O gerenciamento dos estoques pesqueiros, um dos instrumentos da biomanipulação, deve ter início com a classificação das espécies existentes e sua diversidade, a estrutura da rede alimentar e as relações reguladoras, como a relação predador-presa. O lago Paranoá (Brasília - DF) é um reservatório urbano que sofre pressões antrópicas devido a seus usos múltiplos. Após a construção enchimento, sucessivas introduções de espécies ictíicas exóticas causaram um desequilíbrio que, associado às pressões descritas acima, geraram uma aceleração no processo de eutrofização deste ambiente. Desta forma, os objetivos deste trabalho foram: avaliar os impactos ambientais da introdução das espécies predadoras sobre a cadeia trófica e a qualidade da água do reservatório; determinar a eficiência das diferentes espécies de predadores no controle das presas nas áreas marginais da represa, discutindo possíveis estratégias de manejo pesqueiro baseadas na estocagem de peixes predadores. Para tanto foram construídos 10 limnocurrais com lonas impermeáveis numa baía localizada no ETE-Norte (Estação de tratamento de esgotos - Norte). Em seu interior, após a retirada de todos os peixes, foram estocadas por um período de 28 dias, duas espécies de predadores (Cichla ocellaris e Pseudoplatytoma fasciatum) e uma comunidade simplificada de presas (Tilapia rendalli e Oreochromis niloticus), acima da capacidade do suporte do sistema, definida em 4 classes de tamanho. As biomassas de estocagem foram determinadas a partir da aplicação de retenona em uma área com dimensões conhecidas, e extrapoladas para as áreas dos limnocurrais. As variáveis físicas e químicos da água foram acompanhados semanalmente durante o experimento. Não houve diferenças significativas entre os tratamentos, em relação às variáveis limnológicas. Quanto ao controle das presas, o tucunaré mostrou-se um predador eficiente em relação às classes de tamanhos menores ) (2 - 6,9 cm e 7 - 12,9 cm), fato não observado para o tratamento com surubim. De acordo com os resultados obtidos, não foi comprovada a hipótese de cascata trófica devido à complexidade das interações entre os organismos em ambientes tropicais. / The managing of the fish stocks, one of the tools of the biomanipulation, must begin with the classification of the present species and their diversity, of the structure of the food web and of the regulation relations (as the relation predator-prey).The Paranoá Lake (Brasília, DF) is an urban reservoir that suffers human pressures as a result of its multiple uses. After its construction and filling, the successive introduction of many fish exotic species resulted in an unbalance that, associated with the pressures described above, generated an acceleration in the eutrophication process of the ambient. In this way, the objectives of this work were: evaluate the environmental impacts from the introduction of the species predators in food web and quality from the reservoir\'s water; decide the efficiency of the species of predators in the prey\'s control in the marginal areas from dam, discussing possible fishing strategies of management based in the Stocking of fish predators. Them, 10 limnocorrals were built with waterproof canvases in a bay located in ETE-NORTE (sewers handling Station - North). In its interior, after retreat of all fishes, by a period of 28 days, two species of predators were stocked (Cichla ocellaris and Pseudoplatystoma coruscans), and a community simplified of prey (Tilapia rendalli and Oreochromis niloticus), above from the capacity of the system, defined in 4 classes of size. The biomasses of stocking were determined from application of rotenona in an area with known dimensions, and overstepped for the areas of the limnocorrals. The physical-chemists parameters from the water were accompanied weekly during the experiment. It had no significant differences between the handlings, regarding the variables limnological. As regards the control of prey, C. ocellaris showed itself an efficient predator regarding the smallest classes of sizes (2 - 6,9 cm and 7 - 12,9 cm), fact do not observe for the handling with P. coruscans. Agreement with the results obtained, was not verified to hypothesis of trophic cascade due to the complexity of the interactions between the agencies in tropical environments.

Submitted by Geandra Rodrigues (geandrar@gmail.com) on 2018-05-17T12:26:36Z No. of bitstreams: 1 brunoantonioverissimo.pdf: 1171646 bytes, checksum: 91d0d062bdf9ac78afeda3631388b85b (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2018-05-22T14:12:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 brunoantonioverissimo.pdf: 1171646 bytes, checksum: 91d0d062bdf9ac78afeda3631388b85b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-22T14:12:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 brunoantonioverissimo.pdf: 1171646 bytes, checksum: 91d0d062bdf9ac78afeda3631388b85b (MD5) Previous issue date: 2018-02-27 / O objetivo deste estudo foi registrar as principais espécies predadoras das famílias Syrphidae e Asilidae, e avaliar se as mudanças de ambiente provocadas pela conversão de um sistema de monocultura de B. decumbens para um silvipastoril pode alterar a diversidade, abundância e constância desses predadores. Além disso, estudou os aspectos biológicos e comportamentais envolvidos na criação de S. nigra, de modo a se obter maiores informações para uma produção eficaz e viável do predador, para uma futura utilização em programas de manejo integrado de cigarrinhas das pastagens. Para a primeira parte da pesquisa, os insetos foram coletados por meio de armadilha Malaise, a quais foram instaladas em monocultura de B. decumbens e em sistema silvipastoril. A abundância de sirfídeos e asilídeos foi determinada com base no número de morfoespécie. Os índices de diversidade e constância foram calculados utilizando as metodologias de Shannon-Wiener e Bodenheimer, respectivamente. Para a segunda parte desta pesquisa, foram avaliados a fertilidade das fêmeas, viabilidade dos ovos, duração e viabilidade do período larval e pupal. Os aspectos comportamentais foram observados por meio da resposta olfativa de fêmeas acasaladas, em olfatômetro do tipo Y. Constatou-se as espécies de sirfídeos e asilídeos candidatas a serem investigadas quanto ao seu potencial de agente de controle biológico das pragas de pastagem. Além disso, pode-se afirmar que as alterações ambientais provocadas pela conversão de um sistema de monocultivo de B. decumbens para o silvipastoril alterou os índices ecologicos avaliados para a família Syrphidae, a qual pode ser usada como bioindicadora. Ademais, os adultos, ovos e pupas de S. nigra são possíveis de se manter em laboratório; no entanto a viabilidade larval foi baixa, desta forma é necessário novos estudos para diminuir essa baixa viabilidade. Observou-se preferência significativa do predador S. nigra pelos odores provenientes das ninfas em contraste com o ar limpo. Mostrando que as fêmeas de S. nigra são atraídas pelas ninfas da cigarrinha das pastagens . / The main predatory species of families Syrphidae and Asilidae were registered and the environmental changes caused by the conversion of a monoculture system of B. decumbens into a silvipastoral one were analyzed to verify whether they would alter the predators´ diversity, abundance and constancy. Further, the biological and behavioral aspects involved in the breeding of S. nigra were investigated to obtain in-depth information for effective and viable predator production for future use in spittlebug integrated management programs. Initially, insects were collected by malaise traps installed in a B. decumbens monoculture system and in a silvipastoral system. Syphidae and Asilidae abundance was determined by calculating the number of morphospecies, whilst diversity and constancy indexes were calculated by Shannon-Wiener and Bodenheimer methodologies, respectively. The second section comprised the assessment of females´ fertility, egg viability, duration and viability of the larva and pupa stages. Behavioral aspects were observed by olfactory response of mated females with a Y-type olfactometer. It was revealed Syphidiae and Asilidae species with capacity to biological control agents of pasture pests. Results revealed that environmental changes caused by the conversion of B. decumbens monoculture system into silvipastoral system altered the ecological indexes evaluated for the family Syrphidae, which may be used as a bioindicator. Although adults, eggs and pupae of S. nigra may be kept in the laboratory, however larval viability was low, in this way new studies are necessary to reduce this low viability

Orientador: Gustavo Quevedo Romero / Texto em português e inglês / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-24T16:18:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Omena_PaulaMunhoz_D.pdf: 3562543 bytes, checksum: 5d44970e0b040040755da9a84ed62a42 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Com a intensificação das transformações dos sistemas naturais pela atividade humana, o entendimento dos processos que afetam as comunidades e o funcionamento dos ecossistemas tornou-se um tema central para a ecologia contemporânea. As interações entre as espécies, bem como as interações entre as espécies e os componentes abióticos do meio ambiente, afetam tanto os padões de diversidade biológica como funções ecossistêmicas. Neste trabalho, buscou-se compreender o papel relativo das interações predador-presa e dos componentes abióticos sobre as propriedades das comunidades e funcionamento dos ecossistemas. No primeiro capítulo, investiguei o papel do tamanho do habitat sobre os efeitos de predadores terrestres na estrutura de comunidades e funcionamento de ecossistemas adjacentes. O tamanho do habitat modera cascatas tróficas dentro de ecossistemas, deste modo, esperei que efeitos similares do tamanho do habitat poderiam afetar cascatas tróficas que ocorrem através dos limites dos ecossistemas. No segundo capítulo, explorei predições relacionadas a variação no formato de pirâmides tróficas de biomassa ao longo de gradientes ambientais (tamanho do habitat, concentração de detritos e produtividade). Além disso, investiguei a contribuição relativa dos efeitos de consumo direto e do risco de predação nas interações predador-presa como mecanismos estruturadores de pirâmides tróficas de biomassa. No terceiro capítulo, tive como objetivo investigar os efeitos de dois extremos de um gradiente ambiental e os efeitos de predadores sobre os componentes da diversidade de presas detritívoras (i.e., diversidade funcional, filogenética e taxonômica). Além disso, explorei o papel relativo do ambiente, dos predadores e dos componentes da diversidade sobre o funcionamento ecossistêmico (i.e., decomposição e fluxo de nitrogênio). Os resultados encontrados nos três capítulos demonstram que fatores abióticos são cruciais na determinação das propriedades das comunidades, interações predador-presa e, consequentemente, no funcionamento ecossistêmico. O papel relativo dos efeitos cascatas de predadores é altamente dependente das condições ambientais que medeiam as interações entre predadores e presas / Abstract: In the face of the increasing transformation of environmental conditions by human activity, understanding the processes that affect communities and ecosystem functioning has become fundamental goals in ecology. The interactions between coexisting species and, their interactions with the abiotic components of environment, affect the patterns of biological diversity and functions of ecosystems. In this study, I sought to understand the relative role of predator-prey interactions and of abiotic factors on the communities¿ properties and ecosystem functioning. In the first chapter, I investigated the role of habitat size in mediating the effects of terrestrial predators on the structure of communities and the functioning of adjacent ecosystems. Habitat size mediated trophic cascades within ecosystems; therefore, I expected that similar effects of habitat size affect cross-ecosystem trophic cascades. In the second chapter, I explored predictions related to the variation of trophic pyramids of biomass across environmental gradients (i.e., habitat size, detritus concentration and productivity). Furthermore, I investigated the relative contribution of consumptive and non-consumptive effects of predators on the shape of trophic pyramids of biomass. In the third chapter, I sought to investigate the effects of two extremes of an environmental gradient and the effects of predators on the components of detritivores diversity (i.e., functional, phylogenetic and taxonomic). Moreover, I explored the relative role of environment, predators and detritivore diversity components on the functioning of ecosystems (i.e., detritus processing and nitrogen flux). The results from this study demonstrated that abiotic factors are crucial determinants of community properties, predator-prey interactions and ecosystem functioning. The relative role of the predators cascading effects are strongly dependent on the environmental conditions which mediate the interactions between predators and prey / Doutorado / Ecologia / Doutora em Ecologia

Estudos morfológicos representam ferramentas básicas para ampliação do conhecimento sobre determinado táxon e abrem caminhos para o desenvolvimento de outros estudos em diversas áreas como taxonomia, filogenia, etologia e ecologia. Neste trabalho, buscamos aprimorar o conhecimento morfológico na família Pentatomidae, investigando as variações presentes nas pernas de percevejos e como elas se desenvolvem ao longo do ciclo de vida. Estudando comparativamente as expansões tibiais e o aparato tibial na subfamília Asopinae, e verificamos que ambas as estruturas possuem uma ampla variação morfológica. As expansões podem estar presentes nas superfícies dorsal e ventral da tíbia, ou apenas na dorsal. A estrutura pode apresentar diferentes tamanhos entre as espécies, podendo ser até duas vezes a largura do eixo central da tíbia como nos gêneros Cazira e Heteroscelis, ou em outros casos como Alceorrhynchus, que se apresenta de forma diminuta. Além disso, as expansões podem ocorrer ao longo de toda a tíbia, ou apenas apicalmente. Em relação ao aparato tibial, verificamos que o número de cerdas é bastante variável entre as espécies analisadas, e que possui relação com o tamanho geral do inseto. Ainda, verificamos que a região circundante à estrutura apresenta morfologia variável. Com base nas variações encontradas, dez caracteres morfológicos foram propostos. Além dos adultos, estudamos a morfologia e alometria da tíbia ao longo da ontogenia em nove espécies de Pentatomidae das subfamílias Asopinae, Pentatominae e Edessinae. Foi constatado que o número de cerdas aumenta em cada estágio de desenvolvimento nas espécies de Asopinae, enquanto nas demais o número se mantém praticamente o mesmo. A alometria do aparato tibial se demonstrou positiva para todas as espécies de Asopinae nos testes realizados, enquanto nas subfamílias Pentatominae e Edessinae a alometria da estrutura foi maioritariamente negativa ou isométrica. Foi demonstrado que assim como em outros insetos, as pernas apresentam um crescimento acelerado em comparação com outras estruturas do corpo, neste caso, da cabeça. Além disso, constatamos que a largura de tíbia apresenta uma queda de tamanho do quinto ínstar para o estágio Adulto, e hipotetizamos que este fenômeno possa ter relação com a perda de estruturas presentes nas pernas das ninfas responsáveis por dar maior suporte ao peso do inseto. Os estágios imaturos de Tynacantha marginata Dallas são descritos, estruturas corporais são exploradas e comparadas morfologicamente, e características diagnósticas que permitem a identificação dos ovos e ninfas da espécie são fornecidas. / Morphological studies are basic tools to increase knowledge about a given taxon, opening paths for the development of other studies in several areas such as taxonomy, phylogeny, ethology and ecology. In this work, we aimed to improve the morphological knowledge in the Pentatomidae family, examining the variations present in the legs of stink bugs and how they develop throughout the life-cycle. Comparatively studying the tibial expansions and the foretibial apparatus in the Asopinae subfamily, we found that both structures have a wide morphological variation. The expansions may be present on the dorsal and ventral surfaces of the foretibia, or only on the dorsal surface. The structure can present different sizes between the species, being able to be up to twice the width of the tibial axis as in the genus Cazira and Heteroscelis, or in other cases like Alceorrhynchus, appears in a diminutive form. Besides, the expansions may occur along the entire tibia, or only apically. In relation to the foretibial apparatus, we verified that the number of setae is quite variable among the analyzed species, and that it is related with the general size of the insect. Also, we verified that the region surrounding the structure presents variable morphology. Based on the variations found, ten morphological characters are proposed. In addition to the adults, we studied the morphology and allometry of the foretibia along the ontogeny in nine species of Pentatomidae of the subfamilies Asopinae, Pentatominae and Edessinae. It was observed that the number of setae increases at each stage of development in the Asopinae species, while in the others the number remains practically the same. Allometry of the tibial apparatus was shown to be positive for all Asopinae species in the performed tests, while in the Pentatominae and Edessinae subfamilies the allometry of the structure was mostly negative or isometric. It has demonstrated that, as in other insects, the legs exhibit accelerated growth compared to other structures of the body, in our case, the head. In addition, we verified that tibia width shows a decrease in size of the fifth instar for the adult stage, and hypothesized that this phenomenon is related to the loss of structures present in the legs of the nymphs responsible for giving support to the weight of the insect. The immature stages of Tynacantha marginata Dallas are described, body structures are explored and morphologically compared and diagnostic features that allow identification of the eggs and nymphs of the species are provided.

Orientador: Denise de Cerqueira Rossa-Feres / Resumo: As interações entre espécies influenciam a estrutura de comunidades, a dinâmica das populações, a morfologia, a fisiologia e o comportamento das espécies. A mortalidade é um efeito direto promovido pelo predador, mas também há outros efeitos indiretos decorrentes da presença do predador, como alterações no comportamento da presa. Nos ambientes aquáticos a presa pode detectar o risco de predação por meio de sinais visuais, mecânicos e químicos. Ao detectar o predador, a presa pode usar estratégias, como formação de cardume, mudança no padrão de uso de habitat e diminuição da atividade natatória para reduzir a predação. Apesar de diminuir a taxa de predação, as estratégias antipredatórias tem custos para as presas e configuram um trade-off. Os comportamentos que aumentam a chance de escapar do predador prejudicam a atividade e o forrageamento dos girinos, diminuindo seu crescimento e suas chances de sobrevivência. Os aspectos morfológicos e fisiológicos são importantes na ocupação da coluna d’água por girinos, mas, será que a predação também é uma pressão que determina o modo como os girinos ocupam a coluna d’água? Entender como a predação influencia o comportamento dos girinos pode elucidar aspectos da dinâmica populacional e estruturação de comunidades, bem como dos mecanismos que regulam o padrão evolutivo dos anuros. Nesse contexto, esta dissertação, apresentada na forma de manuscrito, apresenta um estudo no qual foi testado experimentalmente como um predador aquático (náia... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Interactions between species influence community structure, population dynamics, morphology, physiology and species’ behavior. Mortality is a direct effect caused by the interaction with a predator, but even the simple presence of predators can lead to other indirect effects such as alterations on prey’s behavior. In aquatic environments, prey may detect predation risk by visual, mechanical, and chemical cues. When detecting a predator, the prey can use strategies to escape predation such as shoal formation, changes on habitat use pattern, and reduction on swimming activity. Despite decreasing predation rates, the antipredatory strategies have costs for the prey and set up a trade-off. For example, the same behavior that raises the prey’s chance to escape from a predator, decreases its foraging activity, leading thus to a reduction in the prey’s growth and survivorship. Among tadpoles, morphological and physiological aspects are important to determine water column occupation. But could predation also be an important pressure that determines the way tadpoles occupy the water column? Understanding how predation influences tadpoles’ behavior may elucidate populational dynamics and community structuring aspects, as well as the mechanisms that regulate anuran evolutionary patterns. In this sense, this dissertation presents a study, in a manuscript form, that tested experimentally the influence of an aquatic predator (Odonata water nymph; Micrathyria sp.) on the use of space, activ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The aim of this work is to study the temporal and spatiotemporal evolution of a threedimensional system that describes a predator-prey dynamics, where the predator population can develop an infectious disease. Thus, the predators are split into two subpopulations: susceptible predators and infected predators. The rate at which susceptible become infected is described by a Holling type II functional response giving saturation when the number of susceptible predators increases. We assume that the disease develops only in the predators population and that all are born susceptible, ie, there is no vertical transmission. In the temporal evolution system, described by ordinary di�erential equations, we analyze the asymptotic behavior of the model, describing the necessary conditions for the occurrence of qualitative changes, relating them to the basic reproduction number of predators and the basic reproduction number of the disease. In numerical simulations these changes are graphically described, from the variation of the parameters that determine the predation efficiency of the infected predator and the mortality rate of susceptible and infected predators. Starting from the same local dynamics, we include spatial variation and consider movement by difusion to the population, obtaining a system described by partial diferential equations in which we can observe in addition to the temporal evolution of the spatial evolution of the system, or as populations are distributed spatially over time, when and how invasions occur in the domain. The temporal evolution of the system exhibits complex dynamics such as stable equilibrium, limit cycles, periodic oscillations and aperiodicity. The same dynamics are found in reaction-difusion system, considering that every point of the space represented by x displays a local dynamic . Spatially, invasions were observed in the form of wave fronts, making populations evenly distributed over time. / O objetivo central deste trabalho é estudar a evolução temporal e espaço-temporal do sistema tridimensional que descreve uma dinâmica presa-predador, onde a população de predadores pode desenvolver uma doença infecciosa. Desta forma, os predadores são divididos em duas subpopulações: predadores suscetí- veis e predadores infectados. A taxa com que os suscetíveis se tornam infectados é dada por uma resposta funcional tipo II, que exibe uma saturação conforme o número de predadores suscetíveis aumenta. Assumimos que a doença se desenvolve apenas na população de predadores e que todos nascem suscetíveis, ou seja, não há transmissão vertical. No sistema de evolução temporal, descrito por equações diferenciais ordinárias, analisamos o comportamento assintótico do modelo, descrevendo as condições necessárias para a ocorrência de mudanças qualitativas, relacionando-as ao número de reprodução básico dos predadores e ao número de reprodução básico da doença. Nas simulações numéricas essas mudanças são descritas gra�camente, a partir da variação dos parâmetros que determinam a e�ciência de predação do predador infectado e a taxa de mortalidade de predadores suscetíveis e infectados. Partindo da mesma dinâmica local, incluímos a variação espacial e consideramos movimenta ção por difusão para as populações, obtendo um sistema descrito por equações diferenciais parciais, com o qual podemos observar, além da evolução temporal, a evolução espacial do sistema, ou seja, como as populações se distribuem espacialmente com o passar do tempo, quando e como ocorrem as invasões do domínio. A evolução temporal do sistema exibe dinâmicas complexas, como equilíbrios estáveis, ciclos limites, oscilações periódicas e aperiodicidade. As mesmas dinâmicas são encontradas no sistema de reação-difusão, considerando-se que cada ponto do espaço, representado por x, exibe uma dinâmica local. Espacialmente, foram observadas invasões em forma de frentes de ondas, tornando as populações homogeneamente distribuídas com o passar do tempo.

O processo de fragmentação florestal, além do isolamento e da redução de hábitat, produz um aumento do microhábitat de borda. Este aumento leva à gradual perda de diversidade devido a alterações abióticas e bióticas fazendo com que remanescentes florestais não comportem a mesma diversidade que hábitats contínuos. O estabelecimento de espécies vegetal depende crucialmente do local onde as sementes são depositadas no ambiente, porém muito pouco se sabe sobre os efeitos da fragmentação florestal para a manutenção das características abióticas e bióticas dos microhábitats e seus efeitos na sobrevivência de sementes pós-dispersas, uma vez que a maioria dos estudos foi conduzida em florestas contínua. Este estudo teve como objetivo avaliar os efeitos da fragmentação florestal na predação de sementes da palmeira Syagrus romanzoffiana (“jerivá") em três microhábitats (clareira, borda e interior de mata), testando oito fragmentos de Floresta Semidecídua (de 9,5 a 33.845 ha). Os objetivos deste trabalho foram os de avaliar (1) se existe diferenças bióticas e abióticas entre os microhábitats de borda, interior de mata e clareira; (2) se o tamanho do fragmento florestal exerce influência para a manutenção das características do microhábitats amostrados; (3) se os microhábitats testados diferem na sobrevivência de sementes de S. romanzoffiana pós-dispersas; (4) se o tamanho do fragmento influencia na taxa de predação de sementes; (5) quais das características estruturais avaliadas estão relacionadas com a predação de sementes de S. romanzoffiana e (6) quais as características estruturais que estão correlacionadas com o tamanho do fragmento. Foi concluído que fragmentos menores que 20 ha não possuem diferenças abióticas e bióticas por extrapolação da borda da mata a todo o fragmento, não sendo registrada nenhuma semente predada nestas áreas. Fragmentos de 230 a 380 ha possuem alta taxa de predação de sementes, sendo encontradas em todo o remanescente independente do microhábitat à medida que os fragmentos florestais com área superior a 1000 ha possuem uma menor taxa de predação e distinções abióticas e bióticas entre clareira, interior e borda de mata. Para a conservação de populações de jerivá em fragmentos florestais com área inferior a 1.000 ha são necessários planos de manejo, como medidas que visem o desenvolvimento de sub-bosque em fragmentos que estejam inteiramente sob efeito de borda, e a proteção de sementes pós-dispersas em fragmentos onde haja forte pressão de predadores de sementes. Investigações sobre os efeitos das alterações decorrentes do processo de fragmentação florestal na biologia reprodutiva de angiospermas são de suma importância para planos efetivos de planejamento, conservação e restauração, gerenciamento de áreas florestais. / The effects of forest fragmentation, more than isolation and habitat reduction, increase the microhabitat edge. This increasing leads to gradual biodiversity loss because of abiotic and biotic alterations, doing that forest fragments support less species when compared with continuous forest. The establishment of plants depends crucially on the place where their seeds were deposited on the environment, but very little is known about the effects of forest fragmentation on microhabitats abiotic and biotic conditions maintenance and their effects for seed survival, once that most studies have been carried out in large forest. In this study, we evaluate the effects of forest fragmentation on Syagrus romanzoffiana seed predation in three microhabitats (gaps, understory and forest edge), testing eight semi-deciduous forest fragments (9.5 to 33,845 ha). Our objectives were to test (1) if there are abiotic and biotic differences among gap, understory and forest edge; (2) if the size of forest fragment influence the maintenance of microhabitats condition; (3) if the microhabitats differs on S. romanzoffiana seed survival; (4) if forest size influence on seed predation rate; (5) which structure characteristics evaluated are related with S. romanzoffiana seed predation; and (6) which structure characteristics are related with forest fragment area. We conclude that forest with less than 20 ha do not support abiotic and biotic distinction, with the forest edge overspread the whole reminiscent. In these forest fragments, we did not find any seed predated. Fragments with 230 to 380 ha had higher seed predation rates, with no differences among the tested microhabitats. Forest fragments with more than 1,000 ha differ among microhabitats biotic ally and idiotically, and had lower seed predation. We conclude that for Syagrus romanzoffiana populations be conserved in isolated forest areas with less than 1,000 ha are necessaries managing plans, as developing understory at remnants with the whole area under edge effect, and post-dispersed seed protection at fragments with high seed predation. The knowledge of the effects of forest fragmentation on angiosperms reproductive processes is essentially for managing, planning, restoration and conservation of forested areas.

This thesis presents several nonlinear mathematical models applied to ecoepidemiology and evolution. A detailed study involving predator-prey type models considering an alternative resource for the predator was carried out, investigating the situation of infection in the prey and in the predator on separate models. Such study served as a theoretical contribution to the investigation of problems such as bovine tuberculosis in wild animal species presented in a specific model. We also developed models to explain the evolution of alarm calls in species of birds and mammals. The theoretical framework adopted for those evolution models is that of Population Ecology. The models were developed using Ordinary Diferential Equations (ODEs) to describe the population dynamics. The biological assumptions of the systems that we wanted to analyse were enumerated and explained / Esta tese apresenta vários modelos matemáticos não-lineares aplicados à ecopidemiologia e à evolução. Foi realizado um estudo detalhado envolvendo modelos do tipo predador-presa considerando um recurso alternativo para o predador, investigando situações de infecção na presa e no predador em modelos separados. Tal estudo, serviu de aporte teórico para a investigação de problemas como a tuberculose bovina em espécies de animais selvagens apresentado em um modelo específico. Também desenvolvemos modelos para explicar a evolução dos chamados de alarme em espécies de aves e mamíferos. O quadro teórico adotado para esses modelos de evolução é o da Ecologia de População. Nos modelos desenvolvidos usamos as Equações Diferenciais Ordinárias (EDOs) para descrever a dinâmica populacional. Consideramos pressupostos biológicos dos sistemas biológicos analisados

O medo e a ansiedade são emoções que apresentam claro valor adaptativo, e que tem suas origens nas reações de defesa que os animais exibem em resposta a situações de ameaça que podem comprometer sua integridade física ou sobrevivência. Recentes estudos têm indicado que a matéria cinzenta periaquedutal dorsal (MCPD) está envolvida na organização e expressão de comportamentos intempestivos do tipo fuga e luta, os quais são relacionados ao estado de medo, e também participa, juntamente com estruturas prosencefálicas (ex. córtex pré-frontal, sistema septo-hipocampal e amígdala), do controle de comportamentos defensivos mais elaborados e orientados relacionados à ansiedade. O presente estudo investigou a participação da MCPD na modulação de diferentes comportamentos defensivos (p. ex. fuga, esquiva e avaliação de risco) induzidos por métodos artificial (estimulação química) e naturalístico (exposição ao predador) em camundongos. Na primeira etapa, investigamos o padrão de resposta comportamental induzida pela infusão do ácido D,L-homocistéico (DLH, estímulo aversivo químico) na MCPD em diferentes situações ou ambientes, com e sem grande disponibilidade de espaço - o Mouse Defense Test Battery (MDTB) e a Arena (Experimento 1), respectivamente. Além disso, o presente estudo avaliou a habilidade dos animais de reagirem a estímulos aversivos (predador) durante o período inicial (nos 60 s iniciais) do efeito do ácido DLH (fuga explosiva) (Experimento 3), e imediatamente após esse período, no qual o animal apresente comportamento de congelamento ou imobilidade (Experimento 2). Nossos resultados indicaram que a fuga desencadeada pela estimulação química é a resposta predominante de camundongos e que sua exibição depende da disponibilidade de espaço, uma vez que a maioria dos saltos observados na arena está intimamente relacionada ao contato tátil do animal com as paredes do aparato. Esse perfil de respostas de fuga explosiva e saltos parece não representar o padrão comportamental defensivo natural, tal como acontece diante de uma ameaça proximal (ex. um predador), uma vez que durante a estimulação química os camundongos apresentaram um déficit na estratégia antipredador. A segunda etapa do estudo avaliou os efeitos da injeção intra-MCPD do agonista glutamatérgico ácido N-metil-D-aspártico (NMDA), do inibidor da enzima de síntese do óxido nítrico neuronial (NOSn), N?-propil-L-arginina (NPLA) (Experimento 4), e do agonista não seletivo de receptores do fator de liberação de corticotrofina (CRF), CRF ovino (oCRF) (Experimento 5), no comportamento defensivo de camundongos submetidos ao MDTB e ao teste de exposição ao rato (Rat Exposure Test; RET). Os resultados da segunda etapa demonstraram que a ativação de receptores NMDA na MCPD de camundongos intensifica comportamentos relacionados à esquiva do predador. De maneira interessante, essas alterações produzidas pelo NMDA foram consistentemente revertidas pelo inibidor da NOSn, previamente microinjetado no mesmo sítio. Além disso, efeitos intrínsecos do NPLA atenuaram as respostas de esquiva e de avaliação de risco em camundongos submetidos ao RET. Por fim, os resultados da segunda etapa também apontaram para um efeito proaversivo (nas respostas de salto e de esquiva) do agonista de receptores CRF, indicando uma participação dos sistemas glutamatérgico, nitrérgico e CRFérgico, localizados na MCPD, na modulação de diferentes estratégias defensivas (ex. esquiva, avaliação de risco e saltos) de camundongos submetidos ao confronto com o predador. Em conjunto, nossos resultados corroboram a hipótese de que a MPCD está envolvida tanto na organização e expressão de comportamentos intempestivos do tipo fuga e luta como também no controle de comportamentos defensivos mais elaborados e orientados, tais como a avaliação de risco e a esquiva. / The midbrain dorsal periaqueductal grey (DPAG) is part of the brain defensive system involved in active defense reactions to threatening stimuli. Many lines of evidence suggest that besides fundamentally controlling fear-like responses (fight and flight) the DPAG also controls responses related to anxiety, such as avoidance and risk assessment. This study investigated the role of DPAG on different defensive strategies (i.e. flight, avoidance and risk assessment) elicited by artificial (chemical stimulation, Experiments 1-3) and naturalistic (exposure to predator, Experiments 4 and 5) paradigms in mice. Firstly, D,L-Homocysteic acid (DLH) was infused into the DPAG and behavioral responses of mice were evaluated in two different situations, a rectangular novel chamber and a large oval runway, the Mouse Defense Test Battery (MDTB) apparatus (Exp. 1). We also investigated the ability of mice to react to a threatening stimulus (ex. a predator) during (Exp. 3) and immediately after (Exp. 2) the hyperactive responses (ex. jumping and running) induced by DLH injection. Our results indicated that running as opposed to jumping is the primary response in mice injected with DLH into the DPAG when the environment enables flight. However, mice did not react the predator during the flight reaction induced by chemical stimulation, suggesting the behavioral profile induced by DLH infusion into the DPAG is not related to a normal antipredator flight. In the Experiments 4 and 5, we evaluated the effects of three different compounds, N-methyl-D-Aspartate (NMDA), a NMDA receptor agonist, N?-propyl-L-arginine (NPLA), an neuronal nitric oxide synthase (nNOS) inhibitor as well as ovine CRF (oCRF), a nonspecific corticotropin-releasing factor (CRF) receptor agonist, injected into the DPAG of mice, in two predator-stress situations, the Mouse Defense Test Battery (MDTB), and the Rat Exposure Test (RET). Firstly, our results demonstrated that NMDA receptor activation into the mouse DPAG enhances antipredator reactivity (avoidance), an effect that was attenuated by prior infusion of NPLA into the same site. Moreover, the results from the Experiment 4 indicated that the NPLA treatment per se induces consistent anti-aversive effects on defensive behaviors (avoidance and risk assessment) of mice confronted by predator. Finally, our results pointed out a proaversive effect (e.g. increased jump escapes and avoidance behaviors) following intra-DPAG infusion of oCRF, suggesting an important role of glutamatergic, nitrergic and CRFergic systems into the DPAG on the defensive behaviors (risk assessment, avoidance and jumps) elicited by the confront to the predator. Taken together, present results are compatible with previous studies which have emphasized the role of the periaqueductal gray in the modulation of behavioral responses related to anxiety such as risk assessment and avoidance besides fundamentally controlling fear-like responses.

O ácaro purpúreo, Panonychus citri (McGregor) (Acari: Tetranychidae), ainda é considerado uma praga de importância secundária nos pomares cítricos brasileiros. No entanto, nos últimos anos, sua população vem aumentando consideravelvente devido a ocorrência de surtos populacionais do ácaro que, na maioria das vezes, causam danos consideráveis nas plantas e exige que medidas de controle sejam adotadas. Neste sentido, objetivou-se com esse estudo, avaliar os níveis de suscetibilidade de diferentes espécies e variedades de plantas cítricas no desenvolvimento e reprodução de P. citri; elucidar as causas biológicas, comportamentais e demográficas responsáveis pelo aumento populacional do ácaro após a aplicação de inseticidas piretroides; demonstrar os impactos desses inseticidas sobre o predador Iphiseiodes zuluagai Denmark & Muma (Acari: Phytoseiidae) e verificar a atividade de biopesticidas à base de azadirachtin, annonin e matrine como tática adicional de controle de P. citri. Os resultados demonstraram que as espécies e variedades de plantas cítricas apresentaram diferentes níveis de suscetibilidade ao ácaro P. citri. A maior taxa de crescimento populacional do ácaro ocorreu em laranjeira Valência e limoeiro Siciliano quando comparados as laranjeiras Pera, Natal e Hamlin e tangerineira Ponkan, demonstrando que esses hospedeiros podem contribuir para o aumento populacional do ácaro. Entre os hospedeiros avaliados, laranjeira Hamlin proporcionou menor taxa de crescimento de P. citri, demonstrando que essa variedade é menos favorável ao desenvolvimento e reprodução do ácaro quando comparado aos demais hospedeiros testados. Além das diferentes taxas de crescimento do ácaro proporcionado pelas plantas hospedeiras, o uso de inseticidas piretroides e neonicotinoides também contribuem para o aumento populacional do ácaro P. citri. Com base nos resultados, o aumento na dispersão e na deterrência de alimentação e oviposição dos ácaros proporcionados pelos inseticidas piretroides, a insensibilidade dos diferentes estádios de desenvolvimento do ácaros aos inseticidas neonicotinoides e ao efeito hormese, caracterizado pelo aumento na fecundidade das fêmeas expostas principalmente aos inseticidas piretroides deltamethrin e lambda-cyhalothrin e o neonicotinoide imidacloprid foram as principais causas biológicas e comportamentais associadas ao aumento populacional de P. citri. Por outro lado, os inseticidas esfenvalerate e thiamethoxam não ocasionaram aumento significativo nos parâmetros demográficos do ácaro quando comparado aos demais tratamentos avaliados. Além das alterações na abundância populacional de P. citri, os inseticidas piretroides ocasionaram redução na sobrevivência e/ou reprodução do predador I. zuluagai, demonstrando que esses produtos podem afetar a densidade e a efetividade do predador no controle biológico de artrópodes-praga nos pomares cítricos. Diante do aumento na abundância e na frequência de surtos populacionais do ácaro P. citri após a aplicação de inseticidas piretroides e neonicotinoides e dos impactos ocasionados sobre o predador I. zuluagai novas alternativas de controle de P. citri foram investigadas no presente estudo. Os resultados demonstraram que o uso de biopesticidas à base de azadirachtin, annonin e matrine apresentaram alta atividade contra P. citri e pode ser uma importante alternativa para uso no manejo do ácaro em substituição ou rotação com acaricidas sintéticos. As informações obtidas no presente estudo contribuirão para subsidiar os programas de manejo integrado de pragas nos pomares cítricos. / The citrus red mite, Panonychus citri (McGregor) (Acari: Tetranychidae), is still considered a pest of secondary importance in Brazilian citrus groves. However, in recent years, its population has been increasing considerably due to occurrence of mite outbreaks that, in most cases, cause considerable damage to the plants and requires the adoption of control measures. Thus, the purpose of this study was to evaluate the susceptibility levels of different species and varieties of citrus plants to the development and reproduction of P. citri; to elucidate the biological, behavioral and demographic causes responsible for mite population growth after application of pyrethroids and neonicotinoids insecticides; to demonstrate the impact of these pesticides on Iphiseiodes zuluagai Denmark & Muma (Acari: Phytoseiidae) predator and to verify the activity of azadirachtin-, annonin-, and matrine-based biopesticides as additional tactic of P. citri control. The results showed that the species and varieties of citrus plants showed different susceptibility levels to P. citri mite. The highest growth rates of mite population occurred in Valencia orange and Sicilian lemon compared to Pera, Natal and Hamlin oranges and Ponkan mandarin, demonstrating that these hosts can contribute to mite population growth. Among the hosts evaluated, Hamlin sweet orange showed lower growth rate of P. citri, showing that this variety is less favorable to the development and reproduction of the mite when compared to other hosts tested. In addition to the different growth rates of the mite provided by host plants, the use of pyrethroid and neonicotinoids insecticides also contributed to the P. citri population growth. Based on the results, the increase in dispersion and feeding and oviposition deterrence of the mites provided by the pyrethroids insecticides, the insensibility of the different development stages of mites to neonicotinoids insecticides and hormesis effect, characterized by increasing the fecundity of female exposed mainly to insecticides deltamethrin and lambda-cyhalothrin pyrethroids and imidacloprid neonicotinoid were the main biological and behavioral causes associated to population growth of P. citri. On the other hand, esfenvalerate and thiamethoxam insecticides did not cause a significant increase in the demographic parameters of the mite when compared to other treatments. Besides the changes in population abundance of P. citri, the pyrethroid insecticides caused reduction in survival and/or reproduction of I. zuluagai predator, demonstrating that these products can affect density and effectiveness of the predator in the biological control of arthropod pests in citrus groves. Given the increase in abundance and frequency of outbreaks of P. citri after application of pyrethroid and neonicotinoids insecticides and of impacts caused to I. zuluagai predator new management alternatives to P. citri control were investigated in this study. The results showed that the use of azadirachtin-, annonin-, and matrine-based biopesticides had high activity against P. citri and may be an important alternative in the management of the mite in replacement or rotation with synthetic acaricides. The information obtained in this study will contribute to support the integrated pest management programs of citrus groves.