Na taxonomia tradicional e molecular comumente são utilizados poucos indivíduos nas descrições das espécies e as decisões taxonômicas usualmentes são feitas sem considerar questões relevantes como diversidade morfológica e genética e polimorfismos intra-específicos. Não utilizar caracteres polimórficos pode resultar em superestimação do número de entidades taxonômicas e, em análises filogenéticas, pode alterar consideravelmente a topologia de árvores. No panorama atual de conhecimento da diversidade biológica e principalmente de critérios operacionais para delimitação de espécies, os procedimentos históricos de descrição e identificação de novas espécies são questionados, sendo necessárias abordagens metodológicas integrativas para tal. Heliconiini (Lepidoptera: Nymphalidae, Heliconiinae) é considerado um grupo amplamente estudado e utilizado como organismos modelo para diversas áreas das ciências biológicas, porém a descrição das espécies segue o padrão da taxonomia morfológica e pouca atenção tem sido dispendida na delimitação das espécies. Por exemplo, o gênero mais diverso da tribo, Heliconius Kluk, apresenta uma grande variabilidade morfológica no padrão de coloração das asas, sendo nominadas atualmente cerca de 50 espécies e 1500 subespécies e raças geográficas. Por outro lado, o gênero Philaethria Billberg apesar de apresentar pouca variação inter-específica, diversas espécies são reconhecidas. Historicamente, caracteres de coloração da face ventral das asas posteriores têm sido utilizados para identificar espécies correspondentes. Neste sentido, objetiva-se avaliar os caracteres que sustentam a separação de P. pygmalion (Fruhstorfer 1912) e P. wernickei (Röber, 1906), duas espécies com distribuição no Brasil, e realizar inferências sobre a evolução dessas, a partir de uma abordagem integrativa da morfologia clássica, morfometria linear e geométrica e biologia molecular. A partir dos resultados, propõem-se a sinonímia de P. wernickei em P. pygmalion, e então estendemos a distribuição desta para a Amazônia, além da Mata Atlântica, pois todas as abordagens metodológicas utilizadas falharam em distingui-las. As características morfológicas comumente utilizadas para tal representaram variações intra-específicas e as árvores de genes indicaram um clado monofilético sem evidências de estruturação interna que suporte a divisão de P. wernickei em duas espécies; ou seja, a topologia deste clado é uma politomia, remetendo ao padrão comum de filogenias intra-específicas. Há, por outro lado, indícios de estruturação norte-sul evidenciado pelo DNA mitocondrial, que pode refletir em filopatria ou dispersão a pequenas distâncias das fêmeas, ou ainda a retenção de um haplótipo ancestral mantido por alguma barreira geográfica. Por sua vez, os loci de DNA nuclear, não recuperam esta separação geográfica. Embora restritos às espécies de ocorrência no Brasil, os resultados sugerem a necessidade de revisão genérica de Philaethria, com base em abordagem metodológica integrativa, a fim de delimitar coesamente as espécies, com base na elaboração de hipóteses filogenéticas a respeito.

Este trabalho analisou espaço-temporalmente a assembléia de borboletas em três diferentes ambientes da Floresta Ombrófila Densa e Floresta Ombrófila Mista do Rio Grande do Sul em relação à perturbação antrópica e diferentes estágios de desenvolvimento da vegetação. O estudo foi desenvolvido na região do Vale do rio Maquiné (29º35’S 50º16’W GR) e na Floresta Nacional de São Francisco de Paula (FLONA) (29º24’ S 50º22’ W). Foram realizadas expedições a campo, duas por estação, para cada localidade (32 no total), de março de 2006 a março de 2008. Em cada local, foram amostradas duas transecções em ambiente aberto (matas perturbadas e alta luminosidade); duas em ambiente intermediário (matas em estágio inicial/intermediário de desenvolvimento) e duas em ambiente fechado (matas em estágio intermediário/final de desenvolvimento e baixa luminosidade), somando 12 transecções. Foram geradas listagens de espécies para as Florestas Ombrófila Densa e Mista e avaliada a sazonalidade nas áreas de estudo, além da influência de fatores ambientais nos diferentes tipos de ambientes. Os resultados foram obtidos através da riqueza de espécies (S), abundância (N), equitabilidade, índices de diversidade e de dominância, estimadores analíticos de riqueza de espécies e análises multivariadas. Em um total de 1000 horasrede, foram registrados 16400 indivíduos, distribuídos em 393 espécies de borboletas (330 espécies para Maquiné e 246 para a FLONA). Foram encontrados 109 e 139 novos registros de borboletas para a Maquiné e FLONA, respectivamente, e 45 novas ocorrências para o Estado. A região de Floresta Ombrófila Densa mostra-se bem mais rica e com maior abundância do que a Floresta Ombrófila Mista. Os dois locais compartilham 183 espécies de borboletas, enquanto Maquiné possui 147 exclusivas e a FLONA, 63. Foi verificada sazonalidade nas fisionomias de Floresta Atlântica, que afetou S e N, e o efeito das estações do ano diferiu entre as localidades. A interação entre sítios e estações para tais parâmetros e para composição de espécies mostra que as estações são eventos dependentes dos sítios, e que o padrão temporal de distribuição das famílias e subfamílias são moldados pelos atributos dos mesmos. Maquiné apresenta dois picos de riqueza e abundância e há uma forte relação entre o verão e o outono, além de uma persistência maior das espécies de borboletas ao longo de todas as estações, inclusive no inverno. Na FLONA o mesmo não ocorre, as estações do ano são mais marcadas e distintas entre si, onde cada uma delas parece possuir características peculiares. O inverno é significativamente diferente das demais estações em riqueza e abundância em ambas as localidades, gerando baixos valores de diversidade e número de espécies exclusivas. Os ambientes abertos foram os mais ricos e abundantes nas duas localidades, seguidos dos intermediários e fechados. As curvas de suficiência amostral permaneceram com inclinação ascendente e esta inclinação foi mais marcada para a região de Maquiné do que para a FLONA, e para os ambientes abertos do que para os fechados, de uma maneira geral. Os estimadores analíticos de riqueza indicam que os ambientes de Maquiné possuem uma quantidade maior de espécies ainda a serem acrescentadas. Riqueza e abundância foram significativamente afetadas pelo tipo de ambiente (P<0,001), e a equitabilidade não, sendo temperatura e altitude preponderantes para S e N. Ambientes abertos foram representados por espécies comuns, de ampla distribuição geográfica na Floresta Atlântica, e as matas fechadas indicam a presença de espécies mais associadas à microhabitats de interior de florestas. Para a realização de inventários rápidos com o objetivo de fornecer uma descrição geral da assembléia de borboletas de determinado local, após dois anos de amostragem nestas diferentes fisionomias de Floresta Atlântica, sugere-se que os esforços sejam concentrados entre o verão e o início do outono, época de maior riqueza e abundância de grande parte das famílias de borboletas no Rio Grande do Sul.

Os maracujás (Passiflora L.; Passifloraceae) encontram-se amplamente distribuídos na região sul do Brasil e são geralmente associados como hospedeiras de algumas linhagens de Lepidoptera. Dentre elas, destaca-se, de forma inédita neste estudo, uma família de microlepidópteros conhecidas como Gracillariidae, a qual apresenta o hábito de construir minas na epiderme das folhas. Objetivou-se descrever duas novas espécies de gracilarídeos associados a quatro espécies de passifloráceas, ambas ocorrentes no estado do Rio Grande do Sul (RS), abordando aspectos referentes à morfologia e história de vida. Para isso, realizaram-se coletas nos municípios de Porto Alegre e São Francisco de Paula, RS. Os espécimes foram descritos e ilustrados usando microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura, tanto os adultos quanto estágios imaturos. A anatomia das minas foliares correspondentes é também descrita, com base em cortes histológicos. Análises de DNA mitocondrial (COI) incluindo membros congenéricos foram também conduzidas. Phyllocnistis tethys Moreira & Vargas, 2012 associada com Passiflora organensis, foi registrada no município de São Francisco de Paula e a larva caracteriza-se por apresentar quatro instares endofíticos, sendo os três primeiros sap-feeding, com aparelho bucal adaptado a dilaceração da folha e sucção da seiva, associados com o parênquima esponjoso da folha e, um instar spinning, cuja larva não se alimenta, sendo responsável pela construção do casulo junto à porção final da mina. Spinivalva gaucha Moreira & Vargas gen. nov., sp. nov, foi encontrada sob ramos de Passiflora actinia, P. misera e P. suberosa, nos municípios de São Francisco de Paula e Porto Alegre. Todos os estágios imaturos são endofíticos apresentando cinco instares larvais, todos tissue feeding associados com o parênquima paliçádico da planta hospedeira. De forma inédita, neste último estudo foi descrito a primeira espécie não sap-feeding pertencente à Gracillariidae.

As espécies de Heliconiini (Lepidoptera, Nymphalidae), devido a sua coloração aposemática no estágio adulto, impalatabilidade, participação em anéis miméticos, estreita interação com maracujazeiros (Passifloraceae), bem como a facilidade de cultivo destas plantas hospedeiras e da adaptação em insetário, têm sido alvo de diversos estudos. Entretanto, informações acerca da biologia, comportamento ou morfologia dos estágios imaturos ainda são escassos. Para as espécies que ocorrem no estado do Rio Grande do Sul (RS), o estágio de ovo já abordado comparativamente e outros trabalhos, de cunho morfológico, descreveram os imaturos da maioria das espécies. Porém, estudos morfológicos comparativos e chaves de identificação para os estágios larvais, pupa e adulto para as espécies que ocorrem no sul do Brasil são inexistentes, embora tal conhecimento seja imprescindível para o desenvolvimento de trabalhos referentes à sua história de vida e ecologia. No sentido de preencher tal lacuna, com base na morfologia genérica e ultraestrutural externas do estágio larval (primeiro e quinto instar), bem como o de pupa, objetivou-se propor chaves de identificação para os mesmos e para os adultos das doze espécies/subespécies de heliconíneos que ocorrem no RS Agraulis vanillae maculosa (Stichel, [1908]), Dione juno juno (Cramer, 1779), Dione moneta moneta Hübner, [1825], Dryadula phaetusa (Linnaeus, 1758), Dryas iulia alcionea (Cramer, 1779), Eueides aliphera aliphera (Godart, 1819), Eueides isabella dianasa (Hübner, [1806]), Heliconius besckei Ménétriés, 1857, Heliconius erato phyllis (Fabricius, 1775), Heliconius ethilla narcaea Godart, 1819, Heliconius sara apseudes (Hübner, [1813]) e Philaethria wernickei (Röber, 1906). Como base para efetivar tais comparações adotou-se, em parte, as descrições já existentes, assim como foram descritos os imaturos das espécies ainda não contempladas em publicações, mas em fase de publicação (E. aliphera aliphera, H. vii besckei, H. ethilla narcaea, H. sara apseudes, P. wernickei). Ovos, originários de adultos coletados em várias localidades do RS, foram acondicionados em placas de Petri até a eclosão das larvas, que foram alimentadas com ramos das respectivas plantas hospedeiras em condições de laboratório. Os espécimes foram fixados em fluído de Dietrich e preservados em etanol 70%. A morfologia genérica foi observada em estereomicroscópio e os aspectos ultraestruturais, em microscópio eletrônico de varredura, seguindo protocolo padrão adotado no laboratório. As chaves, para os estágios de larva (primeiro e quinto instares), pupa e adulto, foram confeccionadas com base nos dados morfológicos obtidos.

Na taxonomia tradicional e molecular comumente são utilizados poucos indivíduos nas descrições das espécies e as decisões taxonômicas usualmentes são feitas sem considerar questões relevantes como diversidade morfológica e genética e polimorfismos intra-específicos. Não utilizar caracteres polimórficos pode resultar em superestimação do número de entidades taxonômicas e, em análises filogenéticas, pode alterar consideravelmente a topologia de árvores. No panorama atual de conhecimento da diversidade biológica e principalmente de critérios operacionais para delimitação de espécies, os procedimentos históricos de descrição e identificação de novas espécies são questionados, sendo necessárias abordagens metodológicas integrativas para tal. Heliconiini (Lepidoptera: Nymphalidae, Heliconiinae) é considerado um grupo amplamente estudado e utilizado como organismos modelo para diversas áreas das ciências biológicas, porém a descrição das espécies segue o padrão da taxonomia morfológica e pouca atenção tem sido dispendida na delimitação das espécies. Por exemplo, o gênero mais diverso da tribo, Heliconius Kluk, apresenta uma grande variabilidade morfológica no padrão de coloração das asas, sendo nominadas atualmente cerca de 50 espécies e 1500 subespécies e raças geográficas. Por outro lado, o gênero Philaethria Billberg apesar de apresentar pouca variação inter-específica, diversas espécies são reconhecidas. Historicamente, caracteres de coloração da face ventral das asas posteriores têm sido utilizados para identificar espécies correspondentes. Neste sentido, objetiva-se avaliar os caracteres que sustentam a separação de P. pygmalion (Fruhstorfer 1912) e P. wernickei (Röber, 1906), duas espécies com distribuição no Brasil, e realizar inferências sobre a evolução dessas, a partir de uma abordagem integrativa da morfologia clássica, morfometria linear e geométrica e biologia molecular. A partir dos resultados, propõem-se a sinonímia de P. wernickei em P. pygmalion, e então estendemos a distribuição desta para a Amazônia, além da Mata Atlântica, pois todas as abordagens metodológicas utilizadas falharam em distingui-las. As características morfológicas comumente utilizadas para tal representaram variações intra-específicas e as árvores de genes indicaram um clado monofilético sem evidências de estruturação interna que suporte a divisão de P. wernickei em duas espécies; ou seja, a topologia deste clado é uma politomia, remetendo ao padrão comum de filogenias intra-específicas. Há, por outro lado, indícios de estruturação norte-sul evidenciado pelo DNA mitocondrial, que pode refletir em filopatria ou dispersão a pequenas distâncias das fêmeas, ou ainda a retenção de um haplótipo ancestral mantido por alguma barreira geográfica. Por sua vez, os loci de DNA nuclear, não recuperam esta separação geográfica. Embora restritos às espécies de ocorrência no Brasil, os resultados sugerem a necessidade de revisão genérica de Philaethria, com base em abordagem metodológica integrativa, a fim de delimitar coesamente as espécies, com base na elaboração de hipóteses filogenéticas a respeito.

As espécies de Heliconiini (Lepidoptera, Nymphalidae, Heliconiinae), devido à sua coloração aposemática no estágio adulto, impalatabilidade, participação em anéis miméticos, estreita interação com maracujazeiros (Passifloraceae), bem como a facilidade de cultivo destas plantas hospedeiras e da adaptação em insetário, têm sido alvo de diversos estudos em interação inseto-planta. A existência de alometria e de dimorfismo sexual nas pernas anteriores destes insetos é há tempo conhecida, mas não foram explorados quanto à morfologia, variação na forma e função, e evolução. Sensilas tricóides, associadas a espinhos cuticulares nos tarsos, presentes somente nas fêmeas, estariam supostamente associados ao reconhecimento de plantas-hospedeiras para oviposição, assim como o comportamento de tamborilamento. As pernas medianas e posteriores ainda não foram abordadas em detalhe nem quanto a sua morfologia ou quanto as suas funções quimiossensoriais. Não foram realizadas ainda mensurações, bem como a descrição das estruturas morfológicas nas pernas da grande maioria das espécies de Heliconiini. Objetivamos com este trabalho caracterizar e quantificar a variação morfológica geral, morfométrica e ultraestrutural das pernas de Heliconiini neotropicais, bem como estabelecer as possíveis trajetórias ontogenéticas, filogenéticas e padrões alométricos destas estruturas. Assim como entender a morfofuncionalidade associada aos diferentes pares de pernas, utilizando como modelo de estudo Heliconius erato. Foi ilustrado a morfologia ultraestrutural dos tarsos, incluindo os pré-tarsos, de Heliconius erato, bem como o padrão de distribuição das sensilas tarsais das pernas pro, meso e metatorácica, para ambos os sexos. Os resultados confirmam a função quimiossensora dos tarsos deste Heliconiini, sugerindo que a função das pernas anteriores seria fundamental na seleção do substrato de oviposição e de que as pernas medianas e posteriores estão envolvidas na identificação de alimento (néctar e/ou pólen). As principais linhagens de Heliconiini também foram ilustradas e comparadas, quanto a morfologia dos tarsos e pré-tarsos, no que incluiu espécies representativas de todos os gêneros neotropicais desta tribo (Agraulis, Dione, Dryadula, Dryas, Eueides, Heliconius, Laparus, Neruda, Philaethria e Podotricha). A diferenciação e variação nos tecidos tarsais das diferentes pernas foi observada ainda no quinto instar larval. Encontramos alometria negativa (estática, ontogenética e filogenética), sendo mais pronunciada nos machos. Linhagens mais derivadas apresentaram tarsos anteriores com tamanhos menores, quando comparadas as linhagens mais basais. Os resultados deste estudo suporta a hipótese de que a evolução das pernas protorácicas vem sendo direcionado pelas fêmeas, estando associado a reduções e fusionamento dos poditos destes.

As espécies de Heliconiini (Lepidoptera, Nymphalidae, Heliconiinae), devido à sua coloração aposemática no estágio adulto, impalatabilidade, participação em anéis miméticos, estreita interação com maracujazeiros (Passifloraceae), bem como a facilidade de cultivo destas plantas hospedeiras e da adaptação em insetário, têm sido alvo de diversos estudos em interação inseto-planta. A existência de alometria e de dimorfismo sexual nas pernas anteriores destes insetos é há tempo conhecida, mas não foram explorados quanto à morfologia, variação na forma e função, e evolução. Sensilas tricóides, associadas a espinhos cuticulares nos tarsos, presentes somente nas fêmeas, estariam supostamente associados ao reconhecimento de plantas-hospedeiras para oviposição, assim como o comportamento de tamborilamento. As pernas medianas e posteriores ainda não foram abordadas em detalhe nem quanto a sua morfologia ou quanto as suas funções quimiossensoriais. Não foram realizadas ainda mensurações, bem como a descrição das estruturas morfológicas nas pernas da grande maioria das espécies de Heliconiini. Objetivamos com este trabalho caracterizar e quantificar a variação morfológica geral, morfométrica e ultraestrutural das pernas de Heliconiini neotropicais, bem como estabelecer as possíveis trajetórias ontogenéticas, filogenéticas e padrões alométricos destas estruturas. Assim como entender a morfofuncionalidade associada aos diferentes pares de pernas, utilizando como modelo de estudo Heliconius erato. Foi ilustrado a morfologia ultraestrutural dos tarsos, incluindo os pré-tarsos, de Heliconius erato, bem como o padrão de distribuição das sensilas tarsais das pernas pro, meso e metatorácica, para ambos os sexos. Os resultados confirmam a função quimiossensora dos tarsos deste Heliconiini, sugerindo que a função das pernas anteriores seria fundamental na seleção do substrato de oviposição e de que as pernas medianas e posteriores estão envolvidas na identificação de alimento (néctar e/ou pólen). As principais linhagens de Heliconiini também foram ilustradas e comparadas, quanto a morfologia dos tarsos e pré-tarsos, no que incluiu espécies representativas de todos os gêneros neotropicais desta tribo (Agraulis, Dione, Dryadula, Dryas, Eueides, Heliconius, Laparus, Neruda, Philaethria e Podotricha). A diferenciação e variação nos tecidos tarsais das diferentes pernas foi observada ainda no quinto instar larval. Encontramos alometria negativa (estática, ontogenética e filogenética), sendo mais pronunciada nos machos. Linhagens mais derivadas apresentaram tarsos anteriores com tamanhos menores, quando comparadas as linhagens mais basais. Os resultados deste estudo suporta a hipótese de que a evolução das pernas protorácicas vem sendo direcionado pelas fêmeas, estando associado a reduções e fusionamento dos poditos destes.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-10-19T17:15:54Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 896366 bytes, checksum: df17102ca94817fab1eadb2b66218eaa (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-19T17:15:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 896366 bytes, checksum: df17102ca94817fab1eadb2b66218eaa (MD5) Previous issue date: 2018-04-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O uso de pesticidas no controle de insetos praga e patógenos leva a uma série de consequências que prejudicam o meio ambiente e a saúde humana. Em busca de controles alternativos de pragas, este estudo avaliou o potencial de extratos brutos e substâncias isoladas da espécie vegetal Cabralea canjerana spp. canjerana sob a praga da soja, Anticarsia gemmatalis, e de inibidores de proteases sob a praga do citros, Diaphorina citri. Os extratos etanólicos de folhas, galhos, sementes, frutos, e triterpenos isolados de C. canjerana foram avaliados com base nos parâmetros biológicos, índices nutricionais e atividades das principais enzimas digestivas de A. gemmatalis. Os parâmetros biológicos mais afetados pelos extratos foram mortalidade e oviposição. Vale ressaltar que o tratamento extrato galhos 1000 ppm ocasionou uma mortalidade de 80% dos insetos. Os triterpenos não afetaram negativamente os parâmetros analisados. Em relação a D. citri, foi avaliado o efeito de diferentes inibidores de proteases sobre o ciclo de vida e realizada a caracterização bioquímico-cinética de cisteíno protease. Os resultados mostraram que todos os inibidores testados aumentaram a mortalidade de ninfas, no entanto, o inibidor E64 apresentou também efeitos adversos na emergência, oviposição e viabilidade dos ovos. A caracterização de cisteíno proteases de D. citri mostrou que o pH e temperatura de maior atividade foi 6,0 e 25°C. Ao analisar o efeito dos inibidores na atividade verificou-se que a enzima foi insensível a aprotinina e berenil, no entanto E64 (50 μM) reduziu significativamente a atividade. Os valores de V max app e K M app foram de 31,15 nM s -1 e 0,028 mM, respectivamente. Esses resultados sugerem que os psilídeos utilizam cisteíno proteases para a digestão de proteínas. Nossos experimentos demonstraram eficiência dos extratos etanólicos de C. canjerana em A. gemmatalis, e alterações danosas a D. citri pelo inibidor de cisteíno protease E64, o que os tornam candidatos ao desenvolvimento de um potencial inseticida. / The use of pesticides in the control of insect pests and pathogens leads to a number of consequences that harm the environment and human health. In search of alternative pest control, this study evaluated the potential of raw extracts and isolated substances of the Cabralea canjerana spp. canjerana under the velvetbean caterpillar, Anticarsia gemmatalis, and protease inhibitors under the citrus pest, Diaphorina citri. The ethanolic extracts of leaves, stems, seeds, fruits, and triterpenes isolated from C. canjeranawere evaluated based on the biological parameters, nutritional indexes and activities of the main digestive enzymes of A. gemmatalis. The biological parameters most affected by the extracts were mortality and oviposition. It is noteworthy that, the treatment extract stems 1000 ppm caused a mortality of 80% of the insects. The triterpenes did not negatively affect the analyzed parameters. In relation to D. citri, the effect of different protease inhibitors on the life cycle and the biochemical-kinetic characterization of cysteine protease were evaluated. The results showed that all inhibitors tested increased nymph mortality, however, the E64 inhibitor also had adverse effects on emergence, oviposition and egg viability. The characterization of cysteine proteases from D. citri showed that the pH and temperature of highest activity was 6.0 and 25°C. In analyzing the effect of the inhibitors on the activity, it was verified that the enzyme was insensitive to aprotinin and berenil, however E64 (50 μM) significantly reduced the activity. The values of V max app and K M app were 31.15 nM s -1 and 0.028 mM, respectively. These results suggest that the psyllids use cysteine proteases for the digestion of proteins. Our experiments demonstrated the efficiency of the C. canjerana extracts in A. gemmatalis, and damage to D. citri by the cysteine protease inhibitor E64, which makes them candidates for the development of a potential insecticide.

Typescript, etc.

Please read the abstract in the front section of this document / Dissertation (MSc (Entomology))--University of Pretoria, 2007. / Zoology and Entomology / unrestricted