A introdução de espécies cresceu nos últimos séculos e muitas delas têm se tornado problema devido à alta capacidade de invasão, modificando ecossistemas naturais e ameaçando espécies nativas. O javali (Sus scrofa) tem demonstrado grande capacidade de invasão e de produção de danos à biodiversidade e agropecuária. No Brasil, a combinação de ambientes com grãos cultivados e remanescentes de vegetação silvestre parece oferecer aos javalis condições alimentares adequadas. Neste trabalho analisamos o conteúdo estomacal de javalis abatidos por controladores para caracterizar a composição de alimentos explorados em três ecorregiões brasileiras – os Campos Sulinos, as Florestas de Araucária e o Pantanal - e avaliar os possíveis riscos que a espécie pode representar para a produção agropecuária e a conservação da biodiversidade. Examinamos a existência de padrões de dieta em cada ecorregião e sua relação com atributos dos indivíduos, do ambiente e da caça através de métodos de ordenação. Visualizamos a distribuição de macronutrientes através da ferramenta gráfica Triângulo-Retângulo de Mistura. Partes aéreas de plantas frescas e raízes formaram a base da dieta nas três ecorregiões. Quando disponíveis, grãos cultivados nos Campos Sulinos e Florestas de Araucária e frutos e sementes silvestres no Pantanal parecem ser preferidos à forragem, o que pode ser explicado por possuírem alto valor energético. Raízes e invertebrados são importantes alimentos no Pantanal, principalmente no período de vazante. Além do registro do consumo de fauna nativa houve o consumo de ovinos. Nas três ecorregiões estudadas há grande variação na proporção em que itens são encontrados em cada estômago. Estes achados sugerem que as necessidades nutricionais são menos importantes ou de difícil ajuste nas condições limitantes dos ambientes silvestres. Nos Campos Sulinos o consumo de proteínas alcançou níveis ideais para crescimento e lactação quando comparado ao porco doméstico o que sugere melhores condições de expansão e abundância nessa região. De forma geral, a dieta de javalis nas ecorregiões estudadas sugere que os principais danos à biodiversidade estejam mais relacionados com a competição difusa por exploração de recursos e alterações nos hábitats e processos ecossistêmicos pela busca por recursos do que pela predação de espécies de interesse especial de conservação. / Introduction of species has grown in recent centuries and many have become a problem due to high invasiveness, modifying natural ecosystems and threatening native species. Wild boar (Sus scrofa) has demonstrated great capacity for invasion and production of damages to biodiversity and agriculture. In Brazil, the combination of environments with cultivated grains and remnants of wild vegetation seems to offer the wild boars adequate food conditions. In this study, we analyzed the stomach contents of wild boars slaughtered by controllers to characterize the composition of foods exploited in three Brazilian ecoregions characterized by mosaics of fields and forests – the South Brazilian Campos, the Araucaria Forests and Pantanal - and to evaluate the possible risks that the species can represent for agricultural production and conservation of biodiversity. We examined the existence of dietary patterns in each ecoregion and its relation with individuals' attributes, the environment and hunting through ordering methods. We visualize the macronutrient distribution through the right-angle misture triangle (RMT) tool. Aerial parts of fresh plants and roots formed the basis of diet in the three ecoregions. When available, grains grown in the South Brazilian Campos and Araucaria Forests and wild fruits and seeds in the Pantanal seem to be preferred to the forage, which can be explained by their high energy value. Roots and invertebrates are important food in the Pantanal, especially in the period of ebb. In addition to the consumption of native fauna, there was consumption of sheep. In the three ecoregions studied there is great variation in the proportion in which items are found in each stomach. These findings suggest that nutritional needs are less important or difficult to adjust under conditions that limit wild environments. In the Shouth Brazilian Campos the protein consumption reached optimal levels for growth and lactation when compared to the domestic pig, which suggests better conditions of expansion and abundance in this region. In general, the wild boar diet in the ecoregions studied suggests that the main damages to biodiversity are more related to the diffuse competition for resource exploitation and changes in habitats and ecosystem processes due to the search for resources than for the predation of species of special interest to conservation.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os fatores que explicam a distribuição observada em plantas e animais é uma pergunta que intriga naturalistas, biogeógrafos e ecólogos há mais de um século. Ainda nos primórdios da disciplina de ecologia, as tolerâncias ambientais já haviam sido apontadas como as grandes responsáveis pelo padrão observado da distribuição dos seres vivos, o que mais tarde levou à concepção de nicho ecológico das espécies. Nos últimos anos, o estudo das distribuições dos organismos ganhou grande impulso e destaque na literatura. O motivo foi a maior disponibilidade de catálogos de presença de espécies, o desenvolvimento de bancos de variáveis ambientais de todo o planeta e de ferramentas computacionais capazes de projetar mapas de distribuição potencial de um dado organismo. Estes instrumentos, coletivamente chamados de Modelos de Distribuição de Espécies (MDEs) têm sido desde então amplamente utilizados em estudos de diferentes escopos. Um deles é a avaliação de potenciais áreas suscetíveis à invasão de organismos exóticos. Este estudo tem, portanto, o objetivo de compreender, através de MDEs, os fatores subjacentes à distribuição de duas espécies de corais escleractíneos invasores nativos do Oceano Pacífico e ambas invasoras bem sucedidas de diversas partes do Oceano Atlântico, destacadamente o litoral fluminense. Os resultados mostraram que os modelos preditivos da espécie Tubastraea coccinea (LESSON, 1829), cosmopolita amplamente difundida na sua região nativa pelo Indo- Pacífico demonstraram de maneira satisfatória suas áreas de distribuição nas áreas invadidas do Atlântico. Sua distribuição está basicamente associada a regiões com alta disponibilidade de calcita e baixa produtividade fitoplanctônica. Por outro lado, a aplicação de MDEs foi incapaz de predizer a distribuição de T. tagusensis (WELLS,1982) no Atlântico. Essta espécie, ao contrário de sua congênere, tem distribuição bastante restrita em sua região nativa, o arquipélago de Galápagos. Através de análises posteriores foi possível constatar a mudança no nicho observado durante o processo de invasão. Finalmente, o sucesso preditivo para T. coccinea e o fracasso dos modelos para T. tagusensis levantam importantes questões sobre quais os aspectos ecológicos das espécies são mais favoráveis à aplicação de MDEs. Adicionalmente, lança importantes ressalvas na utilização recentemente tão difundida destas ferramentas como forma de previsão de invasões biológicas e em estudos de efeitos de alterações climáticas sobre a distribuição das espécies. / The factors underpinning the observed distribution of plants and animals across time and space are a central question in ecology and has intrigued scientists for over a century. But even back on those early times, the role of climatic tolerances of the species were recognized as one of the main explanations for such distributional patterns. Later, these assumptions gave rise to the concept of niche which triggered several advances in the study of natural history. Recently, these studies were addressed in the light of novel computational techniques capable of providing potential distributional maps for a given species, generically called Species Distribution Models (SDMs). This coupled with the broader availability of species occurrence records and of environmental data from international databases made studies with SDMs very popular and ubiquitous in the literature. One of the main uses of the SDMs approach is the assessment of potentially susceptible areas of invasion by non- indigenous species. Therefore, here we used SDMs to better understand the major factors related to the current distribution of two well established invasive scleractinian coral species in the Atlantic, both from the Pacific Ocean. The results showed that the models were successful in predicting the potentially invaded sites by the cosmopolitan Tubastraea coccinea (LESSON, 1829), broadly distributed throughout the Pacific. This species distribution was basically associated with increasing concentrations of calcite and lower levels of phytoplankton activity. However, the models were incapable of predicting the survival and establishment of T. tagusensis (WELLS, 1982) in the Atlantic. This species, unlike its congener, has a very restricted distribution in its native regions, the Galapagos Islands. A posterior analyzes indeed showed a niche shift during the invasion event of T. tagusensis in the Atlantic. Finally, the good modelling results for T. coccinea contrasted with the failure of modelling T. tagusensis invasion highlight important explanations on methodological procedures in SDMs. It also helps to better understand which ecological aspects of the species are favourable toward good modelling performance. In addition to that, these results calls for precaution when analyzing SDMs results, particularly in invasion and climate change scenarios studies.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:21:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3889.pdf: 1235045 bytes, checksum: 2746983be0ebda15a37ceeb2635ac9c2 (MD5) Previous issue date: 2011-08-19 / Universidade Federal de Sao Carlos / The Cattle Egret (Bubulcus ibis) is a median sized bird, of African origin, considered as an invasive and exotic species in the American continent. In Brazil, first record was in the north, in 1964. The species have been maintaining a pattern of constant population growth, endangering the reproduction and survivorship of native species, as observed in the archipelago of Fernando de Noronha. The purposes of this work were the isolation of microsatellite loci for the species in question and to genetically characterize Brazilian populations, as a starting point in a study that contributes for the comprehension of the colonization process occurred in the country. Thereafter, two partially enriched genomic libraries were obtained, in which the generated fragments were posteriorly sequenced and analyzed for the presence of microsatellite sequences; being the cloning efficacy of 15.74%. Thirty-two microsatellite loci were selected for the analysis, of which eleven proved to be polymorphic. Content of polymorphic information for these loci varied between 0.079 and 0.453. Fragments of expected size were amplified in the eleven polymorphic loci in other six species from the same family as the Cattle Egret. Six populations from different latitudes in the country were genotyped in seven polymorphic loci. A low variability was found, with mean values of expected heterozigosity in the populations varying between 0.408 and 0.562. The population holding the higher diversity was the northern one, closest to the point of the first historic record of the species in the country. Low genetic structuring by AMOVA was detected, and some values of pairwise Fst and Rst proved to be significant when the pair contained populations from South and North of the country. Effective size (Ne) of the Brazilian population was 6.6 individuals (95% CL: 5.7-7.7). Diversity indices and population parameters analyzed did not show evidence that the dispersion of individuals occurred in a north-south axis, occurring more in an opportunistic and erratic manner. Fernando de Noronha s population, which have been managed by a population control program since 2007, presented diversity levels and population parameters comparable to the mainland populations, what indicates that the species will not be easily eliminated from this area. / A garça-vaqueira (Bubulcus ibis) é uma ave de médio porte, de origem africana, considerada espécie exótica invasora no continente americano. No Brasil, o primeiro registro foi na região norte, em 1964. A espécie vem mantendo um padrão de crescimento populacional constante, ameaçando a reprodução e sobrevivência de outras espécies nativas, como observado no arquipélago de Fernando de Noronha. Os objetivos desse trabalho foram isolar locos de microssatélites específicos para a espécie e caracterizar geneticamente as populações brasileiras, iniciando um estudo que contribui para a compreensão do processo de colonização ocorrido no país. Com esse intuito, foram construídas duas bibliotecas genômicas parciais enriquecidas, cujos fragmentos gerados foram posteriormente sequenciados e analisados quanto à presença de sequências de microssatélites, sendo de 15,74% a eficiência de clonagem. Foram selecionados 32 locos de microssatélites para as análises, dos quais 11 mostraram-se polimórficos. O conteúdo de informação polimórfica para esses locos variou de 0,079 à 0,453. Fragmentos de tamanho esperado foram amplificados nos onze locos polimórficos em outras seis espécies da mesma família. Seis populações de diferentes latitudes do país foram genotipadas em sete locos polimórficos. Uma baixa variabilidade foi encontrada, com valores médios de heterozigosidade esperada variando de 0,408 à 0,562 nas populações. A população detentora de maior diversidade foi a da região norte, mais próxima do ponto do local do primeiro registro histórico da espécie no país. Foi detectada baixa estruturação genética pela AMOVA e alguns valores de Fst e Rst par-a-par se mostraram significativos quando o par incluía populações da região sul e norte do país. O tamanho efetivo (Ne) da população brasileira foi de 6,6 indivíduos (95% CL:5,7-7,7). Os índices de diversidade e os parâmetros populacionais analisados não mostraram evidências de que a dispersão dos indivíduos tenha ocorrido segundo um eixo- norte-sul, mas sim de maneira oportunista e errática. A população de Fernando de Noronha, que vem sendo manejada por um programa de controle populacional desde 2007, apresentou níveis de diversidade e parâmetros populacionais comparáveis às populações do continente, o que indica que a espécie não será facilmente exterminada nessa área.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:21:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5210.pdf: 2118261 bytes, checksum: 34186074c7b33cbccbdeb2e52494a041 (MD5) Previous issue date: 2013-03-26 / Universidade Federal de Sao Carlos / The cattle egret (Bubulcus ibis [Ardeidae]) was first reported in the New World in the late nineteenth century and has been found scattered throughout the Americas since the 1950s. The aim of the present study was to analyze the distribution of genetic diversity in African and Brazilian populations of the cattle egret to understand the process of colonization of the non-native area in the Brazil. Genetic variation in the mitochondrial DNA (mtDNA) Control Region (CR) (n = 412 African and 177 Brazilian individuals), in ATPase 6 and 8 genes (n = 108 African and 49 Brazilian individuals) and in the intron 5 of the nuclear transforming growth factor beta-2 gene (n = 96 African and 50 Brazilian individuals) were evaluated. Genetic diversity across regions of Africa was similar, except for the lesser diversity found in South Africa. Neutrality tests, mismatch distributions and Bayesian skyline plots revealed demographic expansion in the overall African population, dated by the latter method as 15000 years before the present, occurred after the last glacial maximum. The findings were discussed hypothesizing that past climatic events have shaped the current distribution of genetic diversity. AMOVA and pairwise Fst tests revealed a lack of differentiation among nearly all African populations. The few cases of differentiation involved the South African and/or Nigerian populations. Brazilian populations exhibited no genetic structure or effective size deviations over time. Mitochondrial and nuclear DNA genetic variability demonstrated similar levels of genetic variation between the Brazilian and African populations, suggesting multiple introduction events. Based on historical and genetic data (differentiation levels and shared haplotypes), we propose a likely migration route between both continents departing from West Africa, passing through oceanic islands and archipelagos, such as Cape Verde, and finally arriving in the Americas on the northern and/or southern coast of Brazil. / Bubulcus ibis (garça-vaqueira) é um ardeídeo cuja presença na América do Sul foi reportada pela primeira vez no final do século XIX e já na década de 1950 encontravase espalhada por todo o continente. O presente estudo teve por objetivo analisar a distribuição da diversidade genética nas populações africanas e brasileiras de B. ibis visando compreender os processos que modelaram os padrões de colonização da área não-nativa no Brasil. Foi estudada a variação genética da região controladora (RC) do DNA mitocondrial (DNAmit) (N = 412 africanas e 177 brasileiras) e dos genes ATPases 6 e 8 do DNA mitocondrial (N = 108 africanas e 49 brasileiras) e do íntron 5 do gene nuclear Transforming growth factor beta-2 (TGFB2) (N = 96 africanas e 50 brasileiras). Níveis de diversidade genética encontrados foram semelhantes entre as regiões africanas, exceto pela menor diversidade encontrada na África do Sul. Os testes de neutralidade, as curvas de mismatch distribution e o Bayesian Skyline Plot evidenciaram uma expansão demográfica na população total africana, datada por essa última metodologia em 15 mil anos atrás, ocorrida após o último máximo glacial. Esses resultados foram discutidos supondo que eventos climáticos dessa época produziram os padrões encontrados no presente da distribuição da diversidade genética. Os testes de AMOVA e os FST par a par mostraram ausência de diferenciação entre quase todas as populações africanas e quando achada, envolveram as populações da África do Sul e/ou da Nigéria. As populações brasileiras não se diferenciaram geneticamente, nem apresentaram desvios do tamanho efetivo ao longo do tempo. A variabilidade genética avaliada pelos genes do DNAmit e do DNA nuclear foram semelhantes nas populações brasileiras e africanas, sugerindo a ocorrência de múltiplos eventos de introdução. Uma provável rota de migração entre os dois continentes foi suposta nesse estudo baseando-se nos registros históricos e nos dados genéticos (graus de diferenciação e compartilhamento de haplótipos): aves partiriam da costa oeste da África, passando por ilhas oceânicas e/ou arquipélagos como Cabo Verde e chegariam ao continente sul americano pelo norte e/ou sul do litoral brasileiro.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:30:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6430.pdf: 2950618 bytes, checksum: 22a2d5e0c9dda81cdb7055014b0bb1e9 (MD5) Previous issue date: 2014-12-12 / Universidade Federal de Minas Gerais / Because the importance of invasive plant species in biological diversity reduction and environmental quality depreciation, there is great studies need addressing these organisms development, invasive potential and changes in nutrient cycling at invaded areas. We evaluate the development, invasiveness and debris input of Hedychium coronarium, aggressive herbaceous weed of wetlands, as well as the invasiveness of riparian communities. The two-year population dynamics study found increased ramets mortality and births during the winter season, indicating primary effect strategy for ramets recruitment. The in situ and in vitro decomposition experiments demonstrated low mineralization rates comparing with others same habit and niche of macrophytes. Sinusoid and exponential models demonstrates stochasticity of development and debris accumulation of H. coronarim in invaded areas. Rhizomes showed histological responses to different soil moistures. In high moisture soils, we found great aerenchyma development. Under low moisture, rhizomes showed greater starch granules accumulation. Removal experiments presented alternations in the preferential vegetative or reproductive investments according to soil moisture and habits of competitors. We also noted the use of rhizomes as food resource by capybaras during the winter season. / Devido à importância das espécies invasoras vegetais na diminuição de diversidade biológica e depreciação da qualidade ambiental, existe grande necessidade de estudos que abordem o desenvolvimento destes organismos, seu potencial de invasão e seus impactos ecológicos nas áreas invadidas. Nós avaliamos o desenvolvimento, invasividade e aporte de detritos de Hedychium coronarium, invasora herbácea agressiva de ambientes úmidos, assim como a invasibilidade das comunidades das áreas ripárias invadidas. O estudo de dois anos da dinâmica populacional constatou maior mortalidade e natalidade de rametas durante o período de inverno, indicando estratégia de efeito prioritário para recrutamentos dos rametas. Os experimentos de decomposição in situ e in vitro demonstraram baixas taxas de mineralização de detritos dos rametas, comparadas com outras macrófitas de mesmo hábito e nicho. Os modelos senoidais e exponenciais demonstram a estocasticidade dos eventos de desenvolvimento e acumulo de detritos de H. coronarim nas áreas invadidas. Os rizomas apresentaram respostas histológicas para diferentes umidades do solo. Em solos com alta umidade, constatamos grande desenvolvimento de aerênquimas. Já em baixa umidade, o rizoma apresentou grande acúmulo de grânulos de amido. Os experimentos de remoção demonstraram que a invasora alterna o investimento preferencial entre os crescimentos vegetativo e o reprodutivo segundo a umidade do solo e hábitos das competidoras. Constatamos também a utilização dos seus rizomas como recurso alimentar de capivaras durante o período de inverno.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:30:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6718.pdf: 3584867 bytes, checksum: eaaad7421677fc2d021e4e8e56e7336b (MD5) Previous issue date: 2015-03-13 / Universidade Federal de Sao Carlos / Biological invasions are a major threat to biodiversity conservation, and many studies have been conducted to give an answer to why some ecosystems are more invaded than others. Canopy openness and the litter thickness may be two of the factors to drive the seed germination and establishment of seedling of tree species. Hovenia dulcis is a tree widely distributed in southern Brazil, with intense natural regeneration. It has been reported to be dominant in many natural forests in the southern area of Brazil, where it is considered one of the main exotic species with occurrence in natural forest in this region. This research has the aim to assess whether the colonization time of the species on the remnants is relevant for the invasion process, and if the thickness of the litter and the openness of the canopy are important to forecast the abundance of the H. dulcis. We experimentally addressed which factors are related to the propagule pressure; if the propagule pressure is related to the seedling abundance, if the litter and the canopy openness are associated with the variation on the seedling recruitment; and whether survival and seedling recruitment vary between the treatments under and distant from the mother plant crown. To evaluate the importance of the residence time and the place variables upon the abundance variation of H. dulcis we assessed 25 subpopulations in ten forest remnants, totaling 250 subpopulations. For the trial study in eight remnants, four subpopulations (mother plants) were chosen in each of the eight, totaling 32 subpopulations. In each subpopulation, we delimitated a 1m² plot at the final plot of the mother plant crown, and another at the same direction at a distant twice the crown radius. In each remnant from two subpopulations it has been removed all litter from the plot and the others have just been marked. This experiment was followed for an eight-month period. It has been checked that the H. dulcis colonization time on the forest remnants was not important to forecast the abundance of seedlings and juveniles. Spatial variations on litter thickness and canopy openness explained most part of the H. dulcis abundance variation. This research has rejected the hypothesis that the propagule pressure is related to the H. dulcis seedlings abundance. It also showed that the canopy openness is not related with the abundance of the species. The germination has shown total independence from the extraction of the litter. Nonetheless, it has showed that the mother plant crown exert influence upon the survival of the seedlings, on treatments with or without litter. It has checked that the removal of litter increase significantly the recruitment of seedlings on environments without the influence of adults individuals of H. dulcis, thus showing that the disorders from different origins are fundamental for the initial colonization of the species. There are evidences that the presence of adults individuals of the species favor the establishment of its seedlings, regardless the presence of litter. / As invasões biológicas são uma das maiores ameaças a conservação da biodiversidade, muitos estudos têm sido conduzidos a afim de responder porque alguns ecossistemas são mais invadidos que outros. A abertura do dossel e a espessura da serapilheira podem ser dois dos principais fatores que influenciam a germinação de sementes e o estabelecimento de plântulas de espécies arbóreas. A Hovenia dulcis é uma espécie arbórea largamente difundida no Sul do Brasil, apresentando regeneração natural intensa. Existem relatos de invasão desta espécie na grande maioria das formações florestais naturais da Região Sul do Brasil, sendo considerada uma das principais espécies exóticas com ocorrência em áreas florestais naturais nesta região. Este estudo teve como objetivos avaliar se o tempo de colonização da espécie nos remanescentes é relevante para o processo de invasão; se a espessura da serapilheira e a abertura do dossel são importantes em predizer a abundância de H. dulcis. Experimentalmente, avaliouse quais fatores estão relacionados com a pressão de propágulos; se a pressão de propágulos está relacionada com a abundância de plântulas; se a serapilheira e a abertura do dossel estão relacionadas com as variações no recrutamento de plântulas; e, se a sobrevivência e o recrutamento de plântulas variam entre os tratamentos sob e distante da copa da planta mãe. Para avaliarmos a importância do tempo de residência e das variáveis de sítio sobre as variações na abundância de H. dulcis avaliamos 25 subpopulações em dez remanescentes florestais, totalizando 250 subpopulações. Para o estudo experimental, em oito remanescentes, elegeu-se quatro subpopulações (plantas mãe) cada, totalizando 32 subpopulações. Em cada subpopulação demarcamos uma parcela de 1m2 na porção final do raio da copa da planta mãe para o interior e outra, na mesma direção, no dobro do raio da copa. Em cada remanescente em duas subpopulações removeu-se toda a serapilheira das parcelas e nas outras duas apenas demarcamos as mesmas. Acompanhou-se o experimento ao longo de um período de oito meses. Verificou-se que o tempo de colonização da H. dulcis nos remanescentes florestais não foi importante para predizer a abundância de plântulas e juvenis. Variações espaciais na espessura da serapilheira e na abertura do dossel explicaram grande parte das variações na abundância de H. dulcis. Este estudo rejeitou a hipótese de que a pressão de propágulos está relacionada com a abundância de plântulas de H. dulcis. Da mesma forma, mostrou que a abertura do dossel não está relacionada com a abundância da espécie. A germinação se mostrou totalmente independente da remoção ou não da serapilheira. Entretanto, mostrou que a copa das plantas mãe exerce uma influência sobre a sobrevivência de plântulas, tanto nos tratamentos com ou sem serapilheira. Verificou-se que a remoção da serapilheira aumenta significativamente o recrutamento de plântulas em ambientes sem a influência de indivíduos adultos de H. dulcis, mostrando, desta forma, que os distúrbios de diferentes origens são fundamentais para a colonização inicial da espécie. Existem evidências que a presença de indivíduos adultos da espécie facilita o estabelecimento de suas plântulas, independente da presença ou não da serapilheira.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:30:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6774.pdf: 4696015 bytes, checksum: 084c02944eff3cb2f25b1db2ce63280b (MD5) Previous issue date: 2015-03-31 / Financiadora de Estudos e Projetos / Plants species from Brazilian savanna often have defense mechanisms in response to the low nutrient content of the soil, the light intensity, the competition for resources and drought, pronounced by deep water deficit, to which they are subjected. This area is a potential source of bioactive compounds that still little explored and potential phytochemical studies of these species are important to this preservation. Biological invasions are one of the main factors threatening the Brazilian savanna biodiversity. Many plants are initially introduced as ornamental species and subsequently become invasive. Invasive plants are generally more competitive than the other species and tolerate unfavorable conditions. This advantage can be explained according to the "Novel weapons hypothesis". It proposes that invasive plants have secondary metabolites that act as allelochemicals and present new challenges to native species. Thus, secondary metabolites of invasive species in the Brazilian savanna are also an important area of phytochemistry being investigated. Therefore, we hypothesized that native species from Brazilian savanna, Myrsine umbellata and Myrsine coriacea, and the alien specie, Tithonia diversifolia, produces secondary metabolites that have different biological activities, including insecticidal, antifungal and phytotoxic acitivities, favoring their establishment in this environment and have economic importance for agriculture and pharmaceutic industry. In the Chapter 1, the biological activity of leaf extracts of M. umbellata and M. coriacea, was evaluated. The in vitro antifungal effect of leaf extracts of these two species was evaluated against Pythium aphanidermatum, Fusarium oxysporum and Colletotrichum acutatum, three important crop pathogens. We also evaluated the insecticide potential of these extracts against Spodoptera frugiperda, known as fall armyworn, an important pest that causes damages to many crops. Finally, the total polyphenols and antioxidant activity of the leaf extracts of these two species was quantified by the DPPH method. In the Charpter 2 we evaluated the phytotoxic potential of leaf, stem and root extracts from T. diversifolia. Bioassays of wheat elongation coleoptile seed germination and seedling growth are performed. The Ethyl Acetate leaf extract was the most active extract and was selected to continue the isolation studies and the identification of compounds. The chromatographic separation of this extract allowed us the isolation of 12 sesquiterpene lactones (STSs), 1 secosesquiterpeno, and 1 diterpene. Two STSs are reported for the first time in this study, 8β-O-(2-methylbutyroyl) and tirotundin 8β-O-(isovaleroyl)tirotundin. The high phytotoxic activity of the extracts and compounds, especially the majority, 1β-methoxydiversifolin, tagitinin A and tagitinin C, indicates that allelopathy may be responsible for their establishment in this habitat. In the Chapter 3, the T. diversifolia Ethyl Acetate fractions were tested for insecticidal activity against S. frugiperda and it was observed a significant reduction in the pupal weight of the caterpillar. This may be an indicative of the presence of toxic substances to this insect in these fractions, however, this reduction in the pupal weight is not associated with the majority compounds tested. Thus, we conclude that the studied plant species have secondary metabolites with promising biological activities and economic importance for agriculture and pharmaceutical industry. / Espécies vegetais provenientes do Cerrado costumam apresentar mecanismos de defesa em resposta ao baixo teor de nutrientes do solo à que estão submetidas, a intensa luminosidade, a maior competição por recursos e ao longo período de estiagem, marcada por profundo déficit hídrico. Este domínio é uma fonte potencial de compostos bioativos ainda pouco explorada e estudos do potencial fitoquímico destas espécies são importantes para a preservação da sua biodiversidade. Entre os principais fatores que ameaçam a biodiversidade do Cerrado, está a invasão biológica. As plantas invasoras são geralmente mais competitivas que as demais espécies e suportam condições adversas. Essa vantagem pode ser explicada segundo a hipótese das novas armas , que afirma que as plantas invasoras possuem metabólitos secundários que agem como aleloquímicos e apresentam novos desafios para as espécies nativas. Dessa forma, metabólitos secundários de espécies invasoras do Cerrado também são uma importante área da fitoquímica a ser investigada. Sendo assim, foi proposta a hipótese de que espécies nativas, Myrsine umbellata e Myrsine coriacea e uma invasora do cerrado, Tithonia diversifolia, produzem metabólitos secundários em resposta ao estresse à que estão submetidas e que estes apresentam diferentes funções biológicas, incluindo, atividade antifúngica, antioxidante, inseticida e fitotóxica, que favoreçam seu estabelecimento nesse ambiente e apresentam importância econômica para uso na agricultura e na indústria farmacêutica. Para isso, no primeiro capítulo, foi avaliada a atividade biológica de extratos foliares de M. umbellata e M. coriacea. Foi avaliado o efeito antifúngico in vitro de extratos foliares destas espécies sobre Pythium aphanidermatum, Fusarium oxysporum e Colletotrichum acutatum, importantes patógenos de culturas agrícolas. Também foi avaliado o potencial inseticida destes extratos sobre Spodoptera frugiperda, conhecida como lagarta-do-cartucho do milho, importante praga causadora de danos a esta cultura. E por último, foi determinado a concentração de fenóis totais e atividade antioxidante dos extratos foliares destas duas espécies pelo método de redução do radical DPPH (2,2-difenil-1-picrilidrazil). No segundo capítulo foi avaliado o potencial fitotóxico de extratos de folha, caule e raiz de T. diversifolia. Foram realizados bioensaios com coleóptilos de trigo, germinação de sementes e crescimento de plântulas. O extrato foliar preparado com Acetato de Etila foi selecionado para continuar os estudos de isolamento e identificação de compostos por apresentar melhor atividade. A separação cromatográfica deste extrato nos permitiu isolar 12 lactonas sesquiterpênicas (STS), 1 secosesquiterpeno, e um diterpeno. Duas STSs estão sendo relatadas pela primeira vez neste trabalho, 8β-O-(2-metilbutiroil)tirotundina e 8β-O- (isovaleroil)tirotundina. A alta atividade fitotóxica desta espécie, bem como dos compostos avaliados e, principalmente, os compostos majoritários 1β-metoxidiversifolina, tagitinina A e tagitinina C, indica que a alelopatia pode ser uma das formas de seu estabelecimento nesse ambiente. No capítulo 3 foram testados a atividade inseticida de frações do extrato Acetato de Etila de T. diversifolia e seus compostos majoritários contra S. frugiperda e foi observado uma redução significativa no peso pupal da lagarta. A redução da massa pupal pode ser o indicativo da presença de substâncias tóxicas ao inseto nessas frações, no entanto, essa redução não está associada à presença dos compostos majoritários testados. Dessa forma, concluímos que as espécies vegetais estudadas, possuem metabólitos secundários com atividades biológicas promissoras e importância econômica para serem utilizados na agricultura e na indústria farmacêutica.

Submitted by Maria de Lourdes Mariano (lmariano@ufscar.br) on 2017-01-06T18:42:53Z No. of bitstreams: 1 BIAGIONI_Renata Cassemiro_2015.pdf: 2035608 bytes, checksum: fac86d235f6f4d30c63014e045fdafb1 (MD5) / Approved for entry into archive by Maria de Lourdes Mariano (lmariano@ufscar.br) on 2017-01-06T18:45:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 BIAGIONI_Renata Cassemiro_2015.pdf: 2035608 bytes, checksum: fac86d235f6f4d30c63014e045fdafb1 (MD5) / Approved for entry into archive by Maria de Lourdes Mariano (lmariano@ufscar.br) on 2017-01-06T18:45:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 BIAGIONI_Renata Cassemiro_2015.pdf: 2035608 bytes, checksum: fac86d235f6f4d30c63014e045fdafb1 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-06T18:46:03Z (GMT). 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So, the objective of this study was to assess, through an experimental approach, if there is intraspecific and interspecific competition between two cichlid fish: a native species, the cará Geophagus brasiliensis and the exotic Nile tilapia Oreochromis niloticus. The objective was to examine if there is differential growth and feeding under different fish densities in consortium or separated. The experiment was conducted in Setor de Aquicultura do Polo Regional Vale do Paraíba - APTA Regional in the municipality of Pindamonhangaba, from March to June 2014. In order to assess the intraspecific competition of each species due to increased density and, comparing them with interspecific competition when the two species coexist in the same tank, five treatments with four replicas were considered. Fish diet studies suggest that there was no intraspecific and interspecific competition for food in this experiment. Despite the morphological similarities between the two fish species, the weight gain is evident and it can be assigned to the treatment itself. Intraspecific competition was not detected, as there was no significant decrease in the average weight gain for both species with increasing density of individuals of the same species. As for the interspecific competition, the results suggest that space availability may have been the main factor of dispute between species, since there was no significant change in diet and the consortium of these species benefited O. niloticus in much higher proportion than G. brasiliensis. / No Brasil, a introdução de espécies em ecossistemas aquáticos continentais se tornou um tema de grande relevância na área de ecologia da conservação, pois está dentre as principais causas da perda direta da biodiversidade. As espécies invasoras, beneficiadas pela falta de inimigos naturais fora da sua distribuição original, representam uma elevada pressão competitiva para as espécies nativas das áreas invadidas que partilhem os mesmos recursos, podendo levar a alterações na abundância e riqueza nas comunidades envolvidas. Neste sentido, para melhor entendimento dessas relações, é relevante estudar as interações entre espécies invasoras e nativas bem como avaliar os efeitos da competição. O objetivo deste estudo foi avaliar, através da abordagem experimental, se há competição intraespecíficas ou interespecífica entre duas espécies de ciclídeos: a espécie nativa de cará Geophagus brasiliensis e a exótica tilápia do Nilo Oreochromis niloticus. O experimento foi conduzido no Setor de Aquicultura do Polo Regional Vale do Paraíba - APTA Regional, município de Pindamonhangaba, no período de março a junho de 2014. Para avaliar as competições intraespecíficas das espécies, em virtude do aumento da densidade, comparando-as com a competição interespecífica quando as duas espécies coexistem no mesmo tanque, foram considerados cinco tratamentos, com diferentes combinações e densidades, com quatro réplicas. Os resultados obtidos com o estudo da dieta dos peixes sugerem que não houve competição intraespecífica ou interespecífica por alimento nas condições deste experimento. Quanto ao ganho em peso, verificou-se que a diferença entre G. brasiliensis e O. niloticus, apesar das semelhanças morfológicas entre si, é notória e pode ser atribuída ao tratamento em si. Não foi possível constatar a existência de competição intraespecífica, pois não houve diminuição significativa do ganho médio em peso, tanto para o cará quanto para a tilápia, quando aumentada a densidade de indivíduos da mesma espécie. Já quanto à competição interespecífica, os resultados obtidos sugerem que o espaço pode ter sido o principal fator de disputa entre as espécies, uma vez que não houve alteração significativa na alimentação e o consorciamento dessas espécies beneficiou O. niloticus em proporção muito maior que G. brasiliensis.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:45:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 4122687 bytes, checksum: 9aed02ae94295a63dd1fa23aba738ef5 (MD5) Previous issue date: 2012-02-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The present work proposes to present a description of the theory on the basins of attraction of hyperbolic equilibrium points of continuous dynamical systems, to develop a method for the numerical determination of these basins and to examine the results of applying the theory and method in models of population dynamics. The determination of the basins of attraction allows the study of control strategies on the parameters, in order to increase or decrease such regions, as interest. From the biological phenomena viewpoint, these predictions are very important, because if an equilibrium point represents the extinction of a species that must be preserved, then one seeks to guarantee that the natural initial conditions do not are in the basin of attraction of that point. This is made by studying control strategies on the parameters, for that the point basin decreases suficiently. From the viewpoint of stability analysis of equilibrium points of dynamical systems, the theory of basins of attraction brings topological consequences to the phase space which allow, indirectly, conduct a global analysis in the parameters space, allowing wider results of which are generally obtained without this theory. / O presente trabalho propõe-se a apresentar uma descrição da teoria sobre as bacias de atração de pontos de equilíbrio hiperbólicos de sistemas dinâmicos em tempo contínuo, a desenvolver um método para a determinação numérica dessas bacias e a examinar os resultados da aplicação da teoria e do método em modelos de dinâmica de populações. A determinação das bacias de atração permite o estudo de estratégias de controle sobre os parâmetros, de modo a aumentar ou diminuir tais regiões, conforme o interesse. Do ponto de vista de fenômenos biológicos, estas previsões são importantes, pois, se um ponto de equilíbrio representa a extinção de uma espécie que deve ser preservada, então procura-se garantir que as condições iniciais naturais não estejam na bacia de atração do mesmo, estudando-se estratégias de controle sobre os parâmetros para que a bacia do ponto diminua suficientemente. Do ponto de vista da análise de estabilidade dos pontos de equilíbrio de um sistema, a teoria de bacias de atração traz consequências topológicas ao espaço de fase que permitem, de forma indireta, realizar uma análise global, no espaço de parâmetros, da estabilidade dos pontos de equilíbrio, garantindo resultados mais amplos dos que se obtêm geralmente, quando não se faz uso desta teoria.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os fatores que explicam a distribuição observada em plantas e animais é uma pergunta que intriga naturalistas, biogeógrafos e ecólogos há mais de um século. Ainda nos primórdios da disciplina de ecologia, as tolerâncias ambientais já haviam sido apontadas como as grandes responsáveis pelo padrão observado da distribuição dos seres vivos, o que mais tarde levou à concepção de nicho ecológico das espécies. Nos últimos anos, o estudo das distribuições dos organismos ganhou grande impulso e destaque na literatura. O motivo foi a maior disponibilidade de catálogos de presença de espécies, o desenvolvimento de bancos de variáveis ambientais de todo o planeta e de ferramentas computacionais capazes de projetar mapas de distribuição potencial de um dado organismo. Estes instrumentos, coletivamente chamados de Modelos de Distribuição de Espécies (MDEs) têm sido desde então amplamente utilizados em estudos de diferentes escopos. Um deles é a avaliação de potenciais áreas suscetíveis à invasão de organismos exóticos. Este estudo tem, portanto, o objetivo de compreender, através de MDEs, os fatores subjacentes à distribuição de duas espécies de corais escleractíneos invasores nativos do Oceano Pacífico e ambas invasoras bem sucedidas de diversas partes do Oceano Atlântico, destacadamente o litoral fluminense. Os resultados mostraram que os modelos preditivos da espécie Tubastraea coccinea (LESSON, 1829), cosmopolita amplamente difundida na sua região nativa pelo Indo- Pacífico demonstraram de maneira satisfatória suas áreas de distribuição nas áreas invadidas do Atlântico. Sua distribuição está basicamente associada a regiões com alta disponibilidade de calcita e baixa produtividade fitoplanctônica. Por outro lado, a aplicação de MDEs foi incapaz de predizer a distribuição de T. tagusensis (WELLS,1982) no Atlântico. Essta espécie, ao contrário de sua congênere, tem distribuição bastante restrita em sua região nativa, o arquipélago de Galápagos. Através de análises posteriores foi possível constatar a mudança no nicho observado durante o processo de invasão. Finalmente, o sucesso preditivo para T. coccinea e o fracasso dos modelos para T. tagusensis levantam importantes questões sobre quais os aspectos ecológicos das espécies são mais favoráveis à aplicação de MDEs. Adicionalmente, lança importantes ressalvas na utilização recentemente tão difundida destas ferramentas como forma de previsão de invasões biológicas e em estudos de efeitos de alterações climáticas sobre a distribuição das espécies. / The factors underpinning the observed distribution of plants and animals across time and space are a central question in ecology and has intrigued scientists for over a century. But even back on those early times, the role of climatic tolerances of the species were recognized as one of the main explanations for such distributional patterns. Later, these assumptions gave rise to the concept of niche which triggered several advances in the study of natural history. Recently, these studies were addressed in the light of novel computational techniques capable of providing potential distributional maps for a given species, generically called Species Distribution Models (SDMs). This coupled with the broader availability of species occurrence records and of environmental data from international databases made studies with SDMs very popular and ubiquitous in the literature. One of the main uses of the SDMs approach is the assessment of potentially susceptible areas of invasion by non- indigenous species. Therefore, here we used SDMs to better understand the major factors related to the current distribution of two well established invasive scleractinian coral species in the Atlantic, both from the Pacific Ocean. The results showed that the models were successful in predicting the potentially invaded sites by the cosmopolitan Tubastraea coccinea (LESSON, 1829), broadly distributed throughout the Pacific. This species distribution was basically associated with increasing concentrations of calcite and lower levels of phytoplankton activity. However, the models were incapable of predicting the survival and establishment of T. tagusensis (WELLS, 1982) in the Atlantic. This species, unlike its congener, has a very restricted distribution in its native regions, the Galapagos Islands. A posterior analyzes indeed showed a niche shift during the invasion event of T. tagusensis in the Atlantic. Finally, the good modelling results for T. coccinea contrasted with the failure of modelling T. tagusensis invasion highlight important explanations on methodological procedures in SDMs. It also helps to better understand which ecological aspects of the species are favourable toward good modelling performance. In addition to that, these results calls for precaution when analyzing SDMs results, particularly in invasion and climate change scenarios studies.