Submitted by Amanda Silva (amanda.osilva2@ufpe.br) on 2015-03-11T15:07:08Z No. of bitstreams: 2 TESE Wanessa Rejane de Almeida.pdf: 1108615 bytes, checksum: bcf8266c3fb62af667c32cbdf418c585 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-11T15:07:08Z (GMT). No. of bitstreams: 2 TESE Wanessa Rejane de Almeida.pdf: 1108615 bytes, checksum: bcf8266c3fb62af667c32cbdf418c585 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2014-02-28 / CNPq / A fragmentação e perda de habitat vêm conduzindo um retrocesso na trajetória sucessional das comunidades árvores adultas, com perdas não aleatórias de grupos funcionais e proliferação de espécies pioneiras, alterando o potencial de regeneração da floresta. Esta tese de doutorado investigou como as modificações antrópicas na paisagem afetaram os padrões estruturais, funcionais e filogenéticos das assembleias de plântulas em uma paisagem severamente fragmentada de floresta Atlântica no Nordeste do Brasil. Este estudo sugere o empobrecimento funcional da assembleia de plântulas, sendo a flora composta em sua maioria por espécies de plantas pioneiras, contribuindo, assim, para a simplificação funcional e a diferenciação floristica da flora local. Além disso, esta tese suporta a ideia de que os gradientes da paisagem não exerceram influência significativa sobre o padrão de convergência e divergência de atributos na comunidade de plântulas na paisagem, como também, nenhum sinal filogenético foi detectado quando considerado o pool de espécies. Porém, no nível de comunidade, as comunidades mais semelhantes entre atributos funcionais também foram mais semelhantes filogeneticamente, não descartando assim, a importância da estrutura filogenética na organização da comunidade de plântulas. Deste modo, a modificação na assembleia de plântulas terá consequências na regeneração da floresta, levando a alterações subsequentes no funcionamento do ecossistema, com mudanças na sua estabilidade e resiliência. Portanto, este tema apresenta profundas implicações para a conservação da biodiversidade e é de fundamental importância na previsão da biodiversidade em paisagens fragmentadas.

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Submitted by Chaylane Marques (chaylane.marques@ufpe.br) on 2015-03-10T19:55:43Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO Kátia Fernanda Rito Pereira.pdf: 721207 bytes, checksum: 2bf33669d041564d11faf2fa6aad7f7d (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-10T19:55:43Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO Kátia Fernanda Rito Pereira.pdf: 721207 bytes, checksum: 2bf33669d041564d11faf2fa6aad7f7d (MD5) Previous issue date: 2012-12-15 / CNPQ / Distúrbios antrópicos crônicos tem implicado em ameaças reais à biodiversidade das biotas tropicais, mas seus impactos tanto no nível de comunidade quanto de ecossistema permanecem negligenciados. Este estudo foi realizado em uma área de 152 km2 de Caatinga no nordeste do Brasil no intuito de investigar como espécies de Euphobiaceae e assembléias de plantas em florestas tropicais secas respondem às perturbações antrópicas crônicas. Foram amostrados todos indivíduos adultos de espécies de plantas lenhosas em 26 parcelas espacialmente independentes de 0,06ha. Todas estas parcelas estavam expostas, em diferentes níveis, às perturbações antrópicas crônicas. Euphorbiaceae representou 78.9% de todas as plantas amostradas e 21.5 % de todas as espécies, com algumas espécies alcançando 238 indivíduos por 0,06ha ou 92% de todas as plantas amostradas. Na escala da parcela, a abundância total e abundância relativa de Euphorbiaceae não foi correlacionada com o nível de perturbação, mas a riqueza total e relativa da família foi maior em parcelas com níveis muito altos de perturbação. Dentre as espécies mais frequentes, houve um incremento de seis vezes na abundância de Jatropha mollissima ao longo dos níveis de perturbação, em grande parte respondendo ao aumento na similaridade entre parcelas intensamente perturbadas. Por fim, a análise de espécies indicadoras ressaltou sete espécies para três grupos de intensidade de distúrbio: baixo, moderado e muito alto. Na Caatinga as perturbações antrópicas crônicas podem resultar em homogeneização da comunidade de plantas, com assembleias dominadas por Euphorbiaceae. Tal organização de comunidade é possível devido a persistência (pelo menos ao nível local) e proliferação de apenas um grupo de espécies à medida que o distúrbio aumenta.

Orientador: Denise de Campos Bicudo / Resumo: Este estudo baseou-se em um banco de dados limnológicos e biológicos (diatomáceas de sedimento superficial e da coluna da água) de 33 reservatórios com gradiente trófico (ultraoligotrófico a hipereutrófico) distribuídos na região sudeste do Estado de São Paulo. Visou, como primeira etapa, calcular os ótimos e as tolerâncias ecológicas (etapa de regressão) das espécies de diatomáceas com a finalidade de propor um índice de diatomáceas para avaliar o estado trófico de represas, bem como um modelo de função de transferência diatomácea-fósforo (etapa de calibração) para inferir níveis pretéritos de fósforo da água. Além disso, visou avaliar o efeito da eutrofização sobre a homogeneização taxonômica e funcional das comunidades de diatomáceas. As amostras do sedimento superficial (n = 113) e do plâncton (verão e inverno, n = 226) foram obtidas entre 2009 e 2014. O método da média ponderada (WA) foi utilizado para a etapa de regressão (ótimo e tolerância das espécies), e modelos de regressão clássica e inversa foram testados para a etapa de calibração para a proposição do índice trófico de diatomáceas e para o modelo de função de transferência diatomácea-fósforo. Foram calculados os ótimos e as tolerâncias de fósforo total para 58 (sedimento superficial) e 53 (plâncton) espécies de diatomáceas. O modelo proposto com base nas diatomáceas do sedimento superficial apresentou melhor habilidade (r2 0.71, p<0.001, RMSE 49.43 μg L-1) do que as planctônicas para proposição do índice de esta... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This study was based on a limnological and biological database (surface sediment and water column diatoms) of 33 reservoirs with trophic gradient (ultraoligo- to hyperereutrophic) distributed in the southeastern region of São Paulo State. The first aim was to calculate the optimum and ecological tolerances (regression stage) of diatom species in order to propose a diatom index to evaluate the trophic state of reservoirs, as well as a model of diatom-phosphorus transfer function (calibration step) to infer past levels of water phosphorus. In addition, it aimed to evaluate the effect of eutrophication on the taxonomic and functional homogenization of diatom communities. Surface sediment (n = 113) and plankton (summer and winter, n = 226) samples were obtained between 2009 and 2014. The weighted average (WA) method was used for the regression step (optimal and species tolerance), and classical and inverse regression models were tested for the calibration step for the proposition of the trophic index of diatoms and for the diatom-phosphorus transfer function model. Optimum and tolerances for total phosphorus were calculated for 58 (surface sediment) and 53 (plankton) diatom species. The model based on the surface sediment diatoms presented better ability (r2 0.71, p<0.001, RMSE 49.43 μg L-1) than phytoplankton diatom to propose the trophic diatom index of reservoirs (TDIR). The transfer function model showed high predictive ability (r2 0.80) and was based on 63 diatom species (su... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Submitted by Mariana Dornelles Vargas (marianadv) on 2015-03-18T13:43:18Z No. of bitstreams: 1 uso_assembleia.pdf: 3872403 bytes, checksum: fd9c8055becd08ba193b54a30db28df5 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-18T13:43:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 uso_assembleia.pdf: 3872403 bytes, checksum: fd9c8055becd08ba193b54a30db28df5 (MD5) Previous issue date: 2011-08 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O crescimento populacional tem sido um dos fatores que mais tem gerado uso dos recursos naturais. No Brasil as ameaças aos sistemas hídricos são principalmente ocasionadas pelo uso da água para agricultura e irrigação, levando a alterações do ambiente e por conseqüência da biota. Estudos de Integridade Biótica, utilizando-se da comunidade de peixes tem obtido boas respostas quanto a avaliação do estado da qualidade dos recursos hídricos. O Índice de Integridade Biótica (IBI), definido por KARR como integrador dos fatores ecológicos e ambientais, tem demonstrado capacidade de avaliar a dimensão das perturbações sofridas, e aos poucos as pesquisas adaptaram-se e se propagaram para comunidades em ambientes muito distintos, como por exemplo, lagos, estuários e recifes. Os trabalhos de IBIs aplicados até o momento normalmente avaliam trechos de um rio ou locais muito distintos, e adaptam métricas que consideram apropriadas a cada caso. Neste estudo avaliaram-se 27 pontos amostrados para conhecimento da estrutura da comunidade e espécies ocorrentes e adaptou-se um IBI padronizado com intuito de avaliar distintos ambientes. Foram registrados 62141 indivíduos, de 95 espécies, sendo a espécie mais abundante Hyphessbrycon luetkenii. Inicialmente foram sugeridas 19 métricas, que passaram por um processo seletivo e de avaliação de sensibilidade, que gerou um protocolo padrão de 8 métricas de avaliação do Índice de Integridade Biótica. / Population growth has led to an increased use of natural resources. In Brazil, the threats to water systems are mostly caused by the use of water in agriculture and irrigation, leading to environmental, and, thus, biota changes. Studies on the Index of Biotic Integrity (IBI) using fish communities have helped clarify the status of the quality of water resources. The Index of Biotic Integrity (IBI), defined by KARR as an integrator of ecological and environmental factors has been successfully used to assess the size of the disruption in the environment, and in subsequent studies the IBI was adapted to fish communities in very different environments, such as lakes, estuaries and reefs. The studies conducted so far using protocols for IBI have usually assessed sections of a river or very different sites, and the metrics are adapted according to the case. In the present study, 27 points sampled for the knowledge of the structure of the fish community and the species occurring there were assessed, and a standard IBI was adapted with the purpose of assessing different sites. 62,141 individuals of 95 species were recorded, with Hyphessbrycon luetkenii being the most abundant species. At first, 19 metrics were suggested, which have undergone a process of selection and evaluation of sensitiveness. A standard protocol of eight final metrics for inclusion in the Index of Biotic Integrity was then generated.

Duas questões fundamentais no estudo da evolução pré-biótica (origem da vida) referem-se à estabilidade dos primeiros organismos ou replicadores e à possibilidade do surgimento de organismos complexos através de mutações de organismos mais simples. Esses problemas têm sido tratados quase que exclusivamente no contexto determinístico da cinética química de meios perfeitamente homogêneos, que é equivalente à formulação de campo médio da física estatística. Nesta tese, abordamos essas questões utilizando modelos de replicadores na rede que evoluem no tempo de forma síncrona (autômato celular), dando ênfase ao caso limite em que os replicadores são mantidos fixos nos sítios da rede (processo de contato). Encontramos dois regimes estacionários bem definidos: o regime absorvente ou vácuo e o regime ativo caracterizados, respectivamente, pela ausência e presença de replicadores na rede. Esses regimes são separados por transições de fase cuja natureza depende do mecanismo de reprodução dos replicadores. Essas transições são investigadas de maneira sistemática utilizando-se a técnica de espalhamento de Grassberger e de La Torre em que a evolução temporal de uma pequena colônia de replicadores colocada no centro de uma rede infinita vazia \\\'e acompanhada. Em particular, através do cálculo de expoentes críticos dinâmicos mostramos que, as transições contínuas observadas, pertencem à classe de universalidade da percolação direcionada. Complementamos esse estudo investigando a probabilidade de que uma pequena colônia de replicadores invada uma população de replicadores residentes de outra espécie. Ao contrário dos resultados de campo médio, mostramos que no caso de processos de contato, replicadores mais complexos (por exemplo, assexuados) podem invadir uma população estabelecida de replicadores mais simples (por exemplo, assexuados). Em concordância com os resultados de campo médio, encontramos que nunca ocorre coexistência entre replicadores distintos no equilíbrio. Finalmente, utilizando a técnica de espalhamento mencionada, investigamos de forma sistemática um modelo para formação de úlceras devido à infecção do vírus da herpes (HSV-I) no tecido epitelial da córnea. O modelo considerado tenta explicar as diferentes formas de úlceras-dendríticas e amebóides-resultantes desta infecção como um resultado natural do espalhamento do vírus num tecido epitelial formado por células com diferentes graus de susceptibilidade à infecção. Em particular, mostramos que a transição de fase separando os regimes caracterizados pelas diferentes morfologias pertence à classe de universalidade da percolação ordinária. / Two fundamental questions in the study of prebiotic evolution (origin of life) are concerned to the requisites for the persistence of small colonies of self-replicating molecules (replicators) and to the possibility that complex organisms evolve from simpler organisms as a result of mutations. These issues have been studied mainly in the chemical kinetics formulation of well-mixed medium, which is similar to the mean-field limit of statistical physics. In this work, we address these issues using a cellular automaton formulation, in which the replicators are kept fix in the lattice sites (contact process). In the stationary regime, we find that the system can be characterized by the presence (active phase) and the absence (empty phase) of replicators in the lattice. The detailed study of the phase transitions separating those two phases is carried out using the spreading analysis of Grassberger and de La Torre, in which one concentrates on the spreading behavior of a few active cells in the center of an otherwise empty infinite lattice. The nature of the phase transition, whether continuous or discontinuous, depends on the mechanisms of replication. In particular, in the case that the phase transition is continuous, we find that it is in the universality class of the directed percolation. Complementing this study, we irivestigate the possibility that a small colony of replicators invade a settled population of replicators of another species. Contrary to the results of the mean-field limit, we show that in the contact process limit, complex replicators (such as sexual reproducing ones) have a nonvanishing probability to invade a settled population of simpler replicators (such as asexual reproducing ones). In agreement with the mean-field results, we find that two different species of replicators can never coexist in an equilibrium situation. Finally, using the spreading analysis mentioned before we study the critical properties of a cellular automaton model proposed to describe the spreading of infection of the Herpes Simplex Virus (HSV-I) in the corneal tissue. The model takes into account different cell susceptibilities to the viral infection, as suggested by experimental findings, in order to explain the different shapes of the ulcers - dentritic and amoeboid - that result from the infection. We show that the phase transition separating the regimes where one of the shapes dominates is in the universality class of the ordinary percolation.

La calidad ecológica de los ecosistemas está determinada por la interacción de dos ejes principales: la calidad del hábitat, estimada a partir del análisis de los hábitats funcionales y la calidad del agua, estimada a partir del grado de contaminación (características físico-químicas). Esta interacción determina la calidad biótica del sistema, de manera que la estructura y función de los ensambles de macroinvertebrados varían según la intensidad de cada uno de los factores que intervienen. El objetivo general de este trabajo de Tesis ha sido evaluar la importancia de los hábitats funcionales que proporciona el sector costero bonaerense del Río de la Plata para el establecimiento y persistencia de las poblaciones de macroinvertebrados bentónicos. Para este fin se utilizaron descriptores estructurales y funcionales del complejo bentónico, y se consideraron ambientes sometidos a diversos tipos de disturbio antropogénico. Se ha pretendido así, contribuir al estudio de la integridad biótica, para el diagnóstico y monitoreo de la calidad del agua y del hábitat del sector mencionado. Este estudio fue realizado en el sector intermareal de agua dulce del Río de la Plata. Se seleccionaron cuatro sitios de muestreo distribuidos a lo largo de 70 km de costa aproximadamente. Bernal (BE), ubicado en una zona altamente urbanizada, con intensa actividad industrial y descargas de efluentes domiciliarios. Berazategui (BZ) se localiza en una zona suburbana, con actividad industrial moderada, y recibe los desechos de la cloaca máxima de Berazategui que abastece a más de 12 millones de habitantes. Punta Lara (PL) se localiza en una zona predominantemente rural, donde se practican principalmente la ganadería extensiva y actividades recreativas, pero puede verse afectada por agua de “mala calidad” proveniente de zonas aledañas. Balandra (BAL) se ubica en una zona rural, con baja influencia antropogénica y un elevado grado de naturalidad costera. En cada sitio se consideraron dos hábitats funcionales potenciales: “sedimento libre de vegetación” y “sedimento asociado al junco Schoenoplectus californicus”, los cuales fueron visitados en distintas estaciones del año, y en situación de marea baja. En cada fecha de muestreo se extrajeron en ambos hábitats muestras bentónicas destinadas al análisis de los macroinvertebrados (por triplicado). Asimismo, se extrajeron muestras de sedimento para el análisis de la granulometría y de la materia orgánica (MO total, MOPG y MOPF). El sustrato fue clasificado como grava (> 500 μm), arena (62,5-500 μm), limo (3,9-62,5 μm) y arcilla (< 3.9 μm). Se midieron in situ diversos parámetros físico-químicos del agua (pH, conductividad, turbidez, oxígeno disuelto y temperatura), y se tomaron por triplicado muestras de agua destinadas al análisis del contenido de nutrientes (NH4+, NO2-, NO3- y PO4-3) y demandas de oxígeno (DBO5 y DQO). Los invertebrados fueron identificados con el máximo nivel de resolución posible y clasificados según distintos aspectos (sensibilidad/tolerancia, modo de vida), utilizando para ello bibliografía específica. Se calcularon parámetros estructurales de la biota (riqueza de taxa, diversidad de Shannon-Wiener y equitabilidad). Para la asignación de grupos funcionales alimentarios (GFAs), se analizó la primera porción del tubo digestivo de los macroinvertebrados más representativos en los sitios de estudio: Hyalella curvispina y Corbicula fluminea. Los ítems consumidos fueron clasificados en detrito, restos vegetales/algas filamentosas, diatomeas, restos animales, euglenofitas/protozoos y material mineral. Ambas especies fueron ubicadas en el GFA correspondiente, según el ítem dominante (> 60%). A partir de los datos de los contenidos digestivos se analizaron las estrategias alimentarias de las especies referidas (Amundsen et al., 1996). Para complementar el estudio de los contenidos digestivos se analizó el contenido de C, N, P e isótopos estables (δ13C y δ15N). Los invertebrados bentónicos cuyos contenidos digestivos no fueron analizados, se asignaron a GFAs de acuerdo a clasificaciones previamente establecidas (fragmentadores, colectores-recolectores, colectores-filtradores, raspadores y predadores). Para explorar los principales gradientes ambientales dentro del área estudiada se realizó un Análisis de Componentes Principales (PCA). Con la finalidad de conocer si existieron diferencias significativas en diferentes descriptores bióticos y abióticos se llevaron a cabo ANOVAs y MANOVAs, y en todos los casos en que se hallaron diferencias se realizaron tests a posteriori. Para establecer las relaciones entre los sitios, las principales variables abióticas y la composición de macroinvertebrados, se llevó a cabo un Análisis de Redundancia (RDA). La significación de los ejes obtenidos se evaluó mediante la Prueba de Monte Carlo. El análisis de los datos físico-químicos evidenció que los sitios PL y BAL se asociaron con altos valores de turbidez y mejores condiciones generales en la calidad del agua; mientras que los sitios BE y BZ se asociaron con alto contenido de materia orgánica, elevada conductividad, nutrientes y demandas de oxígeno. La comparación entre hábitats evidenció un predominio de la MOPG en el sedimento de las zonas vegetadas, mientras que en el sedimento libre de vegetación la MOPF fue dominante. De acuerdo al análisis granulométrico, el sedimento fue principalmente arenoso. Se identificaron 43 taxa de macroinvertebrados en el sedimento libre de vegetación y 91 taxa en el sedimento asociado a ella. A nivel de mesohábitat, la riqueza, diversidad y equitabilidad mostraron diferencias significativas, correspondiendo los mayores valores al sedimento de las zonas vegetadas. Los nematodes presentaron las mayores densidades en el sedimento libre de vegetación. Los oligoquetos Tubificinae alcanzaron mayores abundancias en BE y BZ, y en el sedimento asociado a la vegetación. Los moluscos y crustáceos fueron más abundantes en PL y BAL, especialmente en el sedimento de las zonas vegetadas. Los organismos tolerantes y muy tolerantes dominaron en todo el sector estudiado, mientras que los sensibles sólo se registraron en los sitios poco perturbados. En relación a la diversidad funcional, los colectores-recolectores fueron dominantes; sin embargo, en las zonas vegetadas de los sitios menos perturbados éstos fueron reemplazados por los colectores-filtradores. En relación a los modos de vida, los organismos apoyados predominaron en el sedimento libre de vegetación, mientras que en el sedimento asociado a la misma predominaron las formas aferradas (PL y BAL). En relación a la interacción hábitat-biota, los dos primeros ejes del ordenamiento (RDA) permitieron definir las principales variables para la distribución y el establecimiento de los macroinvertebrados en el área estudiada. Los sitios altamente impactados se asociaron a elevados valores de MOPF, conductividad y DBO5 y altas densidades de oligoquetos, hirudíneos, tardígrados, nematodes y quironómidos. Los sitios poco impactados se asociaron con altos valores de turbidez y mayores densidades de organismos considerados “sensibles” (tricópteros, efemerópteros, hidrozoos y cumáceos). El análisis de los contenidos digestivos, reveló que el detrito fue el componente más abundante en la dieta de Corbicula fluminea y Hyalella curvispina, mientras que las diatomeas correspondieron al segundo ítem alimentario más consumido por ambas especies. Los diagramas de Amundsen permitieron concluir que la estrategia alimentaria utilizada por ambas correspondería a la categoría generalista. Finalmente, el análisis de la composición estequiométrica evidenció que las proporciones C:N y N:P fueron similares en todos los sitios de estudio para ambas especies, pero las proporciones C:P fueron superiores en los sitios más impactados para H. curvispina, y en los sitios menos perturbados en el caso de C. fluminea. Los resultados obtenidos en el presente estudio han permitido aceptar las hipótesis propuestas. Las características del hábitat y del agua determinarían los ensambles de macroinvertebrados en el sector costero de agua dulce del Río de la Plata. En este sentido, el análisis comparativo de los grupos funcionales alimentarios evidenció una respuesta de los organismos al efecto del impacto antropogénico, con reemplazo de formas filtradoras por consumidores de detrito en ambientes altamente poluídos. Esto sugeriría una simplificación de las tramas tróficas, favoreciendo la vía detrítica y una estrategia alimentaria de tipo generalista. Por otra parte, se destaca la importancia de algunos descriptores (número de taxa, diversidad, equitabilidad, GFAs, modos de vida, proporción de organismos sensibles, predominancia de determinados grupos taxonómicos, características físico-químicas). Estos descriptores estructurales y funcionales podrían incluirse entre los más confiables para contribuir a la evaluación de la calidad ecológica y la integridad biótica del área estudiada. Finalmente, el estudio de los contenidos digestivos reafirmó ser herramienta útil para la asignación de los macroinvertebrados a su GFA correspondiente. Sin embargo, se destaca la importancia de utilizar en forma complementaria otros métodos, tales como el estudio del comportamiento alimentario y el análisis de la composición isotópica y estequiométrica de los invertebrados y las potenciales fuentes de recurso disponibles en el ambiente. Los resultados de este estudio enfatizan la necesidad de dilucidar las interacciones que ocurren en la comunidad bentónica, con el fin de establecer la complejidad de las tramas tróficas en el sector costero de agua dulce del estuario del Río de la Plata.

Duas questões fundamentais no estudo da evolução pré-biótica (origem da vida) referem-se à estabilidade dos primeiros organismos ou replicadores e à possibilidade do surgimento de organismos complexos através de mutações de organismos mais simples. Esses problemas têm sido tratados quase que exclusivamente no contexto determinístico da cinética química de meios perfeitamente homogêneos, que é equivalente à formulação de campo médio da física estatística. Nesta tese, abordamos essas questões utilizando modelos de replicadores na rede que evoluem no tempo de forma síncrona (autômato celular), dando ênfase ao caso limite em que os replicadores são mantidos fixos nos sítios da rede (processo de contato). Encontramos dois regimes estacionários bem definidos: o regime absorvente ou vácuo e o regime ativo caracterizados, respectivamente, pela ausência e presença de replicadores na rede. Esses regimes são separados por transições de fase cuja natureza depende do mecanismo de reprodução dos replicadores. Essas transições são investigadas de maneira sistemática utilizando-se a técnica de espalhamento de Grassberger e de La Torre em que a evolução temporal de uma pequena colônia de replicadores colocada no centro de uma rede infinita vazia \\\'e acompanhada. Em particular, através do cálculo de expoentes críticos dinâmicos mostramos que, as transições contínuas observadas, pertencem à classe de universalidade da percolação direcionada. Complementamos esse estudo investigando a probabilidade de que uma pequena colônia de replicadores invada uma população de replicadores residentes de outra espécie. Ao contrário dos resultados de campo médio, mostramos que no caso de processos de contato, replicadores mais complexos (por exemplo, assexuados) podem invadir uma população estabelecida de replicadores mais simples (por exemplo, assexuados). Em concordância com os resultados de campo médio, encontramos que nunca ocorre coexistência entre replicadores distintos no equilíbrio. Finalmente, utilizando a técnica de espalhamento mencionada, investigamos de forma sistemática um modelo para formação de úlceras devido à infecção do vírus da herpes (HSV-I) no tecido epitelial da córnea. O modelo considerado tenta explicar as diferentes formas de úlceras-dendríticas e amebóides-resultantes desta infecção como um resultado natural do espalhamento do vírus num tecido epitelial formado por células com diferentes graus de susceptibilidade à infecção. Em particular, mostramos que a transição de fase separando os regimes caracterizados pelas diferentes morfologias pertence à classe de universalidade da percolação ordinária. / Two fundamental questions in the study of prebiotic evolution (origin of life) are concerned to the requisites for the persistence of small colonies of self-replicating molecules (replicators) and to the possibility that complex organisms evolve from simpler organisms as a result of mutations. These issues have been studied mainly in the chemical kinetics formulation of well-mixed medium, which is similar to the mean-field limit of statistical physics. In this work, we address these issues using a cellular automaton formulation, in which the replicators are kept fix in the lattice sites (contact process). In the stationary regime, we find that the system can be characterized by the presence (active phase) and the absence (empty phase) of replicators in the lattice. The detailed study of the phase transitions separating those two phases is carried out using the spreading analysis of Grassberger and de La Torre, in which one concentrates on the spreading behavior of a few active cells in the center of an otherwise empty infinite lattice. The nature of the phase transition, whether continuous or discontinuous, depends on the mechanisms of replication. In particular, in the case that the phase transition is continuous, we find that it is in the universality class of the directed percolation. Complementing this study, we irivestigate the possibility that a small colony of replicators invade a settled population of replicators of another species. Contrary to the results of the mean-field limit, we show that in the contact process limit, complex replicators (such as sexual reproducing ones) have a nonvanishing probability to invade a settled population of simpler replicators (such as asexual reproducing ones). In agreement with the mean-field results, we find that two different species of replicators can never coexist in an equilibrium situation. Finally, using the spreading analysis mentioned before we study the critical properties of a cellular automaton model proposed to describe the spreading of infection of the Herpes Simplex Virus (HSV-I) in the corneal tissue. The model takes into account different cell susceptibilities to the viral infection, as suggested by experimental findings, in order to explain the different shapes of the ulcers - dentritic and amoeboid - that result from the infection. We show that the phase transition separating the regimes where one of the shapes dominates is in the universality class of the ordinary percolation.

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2018-05-22T13:24:04Z No. of bitstreams: 1 PDF - Gleydson Kleyton Moura Nery.pdf: 28016541 bytes, checksum: dee318975b7418cd78bfb23b8b8cb2ec (MD5) / Approved for entry into archive by Secta BC (secta.csu.bc@uepb.edu.br) on 2018-05-23T16:37:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PDF - Gleydson Kleyton Moura Nery.pdf: 28016541 bytes, checksum: dee318975b7418cd78bfb23b8b8cb2ec (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-23T16:37:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Gleydson Kleyton Moura Nery.pdf: 28016541 bytes, checksum: dee318975b7418cd78bfb23b8b8cb2ec (MD5) Previous issue date: 2017-07-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The present study aims to adapt and apply a Biotic Integrity Index (IBI) for reservoirs in the Paraíba River basin located without Brazilian semiarid, with the use of fish community sites as a subsidy. For that, 20 points were sampled in 5 reservoirs with four sample stations from July 2016 to March 2017. The IBI was obtained by elaboration and selection of metrics based on the community studied. The study was divided into two chapters. In the first one, the factors that explain the adaptive success of Oreochromis niloticus in the aquatic systems of the semiarid were oriented. It was found that the invasion ability of O. niloticus was associated with both environmental factors and biological interactions. However, there is a strong influence of environmental variables linked to these relationships, since a dissimilarity of systems regarding water quality and habitat structuring directly influence the structuring of the community in terms of composition as trophic relationships. In the second chapter, the biotic integrity index based on the fish community was proposed and applied as an environmental assessment tool for non - semiarid systems. The composition of the index was based on the metrics% native species,% endemic species,% invasive species, abundance of cichlids, abundance of species,% sp. piscivorous and% sp. intolerant An application of the index for the semiarid to the problem, the limnological state of the environment, such as total phosphorus (r² = -0.62, p <0.005), chlorophyll a (r² = -0.74, p < 05) and volume (r² = 0.33, p <0.005). The study points to a community of fish as a good indicator of environmental quality, since, during the studied period, it reduced the quality of the quality of the environment with the direct reflection in the fish community. / O presente estudo tem como objetivo adaptar e aplicar um Índice de Integridade Biótica (IBI), para reservatórios da bacia do rio Paraíba localizado no semiárido brasileiro, tendo como subsídio a utilização de atributos da comunidade de peixes. Para tanto, foram amostrados 20 pontos distribuídos em 5 reservatórios com quatros estações amostrais no período de julho/2016 a março/2017. O IBI foi obtido pela elaboração e seleção de métricas com base na comunidade estudada. O estudo foi dividido em dois capítulos. No primeiro, foram avaliados os fatores que explicam o sucesso adaptativo de Oreochromis niloticus nos sistemas aquáticos do semiárido. Constatou-se que a habilidade de invasão de O. niloticus foi associada tanto a fatores ambientais, quanto as interações biológicas. Contudo, há uma forte influência das variáveis ambientais atrelados a estas relações, uma vez que, a dissimilaridade dos sistemas quanto a qualidade de água (eutrofização) e estruturação do habitat influenciam diretamente na estruturação da comunidade quanto a composição e as relações tróficas. No segundo capítulo, foi proposto e aplicado o índice de integridade biótica com base na comunidade de peixes, como ferramenta de avaliação ambiental de sistemas no semiárido. A composição do índice se baseou nas métricas % espécies nativas, % espécies endêmicas, % espécies invasoras, abundância de ciclídios, abundância de characiformes, % sp. piscívoros e % sp. intolerantes. A aplicação do índice para o semiárido foi eficaz, apresentando correlações significativas com variáveis que descriminam o status limnológico do ambiente, tais como, fosforo total (r²= -0,62; p< 0,005), clorofila-a (r²= -0,74; p< 0,05) e volume (r²= 0,33; p< 0,005). O estudo aponta a comunidade de peixes como um bom indicador de qualidade ambiental, uma vez que, ao longo do período estudado houve redução da qualidade cênica do ambiente com reflexo direto na comunidade de peixes.

Submitted by (edna.saturno@ufrpe.br) on 2016-06-20T13:38:34Z No. of bitstreams: 1 Giulliari Alan da Silva Tavares de Lira.pdf: 5038251 bytes, checksum: 6729a9daf08b1531625452e5c5af7e3c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-20T13:38:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Giulliari Alan da Silva Tavares de Lira.pdf: 5038251 bytes, checksum: 6729a9daf08b1531625452e5c5af7e3c (MD5) Previous issue date: 2009-02-16 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The dynamics of the phytoplankton community in aquatic ecosystems provides considerable diagnostic information and serves as a sensitive tool for the indication of environmental changes, enabling the prediction of changes in any body of water. The vertical distribution of these organisms in eutrophic reservoirs remains an under-explored field of study, but is essential to the management of water supply systems. The aim of the present study was to describe the structure as well as vertical and seasonal distribution of the phytoplankton community regarding physical, chemical and climatological aspects in two eutrophic water supply reservoirs in the state of Pernambuco, Brazil: the Mundaú Reservoir, located in the inland city of Garanhuns, and the Carpina Reservoir, located in the coastal region between the cities of Carpina and Limoeiro. In each reservoir, bimestral sampling was carried out between January and November 2006, spanning two climatic periods: dry season (January, September and November) and rainy season (March, May and July). Eight collection depths were defined for the Mundaú Reservoir (surface, 0.5m, 1.0m, 2.0m, 4.0m, 6.0m, 8.0m and 10.0m) and six depths were defined for the Carpina Reservoir (surface, 1.0m, 2.0m, 4.0m, 8.0m and 10.0m),determined based on the vertical light attenuation coefficient. Surface collections were carried out using a large-mouth recipient and a Van Dorn bottle was used at the different depths. The limit of the euphotic zone was determined from the results of a Secchi disk. The trophic state index (TSI) was determined from the concentrations of chlorophyll a and transparency of the Secchi disk in the Carpina Reservoir. Density values were estimated and abundance, dominance, species diversity and evenness relationships of the taxa were determined. At Mundaú, the composition of the community was represented by 71 taxa, whereas 61 taxa were observed at Carpina. Chlorophyta was the most representative in terms of richness (52% at Mundaú and 44% at Carpina), followed by Cyanobacteria (31% at Mundaú and 33% at Carpina). Cylindrospermopsis raciborskii, Geitlerinema amphibium and Synedra rumpens were common to both reservoirs in terms of abundance. Chroococcus minutus, Chroococcus minimus, Microcystis aeruginosa, Microcystis wesenbergii, Microcystis robusta, Merismopedia punctata, Merismopedia minima, Raphidiopsis mediterranea, Pseudanabaena sp., Ulnaria ulna, Nitzchia sp.1, Euglena sp.1 and Golenkinia radiata were also abundant at Mundaú, whereas Anabaena constricta, Planktothrix agardhii, Pseudanabaena catenata, Monoraphidium arcuatum, Monoraphidium griffithii, Cyclotella meneghiniana, Synedra rumpens, Nitzchia sp.2 and Euglena sp.2 were abundant at Carpina. Cyanobacteria was the group with the greatest densities, presenting depths summation ranging from 30984x10-4 (74.2% in the rainy season) to 34209x10-4 org.L-1 (78.2% in the dry season) at Mundaú and 6883x10-4 (93.4% in the dry season) to 7199x10-4 org.L-1 (84.2% in the rainy season) atCarpina. With the exception of the rainy season at Carpina, Cylindrospermopsis raciborskii was the only dominant species in both reservoirs, with depths summation ranging from 23975x10-4 (57% in the dry season) to 27240x10-4 org.L-1 (62% in the rainy season) at Mundaú and 7366x10-4 (69% in the dry season) to 8521x10-4 org.L-1 (49.6% in the rainy season) at Carpina. Species diversity and evenness indices achieved low values, indicating poorly distributed densities and a predomination of few species. In both studies, climate factors, such as precipitation and wind, determined changes in the circulation of the water mass and, consequently, influenced the phytoplankton structure. For the Mundaú Reservoir, cluster analysis demonstrated high dissimilarity (40%) between the hypolimnium in the rainy season and the other depths, indicating that this stratum may be used as an alternative water supply option in a safer and less costly fashion during treatment. Principal Component Analysis and Canonical Correlation Analysis for the Carpina Reservoir indicated relationships between the variables total dissolved solids, water temperature, electrical conductivity and pH, with vertical and seasonal variations in phytoplankton. The vertical and seasonal changes in environmental variables in the Carpina Reservoir were discreet and regulated by rainfall,but were sufficient to promote instability in the phytoplankton community, allowing the coexistence of opportunistic species. / A dinâmica da comunidade fitoplanctônica em ecossistemas aquáticos fornece inúmeras informações diagnósticas e serve como sensível ferramenta para indicação de alterações ambientais, capazes de prenunciar modificações em qualquer corpo hídrico. Pesquisas direcionadas à distribuição vertical destes organismos em reservatórios eutróficos são ainda pouco exploradas, sendo essenciais para o gerenciamento da captação de água para abastecimento. O objetivo deste trabalho é apresentar a estrutura e distribuição vertical e sazonal da comunidade fitoplânctônica relacionada a alguns aspectos físicos, químicos e climatológicos, em dois mananciais eutróficos de abastecimento do estado de Pernambuco: reservatório de Mundaú, localizado na Região Agreste, no município de Garanhuns e reservatório de Carpina, situado na Zona da Mata, entre os municípios de Carpina e Limoeiro. Em cada reservatório foram realizadas amostragens bimestrais, compreendidas entre janeiro e novembro/2006, contemplando dois períodos sazonais: seco (janeiro, setembro e novembro) e chuvoso (março, maio e julho). Para realização das coletas foram definidas oito profundidades no reservatório de Mundaú (Superfície; 0,5m; 1,0m; 2,0m; 4,0m; 6,0m; 8,0m; e 10,0m) e seis em Carpina (Superfície; 1,0m; 2,0m; 4,0m; 8,0m; e 10,0m), determinadas de acordo com o coeficiente de atenuação vertical da luz. As coletas na superfície foram realizadas utilizando-se um recipiente de boca larga e nas profundidades, com garrafa de tipo Van Dorn. O limite da zona eufótica foi verificado a partir dos resultados do disco de Secchi. O índice de estado trófico (IET) foi determinado a partir das concentrações de clorofila a e transparência de disco de Secchi no reservatório de Carpina. Foram estimados os valores de densidade e as relações de abundância, dominância, diversidade específica e eqüitabilidade dos táxons. Em Mundaú, a composição da comunidade esteve representada por 71 táxons, enquanto em Carpina foram observados 61. A divisão Chlorophyta foi mais representativa quanto à riqueza (52% Mundaú e 44% Carpina) seguida pelas Cyanobacteria (31% Mundaú e 33% Carpina). Cylindrospermopsis raciborskii, Geitlerinema amphibium e Synedra rumpens foram comuns aos dois mananciais quanto à abundância. Chroococcus minutus, Chroococcus minimus, Microcystis aeruginosa, Microcystis wesenbergii, Microcystis robusta, Merismopedia punctata, Merismopedia minima, Raphidiopsis mediterranea, Pseudanabaena sp., Ulnaria ulna, Nitzchia sp.1, Euglena sp.1 e Golenkinia radiata foram os demais táxons abundantes para Mundaú, enquanto em Carpina registrou-se a abundância de Anabaena constricta, Planktothrix agardhii, Pseudanabaena catenata,Monoraphidium arcuatum, Monoraphidium griffithii, Cyclotella meneghiniana, Synedra rumpens, Nitzchia sp.2 e Euglena sp.2. Cyanobacteria foi o grupo que apresentou as maiores densidades, apresentando somatório das profundidades variando entre 30984x10-4 (74,2 % no chuvoso) e 34209x10-4org.L-1 (78,2% no seco) em Mundaú e 6883x10-4 (93,4% no seco) a 7199x10-4 org.L-1 (84,2% no chuvoso) em Carpina. Com exceção do período chuvoso em Carpina, Cylindrospermopsis raciborskii foi a única espécie dominante para os dois mananciais: com somatório das profundidades variando de 23975x10-4 (57% no seco) a 27240x10-4 org.L-1 (62% no chuvoso) em Mundaú e 7366x10-4 (69% no seco) a 8521x10-4 org.L-1 (49,6% no chuvoso) em Carpina. O índice de diversidade específica e equitabilidade apresentaram baixos valores indicando densidades mal distribuídas e predomínio de poucas espécies. Foram observadas para ambos os reservatórios que os fatores climáticos, como precipitações pluviométricas e os ventos, determinaram as alterações de circulação da massa d’água e conseqüentemente, influenciaram a estrutura fitoplanctônica. Para o reservatório de Mundaú, a análise de agrupamento demonstrou alta dissimilaridade (40%) entre o hipolímnio no período chuvoso e as demais profundidades, indicando que este estrato, pode ser viabilizado como uma alternativa para captação de água de forma mais segura e menos dispendiosa durante o tratamento. As análises da ACP e ACC no reservatório de Carpina indicaram relação entre as variáveis: sólidos totais dissolvidos, temperatura da água, condutividade elétrica e pH com as alterações verticais esazonais do fitoplâncton. As alterações verticais e sazonais nas variáveis ambientais no reservatório de Carpina foram discretas e reguladas pela precipitação pluviométrica, mas foram suficientes para promover instabilidade na comunidade fitoplanctônica, permitindo a coexistência de espécies oportunistas.