Genetic analysis of 433 samples of serious crop pest aphid Diuraphis noxia was conducted with the use of 8 microsatellites loci. Statistical analysis revealed sexual reproduction of D. noxia in temperate regions. The linkage disequilibrium was detected because of the excess of heterozygotes. These results support the theory of RNDr. Starý about the invasion of D. noxia to American continent via states of North Africa, Spain and France.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / As florestas tropicais brasileiras (Amazônia e a Mata Atlântica) possuem alta diversidade de espécies e atualmente estão separadas por um cinturão de vegetação aberta. Parte deste cinturão é ocupada pela Caatinga, onde se encontram os Brejos de Altitude, testemunhos das conexões históricas entre a Mata Atlântica e a Amazônia. O Centro de Endemismos Pernambuco (CEPE) é a unidade biogeográfica que compõe a Mata Atlântica ao norte do rio São Francisco e contém diversos táxons endêmicos. Esta região apresenta uma mastofauna compartilhada com a Amazônia, devido às conexões existentes durante o Cenozóico. A presença do rio São Francisco em seu limite sul pode atuar como barreira ao fluxo gênico e explicar os endemismos encontrados no CEPE. Contrastando com sua situação peculiar, a mastofauna do CEPE ainda carece de estudos aprofundados sobre a identificação de suas espécies, padrões geográficos e relações filogenéticas. Revisões recentes têm identificado espécies diferentes ao norte e ao sul do rio São Francisco, mas poucos trabalhos têm proposto hipóteses biogeográficas para o CEPE. Para ampliar o conhecimento sobre a identidade e distribuição geográfica dos pequenos mamíferos do CEPE e sua estrutura filogeográfica, foram realizados levantamentos de espécies e análises de diversidade genética e morfométrica para algumas espécies. Os levantamentos consistiram de visitas às coleções científicas a fim de identificar as espécies ocorrentes no CEPE e excursões de coleta com 5 a 17 noites consecutivas em 12 localidades ao longo do CEPE, que totalizaram 64691 armadilhas noites e resultaram na coleta de 476 exemplares de 31 espécies. As espécies foram identificadas com base na morfologia externa e craniana e por análises citogenéticas. Para investigar a biogeografia do CEPE, análises de genética de populações, filogeográficas e morfométricas foram realizadas para os marsupiais Caluromys philander, Didelphis aurita, Marmosa murina, Metachirus nudicaudatus e os roedores Akodon cursor, Oecomys catherinae e Rhipidomys mastacalis para avaliar a existência de diferenciação nas populações do CEPE e suas relações com as linhagens Amazônicas e Atlânticas. Estes resultados mostraram que a diversificação dos pequenos mamíferos do CEPE ocorreu tanto no Terciário quanto no Quaternário. Algumas populações, como em Caluromys philander e Oecomys catherinae, mostraram afinidades com linhagens amazônicas, enquanto outras, como em Metachirus nudicaudatus e Rhipidomys mastacalis, apresentaram afinidades com linhagens atlânticas. Os pequenos mamíferos do CEPE apresentaram diferenciação em relação às suas linhagens irmãs, com algumas linhagens podendo tratar-se de espécies ainda não descritas (e.g. Didelphis aff. aurita e Rhipidomys aff. mastacalis). Esta diferenciação provavelmente foi causada pelos eventos cíclicos de flutuações climáticas que provocaram elevações no nível do mar e retração das florestas tropicais, isolando as populações do CEPE. Por fim, para auxiliar na identificação das espécies em novas coletas, de suas distribuições geográficas e de suas características citogenéticas e ecológicas, foi elaborado um guia reunindo todas as informações disponíveis sobre as espécies de pequenos mamíferos do CEPE. / The Brazilian tropical rainforests (Amazon and Atlantic Forest) present high species diversity and are currently separated by a belt of open and dry vegetation. Part of this belt is occupied by the Caatinga, where are found the Brejos de Altitude, evidence of the historical connections between the Atlantic Forest and the Amazon. The Pernambuco Endemism Center (CEPE) is the biogeographic unit of the Atlantic Forest located north of the São Francisco River and contains several endemic taxa. Part of its mammal fauna is shared with the Amazon, due to former connections in the Cenozoic. The presence of the São Francisco river in its southern limit may act as a barrier to gene flow and explain the endemism found in CEPE. In contrast to their peculiar situation, the mammalian fauna from CEPE still lacks detailed studies on its taxonomic composition, geographic patterns and phylogenetic relationships. Recent reviews have identified different species in the north and south of the San Francisco river, but few studies have proposed biogeographical hypotheses for the CEPE. In order to increase knowledge on the identity and geographical distribution of the small mammals in the CEPE and their phylogeographic structure, species surveys were carried out and the genetic and morphometric diversity of some of the species found were assessed. The surveys consisted of visits to scientific collections to identify the species occurring in CEPE and trapping trips, with 5 to 17 consecutive nights, in 12 sites throughout the CEPE, totaling 64,691 trap-nights, resulting in the collection of 476 specimens of 31 species. The specimens were identified based on external and cranial morphology and cytogenetic analysis. To investigate the biogeography of CEPE, genetics, phylogeographic and morphometric analysis were performed with the marsupials Caluromys philander, Didelphis aurita, Marmosa murina, Metachirus nudicaudatus and the rodents Akodon cursor, Oecomys catherinae and Rhipidomys mastacalis to assess the existence of differentiation in CEPE populations and their relationships with the Amazon and Atlantic Forest lineages. These results showed that diversification of small mammals in CEPE occurred in both the Tertiary and Quaternary. Some populations, such as Caluromys philander and Oecomys catherinae showed affinities with amazonian lineages, while others, like Metachirus nudicaudatus and Rhipidomys mastacalis, showed affinities with atlantic lineages. The small mammals from CEPE showed differentiation from their sisters lineages, with some lineages probably being, in fact, undescribed species (eg Didelphis aff. aurita and Rhipidomys aff. mastacalis). This differentiation was probably caused by cyclical events of climate fluctuations that led to sea level rises and retractions of the tropical forests, thus isolating the populations in CEPE. Finally, to help identifying species in future field surveys, their geographic distributions and ecological and cytogenetic features, a guide was prepared by gathering all available information on the species of small mammals from CEPE.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The Quaternary period was marked by considerable changes on climate and vegetation. In the Southern Hemisphere, glaciations were milder than in the Northern Hemisphere, however, there were temperature reductions, and the climate became drier. Thus, climate-related modifications occurred in the Atlantic forest vegetation, which contracted its distribution being substituted towards other types, such as Cerrado and Caatinga . The original Atlantic forest vegetation became restricted to moist locations with milder temperatures, called refuges, which sheltered most part of the biodiversity at this time. It is known that such paleoclimatic changes affected the population dynamics of many species, especially in the Northern Hemisphere. However, it is still not clear how much these impacts influenced the species of the Neotropical region. The two species of this study, Drosophila maculifrons and Drosophila griseolineata, belong to the guaramunu group of Drosophila, and are considered sister-species that diverged about four million years ago. However, disregarding their close phylogenetic relationships, they present some distinct ecological patterns, the first species being more generalist, and the second more restricted to forest environments. Due to this ecological heterogeneity, these two species are potential indicators of the genetic consequences caused by the climatic fluctuations of the Quaternary, especially in face of a comparative perspective. The aims of this study were to evaluate the intraspecific diversity of different D. maculifrons and D. griseolineata populations, analyze the structure of individuals and populations in these two species of the guaramunu group and identify the ecological and evolutionary forces that modeled their distribution in Southern/Southeastern Brazil. In order to do so, 114 individuals were collected along the South, Southeast and Center-west regions of Brazil and Medellin, Colombia. Modeling analysis was performed, together with phylogenetic and phylogeographic analyses, with the last based in sequences of COI (Cytochrome Oxidase Subunit I) and COII (Cytochrome Oxidase Subunit II) genes. In general, the results that inferred the distribution of the most suitable habitat for each species indicate that the two species occur in sympatry at several points, although D. maculifrons is more widely distributed than D. griseolineata, at least in the brazilian territory. According to our phylogeographic analysis, D. maculifrons presents low levels of diversity and structure for mtDNA, which could be explained by a recent populational expansion event, dated for about 20 to 30 thousand years ago. On the other hand, D. griseolineata shows moderate levels of diversity and population structure, and its populations seem to have remained stables along time, showing a pattern of isolation by distance. So, it is interesting to evaluate the ecological and/or evolutionary factors which are responsible for all this difference, and this work represents a first step towards this understanding. / O período do Quaternário foi marcado por alterações consideráveis no clima e vegetação. No Hemisfério Sul, as glaciações foram mais amenas, entretanto, houve a redução da temperatura e o clima tornou-se mais seco. Dessa forma, ocorreram contrações na distribuição da Mata Atlântica e sua substituição por outros tipos, condizentes ao clima, como o Cerrado e a Caatinga. Assim, a vegetação de Mata Atlântica ficou restrita a locais úmidos e com temperaturas mais amenas, conhecidos como refúgios, os quais abrigaram grande parte da biodiversidade neste período. Sabe-se que essas alterações paleoclimáticas influenciaram a dinâmica populacional de muitas espécies, especialmente no Hemisfério Norte, porém ainda não está claro o quanto esses impactos influenciaram as espécies de distribuição Neotropical. As duas espécies em questão, Drosophila maculifrons e D. griseolineata, pertencem ao grupo guaramunu de Drosophila e são consideradas espécies irmãs, que divergiram aproximadamente há 4 milhões de anos. Porém, apesar do grau de parentesco, elas apresentam alguns padrões ecológicos distintos, sendo a primeira mais generalista e a segunda mais restrita a ambientes florestais. Devido a essa heterogeneidade ecológica, essas duas espécies são potenciais indicadoras das conseqüências genéticas ocasionadas pelas flutuações climáticas do Quaternário, principalmente em face de uma perspectiva comparativa. Os objetivos deste trabalho foram avaliar a diversidade intra-específica de diferentes populações de D. maculifrons e D. griseolineata, analisar a estruturação de indivíduos e populações nestas duas espécies do grupo guaramunu e inferir as forças ecológicas e evolutivas que modelaram sua distribuição ao longo do sul e sudeste brasileiros. Para isso, nossa amostragem conta com 114 indivíduos distribuídos ao longo das regiões Sul, Sudeste, Centro-Oeste do Brasil e Medellin na Colômbia. Foram realizadas análises de modelagem, bem como análises filogenéticas e filogeográficas, sendo que essas duas últimas basearam-se nas sequências dos genes COI (Citocromo Oxidase Subunidade I) e COII (Citocromo Oxidase Subunidade II). De uma forma geral, os resultados que inferiram a distribuição dos habitats mais adequados para cada espécie indicam que as duas espécies apresentam diversos pontos de simpatria, embora D. maculifrons seja mais amplamente distribuída em território brasileiro. De acordo com as análises filogeográficas, D. maculifrons apresenta baixos níveis de diversidade e estruturação em nível de DNA mitocondrial, o que pode ser explicado por um evento de expansão populacional recente, datado para aproximadamente 20 a 30 mil anos. Por outro lado, D. griseolineata apresenta níveis moderados de diversidade e estruturação populacional e suas populações parecem ter se mantido estáveis ao longo do tempo, apresentando um padrão de isolamento por distância. É, pois, interessante avaliar os fatores ecológicos e/ou evolutivos responsáveis por toda essa diferença, e esta dissertação representa um primeiro passo rumo a esse entendimento.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:21:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4533.pdf: 2866936 bytes, checksum: a3b1ef75c45a68a6305453e240c9d466 (MD5) Previous issue date: 2012-05-18 / Universidade Federal de Minas Gerais / PILOSOCEREUS AURISETUS is a taxonomic group composed by eight columnar cacti species occurring on rock outcrops in xeric environments. As other xerophitic species found outside the Caatinga domain, the species populations of P. AURISETUS group exhibit a disjunct distribution pattern within the Cerrado domain in central and eastern Brazil. Such a distribution pattern may have resulted from long-distance dispersal events or fragmentation of a more extensive distribution in the past. The main goal of this work was identify demographic events that possibly shaped the evolutionary history of the group and resulted in the current biogeographic pattern. In the present work, phylogenetic analyses and phylogeographical inferences were implemented using the nucleotide variation of plastid genomic sequences. The phylogenetic analyses showed the absence of reciprocal monophyly for great part of the species and the occurring of quite divergent species from the others of the group: P. jauruensis, P. aureispinus e P. bohlei. In addition, P. machrisii populations formed two distinct clades highly supported by the phylogeny which partly agree with the geographic distribution of the species (north and central-south). Population analyses and phylogeographical inferences allowed the identification of the diversification origin of the group and the possible expansion and fragmentation events which determined the evolutionary pathway of the populations. The genetic variability level and the genetic structure observed alongside the current distribution pattern of the populations and biological information about the species suggest that fragmentation events were the main responsible for the biogeographical pattern of the group, which should be related to the palioclimatic oscillations of the Quaternary. / PILOSOCEREUS AURISETUS é um grupo taxonômico composto por oito espécies de cactos colunares que ocorrem associadas a afloramentos rochosos em ambientes xéricos. Assim como outras espécies xerófitas encontradas fora do domínio da Caatinga, as populações das espécies do grupo P. AURISETUS exibem um padrão de distribuição descontínua dentro do domínio Cerrado no centro e leste do Brasil. Esse padrão de distribuição pode ser resultado de eventos de dispersão a longa distância ou de fragmentação de uma distribuição mais extensa no passado. O objetivo principal desse trabalho foi identificar eventos demográficos que possivelmente moldaram a história evolutiva do grupo e resultaram no padrão biogeográfico atual. No presente trabalho foram realizadas análises filogenéticas e inferências filogeográficas a partir da variação nucleotídica de sequências do genoma plastidial. As análises filogenéticas demonstraram que a maior parte das espécies do grupo não apresenta monofilia recíproca de seus haplótipos e que o grupo abrange três espécies bastante divergentes das demais: P. jauruensis, P. aureispinus e P. bohlei. Adicionalmente, as populações da espécie P. machrisii formaram dois clados distintos e bem suportados na filogenia, os quais concordam parcialmente com a distribuição geográfica da espécie (norte e centro-sul). As análises populacionais e as inferências filogeográficas permitiram inferir a origem da diversificação do grupo e os possíveis eventos de expansão e fragmentação que determinaram o caminho evolutivo das populações. Os níveis de variabilidade genética e estruturação observados, juntamente com o padrão atual de distribuição das populações e informações sobre a biologia das espécies, sugerem que eventos de fragmentação foram os principais responsáveis pelo padrão biogeográfico do grupo, os quais devem estar relacionados às oscilações palioclimáticas do Quaternário.

Os chamados ‘complexos de espécies’ são definidos como grupos de organismos que compartilham características morfológicas muito semelhantes. Os complexos de espécies representam um problema para os sistemas de classificação baseados apenas em caracteres morfológicos, uma vez que os critérios para delimitação de espécies são subjetivos e, por isso, variam de acordo com cada taxonomista. O complexo integrifolia, que reúne diversos taxa com características florais muito semelhantes à espécie Petunia integrifolia (Hook.) Schinz & Thell, é um exemplo dessa problemática taxonômica. A determinação de espécies dentro desse complexo, baseada apenas em caracteres morfométricos, é até hoje ainda muito controversa. Nesse trabalho, os espaçadores internos transcritos do DNA nuclear ribossomal (ITS1 e ITS2) e dois espaçadores intergênicos (trnS-trnG e psbA-trnH) do DNA plastidial (cpDNA) foram seqüenciados em 69 indivíduos pertencentes a cinco entidades taxonômicas do complexo integrifolia na tentativa de entender sua história evolutiva e melhor contribuir para a correta delimitação das espécies. Análises populacionais e filogeográficas dos três marcadores do cpDNA mostraram que apenas a entidade taxonômica descrita como Petunia interior pode ser considerada uma espécie distinta de Petunia integrifolia. As outras quatro entidades taxonômicas estão divididas em duas linhagens genéticas independentes e alopátricas, que surgiram mais ou menos na mesma época após um evento de diminuição populacional seguido de rápida expansão. Uma dessas linhagens está localizada na planície costeira do Rio Grande do Sul e Santa Catarina, enquanto a outra linhagem se distribui na porção continental do RS ao oeste da Lagoa dos Patos. Análises morfométricas mais detalhadas mostram que essas duas linhagens genéticas podem ser distinguidas taxonomicamente e, portanto, são definidas como duas subespécies de Petunia integrifolia. Há indícios de que um processo de especiação por adaptação a dois ambientes distintos (alta salinidade na planície costeira e baixa salinidade na porção continental) esteja envolvido na divergência dessas duas linhagens. No entanto, para confirmar essa hipótese, são necessários estudos adicionais. / “Species complex” are usually defined as group of species that are morphologically very similar and consequently are very difficult to distinguish. Species complexes, therefore, represent a serious problem to the classification systems based only in morphological characters, the criteria used to delimit species being subjective. The integrifolia complex, that congregates taxa with floral characteristics very similar to Petunia integrifolia (Hook.) Schinz & Thell, it is an example of this taxonomic challenge. The determination of the species inside of this complex, based only in morphometric characters, it is still very controversial. In this work, the internal transcribed spacers of the ribosomal nuclear DNA (ITS1 and ITS2) and two intergenic spacers (trnS-trnG and psbAtrnH) of the plastidial DNA (cpDNA) had been sequenced in 69 individuals pertaining to five taxonomic entities of the integrifolia complex, in the attempt to understand its evolutionary history and contribute to the better delimitation of the species. Populational and phylogeographic analyses of the three markers and of cpDNA had shown that only the taxonomic entity described as Petunia interior can be considered a distinct species of Petunia integrifolia. The four other taxonomic entities are divided in two independent and allopatric lineages, that diversified almost simultaneously after an event of population bottleneck followed by a fast expansion. One of these lineages is located in the coastal plain of the Rio Grande do Sul and Santa Catarina states, while to other lineage it’s distributed in the continental region of the Rio Grande do Sul to the west of the Lagoa dos Patos. Detailed morphometric analyses shown that these two lineages can be taxonomically distinguished and therefore, they may be considered as two subspecies of Petunia integrifolia. Some findings suggest that a process of adaptation to these two distinct environments (high salinity in the coastal plain and low salinity in the continental region) may be involved in the divergence of the two lineages. Additional studies are required to test this hypothesis.

abstract: Bayesian phylogeography is a framework that has enabled researchers to model the spatiotemporal diffusion of pathogens. In general, the framework assumes that discrete geographic sampling traits follow a continuous-time Markov chain process along the branches of an unknown phylogeny that is informed through nucleotide sequence data. Recently, this framework has been extended to model the transition rate matrix between discrete states as a generalized linear model (GLM) of predictors of interest to the pathogen. In this dissertation, I focus on these GLMs and describe their capabilities, limitations, and introduce a pipeline that may enable more researchers to utilize this framework. I first demonstrate how a GLM can be employed and how the support for the predictors can be measured using influenza A/H5N1 in Egypt as an example. Secondly, I compare the GLM framework to two alternative frameworks of Bayesian phylogeography: one that uses an advanced computational technique and one that does not. For this assessment, I model the diffusion of influenza A/H3N2 in the United States during the 2014-15 flu season with five methods encapsulated by the three frameworks. I summarize metrics of the phylogenies created by each and demonstrate their reproducibility by performing analyses on several random sequence samples under a variety of population growth scenarios. Next, I demonstrate how discretization of the location trait for a given sequence set can influence phylogenies and support for predictors. That is, I perform several GLM analyses on a set of sequences and change how the sequences are pooled, then show how aggregating predictors at four levels of spatial resolution will alter posterior support. Finally, I provide a solution for researchers that wish to use the GLM framework but may be deterred by the tedious file-manipulation requirements that must be completed to do so. My pipeline, which is publicly available, should alleviate concerns pertaining to the difficulty and time-consuming nature of creating the files necessary to perform GLM analyses. This dissertation expands the knowledge of Bayesian phylogeographic GLMs and will facilitate the use of this framework, which may ultimately reveal the variables that drive the spread of pathogens. / Dissertation/Thesis / Doctoral Dissertation Biomedical Informatics 2017

Orientador: Anderson Luis Alves / Banca: Claudio de Oliveira / Banca: Claudio Henrique Zawadzki / Resumo: Astyanax paranae é uma espécie de peixe de pequeno porte que habita cabeceiras de riachos, resultando no isolamento geográfico entre as populações. Sendo considerada endêmica da bacia do Alto rio Paraná, recentemente foi elevada a espécie, deixando de ser considerada uma subespécie de A. scabripinnis, sendo a única espécie do "complexo scabripinnis" presente nessa bacia. Os raros relatos de dados moleculares populacionais e a ausência de uma análise filogeográfica consistente para populações de A. paranae, aliado as evidências citogenéticas e morfológicas de que essa espécie não represente uma unidade monofilética, reforçam a necessidade de um amplo estudo evolutivo e biogeográfico na bacia do Alto rio Paraná, reconhecidamente uma área de endemismo ictiológico. Nesse sentido, caracterizou-se a variabilidade genética em populações de A. paranae a fim de se estabelecer as relações filogenéticas e filogeográficas entre as linhagens de DNA na bacia do Alto rio Paraná, através da identificação dos haplótipos do mtDNA a partir da sequência completa do gene da ATP sintetase 6 e 8 (ATPase 6/8), num total de 842pb, bem como a caracterização das quatro espécies mais abundantes dessa bacia por PCR-RFLP. As análises filogenéticas foram realizadas com 88 exemplares de A. paranae além de 70 exemplares de espécies relacionadas do gênero, num total de 158 indivíduos analisados. Como grupo externo foram incluídos exemplares de Serrapinnus e Bryconamericus. As topologias foram geradas a partir dos métodos de Neighbor Joining, Máxima Parcimônia, no programa PAUP 4.0b10, e Inferência Bayesiana, no programa Mr. Bayes, enquanto a rede de haplótipo foi gerada no programa TCS. O relógio molecular foi utilizado para estimar o tempo de divergência entre as espécies/linhagens adotando a taxa de 1.3%/Ma para o gene ATPase 6/8. Tanto as análises filogenéticas... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Astyanax paranae is small sized species of fish that inhabit small headwater streams, resulting in geographical isolation between populations. Being considered endemic to the Upper Paraná River basin it was considered a species and no longer a subspecies of A. scabripinnis, being the only one species of the "scabripinnis complex" present in this basin. The few reports of molecular population data and the absence of a consistent phylogeographic analysis for populations of A. paranae, combined to cytogenetic and morphological evidences that this species does not represent a monophyletic unit, reinforce the need of a wide study of evolution and biogeography in the Upper Paraná River basin, a known area of ichthyological endemism. The genetic variability in populations of A. paranae was characterized in order to establish phylogenetic and phylogeographic relationships between mtDNA lineages in the Upper Paraná River basin, through the identification of mtDNA haplotypes from the complete sequence of the gene ATP synthase 6 and 8 (ATPase 6/8), a total of 842bp, and the characterization of the four most abundant species in this basin by PCR-RFLP. Phylogenetic analyses were made in 88 specimens of A. paranae and also in 70 of related species of the genus, resulting in 158 individuals analyzed. As outgroup, were included samples of Serrapinnus and Bryconamericus. The topologies were generated from the methods of Neighbor Joining, Maximum Parsimony and Bayesian Inference in the program PAUP 4.0b10, while the haplotype network was generated in the program TCS. The molecular clock was used to estimate time of divergence between species/lineage using the rate of 1.3%/Ma for the ATPase 6/8 gene. Both phylogenetic and phylogeographic analysis support the hypothesis that A. paranae does not form a monophyletic unit in the Upper Paraná River basin, being possible to identify seven... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-02-24Bitstream added on 2014-06-13T19:28:35Z : No. of bitstreams: 1 marreta_me_me_rcla.pdf: 773882 bytes, checksum: fb2183d5b02055be19ff645c0b0edf5d (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Astyanax paranae é uma espécie de peixe de pequeno porte que habita cabeceiras de riachos, resultando no isolamento geográfico entre as populações. Sendo considerada endêmica da bacia do Alto rio Paraná, recentemente foi elevada a espécie, deixando de ser considerada uma subespécie de A. scabripinnis, sendo a única espécie do “complexo scabripinnis” presente nessa bacia. Os raros relatos de dados moleculares populacionais e a ausência de uma análise filogeográfica consistente para populações de A. paranae, aliado as evidências citogenéticas e morfológicas de que essa espécie não represente uma unidade monofilética, reforçam a necessidade de um amplo estudo evolutivo e biogeográfico na bacia do Alto rio Paraná, reconhecidamente uma área de endemismo ictiológico. Nesse sentido, caracterizou-se a variabilidade genética em populações de A. paranae a fim de se estabelecer as relações filogenéticas e filogeográficas entre as linhagens de DNA na bacia do Alto rio Paraná, através da identificação dos haplótipos do mtDNA a partir da sequência completa do gene da ATP sintetase 6 e 8 (ATPase 6/8), num total de 842pb, bem como a caracterização das quatro espécies mais abundantes dessa bacia por PCR-RFLP. As análises filogenéticas foram realizadas com 88 exemplares de A. paranae além de 70 exemplares de espécies relacionadas do gênero, num total de 158 indivíduos analisados. Como grupo externo foram incluídos exemplares de Serrapinnus e Bryconamericus. As topologias foram geradas a partir dos métodos de Neighbor Joining, Máxima Parcimônia, no programa PAUP 4.0b10, e Inferência Bayesiana, no programa Mr. Bayes, enquanto a rede de haplótipo foi gerada no programa TCS. O relógio molecular foi utilizado para estimar o tempo de divergência entre as espécies/linhagens adotando a taxa de 1.3%/Ma para o gene ATPase 6/8. Tanto as análises filogenéticas... / Astyanax paranae is small sized species of fish that inhabit small headwater streams, resulting in geographical isolation between populations. Being considered endemic to the Upper Paraná River basin it was considered a species and no longer a subspecies of A. scabripinnis, being the only one species of the “scabripinnis complex” present in this basin. The few reports of molecular population data and the absence of a consistent phylogeographic analysis for populations of A. paranae, combined to cytogenetic and morphological evidences that this species does not represent a monophyletic unit, reinforce the need of a wide study of evolution and biogeography in the Upper Paraná River basin, a known area of ichthyological endemism. The genetic variability in populations of A. paranae was characterized in order to establish phylogenetic and phylogeographic relationships between mtDNA lineages in the Upper Paraná River basin, through the identification of mtDNA haplotypes from the complete sequence of the gene ATP synthase 6 and 8 (ATPase 6/8), a total of 842bp, and the characterization of the four most abundant species in this basin by PCR-RFLP. Phylogenetic analyses were made in 88 specimens of A. paranae and also in 70 of related species of the genus, resulting in 158 individuals analyzed. As outgroup, were included samples of Serrapinnus and Bryconamericus. The topologies were generated from the methods of Neighbor Joining, Maximum Parsimony and Bayesian Inference in the program PAUP 4.0b10, while the haplotype network was generated in the program TCS. The molecular clock was used to estimate time of divergence between species/lineage using the rate of 1.3%/Ma for the ATPase 6/8 gene. Both phylogenetic and phylogeographic analysis support the hypothesis that A. paranae does not form a monophyletic unit in the Upper Paraná River basin, being possible to identify seven... (Complete abstract click electronic access below)

Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2017-02-01T10:30:20Z No. of bitstreams: 1 TeseJLRM.pdf: 6417864 bytes, checksum: 533196c58789b808d650a9caa133729c (MD5) / Approved for entry into archive by Camila Passos (camilapassos@ufscar.br) on 2017-02-01T10:36:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseJLRM.pdf: 6417864 bytes, checksum: 533196c58789b808d650a9caa133729c (MD5) / Approved for entry into archive by Camila Passos (camilapassos@ufscar.br) on 2017-02-01T10:39:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseJLRM.pdf: 6417864 bytes, checksum: 533196c58789b808d650a9caa133729c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-01T10:40:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseJLRM.pdf: 6417864 bytes, checksum: 533196c58789b808d650a9caa133729c (MD5) Previous issue date: 2015-04-30 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / The family Anostomidae has approximately 150 species, belonging to 14 genera. Several attempts to define the subfamilies were unsuccessful. Within the family, the Leporinus genus is the most specious (approx. 90 valid species). A ZZ/ZW sex chromosomes system has been described for seven species of Leporinus, which would constitute a monophyletic group. Another ZW sex chromosomes system has been described only for Leporinus geminis. The ZW Leporinus species presents an interesting distribution, being distributed in almost every major South American basins. The aim of this study was to reconstruct the phylogenetic relationships of family Anostomidae and several species of Leporinus genus. Also, evaluate the monophyly of species with ZZ/ZW sex chromosomes, as well as de novo origin of the sex chromosomes described for Leporinus geminis. Additionally, It will be evaluated the functionality of the DNA barcodes for the family Anostomidae. Another aim was to evaluate the phylogeographic distribution pattern of ZZ/ZW Leporinus species. For the barcode was analyzed the Cytochrome Oxidase subunit I of 430 individuals (122 lineages). Distance analyzes were performed using the K2P model. For the molecular phylogeny were amplified two mitochondrial genes (Cytochrome B and Cytochrome Oxidase I) and three nuclear markers (recombination activating gene 1 and 2, and Myosin, heavy chain 6, cardiac muscle, alpha gene) from 104 lineages (69 nominal species). Phylogenetic trees were constructed using methods of maximum parsimony, maximum likelihood and Bayesian species tree. For the phylogeographic analysis, was constructed a calibrated tree, including the 15 recovered linages for the ZW group. The dataset was calibrated using the rise of the Eastern Cordillera, about 12 million years ago. The DNA barcode is a powerful tool for the linage identification of the family Anostomidae. The average intraspecific distance was 0.106%. The lowest interspecific distance was 0.479%. The genetic distances founded show that the threshold to separate lineages is lower than traditionally suggested for fishes (1% and 2%). The family Anostomidae is monophyletic, being found twenty-two clades within it. The subfamilies Anostominae sensu Winterbottom (1980) and Leporellinae were recovered as valid, while a more inclusive Leporininae has to be redescribed. The Leporinus genus was recovered as paraphyletic, requiring several taxonomic changes. The ZZ/ZW Leporinus species were recovered as a monophyletic group. Sex chromosomes of Leporinus geminis were confirmed as an evolutionary convergence. The evolutionary history of ZZ/ZW Leporinus species proved to be complex. The lineage speciation of the proto-Amazon-Orinoco was given by paleogeographic processes, while the lineage diversification in the Eastern Brazilian Shield was predominantly hydrogeological and by dispersion through paleo-basins in low sea level period. / A família Anostomidae possui aproximadamente 150 espécies, distribuídas em 14 gêneros. Diversas tentativas de delimitar as subfamílias não têm tido muito sucesso. Na família o gênero Leporinus é o mais especioso (aprox. 90 espécies válidas). Um sistema de cromossomos sexuais ZZ/ZW foi descrito para sete espécies de Leporinus, que formariam um grupo monofilético. Outro sistema de cromossomos sexuais ZW foi descrito unicamente para Leporinus geminis. As espécies de Leporinus com cromossomos ZW apresentam uma interessante distribuição, estando distribuídas praticamente em todas as grandes bacias hidrográficas sul-americanas. O intuito do estudo é reconstruir as relações filogenéticas da família Anostomidae e das distintas espécies do gênero Leporinus. Avaliar a monofilia do grupo de espécies com cromossomos sexuais ZZ/ZW, assim como a origem de novo dos cromossomos sexuais descritos para Leporinus geminis. Será avaliada também a funcionalidade dos códigos de barras de DNA para as espécies da família Anostomidae. Outro objetivo será avaliar o padrão de distribuição filogeográfica das espécies do gênero Leporinus que possuem sistemas de cromossomos sexuais ZZ/ZW. Para o barcode foi analisado o Citocromo oxidase I de 430 indivíduos (122 linhagens). Foram realizadas análises de distância, usando o modelo K2p. Para a filogenia molecular foram amplificados dois genes mitocondriais (Citocromo B e Citocromo oxidase I) e três nucleares (o gene de ativação da recombinação 1 e 2 e a cadeia pesada 6 da miosina, isoforma alfa do músculo cardíaco) para 104 linhagens (69 espécies nominais). Foram construídas árvores filogenéticas usando os métodos de máxima parcimônia, máxima verossimilhança e bayesian species tree. Para a análise filogeográfica, construiu-se uma árvore calibrada, incluídos as 15 linhagens recuperadas para o grupo ZW. O evento de calibração foi o surgimento da Cordilheira Oriental há 12 Milhões de anos. O DNA barcode é uma ferramenta eficiente para a identificação das linhagens da família Anostomidae. A média da distância intraespecífica foi de 0,106%. O menor valor de distância interespecífica foi de 0,479%. As distâncias genéticas encontradas mostram que o limiar para separar linhagens é mais baixo que os sugeridos para peixes (1% ou 2%). A família Anostomidae é monofilética, sendo encontrados vinte e dois clados dentro dela. As subfamílias Anostominae sensu Winterbottom (1980) e Leporellinae foram recuperadas como válidas, enquanto que um mais abrangente Leporininae precisa ser redescrito. O gênero Leporinus foi recuperado como parafilético, sendo necessárias várias mudanças taxonômicas. As espécies de Leporinus com cromossomos sexuais ZZ/ZW foram recuperadas dentro de um grupo monofilético. Os cromossomos sexuais de Leporinus geminis foram confirmados como uma convergência evolutiva. A história evolutiva das espécies de Leporinus com cromossomos sexuais ZZ/ZW mostrou-se complexa. Sendo que a especiação na linhagem do proto-Amazonas-Orinoco foi dada por processos paleogeográficos, enquanto que o processo de diversificação na linhagem do leste do Escudo Brasileiro foi predominantemente hidrogeológico e por dispersão por meio de paleo-bacias no período de baixo nível do mar.

Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2017-02-06T12:54:43Z No. of bitstreams: 1 DissTARC.pdf: 2899110 bytes, checksum: 8d7daeb56bf91e6fe2ef2dee11c935ba (MD5) / Approved for entry into archive by Camila Passos (camilapassos@ufscar.br) on 2017-02-06T18:38:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissTARC.pdf: 2899110 bytes, checksum: 8d7daeb56bf91e6fe2ef2dee11c935ba (MD5) / Approved for entry into archive by Camila Passos (camilapassos@ufscar.br) on 2017-02-06T18:38:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissTARC.pdf: 2899110 bytes, checksum: 8d7daeb56bf91e6fe2ef2dee11c935ba (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-06T18:38:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissTARC.pdf: 2899110 bytes, checksum: 8d7daeb56bf91e6fe2ef2dee11c935ba (MD5) Previous issue date: 2016-07-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Meliponini is a tribe of bees popularly known as stingless bees that occurs in tropical and subtropical areas of the world, being more diversified in Neotropical and Indo-Malaya regions. Currently, 29 genus and 244 species are present in Brazil. Only a few phylogeographic studies were realized with species of this tribe. The genus Partamona Schwarz, 1939 clusters 33 species with exclusive occurrence in the Neotropical region. The species Partamona helleri presents wide distribution throughout Atlantic forest and part of the Cerrado from the State of Minas Gerais, reason of the choice of this species as our model organism. This study aimed to elucidate the phylogeographic pattern of P. helleri populations throughout its distribution area. For this purpose, samples of 347 nests from 67 localities situated from Northern Bahia to Santa Catarina were collected. Three mitochondrial genes fragments (COI, CytB and 12S) were analysed, which resulted in 339 concatenated sequences. The phylogenetic reconstruction by Bayesian Inference (IB) showed several lineages in a little resolved polytomy, what hampered the definition of the phylogenetic relationships among haplotypes. The haplotype network illustrated the relationship between 73 haplotypes identified, being 64 of them exclusive of localities. The AMOVA showed that 91.7% of the genetic variation is due to interpopulacional differences, indicating high structuring among populations. A low significant correlation between genetic and geographic distances was observed (r = 0,2487; P < 0,0010). The Bayesian population analysis implemented by BAPS showed that five groups were more suited to explain that genetic structuring. Such result was partly compliant with established lineages in the topology obtained by IB and with the results observed in the haplotype network. The results showed that the northern populations of P. helleri distribution are quite differentiated among themselves and also from the others populations observed along the central and southern regions. However, it was not possible to access how the genetic variation of the northern populations is organized, and there may be a division in two or more phylogroups. For other populations, the existence of three possible phylogroups was verified, two in the central region and a third occupying the central and southern regions. The results obtained for the demographic history of these phylogroups were not conclusive, however, it is likely that the phylogroup occupying the central and southern regions is in an expansion process. It was also verified that the level of variation observed by phylogroup decreases towards north/south, which allowed to raise a hypothesis about the origin and dispersion of this species. / Meliponini é uma tribo de abelhas conhecidas popularmente como abelhas sem ferrão que possuem distribuição em áreas tropicais e subtropicais do globo, sendo mais diversificada nas regiões neotropicais e Indo-Malaia. No Brasil, estão descritos atualmente 29 gêneros e 244 espécies. Até o presente momento, poucos foram os estudos filogeográficos realizados com espécies da tribo. O gênero Partamona Schwarz, 1939 agrupa 33 espécies com ocorrência exclusiva na região Neotropical. A espécie Partamona helleri apresenta ampla distribuição ao longo de toda a Mata Atlântica e ainda em parte do Cerrado no estado de Minas Gerais, razão de sua escolha como organismo modelo. Este estudo teve por objetivo elucidar o padrão filogeográfico das populações da espécie ao longo de sua área de distribuição. Para tal, foram coletadas amostras de 347 ninhos em 67 localidades situadas desde o norte da Bahia até Santa Catarina. Foram analisados três fragmentos gênicos mitocondriais - COI, CytB e 12S - e as análises foram realizadas utilizando 339 sequências dos três genes concatenados. A reconstrução filogenética por Inferência Bayesiana (IB) apresentou várias linhagens em uma politomia pouco resolvida, o que comprometeu a verificação das relações filogenéticas entre os haplótipos. A rede haplotípica ilustrou as relações entre os 73 haplótipos identificados, sendo 64 deles exclusivos de localidade. A AMOVA mostrou que 91,7% da variação genética é resultado de diferenças interpopulacionais, indicando alta estruturação entre as populações. Foi verificada uma correlação baixa, porém significativa, entre distâncias genéticas e geográficas (r = 0,2487; P < 0,0010). A análise de estrutura populacional pelo método bayesiano implementada no software BAPS mostrou que a probabilidade posterior mais adequada para explicar a estruturação genética foi de cinco agrupamentos. Tal resultado foi, em parte, concordante com as linhagens estabelecidas na topologia obtida por IB e com os resultados observados na rede haplotípica. Os resultados mostraram que as populações ao norte da distribuição são bastante diferenciadas entre si e também das demais populações observadas ao longo da parte central e sul. No entanto, não foi possível acessar como a variação genética dessas populações está organizada, podendo haver a divisão das mesmas em dois ou mais filogrupos. Quanto às demais populações, a existência de três possíveis filogrupos foi verificada, dois na região central e um terceiro ocupando as regiões Central e Sul. Os resultados obtidos para a história demográfica dos filogrupos não foram conclusivos, porém, é provável que o filogrupo que ocupa as regiões central e sul esteja em processo de expansão populacional. Foi ainda verificado que o nível de variação observada por filogrupo diminui no sentido norte/sul, o que permitiu que uma hipótese sobre origem e dispersão da espécie fosse proposta.