DIOGO, Ivan Jeferson Sampaio. Aspectos biogeográficos e autoecológicos de encraves florestais úmidos no nordeste do Brasil. 2013. 87 f. Dissertação (Mestrado em ecologia e recursos naturais)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2013. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-05-20T18:08:23Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_ijsdiogo.pdf: 1562015 bytes, checksum: 94a9fdf4c149caf413552b026bc16f4f (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-05-27T20:34:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_ijsdiogo.pdf: 1562015 bytes, checksum: 94a9fdf4c149caf413552b026bc16f4f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-27T20:34:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_ijsdiogo.pdf: 1562015 bytes, checksum: 94a9fdf4c149caf413552b026bc16f4f (MD5) Previous issue date: 2013 / The origin of vegetation found in the brejos nordestinos is linked to climatic variations that occurred during the Pleistocene, which facilitated the entry of species of Amazonian and Atlantic forests in semiarid areas. The dispersal and pollination are present evidence of the evolutionary process that led to the refuge for certain species. The present study examined the contribution of the number of species of Amazon and Atlantic Forest, Caatinga and Mountain Forests of Northeast to the floristic composition of Baturité mountain range, determining the dispersal and pollinating syndromes. The sharing of species between areas indicates the existence of adequate environmental conditions during the late Pleistocene to allow the exchange between the Amazon and Atlantic floras, creating transition environments or ecotones in moist mountain forests of the Northeast. The environmental predictors zoochory and soil organic carbon along with their associated ecological processes determine the distribution of species in the moist forests and hence the ecological niche. Baturité presents most species melittophilous and dispersed by animals, which differ between woody and non-woody components of vegetation, altitude and slope found. / A origem da vegetação encontrada nos brejos de altitude nordestinos está associada às variações climáticas ocorridas durante o Pleistoceno, que facilitaram a entrada de espécies das florestas Atlântica e Amazônica no domínio semiárido. A dispersão e a polinização são atuais provas do processo evolutivo que levou ao refúgio de determinadas espécies. O presente trabalho verificou o número de espécies das Florestas Amazônica e Atlântica, Caatinga e outros Brejos de Altitudes nordestinos presentes na composição florística da Serra de Baturité, determinando as síndromes de dispersão e de polinização da flora do remanescente. O compartilhamento de espécies entre os domínios indica que houve condições ambientais adequadas durante o Pleistoceno tardio para permitir o intercâmbio entre as floras Amazônica e Atlântica, gerando ambientes de transição ou ecótonos nas florestas serranas úmidas do Nordeste. Os preditores ambientais zoocoria e carbono orgânico do solo juntamente com seus processos ecológicos associados determinam a distribuição de espécies nos brejos de altitude e consequentemente o nicho ecológico. A Serra de Baturité apresenta a maioria das espécies melitófilas e dispersas por animais, que diferem entre os componentes lenhoso e não lenhoso da vegetação, a altitude e a vertente encontrada.

Entender padrões de diversidade e composição de espécies ao longo de múltiplas escalas espaciais constitui um dos principais objetivos em ecologia e biogeografia. A relativa importância dos mecanismos responsáveis por estruturar as comunidades de plantas e como eles interagem para influenciar estes padrões têm sido foco de intensos debates. No presente estudo, foram utilizados dados do Inventário Florístico Florestal de Santa Catarina a fim de investigar os padrões de diversidade de espécies de árvores e suas relações com a heterogeneidade ambiental sob uma das perspectivas oriundas da teoria de metacomunidades, conhecida como “sorteio de espécies”. A predição chave deste ponto de vista é a de que a composição de espécies varia em resposta a diferenças nas condições ambientais entre manchas de hábitat. O presente estudo é focado nessa predição e objetivou entender como processos relacionados a filtros ambientais interagem direta e indiretamente sobre os padrões de diversidade em uma área de 95000 km 2 (dados de 432 unidades amostrais). Foi utilizada modelagem de equações estruturais (PLS Path Modeling), a fim de investigar os efeitos interativos da topografia, clima, balanço de água e energia e geometria das manchas de floresta sobre os padrões de alfa (α) e beta (β) diversidade de uma metacomunidade de floresta atlântica no sul do Brasil. Fatores relacionados a filtros ambientais mostraram substanciais efeitos sobre a diversidade alfa e beta. A quantidade total da variação na beta diversidade explicada pela filtragem de hábitat foi alta (64%), corroborando a predição testada no nível de metacomunidades. Os fatores mais importantes para explicar a diversidade beta foram: extremos climáticos, balanço de água e energia e alfa diversidade, enquanto tamanho da mancha e balanço de água e energia foram os fatores chaves para a alfa diversidade. O teste de Mantel parcial mostrou que os efeitos ambientais ocorrem amplamente independente de efeitos espaciais, reforçando a predição testada. O estudo provê forte suporte empírico para a predição de que a beta diversidade reflete primariamente processos determinísticos associados com o nicho das espécies e suas respostas às condições ambientais na escala espacial considerada. / Understanding patterns of species diversity and composition across multiple scales is one of the main purpose in ecology and biogeography. The relative importance of the mechanisms that structure plant communities and how they interact to influence these patterns remains a topic of hot debate. In the present study, we use data from the Forest Inventory of Santa Catarina to investigate the patterns of species diversity of subtropical Atlantic forests and its relationships with environmental heterogeneity on a metacommunity perspective (species-sorting). The key prediction of this viewpoint is that community composition varies in response to differences in environmental conditions among habitat patches. Our study focused on this perspective, aiming to understand how environmental filtering processes interact directly and indirectly on diversity patterns in an area of 95000 km 2 (data from 432 forest plots). We employed structural equation modeling (PLS Path Modeling) to disentangle the interactive effects of topography, climate, water-energy balance, and geometry of forest patches upon the alpha and beta diversity of a subtropical forest metacommunity in southern Brazil. Factors related to environmental filtering showed substantial effects upon tree alpha and beta diversity. The total amount of variation in beta diversity explained by environmental filtering was high (64%) and was even more when together with alpha diversity (73%), corroborating the prediction of species-sorting model at the metacommunity level. Climatic extremes, water-energy balance and alpha diversity were the key determinants of beta diversity and patch size and water- energy balance the key determinants of alpha diversity in the South Brazilian Atlantic forests. Partial mantel test showed that environmental effects occurred largely independent of spatial effects, reinforcing the tested prediction. Our study provides strong empirical support for the prediction that beta diversity primarily reflects deterministic factors associated with species niches and their responses to environmental conditions in the studied spatial scale.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:37:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2275895 bytes, checksum: d1f4e8c4d24b299b4ddf661a62268693 (MD5) Previous issue date: 2011-02-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Biodiversity is one of the most valuable resources in the earth and in order to its maintenance and best use, there is a need of its profound knowledge on the basis of taxonomic and ecological works. The studies of the nematodes communities in soils under cultivation or native vegetation is becoming an area of growing interest in recent years. In relation to communities of nematodes in natural ecosystems, the studies are justified by the great representative of the Nematoda phylum and by the need to understand the nematodes' ecology in their original setting, since the agricultural important species, that have adapted in the cultivated areas, originated from natural ecosystems. The aim was to identify longidorid species associated with natural vegetation in Atlantic Forest, Savannah and in growing areas in Minas Gerais. Complementarily intended determine and compare the richness and diversity of phytonematodes communities in these areas. Seven species of Xiphinema (X. brasiliense, X. diffusum, X. elongatum, X. ensiculiferum, X. krugi, X. variegatum,and X. surinamense) and two species of Xiphidorus (X. cf. parthenus and X. amazonensis) were found, and beyond two new species to science, Xiphinema sp. and Xiphidorus sp., not yet identified. Populations of X. krugi, X. elongatum, X. ensiculiferum and Xiphidorus cf. parthenus showed great morphometric variability. Because of the great morphometric and morphological variabilities reported in the literature, the morphometric data of X. krugi populations were subjected to principal component analysis with standards population available in the literature. This analysis indicated that variations in morphometric characters may reflect differences in these genotypes, whereas they were grouped with three of these standards. Three populations appear to represent a new genotype not yet characterized. The phytonematodes communities associated with cover crops from Savannah and Atlantic Forest showed greater diversity and richness. The highest abundance and richness were present in Atlantic Forest communities and the greater diversity in the communities associated with Savannah. The genera with significant populations were Discocriconemella spp. Macroposthonia spp. Meloidogyne spp. and Rotylenchus spp. in Atlantic Forest, Rotylenchulus spp. and Rotylenchus spp. in Savannah, and Helicotylenchus spp. Meloidogyne spp. and Rotylenchulus spp. in growing areas. / A biodiversidade é um dos recursos mais valiosos da Terra e, para a sua manutenção e melhor aproveitamento, há a necessidade de que seja conhecida em maior profundidade com base em trabalhos taxonômicos e ecológicos. Conhecer as comunidades de nematoides em solos sob cultivo ou vegetação natural, vem se tornando uma área de interesse crescente, nos últimos anos. Em relação às comunidades de fitonematoides em ecossistemas naturais, os estudos se justificam pela grande representatividade do filo Nematoda e pela necessidade de compreender a ecologia desses em seu ambiente original, uma vez que as espécies de importância agrícola originaram-se de ecossistemas naturais que se adaptaram às áreas cultivadas. Assim, objetivou-se identificar espécies de longidorídeos associados à vegetação natural de Mata Atlântica, Cerrado e em área de cultivo em municípios de Minas Gerais, além de determinar e comparar a riqueza e diversidade das comunidades de fitonematoides presentes nessas áreas. Encontraram-se sete espécies de Xiphinema (X. brasiliense, X. diffusum, X. elongatum, X. ensiculiferum, X. krugi, X. variegatum e X. surinamense) e duas espécies de Xiphidorus (X. cf. parthenus eX. amazonensis), além de duas novas espécies para a ciência, Xiphinema sp. e Xiphidorus sp., ainda não identificadas. Populações de X. krugi, X. elongatum, X. ensiculiferume Xiphidorus cf. parthenus apresentaram grande variabilidade morfométrica. Em vista da grande variabilidade morfométrica e morfológica relatada na literatura, os dados morfométricos obtidos das populações de X. krugi, foram submetidos a análise de componente principal juntamente com populações padrões, disponíveis na literatura. Essa análise indicou que as variações nos caracteres morfométricos podem refletir diferenças nos genótipos dessas, visto que se agruparam com três desses padrões. Três populações pareceram representar um novo genótipo ainda não caracterizado. As comunidades de fitonematoides associadas às coberturas vegetais de Cerrado e Mata Atlântica apresentaram maiores diversidade e riqueza. A maior abundância e riqueza estavam presentes nas comunidades de Mata Atlântica e a maior diversidade nas comunidades associadas ao Cerrado. Os gêneros com populações mais expressivas foram Discocriconemella spp., Macroposthonia spp. Meloidogyne spp. e Rotylenchus spp. em Mata Atlântica, Rotylenchulus spp. e Rotylenchus spp. no Cerrado, e em área de cultivo, Helicotylenchus spp., Meloidogyne spp. e Rotylenchulus spp.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-01-13T13:42:19Z No. of bitstreams: 1 LucianoDeFreitasBarrosNeto_DISSERT.pdf: 3853226 bytes, checksum: a8b44f7aabb6297968112b307e476ad8 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-01-25T16:17:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 LucianoDeFreitasBarrosNeto_DISSERT.pdf: 3853226 bytes, checksum: a8b44f7aabb6297968112b307e476ad8 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-25T16:17:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LucianoDeFreitasBarrosNeto_DISSERT.pdf: 3853226 bytes, checksum: a8b44f7aabb6297968112b307e476ad8 (MD5) Previous issue date: 2016-03-29 / O g?nero Parotocinclus compreende 29 esp?cies nominais v?lidas de pequenos cascudoshipoptopomat?neos amplamente distribu?dos na regi?o neotropical cisandina. Embora asubfam?lia Hypoptopomatinae seja monofil?tica, o g?nero foi reconhecido como umaassembleia polifil?tica. Na regi?o Nordeste do Brasil, que abrange quatro ecorregi?eshidrogr?ficas distintas, Parotocinclus apresenta uma alta riqueza de esp?cies, representadopor doze esp?cies descritas at? o momento, geralmente com distribui??o geogr?fica restrita.Dentre essas, P. cearensis, da bacia do rio Acara? no oeste do Estado do Cear?, foi descrita apartir do desmembramento da s?rie-tipo de P. spilosoma, da bacia do rio Para?ba do Norte, noEstado da Para?ba, tendo surgido algumas controv?rsias a respeito da validade da primeira.Em levantamentos ictiol?gicos recentes em diversas bacias das ecorregi?es do NordesteM?dio-Oriental e do S?o Francisco foram coletados alguns esp?cimes de Parotocinclussemelhantes ? P. cearensis, o que sugere que essa esp?cie possua uma ampla distribui??o noNordeste do Brasil, ou que se trata de um complexo de esp?cies. Para resolver essas incertezastaxon?micas foram feitas an?lises morfol?gicas e moleculares, que confirmaram a validade deP. cearensis e identificaram a presen?a de poss?veis novas esp?cies relacionadas. Assim, ?fornecida uma redescri??o de P. cearensis e P. spilosoma, e identificada a co-ocorr?ncia delinhagens em algumas bacias hidrogr?ficas, sugerindo um contato secund?rio.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-07-17T13:30:07Z No. of bitstreams: 1 PamelaLavorRolim_TESE.pdf: 8039879 bytes, checksum: d136052a1b02140db1675ddb8b0824f8 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-07-20T11:27:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PamelaLavorRolim_TESE.pdf: 8039879 bytes, checksum: d136052a1b02140db1675ddb8b0824f8 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-20T11:27:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PamelaLavorRolim_TESE.pdf: 8039879 bytes, checksum: d136052a1b02140db1675ddb8b0824f8 (MD5) Previous issue date: 2017-03-31 / O g?nero Pilosocereus pertence ? Cactaceae (subfam?lia Cactoideae) e ? um dos maiores e mais bem distribu?dos g?neros dentro da tribo Cereeae. Com 42 esp?cies, divididas nos subg?neros Pilosocereus e Gounellea, o g?nero ? distribu?do de forma disjunta na regi?o neotropical, ocorrendo nos mais diferentes tipos de h?bitats, sempre associados a ambientes x?ricos, sendo o leste do Brasil o seu maior centro de diversidade. Em raz?o de suas caracter?sticas morfol?gicas, as quais lhe conferem grande adaptabilidade a ambientes x?ricos (assim como as demais Cact?ceas), as esp?cies de Pilosocereus s?o frequentemente dominantes e assumem um importante papel ecol?gico e etnobot?nico onde ocorrem. No entanto, poucos tem sido os trabalhos at? o momento que tiveram como foco o g?nero como um todo. Assim, esta tese teve como objetivo investigar o relacionamento filogen?tico, a biogeografia e aspectos evolutivos do g?nero Pilosocereus. No cap?tulo 1 investigou-se os processos de diversifica??o de Pilosocereus nos h?bitats ?ridos da regi?o Neotropical, a partir do relacionamento filogen?tico, do tempo de diverg?ncia de clados e da reconstru??o de ?reas ancestrais. Concluiu-se que o g?nero n?o ? monofil?tico, e o principal clado (Pilosocereus sensu stricto) diversificou-se muito recentemente (principalmente no Pleistoceno tardio), com origem na Caatinga e eventos de migra??o para outros ambientes x?ricos da Am?rica do Norte/Central, Noroeste da Am?rica do Sul e Caribe. No cap?tulo 2, reconstruiu-se o relacionamento filogen?tico do g?nero atrav?s de an?lise bayesiana e m?xima parcim?nia, com uma amplia??o da amostragem de t?xons e regi?es gen?micas em rela??o a trabalhos previamente publicados. Comprovou-se a n?o monofilia do grupo, bem como de quatro esp?cies heterot?picas, o que permitiu propor mudan?as taxon?micas, incluindo a eleva??o de categoria de tr?s esp?cies; tr?s novos sin?nimos; um novo nome no ranking de esp?cie e um novo g?nero, Xiquexique (composto pelas esp?cies formalmente posicionadas em P. subg. Gounellea), passando ent?o Pilosocereus a uma nova circunscri??o, com 42 esp?cies e quatro subesp?cies. Por fim, no cap?tulo 3 apresenta-se o padr?o de distribui??o, riqueza, endemismo e atual situa??o de conserva??o de todas as esp?cies do grupo, onde foi encontrado que alguns t?xons apresentam restri??es ao tipo de vegeta??o, mas a maioria se mostra amplamente distribu?da em diferentes gradientes ambientais. A maior riqueza de esp?cies e diversidade filogen?tica s?o encontradas nos estados da Bahia e Minas Gerais, com ?reas de endemismo sendo apontadas para o leste do Brasil e M?xico. Assim, esta tese teve uma abordagem multidisciplinar a fim de elucidar diferentes aspectos da biologia deste grande e diverso grupo, que at? o momento permaneciam desconhecidos. / The genus Pilosocereus belongs to Cactaceae (subfamily Cactoideae) and is one of the largest and most widely distributed genera within the tribe Cereeae. With 42 species divided in two subgenera, Pilosocereus and Gounellea the group is disjunctly distributed in the Neotropics and centered in eastern Brazil, occurring in many different types of habitats associated with xeric environments. Due to its morphological features, providing great adaptability to xeric environments (as all Cacti), Pilosocereus species are often dominant and play an important ecological and ethnobotanical role where they occur. However, there were few studies so far that focused on the genera as a whole. Thus, this thesis aimed to investigate the phylogenetic relationship, biogeography and evolutionary aspects of the genus Pilosocereus. The first Chapter focused in investigating Pilosocereus diversification processes in arid habitats in the Neotropics, using phylogenetic relationships, clades divergence times and reconstruction of ancestral areas. The conclusion was that the genus is not monophyletic and that the main clade (Pilosocereus sensu stricto) diversified very recently (mainly in Late Pleistocene), with origin in the Caatinga and posterior migration events to other xeric environments in North/Central America, Northwest of South America and Caribbe. In Chapter 2, the phylogenetic relationships in the genus were reconstructed through Bayesian and Maximum Parsimony analyses, with expanded taxon sampling and genomic regions in comparison with previously published works. Again, the genus was found as non-monophyletic, as well as four heterotypic species, what led to the proposition of taxonomic changes, including the resurrection of three species, three new synonyms, a new name in the species rank and a new name in the generic rank, Xiquexique (composed of the species formally positioned in P. subg. Gounellea), while Pilosocereus was newly circumscrybed with 42 species and four subspecies. Finally, Chapter 3 presents the distribution patterns, richness, endemism and current conservation scenario for all species of the group. Some taxa are restricted to vegetation types, but most of them are widely distributed in different environmental gradients. The greatest species richness and phylogenetic diversity are found in the states of Bahia and Minas Gerais, with areas of endemism in Eastern Brazil and Mexico. Thus, this thesis had a multidisciplinary approach in order to elucidate different aspects of the biology of this large and diverse group, which remained unknown until now.

Entender padrões de diversidade e composição de espécies ao longo de múltiplas escalas espaciais constitui um dos principais objetivos em ecologia e biogeografia. A relativa importância dos mecanismos responsáveis por estruturar as comunidades de plantas e como eles interagem para influenciar estes padrões têm sido foco de intensos debates. No presente estudo, foram utilizados dados do Inventário Florístico Florestal de Santa Catarina a fim de investigar os padrões de diversidade de espécies de árvores e suas relações com a heterogeneidade ambiental sob uma das perspectivas oriundas da teoria de metacomunidades, conhecida como “sorteio de espécies”. A predição chave deste ponto de vista é a de que a composição de espécies varia em resposta a diferenças nas condições ambientais entre manchas de hábitat. O presente estudo é focado nessa predição e objetivou entender como processos relacionados a filtros ambientais interagem direta e indiretamente sobre os padrões de diversidade em uma área de 95000 km 2 (dados de 432 unidades amostrais). Foi utilizada modelagem de equações estruturais (PLS Path Modeling), a fim de investigar os efeitos interativos da topografia, clima, balanço de água e energia e geometria das manchas de floresta sobre os padrões de alfa (α) e beta (β) diversidade de uma metacomunidade de floresta atlântica no sul do Brasil. Fatores relacionados a filtros ambientais mostraram substanciais efeitos sobre a diversidade alfa e beta. A quantidade total da variação na beta diversidade explicada pela filtragem de hábitat foi alta (64%), corroborando a predição testada no nível de metacomunidades. Os fatores mais importantes para explicar a diversidade beta foram: extremos climáticos, balanço de água e energia e alfa diversidade, enquanto tamanho da mancha e balanço de água e energia foram os fatores chaves para a alfa diversidade. O teste de Mantel parcial mostrou que os efeitos ambientais ocorrem amplamente independente de efeitos espaciais, reforçando a predição testada. O estudo provê forte suporte empírico para a predição de que a beta diversidade reflete primariamente processos determinísticos associados com o nicho das espécies e suas respostas às condições ambientais na escala espacial considerada. / Understanding patterns of species diversity and composition across multiple scales is one of the main purpose in ecology and biogeography. The relative importance of the mechanisms that structure plant communities and how they interact to influence these patterns remains a topic of hot debate. In the present study, we use data from the Forest Inventory of Santa Catarina to investigate the patterns of species diversity of subtropical Atlantic forests and its relationships with environmental heterogeneity on a metacommunity perspective (species-sorting). The key prediction of this viewpoint is that community composition varies in response to differences in environmental conditions among habitat patches. Our study focused on this perspective, aiming to understand how environmental filtering processes interact directly and indirectly on diversity patterns in an area of 95000 km 2 (data from 432 forest plots). We employed structural equation modeling (PLS Path Modeling) to disentangle the interactive effects of topography, climate, water-energy balance, and geometry of forest patches upon the alpha and beta diversity of a subtropical forest metacommunity in southern Brazil. Factors related to environmental filtering showed substantial effects upon tree alpha and beta diversity. The total amount of variation in beta diversity explained by environmental filtering was high (64%) and was even more when together with alpha diversity (73%), corroborating the prediction of species-sorting model at the metacommunity level. Climatic extremes, water-energy balance and alpha diversity were the key determinants of beta diversity and patch size and water- energy balance the key determinants of alpha diversity in the South Brazilian Atlantic forests. Partial mantel test showed that environmental effects occurred largely independent of spatial effects, reinforcing the tested prediction. Our study provides strong empirical support for the prediction that beta diversity primarily reflects deterministic factors associated with species niches and their responses to environmental conditions in the studied spatial scale.

An interdisciplinary approach integrating micro and macroevolution, genomic, morphometric and morphological variation, systematics, quantitative genetics, and biogeography was employed to investigate the evolutionary history of the genus Holochilus (Rodentia: Sigmodontinae). Holochilus presents poorly defined species, with nomenclatural problems and phylogenetic relationships on species level unknown. The current species number possibly does not reflect its real diversity, and no work combining genetic and morphometric evidences from all its geographic range was performed. This genus belongs to the tribe Oryzomyini, and along with other 14 genera constitute the Oryzomyini clade D, the most comprehensive generic diversity of the tribe, occupying distinct environments. The internal phylogenetic relationship within this clade is still unclear and variable. Due to its broad geographic distribution, Holochilus also represents a key piece on the study of the evolution of oryzomines of open formations of South America. Based on a comprehensive sampling, I analyzed patterns of morphometric and genomic variation within Holochilus, in order to delimit the species belonging to this genus, as well as access the phylogenetic relationship between these lineages. I investigated the sexual and ontogenetic variation in this group, comparing natural and captive populations, seeking for understand the effect of the environmental differences in the pattern of variation and ontogenetic trajectories (Chapter 1). I also evaluated and compared the genomic variation among three species of Holochilus to verify the influence of the biomes and the climatic changes in the genomic signatures (Chapter 2). I applied a model-based approach to delimit species (Chapter 3). And finally, additional investigations were made to propose the phylogenetic relationship between members of clade D, and provide date intervals for the main diversifications events, as well as the possible process responsible for the biogeographic pattern current observed related with the forest and open areas occupation (Chapter 4). Sexual dimorphism exhibited small degree of variation among populations. The greater ontogenetic variation is found in the younger age classes, but oldest individuals also show larger degree of differentiation. There are also great differences in the ontogenetic trajectories among samples, where individuals from the captive population exhibited the lower degree of variation between all age classes. The quantitative genetic analysis showed that genomic differences are observed across the taxa, and it was associated with geography. Ecological niche models revealed that biomes with larger areas of stability also presented more genomic structure, suggesting that historical dimension impacted population isolation/connectivity. Results also shows that biomes not only differ geographically and environmentally (based on past climatic conditions), but also show significant association between the environmental space and the genetic variation that is not related with geography. Eight independent lineages within Holochilus were recovered, and the phylogenetic arrangement partially corroborates previous studies. Finally, the phylogeny proposed for the clade D presented some differences in comparisons with other previously reported, and suggest that most of the cladogenetic events happened during the Pleistocene, being the expansion of open environments an important driver of diversification in this group. / Uma abordagem interdisciplinar integrando micro e macroevolução, variação genômica, morfométrica e morfológica, sistemática, genética quantitativa e biogeografia foi empregada para investigar a história evolutiva do gênero Holochilus (Rodentia: Sigmodontinae). O gênero Holochilus apresenta espécies mal definidas, com problemas nomenclaturais e relações desconhecida. O número atual de espécies possivelmente não reflete a sua diversidade real e, até o momento, não foi realizado nenhum trabalho combinando evidências genéticas e morfométricas englobando toda a distribuição geográfica desse grupo. Este gênero pertence à tribo Oryzomyini, e juntamente com outros 14 gêneros (a diversidade genérica mais abrangente da tribo) formam o clado D. A relação filogenética interna dentro deste clado ainda é variável. Devido à sua ampla distribuição geográfica, Holochilus também representa uma peça chave no estudo da evolução dos oryzomíneos de formações abertas da América do Sul. Com base em uma amostragem abrangente, analisei padrões de variação morfométrica e genômica dentro de Holochilus, a fim de delimitar as espécies pertencentes a este gênero, bem como acessar a relação filogenética entre essas linhagens. Investiguei a variação sexual e ontogenética deste grupo, comparando populações naturais e de cativeiro, buscando entender o efeito das diferenças ambientais no padrão de variação e nas trajetórias ontogenéticas (Capítulo 1). Eu também avaliei e comparei a variação genômica entre três espécies de Holochilus a fim de verificar a influência dos biomas e das mudanças climáticas nas assinaturas genômicas das espécies (Capítulo 2). Em seguida eu apliquei uma abordagem baseada em modelos para delimitar as espécies (Capítulo 3). Finalmente, investigações adicionais foram realizadas para propor as relações filogenéticas entre os membros do clade D, fornecendo datas para os principais eventos de diversificação, e inferências sobre possíveis processos responsáveis pelo padrão biogeográfico atual, relacionado os mesmos com a ocupação florestal e áreas abertas (Capítulo 4). O dimorfismo sexual apresentou pequeno grau de variação entre as populações. A maior variação ontogenética é encontrada nas classes etárias mais jovens e mais velhas. Há também grandes diferenças nas trajetórias ontogenéticas entre as amostras, onde indivíduos da população cativeiro exibiram o menor grau de variação entre todas as classes etárias. A análise genética quantitativa mostrou que diferenças genômicas são observadas em todos os táxons e essa diferença está associada à geografia. Modelos de nichos ecológicos revelaram que os biomas com maiores áreas de estabilidade também apresentaram maior estruturação genômica, sugerindo que uma dimensão histórica impactou o isolamento/conectividade entre as populações. Os resultados também mostram que os biomas não só diferem geograficamente e ambientalmente (baseado em condições climáticas passadas), mas também mostram associação significativa entre o espaço ambiental e a variação genética que não está relacionada com a geografia. Adicionalmente, foi recuperado oito linhagens independentes dentro de Holochilus, e o arranjo filogenético parcialmente corrobora estudos anteriores. Finalmente, a filogenia proposta para o clado D apresentou algumas diferenças em comparação com outros estudos, e sugeriu que a maioria dos eventos cladogenéticos ocorreram durante o Pleistoceno, sendo a expansão dos ambientes abertos um importante motor de diversificação neste grupo.

A família Accipitridae representa uma das maiores radiações de aves atuais, ocupando habitats diversos em grande parte do planeta. Entre as divisões propostas para a família no passado, o grupo dos gaviões buteoninos figura entre um dos poucos que se aproximam em composição a uma linhagem monofilética, de acordo com análises filogenéticas recentes. Além de ocorrer tanto no Novo Mundo como no Velho Mundo, a maior parte das espécies de gaviões buteoninos está concentrada na América do Sul e na América Central, o que os torna um modelo atrativo para a análise de padrões e processos de diversificação em escalas continental e local. Outro aspecto interessante do grupo é o grande número de espécies migratórias, padrão ainda pouco explorado sob uma perspectiva filogenética. Os principais objetivos deste trabalho foram inferir as relações filogenéticas entre as espécies de gaviões buteoninos, analisar a evolução do comportamento migratório no grupo, e inferir padrões e processos de diversificação, com ênfase na região Neotropical. Foram utilizados mais de 7.000 pares de base de DNA mitocondrial e nuclear de 51 espécies de gaviões buteoninos, compreendendo o maior estudo filogenético do grupo até o momento. Do total de seqüências utilizadas, cerca de um terço foi representado por seqüências de DNA do 12S, tRNAVal e 16S, que contém uma proporção de sítios de evolução dependente resultante da existência de uma estrutura secundária. Como forma de avaliar o impacto destes sítios nas estimativas, foram também realizadas análises alternativas que incorporaram informação de estrutura secundária. Devido à indisponibilidade de um modelo de estrutura secundária de 16S para aves, este foi aqui elaborado com base em uma análise comparativa de representantes de todas as ordens de aves atuais. Os resultados sugerem que os gêneros Buteo, Leucopternis e Buteogallus como atualmente reconhecidos não são monofiléticos, o que ressalta a falta de concordância entre a classificação atual e a histórica evolutiva do grupo. Cinco linhagens principais foram encontradas, sendo a base da árvore composta por espécies predominantemente neotropicais, e a porção mais derivada principalmente por espécies neárticas e do Velho Mundo. Este resultado, associado às estimativas de tempo de divergência, sugere um longo período de diversificação na região Neotropical (com início entre o Oligoceno Superior ou o Mioceno, e se estendendo até o Pleistoceno), com colonização e diversificação recentes na região Neártica e no Velho Mundo (com início no Mioceno Superior ou no Plioceno, se estendendo até o Pleistoceno). O comportamento migratório evoluiu diversas vezes, e pode ter contribuído para a diversificação de algumas espécies, ao possibilitar a colonização de habitats antes não ocupados e promover especiação em ilhas. Na região Neotropical, disjunções de espécies de florestas de terras baixas que ocupam áreas a leste e oeste dos Andes ocorreram quatro vezes, possivelmente em dois eventos vicariantes. As disjunções mais antigas podem ter sido causadas pelo soerguimento da cordilheira, enquanto não foi possível definir claramente os processos envolvidos nas especiações mais recentes. Foram encontradas duas linhagens distribuídas em habitats alagados e ripários. Os resultados sugerem não somente um longo processo de diversificação, de forma independente das espécies de florestas não alagadas, mas também conexões históricas entre florestas de várzea da Amazônia e habitats costeiros. Espécies florestais e de áreas abertas não são reciprocamente monofiléticas. De forma similar, em alguns casos, espécies pertencentes a um mesmo bioma não são proximamente relacionadas, o que sugere uma história complexa de diversificação na região. A utilização de dados de sítios emparelhados de seqüências de RNA não trouxe mudanças significativas nas topologias e inferências de tempo de divergência, possivelmente devido à baixa variação das hastes neste grau de divergência. / The family Accipitridae represents one of the largest radiations of modern birds, with species being found in a plethora of habitats around the world. Among the divisions proposed for the family in the past, the group of the buteonine hawks is one of the few that approximate monophyletic lineages, according to recent phylogenetic analyses. Besides occurring both in the New World and Old World, most buteonine hawk species are mainly found in Central and South America, what provides an opportunity to evaluate patterns and processes of diversification in both continental and local scales. The main goals of this work were to infer phylogenetic relationships among species of buteonine hawks, analyze the evolution of migratory behaviour, and evaluate patterns and processes of diversification, especially in the Neotropical region. We obtained more than 7.000 base pairs of mitochondrial and nuclear DNA sequences from 51 species of buteonine hawks, what comprises the largest phylogenetic analysis of the group so far. Approximately one third of the total dataset was obtained from DNA sequences of 12S, tRNAVal and 16S, which are known to have paired sites that evolve in concert due to the presence of a secondary structure. Alternative analyses incorporating such information have been performed, as a way to evaluate the effects of secondary structure in the phylogenetic analyses. Since a model of secondary structure of 16S of birds was not available so far, we build one based on comparative analysis of representatives of all modern avian orders. The results suggest that the genera Buteo, Leucopternis and Buteogallus as currently accepted are not monophyletic, what stress a lack of concordance between current classification and the evolutionary history of this group. Five main lineages were found, and the most basal part of the topology is composed by mainly neotropical species, while the majority of neartic and Old World species were positioned in the most derived part of the tree. Together with divergence time estimates, those results suggest a long period of diversification in the Neotropics (possibly beginning in the Upper Miocene or Oligocene, and extending to the Pleistocene), with a latter colonization and diversification of the Neartics and Old World (possibly beginning between the Upper Oligocene or Pliocene, and extending to the Pleistocene). Migratory behaviour evolved several times, and may have contributed to diversification by means of exploitation of previously unavailable habitats as well as promotion of speciation in islands. Lowland species disjunctions between each side of the Andes occurred four times, possible due to two vicariant events. The earliest disjunctions may have been caused by Andean orogeny, but no process could be clearly attributed to the two most recent speciations. Two lineages restricted to flooded habitats were found. The results suggest not only a long process of diversification in such habitats, independently of species of non-flooded habitats, but also a historical relationship between várzea forests in Amazonia and costal habitats. Similarly, species that occupy the same biome are not the closest relatives in several cases, what suggests a complex history of diversification in the Neotropical region. Inclusion of secondary structure information did not affect significantly phylogenetic and divergence time estimates, likely due to the low variation in stems in such level of divergence.

Entender padrões de diversidade e composição de espécies ao longo de múltiplas escalas espaciais constitui um dos principais objetivos em ecologia e biogeografia. A relativa importância dos mecanismos responsáveis por estruturar as comunidades de plantas e como eles interagem para influenciar estes padrões têm sido foco de intensos debates. No presente estudo, foram utilizados dados do Inventário Florístico Florestal de Santa Catarina a fim de investigar os padrões de diversidade de espécies de árvores e suas relações com a heterogeneidade ambiental sob uma das perspectivas oriundas da teoria de metacomunidades, conhecida como “sorteio de espécies”. A predição chave deste ponto de vista é a de que a composição de espécies varia em resposta a diferenças nas condições ambientais entre manchas de hábitat. O presente estudo é focado nessa predição e objetivou entender como processos relacionados a filtros ambientais interagem direta e indiretamente sobre os padrões de diversidade em uma área de 95000 km 2 (dados de 432 unidades amostrais). Foi utilizada modelagem de equações estruturais (PLS Path Modeling), a fim de investigar os efeitos interativos da topografia, clima, balanço de água e energia e geometria das manchas de floresta sobre os padrões de alfa (α) e beta (β) diversidade de uma metacomunidade de floresta atlântica no sul do Brasil. Fatores relacionados a filtros ambientais mostraram substanciais efeitos sobre a diversidade alfa e beta. A quantidade total da variação na beta diversidade explicada pela filtragem de hábitat foi alta (64%), corroborando a predição testada no nível de metacomunidades. Os fatores mais importantes para explicar a diversidade beta foram: extremos climáticos, balanço de água e energia e alfa diversidade, enquanto tamanho da mancha e balanço de água e energia foram os fatores chaves para a alfa diversidade. O teste de Mantel parcial mostrou que os efeitos ambientais ocorrem amplamente independente de efeitos espaciais, reforçando a predição testada. O estudo provê forte suporte empírico para a predição de que a beta diversidade reflete primariamente processos determinísticos associados com o nicho das espécies e suas respostas às condições ambientais na escala espacial considerada. / Understanding patterns of species diversity and composition across multiple scales is one of the main purpose in ecology and biogeography. The relative importance of the mechanisms that structure plant communities and how they interact to influence these patterns remains a topic of hot debate. In the present study, we use data from the Forest Inventory of Santa Catarina to investigate the patterns of species diversity of subtropical Atlantic forests and its relationships with environmental heterogeneity on a metacommunity perspective (species-sorting). The key prediction of this viewpoint is that community composition varies in response to differences in environmental conditions among habitat patches. Our study focused on this perspective, aiming to understand how environmental filtering processes interact directly and indirectly on diversity patterns in an area of 95000 km 2 (data from 432 forest plots). We employed structural equation modeling (PLS Path Modeling) to disentangle the interactive effects of topography, climate, water-energy balance, and geometry of forest patches upon the alpha and beta diversity of a subtropical forest metacommunity in southern Brazil. Factors related to environmental filtering showed substantial effects upon tree alpha and beta diversity. The total amount of variation in beta diversity explained by environmental filtering was high (64%) and was even more when together with alpha diversity (73%), corroborating the prediction of species-sorting model at the metacommunity level. Climatic extremes, water-energy balance and alpha diversity were the key determinants of beta diversity and patch size and water- energy balance the key determinants of alpha diversity in the South Brazilian Atlantic forests. Partial mantel test showed that environmental effects occurred largely independent of spatial effects, reinforcing the tested prediction. Our study provides strong empirical support for the prediction that beta diversity primarily reflects deterministic factors associated with species niches and their responses to environmental conditions in the studied spatial scale.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The first part of this work we assess the relationship between the taxonomic and functional alfa- and beta-diversity (TβD and FβD) in primary ray-finned fishes (Actinopterygii) from Brazil, at three different spatial scales. We assess the contribution of the components of β-div – turnover (replacement of species) and nestedness (species loss) – to the observed pattern, and whether they are driven by stochastic or deterministic processes. While TβD was ruled by high rates of turnover (from 93 to 98%), FβD had a greater contribution of nestedness (70 to 80%). Observed TβD was higher than by chance. In addition, environmental filtering and biotic interactions play a greater role for the formation and maintenance of primary ray-finned fish diversity patterns in the Neotropics. In the second part of this work we assessed how the patterns of beta diversity are affected by human actions. Taking the ‘Bento Rodrigues dam disaster’ at the Doce Basin as a case model, we evaluate the possible consequences of different levels of local species extinctions to the regional taxonomic β-div and functional richness across six neighbour river basins. A higher contribution of nestedness (13-19%), leaded to an increase in the pattern of beta diversity: 0.75 to 0.81 (Sørensen dissimilarity index). The functional richness from Doce Basin also decreased from 69-36%. Owing to the regional pattern of species sharing among basins, the likely consequences of fish extinctions include a decreasing trend of turnover contribution (87-81%). The disaster caused substantial changes on regional patterns of β-div and functional richness, owing to a process known as subtractive heterogenization. These findings might be relevant for both, local conservation purposes and the overview of how disturbance affect biodiversity. / Na primeira parte deste trabalho foi avaliada a relação entre as diversidades taxonômica e funcional, alfa e beta (TβD and FβD), dos peixes de nadadeira raiada (Actinopterygii) de água doce do Brasil, em três escalas diferentes. Avaliou-se a contribuição dos componentes da β-div – ‘turnover’ (substituição de espécies entre comunidades) e ‘nestedness’, ou aninhamento, (perda de espécies) – para os padrões observados, e se eles são influenciados por processos estocásticos ou determinísticos. Enquanto TβD teve altas taxas de ‘turnover’ (de 93 para 98%), FβD possuiu uma maior contribuição do aninhamento (70 - 80%). Os padrões de TβD foi maior do que o esperado ao acaso. Além disso, filtros ambientais e interações bióticas desempenham um papel maior para a formação e manutenção dos padrões de diversidade dos peixes de nadadeiras raiadas primários nos Neotrópicos. Na segunda parte deste trabalho avaliou-se como os padrões de beta diversidade são influenciados por ações humanas. Utilizando o ‘desastre da barragem de Bento Rodrigues’, na Bacia do Rio Doce como um modelo de caso, nós avaliamos as possíveis consequências de diferentes níveis de extinções locais de espécies para a β-div regional e riqueza funcional entre seis bacias vizinhas. Uma maior contribuição do nestedness (13-19%), levou a um aumento nos padrões de diversidade beta: de 0,75 para 081 (índice de dissimilaridade de Sørensen). A riqueza functional da Bacia do Doce também diminui de 69-36%. Graças ao padrão regional de compartilhamento de espécies entre bacias, as possíveis consequências das extinções de peixes incluem a diminuição na contribuição do turnover (87-81%). O desastre causou mudanças substanciais nos padrões regionais de β-div e riqueza funcional, devido a um processo conhecido como heterogeinização subtrativa. Estes resultados podem ser relevantes para ambos, a conservação local e visão geral de como distúrbios afetam a biodiversidade.