Submitted by Gizele Lima (gizele.lima@inpa.gov.br) on 2017-05-22T20:28:45Z No. of bitstreams: 2 Dissertacao_Jessica-dos-Anjos_DIGITAL_19-04-2017.pdf: 6077973 bytes, checksum: b6db96b68dfe31ed52855c7ae15c7bc5 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-22T20:28:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertacao_Jessica-dos-Anjos_DIGITAL_19-04-2017.pdf: 6077973 bytes, checksum: b6db96b68dfe31ed52855c7ae15c7bc5 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-04-07 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Associations between landscape factors and ecological processes such as dispersal, reproduction and survival of organisms can ultimately affect microevolutionary processes such as gene flow, drift and selection. Landscape Genetics emerged as a research field that combines population genetics, landscape ecology, and spatial analyses to explicitly quantify the effects of landscape composition, configuration, and matrix quality on microevolutionary processes. In fluvial systems, such as Amazon basin, the process of isolation by distance is often strong and can mask the importance of barriers, landscape resistance and local environmental factors on shaping genetic patterns. Therefore, in this dissertation I assessed the importance of local and connectivity variables in shaping the spatial genetic variation patterns of two Amazonian river turtle species with distinct dispersal abilities. My objectives were: 1) assess whether the high-dispersal species (Podocnemis sextuberculata) has less spatial genetic structure than the low-dispersal species (P. erythrocephala); 2) test whether connectivity factors are related to genetic differentiation for the low-dispersal (P. erythrocephala) species but not for the high-dispersal species (P. sextuberculata); and 3) test whether local factors are more strongly associated to intrapopulational genetic diversity for the low dispersal species (P. erythrocephala). With broad sampling throughout their distribution in Amazon basin, I estimated genetic diversity and differentiation for 14 localities totaling 273 samples of P. erythrocephala and for 20 localities totaling 336 samples of P. sextuberculata. I applied model selection on models associating genetic diversity to local variables representing hypothesis of climate and productivity, instability of inter-annual water levels, hunting pressure and downstream increase in genetic diversity. I used General Dissimilarity Modelling (GDM) to model the relationship of genetic differentiation with connectivity variables representing hypothesis of isolation by distance (IBD), isolation by resistance (IBR) and isolation by barrier (IBB). Differently from the expected, local variables were more important in explaining genetic diversity of the high-dispersal species (P. sextuberculata) than of P. erythrocephala, with best models including productivity, distance from downstream locality, density of human villages and historical climatic suitability. Connectivity factors in general were not important in explaining genetic differentiation turnover for either species, but as expected, the GDM models explained a larger amount of deviance for the low-dispersal species, P. erythrocephala. Also, IBB and IBR models explained more genetic differentiation turnover than IBD, revealing the importance of including the environmental and landscape complexity when studying spatial genetic patterns. I showed that, although local variables are often overlooked in Landscape Genetics studies, they can influence intrapopulacional genetic diversity of aquatic species, even those with high dispersal ability. By applying a novel resistance-model framework in Riverscape Genetics and by using riverscape factors relevant in Amazonian context, I provide an approach to study the roles of local and connectivity variables in shaping genetic patterns of aquatic vertebrates in fluvial systems. / Associações entre fatores da paisagem e processos ecológicos como dispersão, reprodução e sobrevivência de organismos podem afetar processos microevolutivos como fluxo gênico, deriva e seleção. A Genética da Paisagem surgiu como um campo de pesquisa que combina genética populacional, ecologia de paisagens e análises espaciais para quantificar explicitamente os efeitos da qualidade da matriz, da composição e configuração da paisagem nos processos microevolutivos. Em sistemas fluviais, como a bacia Amazônica, o processo de isolamento por distância é normalmente forte e pode mascarar a importância de barreiras, resistência da paisagem e fatores ambientais locais em moldar padrões genéticos. Portanto, nesta dissertação eu avaliei a importância de variáveis locais e de conectividade em moldar os padrões espaciais de variação genética de dois quelônios aquáticos Amazônicos com diferentes capacidades dispersoras. Meus objetivos foram: 1) avaliar se a espécie com maior capacidade de dispersão (Podocnemis sextuberculata) possui menor estrutura genética especial que a espécie com baixa capacidade dispersora (P. erythrocephala); 2) testar se fatores de conectividade estão relacionados à diferenciação genética para a espécie de baixa capacidade dispersora (P. erythrocephala) mas não para a de alta capacidade dispersora (P. sextuberculata); e 3) testar se fatores locais estão mais fortemente associados à diversidade genética intrapopulacional da espécie de baixa capacidade de dispersão (P. erythrocephala). Com ampla amostragem pela distribuição geográfica das espécies na bacia Amazônica, eu estimei os parâmetros genéticos para P. erythrocephala em 14 localidades (273 amostras) e para P. sextuberculata em 20 localidades (336 amostras). Apliquei seleção de modelos em modelos associando a diversidade genética a variáveis locais representando hipóteses de clima e produtividade, instabilidade interanual de níveis da água dos rios, pressão de caça e aumento de diversidade genética a jusante dos rios. Usei General Dissimilarity Modelling (GDM) para modelar a relação entre diferenciação genética e variáveis de conectividade representando hipóteses de isolamento por distância (IBD), isolamento por resistência (IBR) e isolamento por barreira (IBB). Diferentemente do esperado, variáveis locais foram mais importantes em explicar a diversidade genética intrapopulacional da espécie com maior capacidade de dispersão (P. sextuberculata) que de P. erythrocephala, com melhores modelos incluindo produtividade, distância da localidade mais a jusante, densidade de vilas humanas e adequabilidade climática histórica. Fatores de conectividade em geral não foram importantes em explicar a diferenciação genética para nenhuma das espécies, entretanto, como esperando, os modelos GDM explicaram uma maior parte da variação para a espécie de menor capacidade dispersora, P. erythrocephala. Além disso, modelos de IBB e IBR explicaram mais diferenciação genética que IBD, revelando a importância em incluir a complexidade ambiental e da paisagem quando estudar padrões genéticos espaciais. Nessa dissertação mostro que, apesar de variáveis locais serem frequentemente desconsideradas em estudos de Genética da Paisagem, elas podem influenciar a diversidade genética intrapopulacional de espécies aquáticas, inclusive daquelas com alta capacidade dispersora. Ao usar um método inédito de modelos de resistência no contexto de Genética da Paisagem de Rios (Riverscape Genetics) e ao usar fatores da paisagem relevantes no contexto Amazônico, forneço uma abordagem para o estudo dos papéis de variáveis locais e de conectividade em moldar os padrões genético-espaciais de vertebrados aquáticos em sistemas fluviais. v

O Cerrado é o segundo maior bioma da América do Sul, o qual apresenta as maiores taxas de conversão da cobertura natural em áreas antropizadas. Assim, o conhecimento sobre os processos e padrões de mudanças da cobertura e uso do solo e as implicações dessas mudanças sobre as dinâmicas ecológicas na paisagem são essências para manutenção e conservação deste bioma. Este trabalho teve como objetivo principal descrever o processo de mudança da cobertura do solo e fragmentação da paisagem natural, assim como analisar os efeitos da mesma na fenologia, dispersão e diversidade genética de uma espécie arbórea ameaçada de extinção (Hymenaea stignocarpa) na Bacia do Córrego Guariroba, estado de Mato Grosso do Sul. Nesta região, a conversão de grande parte das áreas naturais foi realizada antes de 1975. O aumento das pastagens, rebanho bovino e população municipal estão negativamente correlacionados com a redução de áreas de cobertura natural. Entre 1975 e 2011 a APA Guariroba passou por uma reconfiguração espacial, com progressiva perda de áreas naturais, aumento no número de fragmentos e diminuição de conexão entre os remanescentes. Na transição entre coberturas do solo, a degradação foi um importante processo agindo sobre áreas florestadas ou destinadas ao pastoreio. As transições apresentaram padrões espaciais, como mudança em blocos ou crescimento em área, e distribuições específicas. O padrão sazonal de floração e frutificação não diferiu em regiões de borda de fragmento e interior. Contudo, mesmo havendo mais indivíduos florindo na borda dos fragmentos, a quantidade de indivíduos frutificando foi a mesma para as duas regiões. Densidade da vegetação, altura dos indivíduos e distancia do individuo em relação à borda foram as variáveis relacionadas com as atividades reprodutivas. Foi detectado fluxo gênico entre as subpopulações localizadas em fragmentos espacialmente isolados, e também árvores localizadas fora dos fragmentos florestais. Embora as subpopulações não diferirem quanto à diversidade genética, a subpopulação espacialmente mais distante também é aquela com maior distância genética. A diversidade genética também não foi alterada quando comparadas as gerações. Porém, a estrutura genética espacial diferiu, correspondendo a uma alteração no padrão dos agentes dispersores e dinâmica populacional de H. stignocarpa. De acordo com o conjunto dos resultados apresentados, a Bacia do Guariroba precisa de ações de manejo explicitamente espaciais. Ainda, a recomposição da bacia seria mais eficiente se considerasse modelos de metapopulações e ecologia da paisagem, utilizando trampolins ecológicos e unidades da paisagem como gradientes de mudança. / Cerrado is the second largest biome in South America and is undergoing the highest rates of natural vegetation conversion into antropic areas. Thus, knowledge about land cover and land use change patterns and process, and their implications on ecological dynamics, are essential to Cerrado conservation. This research aimed to describe land cover and land use change process, and analyse fragmentation effects on phenology, dispersion and genetic diversity of endangered tree (Hymenaea stignocarpa). Most of APA Guariroba was modified since before 1975. Increasing in pasturelands, herd cattle and municipality population was negatively related to natural cover. Between 1975 and 2011, APA Guariroba went through spatial reconfiguration. It was accompanied by progressive natural areas loss, increasing in number of fragments and decrease in connection among fragments. Degradation played an important role in land cover transition, acting on forest and pasturelands. Transitions showed patterns as blocks and increasing area from seed point, it also had specific spatial distribution. Flowering and fruiting sazonal pattern was the same for core areas and edge areas. Even thought, more trees were flowering on the edge areas, fruiting activity was the same for both regions. Vegetation density, tree height and distance of trees from edge were the variables related to reproductive activities. Gene flux was detected among subpopulations spatially isolated, and trees located outside of fragments. Although subpopulations had similar genetic diversity, most isolated subpopulation was also the most dissimilar one. Genetic diversity neither changed when comparing generations. However spatial genetic structure was different for adults and juveniles. That difference was probably due to changes in dispersal patterns and population dynamics. According to results, spatial explicit management actions have to be built for APA Guariroba. Also, watershed recovery would be more efficient if metapopulation and landscape ecology models were considerate together. Thus, using step-stones model and some landscape units as transition units from forest to pasturelands.

O Cerrado é o segundo maior bioma da América do Sul, o qual apresenta as maiores taxas de conversão da cobertura natural em áreas antropizadas. Assim, o conhecimento sobre os processos e padrões de mudanças da cobertura e uso do solo e as implicações dessas mudanças sobre as dinâmicas ecológicas na paisagem são essências para manutenção e conservação deste bioma. Este trabalho teve como objetivo principal descrever o processo de mudança da cobertura do solo e fragmentação da paisagem natural, assim como analisar os efeitos da mesma na fenologia, dispersão e diversidade genética de uma espécie arbórea ameaçada de extinção (Hymenaea stignocarpa) na Bacia do Córrego Guariroba, estado de Mato Grosso do Sul. Nesta região, a conversão de grande parte das áreas naturais foi realizada antes de 1975. O aumento das pastagens, rebanho bovino e população municipal estão negativamente correlacionados com a redução de áreas de cobertura natural. Entre 1975 e 2011 a APA Guariroba passou por uma reconfiguração espacial, com progressiva perda de áreas naturais, aumento no número de fragmentos e diminuição de conexão entre os remanescentes. Na transição entre coberturas do solo, a degradação foi um importante processo agindo sobre áreas florestadas ou destinadas ao pastoreio. As transições apresentaram padrões espaciais, como mudança em blocos ou crescimento em área, e distribuições específicas. O padrão sazonal de floração e frutificação não diferiu em regiões de borda de fragmento e interior. Contudo, mesmo havendo mais indivíduos florindo na borda dos fragmentos, a quantidade de indivíduos frutificando foi a mesma para as duas regiões. Densidade da vegetação, altura dos indivíduos e distancia do individuo em relação à borda foram as variáveis relacionadas com as atividades reprodutivas. Foi detectado fluxo gênico entre as subpopulações localizadas em fragmentos espacialmente isolados, e também árvores localizadas fora dos fragmentos florestais. Embora as subpopulações não diferirem quanto à diversidade genética, a subpopulação espacialmente mais distante também é aquela com maior distância genética. A diversidade genética também não foi alterada quando comparadas as gerações. Porém, a estrutura genética espacial diferiu, correspondendo a uma alteração no padrão dos agentes dispersores e dinâmica populacional de H. stignocarpa. De acordo com o conjunto dos resultados apresentados, a Bacia do Guariroba precisa de ações de manejo explicitamente espaciais. Ainda, a recomposição da bacia seria mais eficiente se considerasse modelos de metapopulações e ecologia da paisagem, utilizando trampolins ecológicos e unidades da paisagem como gradientes de mudança. / Cerrado is the second largest biome in South America and is undergoing the highest rates of natural vegetation conversion into antropic areas. Thus, knowledge about land cover and land use change patterns and process, and their implications on ecological dynamics, are essential to Cerrado conservation. This research aimed to describe land cover and land use change process, and analyse fragmentation effects on phenology, dispersion and genetic diversity of endangered tree (Hymenaea stignocarpa). Most of APA Guariroba was modified since before 1975. Increasing in pasturelands, herd cattle and municipality population was negatively related to natural cover. Between 1975 and 2011, APA Guariroba went through spatial reconfiguration. It was accompanied by progressive natural areas loss, increasing in number of fragments and decrease in connection among fragments. Degradation played an important role in land cover transition, acting on forest and pasturelands. Transitions showed patterns as blocks and increasing area from seed point, it also had specific spatial distribution. Flowering and fruiting sazonal pattern was the same for core areas and edge areas. Even thought, more trees were flowering on the edge areas, fruiting activity was the same for both regions. Vegetation density, tree height and distance of trees from edge were the variables related to reproductive activities. Gene flux was detected among subpopulations spatially isolated, and trees located outside of fragments. Although subpopulations had similar genetic diversity, most isolated subpopulation was also the most dissimilar one. Genetic diversity neither changed when comparing generations. However spatial genetic structure was different for adults and juveniles. That difference was probably due to changes in dispersal patterns and population dynamics. According to results, spatial explicit management actions have to be built for APA Guariroba. Also, watershed recovery would be more efficient if metapopulation and landscape ecology models were considerate together. Thus, using step-stones model and some landscape units as transition units from forest to pasturelands.

Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2014-12-11T16:19:43Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Carolina da Silva Carvalho - 2013.pdf: 2199681 bytes, checksum: ed22c98d9a9a33449462463405206c01 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2014-12-11T19:02:22Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Carolina da Silva Carvalho - 2013.pdf: 2199681 bytes, checksum: ed22c98d9a9a33449462463405206c01 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-12-11T19:02:22Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Carolina da Silva Carvalho - 2013.pdf: 2199681 bytes, checksum: ed22c98d9a9a33449462463405206c01 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2013-04-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Não consta resumo em outro idioma. / Essa dissertação está estruturada em dois capítulos cujo objetivo geral foi entender como características da paisagem influenciam a variação e a estruturação genética, usando a abordagem de genética da paisagem e a palmeira Euterpe edulis (Arecaceae) como modelo de estudo. A genética da paisagem surgiu a partir da junção de três grandes áreas da ciência: ecologia da paisagem, ecologia espacial e genética de populações (Manel et al. 2003). Difere-se de disciplinas clássicas como genética de populações e filogeografia, pois incorpora testes explícitos de heterogeneidade ambiental a fim de entender a distribuição da variabilidade genética no espaço (Storfer et al. 2007). Dentre as abordagens frequentemente realizadas na genética da paisagem podemos: identificar características da paisagem que influenciam a conectividade e diversidade genética, realizar design de corredores ecológicos e reservas, e predizer impactos de futuras mudanças ambientais na conectividade e permanência da espécie (Spear et al. 2010). No entanto, a primeira abordagem é a mais utilizada nos estudos, onde são testados o efeito do relevo, da hidrografia, das estradas (Spear et al. 2005), dos corredores, do tamanho e do isolamento dos fragmentos, e da proporção de habitat (Coulon et al. 2004, Dixo et al. 2009) sobre o fluxo gênico e variação genética. Além disso, a genética da paisagem pode ser particularmente importante para explicar padrões originados a partir de processos micro-evolutivos (Manel et al. 2003), principalmente em paisagens extremamente fragmentadas. Como é uma área relativamente nova, estudiosos da genética da paisagem vem colocando esforços para testar uma grande variedade de métodos estatísticos (e.g. Cushman et al. 2006, Cushman & Landguth 2010, Wagner & Fortin 2012), técnicas de tratamento espaciais de dados, e favorecendo-se da alta tecnologia do desenvolvimento de marcadores genéticos (Spear et al. 2005, Storfer et al. 2007). No entanto, apesar do crescente número de publicações, Storfer e colaboradores (2010) encontraram que a maioria dos estudos em genética da paisagem ainda está concentrada na América do Norte e Europa, sendo que 90% dos estudos incluem apenas uma espécie e apenas 14,5% desses é realizado com plantas. Portanto, no primeiro capítulo dessa dissertação intitulado “Linking genetics to landscape: large scale study of an Atlantic Rainforest palm species Euterpe edulis” foi realizada uma metanálise com o objetivo de avaliar a contribuição relativa da heterogeneidade ambiental, da adequabilidade ambiental para o estabelecimento da espécie, e dos efeitos antrópicos para explicar a variação da diversidade genética e do grau de endocruzamento em populações de Euterpe edulis ao longo do bioma Mata Atlântica. O segundo capítulo intitulado: “Matrix resistance and habitat loss determines patterns of genetic differentiation in a Rainforest palm species”, avaliou se a perda de habitat e a fragmentação afetam a variabilidade e diferenciação genética do E. edulis. Para responder a nossa pergunta, sete paisagens de 2 km foram analisadas no estado de São Paulo, sudeste do Brasil, totalizando 22 áreas. Para acessar a variabilidade e diferenciação genética dessas áreas, utilizamos 8 locos de microssatélites e usamos comparação de modelos com múltiplas hipóteses concorrentes baseado no critério de informação de Akaike (AIC).

Submitted by Cássia Santos (cassia.bcufg@gmail.com) on 2016-10-18T14:14:08Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Kelly da Silva e Souza - 2016.pdf: 2710469 bytes, checksum: cbe461f0d7a743f38a8a7043c982acf0 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2016-10-18T16:44:37Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Kelly da Silva e Souza - 2016.pdf: 2710469 bytes, checksum: cbe461f0d7a743f38a8a7043c982acf0 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-18T16:44:37Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Kelly da Silva e Souza - 2016.pdf: 2710469 bytes, checksum: cbe461f0d7a743f38a8a7043c982acf0 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-04-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / To understand how landscape features spatially affect the genetic structure of a population , we propose the creation of resistance surfaces using an approach Pattern Oriented Modeling of genetic divergence (FST parwise) among baru populations (Dipteryx alata). To compose the resistance surface, we employed land use layers in an area of 25 baru populations, generating 10000 resistance surfaces with randomized cost values between 0 and 100. We use these surfaces to calculate matrices pairwise effective resistance to the circuitscap. Mantel test and its variations revealed a correlation of FST parwise with geographical distance of 0.48. The correlation between FST pairwise and the resistance matrices ranged between r = -0.2019 and r= 0.6736. We used multiple regression matrices to select the best (most satisfactory) models through Akaike (AIC). Three models were selected to contain the parameters that best explain the genetic divergence with ΔAIC below three. The ΔAIC values were used to calculate the AIC-weight (WI) and evaluate the individual contribution of each parameter in the selected surfaces. The selected models suggest that the areas with lower resistance are characterized as Savanna Arboreo Dense and Savanna Grassy Woody. Roads, big rivers, and agricultural lands cause higher resistance. / Para entendermos como as características da paisagem afetam espacialmente a estrutura genética populacional, propomos a criação de superfícies de resistência utilizando uma abordagem de Modelagem Orientada pelo Padrão da divergência genética (FST) entre as populações de baru (Dipteryx alata), uma árvore amplamente distribuída na região do Cerrado do Brasil Central. Para compor as superfícies de resistência, utilizamos camadas de uso da terra na área em que as 25 populações de baru em estudo estão inseridas. Geramos 10 mil superfícies de resistência com valores de custo aleatorizados entre 0 e 100 em intervalos de 1. Usamos essas superfícies para calcular matrizes de resistência efetiva par-a-par com o circuitscape, um programa que calcula os valores de resistência fazendo uma analogia entre a conectividade elétrica e os dados genéticos da espécie em estudo. Calculamos testes de Mantel e suas variações entre o FST e cada uma das matrizes de resistências. A correlação do FST par-a-par com a distância geográfica, foi de 0,48. Para a correlação entre FST par a par e as matrizes de resistência, os testes de Mantel resultaram em coeficientes de correlação variando entre r = -0,2019 e r = 0,6736. Usamos a regressão múltipla de matrizes para seleção dos melhores modelos pelo critério de Akaike (AIC). Três modelos foram selecionados como sendo os que contém os parâmetros que melhor explicam a divergência genética pelo critério de Akaike com ΔAIC menor que 3. Os valores ΔAIC foram usados para calcular o peso do AIC em cada modelo (wi) e foram utilizados para avaliar a contribuição individual de cada parâmetro nas superfícies selecionadas. Modelos selecionados sugerem que as áreas com menor resistência são as caracterizadas por Cerrado de Savana Arbóreo Densa (cerradão) e Savana Gramíneo Lenhosa (campo limpo). As estradas, grandes rios e áreas agrícolas do Cerrado causam maior resistência.

Submitted by Automação e Estatística (sst@bczm.ufrn.br) on 2018-07-26T17:31:41Z No. of bitstreams: 1 CarlosAdrianGarciaRodriguez_TESE.pdf: 3108960 bytes, checksum: f9ec4b57e52d1de6dc85e3e388df477c (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2018-07-27T19:55:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 CarlosAdrianGarciaRodriguez_TESE.pdf: 3108960 bytes, checksum: f9ec4b57e52d1de6dc85e3e388df477c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-27T19:55:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CarlosAdrianGarciaRodriguez_TESE.pdf: 3108960 bytes, checksum: f9ec4b57e52d1de6dc85e3e388df477c (MD5) Previous issue date: 2018-05-10 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / As áreas de montanha do mundo cobrem menos de 15% da superfície terrestre; no entanto, elas concentram cerca de 90% dos hotspots de diversidade de espécies e 40% dos hotspots de endemismo. As evidências sugerem que fatores como a complexidade topográfica, a heterogeneidade climática e sua dinâmica histórica nas montanhas podem desempenhar um papel importante na evolução e manutenção de suas ricas biotas. Nesta tese, pretendi avaliar o papel de tais fatores tanto em escala macro (ou seja, nos padrões globais de especiação) quanto em escalas microevolutivas (ou seja, intraespecíficas de divergência genética e de traits) usando anfíbios como sistema de estudo. No primeiro capítulo, contrastei as taxas de especiação entre regiões de alta e baixa complexidade topográfica. Para este fim, usei uma filogenia quase completa de anfíbios contendo 7238 espécies (>90% da diversidade existente) para rodar uma Análise Bayesiana de Misturas Macroevolutivas (BAMM) que permite estimar as taxas de especiação. Posteriormente, projetei na geografia essa informação usando os mapas de distribuição disponíveis, para explorar padrões geográficos de especiação em anfíbios e avaliei sua associação com terrenos complexos, estimando um índice global de complexidade topográfica. Encontrei que, globalmente, as taxas de especiação são mais rápidas em regiões de alta complexidade topográfica independentemente da latitude. Desconstruí esse padrão repetindo as análises nas regiões Zoogeográficas de Wallace - levando em consideração as histórias evolutivas regionais independentes - e encontrei a mesma tendência em oito dos 11 reinos zoogeográficos. No segundo capítulo, avalio o papel relativo de diferentes componentes da paisagem na promoção da diversificação da linhagem na complexa topografia da América Central Ístmica (ACI: Costa Rica e Panamá), uma região geologicamente jovem, mas altamente biodiversa. Aqui usei DNA mitocondrial para estimar a divergência genética dentro de 11 espécies de anfíbios (9 anuros e 2 salamandras) com diferentes atributos ecológicos que ocorrem conjuntamente na região. Então, utilizei análises de Matriz Múltipla de Regressão com Randomização e Modelagem de Dissimilaridade Generalizada para quantificar o papel relativo do isolamento por distância, ambiente e resistência (topografia e adequação) na modelagem de padrões geográficos de estrutura genética dentro de cada espécie. Encontrei respostas idiossincráticas que podem refletir aspectos específicos de suas histórias de vida e poderiam dar uma visão sobre o papel da ACI como motor da especiação. No terceiro capítulo, testei se as barreiras climáticas e topográficas podem influenciar a variação dos sinais acústicos de duas espécies de sapos do gênero Diasporus. Este é um traço comportamental importante que possui características particulares que permitem o reconhecimento intra-específico e podem desempenhar um papel importante como mecanismo de isolamento reprodutivo. Para este capítulo, gravei vocalizações de anúncio de 170 machos de duas espécies de sapos do gênero Diasporus distribuídos na Costa Rica. Eu realizei gravações em 21 locais em todo o país, desde o nível do mar até 2800 metros de altitude. Com essa informação realizei análises bioacústicas para documentar a variação geográfica e análises correlativas de matrizes múltiplas para testar se a distância geográfica, as barreiras físicas ou climaticas entre populações, ou adaptação às condições locais podem moldar tais padrões. Para esse fim, eu incorporei análises espaciais (modelos de nicho, estimativas de rugosidade do terreno e teoria dos circuitos) para estimar níveis de isolamento das populações e ajustar um modelo de dissimilaridade generalizada para abordar esta questão. Nas duas espécies, encontrei altos níveis de variação acústica, assim como de isolamento entre populações, gerado pelos fatores testados. No entanto, somente as barreiras topográficas explicaram significativamente a variação acústica em D. diastema. Entretanto, a dissimilaridade climática e distância geográfica só possui associação marginal com os padrões de variação acústica encontrados. Em conclusão, consideramos forças que operam em uma escala local e de forma independente (por exemplo a seleção sexual, o deslocamento de caracteres ou mesmo deriva genética) poderiam então ser mais determinantes na evolução desses sinais nas espécies de estudo. / Mountain areas around the world cover less than 15% of global land surface; nevertheless, they concentrate around 90% of the hotspots of species diversity and 40% of the hotspots of endemism. Available evidence suggest that ecological factors such as landscape features (i.e topographic complexity, climatic heterogeneity and their historical dynamics) of mountains may play an important role in the evolution and maintenance of rich biotas at such regions. In my dissertation I aim to evaluate the role of such factors in both macro (i.e global speciation patterns) and microevolutionary (i.e intra-specific genetic and trait divergence) processes using amphibians as study system. In the first chapter, we tested in a global scale the Montane Pumps hypothesis, which proposes that speciation rates are faster in mountains explaining higher diversities in those regions. To this end we used a near complete Amphibian phylogeny containing 7238 species (>90% of the group’s extant diversity) and conducted a Bayesian Analysis in Macroevolutionary Admixtures (BAMM) to estimate speciation rates. Then we combined this information with available range maps to explore Amphibian geographic patterns of speciation and evaluated its association with complex terrains (mountains) by estimating a global index of topographic complexity. We found that globally, speciation rates are faster in regions of high topographic complexity independently of latitude. We repeated our analyses using the Wallace’s Zoogeographic regions, taking into account regional independent evolutionary histories, and found the same pattern in eight out of the total 11 zoogeographical realms. In a second chapter, we assess the relative role of different components of the landscape in promoting lineage diversification across the roughed topography of Isthmian Central America (Costa Rica & Panama), a geologically young but highly biodiverse region. Here we use available mitochondrial DNA to estimate genetic divergence within 10 amphibian species (8 anurans and 2 salamanders) with different biologies that co-occur in the region. Then, we use a Multiple Matrix of Regression with Randomization to assess the relative role of isolation by distance, by environment and by resistance (topography, current climate, and LGM paleoclimate) in shaping the geographic patterns of genetic structuration within each species. So far, we have not found a general force that explains genetic divergence in all studied species. Instead, we have found idiosyncratic responses that may reflect specific aspects of their life histories, such as dispersal capabilities, range size or reproductive potential. In the third chapter, we test how climatic and topographic barriers may influence variation in an important behavioral trait such as are advertisement calls. In anurans, such calls has species-specific features that play an important role in recognition. Then, variation in spectro-temporal features between populations has been proposed as a mechanism of reproductive isolation that may promote speciation in the long term. For this chapter I recorded advertisement calls of 170 males from 2 species of Diasporus frogs distributed in Costa Rica. I made recordings at 21 sites in all the country ranging from sea level to 2800 meters elevation. We use such information we conduct bioacoustics analyses to first document geographic variation and then test if the geographic distance, physical or ecological barriers between populations, or adaptation to local conditions could shape such patterns. To this end, we incorporate spatial analyses (niche models, terrain roughness estimations and circuit theory) to generate levels of population isolation and apply Generalized Dissimilarity Matrix test to address this question. In both species, I found high levels of acoustic variation and among population isolation derived by the tested factors. However, only topography significantly explained acoustic divergence in D. diastema while climatic dissimilarity and geographic distance are only marginally associated with the patters of acoustic variation in D. hylaeformis. In conclusion, other forces operating independently in the local scale -such as sexual selection, character displacement or genetic drift- may be more determinant in the evolution of acoustic signals in these species

Submitted by RENATA FABREGA GONÇALVES null (re-ofs@hotmail.com) on 2018-04-19T12:12:21Z No. of bitstreams: 1 dissertacao_RenataFGoncalves.pdf: 3889454 bytes, checksum: f8a3b73bdac15a81960d45dfa7109f4d (MD5) / Rejected by Adriana Aparecida Puerta null (dripuerta@rc.unesp.br), reason: Prezada Renata, O documento "Influência da paisagem na estrutura e diversidade genética de uma espécie pioneira em fragmentos da Mata Atlântica" enviado para a coleção Instituto de Biociências Rio Claro foi recusado pelo(s) seguinte(s) motivo(s): - Capa: falta ao final da capa o nome da cidade e ano - Rio Claro e Abril 2018, conforme consta na Página de rosto. - Falta a folha de aprovação, que deve ser solicitada à Seção de Pós-Graduação e deve ser inserida após a ficha catalográfica. Elemento obrigatório. O documento enviado não foi excluído. Para revisá-lo e realizar uma nova tentativa de envio, acesse: https://repositorio.unesp.br/mydspace 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 2018-04-19T19:20:28Z (GMT) / Submitted by RENATA FABREGA GONÇALVES null (re-ofs@hotmail.com) on 2018-04-20T17:51:05Z No. of bitstreams: 1 dissertacao_RenataFGoncalves.pdf: 4060192 bytes, checksum: 24e6f0e6e47096c10a1f84f3a3206c5d (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Aparecida Puerta null (dripuerta@rc.unesp.br) on 2018-04-23T12:54:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 gonçalves_rf_me_rcla.pdf: 2991756 bytes, checksum: c544ce14a67ac400bd3b97498a9e3108 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-23T12:54:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 gonçalves_rf_me_rcla.pdf: 2991756 bytes, checksum: c544ce14a67ac400bd3b97498a9e3108 (MD5) Previous issue date: 2017-12-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Florestas secundárias são produtos da degradação de vegetação primária e subsequente regeneração natural e se destacam como um componente florestal dominante em paisagens tropicais, contribuindo para o restabelecimento das funções ecológicas e com o fornecimento de serviços ecossistêmicos. Porém, a capacidade de restauração depende primariamente da chegada e estabelecimento de plantas pioneiras, enquanto a manutenção das populações florestais depende de condições ambientais propícias, como a ocorrência de dispersão de sementes e fluxo gênico entre os fragmentos florestais e regenerantes. Com o intuito de avaliar como espécies vegetais pioneiras abundantes respondem à composição da paisagem o presente estudo analisou a variação espacial genética de Cecropia hololeuca Miq. (Urticaceae) ao longo de uma região heterogênea e com diferentes graus de fragmentação. O estudo foi realizado em 18 paisagens ao longo de um gradiente de cobertura florestal de 21% a 90% dentro da região do Corredor Cantareira-Mantiqueira. A partir de oito marcadores microssatélites, foi possível identificar três grandes agrupamentos genéticos, indicando fraca estruturação genética de C. hololeuca ao longo da região estudada. Os atributos da paisagem que mais contribuíram à diferenciação genética entre os grupos de indivíduos (populações espaciais) foram distância geográfica, proporção de área urbana e presença de rodovias e, também contribuindo de forma positiva, mas em menor intensidade, o eucalipto. Embora a cobertura florestal tenha diminuído a diferenciação genética entre as manchas, contribuindo na conectividade entre elas, esta contribuição foi a mais fraca dentre as variáveis testadas nos modelos. Desta forma, é importante considerar estruturas relacionadas à urbanização ao se tratar de conectividade funcional, já que o fluxo gênico parece estar respondendo de forma negativa aos impactos antrópicos recentes. Ainda assim, a utilização de C. hololeuca em programas de restauração ecológica para esta região apresenta grande potencial de sucesso, desde o seu estabelecimento em áreas abandonadas, devido às sementes que podem ser dispersas a longas distâncias, até contribuindo com condições favoráveis para o desenvolvimento da sucessão ecológica. / Secondary forests are products of primary vegetation degradation and subsequent natural regeneration and stand out as a dominant forest component in tropical landscapes, contributing to the restoration of ecological functions and the provision of ecosystem services. Restauration depends first on the arrival and establishment of pioneer trees and second on favorable environmental conditions and maintenance of ecological processes such as pollen and seed dispersal from within and across forest patches. In order to evaluate how abundant pioneer species respond to the landscape composition, the present study analyzed the genetic spatial variation of Cecropia hololeuca Miq. (Urticaceae) along the heterogeneous region of the Cantareira-Mantiqueira Corridor, in Northeast São Paulo. The study was conducted in 18 landscapes, with forest cover varying from 21% to 90%. Using data on eight microsatellites markers we identified three genetic clusters, indicating weak genetic structure of C. hololeuca throughout the studied region. The landscape attributes that had the greatest contribution to genetic differentiation between groups of individuals (spatial populations) were geographic distance, proportion of urban area and presence of highways and, with a positive but with weaker effect, proportion of eucalyptus plantations. Contrary to our expectations, forest cover was considered less important to both genetic diversity and genetic differentiation between spatial populations. Recent anthropogenic land uses, such as urbanization, seem to affect more strongly the functional connectivity across the region. The utilization of C. hololeuca in ecological restauration programs holds great success potential. Pollen and seeds can travel long distances and transpose a myriad of land uses and covers, therefore can contribute significantly to the natural regeneration in abandoned and degraded pastures creating favorable conditions to ecological succession.