Título original: Relações filogenéticas, filogeográficas e discriminação molecular de espécies de peixes do gênero Ancistrus Kner, 1854 (Siluriformes: Loricariidae) quwe compõem três bacias hidrográficas do estado do / Orientador: Patricia Pasquali Parise-Maltempi / Banca: Eliana Feldberg / Banca: Edson Lourenço da Silva / Banca: Josi Margarete Ponzetto do Nascimento / Banca: Maria Rita de Cascia Barreto Netto / Resumo: O gênero Ancistrus é um dos mais diversificados da tribo Ancistrini possuindo 64 espécies nominais. Estes peixes diferem dos outros loricariideos pela ausência de placas e odontódeos na ponta do focinho, onde existem apenas pequenos tentáculos carnudos e odontódeos interoperculares bem desenvolvidos. O gênero é caracterizado por mostrar grande variabilidade citogenética com o número diploide variando de 2n=34 e 2n=54 cromossomos. Ancistrus também se apresenta amplamente distribuído nas bacias dos rios Uruguai, Paraguai e Amazônica, sendo que as duas últimas apresentam a maior diversidade de espécies e de cariótipos do gênero. Apesar destas características, o grupo ainda é conhecido por apresentar espécies de taxonomia duvidosa e de difícil identificação, de modo que as relações filogenéticas e os padrões filogeográficos, sobretudo na bacia dos rios Paraguai e Amazonas, ainda não foram revelados. Nesse sentido, o presente trabalho teve como objetivo discriminar as diferentes linhagens de Ancistrus provenientes das bacias Amazônica e do Paraguai e utilizando a ferramenta de "DNA barcoding", bem como identificar as relações filogenéticas e filogeográficas dessas linhagens utilizando múltiplas sequências de DNA. Foram obtidas 146 sequências do gene Citocromo Oxidase Subunidade I (COI) que foram utilizadas na discriminação das linhagens. A análise de "DNA barcoding" mostrou a ocorrência de sete linhagens de Ancistrus na bacia Amazônica e oito na bacia do Paragua. A técnica também ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The Ancistrus genus is one of the most diverse of the Ancistrini tribe possessing 64 nominal species. These fishes differ from the other loricariids by the absence of plaques and odontodes at the tip of the muzzle, where there are only small fleshy tentacles and well-developed interopercular odontodes. The genus is characterized by showing great cytogenetic variability with the diploid number ranging from 2n = 34 and 2n = 54 chromosomes. Ancistrus is also widely distributed in the Uruguay, Paraguay and Amazon basins, with the latter two showing the greatest diversity of species and karyotypes of the genus. Despite these characteristics, the group is still known to present dubious taxonomy species that are difficult to identify, so that the phylogenetic relationships and phylogeographic patterns, especially in the Amazon and Paraguay basins, have not yet been revealed. In this sense, the present work aimed to discriminate the different Ancistrus lineages from the Amazon and Paraguay basins using the DNA barcoding tool, as well as to identify the phylogenetic and phylogeographic relationships of these lineages using multiple DNA sequences. 146 sequences of the Cytochrome Oxidase Subunit I (COI) gene were obtained, which were used to discriminate the lineages. The analysis of DNA barcoding showed the occurrence of seven lineages of Ancistrus in the Amazon basin and eight lineages in the Paraguay basin. The technique also revealed a high average genetic distance among these linea... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Cnesterodon Garman, 1895 (Poeciliidae) é um gênero sul-americano de peixes de água doce composto por onze espécies reconhecidas, sendo dez delas já descritas formalmente. A maioria dessas espécies ocorre no sul do Brasil nos Biomas Floresta Atlântica e Pampa. Acredita-se que o gênero possua um elevado grau de endemismo, com oito espécies associadas a regiões específicas de distribuição muito restrita. As espécies do gênero habitam ambientes de água doce com baixa correnteza e estão tipicamente associadas à vegetação campestre. Este trabalho teve como objetivo principal estudar e entender os padrões de diversificação em Cnesterodon através da utilização de ferramentas moleculares, e os resultados foram divididos em três manuscritos. No primeiro, foram utilizadas sequências de DNA dos genomas mitocondrial e nuclear para avaliar a estrutura genética e geográfica de C. decemmaculatus, uma espécie amplamente difundida no Bioma Pampa. Os resultados demonstraram que C. decemmaculatus possui uma estrutura genética associada aos amplos sistemas de drenagem do Sul da América do Sul. Esta espécie possui uma história evolutiva recente, com estimativas de divergência entre grupos genéticos entre 0.8 e 0.02 milhões de anos. Reconstruções filogeográficas apontam para um ancestral de C. decemmaculatus originado na Bacia do Uruguai, com posterior colonização para a Bacia do Rio Negro e bacias costeiras do Uruguai, com evidências de eventos de captura de cabeceiras ao longo de sua diversificação no Bioma Pampa. No segundo estudo, o objetivo foi estabelecer o número de linhagens genéticas relacionadas aos táxons Cnesterodon sp. nov. B e C. brevirostratus através de sequenciamento de nova geração pela técnica de RAD-seq. Essas espécies, simpátricas, endêmicas do Planalto Sul- Brasileiro (PSB), e restritas a altitudes acima de 750 metros podem ser distinguidas pela morfologia do órgão copulador masculino (gonopódio). Porém, a distinção baseada em outras estruturas morfológicas em fêmeas e machos jovens é extremamente difícil e até o momento não existem limites morfológicos claros entre esses táxons. Os resultados permitiram concluir que Cnesterodon sp. nov. B e C. brevirostratus constituem um complexo de espécies crípticas formado por quatro linhagens genéticas distintas, associadas ao tamanho do gonopódio e aos sistemas de drenagem Tramandaí-Mampituba, Laguna dos Patos e Rio Uruguai . A origem, diversificação e manutenção destes grupos genéticos estão provavelmente associadas a eventos de especiação alopátrica e seleção sexual. Finalmente, no terceiro estudo, dados de sequência de DNA (mitocondrial e nuclear) foram usados para propor uma hipótese filogenética, incluindo as novas linhagens identificadas no trabalho anterior. As filogenias moleculares se mostraram discordantes das resultantes a partir de dados morfológicos, e sugeriram que as espécies do Bioma Pampa e do complexo de espécies crípticas do PSB são grupos irmãos. A idade do ancestral comum mais recente do gênero foi estimada em 8 milhões de anos, sugerindo que o início da diversificação das espécies atuais do gênero teria ocorrido no Mioceno. As partes elevadas da bacia do Paraná podem ter sido o centro de origem de Cnesterodon, com posterior colonização, através de eventos vicariantes, para drenagens ao Norte e ao Sul. Os resultados obtidos neste trabalho revelaram que o conhecimento sobre a diversidade de Cnesterodon era subestimada, e que o grupo possui uma história evolutiva complexa, cuja diversidade genética e distribuição geográfica foram moldadas por processos geológicos e biológicos. / Cnesterodon Garman, 1895 (Poeciliidae) is a South American genus of freshwater fishes composed of eleven recognized species, with ten of them formally described. Most species occur in Southern Brazil, in the Atlantic Forest and Pampa biomes. It is believed that this genus has high endemism, with eight species associated to specific regions and a narrow distribution. This genus inhabits freshwater environments with low streamflow, and is typically associated to grassland vegetation. This work had as its main goal to study and understand the diversification patterns of Cnesterodon using molecular tools, and the results were divided in three manuscripts. In the first study, DNA sequences from mitochondrial and nuclear genomes were used to evaluate the genetic and geographic structure of C. decemmaculatus, a species widely distributed in the Pampa Biome. The results showed that C. decemmaculatus has a genetic structure associated to the broad drainage systems in Southern South America. This species has a recent evolutionary history, with divergence time estimates among genetic groups between 0.8 and 0.02 million years. Phylogeographic reconstructions suggest a C. decemmaculatus ancestor originated in the Uruguay basin with subsequent colonization of Rio Negro and Coastal basins of Uruguay, showing evidence for headwater capture events along its diversification in the Pampa Biome. In the second study, the goal was to establish the number of genetic lineages related to the taxa Cnesterodon sp. nov. B and C. brevirostratus using nextgeneration sequencing (RAD-seq). These sympatric species, endemic to the Southern Brazilian Highlands (SBH) and restricted to elevations above 750m can be distinguished by the morphology of the male copulatory organ (gonopodium). However, the distinction based on other morphological structures in females and young males is extremely difficult, and so far there are no clear morphological limits between these taxa. The results allowed us to conclude that Cnesterodon sp. nov. B and C. brevirostratus constitute a complex of cryptic species formed by four distinct genetic lineages, associated to gonopodium morphology and to hydrological basins. The origin, diversification and maintenance of these genetic groups are probably associated to events of allopatric speciation and sexual selection. Finally, in the third study, DNA sequence data (mitochondrial and nuclear) were used to propose a phylogenetic hypothesis including the new lineages identified in the previous study. Molecular phylogenies were discordant from those based on morphological data, and suggested that the species from the Pampa Biome and those from SBH represent sister groups. The time to the most common ancestor of the genus was estimated around 8 million years, suggesting that the initial diversification of the current species in the genus occurred in the Miocene. High elevation areas in the Paraná basin could have been Cnesterodon center of origin, with the subsequent colonization, based on vicariant events, to Northern and Southern drainages. The results from this work revealed that knowledge about Cnesterodon diversity was underestimated, and that this group has a complex evolutionary history, in which genetic diversity and geographic distribution have been shaped by geological and biological processes.

Na presente Tese foram usados métodos de inferência filogenética e de filogeografia buscando identificar os processos históricos de diversificação do gênero Conopophaga na América do Sul, em especial na Mata Atlântica. O monofiletismo do gênero e a estrutura filogeográfica das espécies distribuídas no sudeste da Mata Atlântica (Conopophaga lineata e C. melanops), foram testados utilizando seqüências de DNA mitocondrial. Para a filogenia foram utilizadas duas matrizes, sendo uma de 2270 pb (941 pb da subunidade 2 da NADH desidrogenase (ND2), 343 pb do ND3 e 986 pb do citocromo b) e outra de 878 pb (461 pb do ND2 e 417 pb do cit b). Nas análises de filogeografia de C. lineata e C. melanops foram utilizadas seqüências da região controladora de 472 pb e 439 pb, respectivamente. Os resultados demonstraram que o gênero Conopophaga é monofilético e que provavelmente uma rápida radiação ocorreu nesse gênero depois da especiação de C. melanogaster e de C. melanops. Dessa radiação, foram recuperados dois grupos: (1) Um grupo que se distribui somente na Amazônia e mantém a característica ancestral da coloração negra da mandíbula e (2) um grupo distribuindo-se na Amazônia e também na Mata Atlântica e que possui a mandíbula branca. Nesse último grupo, C. l. cearae não se agrupou com C. lineata, demonstrando que essa espécie não é uma espécie monofilética. A relação entre as espécies que apresentam a mandíbula branca parece indicar a ocorrência de uma conexão entre o leste da Amazônia e a Mata Atlântica no passado. O estudo filogeográfico de C. lineata revelou a existência de possíveis eventos de vicariância: (1) na região compreendida pelo Vale do Rio Paraíba do Sul e (2) à oeste de São Paulo e Paraná, separando as populações mais ao sul. Apesar de as inferências filogenéticas realizadas em C. melanops e C. lineata não serem totalmente concordantes, é possível que exista um padrão de vicariância nessa região. Concluindo, a ocorrência desses eventos vicariantes, tais como eventos geológicos e ciclos de alterações climáticas tenham influenciado na diversificação da família Conopophagidae. Além disso, eventos de dispersão e/ou seleção também podem auxiliar no entendimento da história biogeográfica do grupo, bem como de outros grupos na América do Sul. / In order to identify the historical processes of diversification of the gender textitConopophaga in South America, especially in the Atlantic forest, methods of phylogenetic and phylogeography inference were used in the present thesis. The genus phylogeny and the phylogeographic structure of two species ( textitConopophaga lineata and textitC. melanops) which occurs in the Southeast of the Atlantic forest were tested using sequences of mithocondrial DNA. Two matrixes were used to perform the phylogenetic analyses. The first one comprising 2270 bp (941 bp of ND2, 343 bp of ND3 and 986 bp of cytochrome b) and the second one comprising of 878 bp (461 bp of ND2 and 417 bp of cytochrome b). The phylogeography analyses of textitC. lineata and textitC. melanops were done using sequences from the control region consisting of 472 bp and 439 bp, respectively. The results demonstrated that the genus textitConopophaga is monophyletic and probably after textitC. melanogaster and textitC. melanops speciation, a rapid diversification had occurred in this genus. Following this event two distinct groups were recovered: (1) a group distributed in Amazonian, which maintains the ancestral characteristic of black jaw and (2) a group possessing white jaw occurring in the Amazonian and also in the Atlantic forest. In the last group, the subspecies C. l. cearae did not grouped with textitC. lineata demonstrating that this species is not monophyletic. Moreover, the distribution pattern of species presenting white jaw indicates a plausible a connection between the east of the Amazonian and the Atlantic forest in the past. The phylogeographic study of textitC. lineata revealed the existence of possible vicariant events: (1) in the area of Vale do Rio Paraíba do Sul and (2) in the west of São Paulo and Paraná, separating the southern south populations. Although the phylogeographic structure observed in textitC. melanops and in textitC. lineata are not in total agreement, the occurrence of vicariant events still remains as a possible explanation for the phylogeographic patterns in this region. Finally, the occurrence of these vicariant events like, geological events and climatic oscilations, may have influenced the diversification of the family Conopophagidae. Moreover, dispersion events and/or selection should also be considered for the understanding of biogeographic history of this group and also other ones in South America.

Há algum tempo dados genéticos vêm sendo utilizados para inferências quanto à natureza do tráfico de escravos ocorrido no período colonial no Atlântico Sul e sobre a origem dos africanos que chegaram ao Brasil. A utilização de marcadores de linhagem mais específicos, como é o caso do DNA mitocondrial (mtDNA) e da região não-recombinante do cromossomo Y (NRY) pode se constituir em poderoso instrumento para o esclarecimento dessas questões. Este trabalho utilizou esses enfoques através do seqüenciamento da HVS-I do mtDNA (highly variable segment I) e de testes em 30 SNPs (single nucleotide polymorphisms) localizados na região não-recombinante do cromossomo Y, em uma amostra de 133 indivíduos classificados como derivados de africanos (preto e pardo) do estado do Rio Grande do Sul (Porto Alegre e região metropolitana), bem como 144 homens classificados do mesmo modo no estado do Rio de Janeiro (Rio de Janeiro e região metropolitana). Os dados do mtDNA indicaram que 89,5% e 78% das matrilinhagens encontradas, respectivamente, no Rio de Janeiro e em Porto Alegre eram de origem africana. Destas, 69% e 82% eram de origem da África Centro-oeste (região típica de povos que falam línguas Bantus), enquanto que a fração complementar teria uma origem no Oeste africano (não-Bantu). Estes resultados estão de acordo com os registros históricos. Os marcadores do cromossomo Y revelaram que 56% (Rio de Janeiro) e 36% (Porto Alegre) destes cromossomos tinham uma origem africana. No entanto, diferentemente do que aconteceu com o mtDNA, as análises não permitiram discriminar os locais de origem dentro do continente africano. Parece, portanto, haver maior estruturação nos dados obtidos com o mtDNA do que com o cromossomo Y, sugerindo uma maior taxa de migração dos homens do que das mulheres dentro do grande tronco lingüístico Niger-Congo. Porto Alegre e Rio de Janeiro quando comparadas em relação ao mtDNA, não apresentam diferenciação significativa, embora pudessem ser observadas algumas diferenças, em destaque a maior presença de linhagens mitocondriais de origem ameríndia em Porto Alegre (16,4%) do que no Rio de Janeiro (8,5%). Já a diferença entre Porto Alegre e o Rio de Janeiro foi significativa quanto aos dados do cromossomo Y. Especialmente notável, é a presença de cromossomos de origem indígena em Porto Alegre: haplogrupos Q* e Q3*, nas freqüências de 3,5% e 1,7%, respectivamente. Analisando somente os indivíduos tipados tanto para o mtDNA quanto para os marcadores do Y, nota-se que ~ 50% deles nas duas amostras apresentam linhagens mitocondriais e do cromossomo Y de origem africana, enquanto de forma complementar, o número de indivíduos com matrilinhagens africanas e cromossomos Y europeus e/ou asiáticos ou ameríndios foi de ~ 41% e ~ 35% para o Rio de Janeiro e Porto Alegre, respectivamente. As amostras estudadas, portanto, caracterizam-se como sendo amplamente mescladas, apenas metade dos genomas considerados sendo de origem completamente africana. / Genetic data have been used for some time now for inferences about the nature of the slave trade that occurred in South Atlantic in the Colonial Period, as well as about the origins of the Africans who arrived in Brazil. The use of lineage-specific markers, like mitochondrial DNA (mtDNA) and those of the non-recombining region of the Y chromosome (NRY), can constitute a powerful tool for elucidation of these questions. This work utilized this approach through sequencing of the mtDNA HVS-I (highly variable segment I), as well by testing 30 SNPs (single nucleotide polymorphisms) located in chromosome Y’s nonrecombining region in a sample of 133 individuals classified as African-derived (black or mulatto) from the state of Rio Grande do Sul (Porto Alegre and metropolitan region), as well as 144 men classified in the same manner in the state of Rio de Janeiro (Rio de Janeiro and metropolitan region). The mtDNA data indicated that 89.5% and 78% of the matrilineages found in Rio de Janeiro and Porto Alegre were of African origin. Of these, respectively, 69% and 82% were of Central-West African origin (region typically of people who speak Bantu languages), while the complementary fraction would have the West African origin (non-Bantu). These results are in accordance with the historical records. The Y chromosome markers revealed that 56% (Rio de Janeiro) and 36% (Porto Alegre) of these chromosomes should have an African origin. But differently of what occurred with the mtDNA results, the analyses did not allow a discrimination of the places of their origin within the African continent. It seems, therefore, that a higher structuration occurs in the mtDNA data as compared to the Y chromosome results, suggesting a higher male in relation to female migration rates within the large Niger-Congo linguistic family. Porto Alegre and Rio de Janeiro do not present significant mtDNA frequency differences, although the Amerindian mtDNA presence is higher in Porto Alegre (16.4%) than Rio de Janeiro (8.5%). On the other hand, Porto Alegre and Rio de Janeiro do show significant differences in the Y chromosome data. Especially notable is the presence of Amerindian chromosomes in Porto Alegre: frequencies of, respectively, 3.5% and 1.7% for haplogroups Q* and Q3*. Considering just the individuals simultaneously typed for mtDNA and the Y chromosome, it is verified that ~50% of then show mtDNA and Y chromosome lineages of African origin, while the number of individuals with African mtDNA but European and/or Asiatic or Amerindian lineages was ~41% for Rio de Janeiro and ~35% for Porto Alegre. The samples studied, therefore, can be characterized as amply admixed, only half of the genomes considered being completely of African origin.

O padrão filogeográfico do lagarto teídeo Cnemidophorus vacariensis, endêmico dos Campos de Cima da Serra do sul do Brasil, foi estudado com a análise de dois segmentos de DNA mitocondrial (12S e 16S) e caracteres morfológicos. Através de métodos de máxima parcimônia, máxima verossimilhança e bayesianos, ambos marcadores moleculares demonstraram, concordantemente, a presença de diferenciação genética entre os clados do Rio Grande do Sul (RS), Santa Catarina (SC) e Paraná (PR). A existência de fluxo gênico foi registrada entre as linhagens do RS e SC, enquanto a população do PR está isolada das demais por, no mínimo, 300 quilômetros. Morfologicamente, a população proveniente do PR exibiu uma tendência de discriminação em três caracteres, enquanto os clados do RS e SC não apresentaram diferenças. Foi possível correlacionar, em parte, os resultados das análises molecular e morfológica, indicando concordância entre as duas abordagens. Os haplótipos exclusivos encontrados sugerem que as populações de C. vacariensis vivenciaram uma história evolutiva de isolamento, o que provavelmente ocorreu no Pleistoceno, quando pulsos de retração e expansão dos biomas abertos se alternavam, exibindo uma dinâmica que pode ter fragmentado por diversas vezes as regiões campestres que este lagarto habitava. Os principais distúrbios que os Campos de Cima da Serra enfrentam atualmente são as queimadas, a pecuária e a silvicultura de espécies exóticas, ameaças que tornam urgentes a definição de estratégias de conservação da região e sua biota. Os lagartinhos-pintados (Cnemidophorus vacariensis) ocorrem em afloramentos rochosos pouco extensos e se deslocam pouco, de modo que Unidades de Conservação de pequeno tamanho poderiam ser efetivas para a sua conservação. Porém, é importante considerar que cada linhagem evolutiva possui um potencial genético distinto das demais e todas devem ser conservadas.

O gênero Petunia Juss. é caracterizado pela distribuição exclusivamente sulamericana e diversificação recente. Petunia exserta Stehmann é uma espécie endêmica da região fisiográfica da Serra do Sudeste (RS). Essa região faz parte do Bioma Pampa e apresenta um relevo muito característico com a presença de grandes torres de pedra. As plantas de Petunia exserta são encontradas nessas torres, em reentrâncias semelhantes a pequenas cavernas, um habitat muito restrito e inóspito para as outras espécies do gênero. Além de P. exserta, são descritas cerca de 30 espécies de plantas endêmicas dessa região, o que faz da Serra do Sudeste um local muito importante para a preservação da biodiversidade do Bioma Pampa. Este trabalho teve como objetivo principal caracterizar a estrutura populacional da espécie P. exserta através de marcadores moleculares plastidiais e nucleares. Dentro desse objetivo maior, também são objetivos desse trabalho: caracterizar as novas populações encontradas quanto ao modo de vida e variabilidade fenotípica; avaliar a presença de introgressão gênica a partir de P. axillaris; e fornecer subsídios que reforcem a necessidade da criação de uma unidade de conservação na Serra do Sudeste. Foram analisados 655 indivíduos para as sequências concatenadas dos espaçadores intergênicos plastidiais trnH/psbA e trnG/trnS e 487 indivíduos foram genotipados para cinco marcadores nucleares do tipo CAPS (cleaved amplified polymorphic sequences). As populações de P. exserta estudadas se caracterizam por uma ampla variabilidade fenotípica na coloração das flores e posição do aparelho reprodutivo. A análise dos dados demonstrou que a introgressão entre P. exserta e P. axillaris é restrita, possivelmente devido à seleção adaptativa, o que sugere que o habitat diferenciado pode desempenhar um papel importante nesse aspecto. A Análise de Variância Molecular (AMOVA) demonstrou grande estruturação genética, indicando o endocruzamento como uma característica da espécie. O compartilhamento de haplótipos plastidiais e alelos nucleares juntamente com a distribuição geográfica simpátrica, a ocorrência de eventos de hibridação e a pouca variabilidade genética permitem sugerir que P. exserta é uma espécie derivada de P. axillaris. Assim, a manutenção dessa espécie é dependente da manutenção do seu habitat que é limitado aos pequenos abrigos das torres da Serra do Sudeste. / Petunia Juss. is a genus characterized by an exclusive South American distribution and by its recent diversification. Petunia exserta Stehmann is an endemic species from Serra do Sudeste (RS) phisiographic region, which is parte of the Pampa biome and has a characteristic landscape with the presence of stone towers. P. exserta plants grow in these towers, in shady cracks resembling small caves. Its habitat is very restrict and inhospitable for the other species of the genus. In addition to P. exserta, more than 30 endemic plant species are described for this region, making of the Serra do Sudeste a very important region for maintaining the biodiversity of the Pampa biome. The main goal of this study was characterizing P. exserta population structure using chloroplast and nuclear markers. Within this framework, other goals of this study are: characterizing the newly discovered populations regarding its habit and phenotypic variation; evaluating the occurrence of introgression from P. axillaris; and presenting evidences that reinforce the need of a conservation unit in the Serra do Sudeste region. Overall, 655 plants were analyzed for the plastidial intergenic spacers trnH/psbA and trnG/trnS, and five CAPS (cleaved amplified polymorphic sequences) nuclear markers were used to genotype 487 individuals. The populations of P. exserta found were characterized by a wide phenotypic variation regarding flower color and position of the reproductive organs. Data analyses indicated low levels of introgression between P. exserta and P. axillaris, possibly due to natural selection, suggesting that the different habitat for these two species may influence this point. As shown by the Molecular Variance Analyze (AMOVA) the species presents strong genetic structure, indicating that inbreeding seems to be a characteristic of this species. The sharing of both cpDNA haplotypes and nuclear alleles, together with the sympatric geographical distribution, hybridization, and low genetic variability in P. exserta allow the suggestion that P. exserta is derived from P. axillaris. Thus, the maintenance of this species depends on the maintenance of its habitat, which is restricted to the small shelters on the towers in the Serra do Sudeste region.

Orientador: Fausto Foresti / Coorientador: Fernando F. Mendonça / Banca: Diego Teruo Hashimoto / Banca: Paulino Martinez Portella / Resumo: Até poucas décadas atrás, a pesca de tubarões era incidental e sem efeitos significativos para as suas populações. No entanto, devido ao grande aumento no valor de suas nadadeiras na Ásia e ao declínio das populações de peixes mais tradicionais para o consumo humano, os tubarões passaram a ser alvo de pescarias em quase todo o mundo, promovendo a inclusão de diversas espécies na lista de espécies ameaçadas de extinção. Entre os tubarões mais explorados, as espécies pelágicas apresentam uma maior complexidade na avaliação e monitoramento de suas populações devido à sua distribuição em vastas áreas geográficas. Destas, o tubarão mako, Isurus oxyrinchus, com ocorrência circunglobal, está entre as principais espécies que apresentam sinais de vulnerabilidade, com tendência ao esgotamento populacional e, no entanto, avaliações que viabilizem o manejo adequado da pesca ainda são inconsistentes. Estudos relacionados à estruturação genética populacional de peixes têm contribuído substancialmente para a elucidação de questões como a variabilidade genética, distribuição geográfica, padrões de migração, estoques reprodutivos, taxonomia, sistemática e eventos históricos. Tais aspectos são especialmente relevantes para o setor pesqueiro, fornecendo subsídios para o manejo e conservação dos estoques. Considerando a urgente necessidade de controle sustentável da pesca, dificultada principalmente pela falta de informações, este estudo buscou caracterizar a estrutura genética populacional da espécie I. oxyrinchus no Oceano Atlântico, utilizando sequências da região controladora do DNA mitocondrial (D-loop). Foram analisados 144 indivíduos e a análise de 729 pares de bases nucleotídicas desta região genômica permitiu a caracterização de 27 haplótipos, sendo que 18 destes haplótipos (67%) estão compartilhados por todas as regiões amostradas. Os resultados indicam a ... / Abstract: Until a few decades ago, shark fishing was only incidental and had no significant effects on their populations. However, due to the large increase in the value of shark's fins in Asia and the decline of more traditional fish populations for human consumption, sharks became target fishing around the world, promoting the inclusion of several species in the list of endangered species. Among the most exploited sharks, the pelagic species exhibit greater complexity in the assessment and monitoring of their populations due to their distribution in broad geographical areas. From these species, the mako shark, Isurus oxyrinchus, of global occurrence, is among the main species that show vulnerability signs, with a trend to deplete population, and however, evaluations that facilitate appropriate management of fisheries are still inconsistent. Studies related to genetic structure of fish populations have contributed substantially to the elucidation of issues such as genetic variability, geographical distribution, migration patterns, reproductive stocks, taxonomy, systematics, and historical events. These aspects are especially relevant to fisheries sector, providing subsidies for the management and conservation of fish stocks. Considering the urgent need for a sustainable control of fisheries, hampered mainly by the lack of information, this study aimed to characterize the population genetic structure of the shark I. oxyrinchus in the Atlantic Ocean, using sequences of mitochondrial DNA control region (D-loop). We analyzed 144 individuals and analysis of 729 nucleotide base pairs of this genomic region allowed the characterization of 27 haplotypes, with 18 of these haplotypes (67%) being shared by all regions sampled. The results indicate the occurrence of a moderate genetic variability (π = 0.004 and h = 0.791 ± 0.029), with high population structure between the northern and southern hemispheres (FST values: ... / Mestre

O gênero Oligoryzomys é um dos mais complexos e diversos da subfamília Sigmodontinae e da tribo Oryzomyini. Dentre os mamíferos destaca-se por apresentar notável incongruência taxonômica, já que o número de espécies não é consenso entre os autores. Esta tese tem a finalidade de esclarecer alguns pontos conflitantes da taxonomia deste grupo e fornecer mapas atualizados da distribuição das espécies do gênero. Espero que os dados coligidos e analisados aqui possam contribuir significativamente para qualquer tentativa de revisão sistemática do Gênero no futuro. Para tanto, foram feitas comparações utilizando dados cariotípicos (2n e NFa), morfológicos e sequências do gene mitocondrial citocromo b e do íntron 7 do beta fibrinogênio. O presente trabalho está estruturado em 5 capítulos. O primeiro capítulo apresenta uma breve história da diversificação dos sigmodontíneos, uma introdução sobre o nível atual de conhecimento do gênero Oligoryzomys e por fim traz uma explanação dos aspectos filosóficos envolvidos no reconhecimento de espécie. O segundo capítulo trata dos métodos utilizados na aquisição dos espécimes em trabalhos de campo, na obtenção do material para análises citogenéticas, da extração de DNA e subsequente sequenciamento do gene mitocondrial citocromo b e do íntron 7 do beta fibrinogênio. Descreve ainda as estimativas de relacionamento filogenético, a metodologia de análise da estrutura e história populacional e como foram exploradas a variação morfológica e delimitação taxonômica. O terceiro capítulo discorre sobre aspectos citogenéticos e moleculares das espécies da Bolívia, cuja amostra foi gentilmente cedida pelo Prof. Dr. Jorge Salazar-Bravo no intuito de preencher com tais informações a lacuna existente nesta fauna. As lâminas deste material boliviano foram analisadas por mim para obter os dados brutos de cariótipo assim como todo o sequenciamento do material e posterior análises. Dentro dessa abordagem foram documentadas a variação cariotípica de algumas populações e discutidas questões taxonômicas visando responder quem são e onde estão as espécies reconhecidas para a Bolívia. O quarto capítulo visa reconhecer as espécies válidas de Oligoryzomys e estabelecer as relações filogenéticas entre elas. Neste capítulo foram testadas as hipóteses dos grupos de espécies de acordo com as propostas de Carleton e Musser (1989) e Miranda et al. (2009). A partir dos resultados obtidos foram realizadas comparações entre as espécies dos grupos, as quais, permitiram fornecer dados qualitativos capazes de auxiliar na diagnose das espécies e da sua distribuição. O quinto capítulo apresenta hipóteses dos processos e eventos envolvidos na diversificação do gênero na região Neotropical e encerra a monografia apresentando uma cronologia de diversificação das espécies estudadas. / O gênero Oligoryzomys é um dos mais complexos e diversos da subfamília Sigmodontinae e da tribo Oryzomyini. Dentre os mamíferos destaca-se por apresentar notável incongruência taxonômica, já que o número de espécies não é consenso entre os autores. Esta tese tem a finalidade de esclarecer alguns pontos conflitantes da taxonomia deste grupo e fornecer mapas atualizados da distribuição das espécies do gênero. Espero que os dados coligidos e analisados aqui possam contribuir significativamente para qualquer tentativa de revisão sistemática do Gênero no futuro. Para tanto, foram feitas comparações utilizando dados cariotípicos (2n e NFa), morfológicos e sequências do gene mitocondrial citocromo b e do íntron 7 do beta fibrinogênio. O presente trabalho está estruturado em 5 capítulos. O primeiro capítulo apresenta uma breve história da diversificação dos sigmodontíneos, uma introdução sobre o nível atual de conhecimento do gênero Oligoryzomys e por fim traz uma explanação dos aspectos filosóficos envolvidos no reconhecimento de espécie. O segundo capítulo trata dos métodos utilizados na aquisição dos espécimes em trabalhos de campo, na obtenção do material para análises citogenéticas, da extração de DNA e subsequente sequenciamento do gene mitocondrial citocromo b e do íntron 7 do beta fibrinogênio. Descreve ainda as estimativas de relacionamento filogenético, a metodologia de análise da estrutura e história populacional e como foram exploradas a variação morfológica e delimitação taxonômica. O terceiro capítulo discorre sobre aspectos citogenéticos e moleculares das espécies da Bolívia, cuja amostra foi gentilmente cedida pelo Prof. Dr. Jorge Salazar-Bravo no intuito de preencher com tais informações a lacuna existente nesta fauna. As lâminas deste material boliviano foram analisadas por mim para obter os dados brutos de cariótipo assim como todo o sequenciamento do material e posterior análises. Dentro dessa abordagem foram documentadas a variação cariotípica de algumas populações e discutidas questões taxonômicas visando responder quem são e onde estão as espécies reconhecidas para a Bolívia. O quarto capítulo visa reconhecer as espécies válidas de Oligoryzomys e estabelecer as relações filogenéticas entre elas. Neste capítulo foram testadas as hipóteses dos grupos de espécies de acordo com as propostas de Carleton e Musser (1989) e Miranda et al. (2009). A partir dos resultados obtidos foram realizadas comparações entre as espécies dos grupos, as quais, permitiram fornecer dados qualitativos capazes de auxiliar na diagnose das espécies e da sua distribuição. O quinto capítulo apresenta hipóteses dos processos e eventos envolvidos na diversificação do gênero na região Neotropical e encerra a monografia apresentando uma cronologia de diversificação das espécies estudadas.

Made available in DSpace on 2016-05-17T16:51:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-11-30. Added 1 bitstream(s) on 2016-05-17T16:55:50Z : No. of bitstreams: 1 000863115.pdf: 1460438 bytes, checksum: e83408ca558426e55907a44e2bbcee1b (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Entre os diferentes ambientes da Mata Atlântica as áreas de maior altitude são o hábitat de algumas espécies endêmicas de anfíbios anuros. Tais espécies podem fornecer evidências para testar a hipótese de que os ambientes montanhosos e acidentados propiciam barreiras à dispersão, fazendo com que cada população, passando por processos independentes de evolução, sofra especiação. Ischnocnema holti encontra-se em áreas de altitude da Mata Atlântica e trabalhos anteriores revelaram que há divergência genética entre os espécimes de diferentes localidades, havendo confusão de identificação com Ischnocnema lactea. Os objetivos deste estudo foram caracterizar geograficamente a diversidade genética de I. holti; discutir a existência de possíveis novas espécies neste complexo e inferir os processos históricos envolvidos em sua diversificação. Para inferir as relações filogenéticas, utilizamos dados de sequências de dois genes de DNA mitocondrial e quatro genes nucleares juntamente com Inferência Bayesiana e Máxima Verossimilhança. Estimamos tempos de divergência (TMRCA) e também utilizamos a análise de agrupamento Bayesiano. Finalmente, nós modelamos o complexo sob condições atuais e passadas. Os resultados deste trabalho indicam que as populações de I. holti e I. lactea formam um complexo de espécies distribuídas nos topos das montanhas da Mata Atlântica do Sudeste do Brasil. Nós encontramos seis clados bem suportados pelos marcadores mitocondriais e nucleares (ainda que com pequenas variações) e geneticamente bem divergentes, porém não foi possível resolver a relação entre os mesmos. As modelagens sugerem que as populações deste complexo permaneceram restritas as regiões de altitude pelo menos desde o Último Interglacial (120 mil anos atrás), ainda que possam ter tido uma pequena expansão de habitat no último Máximo Glacial. A datação da... / Among the different environments of the Atlantic forest, the high altitude areas are habitat for some endemic species of amphibians. Such species can provide evidence to test the hypothesis that mountainous environments provide barriers to the dispersion. Thus, each population can evolve independently, suffering speciation. Ischnocnema holti is found in high altitude areas of the Atlantic forest. Previous papers have shown that there is genetic divergence between samples from different locations and that there is misidentification with Ischnocnema lactea. The aims of this study were to characterize geographically the genetic diversity of Ischnocnema holti, to discuss the existence of possible new species in this complex, and to infer the historical processes involved in the diversification of Ischnocnema holti. We infer phylogenetic relationships using DNA sequence data from two mitochondrial and four nuclear genes coupled with Bayesian and Maximum Likelihood reconstructions.We estimated divergence times (tMRCA) and also used Bayesian clustering analysis. Finally, we modelled the location of suitable climate for the complex species under present-day conditions and paleoclimates (SDMs). These results indicate that populations of I. holti and I. lactea form a complex of species distributed in the tops of the mountains of the Atlantic Forest of southeastern Brazil. We found six clades supported by mitochondrial and nuclear markers (even with minor variations) and genetically divergent, however we could not resolve the relationship between them. The modeling suggests that the populations of this complex remained restricted regions of altitude at least since the Last Interglacial (LIG), although they may have had a small habitat expansion in the last Glacial Maximum. The dating of the separation of lineages also suggests an older isolation, and the separation would have occurred between 7 and 11 million years... / FAPESP: 2013/22702-7

Submitted by Felipe Aoki Goncalves (felipe.aoki.goncalves@gmail.com) on 2018-07-21T23:15:39Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_FelipeAokiGoncalves.pdf: 4019040 bytes, checksum: f74776a8e1e4eb45c987837446b58d50 (MD5) / Rejected by Adriana Aparecida Puerta null (dripuerta@rc.unesp.br), reason: Prezado Felipe, O documento enviado para a coleção Campus Unesp Rio Claro foi recusado pelo(s) seguinte(s) motivo(s): - As datas da capa e da página de rosto estão diferentes (uma está fevereiro e outra abril/2018) - Na capa, excluir o texto "Dissertação apresentada..." - Na página de rosto falta o cabeçalho da universidade - No Resumo e no Abstract faltam as palavras-chave e Keywords. Em caso de dúvidas entre em contato pelo email repositoriounesp@reitoria.unesp.br. Agradecemos a compreensão e aguardamos o envio do novo arquivo. Atenciosamente, Biblioteca Campus Rio Claro Repositório Institucional UNESP https://repositorio.unesp.br on 2018-07-23T13:48:49Z (GMT) / Submitted by Felipe Aoki Goncalves (felipe.aoki.goncalves@gmail.com) on 2018-07-27T00:34:47Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_final.pdf: 4850341 bytes, checksum: d57d8babaceaadcbca57c2bb4fd7152e (MD5) / Rejected by Adriana Aparecida Puerta null (dripuerta@rc.unesp.br), reason: Prezado Felipe, O documento enviado para a coleção Campus Unesp Rio Claro foi recusado pelo(s) seguinte(s) motivo(s): - Erro de grafia/digitação no título da capa e na página de rosto. O termo "Tillandsia aeranthos (Lois.)" está sem a letra D. Observe que o arquivo digital deve estar idêntico ao trabalho impresso. Agradecemos a compreensão e aguardamos o envio do novo arquivo. Atenciosamente, Biblioteca Campus Rio Claro Repositório Institucional UNESP https://repositorio.unesp.br on 2018-07-27T16:27:13Z (GMT) / Submitted by Felipe Aoki Goncalves (felipe.aoki.goncalves@gmail.com) on 2018-07-28T08:53:03Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_final.pdf: 4851233 bytes, checksum: 00282da22e9621485fa889dc2eeab49a (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Santulo Custódio de Medeiros null (asantulo@rc.unesp.br) on 2018-07-30T12:01:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 gonçalves_fa_me_rcla.pdf: 4841253 bytes, checksum: 6c28e380988306df3a38620b31ae18da (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-30T12:01:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 gonçalves_fa_me_rcla.pdf: 4841253 bytes, checksum: 6c28e380988306df3a38620b31ae18da (MD5) Previous issue date: 2018-05-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O continente sul-americano é o mais biodiverso da Terra, sendo palco da interação de complexos processos climáticos e geológicos que moldaram sua biota de forma muito heterogênea. Um crescente numero de estudos estudos de filogeografia de especies Sul Americanos tem auxiliado no entendimento das respostas evolutivas envolvidas em tal diversificação. A família Bromeliaceae é caracterizada por extensa radiação adaptativa, apresenta heterogeneidade de estratégias reprodutivas e padrões distintos de fluxo gênico e estrutura genética. Tillandsia aeranthos (Lois.) L.B. Smith é uma bromeliácea epífita que habita matas ciliares por toda região dos Pampas. Sua ocorrência em densas populações ao longo de ambientes geograficamente distintos a torna um bom modelo para a estudos sobre a influência de fatores geoclimáticos e ecológicos no padrão de distribuição da variabilidade genética e decorrentes processos de especiação ou manutenção da integridade da espécie. Esta dissertação foi dividida em dois manuscritos a fim de fornecer dados e análises úteis para a compreensão da evolução desta espécie neotropical. No Capítulo 1 foi realizada a amplificação heteróloga em Tillandsia aeranthos e Tillandsia recurvata de marcadores microssatélites nucleares previamente desenvolvidos para outras espécies de Bromeliaceae. Conjuntos de sete e seis marcadores apresentaram índices satisfatórios de polimorfismos em T. aeranthos e T. recurvata, respectivamente. A análise dos dados em duas populações de 20 indivíduos de cada espécie apresentou resultados compatíveis com sistemas reprodutivos distintos de cada espécie: fecundação cruzada predominante em T. aeranthos e auto-fecundação predominante em T. recurvata. No Capítulo 2 investigamos os padrões de variabilidade e estrutura genética e sistema reprodutivo de Tillandsia aeranthos ao longo da distribuição geográfica da espécie. Um total de 203 indivíduos de 13 localidades foi analisado a partir de sete marcadores microssatélites nucleares; 12 indivíduos tiveram 13 regiões universais plastidiais sequenciadas; e 74 indivíduos com 543 flores foram submetidos a experimentos de polinização manual. Os dados de microssatélites nucleares apontam altos níveis de diversidade genética em T. aeranthos (HE=0,806; HO=0,745) apesar de todas as regiões plastidiais sequenciadas terem sido monomórficas, sem diferenciação haplotípica. Foi observada também baixa diferenciação populacional (FST=0,031) sem correlação significativa entre as distâncias genéticas e geográficas das populações (isolamento-por-distância). Sinais moderados de eventos recentes de gargalo genético foram detectados em somente quatro das 13 populações, indicando que a maior parte das populações apresentou estabilidade demográfica durante o último máximo glacial. Os experimentos de manipulação polínica evidenciaram auto-incompatibilidade total em T. aeranthos. Em conclusão, os resultados demonstram altos níveis de diversidade genética e estabilidade demográfica na espécie, com fluxo gênico ocorrendo sem barreiras geográficas evidentes dentro da área de ocorrência de Tillandsia aeranthos. / South America is the most biodiverse subcontinent of the planet, bearing interactions between complex geoclimatic processes that heterogeneously molded its biota. An increasing number of Phylographic studies in South American species have helped us to understand the evolutionary responses that gradually formed such great biodiversity. Bromeliaceae is a family of herbaceous plants characterized by extreme adaptive radiation, its species present a wide range of reproductive strategies and distinct patterns of gene flow and genetic structure. Tillandsia aeranhos (Lois.) L.B. Smith is an epiphyte that inhabits mainly riparian forests of the Pampas biome. It occurs in dense populations across distinct habitats and topographic profiles, which makes it a good model species in studies about the influence of geo-climatic and ecologic factors over patterns of genetic variability and structure, as well as subsequent evolutionary processes of speciation or species cohesion maintenance. This dissertation presents two manuscripts aiming to provide data and analysis that will allow a better comprehension of T. aeranthos evolutionary history. In Chapter 1, we performed cross-amplifications of several nuclear microsatellite loci developed for other bromeliad species in Tillandsia aeranthos and T. recurvata. Sets of seven and six markers amplified satisfactorily and were polymorphic in T. aeanthos an T. recurvata respectively. The following analysis were carried in two populations of 20 individuals for each species and results were in accordance to opposite breeding sytems of each species: predominant cross-pollination in T. aeranthos and predominant self-pollination in T. recurvata. In Chapter 2, we investigated patterns of genetic diversity, phylogeographic structure and breeding system in T. aeranthos across most of its geographic distribution. Altogether, 203 individuals were analyzed from seven microsatellite markers; 12 individuals were analyzed from 13 chloroplast regions; and controlled pollinatin experiments were carried in 74 individuals bearing 543 flowers. Nuclear microsatellite data suggests very high levels of genetic diversity (HE=0,806; HO=0,74). Contrastingly, all chloroplast regions were monomorphic, with no haplotype differentiation. Genetic structure was very low (FST=0,031)) and isolation-by-distance hypothesis was refuted. Moderated signs of recent bottleneck events were detected in four out of 13 populations, suggesting that most populations were demographically stable since the last glacial maximum. Controlled pollination experiments showed complete self-incompatibility in T. aeranthos. In conclusion, our results sow high levels of genetic diversity and demographic stability in the species, with gene flow occurring freely without evidence of geographic barriers across the species geographic distribution. / FAPESP: 2016/03777-4 / FAPESP: 2014/15586-6