Nas últimas três décadas, o crescimento na demanda por biocombustíveis promoveu a expansão das culturas de cana-de-açúcar no Brasil e, consequentemente, o aumento no consumo de pesticidas. Diversas espécies de anfíbios estão sujeitas à exposição a pesticidas por ocorrerem dentro e ao redor de canaviais. Entretanto, mesmo avaliações de risco preliminares são inviabilizadas pela raridade de estudos ecotoxicológicos com espécies de anfíbios nativas. Esta dissertação propôs testar experimentalmente as hipóteses de que (1) os principais herbicidas utilizados na cultura de cana-de-açúcar no Brasil, embora desenvolvidos especificamente para o controle de ervas daninhas, são capazes de causar mortalidade em larvas de anfíbios (2) esta mortalidade se manifesta mesmo quando larvas de anfíbios são expostas a concentrações ambientalmente relevantes destes herbicidas (3) além de efeitos letais, a exposição de larvas de anfíbios a concentrações ambientalmente relevantes dos principais herbicidas utilizados na cultura da cana-de-açúcar no Brasil causa efeitos subletais em termos de crescimento, desenvolvimento, comportamento, imunocompetência, e atividade enzimática, e estes efeitos subletais podem ser importantes em influenciar o rendimento dos indivíduos. Foram utilizadas como modelo biológico larvas do leiuperídeo Physalaemus cuvieri e dos hilídeos Hypsiboas faber e Hypsiboas pardalis. As três espécies têm áreas de distribuição parcialmente coincidentes com a área de cultivo da cana-de-açúcar, sendo que as duas primeiras sabidamente ocorrem dentro de canaviais. Estas espécies foram expostas aos herbicidas glifosato, ametrina, 2,4-D, metribuzim e acetocloro, na forma de seus ingredientes ativos. Somados, estes herbicidas correspondem a ~2/3 do volume de herbicidas utilizados em importantes regiões produtoras de cana-de-açúcar; por sua vez, herbicidas constituem a maior parte dos pesticidas usados na cultura. Os experimentos de exposição aguda com P. cuvieri e H. pardalis demonstraram que todos os herbicidas testados são tóxicos a larvas de anfíbios, embora alguns deles apenas em concentrações bastante elevadas. Houve uma hierarquia relativamente clara na letalidade dos herbicidas testados (glifosato < metribuzim < ametrina < acetocloro). Uma comparação com os dados disponíveis da toxicidade dos mesmos herbicidas para outras espécies de anfíbios, e para outros animais aquáticos, sugere que as espécies testadas nesta dissertação tendem a ser relativamente robustas, e que, ao contrário de uma hipótese amplamente difundida, anfíbios não aparentam ser particularmente sensíveis a contaminantes. Os experimentos de exposição crônica procuraram simular cenários realistas de exposição ao manipular as doses mínimas (H. faber) e máximas (H. faber, H. pardalis) de aplicação recomendadas pelos fabricantes para o controle de ervas daninhas na cultura de cana-de-açúcar. Conforme esperado, um prolongamento da exposição induziu mortalidade em concentrações muito inferiores àquelas necessárias para causar efeito em exposição aguda. Glifosato, ametrina e acetocloro em doses ambientalmente relevantes induziram mortalidade significativa de larvas de anfíbios, ao menos para H. pardalis. Glifosato, 2,4-D e metribuzim retardaram significativamente o desenvolvimento de H. faber, enquanto que ametrina, testada apenas para H. pardalis, levou a uma diminuição no ganho de massa e no estágio de desenvolvimento final atingido pelas larvas. A atividade de AChE foi inibida pelo metribuzim em H. faber e estimulada pelo glifosato, ametrina e 2,4-D em H. pardalis; por sua vez, a atividade de GST, inalterada pela exposição a herbicidas em H. faber, foi estimulada pela ametrina e pelo acetocloro em H. pardalis. Nenhum composto induziu alterações significativas no perfil leucocitário. Herbicidas também tiveram efeitos comportamentais: a taxa de atividade de H. pardalis foi significativamente reduzida sob exposição à ametrina e ao acetocloro. Esta dissertação sugere portanto que a exposição a doses ambientalmente relevantes dos principais herbicidas utilizados em cultura de cana-de-açúcar no Brasil podem causar efeitos letais e subletais em larvas de espécies nativas de anfíbios. Alguns destes efeitos subletais, como uma diminuição nas taxas de atividade, de crescimento e de desenvolvimento, podem ter importantes consequências para o sucesso dos indivíduos por prolongar o período larval e assim aumentar o risco de dessecação em corpos d´água temporários e semi-permanentes. Estudos futuros devem buscar realismo adicional rumo a uma análise de risco da contaminação ambiental por herbicidas por meio de experimentos manipulando não apenas ingredientes ativos, mas também formulações comerciais, bem como interações dos contaminantes entre si e com outros estressores ambientais, calibrados por concentrações medidas em campo. / In the last three decades, the increasing demand for biofuels in Brazil favored the expansion of sugarcane and, as a consequence, an increase in the consumption of pesticides. Several species of amphibians are subject to pesticide exposure for occuring in or around sugarcane fields. However, a preliminary risk assessment of pesticide exposure is not possible due to the absolute scarcity of ecotoxicological studies with native amphibian species. This thesis proposed to test the hypotheses that (1) the main herbicides used in sugarcane crops in Brazil, although designed for weed control, cause mortality of amphibian larvae (2) this mortality manifests even when amphiban larvae are exposed to environmentally relevant herbicide concentrations (3) in addition to any lethal effects, exposure of amphibian larvae to environmentally relevant herbicide concentrations causes sublethal effects in terms of growth, development, behavior, immunocompetence, and enzimatic activity, and these effects may be important in influencing individual performance. We used as model system the leiuperid frog Physalaemus cuvieri and the hylid frogs Hypsiboas faber and Hypsiboas pardalis. The distributional ranges of these species partially overlap with the region of cultivation of sugarcane in the country, and the first two species are known to colonize waterbodies in or around sugarcane fields. These three species were exposed to glyphosate, ametryn, 2,4-D, metribuzin and acetochlor, presented as active ingredients. These herbicides account to ~2/3 of the volume of herbicides employed in an important sugarcane producing region in the country; herbicides correspond to the majority of pesticides used in this crop. Experiments of acute exposure of P. cuvieri and H. pardalis showed that all herbicides are toxic to amphibian larvae, albeit some of them only in very high doses. There was a relatively consistent ranking in lethality among the compounds (glyphosate < metribuzin < ametryn < acetochlor). A literature review suggests that the species tested tend to be relatively robust when compared to other amphibians and other freshwater animals, and that, contrary to a broadly disseminated hypothesis, amphibians do not seem to be particularly sensitive to contaminants. Experiments of chronic exposure aimed at simulating realistic scenarios of exposure by manipulating minimum (H. faber) and maximum application doses (H. faber, H. pardalis), as recommended by manufacturers for weed control in sugarcane fields. As expected, prolonged exposure induced mortality at much lower concentrations than those manipulated in the experiments of acute exposure. Environmentally relevant concentrations of glyphosate, ametryn and acetochlor induced significant mortality in larval amphibians, at least for H. pardalis. Glyphosate, 2,4-D and metribuzin significantly slowed development in H. faber, whereas ametryn slowed development and growth in H. pardalis. Herbicides also had behavioral effects: activity rates of H. pardalis were significantly reduced under exposure to ametryn and acetochlor. AChE activity was inhibited by metribuzin in H. faber but stimulated by glyphosate, ametryn and 2,4-D in H. pardalis; in turn, GST activity, which was not influenced by exposure to herbicides in H. faber, was stimulated by ametryn and acetochlor in H. pardalis. No herbicide induced significant changes in leukocyte profiles. In conclusion, this thesis suggests that exposure to environmentally relevant doses of the main herbicides employed in sugarcane fields in Brazil can cause lethal and sublethal effects on native species of larval amphibians. Some of these sublethal effects, including the decrease in activity, growth and developmental rates, may have important consequences for individual performance for extending the larval period and as such increasing the risk of dessication in temporary and semi-permanent ponds. Future studies should seek additional realism towards a risk analysis of the environmental contamination by herbicides through experiments manipulating not only active ingredients but also commercial formulations, as well as interactions among contaminants and other environmental stressors, calibrated by field-measured conditions.

As atividades humanas vêm aumentando dramaticamente a quantidade de nitrogênio inorgânico liberado nos ecossistemas, seja através da aplicação de fertilizantes na agricultura, da descarga de dejetos humanos e de seus rebanhos, ou da queima de combustíveis fósseis. Os excessos de nitrogênio são eventualmente transportados para corpos d´água, onde podem, na forma de nitrato, nitrito e amônio, atingir concentrações tóxicas para organismos aquáticos. Nesta pesquisa tive dois objetivos principais. O primeiro foi testar em laboratório a toxicidade relativa dos íons nitrato, nitrito e amônio, e a variação interespecífica na sensibilidade a esses íons, em larvas de cinco espécies de anuros (Rhinella ornata, Hypsiboas faber, Hypsiboas pardalis, Physalaemus cuvieri e Physalaemus olfersii ). Para isso utilizei bioensaios seguindo protocolos internacionalmente padronizados para testes de ecotoxicidade com organismos aquáticos, e que portanto permitem máximas reprodutibilidade e comparabilidade de resultados entre compostos, espécies, e laboratórios. No entanto, estes bioensaios carecem de realismo uma vez que simulam um cenário de exposição aguda a altas concentrações de contaminantes quando na natureza o cenário de exposição tende a ser crônico e prolongado a baixas concentrações. Além disso, bioensaios usam mortalidade como principal variável de resposta, quando também efeitos subletais podem influenciar a persistência de populações ao modular o sucesso dos indivíduos. Por isso, meu segundo objetivo foi testar em laboratório se concentrações relativamente baixas e ecologicamente relevantes de nitrato, nitrito e amônio podem afetar a sobrevivência, o crescimento, o desenvolvimento e o comportamento das larvas de R. ornata, P. cuvieri e H. faber. Demonstrei através dos bioensaios de exposição aguda que nitrato, a forma mais abundante na natureza, é de baixa toxicidade quando comparada a nitrito e amônio. Demonstrei também que há significativa variação interespecífica na sensibilidade ao nitrogênio inorgânico, e que o ranqueamento de sensibilidade das espécies ao nitrato e ao nitrito foram similares, possivelmente por conta de mecanismos comuns de ação tóxica. Através de experimentos de exposição crônica demonstrei que concentrações relativamente baixas de nitrogênio inorgânico podem causar efeitos letais e subletais às larvas de anuros se houver exposição prolongada. O nitrato causou redução no desenvolvimento larval de P. cuvieri e o amônio na sobrevivência e nas taxas de atividade nos girinos de H. faber. A exposição crônica ao nitrito também reduziu significativamente a sobrevivência das três espécies testadas, o crescimento de H. faber e as taxas de atividade de R. ornata. Contudo, é improvável que as concentrações de nitrito que manipulei em laboratório sejam comuns na natureza, especialmente em condições aeróbicas. Esta pesquisa, além de fornecer importantes informações sobre os possíveis efeitos da poluição por nitrogênio em larvas de anuros, contribui para o avanço da ecotoxicologia no Brasil ao estabelecer as bases para o emprego de espécies nativas de anfíbios como sistema-modelo experimental. Estudos futuros que almejem avaliar o risco ambiental da contaminação por nitrogênio deverão por um lado monitorar concentrações em hábitats naturais e por outro avaliar as consequências das interações sinérgicas entre nitrogênio inorgânico e outros estressores físicos, químicos ou biológicos para larvas de anfíbios. / Human activities dramatically increased the amount of inorganic nitrogen released in ecosystems through the application of fertilizers in agriculture, the generation of human and livestock waste, and the combustion of fossil fuels. This nitrogen eventually reaches water bodies where it can, in the form of nitrate, nitrite and ammonium, be toxic to aquatic organisms. In this study I had two main objectives. The first was to test the relative toxicity of nitrate, nitrite and ammonium, and the interspecific variation in sensitivity to these ions, in tadpoles of five anuran species (Rhinella ornata, Hypsiboas faber, Hypsiboas pardalis, Physalaemus cuvieri and Physalaemus olfersii ). This objective was accomplished by laboratory bioassays following internationally standardized protocols for ecotoxicity tests with aquatic organisms, therefore allowing maximum reproducibility and comparability of results among compounds, species and laboratories. However, these bioassays lack realism for simulating a scenario of acute exposure to high concentrations of contaminants, while exposure in nature tends to be chronic and prolonged at low concentrations. Furthermore, bioassays use mortality as the main response variable, whereas sublethal effects may also influence the persistence of populations by modulating individual success. My second objective was therefore to test in the laboratory if low and environmentally relevant concentrations of nitrate, nitrite and ammonium affect survival, growth, development and behavior of R. ornata, P. cuvieri and H. faber larvae. Through acute exposure bioassays I demonstrated that nitrate, the most abundant N form in nature, has low toxicity when compared to nitrite and ammonium. I also demonstrated that there is significant interspecific variation in the sensitivity to inorganic nitrogen, and that the ranking of species sensitivity to nitrate and nitrite were similar, possibly due to common mechanisms of toxic action. Through chronic exposure I demonstrated that relatively low concentrations of inorganic nitrogen can cause lethal and sublethal effects on anuran larvae if there is extended exposure. Nitrate decreased developmental rate in P. cuvieri and ammonia decreased survival and activity rates in H. faber tadpoles. Chronic exposure to nitrite also significantly reduced survival of all three species tested, growth of H. faber and activity rates of R. ornata. However, it is unlikely that the concentrations of nitrite manipulated in the laboratory are common in nature, especially in aerobic conditions. This is the first study to document deleterious effects of nitrogen pollution to Brazilian amphibian species, and contributes to the development of ecotoxicology in Brazil by establishing the basis for the employment of native amphibians as model experimental system. Future studies that aim to assess the environmental risk of nitrogen contamination should monitor concentrations in natural habitats and evaluate the effects of synergistic interactions between inorganic nitrogen and other physical, chemical or biological stressors to amphibian larvae.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-07-11T11:14:54Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3194721 bytes, checksum: 21c9342e13acf897aabaab93a73467a4 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-11T11:14:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3194721 bytes, checksum: 21c9342e13acf897aabaab93a73467a4 (MD5) Previous issue date: 2017-10-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / No presente trabalho são apresentadas informações a respeito da ocorrência de espécies de anfíbios anuros e répteis em dois picos da Reserva Particular do Patrimônio Natural Santuário do Caraça, localizada no Quadrilátero Ferrífero, extremo sul da Cadeia do Espinhaço. Entre os capítulos abordados, destaca-se a ocorrência de espécies de anfíbios anuros ao longo de um gradiente altitudinal nos Picos do Inficionado e Pico do Sol na RPPN Santuário do Caraça. Neste capítulo apresentamos informações sobre história natural de todas as espécies registradas, novos registros de espécies para a RPPN (Leptodactylus camaquara, Ischnocnema sp.1 e Ischnocnema sp.2). A relação entre altitude, riqueza e abundância de espécies é apresentada para cada pico, a suficiência amostral e análise de similaridade entre os pontos também são apresentadas. O segundo capítulo apresenta a ocorrência da serpente Ptychophis flavovirgatus para a RPPN Santuário do Caraça. Este registro é o primeiro para a Cadeia do Espinhaço, ampliando a distribuição setentrional da espécie por mais de 200km. Além do registro, apresentamos informações a respeito da história natural da espécie, período reprodutivo e repertório defensivo. Ampliamos sua distribuição altitudinal para a cota de 1930m, além de apresentar a ocorrência de outras espécies de répteis para os picos da RPPN Santuário do Caraça. / This paper presents information about the occurrence of species of anuran amphibians and reptiles in two peaks of the Reserva Particular do Patrimônio Natural Santuário do Caraça, located in the Quadrilátero Ferrífero, extreme south of the Cadeia dof Espinhaço. Among the chapters addressed, the occurrence of species of anuran amphibians along an altitudinal gradient in the Picos do Inficionado and Pico do Sol in the RPPN Santuário do Caraça is highlighted. In this chapter we present information on the natural history of all species recorded, new records of species for RPPN (Leptodactylus camaquara, Ischnocnema sp.1 and Ischnocnema sp.2). The relationship between altitude, richness and species abundance is presented for each peak, the sample adequacy and similarity analysis between the points are also presented. The second chapter presents the occurrence of the snake Ptychophis flavovirgatus for the RPPN Santuário dof Caraça. This record is the first for Cadeia do Espinhaço, extending the northern distribution of the species for more than 200km. Besides the record, we present information about the natural history of the species, reproductive period and defensive repertoire. We expanded its altitudinal distribution to the quota of 1930 m a.s.l, in addition to presenting the occurrence of other species of reptiles to the peaks of the RPPN Santuário do Caraça

Dentre as atividades envolvidas no processo de mudança do uso da terra, está a mineração de bauxita, cuja atividade leva à constante perda de hábitat. Uma forma de reparar a degradação antrópica à diversidade e ao funcionamento dos ecossistemas naturais é utilizar o processo de restauração ecológica. Este trabalho utilizou armadilhas-de-queda para estudar o efeito da restauração florestal após a mineração de bauxita na abundância de anuros de serapilheira. Os pontos amostrais encontram-se em um mosaico vegetacional no planalto de Poços de Caldas, MG, sendo dois locais em processo de reabilitação, cinco em processo de restauração e dois locais em remanescentes secundários de Floresta Estacional Semidecidual Montana. Foram coletados dados referentes a características da vegetação (área basal; densidade; abertura do dossel e espessura da serapilheira) e a altitude em cada ponto amostral. O Critério de Informação de Akaike corrigido (AICc) foi usado para avaliar a eficácia de nove modelos construídos a priori na predição da abundância das duas espécies coletadas que apresentaram suficiência amostral, separadamente. A abundância de Rhinella pombali foi inversamente relacionada com a densidade da vegetação e com a altitude. O modelo com a abertura do dossel influenciou positivamente a abundância de Ischnocnema juipoca. A restauração florestal possibilitou a recolonização por duas espécies de anuros - E. juipoca e R. pombali, evidenciando a importância dessa atividade na reconstrução de habitats para a biodiversidade nativa. / Bauxite mining is one of the activities involved in land-use change that leads to total habitat loss. The process of ecological restoration is a way to repair anthropic damages to biodiversity and to natural ecosystems functioning. In this work, pitfall traps with drift fences were used to verify the influence of restoration of forest areas priorly submitted to bauxite mining on the abundance of leaf litter anurans. Sample sites were located in vegetation patches on the plateau of Poços de Caldas-MG, Brazil: two in areas under rehabilitation process, five in areas under restoration process and two in secondary fragments of Montane Semideciduous Seasonal Forest. Data concerning characteristics of vegetation (basal area, density, canopy openness and litter thickness) and height were collected in each sample site. The corrected Akaike Information Criterion (AICc) was used to evaluate the efficiency of nine models constructed a priori to predict abundance of two species collected that presented sampling sufficiency, analysed as separate groups. Abundance of Rhinella pombali was inversely related to height and vegetation density. The canopy openness model positively influenced abundance of Ischnocnema juipoca. Recolonization by two anuran species E. juipoca and R. pombali was possible due to forest restoration, which shows the importance of this process in reconstructing habitats for native biodiversity.

As Caatingas formam um domínio morfoclimático exclusivo do Brasil, caracterizado por índices pluviométricos baixos e imprevisíveis, além de temperaturas elevadas. Em certos grupos de anuros, a sobrevivência durante o período de estiagem está associada ao comportamento de estivação, um conjunto de alterações observadas que permitem a sobrevivência em condições áridas. Os sapos Pleurodema diplolistris (Leiuperidae/Anura) são encontrados enterrados na Caatinga na fase de seca e evidências indicam que esses indivíduos apresentam menor atividade durante essa fase, apesar de exibirem certa migração vertical no substrato acompanhando a diminuição da umidade deste. O padrão de alterações nas concentrações de lipídeos e glicogênio em diferentes amostras de tecido corrobora a hipótese de diminuição do metabolismo durante o período de estiagem. No músculo dos membros posteriores, a manutenção dos níveis protéicos próximos aos valores observados em animais ativos coletados durante a fase de chuvas, sugere a preservação da capacidade funcional do tecido mesmo nos meses mais adversos. A capacidade aeróbia esteve reduzida durante a fase seca em comparação a fase de atividade e a capacidade glicolítica anaeróbia manteve-se preservada. Verificou-se também um gradiente de umidade vertical no abrigo, evidenciando uma diminuição da umidade a partir da superfície, ao longo da fase de estiagem, o que poderia corroborar a migração vertical. / Caatinga is a Brazilian semi-arid bioma that is characterized by the dryness and the unpredictable seasonality of rains. In some anurans the survive is associate with aestivation, a set of strategies for survival in arid conditions. Pleurodema diplolistris frogs (Leiuperidae/Anura) are found buried in the Caatinga during the dry time. Evidences indicate that individuals of this group have lower activity during this phase, although some exhibit vertical migration in the substrate following the decrease in the moisture of it. The pattern of changes in concentrations of lipids and glycogen in different samples of tissue supports the hypothesis of a reduction of metabolism during the drought. In the muscle of the hindquarters, the maintenance of protein levels close to those values observed in active animals collected during the rainy season, suggests the preservation of functional capacity of the tissue even in most adverse months. The aerobic capacity was reduced during the drought compared to the period of anaerobic glycolytic activity and the capacity has remained preserved. It was also found a gradient of moisture under the vertical, showing a decrease in moisture from the surface, during the drought, which could corroborate the vertical migration.

A estivação é caracterizada como um conjunto de alterações fisiológicas e comportamentais relacionadas com a redução do metabolismo e a permanência em micro-habitats específicos durante a fase de estiagem. Na caatinga brasileira foram observadas ao menos três espécies que estivam, sendo duas da família Leiuperidae, Pleurodema diplolistris e Physalaemus albifrons e uma da família Cycloramphidae, Proceratophrys cristiceps. Ainda que encontradas no mesmo micro-habitat durante a estivação, estas três espécies exibiram padrões distintos de alteração do desempenho locomotor entre as duas estações marcantes do ano (seca e chuvosa). Enquanto P. diplolistris reduziu em cerca de 47% a velocidade de seu desempenho locomotor durante a fase de estiagem, as outras duas espécies, P. cristiceps e P. albifrons, reduziram cerca de 87 e 83%, respectivamente. Mais ainda, apenas P. diplolistris exibiu mudança de profundidade ao longo da estiagem. A redução da taxa metabólica aeróbia foi de aproximadamente 50% para as três espécies. A comparação entre as estações marcantes do ano ainda revelou que as três espécies estudadas apresentam diferentes padrões de alteração na concentração de substrato energéticos e na atividade de enzimas representativas do metabolismo energético no fígado e musculatura dos membros posteriores. A manutenção hídrica também foi diferente entre as três espécies, o que indica a ocorrência de estratégias diversas de regulação hídrica / Estivation is defined as a set of physiological and behavioral changes associated to decreased metabolism and permanence in specific microhabitats during the dry season. In the Brazilian Caatinga was observed at least three estivating species: Pleurodema diplolistris and Physalaemus albifrons (Leiuperidae) and Proceratophrys cristiceps (Cycloramphidae). Although found in the same micro-habitat during aestivation, these three species differ in the variation patterns of locomotor performance when compared between the two seasons (dry and rainy season). During the dry phase, speed in P. diplolistris is reduced by about 47% whereas in P. cristiceps and P. albifrons values decrease by 87% and 83%, respectively. Moreover, only P. diplolistris exhibited changes of depth along the drought. The reduction of aerobic metabolic rate was of approximately 50% for the three species. The comparison between seasons also revealed that the three species differ in relation to the variation patterns of the concentration of substrate energy and activity of representative enzymes of energy metabolism in the liver and muscles of the hindlimb. The water maintenance was also different among the three species, indicating the occurrence of several strategies of hidric regulation

Anfíbios possuem uma microbiota cutânea que os protege contra patógenos. Essa proteção se dá pela produção de moléculas antimicrobianas e pela competição por espaço e nutrientes contra patógenos. Alterações na composição da microbiota, causadas por fatores bióticos e abióticos do ambiente e por fatores ecofisiológicos do hospedeiro, podem afetar a resistência dos anfíbios à doenças. Assim, é possível que ambientes artificiais, por conter condições ambientais diferentes dos naturais e por alterarem aspectos ecofisiológicos dos indivíduos, devem modular a microbiota cutânea de animais mantidos e nascidos em cativeiro. Nós avaliamos diferenças inter e intra-populacionais no perfil da comunidade bacteriana de Scinax alcatraz entre três grupos: indivíduos selvagens; indivíduos nascido em cativeiro; e indivíduos mantidos em cativeiro por dois anos. Também verificamos o efeito temporal de ambientes artificiais no perfil da microbiota cutânea entre e dentre indivíduos selvagens mantidos em cativeiro ao longo de 312 dias. Os parâmetros microbiológicos utilizados foram riqueza de morfotipos bacterianos e abundância de colônias bacterianas. As diferenças encontradas entre populações apontam para o ambiente como um importante modulador da microbiota cutânea. No entanto, as diferenças encontradas entre indivíduos de uma mesma população apontam para a importância de aspectos fisiológicos do hospedeiro na modulação. Por fim, a avaliação temporal foi importante para mostrar que tanto aspectos ambientais quanto aspectos ecofisiológicos atuam juntos na modulação da comunidade bacteriana cutânea de anfíbios mantidos em cativeiro / Amphibians harbor a skin microbiota that provides protection against pathogens. This protection happens by production of antimicrobial substances and by competition for space and nutrients against pathogens. Changes in the microbiota composition, caused by biotic and abiotic factors of the environment and ecophysiology factors of the host, may affect disease resistance of amphibians. As artificial environments contain different environmental conditions compared to natural ones and may alter physiological aspects of individuals, it may modulate the cutaneous microbiota of captive animals. Our study evaluated inter- and intra-population differences in the profile of bacterial community of Scinax alcatraz from three distinct groups: wild individuals; individuals born in captivity and individuals kept in captivity for two years. We also investigated the temporal effects of artificial environments on the cutaneous microbiota profile between and within wild individuals kept in captivity over 312 days. Microbiological parameters analyzed were richness of bacterial morphotypes and abundance of bacterial colonies. The differences found between populations show that the environment may be an important modulator of the microbial community. However the differences between individuals within a population demonstrate the importance of physiological aspects of the host for the composition of the microbiota. Finally, the temporal evaluation performed was important to show that both environmental and ecophysiological aspects act together in modulating the cutaneous microbiota community of amphibians kept in captivity

Thermal limits for ectothermic animals displays a picture of the range of body temperatures that is tolerable by individuals before their locomotory capacity is impaired. However, thermal limits are not fixed and specific traits, but labile ones subjected to plastic adjustments and evolutionary change, and also are influenced by intrinsic and extrinsic factors of organisms, as well as by methodological factors inherent to experimental protocols. Even more, the influences of these factors on thermal limits have been commonly addressed independently in different taxa, and the extent by which multiple factors interact and affect thermal limits within taxa is poorly understood. Thus, the main aim of this work was to conduct a methodological assessment of the Critical Thermal Maximum (CTmax) by studying the influences of different experimental heating rates (&Delta;T&rsquo;s), ontogeny, body mass, and the interaction among these factors on this trait. This matter was addressed on larvae of Physalaemus nattereri and Hypsiboas pardalis, two anuran species from the São Paulo State, southeastern Brazil, that differ in their phylogenetic background, ecological and life-history characteristics and inhabit environments with different thermal regimes. First, &Delta;T&rsquo;s did affect averages and variances of CTmax in a species-specific manner. In addition, it was found a &Delta;T-dependent decreasing in CTmax at the end of metamorphosis in tadpoles of P. nattereri, because only the metamorphosing tadpoles exposed to the acute &Delta;T were more sensitive to high temperature than premetamorphic tadpoles. Finally, body mass and &Delta;T&rsquo;s interacted on the CTmax of both species along our experimental design. In P. nattereri, body mass affected CTmax through physiology at the slow &Delta;T&rsquo;s, whereas in H. pardalis body mass affected CTmax at the acute &Delta;T through a methodological artifact driven by higher thermal inertia in the group of large tadpoles. This study revealed that &Delta;T&rsquo;s, ontogeny and body mass interact on the CTmax of our studied species, and these interactive effects could not have been elucidated by the independent study of each factor. It also highlights the importance of integrating the factors that influence thermal limits of ectothermic animals, especially in the context of climate change / Os limites térmicos para animais ectotérmicos mostram uma imagem do intervalo de temperaturas corporais que é tolerável pelos indivíduos antes de sua capacidade locomotora ser prejudicada. Porém, os limites térmicos não são características fixas e específicas, mas traços lábeis sujeitos tanto a ajustes plásticos quanto a mudanças evolutivas, e são influenciados por fatores intrínsecos e extrínsecos dos organismos, e também por fatores metodológicos associados aos protocolos experimentais. Ainda mais, as influências desses fatores sobre os limites térmicos têm sido comumente abordadas de forma independente em diferentes espécies, e o grau pelo qual múltiplos fatores interagem e afetam os limites térmicos dentro das espécies é pouco compreendido. Assim, o principal objetivo deste trabalho foi conduzir uma avaliação metodológica da Temperatura Crítica Máxima (CTmax) estudando as influências de diferentes taxas de aquecimento experimental (&Delta;T&rsquo;s), ontogenia, massa corpórea e a interação entre esses fatores sobre esta característica fisiológica. Este assunto foi abordado em larvas de Physalaemus nattereri e Hypsiboas pardalis, dois espécies de anfíbios anuros encontrados no Estado de São Paulo, sudeste do Brasil, que diferem em sua origem filogenética, características ecológicas e de história de vida, e também habitam ambientes com diferentes regimes térmicos. Primeiro, foi encontrado que as &Delta;T&rsquo;s afetaram tanto os valores médios quanto as variâncias da CTmax em ambas as espécies de maneira específica. Além disso, achou-se uma diminuição em CTmax no final da metamorfose que foi dependente da &Delta;T em larvas de P. nattereri, dado que nessa espécie só os girinos em metamorfose que foram expostos à &Delta;T aguda foram mais sensíveis às altas temperaturas do que os girinos premetamórficos. Finalmente, a massa corpórea e as &Delta;T&rsquo;s interagiram sobre a CTmax em ambas as espécies ao longo do desenho experimental. Em P. nattereri, o efeito da massa corpórea sobre a CTmax foi fisiológico nas &Delta;T&rsquo;s lentas, enquanto que em H. pardalis o efeito da massa corpórea na &Delta;T aguda foi devido a um artefato metodológico causado por maior inércia térmica no grupo de girinos maiores. Este estudo revelou que as &Delta;T&rsquo;s, a ontogenia e a massa corpórea interagem sobre a CTmax das espécies estudadas, e estes efeitos interativos não poderiam ter sido elucidados pelo estudo independente de cada fator. Também é salientada a importância de integrar os fatores que influenciam os limites térmicos dos animais ectotérmicos, especialmente no contexto das mudanças climáticas

Esta tese tem como tema central o conceito de febre comportamental, que tem-se definido como o aumento da temperatura corporal pela efetivação da mudança nas temperaturas preferidas devido ao reconhecimento, por parte do corpo, de uma infecção ou patógeno. O trabalho está composto por três partes. Na Introdução Geral é discutida a febre comportamental em sete pontos fundamentais no entendimento desta resposta dentro da Ecofisiologia, começando pela definição, as pesquisas de laboratório e campo existente até o momento, até as limitações ecológicas dos indivíduos e as implicações do tema na conservação. No capítulo 1, com formato de texto científico, apresentamos a pesquisa na qual estudamos o comportamento e a preferência termal da espécie Proceratophrys boiei em condições experimentais com indivíduos injetados com lipopolisacáridos (LPS), para simular uma infecção, e indivíduos intactos (injetados com salina, grupo controle). Nessa pesquisa consideramos duas alternativas de respostas no comportamento, tal como discutido na introdução geral: a) febre comportamental, que é caracterizada por um aumento da temperatura corporal dos indivíduos pela mudança nas temperaturas preferidas dentro de uma paisagem termal; b) comportamento de doente, que no contexto do desenho experimental seria reconhecido pela diminuição da atividade dos indivíduos. Assim, registramos os seguintes tratamentos durante 24 horas com uma câmara termográfica: 1) indivíduos intactos no gradiente termal desligado, 2) indivíduos intactos no gradiente termal ligado, 3) indivíduos injetados com salina, no gradiente termal ligado 4) indivíduos injetados com LPS no gradiente termal ligado. Para cada um dos tratamentos foi registrada a distância de locomoção e as preferências termais, junto com outros detalhes do comportamento e as preferências termais. A partir de nossos resultados, concluímos que os indivíduos de P. boiei apresentam comportamento de doente como resposta dominante ao ser injetados com LPS, e que as preferências termais destes são consequência do comportamento de doente e não da termorregulação comportamental. Finalmente, a discussão geral explica como o capitulo 1 contribui na discussão de cada um dos sete pontos tratados na introdução geral tentando propor metodologias e estudos mais completos para manter o diálogo entre a fisiologia e a ecologia dos indivíduos no contexto de infecção e doenças / The central theme of this thesis is the concept of behavioral fever, which has been defined as the increase of body temperature by effecting the change in preferred temperatures due to the recognition by the body of an infection or pathogen. The thesis is composed of three parts. In the General Introduction, behavioral fever is presented around seven fundamental points to the understanding of this response within Ecophysiology, starting with the definition, the laboratory and field research until now, to the ecological limitations of individuals and the implications of this theme in conservation. In the first chapter, with scientific text format, we present the research in which we studied the behavior and thermal preference of Proceratophrys boiei species under experimental conditions in individuals injected with lipopolysaccharides (LPS), to simulate an infection, and in intact individuals (injected with Saline, a control group). In this research we considered two alternatives of behavioral responses, as discussed in the General Introduction: a) behavioral fever, which is characterized by an increase in the individuals body temperature by changing the preferred temperatures within a thermal landscape; B) patient behavior, which, in the context of experimental design, would be recognized by the decrease in the activity of individuals. Thus, we recorded the following treatments for 24 hours with a thermographic camera: 1) intact individuals in the thermal gradient switched off, 2) intact individuals in the connected thermal gradient, 3) individuals injected with saline, in the bound thermal gradient 4) individuals injected with LPS in the thermal gradient on. For each of the treatments it was recorded the locomotion distance and the thermal preferences, along with other details of the behavior and the thermal preferences. From our results, we conclude that the individuals of P. boiei present a patient\'s behavior as a dominant response when injected with LPS and their thermal preferences are a consequence of patient behavior and not behavioral thermoregulation. Finally, the general discussion explains how chapter 1 contributes to the discussion of each of the seven points highlighted in the general introduction attempting to propose a complete methodology and studies to maintain the dialogue between the physiology and the ecology of individuals in the context of infection and disease

A aquicultura é apontada como um mercado estratégico para o desenvolvimento sustentável, produção de alimentos e ampliação de fronteiras inexploradas no Brasil. No entanto, como outros sistemas de produção animal, este setor enfrenta problemas com doenças resultantes de sua intensificação, como os aspectos sanitários da produção e a falta de estrutura para o diagnóstico das principais enfermidades infecciosas. Durante os últimos 20 anos, os vírus da família Iridoviridae, em especial membros do gênero Ranavirus, têm sido responsáveis por epizootias de grande impacto ecológico e econômico, envolvendo um grande número de espécies de peixes, anfíbios e répteis de importância na aquicultura de várias partes do mundo. No entanto, as informações sobre a ocorrência de infecções de peixes e anfíbios causadas por ranavírus no Brasil são limitadas. O presente projeto compreendeu o isolamento em cultivo celular de estirpe de Frog Virus 3-símile, no Estado de São Paulo, confirmada por sequenciamento nucleotídico do gene MCP e subsequente RFLP, assim como caracterização fenotípica e de cinética de replicação do isolado. Amostras de fígado, baço e rins de rãs-touro gigante provenientes de ranário comercial, positivas ao diagnóstico molecular para Ranavirus, foram utilizadas para isolamento viral em cultivo celular. Efeito citopático foi detectado na segunda passagem em células BF-2 e posterior confirmação do isolamento foi feita por PCR e RFLP. A caracterização fenotípica viral foi feita com microscopia eletrônica de transmissão, a qual permitiu a confirmação de morfologia semelhante às partículas de Ranavirus, além da realização de curva de replicação, indicando maiores títulos virais no quarto dia após inoculação. Também foi feito teste de susceptibilidade a solventes, que confirmou a presença de partículas envelopadas. Os resultados obtidos nesse estudo poderão contribuir para a futura compreensão da biologia dos iridovírus circulantes como agentes etiológicos de ranaviroses em anfíbios no Estado de São Paulo. / Aquaculture is appointed as a strategic market for sustainable development, food production and expansion of unexplored frontiers in Brazil. However, just like other animal production systems, this area faces problems due its intensification, like the production sanitation aspects and the lack of structure for the diagnosis of major infectious diseases. During the last 20 years, viruses from Iridoviridae family, especially Ranavirus genera, have been responsible for major economic and ecological impactant epizootic diseases in a great number of fish, amphibian and reptile species in many parts of the world. However, information on the occurrence of infections in fishes and amphibians caused by Ranavirus in Brazil are limited. In this context, this project aimed to isolate a Frog Virus 3-like strain detected in São Paulo state in cell culture, which was later confirmed by nucleotide sequencing of MCP gene and further RLFP technique and also phenotipical characterization and replication kinetics of the obtained strain. Liver, spleen and kidney samples from american bullfrogs from commercial frog ponds, positive by molecular diagnostic for Ranavirus, were used for viral isolation in cell culture. Citopathic effect was detected during the second passage in cells and later confirmed by PCR and RFLP. The viral characterization was carried out with transmission electronic microscopy, which confirmed similar morphology of viral particles to those of Ranavirus, besides the construction of a growth curve which indicated larger titres on the fourth day post inoculation. A test for solvent sensitivity was also performed and confirmed the presence of enveloped particles. The results obtained in this study will contribute to the understanding of the biology of the circulating iridovirus in São Paulo state as an etiological agent of Ranavirus infection in amphibians.