Made available in DSpace on 2013-12-17T01:01:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000452888-Texto+Completo-0.pdf: 4945977 bytes, checksum: d8d5439b275ed26962a56fcdf0f3a9e9 (MD5) Previous issue date: 2013 / Background: The contemporary genetic diversity of species and populations is a product of climatic oscillations over deeper timescales and/or anthropogenic factors over recent times. These forces caused alterations in the effective population size of fauna and flora, thus affecting not only their evolutionary potential but also species spatial distributions. Consequently, a need exists for assessing the historical demography of species at different population levels. The origin of the contemporary genetic diversity of cheetahs is thought to be the result of a severe decline around the Last Glacium Maximum (8,000 - 20,000 years ago, ya), followed by an expansion around the mid-Holocene ( 5,000 years) and a subsequent bottleneck within the past century due to a combination of anthropogenic factors and weather variability. Alternative hypotheses include that of a metapopulation structure and the persistence at a low effective size due to a high reproductive variance associated with a polygynous mating system. However, these three remain largely untested despite advances in molecular analytical tools over the past decades. Likewise, the effects of anthropogenic factors on population viability merit quantification as well as trends in abundance and density using robust surveying techniques. This study aims to contribute novel information on these aspects; information deemed of high significance for comprehensive conservation measures that do not underestimate the true risk of extinction the species is facing. First, we explored the historical demography of the largest free-ranging cheetah population over the past 60,000 years. Second, we assessed the population’s genetic viability and its sensitivity to perturbations on vital rates and uncertainties on current population size and carrying capacity estimates. Lastly, we assessed trends in density, abundance, and behavioural ecology aspects of cheetahs. Methods: To explore the historical demography, we stratified periods during the last 60,000 years and contrasted evolutionary models assuming stability, decline and expansion using approximate Bayesian computation methods. We estimated the population’s contemporary effective size using four genetic estimators and population viability analysis (PVA). Sensitivity analyses of the susceptibility of viability estimates to perturbations were also performed using a PVA approach. To estimate density and abundance, we used a combination of Bayesian spatial capture, recapture and non-spatial methods. Results: First, demographic scenarios indicated that the population has a complex demographic history, characterised by periods of decline intercalated with periods of stability with no signal of expansion contrived during the past 60,000 ya. The population seems to have been stable over the past 300 years. Additionally, scenarios modeled on abrupt reductions had low levels of support in relation to models assuming gradual reductions. Second, we found the present population to be viable, although susceptible to perturbations such as the proportion of breeding females, adult female survival rates, and uncertainties in current abundance estimates and on carrying capacity. These parameters also influenced the total population size. However, the direction of the impact was related to perturbation levels. Lastly, and mostly applicable for males, we observed density estimates of 5 to 20 km-3 that were largely similar across most of the six multi-year surveys. Furthermore, male cheetahs showed high site fidelity, utilising scent-marking locations for up to four consecutive years with possible temporal avoidance. Overall individuals displayed a nocturnal activity pattern. Discussion: First, the study shows that the population’s contemporary genetic diversity (and possibly that of other populations to which our population is genetically connected) is the result of a gradual decline, likely caused by fluctuations and reductions of suitable habitat due to Pleistocene and Holocene climatic oscillations, as well as recent increases in aridification in Namibia. Second, that the population viability is largely dependent on aspects related to females, and that threshold values seem to exist beyond which certain conservation actions may have a negative influence on viability. Lastly, male density seems to be regulated by home range dynamics, as density remained similar across surveys except during periods of social instability caused by vacant home ranges. The instability caused by removals may lead to higher reproductive variance. Conclusions: Overall, the study shows that a realistic estimate of the risk of extinction faced by this population requires an integration of results obtained with several analytical approached, and that long-term conservation plans should incorporate such a body of information. The observation that viability is susceptible to different biological and social factors highlights the relevance of this assessment, which is integrated to the other themes investigated in this study. In a broader context, the results presented here are potentially relevant for assessments targeting other species facing similar threats of extinction. / Contexto: A diversidade genética contemporânea de espécies e populações é resultante da interação entre aspectos ecológicos e biológicos das mesmas em relação aos efeitos de processos históricos naturais, bem como ao efeito atual dos humanos. Essas forças causaram alterações no tamanho efetivo da população de muitos elementos da fauna e flora, afetando não só os seus potenciais evolutivos, mas também suas distribuições geográficas. Conseqüentemente, existe uma necessidade de caracterizar a história demografica de espécies em diferentes níveis. A baixa diversidade genética contemporânea de guepardos é usualmente considerada como o resultado de um severo gargalo genético em torno do Último Máximo Glacial (8. 000 - 20. 000 anos atrás), seguido por endogamia, uma expansão em meados do Holoceno (5. 000 anos) e finalmente um gargalo durante o ultimo século devido a a uma combinação de fatores humanos e variações climáticas. Hipóteses alternativas incluem uma estrutura de metapopulação e persistência de tamanho efetivo baixo, devido à ocorrência de poliginia, gerando uma alta variância reprodutiva. Apesar dos avanços em ferramentas moleculares nas últimas décadas, estas hipóteses permanecem ainda largamente inexploradas. Da mesma forma, os efeitos de fatores humanos sobre a viabilidade da população, precisam ser quantificados, assim como é necessário determinar as tendências temporais em abundância e densidade utilizando robustas abordagens sistemáticas. Neste contexto, o objetivo primário deste estudo foi obter novas informações sobre estes aspectos, as quais são consideradas significantes para que medidas de conservação abrangentes sejam colocadas em prática. Especificamente, exploramos a historia demografica da maior população de guepardos ao longo dos últimos 60 mil anos. Segundo, avaliamos a viabilidade genética desta população e sua sensibilidade a perturbações e incertezas sobre o tamanho da população atual, bem como estimativas da sua capacidade suporte. Por fim, avaliamos as tendências em densidade e abundância, assim como certos aspectos ecológicos comportamentais de uma população local. Ferramentas: Métodos Bayesianos foram aplicados para avaliar e contrastar cenários evolutivos de estabilidade, declínio e de expansão em diferentes períodos nos últimos 60 mil anos. Para estimar o tamanho efetivo contemporâneo da população, foram utilizadas quatro estimativas genéticas e uma baseada em simulações de viabilidade. Simulações foram realizadas para avaliar a sensibilidade da estimativa de tamanho efectivo a perturbações nas taxas vitais, incertezas no tamanho da população e capacidade suporte. Por fim, o tamanho populacional de censo e a densidade populacional foram estimados através de métodos espaciais e não espaciais de captura-recaptura. Resultados: Primeiro, os cenários demográficos indicaram que a população tem uma história demográfica complexa, caracterizada por períodos de declínio populacional, intercalados por períodos de estabilidade, sem sinal de expansão detectado desde 60. 000 mil anos. Um sinal de estabilidade foi detetado para os ultimos 300 anos. Adicionalmente, cenários modelados que assumiram reduções abruptas tiveram taxas baixas de suporte em relação a modelos de redução gradual. Segundo, estimativas de tamanho efetivo baseadas em simulações indicaram que a população é viável, porém suscetível a perturbações como a proporção de fêmeas reprodutoras, as taxas de sobrevivência de adultos do sexo feminino, e incertezas em estimativas de abundância e de capacidade de suporte. O tamanho de censo da população também foi influenciado por estes parâmetros. No entanto, a influência em ambos os parâmetros é condicionada aos níveis de perturbações. Terceiro, as estimativas de densidade, principalmente de machos adultos, variaram entre 5 - 20 km-3 e foram semelhantes entre os levantamentos realizados no decorrer dos seis anos de amostragem. Os guepardos machos mostraram uma fidelidade de até quatro anos de uso consecutivo de sítios de marcação (scent-marking sites) dentro de suas áreas próprias, evidenciando também um padrão de atividade predominantemente noturno. Discussão: Primeiro, o estudo mostra que a diversidade genética contemporânea da população (e possivelmente de outras populações com as quais está geneticamente ligada) é resultante de um declínio gradual, provavelmente causado por flutuações e reduções de habitat adequado devidas a oscilações climáticas no Pleistoceno e Holoceno, bem como aumentos no nivel de aridez em tempos mais recentes na Namíbia. Segundo, que a viabilidade da população é em grande parte dependente de aspectos relacionados com fêmeas, e que parecem existir valores limiares além dos quais certas perturbações podem ter uma influência negativa sobre a viabilidade. Por último, a densidade de machos parece ser resultado da dinâmica das áreas de vida, visto que a densidade permaneceu semelhante, exceto durante os períodos de instabilidade social causada por áreas vagas. A instabilidade causada por remoções antropogênicas pode, portanto, levar a maior variância reprodutiva. Conclusões: O estudo indica que uma estimativa realista do risco de extinção desta população requer a integração de resultados obtidos por diversas abordagens analíticas, e que planos de conservação de longo prazo devem incluir tal conjunto de informações. A observação de que a viabilidade é sensível a diferentes fatores biológicos e sociais ressalta a importância desta avaliação, a qual se integra aos demais temas investigados neste estudo. De forma mais ampla, os resultados aqui apresentados são potencialmente relevantes para diversas outras espécies que enfrentam ameaças de extinção semelhantes.

Made available in DSpace on 2015-11-28T01:04:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000476493-Texto+Completo-0.pdf: 10028874 bytes, checksum: 9fa9c4e7c9a4562d60d6d4f21cbd7baa (MD5) Previous issue date: 2015 / The hoary fox (Lycalopex vetulus) is the smallest Brazilian canid and an endemic species of the Cerrado biome, including adjacent transitional areas harboring open habitats. Recent studies reported some evidence suggesting a potential hybridization process between L. vetulus and L. gymnocercus in a contact zone that has likely been formed recently. Using microsatellite and mtDNA markers, we investigated the influence of historical processes on the population structure of L. vetulus, as well as the occurrence of hybridization between this species and L. gymnocercus. For these purposes, tissue and blood samples from animals representing most of the hoary fox distribution were obtained (n = 61), as well as from L. gymnocercus (n = 30) sampled in their contact zone and adjacent areas. Our results showed high levels of genetic diversity for L. vetulus (haplotype diversity: Hd = 0. 98 and expected heterozygosity: He = 0. 81) and different population scenarios with each of the molecular marker types, suggesting male-mediated gene flow. We also observed a south-north partition, with no haplotype sharing between these regions. This pattern is similar to the one observed in a sympatric canid (Cerdocyon thous) and in various other Atlantic Forest vertebrates, raising the hypothesis that species occurring in open habitats may undergo equivalent vicariant processes. Six individuals caught in the contact zone showed signs of mixing with L. gymnocercus in the composition of their microsatellite genotypes, five of which presenting introgressed mtDNA haplotypes from the same species. These results support the inference of hybridization between these canids, likely induced by anthropogenic effects (i. e. deforestation in the Atlantic Forest).Our study illustrates how the fragmentation and alteration of natural habitats can play an important role in the genetic composition of wild populations, and should provide useful data for the design of conservation strategies on behalf of both species. / A raposinha-do-campo (Lycalopex vetulus) é o menor dos canídeos brasileiros sendo endêmica do bioma Cerrado, porém podendo ser encontrada também em áreas de transição adjacentes. Estudos recentes investigaram as relações filogenéticas entre as espécies do gênero Lycalopex e indicaram que L. vetulus é a espécie mais basal deste grupo, cuja diversificação ocorreu há apenas 1 milhão de anos. Além disso, obtiveram evidências que sugerem a ocorrência de um potencial processo de hibridação entre L. vetulus e L. gymnocercus em uma zona de contato recém-formada. Usando dados de microssatélites e DNA mitocondrial, investigamos a influência dos processos históricos nos padrões de estrutura populacional de L. vetulus, bem como a ocorrência de hibridação entre esta espécie e L. gymnocercus. Com este objetivo, foram obtidas amostras de tecido e sangue provenientes de animais que representam a maior parte da distribuição de L. vetulus (n = 61), bem como amostras de L. gymnocercus (n = 30) oriundas da zona de contato entre ambas as espécies e áreas adjacentes. Nossos resultados mostraram altos níveis de diversidade genética para L. vetulus (diversidade haplotípica: Hd = 0,98 e heterozigosidade esperada: He = 0,81) e diferentes cenários populacionais de acordo com o marcador molecular utilizado, o que sugere um fluxo gênico influenciado pelos machos e filopatria das fêmeas. Observou-se também uma partição norte-sul entre dois grupos filogeográficos, não existindo o compartilhamento de haplótipos entre essas regiões. Este padrão é semelhante ao observado em outra espécie simpátrica de canídeo (Cerdocyon thous) e em vários outros vertebrados da Floresta Atlântica, levantando a hipótese de que também espécies que ocorrem em habitats abertos possam ser afetadas por processos vicariantes equivalentes. Seis indivíduos capturados na zona de contato mostraram sinais de mistura com L. gymnocercus na composição de seu genótipo, com cinco destes apresentando haplótipos de mtDNA compartilhados. Estes resultados suportam a existência de hibridação entre estas espécies, provavelmente induzida por efeitos antropogênicos (desmatamento na Mata Atlântica). Nosso estudo ilustra como a fragmentação e a alteração de habitats naturais pode afetar a constituição genética de populações nativas, fornecendo dados úteis para o delineamento de estratégias de conservação para as duas espécies.

As tartarugas marinhas são répteis de vida longa que realizam extensas migrações entre áreas de alimentação e desova, resultando em estágios sucessivos de mistura e isolamento de estoques genéticos, espacial e temporalmente. A tartaruga-verde (Chelonia mydas) está ameaçada de extinção, e é fundamental entender sua dinâmica populacional e distribuição para o manejo e conservação da espécie. O objetivo deste estudo foi analisar a diversidade genética, estrutura populacional, origens dos indivíduos e história demográfica de C. mydas em três locais do Oceano Atlântico (estado do Rio de Janeiro, Brasil - área de alimentação; Guadalupe e Guiana Francesa - áreas de desova), com base em sequências da região controle do DNA mitocondrial (mtDNA) e 10 loci de microssatélites. As análises de mtDNA demonstraram que a área amostrada no Brasil tem perfil genético semelhante às outras áreas de alimentação da costa brasileira. De maneira semelhante, o perfil genético das duas áreas de desova é bastante similar ao de outros sítios reprodutivos na região do Caribe. As análises de estoque misto revelaram que os indivíduos juvenis no Brasil são provenientes principalmente da Ilha Ascensão, Guiana Francesa e Guiné Bissau. Os microssatélites detectaram estrutura genética entre as três populações, apesar de haver um fluxo de migrantes entre elas, especialmente de indivíduos da Guiana Francesa em direção ao Brasil e Guadalupe. Guiana Francesa, Guadalupe e Brasil apresentaram declínio populacional severo, detectado pelos microssatélites. Apesar da distribuição global, as populações de tartarugas-verdes estão sujeitas a diferentes pressões nos habitats que ocupam, e é importante entender quais populações estão ameaçadas. Este estudo enfatiza a importância da conectividade entre áreas de alimentação e desova que podem estar amplamente distribuídas de acordo com oportunidades ou restrições ecológicas, adicionando informações a respeito da dispersão e a dinâmica de tartarugas-verdes que frequentam o Oceano Atlântico / Sea turtles are reptiles with a long lifespan that undertake wide-ranging migrations through feeding and nesting sites, resulting in successive stages of mixing and isolating genetic stocks, both spatially and temporally. The green sea turtle (Chelonia mydas) is threatened with extinction, and it is essential to understand its population dynamics and distribution in order to manage and preserve the species. The aim of this study was to analyze the genetic diversity, population structure, natal origins and demographic history of C. mydas in three sites in the Atlantic Ocean (Rio de Janeiro state, Brazil - feeding ground; Guadeloupe and French Guiana - nesting sites), based on sequences of the mitochondrial DNA (mtDNA) control region and 10 microsatellites loci. The mtDNA analyses demonstrated that Brazilian samples have the same genetic profile of others collected in feeding grounds in the Brazilian coast. Similarly, the genetic profile of the nesting sites has resemblances to others in the Caribbean region. The mixed stock analyses revealed that most of the juveniles in Rio de Janeiro state come from Ascension Island, French Guiana and Guinea Bissau. Microsatellites detected genetic structure among the three populations, even with migration flows, especially in individuals from French Guiana to Brazil and Guadeloupe. French Guiana, Guadeloupe and Brazil presented a severe population decline, detected by the microsatellites analyses. Despite the worldwide distribution, green sea turtle populations undergo different pressures at the habitats they occupy, and it is important to understand which populations are threatened. This study emphasizes the importance of connecting nesting and feeding areas that can be widely distributed according to ecological opportunities or constraints, adding information on dispersion and population dynamics of green sea turtles on Atlantic Ocean

As tartarugas marinhas são répteis de vida longa que realizam extensas migrações entre áreas de alimentação e desova, resultando em estágios sucessivos de mistura e isolamento de estoques genéticos, espacial e temporalmente. A tartaruga-verde (Chelonia mydas) está ameaçada de extinção, e é fundamental entender sua dinâmica populacional e distribuição para o manejo e conservação da espécie. O objetivo deste estudo foi analisar a diversidade genética, estrutura populacional, origens dos indivíduos e história demográfica de C. mydas em três locais do Oceano Atlântico (estado do Rio de Janeiro, Brasil - área de alimentação; Guadalupe e Guiana Francesa - áreas de desova), com base em sequências da região controle do DNA mitocondrial (mtDNA) e 10 loci de microssatélites. As análises de mtDNA demonstraram que a área amostrada no Brasil tem perfil genético semelhante às outras áreas de alimentação da costa brasileira. De maneira semelhante, o perfil genético das duas áreas de desova é bastante similar ao de outros sítios reprodutivos na região do Caribe. As análises de estoque misto revelaram que os indivíduos juvenis no Brasil são provenientes principalmente da Ilha Ascensão, Guiana Francesa e Guiné Bissau. Os microssatélites detectaram estrutura genética entre as três populações, apesar de haver um fluxo de migrantes entre elas, especialmente de indivíduos da Guiana Francesa em direção ao Brasil e Guadalupe. Guiana Francesa, Guadalupe e Brasil apresentaram declínio populacional severo, detectado pelos microssatélites. Apesar da distribuição global, as populações de tartarugas-verdes estão sujeitas a diferentes pressões nos habitats que ocupam, e é importante entender quais populações estão ameaçadas. Este estudo enfatiza a importância da conectividade entre áreas de alimentação e desova que podem estar amplamente distribuídas de acordo com oportunidades ou restrições ecológicas, adicionando informações a respeito da dispersão e a dinâmica de tartarugas-verdes que frequentam o Oceano Atlântico / Sea turtles are reptiles with a long lifespan that undertake wide-ranging migrations through feeding and nesting sites, resulting in successive stages of mixing and isolating genetic stocks, both spatially and temporally. The green sea turtle (Chelonia mydas) is threatened with extinction, and it is essential to understand its population dynamics and distribution in order to manage and preserve the species. The aim of this study was to analyze the genetic diversity, population structure, natal origins and demographic history of C. mydas in three sites in the Atlantic Ocean (Rio de Janeiro state, Brazil - feeding ground; Guadeloupe and French Guiana - nesting sites), based on sequences of the mitochondrial DNA (mtDNA) control region and 10 microsatellites loci. The mtDNA analyses demonstrated that Brazilian samples have the same genetic profile of others collected in feeding grounds in the Brazilian coast. Similarly, the genetic profile of the nesting sites has resemblances to others in the Caribbean region. The mixed stock analyses revealed that most of the juveniles in Rio de Janeiro state come from Ascension Island, French Guiana and Guinea Bissau. Microsatellites detected genetic structure among the three populations, even with migration flows, especially in individuals from French Guiana to Brazil and Guadeloupe. French Guiana, Guadeloupe and Brazil presented a severe population decline, detected by the microsatellites analyses. Despite the worldwide distribution, green sea turtle populations undergo different pressures at the habitats they occupy, and it is important to understand which populations are threatened. This study emphasizes the importance of connecting nesting and feeding areas that can be widely distributed according to ecological opportunities or constraints, adding information on dispersion and population dynamics of green sea turtles on Atlantic Ocean

A associação não aleatória entre alelos de diferentes lócus caracteriza o que é chamado de desequilíbrio de ligação (DL) entre eles. A extensão do DL nas populações humanas pode ser influenciada por muitos fatores, tais como taxa de recombinação, características demográficas (idade, tamanho e taxa de crescimento) e fatores evolutivos (deriva genética, efeito fundador, gargalos populacionais, mutação, seleção e fluxo gênico). Portanto, o conhecimento dos padrões do DL fornecem dados que auxiliam na descrição dos eventos demográficos e evolutivos sofridos pelas populações. O objetivo deste estudo foi descrever os padrões de DL de quatro populações brasileiras e correlacioná-los com suas respectivas histórias demográficas, uma vez que estas populações experimentaram alguns dos eventos evolutivos que geram ou retardam o decréscimo do DL, como fundação por poucos indivíduos, miscigenação no momento da fundação e posterior isolamento. Foram analisadas amostras de três populações remanescentes de quilombos do Estado do Piauí, Gaucinha (GAU, n = 14), Mimbó (MIB, n = 15) e Sítio Velho (STV, n = 15) e da população urbana de Teresina, Piauí (TES, n = 15), além de sete amostras populacionais do projeto HapMap (CEU, CHB, JPT, ASW, LWK, MKK, YRI, todas com n = 15). Foram genotipados mais de 250 mil SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms) utilizando-se o GeneChip® Human Mapping 250K Nsp I Array - Affymetrix® nas amostras das quatro populações brasileiras. Os dados brutos das populações do HapMap para este array foram obtidos na página do projeto. Os genótipos para todas as amostras foram determinados pelo algoritmo CRLMM após comparação com o algoritmo BRLMM, e as análises de DL e determinação dos blocos de haplótipos foram realizadas com o uso do programa Haploview. Considerando-se o número de blocos de haplótipos detectados em cada população estudada, padrão semelhante foi observado em todos os autossomos. Em geral, a população europeia (CEU) e as duas populações asiáticas (CHB e JPT) do HapMap apresentaram os maiores números de blocos, enquanto que os menores números foram observados nos quilombos GAU e MIB e na população TES. As populações africanas LWK, MKK e YRI e a população afro-americana ASW apresentaram os valores intermediários e a população afro-brasileira STV, apresentou um número de blocos apenas inferior a CEU, CHB e JPT. A grande contribuição africana nos quilombos GAU e MIB pode explicar o menor DL observado nestas comunidades. Por outro lado, o menor DL em TES se deve, provavelmente, à sua fundação, que envolveu um maior número de indivíduos e foi seguida por um rápido crescimento. A possível explicação para o maior DL observado em STV, em relação aos demais quilombos, consiste em sua peculiar história demográfica: esta comunidade experimentou uma miscigenação no momento de sua fundação, que foi seguida por um crescimento lento e pouca diferenciação. Assim, foi demonstrado como os eventos demográficos de cada população influenciam seus respectivos padrões de DL. / The non-random association between alleles of different loci characterizes what is called linkage disequilibrium (LD) between them. The LD extent in human populations can be influenced by many factors, such as recombination rate, demographic features (age, size and growth rate) and evolutionary events (genetic drift, founder effects, population bottlenecks, mutation, selection and gene flow). Therefore, knowledge of the LD patterns provides data that assists in describing the evolutionary and demographic events experienced by populations. The aim of this study was to describe the LD patterns of four Brazilian populations and correlate these patterns with their respective demographic histories, since these populations have experienced some of the evolutionary events that produce or retard the LD decrease, such as foundation by few individuals, admixture at the founding moment and subsequent isolation. Samples from three quilombo remnants populations of the Piauí State, Gaucinha (GAU, n = 14), Mimbó (MIB, n = 15) and Sítio Velho (STV, n = 15) and the urban population of Teresina, Piauí (TES, n = 15), and seven population samples from the HapMap Project (CEU, CHB, JPT, ASW, LWK, MKK, YRI, all with n = 15) were analyzed. More than 250 thousand SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms) were genotyped using the GeneChip ® Human Mapping 250K Nsp Array I - Affymetrix ® in the samples of the four Brazilian populations. Raw data of the HapMap population samples for this array were obtained from the HapMap homepage. Genotypes for all samples were determined by CRLMM algorithm after comparison with the BRLMM algorithm. LD analyzes and determination of haplotype blocks were performed using the Haploview software. Considering the number of haplotype blocks detected in each population, a consistent pattern was observed for all autosomes. The European population (CEU) and the two Asian populations (CHB and JPT) of the HapMap showed the highest numbers of blocks, while the lowest numbers were observed in the GAU and MIB quilombos and in the TES population. The African populations, LWK, MKK and YRI, and the African-American ASW exhibited intermediate values and the African-Brazilian population STV, presented a number of blocks smaller than that observed for CEU, CHB and JPT. The great African contribution in the GAU and MIB quilombos may explain the lower LD observed in these communities. On the other hand, the lower LD in TES is probably due to its foundation that involved a larger number of individuals and was followed by a fast growth. A possible explanation for the higher LD observed in STV, compared to other quilombos, consists in its particular demographic history: this community experienced admixture at the time of its foundation, which was followed by slow growth and low differentiation. Thus, it was shown how the demographic events of each population influence their respective LD patterns.

We investigated the population dynamics of the giant water bug, Belostoma angustum, across highland sin the Pampas of southern Brazil. We evaluated genetic and morphological variation, as well as the demographic history of 18 populations. The overall range includes two highlands and a lowland between them, overall exceeding 400 kilometers along the longitudinal gradient. Genetic variation was assessed from mitochondrial and nuclear markers. The morphological variation was estimated using linear measurements of males and females, and from male genitalic structures using geometric morphometrics approaches. We evaluated the effect of the highland topography, drainage basins, and past climate changes on the population structure. Our results from multiple analyses of molecular variance (AMOVA) show that Belostoma angustum structures as a large panmictic population across the Pampas highlands range. Every most frequent haplotype is shared by individuals from all three sampled areas in genetic markers from the mitochondrial as well as from the nuclear locus. Differentiation among haplotypes was very low, not greater than two mutation steps. The congruent phylogeographical pattern in both markers indicate absent sex-biased migration rates. Furthermore, there was no evidence for isolation-by-distance (IBD) based on the mitochondrial data. The pairwise st was low and not significant, indicating historical gene flow among populations of the giant water bug studied throughout Pampas highlands. Our findings about the demographic history of panmictic population throughout Pampas highlands suggest it experienced recent and rapid population expansion that started in the Late Pleistocene period, approximately 15,000 years old after Last Glacial Maximum. The recent marked demographic expansion could explain the high percentage of the exclusive haplotypes and the very low mutational steps among them. We did not find morphological variation among populations of B. angustum throughout Pampas highlands reflected, except for some body dimensions. The overall phenotypic uniformity among populations becomes more likely if gene flow is hypothesized to homogenize populations. However, in the body size, specially, there was variation among populations potentially explained by phenotypic plasticity, thereby generating phenotypic diversity without genetic differentiation. Our genetic findings suggest indirectly that individuals of B. angustum are strong fliers able to overcome the topographical barriers of the sampled area. / Neste trabalho, investigamos a dinâmica populacional de uma barata d\' água, Belostoma angustum, ao longo do Pampa no sul do Brasil. Foram avaliadas a variação genética, morfológica e a história demográfica de 18 populações. A área total amostrada inclui duas serranias e uma planície entre elas, excedendo 400 quilômetros ao longo de um gradiente longitudinal. A variação genética foi avaliada a partir de marcadores mitocondriais e nucleares. A variação morfológica foi avaliada utilizando medidas lineares de machos e fêmeas, e de estruturas genitais masculinas usando abordagens de morfometria geométrica. Testamos o efeito da topografia das serranias, das bacias de drenagem e das mudanças climáticas passadas sobre a estrutura das populações. Os resultados de múltiplas análises de variância molecular (AMOVA) mostram que Belostoma angustum forma uma grande população panmítica ao longo das serranias do Pampa. Todos os haplótipos mais frequentes são compartilhados por indivíduos de todas as três grandes áreas amostradas em marcadores genéticos dos loci mitocondrial e nuclear. A diferenciação entre haplótipos foi muito baixa, não excedendo dois passos mutacionais. O padrão filogeográfico congruente em ambos os marcadores indica taxas de migração não enviesada para um dos sexos. Além disso, não encontramos evidência de isolamento por distância (IBD) com base nos dados mitocondriais. Os valores de st par a par foram baixos e não significativos, indicando fluxo gênico histórico entre as populações da barata d\'água estudada ao longo das serranias Pampianas. Os resultados sobre a história demográfica da população panmítica ao longo do planalto do Pampa sugerem que essa população experimentou uma expansão populacional recente e rápida que teve início no fim do período Pleistoceno (há aproximadamente 15.000 anos), após a última máxima glacial. A expansão demográfica recente e acentuada poderia explicar a alta porcentagem de haplótipos exclusivos e o número reduzido de passos mutacionais entre eles. Não encontramos variação morfológica entre as populações de B. angustum amostradas ao longo das serranias do Pampa, exceto em algumas dimensões corporais. A uniformidade fenotípica entre as populações torna-se mais provável na medida em que o fluxo de genes atue homogeneizando as populações. Entretanto, no caso do tamanho do corpo, especialmente, há variação entre populações potencialmente explicada por plasticidade fenotípica, gerando assim diferenciação fenotípica sem diferenciação genética. Nossos resultados genéticos sugerem indiretamente que os indivíduos de B. angustum possuem capacidade de voo suficiente para transpor as barreiras topográficas na área amostrada.

Made available in DSpace on 2017-07-21T14:49:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leticia Leal de Almeida.pdf: 1169651 bytes, checksum: c5d2f194225826a19029ebcacaa885bc (MD5) Previous issue date: 2017-02-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The present work analyzes the historiographical production of Altiva Pilatti Balhana (1929-2009) understood from 1950, when the first interests of research arise, influenced by Geography and Anthropology, in the Faculty of Philosophy, Sciences and Letters and how Balhana delimited his interests in the history of immigration, integrating the faculty of the said Faculty in 1958, defending in 1959 his thesis of Free Teaching: Santa Felicidade: a process of assimilation. Balhana, together with Cecília Maria Westphalen (1927-2004), participated in the institutionalization of the Department of History of the University of Paraná in 1959, defined the bases and guidelines of the newly separated History of Geography and established an academic historiography at the University of Paraná. In the Department of History, Balhana and the other teachers organize a conception of History and the office of the historian who guided research projects, organization of sources and archives, especially from the reference of the Annales problem history. Balhana appropriated concepts and categories to apprehend the past, stemming from his interests in Immigration History, appropriated also the French Demographic History, developed by Louis Henry and Michel Fleury. Of the developments in the organization of historiography at the University of Paraná, a Postgraduate Program was created at Masters level in 1972, with a research line in Economic and Demographic History. Balhana and the other professors contributed to the consolidation and recognition of the historiography of the History Department of the University of Paraná, together with the Brazilian historiography. / O presente trabalho analisa a produção historiográfica de Altiva Pilatti Balhana (1929-2009) compreendida a partir de 1950, momento em que surgem os primeiros interesses pela pesquisa, influenciada pela Geografia e Antropologia, na Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras e como Balhana delimitou seus interesses em torno da história da imigração, integrando o corpo docente da referida Faculdade em 1958, defendendo em 1959 sua tese de Livre-Docência: Santa Felicidade: um processo de assimilação. Balhana, junto à Cecília Maria Westphalen (1927-2004), participou da institucionalização do Departamento de História da Universidade do Paraná em 1959, definiu as bases e diretrizes da História recém-separada da Geografia e instaurou uma historiografia acadêmica na Universidade do Paraná. No Departamento de História, Balhana e os demais professores organizam uma concepção de História e do ofício do historiador que norteou projetos de pesquisas, organização de fontes e arquivos, sobretudo a partir da referência da história-problema dos Annales. Balhana apropriou-se de conceitos e categorias para apreensão do passado, decorrentes dos seus interesses em História da imigração, apropria-se também da História Demográfica francesa, desenvolvida por Louis Henry e Michel Fleury. Dos desdobramentos da organização da historiografia na Universidade do Paraná, fora criado Programa de Pós-Graduação, em nível de Mestrado, em 1972, com uma linha de pesquisa em História Econômica e Demográfica. Balhana e os demais professores, contribuíram para a consolidação e reconhecimento da historiografia do Departamento de História da Universidade do Paraná junto à historiografia brasileira.

We investigated the population dynamics of the giant water bug, Belostoma angustum, across highland sin the Pampas of southern Brazil. We evaluated genetic and morphological variation, as well as the demographic history of 18 populations. The overall range includes two highlands and a lowland between them, overall exceeding 400 kilometers along the longitudinal gradient. Genetic variation was assessed from mitochondrial and nuclear markers. The morphological variation was estimated using linear measurements of males and females, and from male genitalic structures using geometric morphometrics approaches. We evaluated the effect of the highland topography, drainage basins, and past climate changes on the population structure. Our results from multiple analyses of molecular variance (AMOVA) show that Belostoma angustum structures as a large panmictic population across the Pampas highlands range. Every most frequent haplotype is shared by individuals from all three sampled areas in genetic markers from the mitochondrial as well as from the nuclear locus. Differentiation among haplotypes was very low, not greater than two mutation steps. The congruent phylogeographical pattern in both markers indicate absent sex-biased migration rates. Furthermore, there was no evidence for isolation-by-distance (IBD) based on the mitochondrial data. The pairwise st was low and not significant, indicating historical gene flow among populations of the giant water bug studied throughout Pampas highlands. Our findings about the demographic history of panmictic population throughout Pampas highlands suggest it experienced recent and rapid population expansion that started in the Late Pleistocene period, approximately 15,000 years old after Last Glacial Maximum. The recent marked demographic expansion could explain the high percentage of the exclusive haplotypes and the very low mutational steps among them. We did not find morphological variation among populations of B. angustum throughout Pampas highlands reflected, except for some body dimensions. The overall phenotypic uniformity among populations becomes more likely if gene flow is hypothesized to homogenize populations. However, in the body size, specially, there was variation among populations potentially explained by phenotypic plasticity, thereby generating phenotypic diversity without genetic differentiation. Our genetic findings suggest indirectly that individuals of B. angustum are strong fliers able to overcome the topographical barriers of the sampled area. / Neste trabalho, investigamos a dinâmica populacional de uma barata d\' água, Belostoma angustum, ao longo do Pampa no sul do Brasil. Foram avaliadas a variação genética, morfológica e a história demográfica de 18 populações. A área total amostrada inclui duas serranias e uma planície entre elas, excedendo 400 quilômetros ao longo de um gradiente longitudinal. A variação genética foi avaliada a partir de marcadores mitocondriais e nucleares. A variação morfológica foi avaliada utilizando medidas lineares de machos e fêmeas, e de estruturas genitais masculinas usando abordagens de morfometria geométrica. Testamos o efeito da topografia das serranias, das bacias de drenagem e das mudanças climáticas passadas sobre a estrutura das populações. Os resultados de múltiplas análises de variância molecular (AMOVA) mostram que Belostoma angustum forma uma grande população panmítica ao longo das serranias do Pampa. Todos os haplótipos mais frequentes são compartilhados por indivíduos de todas as três grandes áreas amostradas em marcadores genéticos dos loci mitocondrial e nuclear. A diferenciação entre haplótipos foi muito baixa, não excedendo dois passos mutacionais. O padrão filogeográfico congruente em ambos os marcadores indica taxas de migração não enviesada para um dos sexos. Além disso, não encontramos evidência de isolamento por distância (IBD) com base nos dados mitocondriais. Os valores de st par a par foram baixos e não significativos, indicando fluxo gênico histórico entre as populações da barata d\'água estudada ao longo das serranias Pampianas. Os resultados sobre a história demográfica da população panmítica ao longo do planalto do Pampa sugerem que essa população experimentou uma expansão populacional recente e rápida que teve início no fim do período Pleistoceno (há aproximadamente 15.000 anos), após a última máxima glacial. A expansão demográfica recente e acentuada poderia explicar a alta porcentagem de haplótipos exclusivos e o número reduzido de passos mutacionais entre eles. Não encontramos variação morfológica entre as populações de B. angustum amostradas ao longo das serranias do Pampa, exceto em algumas dimensões corporais. A uniformidade fenotípica entre as populações torna-se mais provável na medida em que o fluxo de genes atue homogeneizando as populações. Entretanto, no caso do tamanho do corpo, especialmente, há variação entre populações potencialmente explicada por plasticidade fenotípica, gerando assim diferenciação fenotípica sem diferenciação genética. Nossos resultados genéticos sugerem indiretamente que os indivíduos de B. angustum possuem capacidade de voo suficiente para transpor as barreiras topográficas na área amostrada.

A associação não aleatória entre alelos de diferentes lócus caracteriza o que é chamado de desequilíbrio de ligação (DL) entre eles. A extensão do DL nas populações humanas pode ser influenciada por muitos fatores, tais como taxa de recombinação, características demográficas (idade, tamanho e taxa de crescimento) e fatores evolutivos (deriva genética, efeito fundador, gargalos populacionais, mutação, seleção e fluxo gênico). Portanto, o conhecimento dos padrões do DL fornecem dados que auxiliam na descrição dos eventos demográficos e evolutivos sofridos pelas populações. O objetivo deste estudo foi descrever os padrões de DL de quatro populações brasileiras e correlacioná-los com suas respectivas histórias demográficas, uma vez que estas populações experimentaram alguns dos eventos evolutivos que geram ou retardam o decréscimo do DL, como fundação por poucos indivíduos, miscigenação no momento da fundação e posterior isolamento. Foram analisadas amostras de três populações remanescentes de quilombos do Estado do Piauí, Gaucinha (GAU, n = 14), Mimbó (MIB, n = 15) e Sítio Velho (STV, n = 15) e da população urbana de Teresina, Piauí (TES, n = 15), além de sete amostras populacionais do projeto HapMap (CEU, CHB, JPT, ASW, LWK, MKK, YRI, todas com n = 15). Foram genotipados mais de 250 mil SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms) utilizando-se o GeneChip® Human Mapping 250K Nsp I Array - Affymetrix® nas amostras das quatro populações brasileiras. Os dados brutos das populações do HapMap para este array foram obtidos na página do projeto. Os genótipos para todas as amostras foram determinados pelo algoritmo CRLMM após comparação com o algoritmo BRLMM, e as análises de DL e determinação dos blocos de haplótipos foram realizadas com o uso do programa Haploview. Considerando-se o número de blocos de haplótipos detectados em cada população estudada, padrão semelhante foi observado em todos os autossomos. Em geral, a população europeia (CEU) e as duas populações asiáticas (CHB e JPT) do HapMap apresentaram os maiores números de blocos, enquanto que os menores números foram observados nos quilombos GAU e MIB e na população TES. As populações africanas LWK, MKK e YRI e a população afro-americana ASW apresentaram os valores intermediários e a população afro-brasileira STV, apresentou um número de blocos apenas inferior a CEU, CHB e JPT. A grande contribuição africana nos quilombos GAU e MIB pode explicar o menor DL observado nestas comunidades. Por outro lado, o menor DL em TES se deve, provavelmente, à sua fundação, que envolveu um maior número de indivíduos e foi seguida por um rápido crescimento. A possível explicação para o maior DL observado em STV, em relação aos demais quilombos, consiste em sua peculiar história demográfica: esta comunidade experimentou uma miscigenação no momento de sua fundação, que foi seguida por um crescimento lento e pouca diferenciação. Assim, foi demonstrado como os eventos demográficos de cada população influenciam seus respectivos padrões de DL. / The non-random association between alleles of different loci characterizes what is called linkage disequilibrium (LD) between them. The LD extent in human populations can be influenced by many factors, such as recombination rate, demographic features (age, size and growth rate) and evolutionary events (genetic drift, founder effects, population bottlenecks, mutation, selection and gene flow). Therefore, knowledge of the LD patterns provides data that assists in describing the evolutionary and demographic events experienced by populations. The aim of this study was to describe the LD patterns of four Brazilian populations and correlate these patterns with their respective demographic histories, since these populations have experienced some of the evolutionary events that produce or retard the LD decrease, such as foundation by few individuals, admixture at the founding moment and subsequent isolation. Samples from three quilombo remnants populations of the Piauí State, Gaucinha (GAU, n = 14), Mimbó (MIB, n = 15) and Sítio Velho (STV, n = 15) and the urban population of Teresina, Piauí (TES, n = 15), and seven population samples from the HapMap Project (CEU, CHB, JPT, ASW, LWK, MKK, YRI, all with n = 15) were analyzed. More than 250 thousand SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms) were genotyped using the GeneChip ® Human Mapping 250K Nsp Array I - Affymetrix ® in the samples of the four Brazilian populations. Raw data of the HapMap population samples for this array were obtained from the HapMap homepage. Genotypes for all samples were determined by CRLMM algorithm after comparison with the BRLMM algorithm. LD analyzes and determination of haplotype blocks were performed using the Haploview software. Considering the number of haplotype blocks detected in each population, a consistent pattern was observed for all autosomes. The European population (CEU) and the two Asian populations (CHB and JPT) of the HapMap showed the highest numbers of blocks, while the lowest numbers were observed in the GAU and MIB quilombos and in the TES population. The African populations, LWK, MKK and YRI, and the African-American ASW exhibited intermediate values and the African-Brazilian population STV, presented a number of blocks smaller than that observed for CEU, CHB and JPT. The great African contribution in the GAU and MIB quilombos may explain the lower LD observed in these communities. On the other hand, the lower LD in TES is probably due to its foundation that involved a larger number of individuals and was followed by a fast growth. A possible explanation for the higher LD observed in STV, compared to other quilombos, consists in its particular demographic history: this community experienced admixture at the time of its foundation, which was followed by slow growth and low differentiation. Thus, it was shown how the demographic events of each population influence their respective LD patterns.