Σκοπός της εργασίας ήταν να μελετήσει την επίδραση του ενδοειδικού ανταγωνισμού, κατά τη διάρκεια της μεταμόρφωσης, στο ρυθμό αύξησης, στην αναλογία φύλου και στο σχήμα του σώματος του zebrafish. Εφαρμόσθηκαν 4 πειραματικές συνθήκες σε τρεις επαναλήψεις. Οι πειραματικοί πληθυσμοί αποτελούνταν από 200 άτομα μήκους 5,6–6,5 mm FL («αμυνόμενα», ηλικίας 15 ημερών μετά τη γονιμοποίηση, dpf), τα οποία ήταν υποκείμενα στην επιθετική συμπεριφορά κανενός, ενός, τριών ή πέντε ατόμων με μέσο FL 12,6-13,3 mm FL («επιτιθέμενα», ηλικίας 30 dpf). Κάθε πειραματικός πληθυσμός βιντεοσκοπείτο δυο φορές την εβδομάδα (λήψη διάρκειας 15 λεπτών, 2 ώρες μετά το τάισμα). Τριάντα ημέρες μετά την έναρξη των πειραμάτων (50 dpf για τα «αμυνόμενα άτομα») τα «επιτιθέμενα» άτομα απομακρύνθηκαν από τους πειραματικούς πληθυσμούς. Η εκτροφή των «αμυνόμενων» ατόμων συνεχίστηκε μέχρι την ενηλικίωσή τους (150-190 dpf). Η ανάλυση των βιντεοσκοπήσεων έδειξε ότι ο αριθμός των «επιτιθέμενων» ατόμων σε κάθε ενυδρείο επηρέασε σημαντικά τον αριθμό των επιθέσεων που δέχονταν τα «αμυνόμενα» άτομα (p<0,05, Kruskall-Wallis), αλλά μόνο στην οντογενετική περίοδο των 9,5-12,5 mm FL. Η ένταση της επιθετικότητας επηρέασε σημαντικά το ρυθμό αύξησης των «αμυνόμενων» ατόμων, όπως αυτός εκφράστηκε από το FL στην ηλικία των 50 dpf (p<0,05, ANOVA). Ως προς την αναλογία φύλου, τα αποτελέσματα δεν έδειξαν κάποια σημαντική επίδραση (p>0,05, G-test) του εξεταζόμενου παράγοντα. Τέλος, αναφορικά με το σχήμα του σώματος των ενήλικων «αμυνόμενων» ατόμων, τα αποτελέσματα έδειξαν σημαντική επίδραση της έντασης της επιθετικότητας (p<0,05, MANOVA). Η γεωμετρική μορφομετρική ανάλυση έδειξε σημαντικές διαφορές στο σχήμα σώματος των θηλυκών μεταξύ των συνθηκών με το ένα «επιτιθέμενο» άτομο και αυτών με τα τρία και πέντε. Στα αρσενικά σημαντικές διαφορές παρατηρήθηκαν ανάμεσα στις συνθήκες με το ένα και τρία «επιτιθέμενα» άτομα. Τα πιο σημαντικά landmarks τα οποία συνέβαλαν στη μεταβολή τους σχήματος ήταν το πρόσθιο άκρο της βάσης του κοιλιακού πτερυγίου για τα θηλυκά, ενώ για τα αρσενικά το πρόσθιο άκρο της βάσης του κοιλιακού πτερυγίου και το κάτω άκρο του βραγχιακού επικαλύμματος. Στην παρούσα εργασία, για πρώτη φορά δείχθηκε η επίδραση της ενδοειδικής επιθετικότητας κατά τη φάση της μεταμόρφωσης, στο σχήμα του σώματος των ενήλικων ψαριών. / The present study examined the effect of intraspecific competition during metamorphosis, in the specific growth rate, in the ratio sex and on the adult body shape zebrafish (Danio rerio). Four experimental conditions were conducted in three replicate. The experimental populations were constituted by 200 individuals which length was 5,6-6,5 mm FL (“defendants”, age of 15 days post fertilization, dpf) and they were subjects in aggressive behavior of no, three or five individuals with mean FL 12,6-13,3 mm FL (“aggressors”, age 30 dpf). Each experimental population videotapped two times a week (time 15 minutes, 2 hours after feeding). Thirty days after the beginning of experiments (50 dpf for the “defendant individuals”) the “aggressor” individuals were removed by the experimental populations. The stockfarming of “defendant” individuals was continued up to adultness (150-190 dpf). The analysis of videos showed that the number of “aggressor” individuals in each aquarium influenced considerably the number of attacks that accepted the “defendant” individuals (p<0,05, Kruskall-Wallis), but only in the ontogenetic period 9,5-12,5 mm FL. The intensity of aggressiveness influenced considerably specific growth rate of “defendant” individuals, as this was expressed by the FL in the age of 50 dpf (p<0,05, ANOVA). As for ratio of sex, the results did not show important effect (p>0,05, G-test) in the examined factor. Finally, as far as the intensity of aggressiveness is concerned, the adult body shape of “defendant” individuals affected significantly (p<0,05, MANOVA). The geometric morphometrics analysis showed the important differences in female body shape between conditions with one “aggressor” individual and these with three and five. Important differences were observed between the conditions with one and three male “aggressor” individuals. Most important landmarks that contributed in males body shape were anterior base of anal fin, while for females were the base of anal fin and the base of gill arch. For first time was shown that intraspecific aggressiveness, at the phase of metamorphosis, affects the adult body shape.

abstract: Land management practices such as domestic animal grazing can alter plant communities via changes in soil structure and chemistry, species composition, and plant nutrient content. These changes can affect the abundance and quality of plants consumed by insect herbivores with consequent changes in population dynamics. These population changes can translate to massive crop damage and pest control costs. My dissertation focused on Oedaleus asiaticus, a dominant Asian locust, and had three main objectives. First, I identified morphological, physiological, and behavioral characteristics of the migratory ("brown") and non-migratory ("green") phenotypes. I found that brown morphs had longer wings, larger thoraxes and higher metabolic rates compared to green morphs, suggesting that developmental plasticity allows greater migratory capacity in the brown morph of this locust. Second, I tested the hypothesis of a causal link between livestock overgrazing and an increase in migratory swarms of O. asiaticus. Current paradigms generally assume that increased plant nitrogen (N) should enhance herbivore performance by relieving protein-limitation, increasing herbivorous insect populations. I showed, in contrast to this scenario, that host plant N-enrichment and high protein artificial diets decreased the size and viability of O. asiaticus. Plant N content was lowest and locust abundance highest in heavily livestock-grazed fields where soils were N-depleted, likely due to enhanced erosion and leaching. These results suggest that heavy livestock grazing promotes outbreaks of this locust by reducing plant protein content. Third, I tested for the influence of dietary imbalance, in conjunction with high population density, on migratory plasticity. While high population density has clearly been shown to induce the migratory morph in several locusts, the effect of diet has been unclear. I found that locusts reared at high population density and fed unfertilized plants (i.e. high quality plants for O. asiaticus) had the greatest migratory capacity, and maintained a high percent of brown locusts. These results did not support the hypothesis that poor-quality resources increased expression of migratory phenotypes. This highlights a need to develop new theoretical frameworks for predicting how environmental factors will regulate migratory plasticity in locusts and perhaps other insects. / Dissertation/Thesis / Ph.D. Biology 2012

Caracteres fenotípicos convergentes em diferentes espécies de insetos herbívoros sugerem uma adaptação funcional a um mesmo hábito alimentar. Nesse sentido, as barreiras apresentadas pelas plantas dificultam o acesso do herbívoro influenciando a evolução de suas estruturas. Espécies de Heliconiini com diferentes padrões alimentares (consumo de tecidos rígidos ou tenros) têm mostrado formas diferenciadas da cápsula cefálica e não existe estudo que explique essas diferenças. Levando em conta que os heliconíneos menos derivados tendem a se alimentar em folhas velhas e os mais derivados em folhas jovens, e que durante o processo de alimentação a mandíbula é a estrutura principalmente associada à mastigação, propomos que dito aumento da cabeça seja devido a modificações sofridas na forma mandibular e ao maior desenvolvimento do músculo adutor da mandíbula, que responde diferencialmente ao tipo de tecido consumido. Avaliamos as alometrias ontogenética e filogenética das mandíbulas das principais linhagens de Heliconiini criadas nas suas plantas hospedeiras preferidas, e mediante o uso de morfometria geométrica, elaboraremos uma proposta filogenética para ser comparada com as relações filogenéticas reconhecidas para o grupo, que também serão reconstruídas nesse trabalho, com base em marcadores moleculares. Identificamos também mediante a morfologia mandibular se as alterações de forma são causadoras das mudanças cefálicas e se correspondem aos diferentes hábitos alimentares apresentados pelas espécies. Para isso, induzimos alometría mudando quanto o comportamento alimentar de uma espécie restrita a folhas novas (tenras) para folhas velhas (rígidas), na procura de possíveis modificações nas mandíbula e músculo adutor. Adicionalmente, usando análises alométricas da mandíbula e músculo adutor, exploramos um aspecto comportamental importante em Heliconiini: a gregariedade, buscando elucidar se o incremento na sobrevivência obtida a altas densidades larvais, já reconhecida no grupo, é ocasionada por facilitação alimentar (comportamento) ou por mudanças alométricas nas estruturas alimentares (morfologia). / Convergent phenotypic traits in different species of herbivorous insects may indicate a functional adaptation to the same feeding habits. The barriers presented by plants hinder the herbivore's access, influencing the evolution of their feeding structures; species of Heliconiini with different feeding patterns (consumption of either tough or soft tissues) have shown different forms of head capsule and there are no studies explaining these differences. Taking into account that the less derived heliconians tend to eat old leaves and the more derived heliconians eat young ones, and that during the feeding process the mandible is main chewing structure, we propose that increase in head size is due to changes in the mandibular form and to greater development of the mandibular adductor muscle that responds differentially to the type of tissue consumed. We evaluate ontogenetic and phylogenetic allometries of the mandibles from the main lineages of Heliconiini that were reared on their favorite host plants. By using geometric morphometry, we tested a corresponding phylogenetic hypothesis to be compared to the molecular phylogenetic relations recognized to the group, also reconstructed in this work based on molecular markers. We also tested, through mandibular morphology, if the changes in shape are caused by cephalic changes in size and if they correspond to the different feeding habits presented by each species. To do this, we induced allometry by experimentally altering feeding behavior of one species restricted to new leaves (soft) to old leaves (tough), searching for possible changes in the mandible and adductor muscle. In addition, using allometric analysis of the mandible and adductor muscle, we explored an important behavioral aspect in Heliconiini -the gregariousness, trying to elucidate whether increase in the survival rates achieved at high larval densities, already recognized in the group, is caused by food facilitation (behavioral effect) or by allometric changes in the feeding structures (morphological cause).

O aerênquima é um tecido vegetal com grandes lacunas de ar que podem ter função de circulação de gases e/ou sustentação de órgãos, estando presente nas raízes e órgãos aéreos de plantas aquáticas ou sob alagamento, podendo ainda ser formado em decorrência de algum estresse. Ceratopteris richardii é uma planta aquática, de hábito anfíbio que apresenta aerênquima em seus órgãos vegetativos. Dessa forma, esse trabalho buscou analisar a formação de aerênquima nas raízes e pecíolo desta espécie frente a uma situação de restrição hídrica e verificar sua plasticidade fenotípica. Vinte indivíduos de C. richardii foram cultivados e submetidos a um tratamento com diferentes concentrações de PEG 6000. Em todas as amostras analisadas, foi observada a formação de aerênquima. A análise qualitativa mostrou diferença entre os tratamentos, porém, a análise estatística revelou que as diferenças não são significativas para o número amostral empregado. Variações de crescimento do esporófito revelaram que a espécie de estudo modificou algumas características de desenvolvimento em resposta a restrição hídrica. Tais resultados revelam importantes características para esta espécie, que parece aclimatar-se a situação de estresse a qual foi submetida. Com base nisso, sugere-se ampliar estes estudos para elucidar questões relacionadas a formação de aerênquima e o ambiente, seja para esta espécie ou de outro grupo taxonômico. / Aerenchyma is a plant tissue with large air gaps that may have gas circulation function and / or sustain organs. This structure is present in roots and aerial organs of water plants and in plants under flooding it may also be formed during some stress. Ceratopteris richardii is an aquatic plant, with amphibious habit that has aerenchyma in their vegetative organs. Thus, the aim of this study is analyze the aerenchyma formation in roots and stem of this specie under water restriction situation and verify their phenotypic plasticity. Twenty specimen of C. richardii were cultured and subjected to treatment with different concentrations of PEG 6000. In all samples, were observed aerenchyma formation. Qualitative analysis showed differences among treatments, however, the statistical analysis revealed that the differences are not significant for the sample size. Sporophyte growth variations revealed that the specie of study modified some growth characteristics in response to water restriction. These results reveal important characteristics for C. richardii, which seems to acclimatize the stress situation which has submitted. On the base that, it is suggested further studies to become clearer the relation between aerenchyma formation and environment, even to either this species or another taxonomic group.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:17:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SebastiaoGD_DISSERT.pdf: 1842008 bytes, checksum: 97b7d61537e0482417003e2222e25ec8 (MD5) Previous issue date: 2014-03-28 / The Caatinga is the predominant vegetation type in semi-arid region of Brazil, where many inhabitants depend on hunting and gathering for survival, obtaining resources for: food and feed, folk medicine, timber production, etc. It&#8223;s the dry ecosystem with highest population density in the world. The early stages of development are the most critical during the life cycle of a flowering plant and they&#8223;re primordial to its establishment in environments exposed to water stress. Information about adjustments to the growth of the species, correlated with their studies of distribution in Serid? oriental potiguar, are an important ecological and economic standpoint, because they provide subsidies for the development of cultivation techniques, to programs of sustainable use and recovery of degraded areas. This thesis aimed to study the initial growth and foliar morphology in plants like Enterolobium contortisiliquum (Vell.) Morong. (tamboril) and Erythrina velutina Mart. ex Benth (mulungu), species of occurrence in the Caatinga, under water stress. After sowing and emergency, the seedlings were exposed to three water regimes: 450 (control), 225 (moderate stress) and 112.5 (severe stress) mm of water slide for 40 days. Seeding occurred in bags of 5 kg and after the establishment of seedlings thinning was carried out leaving a plantlet per bag. At the beginning the waterings occurred daily with distilled water, passing to be on alternate days after thinning. Twenty and forty days after the thinning seedlings collections were held to be done analysis of growth and biomass partition. When compared to the control group, the treatments with water stress showed reduction in the growth of the aerial part, growth of the greater root, number of leaves and leaflets, dry leaf area and total phytomass in both species, but in general, this effect was most marked for E. velutina. Regarding the partition of biomass, there were few changes throughout the experiment. Morphological changes in the leaves as a function of stress were not significant, however, there was a trend, in both species, to produce narrower leaves, that facilitate heat loss to the environment. It has not been possible to establish a positive relationship between inhibition of growth and distribution of species, whereas E. velutina is a species of most common occurrence in Serid? oriental potiguar. In this way, other aspects should be taken into account when studying the adaptation of species the dry environments, such as salinity, presence of heavy metals, wind speed, etc / A Caatinga ? o tipo vegetacional predominante no semi?rido do Brasil, onde muitos habitantes dependem do extrativismo para sobreviv?ncia, obtendo recursos para: alimenta??o humana e animal, medicina popular, produ??o madeireira, etc. ? o ecossistema seco com maior densidade populacional no mundo. Os est?dios iniciais de desenvolvimento s?o os mais cr?ticos durante o ciclo de vida de um vegetal, sendo primordiais para seu estabelecimento em ambientes sujeitos a estresse h?drico. Informa??es, sobre adapta??es do crescimento das esp?cies, correlacionadas com estudos de sua distribui??o no Serid? Oriental potiguar, s?o importantes do ponto de vista ecol?gico e econ?mico, pois fornecem subs?dios para o desenvolvimento de t?cnicas de cultivo, para programas de explora??o sustent?vel e de recupera??o de ?reas degradadas. Este trabalho teve por objetivo estudar o crescimento inicial e a morfologia foliar em plantas de Enterolobium contortisiliquum (Vell.) Morong. (tamboril) e Erythrina velutina Mart. ex Benth (mulungu), esp?cies de ocorr?ncia na Caatinga, sob estresse h?drico. Ap?s a semeadura e emerg?ncia, as pl?ntulas foram submetidas a tr?s regimes h?dricos: 450 (controle), 225 (estresse moderado) e 112,5 (estresse severo) mm de l?mina de ?gua por 40 dias. A semeadura ocorreu em sacos de 5 kg e ap?s o estabelecimento das pl?ntulas, foi realizado desbaste deixando uma pl?ntula por saco. No in?cio as regas ocorreram diariamente com ?gua destilada, passando a serem em dias alternados ap?s o desbaste. Vinte e quarenta dias ap?s o desbaste foram realizadas coletas de pl?ntulas para serem feitas an?lises de crescimento e parti??o de biomassa. Quando comparadas ao grupo controle, os tratamentos com estresse h?drico apresentaram redu??o no crescimento da parte a?rea, crescimento da maior raiz, fitomassa seca total, n?mero de folhas e fol?olos e ?rea foliar em ambas as esp?cies, sendo que em geral, este efeito foi mais marcante para E. velutina. Quanto ? parti??o de biomassa, ocorreram poucas altera??es ao longo do experimento. As altera??es morfol?gicas nas folhas em fun??o do estresse n?o foram significativas, por?m, houve uma tend?ncia, em ambas as esp?cies, de produ??o de folhas mais estreitas, que facilitam a perda de calor para o meio. N?o foi poss?vel estabelecer uma rela??o positiva entre inibi??o do crescimento e distribui??o das esp?cies, visto que E. velutina ? esp?cie de ocorr?ncia mais comum no Serid? Oriental. Desta forma, outros aspectos devem ser levados em considera??o ao se estudar a adapta??o das esp?cies a ambientes secos, tais como: salinidade, presen?a de metais pesados, velocidade do vento, etc

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / The survival of organisms in heterogeneous and instable environment requires sometimes physiologic and morphologic adjustment, thus involving complex regulator mechanisms. On the other hand, the organisms themselves also have a kind of ability to resist either genetic disturbs or environmental troubles while in development, producing a phenotype pre determined. The main purpose of this study is to verify whether there have been differences in the size and levels of fluctuating asymmetry (FA) in two species of bees Euglossinae which were collected in two areas with distinct an tropic interferences and in two different seasons of the year in a reserve of Semidecidual Station Forest . The FA is frequently used to stimate stability in the development, besides being a good indicator of environmental impact levels. For each species studies 60 male species were chosen by chance, in whose wings four measurements were done so as to obtain a multi variable indices of size and indices of FA. There were no significant differences in the size of E. nigrita in the different places nor in the different seasons (F=0,568; P=0,454). The results for E. pleosticta indicated significant differences in the size of the bees in the two different seasons (F=20,947; P=0,001), but no differences were observed in the size in relation with the places (F = 0,109; P = 0,743). The male bees of E. pleosticta presented higher indices of size during the hot and wet season. The higher indices of rain and the consequent bigger availability of food during this season could have had an important role over the increase of biomass in E. pleosticta in this period. Regarding the FA, there were no significant differences in the analyzed characters between the places and seasons for both the E. nigrita and E. pleosticta. But for the E. pleosticta there were significant interaction between the season the M3 place. The collected bees in the hot and wet season which were found in the edge of the forest were more asymmetric than the bees collected in the cold and dry season which were found inside the forest. This indicates that the the weather and the a tropic interferences together influence the stability of development of the E. pleosticta. Nevertheless the same does not happen with the E. nigrita, which showed itself more resistant to the environmental interferences in its development program. Thus, its great plastic potential would lessen the stress conditions, allowing the maintenance of its development, as established in great or normal conditions, this way constituting a efficient mechanism of the development stability. / A sobrevivência dos organismos em ambientes heterogêneos e instáveis requer algumas vezes ajustes fisiológicos e morfológicos, envolvendo complexos mecanismos reguladores. Por outro lado, os organismos também possuem certa habilidade para resistir a distúrbios genéticos ou perturbações ambientais durante seu desenvolvimento, produzindo um fenótipo pré - determinado. O objetivo desse trabalho foi verificar se havia diferenças no tamanho e nos níveis de assimetria flutuante (AF) em duas espécies de abelhas Euglossinae coletadas em duas áreas com distintas interferências antrópica e em duas diferentes estações do ano em uma reserva de Floresta Estacional Semidecidual. A AF é freqüentemente utilizada pra estimar estabilidade do desenvolvimento, além de ser um bom indicativo dos níveis de impacto ambiental. Para cada espécie estudada foram escolhidos, aleatoriamente, 60 machos, em cujas asas foram efetuadas quatro medidas para obtenção de um índice multivariado de tamanho e um índice de AF. Não houve diferenças significativas no tamanho de E. nigrita entre os locais (F = 0,251; P= 0,618) e entre estações (F = 0,568; P= 0,454). Os resultados para E. pleosticta indicaram diferenças significativas no tamanho das abelhas entre as estações (F = 20,947; P= 0,001), mas não evidenciaram diferenças no tamanho em relação aos locais (F = 0,109; P = 0,743). Os machos de E. pleosticta apresentaram maior índice de tamanho durante a estação quente e úmida. O maior índice pluviométrico e a conseqüente maior disponibilidade de alimento durante esta estação podem ter tido um papel importante sobre o aumento de biomassa em E. pleosticta neste período. Em relação à AF, não houve diferenças significativas nos caracteres analisados entre os locais e entre as estações, tanto para E. nigrita quanto E. pleosticta. Mas, para E. pleosticta houve significativa interação entre estação*local em uma das medidas efetuadas. As abelhas coletadas na estação quente e úmida que se encontravam na borda da mata eram mais assimétricas que as abelhas da estação fria e seca que se localizavam no interior da mata. Isto indica que o clima e a interferência antrópica juntos influenciaram a estabilidade do desenvolvimento de E. pleosticta. Contrariamente, o mesmo não ocorreu com E. nigrita, que mostrou - se mais resistente às interferências ambientais no seu programa de desenvolvimento. Assim, seu grande potencial plástico tamponaria as condições de estresse, permitindo a manutenção do seu desenvolvimento, como o estabelecido em condições ótimas ou normais, constituindo assim um eficiente mecanismo de estabilidade do desenvolvimento. / Mestre em Genética e Bioquímica

O aerênquima é um tecido vegetal com grandes lacunas de ar que podem ter função de circulação de gases e/ou sustentação de órgãos, estando presente nas raízes e órgãos aéreos de plantas aquáticas ou sob alagamento, podendo ainda ser formado em decorrência de algum estresse. Ceratopteris richardii é uma planta aquática, de hábito anfíbio que apresenta aerênquima em seus órgãos vegetativos. Dessa forma, esse trabalho buscou analisar a formação de aerênquima nas raízes e pecíolo desta espécie frente a uma situação de restrição hídrica e verificar sua plasticidade fenotípica. Vinte indivíduos de C. richardii foram cultivados e submetidos a um tratamento com diferentes concentrações de PEG 6000. Em todas as amostras analisadas, foi observada a formação de aerênquima. A análise qualitativa mostrou diferença entre os tratamentos, porém, a análise estatística revelou que as diferenças não são significativas para o número amostral empregado. Variações de crescimento do esporófito revelaram que a espécie de estudo modificou algumas características de desenvolvimento em resposta a restrição hídrica. Tais resultados revelam importantes características para esta espécie, que parece aclimatar-se a situação de estresse a qual foi submetida. Com base nisso, sugere-se ampliar estes estudos para elucidar questões relacionadas a formação de aerênquima e o ambiente, seja para esta espécie ou de outro grupo taxonômico. / Aerenchyma is a plant tissue with large air gaps that may have gas circulation function and / or sustain organs. This structure is present in roots and aerial organs of water plants and in plants under flooding it may also be formed during some stress. Ceratopteris richardii is an aquatic plant, with amphibious habit that has aerenchyma in their vegetative organs. Thus, the aim of this study is analyze the aerenchyma formation in roots and stem of this specie under water restriction situation and verify their phenotypic plasticity. Twenty specimen of C. richardii were cultured and subjected to treatment with different concentrations of PEG 6000. In all samples, were observed aerenchyma formation. Qualitative analysis showed differences among treatments, however, the statistical analysis revealed that the differences are not significant for the sample size. Sporophyte growth variations revealed that the specie of study modified some growth characteristics in response to water restriction. These results reveal important characteristics for C. richardii, which seems to acclimatize the stress situation which has submitted. On the base that, it is suggested further studies to become clearer the relation between aerenchyma formation and environment, even to either this species or another taxonomic group.

Caracteres fenotípicos convergentes em diferentes espécies de insetos herbívoros sugerem uma adaptação funcional a um mesmo hábito alimentar. Nesse sentido, as barreiras apresentadas pelas plantas dificultam o acesso do herbívoro influenciando a evolução de suas estruturas. Espécies de Heliconiini com diferentes padrões alimentares (consumo de tecidos rígidos ou tenros) têm mostrado formas diferenciadas da cápsula cefálica e não existe estudo que explique essas diferenças. Levando em conta que os heliconíneos menos derivados tendem a se alimentar em folhas velhas e os mais derivados em folhas jovens, e que durante o processo de alimentação a mandíbula é a estrutura principalmente associada à mastigação, propomos que dito aumento da cabeça seja devido a modificações sofridas na forma mandibular e ao maior desenvolvimento do músculo adutor da mandíbula, que responde diferencialmente ao tipo de tecido consumido. Avaliamos as alometrias ontogenética e filogenética das mandíbulas das principais linhagens de Heliconiini criadas nas suas plantas hospedeiras preferidas, e mediante o uso de morfometria geométrica, elaboraremos uma proposta filogenética para ser comparada com as relações filogenéticas reconhecidas para o grupo, que também serão reconstruídas nesse trabalho, com base em marcadores moleculares. Identificamos também mediante a morfologia mandibular se as alterações de forma são causadoras das mudanças cefálicas e se correspondem aos diferentes hábitos alimentares apresentados pelas espécies. Para isso, induzimos alometría mudando quanto o comportamento alimentar de uma espécie restrita a folhas novas (tenras) para folhas velhas (rígidas), na procura de possíveis modificações nas mandíbula e músculo adutor. Adicionalmente, usando análises alométricas da mandíbula e músculo adutor, exploramos um aspecto comportamental importante em Heliconiini: a gregariedade, buscando elucidar se o incremento na sobrevivência obtida a altas densidades larvais, já reconhecida no grupo, é ocasionada por facilitação alimentar (comportamento) ou por mudanças alométricas nas estruturas alimentares (morfologia). / Convergent phenotypic traits in different species of herbivorous insects may indicate a functional adaptation to the same feeding habits. The barriers presented by plants hinder the herbivore's access, influencing the evolution of their feeding structures; species of Heliconiini with different feeding patterns (consumption of either tough or soft tissues) have shown different forms of head capsule and there are no studies explaining these differences. Taking into account that the less derived heliconians tend to eat old leaves and the more derived heliconians eat young ones, and that during the feeding process the mandible is main chewing structure, we propose that increase in head size is due to changes in the mandibular form and to greater development of the mandibular adductor muscle that responds differentially to the type of tissue consumed. We evaluate ontogenetic and phylogenetic allometries of the mandibles from the main lineages of Heliconiini that were reared on their favorite host plants. By using geometric morphometry, we tested a corresponding phylogenetic hypothesis to be compared to the molecular phylogenetic relations recognized to the group, also reconstructed in this work based on molecular markers. We also tested, through mandibular morphology, if the changes in shape are caused by cephalic changes in size and if they correspond to the different feeding habits presented by each species. To do this, we induced allometry by experimentally altering feeding behavior of one species restricted to new leaves (soft) to old leaves (tough), searching for possible changes in the mandible and adductor muscle. In addition, using allometric analysis of the mandible and adductor muscle, we explored an important behavioral aspect in Heliconiini -the gregariousness, trying to elucidate whether increase in the survival rates achieved at high larval densities, already recognized in the group, is caused by food facilitation (behavioral effect) or by allometric changes in the feeding structures (morphological cause).

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-07-26T13:04:17Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO MARCELA VERÇOSA.pdf: 1798070 bytes, checksum: c92b109e8f80c948cdd3d9b63f2c0642 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-26T13:04:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO MARCELA VERÇOSA.pdf: 1798070 bytes, checksum: c92b109e8f80c948cdd3d9b63f2c0642 (MD5) Previous issue date: 2016-02-17 / Os objetivos principais estabelecidos para o presente estudo foram: (1) Modelar as trajetórias de crescimento físico e composição corporal de crianças dos 7 aos 10 anos de idade; (2) Modelar o dinamismo das mudanças ocorridas no tamanho do corpo e sua composição; (3) Analisar e interpretar a magnitude das mudanças ocorridas no tamanho do corpo e composição em associação com o peso ao nascer. A amostra foi composta por crianças de ambos os gêneros, seguidas dos 7 aos 10 anos de idade (n=534 coorte 1; n=223 coorte 2; e n=115 coorte 3). Foram avaliados parâmetros referentes aos indicadores do crescimento físico (peso, estatura) e composição corporal (dobras de adiposidade triciptal e subescapular). A modelação da mudança ocorrida nos valores da estatura, peso, massa gorda e massa isenta de gordura foi efetuada com recurso a modelos mistos, também designados por Modelos Multiníveis. Para modelar a mudança em função da idade decimal centramos o seu valor na média em 9,21 anos por ser uma valor relativamente próximo da média de ocorrência do take-off pubertário das meninas. Foram adicionados o efeito de um conjunto de preditores: sexo (referência=meninas), o peso ao nascer (centrado na média=3.08 kg) e a interação do sexo com a idade. A estimação simultânea de todos os parâmetros de cada um dos modelos foi efetuada com base no método de máxima verosimilhança implementado no software SuperMix v1, considerando a variabilidade nas diferenças interindividuais na mudança intraindividual. Verificou-se que crianças com maior peso ao nascer foram as mais pesadas (β=1.92±0.46, p<0.001) e apresentaram maiores valores de massa magra (β=1.04±0.25, p<0.001). As de menor peso ao nascer apresentaram maior percentual de massa gorda (β=0.78±0.27, p=0.003). Existe uma associação entre o peso ao nascer, as variáveis de crescimento físico e composição corporal. Além disto, foi observado que o peso ao nascer alterou a dinâmica de crescimento em estatura, peso corporal e massa isenta de gordura. Por outro lado, as crianças com menor peso ao nascer foram as que apresentaram menor massa isenta de gordura e maior percentual de gordura. / The main objectives established for this study were: (1) Model the trajectories of physical growth and body composition of children from 7 to 10 years old; (2) Model the dynamics of changes in body size and composition; (3) Analyze and interpret the magnitude of the changes in body size and composition in association with birth weight. The sample included children of both genders, followed from 7 to 10 years of age (n = 534 cohort 1, n = 223 cohort 2; n = 115 cohort 3). Parameters were evaluated on indicators of physical growth (weight, height), body composition (triceps and subscapular adiposity). The modeling of the change that occurred in the values of height, weight, fat mass and fat-free mass was performed using mixed models, also known as Multilevel Models. To model the change according to the decimal age we focused its value in average 9.21 years for being a relatively close value of the average occurrence of take-off pubertal girls. It was added the effect of a set of predictors gender (reference = girls), birth weight (average centered = 3.08 kg) and the interaction of gender with age. The simultaneous estimation of all the parameters of each model was made based on the maximum likelihood method implemented in SuperMix v1 software, considering the variability in inter-individual differences in intraindividual change was found that children with higher birth weight were the heaviest (β = 1.92 ± 0:46, p <0.001) and had higher lean mass values (β = 1.4 ± 0:25, p <0.001). The lower birth weight had higher fat mass percentage (β = 0.78 ± 0:27, p = 0.003). There is an association between birth weight, the physical variables of growth and body composition. In addition, it was observed that birth weight has changed the dynamics of growth in stature, body weight and lean mass. On the other hand, children with lower birth weight were those who had lower fat-free mass and a higher percentage of fat.

Orientadores: Andre Victor Lucci Freitas, Gilson Rudinei Pires Moreira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-14T04:54:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jorge_LeonardoRe.pdf: 888352 bytes, checksum: c01c6431846a40e1df9b96f8228e1f95 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Insetos fitófagos e suas plantas hospedeiras são um modelo valioso no estudo da influência do ambiente sobre o fenótipo, uma vez que estas são a única fonte de alimento e modulam a interação do herbívoro com outras espécies. Dado esse papel preponderante, espera-se que a planta hospedeira exerça influência em diversas características dos herbívoros, das mais diretamente relacionadas ao desempenho a diferenças sutis na morfologia. Além disso, deve haver relação inversa entre o desempenho e a magnitude da assimetria flutuante dos indivíduos criados em cada uma das hospedeiras. Para testar essas expectativas, estudamos o tamanho e a forma das asas, e sua assimetria, na borboleta Heliconius erato phyllis. Por meio das ferramentas da morfometria geométrica, testamos se havia variação em forma e tamanho entre indivíduos criados em diferentes hospedeiras e testamos também se havia assimetria direcional e flutuante. Detectamos uma variação marcada na forma das asas entre indivíduos que consumiram diferentes hospedeiras, uma assimetria direcional muito consistente, além de resultados pouco consistentes para a assimetria flutuante. Os resultados observados reforçam o papel da plasticidade fenotípica e das plantas hospedeiras na variação morfológica de insetos fitófagos, além de contribuírem com as atuais críticas à assimetriaflutuante como indicadora de desempenho. / Abstract: Phytophagous insects and its host plants are a valuable model to study how the environment can influence an organism's phenotype, as plants are the only food source and mediate the herbivore's interaction with other species. It is expected that the host exerts influence on diverse herbivore traits, from those directly related to performance to subtle differences in morphology. Além disso, deve haver relação inversa entre o desempenho e a magnitude da assimetria flutuante dos indivíduos criados em cada uma das hospedeiras. Besides, an inverse relationship between performance and fluctuating asymmetry is expected for individuals reared on different hosts. To test these expectations, we investigate variation in wing size, shape and asymmetry in the butterfly Heliconius erato phyllis. By using geometric morphometrics tools, we tested size and shape variation among hosts and also tested fluctuating and directional asymmetry in shape and size. We detected a strong wing shape variation among individuals reared on different host species, a very consistent directional asymmetry and inconsistent results for fluctuating asymmetry. The observed results reinforce the role of phenotypic plasticity and of the host-plants in the morphological variation of phytophagous insects, besides contributing to the current criticism raised against fluctuating asymmetry as an index of performance. / Universidade Estadual de Campi / Ecologia / Mestre em Ecologia