Devido à sua importância ecológica e econômica as algas gracilarióides são alvo de diversos estudos desenvolvidos por pesquisadores de todo o mundo. No entanto, ainda persistem dificuldades em relação à taxonomia do grupo, que se tornam ainda mais problemáticas no que diz respeito às espécies achatadas, ainda pouco estudadas quando comparadas às espécies cilíndricas. Essa dificuldade taxonômica é devida principalmente a um elevado número de espécies, algumas com ampla distribuição geográfica e a morfologia simples e plástica. Devido à grande dificuldade em se identificar as espécies de Gracilariaceae utilizando-se caracteres morfológicos, o uso de dados moleculares tem se mostrado taxonomicamente útil, e em alguns casos essencial, na discriminação das espécies. Neste trabalho foram geradas sequências inéditas de dois marcadores moleculares do tipo DNA \"barcodes\" (UPA e cox1) para diversas espécies, incluindo espécies de ocorrência na costa brasileira e algumas espécies de outras localidades mantidas em cultura no Banco de Germoplasma da USP. A morfologia para os táxons encontrados foi analisada e o gene rbcL foi sequenciado para permitir a comparação com outras sequências nos bancos de dados e para a construção de uma filogenia para o grupo. Foram geradas 289 sequências para 135 amostras. DNA \"barcodes\" foram gerados para todas as 50 amostras do banco de germoplasma. Em adição, o rbcL foi sequenciado para os agrupamentos de cox1/UPA totalizando 14 amostras. Treze espécies diferentes foram identificadas no banco de germoplasma combinando análises morfológicas anteriores e análises moleculares. Nossas análises indicaram que cox1 e UPA foram marcadores eficientes para a delineação das espécies de Gracilariaceae e tornaram o banco ainda mais útil para pesquisas futuras. Em relação às espécies de Gracilariaceae de ocorrência na costa brasileira, a utilização dos marcadores moleculares permitiu a identificação de alguns táxons, dos quais três são novas ocorrências para o Brasil: Gracilaria damaecornis, Gracilaria hayi e Gracilariopsis Silvana. Baseado em dados morfológicos e moleculares concluímos que Gracilaria tepocensis citada para a região Sul e Sudeste, não ocorre no Brasil tratando-se de Gracilaria isabellana, anteriormente citada para o Brasil como Gracilaria lacinulata. Concluímos também que os marcadores moleculares do tipo DNA \"barcode\" são eficientes na identificação das Gracilariaceae de talo cilíndrico cujos caracteres morfológicos diagnósticos pouco contribuem no reconhecimento: Gracilaria birdiae, Gracilaria caudata e Gracilaria córnea, ao contrário de estudos pretéritos que utilizaram outros marcadores moleculares mais conservados (SSU rDNA). A utilização de ferramentas moleculares na identificação e separação das Gracilariaceae de talo achatado mostrou-se bastante eficiente e necessária, uma vez que os caracteres morfológicos de valor taxonômico pouco contribuem na correta identificação. Dessa forma foi possível identificar 19 táxons de Gracilariaceae utilizando-se marcadores moleculares, dos quais 15 correspondem as Gracilariaceae de talo achatado / Due to its ecological and economic importance gracilarioid algae are targets of several studies developed by researchers around the world. However, there are still difficulties for the taxonomy of this group, which become even more problematic with regard to the flattened species, which are poorly studied species when compared to cylindrical. This taxonomic difficulty is primarily due to a high number of species, some with broad geographic distribution and a simple and plastic morphology. Due to great difficulty in identifying the species of Gracilariaceae using morphological characteristics, molecular data has shown to be taxonomically useful, and in some cases essential to discriminate species. In this study we generated novel sequences of two DNA \"barcodes\" (UPA and cox1) molecular markers for several species, including species occurring on the Brazilian coast and some species from other localities maintained in culture in the Germplasm Bank of USP. The morphology of the taxa was analyzed and the rbcL gene was sequenced to enable comparison with other sequences in the databases and to construct a phylogeny for the group. A total of 289 sequences were generated for 135 samples. DNA \"barcodes\" were generated for all 50 samples of the germplasm bank. In addition, the rbcL was sequenced for 14 representatives of the cox1/UPA groups. Thirteen different species were identified in the germplasm bank combining previous morphological and molecular analyses. Our analysis indicated that cox1 and UPA markers were efficient for the delineation of Gracilariaceae species and made the bank even more useful for future research. Regarding Gracilariaceae species occurring on the Brazilian coast, the use of molecular markers allowed the identification of some taxa, of which three are new records for Brazil: Gracilaria damaecornis, Gracilaria hayi and Gracilariopsis silvana. Based on morphological and molecular data Gracilaria tepocensis cited for the South and Southeast of Brazil does not occur, and is in fact Gracilaria isabellana previously cited for Brazil as Gracilaria lacinulata. We also conclude that the DNA \"barcode\" molecular markers are effective in identifying Gracilariaceae presenting cylindrical thallus whose diagnostic morphological characters little contribute for its recognition: Gracilaria birdiae, Gracilaria caudate and Gracilaria cornea, unlike other studies that used more conserved molecular markers (SSU rDNA). The use of molecular tools in the identification and separation of flattened Gracilariaceae proved to be very efficient and necessary, since the morphological characters contribute little for the correct identication. Thus, in this work it was possible to identify 19 taxa of Gracilariaceae using molecular markers, of which 15 corresponds flattened species

Made available in DSpace on 2014-06-12T22:59:23Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2654_1.pdf: 1305327 bytes, checksum: cf4ad5e86000bc375b345327cd9dcc6e (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / As angiospermas marinhas ocorrem em uma variedade de ambientes costeiros, ficando suscetíveis a inúmeros fatores ambientais, os quais podem afetar o seu crescimento, bem como a sua abundância. Dentre os fatores que influenciam no desenvolvimento dessas plantas destaca-se o sedimento, pelo fato das angiospermas marinhas possuírem um sistema radicular, existindo, assim, uma relação com as características do sedimento e a disponibilidade dos nutrientes para a planta. No presente estudo foi analisada a relação entre a composição do sedimento e as diferentes concentrações das frações do fósforo sedimentar superficial (apatítico - PA, biodisponível PINA e orgânico - PO) com a abundância dos prados da angiosperma marinha Halodule wrightii Ascherson localizados nas praias de Catuama (CB) e de Suape (SB), Pernambuco/Brasil. Amostras de plantas, água e sedimento superficial foram coletadas na área dos prados de H. wrightii ao longo de três transectos, durante um ciclo sazonal entre os meses de maio/2009 a fevereiro/2010. Os resultados demonstraram que as duas populações de H. wrightii estudadas apresentaram diferenças estruturais dentro e entre os prados em relação aos parâmetros analisados. A população de H. wrightii em Catuama apresentou um padrão estrutural com menor densidade de hastes, maior biomassa aérea, menor biomassa subterrânea, maior biomassa total e folhas mais longas. Já a população de Suape foi caracterizada por uma maior densidade de hastes, menor biomassa aérea, maior biomassa subterrânea, menor biomassa total e folhas mais curtas, sugerindo que essas variações morfológicas da planta estejam refletindo diferenças específicas nas condições ambientais para cada área. A densidade de hastes em CB variou entre 630 hastes.m-2 a 6971 hastes.m-2, e em SB variou entre 3066 hastes.m-2 a 8091 hastes.m-2; a biomassa aérea em CB variou entre 19,24 g.ps.m-2 a 179,51 g.ps.m-2, e em SB variou entre 24,76 g.ps.m-2 a 91,60 g.ps.m-2; a biomassa subterrânea em CB variou entre 46,43 g.ps.m-2 a 414,44 g.ps.m-2, e em SB variou entre 114,44 g.ps.m-2 a 339,13 g.ps.m-2; o comprimento foliar em CB variou entre 11,81 cm a 33,41 cm, e em SB variou entre 9,95 cm a 17,79 cm. A composição do sedimento em CB foi caracterizada por diferenças significativas nas frações de cascalho (5,58±0,63%) e silte+argila (9,57±0,72%), %MO (2,16±0,16%) e %CaCO3 (20,34±1,58%) em relação ao sedimento de SB. Essas diferenças na composição do sedimento resultaram em variações na disponibilidade do fósforo sedimentar entre as áreas estudadas. A concentração do PA em CB variou entre 4,65 μg.g-1 a 205,96 μg.g-1, e em SB variou entre 0,07 μg.g-1 a 104,78 μg.g-1; o PINA em CB variou entre 2,22 μg.g-1 a 123,74 μg.g-1, e em SB variou entre 3,98 μg.g-1 a 49,57 μg.g-1; e o PO em CB variou entre 2,19 μg.g-1 a 49,71 μg.g-1, e em SB variou entre 0,28 μg.g-1 to 38,15 μg.g-1. Constatou-se, no presente estudo, que a granulometria do sedimento foi o principal fator que influenciou na disponibilidade do fósforo sedimentar para H. wrightii, e que as diferenças na composição dos sedimentos entre as áreas estudadas, influenciaram nas características morfológicas da planta. Os dados aqui apresentados contribuem com os inúmeros estudos sobre a biologia e ecologia de angiospermas marinhas que têm sido realizados ao longo do litoral brasileiro, possibilitando uma melhor compreensão dos fatores que influenciam esta espécie em nosso litoral

Este estudo consta da análise filogenética de Anthurium seção Urospadix e grupos correlatos. O gênero tem sido considerado complexo taxonomicamente e tem sido considerado com pouca resolução interna. Nós realizamos análises de parcimônia com os dados morfológicos e moleculares e com os conjuntos de dados combinados. Caracteres anatômicos têm sido empregados em clássicos tratamentos para Araceae e a anatomia foliar pode prover vários caracteres para esclarecer as relações filogenéticas dentro de Anthurium. Com o intuito de averiguar os caracteres já descritos em um número maior de espécies de Anthurium, além de buscar novos caracteres, nós realizamos estudos anatômicos da folha de 77 espécies de Anthurium, sendo 35 da seção Urospadix. Especificamente, os dados foram obtidos de dissociações epidérmicas e secções transversais da porção mediana da nervura principal, limbo e pecíolo. Nós observamos 17 caracteres, nove dos quais são potencialmente informativos para a filogenia de Anthurium. Estudos palinológicos de 34 espécies de Anthurium também foram realizados e revelaram pólen 3-4-porado em todas as espécies. Grãos de pólen de todas as espécies examinadas são altamente similares quanto à forma e dimensões. Entretanto, o tipo de abertura e a ornamentação da exina exibem variações e podem ser úteis em estudos sistemáticos do grupo. Os três caracteres apresentados aqui aparecem como sinapomorfias para o gênero ou grupos dentro de Anthurium. Os resultados de 64 caracteres morfológicos (anatomia, morfologia externa e palinologia) e 177 caracteres moleculares (regiões trnC-ycf6, trnG e trnH-psbA do cloroplasto), ofereceram um arcabouço filogenético para avaliar os caracteres utilizados na sistemática destes grupos, bem como discutir questões da sistemática do grupo e os padrões evolutivos e biogeográficos envolvidos. Baseado nos conceitos tradicionais, a seção Urospadix contém 74 espécies e apresenta uma distribuição disjunta, com dois centros de diversidade: a América Central e Oeste da América do Sul e o leste do Brasil. Entretanto, baseado na nova circunscrição que aceitamos aqui, Anthurium seção Urospadix Engl., contém um menor número de espécies e, como tratado aqui, o grupo é restrito à Costa Atlântica Brasileira. / We present a phylogenetic analysis of Anthurium sect. Urospadix and related groups (Araceae). The genus has traditionally been considered taxonomically difficult and there has been little resolution of relationship within it. We performed parsimony analyses on morphological and molecular, and combined data sets. Anatomical characters have been used in classic taxonomic treatments of Araceae and it appears that leaf anatomy may provide several characters for addressing phylogenetic relationships within Anthurium. To verify these characters in a larger number of species and to examine new ones, we investigated the leaf anatomy of 77 Anthurium species, including 35 of section Urospadix. Specifically, we investigated the anatomy of the epidermis and traverse sections of the mid rib, leaf lamina, and petiole. We identified 17 characters, nine of which are potentially informative with respect to the Anthurium phylogeny. The palynological studies of 34 Anthurium species indicate that pollen is 3-4 porate in all species. Pollen grains from all examined species are highly similar in form and dimensions. However, the aperture type and the exine sculpturing are variable and may be useful for systematic studies of the group. The three characters presented here appear to provide synapomorphies for the genera or groups within Anthurium. The results of analyses on morphological (external morphology, palynology, and leaf anatomy; 64 characters), molecular (trnCycf6, trnG, and trnH-psbA regions of the chloroplast; 177 varied characters), and combined data sets, provide a phylogenetic framework for evaluating the characters used in systematic studies of the group, as well as for discussing evolutionary and biogeographic patterns. Based on the traditional concept sect. Urospadix contains 74 species and it had a disjunct distribution, with centers of diversity in Central America–western South America and in eastern Brazil. However, based on the new circumscription that we consider here, Anthurium sect. Urospadix Engl. contains a smaller number of species and, as treated here, the group is restricted to Atlantic Coast of Brazil.

A lombalgia e a cervicalgia possui grande incidência em toda a população mundial. Segundo a Organização Mundial de Saúde (OMS), em média, cerca de 80% da população adulta apresenta, em algum momento da vida, pelo menos uma queixa de dor na coluna, onde a degeneração da articulação do processo articular é frequentemente apontada como a etiologia. Diversos estudos vêm sendo realizados, na tentativa de se compreender como ocorre o processo degenerativo patológico dessas articulações, onde, frequentemente são usados indivíduos sintomáticos. Deste modo, avaliou-se, com o uso de técnicas macroscópicas, de microscopia de luz e de microscopia eletrônica, a organização estrutural da cartilagem dos processos articulares (CPas) das vértebras cervicais (C) e lombares (L) de indivíduos jovens (GJ) e idosos (GI), presumivelmente assintomáticos. Foram utilizados blocos vertebrais obtidos de cadáveres necropsiados no Serviço de Verificação de Óbitos da Capital do Estado de São Paulo, onde familiares de todos os indivíduos forneceram informações que permitiram incluir ou excluí-los da pesquisa. Os resultados mostram que ocorrem alterações na superfície da CPa do segmento L no GJ. A degeneração da CPa ocorre de forma heterogênea entre os indivíduos do GI e as característica do grau 2 podem ser admitidas como decorrentes do processo de envelhecimento normal, não havendo diferenças entre os segmentos C e L. / Back pain and neck pain have a high occurrence in populations worldwide. According to the World Health Organization (WHO), approximately 80% of adults have at some instance in life pain in the spine with an etiology frequently indicated to be the degeneration of the articular process. Several studies have been undertaken to understand how the pathological degenerative process occurs and symptomatic subjects are frequently used for this end. Macroscopic and light and electron microscopy techniques have been employed to assess the structural organization of the cartilage of the articulation processes (CAP) of the cervical (C) and lumbar (L) vertebrae of presumably asymptomatic young (Y) and elderly (E) people. Samples, retrieved from routinely necropsied corpses by the Death Verification Service of the Capital City of the State of São Paulo (SVOC/SP) and the family of all individuals provided information that enabled include or exclude them from search. Results show that changes in the CAP surface of segment L of Y occur. CAP degradation occurs heterogeneously among elderly people, whereas second degree characteristics are caused by normal aging without any difference between the C and L segments.

Em contrapartida ao fast fashion está o slow fashion, uma busca pela retomada dos meios de produção da cadeia têxtil, da valorização das técnicas tradicionais de criação e desenvolvimento e da desasceleração do consumo. Parte deste movimento incentiva a volta ao aprendizado de técnicas manuais de tecimento, como, por exemplo, o tricô, o crochê, a costura em máquinas domésticas, o tear e até a fiação. O presente trabalho tem como objetivo investigar e experimentar soluções ambientalmente sustentáveis para resíduos de malharia circular de algodão, utilizando técnicas manuais de tecimento, como o tricô e a matriz morfológica de Zwicky para desenvolver novos produtos de moda. Como matérias-primas principais foram utilizados resíduos de malha de três fontes: compra de novelos de produtores que trabalham diretamente com empresas que descartam as oréolas de malhas circulares; tecidos defeituosos descartados por empresas; peças descartadas por consumidores. A proposta para o desenvolvimento de novos produtos a partir de reuso de materiais, utilizou os seguintes métodos: o brainstorming, a matriz morfológica e o método de Pugh. Para a elaboração desse trabalho, foi feito um estudo bibliográfico da cadeira têxtil para compreender em quais momentos são gerados resíduos de malharia circular e como eles podem ser aproveitados para a elaboração do experimento deste estudo. Para direcionar ao ambientalmente sustentável, conceitos de sustentabilidade aplicados ao design e à moda, assim como conceitos de reciclagem, também foram estudados. A visão sobre técnicas manuais de tecimento e como estão inseridas no contexto atual de criatividade foi subsídio teórico para justificar a utilização do tricô para a experimentação e criação de peças de vestuário e acessórios. A geração de uma matriz morfológica de Fritz Zwicky foi a base metodológica para desenvolver novos produtos. O peso da matéria-prima resultou em produtos pesados para o uso em vestuário, mas aceitáveis para acessórios / Slow fashion opposes fast fashion as a search of reassuming the fashion productions means, valuing traditional handcrafts and slowing down consuming. This work aims to investigate and experiment environmentally sustainable solutions for circular knit waste, using handmade techniques like knitting and Zwickys morphological chart to develop new creative fashion garments. The works starts with a bibliographic study research on textile chain to understand in what circumstances the development of circular knit generates waste and how it can be used for this experiment. To base the study on environmentally sustainable solutions, a base study on fashion and design sustainability concept, as well as recycling, was also made. Handmade textiles, like knitting, and the creative view of handcrafts nowadays were also studied to justify it as a creative mean of experimentation for garments and accessories. Zwickys morphological chart generation was the methodological mean of developing new products. The use of circular knit waste to develop new products resulted in heavy garments, but it was well seen as a new yarn for handmade accessories

A busca por melhores resultados nas biotecnologias reprodutivas leva a um estudo dos mecanismos fisiológicos básicos dos gametas e embriões em estágios iniciais. Entender como funciona o desenvolvimento destes, quais os nutrientes que eles precisam para se desenvolver in vitro e quais as condições ambientais necessárias permitem maiores taxas de sucesso. Tendo em vista a heterogeneidade dos complexos cumulus-oócito (COC) bovinos recuperados de ovários obtidos em frigorífico para a maturação in vitro e a relação entre oócito e células do cumulus nos resultados da produção in vitro de embriões, esse trabalho visa a identificação de fatores moleculares que possam explicar as melhores taxas de blastocistos obtidas por COCs com mais de três camadas de células do cumulus compactas e ooplasma homogêneo (COCI) quando comparados com COCs com menos de duas camadas de células do cumulus, com parte da zona pelúcida exposta e ooplasma homogêneo ou heterogêneo (COCIII). Para isso, COCI e III foram maturados in vitro separadamente, foram vortexados para retirada das células do cumulus e os oócitos foram submetidos a extração de RNA. O RNA foi amplificado em aRNA, marcado com biotina, fragmentado e hibridizado em microarray. Os arrays foram escaneados e os dados gerados analisados pelo métodos Significance Analysis of Microarrays e Rank Products em busca de genes diferencialmente expressos (DEG). A análise funcional in silico foi realizada com a ferramenta Ingenuity Pathway Analysis. Os resultados mostraram que o perfil de expressão dos oócitos de COCIII é diferente do perfil dos oócitos de COCI, como pode ser observado pelos 446 DEGs identificados, sendo 24 com expressão aumentada em oócitos de COCIII. Os genes com expressão alterada estão envolvidos em processos básicos da célula, como reassumição da meiose, metabolismo do oócito e maturação molecular, o que corrobora a ideia de que uma grande quantidade de células do cumulus interagindo com o oócito é crucial para a competência de desenvolvimento. / The researches for better results in reproductive biotechnologies have leading to studies of the basic physiological mechanisms of gametes and embryos in the early stages of developmental. Understand about their development, which nutrients they need and what environmental conditions are necessary to allow higher success rates. Because of the cumulus-oocyte complexes (COC) heterogeneous recovered from bovine ovaries obtained from an abattoir used for in vitro maturation and the relationship between oocyte and cumulus cells in the in vitro production of embryos, this study aims to identify molecular factors which might explain the improved rates of blastocyst obtained by COCs with more than three compact layers of cumulus cells and homogeneous ooplasm (COCI) compared with COC with less than two layers of cumulus cells, with part of the zona pellucida exposed and homogeneous or heterogeneous ooplasm (COCIII). For this, COCI and III were matured in vitro separately, their cumulus cells were removed and oocytes were subjected to RNA extraction. The RNA was amplified in aRNA, biotin labeled, fragmented and hybridized on microarray. The arrays were scanned and the data generated analyzed by the Significance Analysis of Microarrays and Rank Products methods in search of differentially expressed genes (DEG). In silico functional analysis were performed using Ingenuity Pathway Analysis. The results showed that the expression profile of COCIII oocytes is different from the profile of COCI oocytes. 446 DEGs were identified of which 24 presented increased expression in COCIII oocytes. Genes with altered expression are, in general, involved in the basic processes of the cell, as reassume of meiosis, metabolism of the oocyte and molecular maturation, which confirms the idea that a large amount of cumulus cells interacting with the oocyte is crucial for the development of competence.

Neste trabalho foram estudadas as propriedades de adsorção de poli(omethoxianilina) (POMA) em filmes automontados, nos quais camadas de POMA foram alternadas com camadas de ácido polivinil sulfônico (PVS). Devido à baixa solubilidade da POMA, o método de preparação das soluções aquosas de POMA interfere nas características da adsorção. Para POMA com controle de massa molar, que contém fração de alta massa, a cinética de adsorção de uma camada de POMA em filmes de POMAlPVS obedece a um processo de dois estágios. O primeiro é um processo de primeira ordem enquanto o segundo é descrito pela função de Johnson-Mehl-Avrami com n=1, característico de crescimento de bastões. Este tipo de crescimento foi confirmado através de análises do tamanho dos agregados em medidas de microscopia de força atômica (AFM). As propriedades morfológicas desses filmes POMAlPVS foram analisadas usando leis de escala, onde a dimensão fractal foi 2.2, indicando adsorção self-affine. Para POMA polidispersa sem controle da massa molar, a quantidade de material adsorvido aumenta não monotonicamente com o tempo devido à competição entre os mecanismos de adsorção e dessorção. Tal competição foi também manifestada nas propriedades morfológicas, com o tamanho do grão nos filmes de POMAlPVS aumentando não monotonicamente com o tempo. A importância das ligações de hidrogênio no mecanismo de adsorção para POMA foi demonstrada em alguns experimentos. Por exemplo, foi mostrado que a adsorção é eficiente para soluções de POMA com pH 5 em que a POMA não está dopada e, portanto a atração iônica não pode ser responsável pela adsorção. Além disso, observou-se adsorção não autolimitada da POMA, a qual depende das interrupções no processo de adsorção. Foi notada, através de medidas de calorimetria de varredura diferencial (DSC), a presença de água no pó de POMA e em filmes automontados POMAlPVS sobre esferas de sílica. A energia de adsorção variou de 6 a 15 kcallmol, que pode ser atribuída a ligações de hidrogênio. Devido a ligações de H a quantidade de material adsorvido aumenta com o número de bicamadas, e isto é refletido na isoterma de adsorção da POMA. As isotermas foram analisadas com o modelo de Filippova que descreve a cinética de adsorção de polieletrólitos em uma superfícies plana, e permite obter energias de ativação para as interações entre polieletrólitos/polieletrólitos, polieletrólitoslinterface e polieletrólitos/solvente. A energia de interação entre as moléculas adsorvidas no substrato (vidro ou filme automontado com bicamadas de POMAlPVS) aumenta com o número de bicamadas de 0.9 kcallmol para substrato de vidro a 5.39 kcal/mol para uma camada de POMA adsorvida em um filme com 10 bicamadas de POMAlPVS / This thesis addresses the adsorption properties of poly(o-methoxyaniline) (POMA) in layer-by-Iayer (LBL) films, for which POMA layers were alternated with layers of the polyanionic poly(vinylsulfonicacid) (PVS). Due to the reduced solubility of POMA, the method of preparation of POMA aqueous solution sinterfered in the adsorption characteristics. For POMA with controlled mass, which contained high molecular weight fractions, the kinetics of adsorption of a POMA layer on already deposited POMA/PVS films obeyed a two-step process. The first process is a firs torder kinetics process while the second one is described by the Johnson-Mehl-Avrami function with n = 1, characteristic of preferential growth of cylinders. This growth was confirmed in the analysis of aggregate size in atomic force microscopy (AFM) measurements. The morphological properties of these POMA/PVS films were analyzed using scaling laws, where the fractal dimension was approximately 2.2, denoting self-affine adsorption. For polydisperse POMA with no control of \"molecular weight\", the amount of material adsorbed increased non-monotonically with time due to a competition between adsorption and desorption mechanisms. Such competition was also manifested in themorphological properties, with the grain size in POMA/PVS films increasing non-monotonically with time. The importance of H-bonding in the adsorption mechanisms for POMA was demonstrated in several instances. For example, it is shown that POMA adsorption is efficient for solutions with pH 5 where POMA is not doped and therefore ionic attraction cannot be held responsible for adsorption. Moreover, non-self-limited adsorption of POMA was demonstrated, which depended on the interruptions in the adsorption process. H-bonding probably occurs in entrained water, which was shown to be present in POMA powder and in POMA/PVS films deposited on silica particles, using differential scanning calorimetry (DSC). Activation energies of 6-15 kcal/mol were estimated, which can be attributed to H-bonding. Because of H-bonding interactions the amount of material adsorbed increases with the number of bilayers, and this is reflected in the adsorption isotherms for POMA. The latter were analyzed with Fillippova\'s model in which the adsorption kinetics of polyelectrolytes on a planar surface is described. It allows estimation of activation energies characterizing interactions between polyelectrolyte/polyelectrolyte, polyelectrolyte/interface and polyelectrolyte/solvent. The energy of interaction between the molecules to be adsorbed and the substrate (bare or coated with POMA/PVS layers) increases with the number of bilayers, from 0.9 kcal/mol for the bare substrate to 5.39 kcal/mol for a POMA layer adsorbed on a 10-bilayer POMA/PVS film

As últimas décadas têm apresentado um crescente número de contribuições para o entendimento sobre quando e onde ocorreu o surgimento do Homo sapiens. Modelos baseados nessas evidências, geralmente, sugerem que a gênese dos humanos modernos ocorreu na África, há cerca de 200.000 anos antes do presente, de onde migraram para as outras partes do mundo. Análises da diversidade genética de populações atuais corroboram esse cenário, ao sugerir que, a partir de uma origem única, a espécie foi, gradativamente, perdendo variabilidade à medida que as populações divergiram, espacial e temporalmente, umas das outras e de suas ancestrais africanas. No que se refere especificamente à morfologia craniana, diversos autores sugerem a existência deste mesmo padrão de decréscimo da variabilidade em função do distanciamento em relação a África, embora seja, também, reconhecida entre os especialistas a partição da diversidade craniana humana entre dois padrões fundamentais: um representado pela morfologia similar àquela que caracterizou os primeiros Homo sapiens, antes que o processo de raciação, no sentido de diversificação, tivesse ocorrido, representado pela denominada \"morfologia generalizada\"; e outro representado pelas demais variações morfológicas, correspondendo às populações já diversificadas fora da África, denominada \"morfologia especializada\". Nesse sentido, o entendimento dos processos evolutivos envolvidos nos eventos de diferenciação morfológica gera bastante controvérsia entre os especialistas. Embora a maioria das informações já obtidas aponte para o fato de que a morfologia craniana evoluiu, majoritariamente, por processos estocásticos, algumas evidências sugerem que, ao menos em condições ambientais extremas, algumas regiões anatômicas cranianas específicas tenham uma parcela de sua variabilidade morfológica fixada por seleção natural. Nesse contexto, o objetivo primordial desta pesquisa é caracterizar a evolução da variação craniana humana, abordada a partir de dois tópicos centrais: 1) A investigação da composição, padrão de ocorrência, distribuição e estruturação da diversidade morfológica craniana humana; e, 2) A análise do contexto evolutivo da variação observada no crânio humano, em função de suas características de integração, modularidade e estase evolutiva investigadas a partir da exploração de seus padrões de variância e covariância. Para tanto, foram utilizadas as características métricas cranianas (24 variáveis do protocolo Howells) de 9.287 indivíduos, distribuídos em 161 populações autóctones de dispersão mundial. Apenas indivíduos morfologicamente íntegros constituíram o banco de dados, eliminando qualquer efeito devido à ocorrência de \"missing values\". Informações adicionais às séries presentes no banco de dados foram utilizadas para uma melhor caracterização geográfica e cronológica dessas populações, e que possibilitou o cálculo das distâncias geográficas entre elas e a estratificação dos dados sob diferentes critérios. Bancos de dados complementares, compostos por marcadores moleculares (mtDNA e microssatélites) também foram utilizados para a análise exploratória comparativa de questões específicas. Os resultados obtidos para as análises da composição, distribuição e estruturação da diversidade craniana humana mostram que grupos populacionais particulares, normalmente associados à alguma região geográfica específica, apresentam padrões de diversificação diversos daqueles observados para todas as populações analisadas de maneira conjunta, o que sugere a ocorrência de respostas evolutivas específicas associadas às condições particulares, como seleção, por exemplo. Em relação às investigações do contexto evolutivo da variação observada, inferida pelos padrões de correlação, covariância e modularidade investigados em diferentes agrupamentos populacionais, os resultados gerados demonstraram que, de maneira geral, os padrões de variância/covariância e a magnitude dos padrões de correlação entre os caracteres apresentam-se de maneira estável, com raras exceções ao estado de estase evolutiva predominante. Em suma, os resultados obtidos através das diferentes estratégias empregadas nesta tese reforçam a ideia de que a evolução da morfologia craniana é melhor explicada por um modelo que assuma a ocorrência de diferentes ditames evolutivos, como deriva genética e seleção natural, por exemplo, que, devido ao recente processo de diversificação da espécie apresentam, de maneira generalizada, em estado de estase / The last decades have seen a growing number of contributions to the understanding of when and where was the emergence of Homo sapiens. Models based on this evidence generally suggests that the genesis of modern humans occurred in Africa some 200,000 years before present, where migrated to other parts of the world. Analysis of genetic diversity of current populations corroborate this scenario, suggesting that, from a single source, the species was gradually losing variability as the populations diverged, spatially and temporally, from each other and from their African ancestors. With regard specifically to the cranial morphology, several authors suggest the existence of this same pattern of decreasing variability as a function of distance from Africa, although it is also recognized among experts partition the human cranial diversity between two fundamental patterns: one represented by morphology similar to that characterized the first Homo sapiens before the process raciação in the sense diversifying, occurred, represented by the so-called \"general morphology\" and the other represented by other morphological variations, corresponding to the populations already been diversified Africa, called \"specialized morphology.\" In this sense, understanding the evolutionary processes involved in the events of morphological differentiation generates a lot of controversy among experts. Although most of the information already obtained point to the fact that the cranial morphology evolved mostly by stochastic processes, some evidence suggests that, at least in extreme environmental conditions, some cranial specific anatomical regions have a portion of their morphological variability determined by natural selection. In this context, the primary objective of this research is to characterize the evolution of human cranial variation, approached from two themes: 1) The investigation of the composition, pattern of occurrence, distribution and structuring of human cranial morphological diversity, and, 2) analysis of the context of evolutionary change observed in the human skull, due to its characteristics of integration, modularity and evolutionary stasis investigated from the exploitation of their patterns of variance and covariance. For this, we used the metric cranial characteristics (24 variables protocol Howells) of 9287 individuals distributed in 161 indigenous peoples worldwide dispersion. Only morphologically intact individuals constituted the database, eliminating any effect due to the occurrence of \"missing values\". Additional information on these series in the database were used to better characterize geographic and chronological these populations, and that allowed the calculation of geographical distances between them and the stratification of the data under different criteria. Databases additional compounds by molecular markers (mtDNA and microsatellites) were also used for exploratory comparative analysis of specific issues. The results for the analyzes of the composition, structure and distribution of human cranial diversity show that particular population groups, usually associated with a specific geographic region, provide diversification patterns different from those observed for all populations analyzed jointly, suggesting the occurrence of specific evolutionary responses associated with particular conditions, such as selection, for example. Regarding investigations of evolutionary context of the variation observed, inferred by patterns of correlation, covariance and modularity investigated in different population groups, the results generated showed that, in general, the patterns of variance / covariance and magnitude of correlation patterns between characters are presented in a stable manner, with rare exceptions the state of evolutionary stasis predominant. In summary, the results obtained through the different strategies employed in this thesis reinforce the idea that the evolution of cranial morphology is best explained by a model that assumes the occurrence of different evolutionary dictates, as genetic drift and natural selection, for example, that due to the recent process of diversification of species present in a generalized way, in a state of stasis

Os conceitos e métodos provindos das teorias de integração morfológica e de genética quantitativa formam o arcabouço teórico para o estudo da evolução de estruturas complexas, compostas de múltiplos caracteres que interagem entre si. Nesse trabalho, utilizamos o crânio como modelo de estrutura complexa e estudamos sua diversificação nas espécies de sapo do grupo Rhinella granulosa. As perguntas do trabalho foram: (1) A organização da (co)variação é similar entre as espécies?; (2) A organização da (co)variação é modular nas espécies, conforme expectativas baseadas em desenvolvimento ou função?; (3) Fatores externos, como filogenia e clima, estruturam a similaridade no padrão de covariação entre as espécies?; (4) A diversificação da morfologia média do crânio se deu por deriva ou seleção natural?; (5) A divergência na morfologia média do crânio está associada à variação climática entre as espécies?; e finalmente (6) Restrições evolutivas atuaram na divergência entre as espécies? Os espécimes foram escaneados e validamos o uso de imagens 3D para a mensuração de 21 distâncias lineares. Os crânios das espécies foram representados como matrizes fenotípicas (P) de covariância e de correlação entre as distâncias. A similaridade entre as P das espécies é alta. As P de todas as espécies se conformam a um padrão modular compatível com interações funcionais entre ossos. As diferenças entre as P concentram-se no rostro e são associadas a diferenças no clima entre as espécies. Detectamos sinal de seleção natural nos nós mais basais da filogenia e variação local no crânio está associada à variação na sazonalidade da chuva entre as espécies. Restrições evolutivas atuaram na diversificação do crânio das espécies, defletindo as respostas evolutivas para tamanho. Concluímos que tanto seleção estabilizadora e direcional, conectadas à variação climática, quanto restrições evolutivas atuaram na diversificação do crânio das espécies / Concepts and methods within the theories of morphological integration and quantitative genetics characterize the foundation to study the evolution of complex structures, composed of several traits that interact with each other. In this work, we used the skull as a model of complex structure and we studied its diversification in toad species belonging to the Rhinella granulosa group. The questions addressed were: (1) Is the (co)variance structure similar across species?; (2) Is the (co)variance structure modular in the species, and compatible with developmental or functional interactions among traits?; (3) Do external factors, such as phylogeny and climate, structure the similarity in covariance pattern across species?; (4) Was the diversification of skull mean morphology driven by drift or natural selection?; (5) Is skull divergence associated to climatic variation across species?; and finally, (6) Is there a role for evolutionary constraints in species skull divergence? We scanned all specimens and we validated the use of 3D images to measure 21 linear distances. The skull was represented as covariance and correlation phenotypic matrices (P) among distances. P similarity is very high among species. All species\' P had a modular pattern compatible with functional interactions among bones. Differences in P were concentrated in the snout and associated to differences in climate across species. We detected a selection signal in the three most basal nodes of the phylogeny and local variation in the skull is explained by between-species variation in precipitation seasonality. Evolutionary constraints played a major role in species skull diversification, biasing evolutionary responses towards the direction of size. We conclude that stabilizing and directional selection, connected to climatic variation, as well as evolutionary constraints, acted in species skull diversification

A modularidade é uma propriedade característica que sistemas biológicos exibem em relação à distribuição de interações entre seus elementos constituintes; neste contexto, um módulo é um subconjunto de elementos que interagem entre si mais do que com outros subconjuntos. Em relação aos sistemas morfológicos, tais propriedades referem-se geralmente à estrutura do componente linear do mapa genótipo/fenótipo; no entanto, as interações genéticas, ontogenéticas e funcionais que produzem fenótipos são descritas de forma adequada através de dinâmicas não-lineares, e uma apreciação completa da complexidade destas interações é necessária para a compreensão das propriedades variacionais do fenótipo. Ademais, dados avanços metodológicos na área da morfometria, é possível escolher diferentes maneiras de representar a variação morfológica, e as diferenças entre as representações podem impactar inferências feitas sobre estas propriedades variacionais. A presente tese tem como objetivo explorar a relação entre representações morfométricas e a caracterização das propriedades variacionais, focada na análise comparativa de tais propriedades em uma escala macroevolutiva; Primatas Antropóides são utilizados como modelo, dada a disponibilidade de uma grande base de dados de mensurações cranianas destes organismo. Esta relação foi avaliada sob três perspectivas diferentes. Em primeiro lugar, estima-se taxas de erro associadas aos testes de hipótese que descrevem padrões de modularidade, relacionadas com três representações morfométricas distintas; tal avaliação é também associada à exploração de um subconjunto da base de dados utilizada aqui, levando-se em consideração a dinâmica de interações ontogenéticas que produzem o crânio dos Antropóides. Os resultados deste capítulo implicam que uma dessas representações, resíduos de Procrustes, não são capazes de detectar padrões de modularidade neste contexto, considerando suas propriedades matemáticas específicas. Outras duas representações, distâncias entre marcos anatômicos e variáveis locais de forma, produzem resultados semelhantes, que estão diretamente associados à dinâmica de desenvolvimento, e as diferenças que elas apresentam são consistentes com suas diferenças principais; taxas de erro para os testes sobre as duas representações também são aceitáveis. O próximo capítulo trata da comparação entre estas duas representações no que diz respeito a estas diferentes propriedades, focado em estimar relações alométricas associadas às variáveis locais de forma e a relação entre estas estimativas e os padrões de modularidade estimados para distâncias entre marcos anatômicos. Os resultados encontrados enfatizam que os padrões de modularidade observados em distâncias entre marcos são consequência da alometria; linhagens como Homo e Gorilla, que apresentam padrões distintos de modularidade para as distâncias entre marcos estão associados a mudanças substanciais nas relações alométricas dos caracteres cranianos. O último capítulo explora a estrutura filogenética de mudanças nas propriedades variacionais fenotípicas na diversificação de Anthropoidea, considerando apenas variáveis de forma locais, uma vez que este capítulo também visa reforçar os resultados anteriores obtidos a partir de distâncias entre marcos, considerando-se um tipo diferente de representação morfométrica. Este capítulo muda o foco de testes a respeito de padrões de modularidade definidos a priori em direção a estimar a incerteza relacionada à estrutura de matrizes de covariância, decomposta sobre a filogenia de Anthropoidea. Os resultados obtidos demonstram que as mudanças na estrutura de covariância nesta linhagem são localizadas nas mesmas regiões do crânio ao longo de toda a história evolutiva do grupo, enquanto outras regiões mantêm associações estáveis. Assim, quando se considera as diferentes propriedades de representações morfométricas cuidadosamente, inferências feitas a partir de tais representações sobre propriedades variacionais são de fato compatíveis / Modularity is a characteristic property biological systems exhibit regarding the distribution of interactions between their composing elements; in this context, a module is a subset of elements which interact more among themselves than with other subsets. Regarding morphological systems, such property usually refers to the structure of the linear component of the genotype/phenotype map; however, the genetic, developmental, and functional interactions that produce phenotypes are often best described by non-linear dynamics, and a full appreciation of the complexity of such interactions is necessary for understanding phenotypic variational properties. Furthermore, given methodological advances in the field of morphometrics, one may choose different ways to represent morphological variation, and differences between representations may impact inferences made regarding variational properties. The present dissertation aims at exploring the relationship between morphometric representations and the characterization of variational properties, focusing on the comparative analysis of such properties on a macroevolutionary timeframe; Anthropoid Primates are used as a model lineage, given the availability of a large database of skull measurements. This relationship was evaluated under three different perspectives. First, an estimation of the error rates associated with tests for hypothesis that describe modularity patterns related to three different morphometric representations; such evaluation is also associated with an exploration of a subset of the database used here, considering the dynamical properties of developmental interactions that produce the Anthropoid skull. The results of this chapter imply that one of such representations, Procrustes residuals, fails to capture modularity patterns in this setting, considering its particular mathematical underpinnings. Other two representations, interlandmark distances and local shape variables, produce similar results which are directly associated with developmental dynamics, and the differences they exhibit are consistent with their different properties; error rates for tests over both representations are also acceptable. The next chapter deals with comparing these two representations with respect to these different properties, focusing on estimating allometric relationships over local shape variables and the relationship between such estimates and modularity patterns estimated for interlandmark distances. The results found stress out that modularity patterns observed in interlandmark distances are a consequence of allometry; lineages such as Homo and Gorilla, which exhibit distinct modularity patterns in interlandmark distances are associated with substantial changes in allometric relationships for skull traits. The last chapter explores the phylogenetic structure of changes in phenotypic variational properties across Anthropoid diversification, considering local shape variables alone, since this chapter also aims at reinforcing previous results obtained from interlandmark distances, considering a different type of morphometric representation. This chapter shifts the focus from testing a priori-defined modularity patterns to estimating the uncertainty related to covariance matrix structure decomposed over the Anthropoid phylogeny. The results obtained demonstrate that changes in covariance structure on this lineage are localized in the same skull regions across the entire evolutionary history of Anthropoidea, while other regions maintain stable associations. Thus, when one considers the different properties of morphometric representations carefully, inferences made from such representations regarding variational properties are in fact compatible