dissertation submitted in fulfilment of the academic requirements for the degree of Master of Science in the School of Animal, Plant and Environmental Sciences, University of the Witwatersrand, Johannesburg. May 2015 / In this study I investigated the climate ecology and population biology of Brachystegia spiciformis (miombo) woodland at the distributional range edge in southern Africa. The main aim of the study was to exploit miombo relict populations, isolated well beyond contemporary distribution, to establish likely spatial and population dynamic response to future global climate change. Miombo woodlands have expanded and contracted across the central African plateau over geological time, with palynological evidence supporting an extensive latitudinal range during the Holocene altithermal. It is hypothesised that small shifts in climate may have major impacts on woodland dynamics and distribution. However, miombo relict populations in southern Africa, one in Mozambique and one in South Africa, suggest refugia; physiographic settings that support a once prevalent regional climate that has been lost (or is being lost) due to climatic shifts. Inclusion of relict populations has been shown to improve the performance of model-based projections elsewhere and have value as natural laboratories for investigating how populations react to on-going climatic change. This study aims to contribute to a better understanding of miombo woodland - an ecologically and economically significant savanna community - response to global climate change in southern Africa. A niche modelling approach was used to produce present-day and select future B. spiciformis woodland ecological niche models. Precipitation of the wettest quarter and temperature seasonality were identified as the two most important bioclimatic variables explaining B. spiciformis woodland distribution in southern Africa. Both variables displayed a relatively narrow range of optimal suitability for the species; 422 - 576 mm and 2.6 - 3.0 °C, respectively. In addition, significantly high temperature seasonality and maximum temperature of the warmest month were identified as limiting factors at the periphery of the contemporary miombo woodland distribution. Considering future regional climate change projections, it is suggested that the B. spiciformis climate niche could retract by between 30.6 - 47.3% in southern Africa by 2050. v In addition, a meta-population analysis of miombo woodland at the southern distributional range edge was carried out to elucidate patterns in population dynamics that could validate theorized climate response. Whilst the continuous miombo woodlands occurring to the north of the southern African range edge are internally relatively homogenous in community composition, relict populations reflected a loss of natural biota and a restructuring of the vegetation unit resulting in clear divergence from the core and range edge communities, and from each other. Although B. spiciformis reproduction, population density and structural dimensions were significantly low at the recently discovered relict population in South Africa relative to populations occurring to the north, we suggest that the medium-term persistence of this population is plausible based on the longevity of genets, their historic resilience, and a traditional management regime. The vicariant B. spiciformis relict population located in southern Mozambique is greater in extent than its South African counterpart and data suggest suitable reproduction dynamics for medium-term persistence. However, this population is currently heavily impacted by unsustainable habitat transformation under a lack of formal ecological or conservation protection. This study uniquely highlights B. spiciformis woodland as a climate (precipitation) sensitive component of savanna ecosystems in southern Africa and provides important baseline data for population dynamics at the distributional range edge.

Most of the seafloor is soft sediment, so hard substrata are isolated and island-like. In this dissertation, I explore how species distribution patterns on isolated marine hard substrata resemble terrestrial island communities, drawing on classical island biogeography theory and assembly rules, and describe how benthic invertebrate communities assemble in these island-like habitats. Higher species richness occurred on larger substrata (dropstones and shipwrecks), paralleling terrestrial island communities. However, while larger islands have greater habitat diversity and primary productivity, marine hard substrata are simpler habitats. Greater elevation in the benthic boundary layer may expose fauna to faster current, higher food supply and larval flux. Substrata located closer together had more similar communities, another pattern that resembles terrestrial islands. Dropstone fauna had a clumped distribution, indicating that larvae may disperse among substrata located close together, resulting in similar communities. In Svalbard fjords, benthic megafaunal communities were significantly different between Arctic- and Atlantic-influenced fjords. Depth and temperature had the greatest influence, with the highest diversity occurring in cold Rijpfjorden and on the north Svalbard shelf. Recruitment in Svalbard fjords was spatially and temporally variable, with lower recruitment in Rijpfjorden than in Atlantic-influenced fjords and lower recruitment at greater depth. Most of the recruits in Svalbard fjords were fast-growing, poor-competitive opportunists. On shipwrecks, communities showed two mechanisms of colonization: mobile fauna with long-dispersing planktotrophic larvae, and encrusting fauna with lecithotrophic larvae. Encrusting species reproduce asexually to cover the wreck surface, and philopatry may build up dense populations, leading to uneven communities. On terrestrial islands, non-random co-occurrence is attributed to interspecific competition, but for marine substrata, there may not be a relationship. Fauna were distributed randomly on settlement plates in Svalbard fjords, even when interspecific competition was observed. On dropstones, some morphotypes co-occurred non-randomly in the absence of overgrowth competition. Non-random co-occurrence on isolated marine hard substrata may be a result of restricted larval dispersal (for pairs co-occurring less than by chance) or epibiontism (for pairs co-occurring more often than by chance). While species distribution patterns on island-like marine hard substrata resemble terrestrial islands, the mechanisms are not necessarily the same.

Esse trabalho, realizado na região nordeste do estado do Espírito Santo, é dividido em duas partes. A primeira envolve a caracterização da precipitação polínica moderna da vegetação de mata de tabuleiros e de duas fisionomias de vegetação de muçununga. A segunda consiste na reconstrução paleoambiental no Quaternário tardio, com base em estudo interdisciplinar aplicado a Espodossolos e sedimento lacustre. A caracterização da precipitação polínica moderna mostrou que a mata de tabuleiros é marcada por maiores taxas de acumulação polínica, maiores frequências de Urticaceae/Moraceae e presença de táxons raros, tais como Glycydendron, Rinorea, Hydrogaster, Virola e outros. A vegetação da muçununga arborizada foi caracterizada por taxa de acumulação polínica intermediária, altas frequências de Byrsonima, e frequências mais elevadas de Araliaceae, Doliocarpus e Lundia. A vegetação de muçununga campestre é caracterizada por menores taxas de acumulação polínica e maiores frequências de Poaceae, Cyperaceae e Asteraceae. A comparação desses resultados com amostra superficial de sedimento lacustre mostrou que em amostras sedimentares o sinal polínico de mata de tabuleiros pode ser mascarado pela alta frequência de espécies semi-aquáticas das famílias Poaceae e Cyperaceae, e por altas frequências de espécies pioneiras, tais como Cecropia. O estudo de reconstrução do paleoambiente permitiu a elaboração de um modelo para a evolução das manchas de Espodossolo da região, as quais sustentam as diferentes fisionomias da vegetação de muçununga. Segundo esse modelo, essas manchas seriam originárias da transformação do Argissolo devido a fatores relacionados ao relevo e a paleoclimas mais úmidos. Entretanto, não é possível descartar a possibilidade de que algumas manchas de Espodossolo tenham se originado em sedimentos intrinsecamente arenosos relacionados ao Pós-Barreiras. O estudo também permitiu inferir flutuações do paleoclima durante o Quaternário tardio. Um clima mais úmido no intervalo aproximado de 31000-23000 anos cal. AP, com chuvas bem distribuídas ao longo do ano, é inferido com base no início do processo de podsolização e no desenvolvimento de algumas das atuais manchas de Espodossolo. O intervalo seguinte, aproximadamente entre 23000-8000 anos cal. AP, é inferido como menos úmido que o anterior, com base na expansão pontual de plantas C4 observada na matéria-orgânica do solo, e na ausência do sinal polínico de mata de tabuleiros entre 11000-8000 anos cal. AP no sedimento lacustre. O último intervalo, entre cerca de 7000 anos cal. AP até hoje, é inferido como mais úmido, com base no início do registro polínico em área de Espodossolo alagado e formação de horizonte B espódico secundário, e também na expansão das matas de tabuleiros observada no sinal polínico do sedimento lacustre. O registro polínico sedimentar mostra a presença de táxons com distribuição disjunta entre os biomas Amazônia e Mata Atlântica desde cerca de 8500 anos cal. AP. O registro polínico, a matéria-orgânica sedimentar e a matéria-orgânica dos solos não mostram indícios de expansão de campos e savanas com predomínio de plantas C4 durante os últimos 17000 anos cal. AP, o que pode indicar que a região pode ter sido um refúgio florestal durante os períodos menos úmidos do Pleistoceno tardio e do Holoceno / This study was carried out at the northeastern region of the Espírito Santo State, Brazil. It is organized in two main parts. The first one is related to the characterization of the modern pollen rain of the \"tabuleiros\" forest vegetation and of two distinct physiognomies of mussununga vegetation. The second part consists of the late Quaternary paleoenvironment reconstruction, based on interdisciplinary study applied in Spodosols and lake sediment. The modern pollen rain of the \"tabuleiros\" forest is characterized by the highest pollen accumulation rates, highest frequencies of Urticaceae/Moraceae, and the presence of less frequent and rare taxa as Glycydendron, Rinorea, Hydrogaster, Virola, and others. The wooded mussununga vegetation is characterized by intermediate pollen accumulation rates, high frequencies of Byrsonima, and high frequencies of Araliaceae, Doliocarpus and Lundia when compared with the other vegetation types. The grassland mussununga vegetation is characterized by the lowest pollen accumulation rates, and the highest frequencies of Poaceae, Cyperaceae and Asteraceae. The comparison of these results with the pollen assemblage from lake sediment surface sample shows that in sediment samples the \"tabuleiros\" forest signal may be masked by high frequencies of semi aquatic herbs, mainly Poaceae and Cyperaceae, and pioneer species, especially Cecropia. The paleoenvironment reconstruction study allowed the development of a model for the evolution of Spodosol spots in the region, which sustain the distinct physiognomies of the mussununga vegetation. According to this model, these Spodosol spots originate from the transformation of the Ultisol due to factors related to the relief and more humid paleoclimate events. However, some of these Spodosol spots may have evolved on intrinsically sandy Post-Barreiras sediments. The paleoenvironment study also allowed some inferences about late Quaternary climate fluctuations. Based on the beginning of the podsolization process and on the evolution of some Spodosol spots, the climate during the interval from ~31,000-23,000 cal yr BP may have been humid, without dry period along the year. The next interval, from ~23,000 to 8000 cal yr BP is inferred less humid than the previous one, based on the spatially restricted expansion of C4 plants, observed in the soil organic matter, and on the absence of the \"tabuleiros\" forest pollen signal, from ~11,000 to 8000 cal yr BP, in the lake sediment. The climate of the last interval, from ~7000 yr cal BP to the present, is inferred more humid than the previous one, based on the beginning of the pollen record in a flooded Spodosol site, and on the expansion of the \"tabuleiros\" forest in the pollen record of the lake sediment. Geographically disjunct taxa between Amazonia and Atlantic Forest biomes are present in the pollen record from the lake sediment since ~8500 cal yr BP to the present. Pollen records, and sediment and soil organic matter do not show the expansion of grasslands or savannas dominated by C4 plants during the last 17,000 cal yr BP, which may indicate that the region probably was a forest refuge during the less humid intervals of late Pleistocene and Holocene

A família Potamotrygonidae constitui um grupo monofilético único dentre todos os elasmobrânquios por ser exclusivo de água doce e endêmico aos rios América do Sul. Apesar de seu monofiletismo, apresenta grandes problemas taxonômicos, uma vez que a grande variação nos padrões de coloração de disco e a ausência de um grande número de caracteres diagnósticos adequados proporcionam muitos erros e equívocos quanto a identificação de seus membros, principalmente pela presença de diversos padrões intermediários de coloração. Potamotrygon scobina Garman 1913, espécie cuja ampla distribuição e considerável variação morfológica geraram incertezas quanto a conspicuidade taxonômica do grupo, foi estudada morfologicamente de modo aprofundado, visando delimitar o status taxonômico dessa espécie e ajudar na resolução da problemática envolvida na taxonomia da família Potamotrygonidae. Espécimes cujas características pigmentares e corporais se assemelhavam à Potamotrygon scobina foram estudados e ao fim se obteve quatro novas espécies proximamente relacionadas à original. O refinamento das áreas de distribuição de cada uma das espécies, auxiliado da descrição taxonômica destas, auxiliaram na elaboração de uma hipótese de relacionamento entre estas espécies. Esta hipótese fora então comparada com dados geológicos da região amazônica e elaboraram-se inferências quanto à dinâmica biogeográfica tanto da família quanto das regiões amazônicas, sob um ponto de vista de um grupo de organismos nunca antes apresentado / The family Potamotrygonidae constitutes a monophyletic group unique among all elasmobranch in being exclusive to freshwater and endemic to South America. Despite its supraspecific taxa monophyletic status, some major taxonomic problems exists, as many species present great variation in colour patterns; the absence of a large number of suitable diagnostic characters yield various errors and misconceptions regarding the identification of its members, mainly regarding the presence of several intermediate patterns of dorsal pigmentation. Potamotrygon scobina Garman 1913, a species whose wide distribution and morphological variation generated considerable uncertainties about its taxonomic conspicuity, was morphologically studied in depth in order to delimit its taxonomic status of this species and assist in the resolution of the problems involved in the taxonomy of the family Potamotrygonidae. Specimens whose pigmentary characteristics and body resembled that ofPotamotrygon scobina were studied and four new species closely related to P. scobina were discovered. The refinement of the areas of distribution of each species, and the taxonomic description of these, assisted in the development of a hypothesis of relationship between these species. This result was then compared with geological data of the Amazon region in order to draw inferences as to the dynamics of both the family and biogeographical regions of the Amazon, from a point of view of a group of organisms never before studied in this way

O gênero Espeletia Mutis ex Bonpl (Asteraceae, Millerieae, Espeletiinae) constitui um exemplo clássico de um táxon sujeito a rápidos processos adaptativos evolutivos. Com ca. 71 espécies, este gênero se diversificou em elevadas altitudes num ecossistema emergente formado após o retraimento dos glaciares no final do Plioceno e início do Pleistoceno, os páramos, um tipo de ecossistema que biogeograficamente funciona como um complexo de \"ilhas\" presentes principalmente no noroeste dos Andes tropicais da Venezuela, Colômbia e Equador. Devido à sua complexa história evolutiva e morfologia característica, este gênero tem sido foco de muitas pesquisas envolvendo sua biologia, ecologia, taxonomia e filogenia. No entanto, do ponto de vista fitoquímico, tem sido pouco estudado e é desconhecida a influência da geografia na química do metabolismo secundário destas espécies. Neste estudo, a impressão digital metabólica de 120 amostras do gênero Espeletia foi obtida por UHPLC-UV-MS e submetida a análises quimiométricas. A correlação com dados geográficos revelou uma forte influência da biogeografia no metabolismo secundário das espécies deste gênero, apresentando uma impressão digital característica de acordo com seu país de origem numa escala global e de acordo com complexo de páramos de origem numa escala regional, o qual concorda com a filogenia atual da subtribo baseada nos marcadores ITS, ETS, rp116 e AFLPs. A análise por OPLS-DA e a desreplicação de extratos permitiu identificar as principais substâncias correlacionadas com a origem geográfica das espécies, mesmo como permitir a construção de modelos de predição da origem geográfica de novos extratos baseados nos seus perfis químicos. Além disso, uma análise filogenética efetuada com dados metabolômicos revelou, embora com pouco suporte, uma correlação geográfica em que as espécies da Venezuela correspondem ao clado ancestral do gênero. Adicionalmente, a química do metabolismo secundário da subtribo Espeletiinae foi revisada e um bando de dados, o ChemEsp (Chemistry of Espeletiinae), foi construído incluindo todos os metabólitos descritos na literatura, mesmo como outras informações químicas, botânicas e geográficas. Finalmente, a desreplicação de extratos permitiu a identificação de várias substâncias não descritas previamente no gênero Espeletia e/ou na subtribo Espeletiinae, incluindo uma grande variedade de flavonoides e ácidos cafeoilquínicos, junto com outros metabólitos já descritos no gênero por métodos fitoquímicos clássicos. Os resultados obtidos, além de contribuírem para a geração de conhecimento sobre a química do metabolismo secundário do gênero Espeletia, revelaram informações sobre as relações filogenéticas e biogeográficas do gênero baseadas em marcadores químicos, empregando-se modernas metodologias analíticas e computacionais. / The genus Espeletia Mutis ex Bonpl (Asteraceae, Millerieae, Espeletiinae) constitutes a classic example of a taxon undergoing rapid adaptive evolutionary processes. With ca. 71 species, this genus diversified at high altitudes in an emerging ecosystem formed after the retreat of the glaciers in the late Pliocene and early Pleistocene, the páramos, a type of ecosystem that biogeographically acts as an \"island\" complex in the northwestern tropical Andes of Venezuela, Colombia and Ecuador. Due to its complex evolutionary history and characteristic morphology, this genus has been focus of several investigations regarding its biology, ecology, taxonomy and phylogeny. However, phytochemically, they have been poorly studied and it is unknown the influence of geography in their secondary metabolism. In this study, the metabolomic fingerprint of 120 samples of the genus Espeletia was analyzed by UHPLC-UV-MS and chemometrics. Correlations with geographical data revealed a strong influence of biogeography on their secondary metabolism, displaying a characteristic fingerprint according to their country of origin in a global scale and by páramo complex in a regional scale, which is in agreement with the current phylogeny of the subtribe based on ITS, ETS, rp116 and AFLPs markers. An OPLS-DA analysis and extract dereplication allowed the identification of the main compounds correlated with their geographical origin, which also served for building models to predict the geographical origin of unknown samples based on their chemical profile. Also, a phylogenetic analysis was performed with metabolomic data which interestingly, although with low support, also displayed a geographical structure with the Venezuelan cluster as the ancestral clade of the genus. Furthermore, the secondary metabolite chemistry of the subtribe Espeletiinae was reviewed and a data base, ChemEsp (Chemistry of Espeletiinae), was built including all secondary metabolite reports available in the literature as well as other chemical, botanical and geographical information. Finally, the extract dereplication allowed the identification of several compounds previously unreported in the genus Espeletia and/or the subtribe Espeletiinae, including a wide range of flavonoids and caffeoylquinic acids, along with other metabolites already reported in the genus by classic phytochemical methods. These results, besides of contributing to further knowledge about the secondary metabolite chemistry of the genus Espeletia, provided valuable information about the phylogenetic and biogeographic relationships in the genus based on chemical markers by means of modern analytical and computation techniques.

Fatores biogeográficos, em particular a posição da população em relação à sua área de distribuição geográfica, podem mediar variações interpopulacionais da resposta das espécies à fragmentação do habitat. O presente estudo teve como objetivo verificar se a posição biogeográfica das populações pode predizer a sensibilidade das espécies de aves à distribuição espacial do seu habitat, medida pela cobertura e configuração dos remanescentes florestais em paisagens fragmentadas. Considerando 21 espécies presentes em pelo menos 30 fragmentos, estabelecemos modelos de regressão relacionando a abundância destas espécies com a cobertura e configuração dos remanescentes, e ainda com a posição biogeográfica das populações. A variável de posição biogeográfica foi obtida através de modelos de distribuição das espécies, utilizando o algoritmo de máxima entropia (Maxent). Utilizamos o Critério de Informação de Akaike (AIC) para comparar os modelos e verificar a importância relativa de cada variável. Grande parte das espécies (n = 10) apresentou um padrão de resposta semelhante, que é o de serem influenciadas tanto por variáveis de configuração da paisagem, quanto pela posição biogeográfica em que se encontram as populações. Outras seis espécies foram influenciadas somente por características da paisagem, enquanto duas foram influenciadas somente pela posição biogeográfica das populações. Houve ainda três espécies que não mostraram sofrer influência de nenhuma das variáveis utilizadas. Não foram verificadas características biológicas das espécies que estivessem relacionadas com esses grupos de respostas das espécies. De maneira geral, o presente estudo mostrou que a posição biogeográfica das populações, assim como os parâmetros de estrutura da paisagem, são fatores importantes na determinação da abundância das populações da maioria das espécies de aves em paisagens fragmentadas. Tais resultados têm implicações para o próprio entendimento da persistência de populações de aves em paisagens fragmentadas, assim como para o direcionamento de esforços voltados para planos de conservação em escalas regionais. / Species distribution models (SDM) is a quite new technique that has been used in many fields of natural sciences. Nevertheless, as problem inherent of a new technique, there is still a lot of questions about the most appropriated manner of its use and application. As the SDM consists a powerful tool with high potential to be used use in many fields of research, it is extremely useful that tests are carried out, to improve and refine this technique. To help in the development of the SDM, this study consist a methodological test that aims to compare the performance of different algorithms used in SDM. We used points of occurrence of 21 bird species along an area of nearly 1,200,000 km2 in southeastern Brazil. The data were obtained through a rough bibliographic revision. Environmental layers used in the modeling procedure consisted of 19 bioclimatic variables, besides altitude and slope of the terrain. The algorithms used were Maxent, GARP and SVM. As a performance parameter of the algorithms we used the area under de ROC curve (AUC), generated with points of occurrence independent of the ones used for the modeling procedure. Based on the AUC values, we observed a higher prevision capacity of the models generated with Maxent, followed by the ones generated with SVM, and at least, the ones generated with GARP. The pattern of the probability distributions of the models generated with Maxent and SVM had a higher biological meaning, besides agreeing more with the species real area of occurrence. As conclusion of this study we consider that Maxent is the most appropriate algorithm to be used in species distribution models, that are made under the same conditions of the ones used in the present study. Biogeographical factors, specially the location of populations in relation to the occurrence area of the species, could mediate interpopulational variations in species response to habitat fragmentation. The present study aimed to verify if the biogeographical position of populations can predict bird species sensitivity to habitat spatial distribution, measured as the forest cover and configuration in fragmented landscapes. Considering 21 species present in at least 30 fragments, we established regression models relating the abundance of the species with patch cover and configuration of the patches, and with the population biogeographical position. This position was obtained through species distribution models, with the maximum entropy algorithm (Maxent). We used the Akaike Information Criteria (AIC) to compare the models and verify the relative importance of each variable. Most of the species (n= 10) presented a similar response pattern, being influenced by landscape configuration and also by biogeographical position parameter. Six other species were influenced only by landscape structure, while two species were influenced only by biogeographical position. There were also three other species that were not influenced by any of the used variables. The response pattern to the independent variables seems to be independent of the biological characteristic of the species. The present study showed that the biogeographical position of the populations could be, with the landscape structure, an important factor to determine the abundance of major part of bird species in a fragmented landscape. Such results have implications on the comprehension of bird species persistence in fragmented landscapes, as well to driven effort for conservation plans in regional scales.

Lundia DC. (Bignoniaceae, tribo Bignonieae) se caracteriza pelo hábito lianescente, pelas glândulas interpeciolares, anteras e ovários vilosos, e pelos tricomas simples na margem do estigma. Além disso, o gênero não apresenta o disco nectarífero que está localizado na base do ovário da maior parte dos representantes da tribo Bignonieae. Neste trabalho são reconhecidas 13 espécies de Lundia, das quais uma é nova (L. laevis). Para a compreensão do parentesco filogenético entre as espécies do gênero, foi reconstruída a filogenia de Lundia com base em um marcador de cloroplasto (ndhF), um marcador nuclear ( PepC), e caracteres morfológicos. Os dados foram analisados utilizando parcimônia e metodologia bayesiana, os quais reconstruíram topologias congruentes. Em todas as análises, Lundia emergiu como grupo monofilético, com alta sustentação de caracteres morfológicos e moleculares. Além disso, todas as espécies amostradas múltiplas vezes também formaram grupos monofiléticos, exceto no caso de L. nitidula a qual emergiu como parafilética, com L. obliqua inserida no clado L. nitidula; no entanto, o parentesco entre os indivíduos inseridos no clado L. nitidula + L. obliqua apresentou baixa resolução. A filogenia de Lundia contribuiu com informações importantes para uma melhor circunscrição das espécies e elaboração de uma revisão taxonômica do gênero que incluiu descrições, chaves de identificação, comentários taxonômicos e mapas de distribuição para as 13 espécies reconhecidas. Entre as mudanças taxonômicas resultantes da revisão estão o reconhecimento de um táxon previamente sinonimizado (L. nitidula), a sinonimização de duas outras espécies (L. cordata em L. corymbifera e L. glazioviana em L. virginalis), e o ajuste na utilização de um nome mal aplicado (L. longa). Além disso, a filogenia do gênero também serviu como base para um estudo biogeográfico de Lundia, o qual indicou que o gênero originou-se no Mioceno, em uma área que atualmente agrega a sub-região Amazônica e a região Andina. O primeiro evento de diversificação dentro de Lundia ocorreu quando o Mar de Pebas (uma extensa área submersa na Amazônia Oriental) ainda existia. Aparentemente, o Mar de Pebas serviu como uma barreira geográfica que isolou uma linhagem de Lundia exclusivamente Andina (L. spruceana) de uma linhagem amazônica. Este evento vicariante foi seguido de diversos eventos de dispersão em direção às sub-regiões Paranaense e Caribenha. / Lundia DC. (Bignoniaceae, tribe Bignonieae) is characterized by the liana habit, interpetiolar gland fields, villose anthers and ovary, and by the simple trichomes at the stigma margins. Furthermore, the genus lacks the nectary disc that is located at the base of the ovary of most other representatives of tribe Bignonieae. This study recognizes 13 species of Lundia, one of which is new (L. laevis). In order to gain a better understanding of the phylogenetic relationships between the species included in the genus, we reconstructed the phylogeny of Lundia based on a chloroplast (ndhF) and a nuclear marker (PepC), and morphological characters. The data was analyzed using parsimony and Bayesian methods, both of which reconstructed congruent topologies. In all analyses, Lundia emerged as monophyletic, strongly supported by morphological and molecular characters. Furthermore, all species sampled multiple times also emerged as monophyletic, except for L. nitidula which was paraphyletic, with L. obliqua nested within the L. nitidula clade; however, relationships between individuals within the L. nitidula + L. obliqua clade were poorly supported. The phylogeny of Lundia contributed important information for a better circumscription of species and for the preparation of a taxonomic revision of the genus that included descriptions, identification keys, taxonomic comments and distribution maps for all 13 recognized. The taxonomic changes proposed in the revision included the recognition of a previously synonymized taxon (L. nitidula), the synonymization of two other taxa (L. cordata under L. corymbifera and L. glazioviana under L. virginalis), and the correction of a misapplied name (L. longa). Furthermore, the phylogeny of the genus also served as basis for a biogeographic study of Lundia, which indicated that the genus originated during the Miocene, in an area that is currently occupied by the Amazonian sub-region and Andean region. The first diversification event within Lundia occurred when the Pebas System (an extensively submerged area in Western Amazonia) was still present. Apparently, the Pebas System served as a geographic barrier that isolated an exclusively Andean lineage of Lundia (L. spruceana) from an Amazonian lineage. This vicariant event was followed by multiple dispersal events towards the Paranaense and Caribean sub-regions.

O complexo Pyrrhura lepida, como atualmente definido, é composto por três subespécies, P. l. lepida, P. l. coerulescens e P. l. anerythra, as quais são estreitamente relacionadas a P. perlata. De ocorrência no sul da Amazônia, diferenciam-se dos demais representantes do gênero pela coloração da cauda, cuja face dorsal é vermelho-escuro, enquanto a ventral é negra, além de possuírem as retrizes mais largas. O objetivo deste trabalho foi descrever a variação morfológica presente nesses táxons, revisar sua validade taxonômica e definir sua distribuição geográfica. Foram analisados 69 espécimes de P. lepida e 34 espécimes de P. perlata. A análise dos padrões de coloração de plumagem foi baseada em diversas regiões corpóreas, perfazendo 19 caracteres morfológicos. Quanto à morfometria, foram obtidas medidas de comprimento de asa, de cauda, do cúlmen exposto, largura do bico e comprimento do tarsometatarso. A análise morfológica demonstra a existência de apenas três táxons válidos: o primeiro deles ocorre do rio Madeira até a margem leste do rio Tapajós, é caracterizado por apresentar a região abdominal de coloração vermelho-vivo, região auricular composta de penas escuras com a raque e o ápice esbranquiçados, região superior das bochechas de coloração verde-amarelado e face dorsal da cauda de cor marrom-avermelhado e deve continuar sendo tratado pelo nome P. perlata. O segundo táxon ocorre na região entre os rios Xingu e Araguaia-Tocantins, é caracterizado pela presença de coloração verde-azulada nas coberteiras inferiores das asas e pelo abdômen verde com a presença na região central de uma mancha escamada de coloração vermelho-escura e deve ser chamado P. anerythra. O terceiro táxon, caracterizado principalmente pela coloração geral verde na região abdominal, e pelas coberteiras inferiores das asas vermelhas, reúne as populações a leste do Araguaia-Tocantins incluindo a ilha de Marajó que antes eram tratadas como dois táxons distintos: P. lepida lepida e P. l. coerulescens, e a partir do presente estudo devem ser sinonimizados. A revisão da história nomenclatural dessa população, contudo, revelou a necessidade de algumas mudanças de acordo com o Código Internacional de Nomenclatura: o nome atual Pyrrhura lepida (Wagler, 1832) deve ter sua autoria corrigida para Pyrrhura lepida (Kuhl, 1820). Entretanto, como o espécime-tipo desse nome é um híbrido, este nome se torna inválido e, como consequência, este táxon deve ser denominado Pyrrhura coerulescens Neumann, 1927, que é o segundo nome mais antigo disponível. Não obstante os grandes afluentes do sul do Amazonas delimitarem os táxons válidos, há uma pequena zona de hibridação entre P. anerythra e P. coerulescens na região de Portel/PA, a oeste da foz do rio Tocantins, mas que aparentemente não compromete o reconhecimento desses dois táxons. Os dados morfométricos não permitiram diagnosticar os táxons dada a sobreposição dos valores e tampouco foi detectado dimorfismo sexual. Conjuntamente, esses três táxons compõem o aqui redefinido complexo perlata-coerulescens. / The species complex of Pyrrhura lepida, as currently defined, is composed of three subspecies: P. l. lepida, P. l. coerulescens e P. l. anerythra, all closely related to P. perlata. Occurring on the southern Amazon forest, the complex differentiates itself from other members of the genus by its tails coloration, which is dark-red on the dorsal side and black on the underside, with wider rectrices. This works objective was to describe the morphological variance in these taxa, revising their taxonomical validity and defining their geographical distribution. In the course of it, 69 specimens of P. lepida and 34 of P. perlata were analyzed. Analysis of the coloration pattern of the birds plumage was based on several corporeal regions, adding up to 19 distinct morphological characters. Regarding morphometry, the utilized measures were closed wing length, tail length, exposed culmen length, beak width and tarsometatarsus length. Morphological analysis show the existence of only three valid taxa: the first, occurring from the Madeira river to the east margin of the Tapajós river, has a distinguishing, vivid red coloration on its abdomen, an auricular region composed of dark feathers with whitened raquis and apex, green-yellow coloration in its upper cheek regions and brown-red on the backside of its tail, and so should continue to be treated by the name of P. perlata. The second taxon occurs in the region between the Xingu and Araguaia-Tocantins rivers. It is characterized by the green-blue coloration in its lower coverts of it wings and green abdomen with scale-like deep-red coloration, and should be named as P. anerythra. The third taxon, mainly characterized by the generally green coloration of its abdomen and red lower coverts on its wings, covers populations located east from Araguaia-Tocantins, including ones in ilha de Marajó, which were before split in two different taxa, P. lepida lepida and P. l. coerulescens. Both taxa should be considered synonyms from now on. Historical nomenclature revision of the populations revealed, however, the necessity of some changes in accordance with the ICZN: the current name Pyrrhura lepida (Wagler, 1832) should have its authorship corrected to Pyrrhura lepida (Kuhl, 1820). However, the type-specimen of that name is a hybrid, invalidating the name and making Pyrrhura coerulescens Neumann, 1927, as the second oldest available name, the correct one. Even though the main contributors of the southern Amazon river define and isolate the valid taxa, there is a small hybridization area between P. anerythra e P. coerulescens near Portel/PA, located to the east of the mouth of the Tocantins river. Still, the hybridization doesnt seem to compromise the characterization and differentiation of these two taxa. Morphometrical data were unable to distinguish between taxa due to juxtaposition of values and averages. Sexual dimorphism was also not detected. Jointly these three taxa form the hereby redefined perlata-coerulescens species complex.

A região amazônica se destaca como a área de floresta tropical mais extensa e diversa do mundo. Essa diversidade é especialmente válida para os pequenos roedores e marsupiais que compõem o grupo mais diversificado de mamíferos Neotropicais, com estimativas de ocorrência de cerca de 107 espécies, sendo 91 endêmicas deste bioma. No entanto, nosso conhecimento sobre os limites específicos e geográfico destas espécies, bem como sua origem ainda está em sua infância. Diversas hipóteses buscam explicar essa a origem desta diversidade, sendo a dos rios como barreiras geográficas uma interpretação de diversificação para esta região, especialmente em grandes rios como o Xingu, que tem seu curso reto e seus tributários fluindo por um declive íngreme do norte do Escudo Brasileiro. Nesse contexto, o presente trabalho teve o objetivo de elaborar uma lista detalhada das espécies de pequenos mamíferos não voadores da região do baixo rio Xingu e discutir aspectos biogeográficos desse grupo para a Bacia Amazônica. Foram analisados aproximadamente 320 indivíduos obtidos através de visitas a coleções zoológicas e provenientes do Programa de Monitoramento, Resgate e Aproveitamento Científico da Fauna da Usina Hidrelétrica de Belo Monte. Foram realizadas análises quali- e quantitativas de características externas e crânio-dentárias, e moleculares, através do sequenciamento dos genes mitocondriais citocromo b e citocromo c oxidase subunidade I. A lista é composta por 35 espécies, sendo 16 marsupais didelfimorfos, 12 roedores sigmodontíneos e sete roedores equimídeos. Para todas elas são apresentadas informações sobre localidade tipo, distribuição geográfica, identificação e comentários taxonômicos. A lista de espécies obtida para a região do baixo rio Xingu destaca-se pela expressiva riqueza com registros de espécies raras, como Glironia venusta, Gracilinanus emiliae, Marmosa lepida, Lonchothrix emiliae, Dactylomys dactylinus, Makalata didelphoides e Echimys chysurus, além da presença de quatro espécies possivelmente não descritas dos gêneros Neacomys, Oligoryzomys e Monodelphis. Uma análise de similaridade com base na riqueza do grupo alvo desse estudo demonstra que o leste da Amazônia é uma região biogeográfica distinta dentro bacia hidrográfica. Através das análises moleculares, verificou-se que o Rio Xingu não atua como agente primário de diversificação para a maioria das espécies que estão sob sua influência biogeográfica, mas sim como mantenedor de diversidade em vários níveis no leste da Amazônia. / The Amazon region stands out as the most extensive and diverse area of tropical rainforest in the world. This high diversity is especially true for the small rodents and didelphid marsupials, which compose the most diversified group of neotropical mammals, with estimates of nearly 107 species, 91 of those are endemic to this biome. However, our knowledge about the species limits and geographic distribution, as well as their origins are still in its infancy. Several hypotheses arouse to explain the Amazon diversity, and the riverine barrier seems appropriate as an interpretation of diversification for this region, especially for rivers like Xingu, which has a straight course and its tributaries flowing through a steep slope from the northern Brazilian Shield. In this context, this study aimed to present a detailed and commented list of the non-volant small mammals of the lower Xingu river region and discuss some biogeographic aspects of these groups across the Amazon Basin. I analyzed about 320 specimens obtained from zoological collections and from the \"Faunal Assessment, Rescue and Scientifical Using Program of UHE Belo Monte\" (Programa de Monitoramento, Resgate e Aproveitamento Científico da Fauna da Usina Hidrelétrica de Belo Monte). There were performed quali- and quantitative analyses of morphological traits from skin and skull, and molecular analyses, through sequencing of mitochondrial genes cytochrome b and cytochrome c oxidase subunit I. The commented list is composed by 35 species, being 16 didelphid marsupials, 12 sigmodontine rodents and seven echimyid rodents. For every species, is presented information about type locality, geographic distribution, identification and taxonomic remarks. The species list obtained here to the low Xingu river region stands out for its expressive richness with records of rare species, such as Glironia venusta, Gracilinanus emiliae, Marmosa lepida, Lonchothrix emiliae, Dactylomys dactylinus, Makalata didelphoides, Echimys chrysurus, besides the presence of four possibly undescribed species from the genera Neacomys, Oligoryzomys and Monodelphis. A similarity analysis based on the non-volant small mammal species composition shows the eastern Amazon as a distinct biogeographical region inside this basin. Regarding the molecular analysis, it was verified that the Xingu river does not act as a primary agent of diversification for most of the species under its biogeographic influence, but as a diversity support at many levels in the eastern Amazon.

A integração de fatores contemporâneos locais e procesos biogeográficos fornece uma visão ampla e promissora a respeito da diversidade de espécies e seus padrões de diversidade. Utilizando ferramentas recentes para análises espaciais, eu integro fatores históricos e contemporâneos para analisar a distribuição e beta diversidade espécies de anuros do Cerrado. Forneço informações atualizadas a respeito da composição e distribuição das espécies de anuros no Cerrado, com base em um extensivo levantamento em coleções zoológicas e estudos de campo. Analiso a distribuição e beta diversidade em um contexto histórico, enfocando as relações do Cerrado com seus domínios vizinhos, e suas condições ambientais. Registrei 204 espécies de anuros no Cerrado, das quais 50% são endêmicas. Espécies que ocorrem no Cerrado e mais um domínio apresentam alta estruturação espacial, na qual espécies amazônicas estão restritas à porção noroeste e as espécies atlânticas estão restritas à porção sudeste do Cerrado. Registrei espécies endêmicas em quase todas as localidades e em todas as regiões, enquanto espécies de distribuição restrita ocorrem apenas em regiões montanhosas no centro, sudeste e sudoeste do Cerrado. Gêneros originado na Mata Atlântica e Amazonia estão distribuídos em um padrão de \"tabuleiro de xadrez\" dentro do Cerrado, e co-ocorrem menos do que seria esperado ao acaso. Essa estruturação espacial no Cerrado é influenciada pela ação combinada das condições ambientais e restrições históricas: gêneros atlânticos estão predominantemente distribuídos em áreas de montanha, com baixa precipitação e próximas ao limite com a Mata Atlântica, enquanto gêneros amazônicos estão distribuídos em vales mais próximos ao limite com a amazônia. Da mesma forma, os padrões de beta diversidade no Cerrado parece estar fortemente influenciados pelos gradientes ambientais, uma vez que metade da dissimilaridade na composição de espécies entre taxocenoses foi explicada por estes preditores. Espécies endêmica responderam às condições ambientais regionais de forma mais intensa que todas as espécies em conjunto. A resposta das espécies endêmicas parece estar relacionada na similaridade do ambiente em que ocorrem em relação aos domínios vizinhos, uma vez que suas espécies-irmãs estão principalmente distribuídas por estas regiões. Meus resultados reforçam a importância de se considerar a história biogeográfica das linhagens nas análises dos padrões regionais de disversidade. Demonstro também que a heterogeneidade na distribuição das espécies de anuros pode ter uma base histórica, que interage com restrições atuais, como o clima, disponibilidade de habitat e interações ecológicas na montagem de comunidades. / Integrating local contemporary factors and biogeographic processes allows a promising and broad view on species diversity and distribution patterns. Building on the development of new tools for spatial analysis, I integrate historical and contemporary factors that may explain species distribution and beta diversity patterns of anuran amphibians in Brazilian Cerrado. Especifically, I update information about species composition and distribution of anurans in the Cerrado, based on an extensive search in zoological collections and fieldwork. I analyze distribution and beta diversity in a historical framework, focusing on the relationship of the Cerrado with its adjoining domains, and its environmental conditions. I found 204 anuran species occurring within the Cerrado, from which 50% are endemics. Species occurring in the Cerrado and one more domain present a highly structured spatial pattern, in which Amazonian species are restricted to the northwestern part of the Cerrado and Atlantic species are restricted to the southeastern part. I found Cerrado endemics in most of the localities, in all regions, whereas narrow endemics are restricted to mountain ranges in central, southeastern, and southwestern Cerrado. Cerrado anuran genera originated in Atlantic Forest and Amazon are distributed in a checkerboard pattern, and co-occur less than it would be expected by chance. This spatial structure within the Cerrado is influenced by the interplay of environmental conditions and historical constrains: Atlantic genera are mostly distributed in mountainous and upland areas, with low precipitation and closer to the boundaries of Atlantic Forest, whereas Amazonian genera are distributed in valleys closer to the boundaries of the Amazon. Similarly, patterns of beta diversity in the Brazilian Cerrado appear to be strongly influenced by the environmental gradients, since half of the dissimilarity in species composition was explained by these predictors. Endemic species responded to regional environmental conditions stronger than all species. Endemics may be responding to environment based on how similar they are to the conditions of adjoining phytogeographical domains, since their sister-species are mostly distributed in these regions. My results reinforce the importance of taking biogeographical history into account when analyzing spatial patterns of species diversity at a regional scale. I also show that the heterogeneity in anuran distribution in the Cerrado may have a historical basis, which interacts with present-day constraints, such as climate, habitat availability and ecological interactions, to shape local and regional assemblages.