Compreender como as espécies interagem e como a topologia de redes ecológicas influencia a dinâmica de populações e comunidades tem sido um dos principais objetivos de estudos ecológicos há mais de um século. Apesar desta longa tradição, o estudo de redes ecológicas tem aumentado drasticamente nas últimas duas décadas. No entanto, só recentemente ecólogos começaram a ir além da descrição de padrões topológicos e passaram a integrar outros dados biológicos importantes, como características funcionais e filogenia. Esta tese teve principalmente dois objetivos: i) desenvolver novas abordagens analíticas capazes de integrar informações funcionais e filogenéticas, a fim de descrever padrões estruturais em redes ecológicas, e ii) compreender a influência de dinâmicas eco-evolutivas na robustez de redes mutualísticas. No Capítulo I, desenvolvi uma abordagem analítica integradora para particionar os efeitos da filogenia e de características funcionais sobre a estrutura de redes de interação biótica. O método combina Teoria de Conjuntos Difusos e correlação matricial. Eu também desenvolvi um estudo de simulação para testar a acurácia da metodologia proposta em termos de Erro Tipo I. As simulações demonstram que o método é acurado, ou seja, rejeita incorretamente uma hipótese nula verdadeira em ~ 5% dos casos. No Capítulo II, investiguei como diferentes cenários de extinção afetam a robustez de uma rede de dispersão de sementes do sul do Brasil, incluindo cenários onde as espécies são eliminadas com base em sua distinção evolutiva e funcional. Os resultados indicam que a perda de espécies generalistas e diversidade funcional faz com que rede seja mais propensa a colapsar. No Capítulo III, desenvolvi uma investigação teórica sobre a influencia de diferentes modos de evolução de atributos sobre a robustez de redes mutualísticas que estão sofrendo um ataque funcional. Os resultados mostram que, apesar da pequena faixa de variação na robustez das redes, o modo de evolução dos atributos, e a interação entre modos de evolução de cada conjunto de espécies que interagem, influenciam a robustez de redes ecológicas, especialmente em casos extremos, onde os atributos das espécies apresentam sinal filogenético muito baixo ou muito forte. / Understanding how species interact and how the topology of ecological networks influences the dynamics of populations and communities has been mindboggling ecologists for over a century now. Despite this long tradition, the study of complex ecological networks has increased dramatically in the past two decades. Nonetheless, only recently ecologists have started to move beyond the description of topological patterns and started to integrate other important biological data, such as functional traits and phylogenies. Therefore, the aim of this dissertation was mainly two-fold: develop new analytical approaches capable to integrate functional and phylogenetic information in order to describe structural patterns in ecological networks, and to understand the effects of ecoevolutionary dynamics on network robustness. In Chapter I, I developed a new and integrative analytical framework to partition the effects of phylogenies and functional traits on the structure of ecological networks. The method combines fuzzy set theory and matrix correlation. I also developed a simulation study to test the accuracy of the framework I proposed. My simulation study demonstrates that the method is accurate, i.e., incorrectly rejecting a true null hypothesis in ~ 5%. In Chapter II, I investigated how different extinction scenarios affect the robustness of a seed dispersal network, from southern Brazil, including scenarios where species are eliminated based on their evolutionary and functional distinctiveness. The results indicate that loss of generalist species and functional diversity makes the system more likely to collapse. In Chapter III, I developed a theoretical investigation of the role of distinct trait evolution modes on the robustness of mutualistic networks undergoing functional trait extinctions. My results show that, despite the small range of variation in network robustness, the mode of trait evolution alone and the interaction between modes of evolution of each set of interacting species matter for network robustness, especially in extreme cases, where species traits present either very low or very strong phylogenetic signal.

Em ambientes florestais, a luz é o recurso que com mais frequência limita o crescimento, a sobrevivência e a reprodução em plantas. Assim, a variação na disponibilidade de luz no sub-bosque influencia a composição local de espécies lenhosas, que se segregam em diferentes nichos de luz de acordo com suas preferências e tolerâncias, conferidas através de suas adaptações e plasticidade fenotípica. Os atributos das espécies atuais, além de serem adaptados ao ambiente onde vivem, são um legado de seus ancestrais, motivo pelo qual espécies mais próximas filogeneticamente, com frequência compartilham atributos semelhantes e, por consequência, ocupam nichos similares, padrão conhecido como conservação filogenética. Estudos recentes mostram que atributos funcionais relacionados à captação de luz teriam se diversificado através de diferentes grupos filogenéticos, conferindo a estes capacidades distintas para a conquista de novos ambientes de luz. Nosso trabalho teve como objetivo detectar a presença de padrões filogenéticos na distribuição e nas respostas ecofisiológicas de oito espécies lenhosas co-ocorrentes e de seus respectivos clados em um sub-bosque florestal, a partir da comparação do nicho de luz e do desempenho de plantas juvenis em resposta ao gradiente luminoso existente. Assim nossas hipóteses são de que 1) as espécies filogeneticamente próximas tem maior semelhança em estratégias adaptativas do que espécies filogeneticamente distantes; 2) a amplitude de nicho e 3) a plasticidade de atributos em resposta à luz aumentam em clados mais derivados. Os resultados apresentados aqui mostraram uma maior similaridade entre as espécies mais relacionadas do que entre aquelas que são filogeneticamente distantes, sugerindo conservação filogenética do nicho. Quanto à amplitude de nicho, também há uma influência filogenética, porém, contrário ao esperado, os clados mais antigos apresentaram um nicho mais amplo. Para a plasticidade dos atributos os resultados aqui apresentados mostram que não há padrões filogenéticos na plasticidade das respostas de espécies e clados estudados, sugerindo o efeito de outros fatores sobre a plasticidade das plantas, como efeitos ontogenéticos ou estresse ambiental. / In forest environments, light is the resource that most often limits the growth, survival and reproduction in plants. Thus, the variation in light availability, regarded as one of the most important resources for woody plants in the understory, results in differences in species composition, which segregate in different light niches according to their preferences and tolerances, conferred by their adaptations and phenotypic plasticity. Extant plant traits are not only adapted to the present environment, they are also a legacy from their ancestors and, for that reason, phylogenetically related species often share similar attributes and consequently occupy similar niches, pattern known as phylogenetic conservatism. Recent studies show that functional traits related to the capture of this resource have diversified across different phylogenetic groups, giving them distinct abilities to occupy new light environments. The present study aimed to detect the presence of phylogenetic patterns in species distribution along a light gradient and in ecophysiological responses of eight co-occurring woody species and their respective clades in a forest understory. This was accomplished by comparing the light niche of juvenile plants in response to the existing light gradient, as well as their physiological plasticity in response to understory light variations. We hypothesized that (1) phylogenetic related species have greater similarity of adaptive strategies, and consequently of their niche, than more distantly related ones; and that (2) the niche breadth is wider and (3) traits plasticity is greater in more recent than in more basal clades. The results presented here showed that there is a greater niche similarity between closely related species than between those that are phylogenetically distant, suggesting niche conservatism. Regarding to niche amplitude, there is also a phylogenetic influence but, contrary to our expectations, the older clades showed a greater niche breadth. For plasticity of selected plant traits, results showed no phylogenetic pattern for the studied species and clades, suggesting that other factors act on the phenotypic plasticity of plants, such as ontogenetic effects and/or environmental stress.

Métodos filogenéticos comparativos utilizam informações sobre as relações de ancestralidade entre as espécies para testar hipóteses evolutivas. Neste contexto, a Reconstrução de Caracteres Ancestrais (RCA) pode nos esclarecer muito a respeito dos organismos já extintos. A família Canidae apresenta variada gama de comportamentos, distribuída por quase todo o planeta. Sua rica história fóssil demonstra processos que nos dão pistas sobre a evolução e diversificação destes comportamentos ao longo de 46 Ma. Entender a importância de fatores bióticos e abióticos na evolução de carnívoros tem sido um dos grandes desafios em estudos macroevolutivos nos últimos anos. Aqui foram abordados aspectos evolutivos de Canidae com o intuito de demonstrar o papel de fatores ambientais e comportamentais, além de interações, na diversificação do grupo. Para isso, construiu-se a filogenia para todas as espécies vivas de canídeos e uma espécie recentemente extinta. No total, 37 espécies foram incluídas na árvore filogenética. Foram obtidos 23 marcadores moleculares usados na construção da filogenia. Utilizou-se também 68 caracteres morfológicos. A construção da filogenia foi feita utilizando inferência Bayesiana. O modelo evolutivo escolhido nessa etapa foi GTR + G + I. Também foi utilizado o algoritmo de Monte Carlo Markov Chain (MCMC) para obter a distribuição a posteriori, com 50 x 106 iterações. A datação da árvore filogenética foi feita através do método de Penalized Likelihood, onde foram utilizados 11 registros fósseis de nós conhecidos da filogenia. Após a filogenia feita, obteve-se os dados comportamentais para realização da RCA a respeito dos quatro atributos avaliados. As quatro reconstruções foram criadas com inferência em 1000 árvores cada. Todas análises de RCA foram realizadas com o método de parcimônia. Com o intuito de entender de que maneira os atributos se correlacionam ao longo da filogenia, foi calculada a correlação de Pagel além de Phylogenetic Generalized Least Squares (PGLS). A topologia obtida aqui foi diferente das demais árvores filogenéticas já criadas para Canidae. Além disso, a calibração temporal indica que o split entre Canini e Vulpini se deu há 12.6 Ma, diferente do que é apontado na literatura. A respeito das reconstruções, as linhagens ancestrais dos lobos e das raposas desenvolveram o hábito de viver em áreas abertas. Já os canídeos sulamericanos desenvolveram preferência por áreas florestais. Em relação à dieta, o ancestral de Caninae, assim como os ancestrais diretos das tribos Canini e Vulpini, apresentavam comportamento alimentar hipocarnívoro. O ancestral de todos os canídeos existentes hoje apresentou baixa organização social, enquanto que os lobos desenvolveram alto comportamento social, coincidindo com o surgimento do hábito hipercarnívoro. A respeito do tamanho corporal, o nó ancestral a todos os canídeos possuía tamanho médio, e as duas tribos que surgiram a partir desta linhagem divergiram seus tamanhos. O teste de Pagel demonstrou que há correlação entre dieta e socialidade, mostrando que a alimentação levou a modificações no comportamento Social. Os PGLSs mostram que três tipos de modelos evolutivos explicam as mudanças nos atributos ao longo do tempo. As mudanças no uso de habitat dos canídeos acompanharam as mudanças climáticas no planeta ao longo dos últimos 13 Ma. Já a alimentação meso e hipocarnívora dos sulamericanos se deve ao cenário encontrado na América do Sul ao chegarem, e como reflexo, não desenvolveram alto grau de socialidade. Os resultados sugerem que raposas tentaram evitar a competição com os lobos para não sobreporem seus nichos, sendo o fator fundamental para sua diversificação. / Phylogenetic comparative methods use information on ancestral relationships between species to test evolutionary hypotheses. In this context, the Ancestral Characters Reconstruction (ACR) can shed light on the already extinct organisms. The Canidae family has a wide range of behaviors, distributed throughout most of the planet. Its rich fossil history demonstrates processes that give us clues about the evolution and diversification of these behaviors over 46 Ma. Understanding the importance of biotic and abiotic factors in the evolution of carnivores has been one of the major challenges in macroevolutionary studies in recent years. Here we discuss the evolutionary aspects of Canidae with the purpose of demonstrating the role of environmental and behavioral factors, as well as interactions, in the diversification of the group. For this, the phylogeny was constructed for all living species of canids and a recently extinct species. In total, 37 species were included in the phylogenetic tree. A total of 23 molecular markers were used to construct the phylogeny. We also used 68 morphological characters. The construction of the phylogeny was done using Bayesian inference. The evolutionary model chosen in this step was GTR + G + I. The Monte Carlo Markov Chain algorithm (MCMC) was also used to obtain the posterior distribution, with 50 x 106 iterations. The phylogenetic tree was dated using the Penalized Likelihood method, where eleven fossil records of nodes known from the phylogeny were used. After the phylogeny, the behavioral data were obtained to perform the ACR in relation to the four attributes evaluated. The four reconstructions were created with inference in 1000 trees each. All ACR analyzes were performed using the parsimony method. In order to understand how the attributes correlate throughout the phylogeny, the Pagel correlation was calculated in addition to Phylogenetic Generalized Least Squares (PGLS). The topology obtained here was different from the other phylogenetic trees already created for Canidae. In addition, the time calibration indicates that the split between Canini and Vulpini occurred 12.6 Ma ago, different from what is pointed out in the literature. Concerning reconstructions, the ancestral lineages of wolves and foxes have developed the habit of living in open areas. South American canids have developed preference for forest areas. Regarding diet, Caninae's ancestor, as well as the direct ancestors of the Canini and Vulpini tribes, presented hypocampivorous feeding behavior. The ancestor of all canids present today had a low social organization, while the wolves developed a high social behavior, coinciding with the emergence of the hypercarnivore habit. Regarding the body size, the ancestral node to all canids had medium size, and the two tribes that have emerged from this lineage diverged their sizes. The Pagel test demonstrated that there is a correlation between diet and sociality, showing that diet led to changes in social behavior. The PGLSs show that three types of evolutionary models explain changes in attributes over time. The changes in the habitat use of the canids have accompanied the climatic changes in the planet during the last 13 Ma. The meso and hypocarnivorous feeding of the South Americans is due to the scenario found in South America when they arrived, and as a reflex, they did not develop high degree of Sociality. The results suggest that foxes tried to avoid competition with the wolves to avoid overlapping their niches, being the fundamental factor for their diversification.

Em estudos prévios sobre a filogenia de Passiflora, as espécies P. actinia e P. elegans destacaram-se pela sua grande similaridade genética, apesar de sua classificação em séries taxonômicas distintas. As duas espécies apresentam distribuição geográfica muito diferente. Enquanto P. actinia é encontrada em áreas de Mata Atlântica desde o estado do Espírito Santo até o Rio Grande do Sul (RS), P. elegans está restrita ao RS e a poucas regiões limítrofes. Para melhor avaliar as relações evolutivas entre estas duas espécies foram realizadas coletas intensivas em todo o estado e desenvolvidos testes quanto às seqüências dos espaçadores intergênicos cloroplasmáticos trnL-trnF e psbA-trnH, e dos espaçadores transcritos dos genes ribossomais nucleares ITS de plantas de diferentes localidades. As análises revelaram uma baixa variabilidade intraespecífica, e evidenciaram um perfil genético próprio a cada espécie. Nas comparações interespecíficas, foram utilizadas seqüências de espécies do subgênero (Passiflora) estudadas previamente, pertencentes às séries Simplicifoliae e Lobatae, as mesmas de P. actinia e P. elegans, respectivamente. Nos três marcadores as menores distâncias genéticas encontradas foram entre estas duas espécies, sugerindo o pouco tempo de divergência entre elas. Estas comparações não mostraram diferenças marcantes nas diversidades dentro e entre as duas séries, indicando similaridade genética entre elas Apesar da intensa amostragem realizada na área limítrofe das distribuições de P. actinia e P. elegans, somente foi encontrado um híbrido entre as duas. Além do fenótipo morfológico intermediário, o híbrido pôde ser reconhecido através das suas características genéticas, o espaçador nuclear ITS apresentando padrão aditivo nos sítios variáveis destas duas espécies; as seqüências dos marcadores cloroplasmáticos foram iguais às de P. actinia, indicando que esta é a espécie doadora deste genoma. Os padrões genéticos e geográficos destas duas espécies sugerem que o processo de especiação que se desenvolveu entre as duas seja recente e tenha ocorrido em alopatria, estando provavelmente ligado aos eventos geológicos do Holoceno que influenciaram a migração da Mata Atlântica no RS. A investigação das características abióticas das regiões de ocorrência das espécies não apresentou grandes dissimilaridades, podendo indicar que a atual segregação espacial deva-se à fragmentação florestal ou que haja exclusão competitiva entre elas, pois apresentam nichos ecológicos muito semelhantes.

Os gradientes de riqueza e diversidade foram extensivamente explorados por ecólogos, estudando as interações dos organismos com o meio em escalas locais, e biogeógrafos, que buscam entender como os organismos se distribuem atualmente e no passado na superfície da terra em relação a dinâmicas de extinção, especiação e dispersão. Mas tão fundamental quanto saber o que determina o número de espécies em um determinado local, é saber o que determina quem são as espécies que ocorrem ali, ou seja, a composição de espécies. Nas últimas décadas, os ecólogos têm reconhecido que a organização das comunidades não é determinada apenas pelo ambiente atual e por interações biológicas, mas também pela história evolutiva dos clados que compõem as comunidades e pelo histórico biogeográfico da região. Os caminhos evolutivos de cada linhagem que compõe o pool de espécies se tornam as peças chave na explicação dos padrões de riqueza e diversidade atuais. Eu avaliei fatores ambientais e espaciais que influenciaram a organização dos clados de tiranídeos em sítios distribuídos ao longo da área de ocorrência da floresta com Araucaria, e como os gradientes de estrutura filogenética, juntamente com variáveis espaciais, ambientais e de disponibilidade de recurso, afetam a distribuição dos tiranídeos frugívoros naquele bioma. Os resultados mostraram que fatores históricos são os principais determinantes da organização dos clados e da variação espacial da frugivoria por Tyrannidae ao longo do gradiente de distribuição da floresta com Araucaria. Os resultados indicam que os processos ecológicos de organização das diferentes comunidades localizadas nesse tipo florestal são, de maneira geral, determinados pela dinâmica histórica de retração e expansão da floresta com Araucaria como um todo. A utilização de gradientes filogenéticos ajudou a elucidar alguns mecanismos históricos, como dinâmicas passadas de dispersão e especiação dos grupos, por trás de padrões de variação na frugivoria, que indicam uma possível conservação filogenética de nicho. / Gradients of richness and diversity were extensively addressed by ecologists studying the interactions between organisms and the environment in local scales, and by biogeographers seeking to understand the current and past distribution of organisms in relation to extinction, speciation and dispersal dynamics. Besides untangling the drivers of species richness in a certain site, it is also important to understand what species occur in that site, i.e. species composition. Recently, ecologists have recognized that community assembly is not only influenced by current environment and biological interactions, but also by the evolutionary history of clades in the community and by the biogeographical history of the region. The evolutionary path of each lineage within the species pool is now considered important to explain the current richness and diversity patterns. I evaluated how environmental and spatial factors drive Tyrannidae phylogenetic assembly in sites distributed along Araucaria forest range and how phylogenetic gradients, together with resource availability, spatial and environmental variables, affect the frugivorous Tyrannidae in that biome. The results showed that historical factors are the main determinants of phylogenetic assembly and of spatial variation in frugivory by Tyrannidae in the distribution range of the Araucaria forests. The results indicated that ecological processes that structure community assemblies in the Araucaria forests are, in a general way, determined by the historical dynamic of expansion and contraction of Araucaria forest as a hole. The use of phylogenetic information helped us to elucidate some historical mechanisms behind the variation pattern of frugivory, which indicated possible phylogenetic niche conservatism.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-02-09Bitstream added on 2014-06-13T18:09:03Z : No. of bitstreams: 1 martins_c_me_rcla.pdf: 494549 bytes, checksum: 956ee49fb3cabf6b959eecbb86566527 (MD5) / O gênero Solenopsis tem distribuição cosmopolita, mas espécies do grupo S. saevissima, são nativas da América do Sul e inclui as conhecidas formigas lava-pés. Elas foram introduzidas de forma acidental em diversas regiões biogeográficas do mundo. No Brasil possuem ampla distribuição, mas têm preferência por áreas de atividade humana. São formigas altamente agressivas e são responsáveis por acidentes que podem levar a choques anafiláticos e à morte. As formigas apresentam associações de diferentes tipos com outros organismos, inclusive com bactérias endossimbiontes como a Wolbachia, bactéria intracelular que também infecta as formigas do gênero Solenopsis. No presente trabalho, procurou-se caracterizar as populações de lava-pés (Solenopsis spp.) de ampla área do território brasileiro, analisando o parentesco dessas populações e inferindo sobre sua filogenia. Além disso, foi investigada a presença, frequência e distribuição do endossimbionte Wolbachia em populações de Solenopsis spp. no Brasil. A caracterização das lava-pés foi baseada na análise do gene citocromo oxidase I e em estudos filogenéticos. Observou-se desde completa coerência geográfica, até polifilia para as espécies S. invicta e S. saevissima, o que demonstra claramente a diversidade desse gênero de formigas no Brasil. Existe a possibilidade de ocorrer populações isoladas reprodutivamente, tendo como decorrência processos evolutivos de especiação. Além disso, clados com espécies divergentes agrupadas podem trazer evidências de espécies erroneamente identificadas morfologicamente, presente em bancos de dados. O levantamento da ocorrência de Wolbachia foi baseado no gene wsp do endossimbionte e análises filogenéticas foram realizadas para inferir a história evolutiva dessas bactérias nas populações de lava-pés do país. Foi encontrada uma grande... / The genus Solenopsis has a cosmopolitan distribution, but species of S. saevissima group are native from South America and include the known fire ant. They were accidentally introduced in several countries of the world. In Brazil they have wide distribution with preference for areas of human activity. Ants are highly aggressive and responsible for accidents that can lead to anaphylactic shock and death. The ants have different associations with other organisms, including bacteria endosymbionts such as Wolbachia, intracellular bacteria that also infect the ants of the Solenopsis genus. In this study, we sought to characterize the populations of fire ants (Solenopsis spp.) in a wide area of Brazil, analyzing the relationship of these populations and inferring their phylogeny. Furthermore, we investigated the presence, frequency and distribution of the endosymbiont Wolbachia in those populations of Solenopsis spp. in Brazil. The characterization of fire ants was based on analysis of the cytochrome oxidase I gene and on phylogenetic studies. It was observed that there were complete geographical coherence and polyphyly for the species S. invicta and S.saevissima, which clearly demonstrate the diversity of this genus of ants in Brazil. There is the possibility to occur reproductively isolated populations, leading to evolutionary processes of speciation. Furthermore, clustered clades with divergent species can bring evidences of species wrong morphologically identified, presents in databases. The survey of the occurrence of Wolbachia was based on the wsp gene of the endosymbiont and the phylogenetic analyses were performed to infer the evolutionary history of these bacteria in the populations of fire ants. There was a great diversity of Wolbachia in the genus Solenopsis, with 51% of the analyzed colonies presenting infection and the highest incidence was found in populations from... (Complete abstract click electronic access below)

Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2017-02-22T12:21:27Z No. of bitstreams: 1 TeseVSS.pdf: 3644712 bytes, checksum: 52a7af0e0f9047b3892c1fad788e80a2 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-03-16T19:27:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseVSS.pdf: 3644712 bytes, checksum: 52a7af0e0f9047b3892c1fad788e80a2 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-03-16T19:27:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseVSS.pdf: 3644712 bytes, checksum: 52a7af0e0f9047b3892c1fad788e80a2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-16T20:10:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseVSS.pdf: 3644712 bytes, checksum: 52a7af0e0f9047b3892c1fad788e80a2 (MD5) Previous issue date: 2016-11-18 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Community ecology aims to disentangle the relative influence of the drivers of community assembly. My thesis is composed of four chapters with different focus on the drivers of assembly in natural and simulated communities. In the first chapter we studied stream aquatic insects over 600 km extension. We found that the phylogenetic structure of communities had a spatial signature, suggesting dispersal limitation. We found that large insects, with high flight capacity and with univoltine life cycles were the most affected by spatial distance. We suggest that the number of generation per year and hence the number of dispersal events is a strong factor for the distribution of aquatic insects. In the second chapter we studied the assembly of stream insects over a smaller scale in the Itanhaém river basin. We were interested on the influence of competition and environmental filtering on the functional and phylogenetic structure of insects. If environmental filtering was strong, traits of respiration type and pollution sensitivity should be more similar than expected by chance, while if competition was strong we should find less similarity in feeding strategies among co-occurring taxa. We found evidence of environmental filtering but not of strong competition. Additionally, we found common co-occurrence of ancient clades of aquatic insect orders, likely due to the stability of stream habitats along evolutionary scale. In the third chapter we also investigated competition and environmental filtering, but we used odonates, a group with aggressive behavior against visually similar species. This happen because it cannot properly identify if a similar individual is a mate competitor or not. Even in this case, we found more evidence of environmental filtering, likely because related odonates have similar reproductive strategies linked to specific riverine characteristics, forcing these related species to co-occur. In the fourth chapter we were interested again on the signatures of competition, however we used computational simulations to generate communities assembled by competition. We aimed to identify if the observational approach could indeed identify competitive exclusion. Simulated communities were generally composed of similar species, because species with small competitive difference do not exclude each other. Strikingly, we commonly found random patterns owing to the relaxed competition diluted among multiple species. In conclusion, we found that the assembling of natural and simulated communities is influenced by dispersal and history on the regional scale, and by environmental filtering on the local scale. The influence of competition is still open to questioning given the lack of reliability of the traditional observational approach. / A ecologia de comunidade visa separar a influência relativa de diferentes processos na montagem de comunidades naturais. Minha tese é composta por quatro capítulos com diferentes focos sobre os processos de montagem de comunidades naturais e simuladas. No primeiro capítulo, estudamos insetos aquáticos de riachos ao longo de 600 km. Descobrimos que a estrutura filogenética de comunidades tinha uma assinatura espacial, sugerindo limitação de dispersão. Descobrimos que grandes insetos, com capacidade de voo alta e com apenas um ciclo de vida ao ano foram os mais estruturados espacialmente. Sugerimos que o número de gerações por ano e, consequentemente, o número de eventos de dispersão é um forte fator para a distribuição de insetos aquáticos. No segundo capítulo, estudamos a montagem de insetos em uma escala menor, na bacia do rio Itanhaém-SP. Nosso interesse foi na competição e filtragem ambiental sobre a estrutura funcional e filogenética de insetos aquáticos. Se a filtragem ambiental fosse forte, atributos de respiração e sensibilidade à poluição deveriam ser mais semelhantes do que o esperado ao acaso, enquanto que, se a competição fosse forte deveríamos encontrar uma menor semelhança em estratégias de alimentação entre taxa coocorrentes. Encontramos evidências de filtragem ambiental, mas não de forte competição. Além disso, encontramos coocorrência de insetos aquáticos de clados antigos, provavelmente devido à estabilidade dos habitats de riachos ao longo da escala evolutiva. No terceiro capítulo, também investigamos a competição e a filtragem ambiental, mas usamos libélulas, um grupo com o comportamento agressivo contra espécies visualmente semelhantes. Isto acontece porque elas não identificam corretamente se um indivíduo é um competidor por parceiros da mesma espécie, ou não. No mesmo estudo, encontramos mais evidências de filtragem ambiental, provavelmente porque libélulas aparentadas têm estratégias reprodutivas semelhantes ligadas a características específicas dos rios, forçando estas espécies aparentadas a coocorrer. No quarto capítulo estávamos interessados novamente na competição, no entanto, usamos simulações computacionais para gerar comunidades influenciadas pela competição. Objetivamos identificar se a abordagem observacional poderia realmente identificar exclusão competitiva. Comunidades simuladas foram compostas por espécies semelhantes, porque as espécies com poucas diferenças competitivas não se excluem mutuamente. Surpreendentemente, nós comumente encontramos padrões aleatórios, devido à competição relaxada diluída entre múltiplas espécies. Concluindo, nós identificamos que a montagem de comunidades naturais e simuladas é influenciada pela dispersão e história na escala regional, e pela filtragem ambiental na escala local. A influência de competição ainda está aberta a perguntas, dada à falta de confiabilidade que encontramos na abordagem observacional tradicional.

Made available in DSpace on 2015-04-01T14:16:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1756619 bytes, checksum: d052f1be18e53f2beddaa57cda5b0a22 (MD5) Previous issue date: 2012-12-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Substrate-binding subunits are very important components of the solute importation system, known as the osmoprotectant system, which consists of a membrane protein belonging to the ABC superfamily. These molecules recognize specific substrates that have different physiological roles in prokaryotes, i.e. roles that contribute to the survival of these organisms in environments with high concentrations of salt. Using MEGA 5.05 software, this study performed a phylogenetic analysis of 431 nucleotide sequences of these subunits, orthologous to each other, collected from the database contained on the website http://www.genome.jp/kegg/. As a result of this analysis, phylogenetic trees were generated that clearly demonstrated that there was a horizontal transfer of some genes due to the sharing by different organisms. Also, two probable ancestral sequences were generated that showed homology with permeases that transport choline, glycine betaine and carnitine, which are trimethylamines currently present in various prokaryotes. Therefore, this system probably arose in prokaryotic organisms with the basic function of capturing nutrients, and by performing this basal function of being shared with other organisms, was fixed to the genome. However, because of the diversification of habitats by the prokaryotes, this system contributed decisively to the adaptation of these organisms to different environments, especially environments that had a high salt concentration; thus, acting and being currently characterized as a system of osmoprotection. / As subunidades ligadoras de substrato são componentes muito importantes do sistema de importação de soluto conhecido, como sistema de osmoproteção, que consiste em uma proteína de membrana pertencente à superfamlía ABC. Estas moléculas reconhecem substratos específicos que apresentam papéis fisiológicos diversos em procariotos, incluindo a colaboração para a sobrevivência destes organismos em ambientes com elevada concentração de sal. Utilizando o software MEGA 5.05, foi realizada uma análise filogenética de 431 sequências nucleotídicas destas subunidades, ortólogas entre si, coletadas a partir do banco de dados contido no site ttp://www.genome.jp/kegg/. Como resultado desta análise, foram geradas árvores filogenéticas que demonstraram claramente que houve a transferência horizontal de alguns dos genes devido ao ompartilhamento por organismos diferentes. Foram geradas também duas prováveis sequências ancestrais que apresentam homologia com permeases que transportam colina, glicina betaína e carnitina, que são aminas trimetiladas, presentes atualmente em diversos procariotos. Portanto, este sistema provavelmente surgiu em organismos procarióticos com a função básica de captura de nutrientes e por desempenhar esta função basal, ao ser compartilhado com outros organismos, foi fixado aos genomas. No entanto, a partir da diversificação de habitats, por parte dos procariotos, este sistema colaborou de forma decisiva para a adaptação destes organismos aos mais diversos ambientes, incluindo, especialmente os ambientes que apresentavam uma elevada concentração de sal, atuando e sendo caracterizado atualmente como um sistema de osmoproteção.

Submitted by Luiz Ricardo Gonçalves null (tatinho_tva@hotmail.com) on 2016-07-27T18:25:27Z No. of bitstreams: 1 dissertação LRG.pdf: 2432897 bytes, checksum: 0ce4cc1f4bd2a278c07c6602aa1453d0 (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-07-29T13:34:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 golcalves_lr_me_jabo.pdf: 2432897 bytes, checksum: 0ce4cc1f4bd2a278c07c6602aa1453d0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-29T13:34:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 golcalves_lr_me_jabo.pdf: 2432897 bytes, checksum: 0ce4cc1f4bd2a278c07c6602aa1453d0 (MD5) Previous issue date: 2016-06-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Patógenos transmitidos por vetores artrópodes são mundialmente importantes, podendo causar enfermidades tanto no homen quanto nos animais. Recentemente, diversos estudos têm sido realizados a fim de elucidar o papel dos animais selvagens na epidemiologia desses patógenos. A identificação desses microrganismos, assim como dos seus vetores e hospedeiros, permite mapear áreas de ocorrência desses patógenos, auxiliando os órgãos competentes na elaboração de medidas de controle. Sendo assim, o presente estudo teve como objetivo detectar e caracterizar, por métodos moleculares, micoplasmas hemotróficos e bartonelas em amostras de baço de roedores selvagens e sinantrópicos distribuídos em cinco biomas brasileiros. Para tal, foram analisadas 500 amostras de roedores pertencentes a 51 espécies distribuídas em 13 estados. Dentre as 457 amostras de DNA positivas nos ensaios de PCR baseados nos genes Interphotoreceptor retinoid binding protein [IRBP] ou Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase [GAPDH], 100 (21,9%) mostraram-se positivas para Mycoplasma spp. por meio da cPCR baseada no gene 16S rRNA. A análise filogenética de 24 sequências do gene 16S rRNA mostrou a presença de dez diferentes clusters, todos agrupados dentro do grupo Mycoplasma haemofelis. O posicionamento filogenético associado com a baixa porcentagem de identidade entre as sequências amplificadas no presente estudo e aquelas previamente depositadas no Genbank sugere a circulação de novas espécies de hemoplasmas em roedores no Brasil. Por meio da qPCR, 117 (25,6%) amostras mostraram-se positivas para Bartonella sp. A análise de diversidade das sequências do gene gltA mostrou a presença de 15 haplótipos. A relação filogenética entre as sequências do gene gltA mostrou que a espécie de Bartonella detectada em roedores no Brasil é intimamente relacionada com Bartonella sp. denominada como grupo filogenético A detectada em roedores da Família Cricetidae na América do Norte, provavelmente formando uma única espécie ou um complexo de espécies. Por outro lado, as sequências amplificadas por meio de ensaios de cPCR adicionais, baseados nos genes ftsZ, groEL e pap-31, mostraram-se filogeneticamente próximas ao complexo Bartonella vinsonii. Por fim, as sequências de Bartonella amplificadas no presente estudo formaram um grupo monofilético e amplamente difundidas em sete diferentes espécies de roedores amostrados em três biomas. Tais achados sugerem uma provável dominância desse genótipo entre os roedores silvestres no Brasil. Copositividade para hemoplasmas e Bartonella sp. foi observada em 41 (9%) dos roedores amostrados. O presente estudo demonstrou, por meio de métodos moleculares, a ocorrência de micoplasmas hemotróficos e Bartonella sp. em roedores selvagens e sinantrópicos no Brasil. / Arthropod-borne pathogens are wordwide important, causing diseases in humans and animals. Recently, several studies have been performed in order to elucidate the role of wild animals in the epidemiology of these pathogens. The identification of these microorganisms, as well as their vectors and hosts, allow to map the areas of occurrence of these pathogens, helping competent agencies in the development of control measures. Therefore, the present study aimed to detect and characterize, using molecular methods, hemotrophic mycoplasmas and Bartonella in wild and sinantropic rodent spleen samples distributed in five Brazilian biomes. For this purpose, 500 rodent samples belonging to 51 species distributed in 13 states were analyzed. Among 457 DNA samples positive to PCR assays based on the Interphotoreceptor retinoid binding protein [IRBP] or Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase [GAPDH]) genes, 100 (21.9%) were positive to Mycoplasma spp. by cPCR based on 16S rRNA gene. The phylogenetic analysis of 24 sequences of the 16S rRNA gene showed the presence of ten different clusters, which grouped within the Mycoplasma haemofelis group. The phylogenetic position associated with the low percentage of identity between the sequences amplified in the present study and those previously deposited in Genbank suggest the circulation of new hemoplasmas species in rodents in Brazil. Additionally, 117 (25.6%) samples were positive to Bartonella sp. by qPCR. The diversity analysis of the gltA gene sequences showed the presence of 15 haplotypes. The phylogenetic relationships between the sequences of gltA gene showed that Bartonella species detected in rodents in Brazil is closely related to Bartonella sp. namely phylogenetic group A detected in the rodents belonging to Cricetidae family in North America, probably constituting only one species, or a complex of species. On the other hand, the amplified sequences by additional cPCR assays based on ftsZ, groEL and pap-31 genes were phylogenetically positioned to Bartonella vinsonii complex. Finally, the Bartonella sequences amplified in the present study formed a monophyletic and widespread group in seven different species of rodents sampled in three biomes. These findings suggest a probable dominance of this genotype among wild rodents in Brazil. Co-positivity was observed in 41 (9%) of rodents sampled. The presente study demonstrated using molecular methods, the occurrence of hemotrophic mycoplasmas and Bartonella sp. in wild and synanthropic rodents in Brazil.

Submitted by JYAN LUCAS BENEVENUTE null (jyanbenevenutte@gmail.com) on 2017-04-18T12:52:17Z No. of bitstreams: 1 Jyan Lucas Benevenute DISSERTAÇÃO.pdf: 2243221 bytes, checksum: 73e247ea0e0661031eef2500c7ca6f1c (MD5) / Rejected by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo as orientações abaixo: No campo “Versão a ser disponibilizada online imediatamente” foi informado que seria disponibilizado o texto completo porém no campo “Data para a disponibilização do texto completo” foi informado que o texto completo deverá ser disponibilizado apenas 12 meses após a defesa. Caso opte pela disponibilização do texto completo apenas 12 meses após a defesa selecione no campo “Versão a ser disponibilizada online imediatamente” a opção “Texto parcial”. Esta opção é utilizada caso você tenha planos de publicar seu trabalho em periódicos científicos ou em formato de livro, por exemplo e fará com que apenas as páginas pré-textuais, introdução, considerações e referências sejam disponibilizadas. Se optar por disponibilizar o texto completo de seu trabalho imediatamente selecione no campo “Data para a disponibilização do texto completo” a opção “Não se aplica (texto completo)”. Isso fará com que seu trabalho seja disponibilizado na íntegra no Repositório Institucional UNESP. Por favor, corrija esta informação realizando uma nova submissão. Agradecemos a compreensão. on 2017-04-18T12:59:21Z (GMT) / Submitted by JYAN LUCAS BENEVENUTE null (jyanbenevenutte@gmail.com) on 2017-04-18T13:10:19Z No. of bitstreams: 1 Jyan Lucas Benevenute DISSERTAÇÃO.pdf: 2243221 bytes, checksum: 73e247ea0e0661031eef2500c7ca6f1c (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-04-18T13:12:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 benevenute_jl_me_jabo.pdf: 2243221 bytes, checksum: 73e247ea0e0661031eef2500c7ca6f1c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-18T13:12:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 benevenute_jl_me_jabo.pdf: 2243221 bytes, checksum: 73e247ea0e0661031eef2500c7ca6f1c (MD5) Previous issue date: 2017-02-14 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Embora novos genótipos de agentes Anaplasmataceae vêm sendo detectados em carnívoros selvagens, aves selvagens e cervídeos no Brasil, poucos são os estudos acerca da circulação destes patógenos em pequenos mamíferos em nosso território. O presente trabalho teve como objetivo investigar a presença de DNA de Ehrlichia e Anaplasma em roedores amostrados no Brasil. Entre 2000 e 2011, diferentes espécies de roedores [n = 60] foram capturadas em cinco biomas brasileiros. As amostras de baço de roedores foram submetidas a extração de DNA utilizando um kit comercial. A presença de DNA de Ehrlichia e Anaplasma foi investigada utilizando ensaios de PCR em tempo real e convencionais dirigidos a vários genes. Dentre as 458 amostras de baço de roedores testadas, 0,44% (2/458) mostraram-se positivas para Ehrlichia spp. e 2,40% (11/458) para Anaplasma spp., pelos ensaios de PCR em Tempo Real multiplex baseados no gene groESL. A quantificação média do número de cópias de um fragmento do gene groESL por microlitro variou de 1,071 x 102 a 2,808 x 102 cópias para Ehrlichia spp. e 1,123 x 100 a 1,310 x 102 para Anaplasma spp. Pelos ensaios de PCR convencional baseados no gene 16S rRNA, 1,09% (5/458) das amostras mostraram-se positivas para Ehrlichia sp. e 1,97% (9/458) para Anaplasma sp. Análises filogenéticas de máxima verossimilhança baseada em um fragmento de 546 pb do gene 16S rRNA posicionaram os genótipos de Anaplasma detectados em roedores próximos a A. phagocytophilum ou isolados de A. marginale e A. odocoilei. Por outro lado, os genótipos de Ehrlichia detectados em roedores amostrados mostraram-se intimamente relacionados com E. canis com base na análises filogenéticas de um fragmento de 358 pb do gene 16S rRNA. O presente estudo mostrou baixa ocorrência de Anaplasma e Ehrlichia em roedores no Brasil. / Although new genotypes of Anaplasmataceae agents have been detected in wild carnivores, wild birds and deer in Brazil, few reports have been done in order to assess the circulation of these pathogens in small mammals in our territory. The present work aimed to investigate the presence of Ehrlichia and Anaplasma in rodents sampled in Brazil. Between 2000 and 2011, different rodent species [n=60] were trapped in five Brazilian biomes. Rodents' spleen samples were submitted to DNA extraction using a commercial kit. The presence of Ehrlichia and Anaplasma DNA was investigated using real time and conventional PCR assays targeting several genes. Among 458 rodent tested spleen samples, 0.44% (2/458) were positive for Ehrlichia spp. and 2.40% (11/458) for Anaplasma spp., by a multiplex qPCR assay based on groESL gene. The mean quantification of the number of copies of 83pb groESL gene fragment per microliter ranged from 1,071 x 102 to 2,808 x 102 copies for Ehrlichia spp., and 1,123 x 100 to 1,310 x 102 for Anaplasma spp. Out of 458 samples tested, 1.09% (5/458) were positive for Ehrlichia sp. and 1.97% (9/458) for Anaplasma sp. by cPCR assays based on 16S rRNA gene. Maximum Likelihood phylogenetic analyse based on 546pb fragment of 16S rRNA gene positioned the Anaplasma genotypes detected in rodents near to A. phagocytophilum or A. marginale and A. odocoilei isolates. On the other hand, the Ehrlichia genotypes detected in sampled rodents were closely related to E. canis, according to the phylogenetic analyses based on 358pb 16S rRNA gene fragment. The present study showed a low occurrence of Anaplasma and Ehrlichia in rodents in Brazil. / CNPq: 133907/2015-5