Orientadore: Andre Victor Lucci Freitas / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-14T10:59:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Uehara-Prado_Marcio_D.pdf: 1891833 bytes, checksum: 07fcfb4d89fca542db5456806263add0 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: No presente estudo, foram examinadas respostas de artrópodes a diferentes tipos de perturbação antrópica, com o intuito de selecionar e testar indicadores ecológicos. Para tal, dez grupos de artrópodes terrestres foram selecionados e amostrados em uma reserva de Floresta Atlântica com duas áreas com histórico contrastante de perturbação: uma com corte seletivo ('conservada') e outra com corte raso e queimada ('perturbada'). A abundância de espécies exóticas foi maior na área perturbada, padrão que aparentemente é um bom indicador de perturbação antrópica. Não houve correlação significativa da riqueza de espécies entre nenhum dos taxa selecionados. Por outro lado, a composição de espécies discriminou claramente a área perturbada da conservada, e foi significativamente correlacionada entre maior parte dos grupos. A composição de espécies de borboletas frugívoras e besouros epigéicos foram os melhores indicadores de perturbação, discriminando ambas as áreas mesmo com baixa resolução taxonômica e atuando como representantes de outros grupos de artrópodes. Para poder validar os resultados encontrados na primeira etapa, foram amostradas outras duas reservas de Floresta Atlântica com diferentes tipos de perturbação antrópica, com o objetivo de se verificar se existem respostas consistentes para três diferentes fontes de perturbação. Uma vez que se mostraram boas indicadoras de perturbação, borboletas frugívoras foram escolhidas como grupo focal. Mudanças na composição de espécies, abundância total e representatividade de três subfamílias (Brassolinae, Charaxinae e Satyrinae) foram consistentes nas áreas de estudo com diferentes tipos e graus de contraste de perturbação. Os resultados indicam que borboletas frugívoras podem ser prontamente aplicadas como indicadoras de perturbação antrópica em Floresta Atlântica. Por outro lado, os efeitos de perturbações na fauna do Cerrado ainda são pouco conhecidos. No terceiro estudo, a abundância de ordens e guildas tróficas de artrópodes epigéicos foi comparada entre áreas de uma reserva de Cerrado com diferentes frequências de queima: frequente (HighFi), intermediária (MidFi) e infrequente (LowFi). Nenhuma das ordens ou guildas tróficas analisadas apresentou maior abundância na LowFi, sendo mais abundantes na HighFi ou MidFi, ou não apresentando diferença entre as frequencias de queima. Os resultados indicam que alguns grupos de artrópodes podem não apenas ser resilientes aos efeitos do fogo, mas de fato se beneficiar dele. Os resultados encontrados devem ser considerados uma primeira abordagem a partir da qual estudos mais detalhados devem ser feitos. De acordo com os resultados, Collembola e formigas são grupos focais promissores para estudos exploratórios adicionais com o intuito de verificar suas propriedades indicadoras na escala de espécie, uma vez que são abundantes nas amostras e, no caso das formigas, relativamente bem conhecidas no Cerrado. Os resultados do presente trabalho reafirmam o potencial de artrópodes como indicadores ecológicos em diferentes biomas, e apontam as direções a ser tomadas em futuros estudos nesta área. / Abstract: In this study, the responses of terrestrial arthropods to different types of anthropogenic disturbance were examined, aiming to select and test ecological indicators. Ten groups of terrestrial arthropods were selected and sampled in an Atlantic Forest reserve with two sites with contrasting histories of disturbance, one with history of selective logging (preserved) and another with history of slash-and-burn (disturbed). The abundance of exotic species was higher in the disturbed area, and this pattern seems to be an adequate indicator of anthropogenic disturbance. Species richness was not significantly correlated between any pair of taxa. In contrast, species composition was significantly correlated among most groups, and clearly discriminates the disturbed from the undisturbed site. The composition of fruit-feeding butterflies and epigaeic Coleoptera were the best indicators in this study, discriminating between the disturbed and the undisturbed sites even in higher taxonomic categories, and acting as surrogates of the remaining arthropod groups. To validate the above findings, two additional Atlantic Forest reserves with different kinds of anthropogenic disturbance were sampled, aiming to find consistent responses to the three sources of disturbance. Fruit-feeding butterflies were used as focal group due to its usefulness as ecological indicators in the first study. Shifts in the species composition, abundance and proportion of three subfamilies (Brassolinae, Charaxinae and Satyrinae) were found to be consistent in our three study areas with different disturbance types and degrees. Results indicate that fruit-feeding butterflies may be promptly employed as disturbance indicators in the Atlantic Forest. On the other hand, disturbance effects on the fauna of the Brazilian Cerrado are still poorly understood. In the third study, the abundance of epigaeic arthropod orders and trophic guilds was assessed in cerrado sites subjected to three burning frequencies: frequent (HighFi), intermediary (MidFi) and infrequent (LowFi). None of the orders or trophic guilds analyzed had higher abundance in the LowFi, being either more abundant in the HighFi or MidFi, or did not differ among the burning frequencies. Results indicate that some arthropod groups may not only be resilient to fire effect, but actually benefit from fire effect in cerrado. Based on the results, springtails (Collembola) and ants (Hymenoptera, Formicidae) seem to be particularly appropriate focal groups for further exploratory studies at species level aiming to verify their indicator properties, since they are abundant in samples and, in the case of ants, relatively well known in the Cerrado. To sum up, the present study supports the potential of using arthropods as ecological indicators in different biomes, showing new directions to future research. / Doutorado / Doutor em Ecologia

A ecomorfologia apresenta diferentes ramos, sendo a ecomorfologia comparada o ramo proposto neste trabalho, qual segue a análise das estruturas convergentes dos representantes das famílias africana Pantodontidae e neotropical Gasteropelecidae. Para tal, são analisadas e discutidas as pressões seletivas exercidas pelos ambientes muito similares encontrados nos pequenos córregos e igarapés localizados no interior da Floresta do Congo e Floresta Amazônica, onde vivem respectivamente as espécies africanas e neotropicais. Assim, foi possível identificar uma forte convergência adaptativa na musculatura das nadadeiras peitorais, uma vez que são adaptações aos saltos de longo alcance para fora dágua, característicos de todas as espécies analisadas, tratadas em conjunto por peixes-borboleta de água doce (Weist, 1995; Saidel et al., 2003). / The ecomorphology studies present different fields. The Comparative Ecomorphology, the field suggested at this work, follows the analyses of convergent structures found among Pantodontidae african families and Gasteropelecidae neotropical families. Due to that, we evaluated the selective pressures from similar aquatic environments, such as streams and small rivers. The analyses of african and neotropical species were done in relation to the Congo and Amazon Forest areas, respectively. In this context, we identified strong adaptive convergence in the musculature associated to the pectoral fins. These adaptations are related, in both studied cases, to the ability to jump long distandes out of the water (Weist, 1995; Saidel et al., 2003).

Orientador: Weber Flávio Pereira / Resumo: A Teoria dos Sistemas Dinâmicos pode ser aplicada em diversas áreas da ciência, para, por exemplo, modelar fenômenos e problemas: Biológicos, da Física, Mecânica, Eletrônica, Economia, etc. Um sistema pode ser definido como um conjunto de elementos agrupados que mantêm alguma interação, de modo que existam relações de causa e efeito. Dizemos que é dinâmico quando algumas grandezas que compõem os elementos variam no tempo, sendo o tempo discreto quando a variável tempo é um número inteiro. Na busca de uma compreensão qualitativa e/ou topológica de um sistema, revela-se uma gama muito grande de movimentos que podem ser tanto regulares quanto caóticos. O termo “caos” só foi introduzido por James Yorke e TienYien Li em 1975, num artigo que simplificava um dos resultados da escola russa: o Teorema de Sharkovskii de 1964. Esporadicamente, antes e depois da introdução do termo, os sistemas caóticos apareciam na literatura aplicada, o mais famoso deles foi por Edward Norton Lorenz em 1963, que se propôs a modelar a convecção atmosférica. Em seus estudos ele descobriu que, para o seu modelo matemático, ínfimas modificações nas coordenadas iniciais mudavam de forma significativa os resultados finais, daí originou o termo popular do fenômeno (Efeito Borboleta). Mais tarde, em 1989, Robert Luke Devaney no seu livro: “An Introduction to Chaotic Dynamical Systems” [11], definiu um sistema como caótico se ele tem uma dependência sensível das condições iniciais, é topologicamente transitivo e suas ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Dynamical Systems Theory can be applied in various areas of science, for example, to model phenomena and problems: biology, physics, mechanics, electronics, economics, etc. A system can be defined as a set of grouped elements that maintain someinteraction. Wesaythatitisdynamicwhensomemagnitudesthatmakeupthe elementsvaryintime,beingdiscretetimewhenthevariabletimeisaninteger. Inthe pursuit of a qualitative and/or topological understanding of a system, a wide range of movements that can be both regular or chaotic is revealed. The term “chaos” was only introduced by James Yorke and TienYien Li in 1975, in an article that simplified one of the results of the Russian school: the 1964 Sharkovskii’s Theorem. Sporadically, before and after the introduction of the term, chaotic systems appeared in applied literature, the most famous of which was by Edward Norton Lorenz in 1963, who set out to model atmospheric convection. In his studies he found that for his created system, minor modifications to the initial coordinates significantly changed the final results, hence the popular term of the phenomenon (Butterfly Effect). Later, in 1989, Robert Luke Devaney in his book, “An Introduction to Chaotic Dynamical Systems” [11], defined a system as chaotic if it has a sensitive dependence on initial conditions, is topologically transitive, and its periodic orbits form a dense set. The main objective of this work is to study and present the evolution of the definition of discrete time Chaotic Dynamic Sy... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-03-02Bitstream added on 2014-06-13T18:09:42Z : No. of bitstreams: 1 furlanetti_prr_me_botfca.pdf: 630497 bytes, checksum: 5582f10c88dd5e1c4e6dd80bdb26a3dd (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A fragmentação da paisagem resultante das ações antrópica gera inúmeras conseqüências, sendo delas a mais grave a perda da biodiversidade. A restauração ecológica tem como objetivo levar um ecossistema degradado a um estado mais próximo possível daquele anterior aos distúrbios. As borboletas frugívoras são consideradas como ótimos insetos bioindicadores. Para se avaliar os esforços da restauração, faz-se necessário o monitoramento dessas áreas, através de bioindicadores. O objetivo deste trabalho foi avaliar a comunidade de borboletas frugívoras de áreas em processo de restauração, comparando a fragmentos de floresta nativa e a áreas degradadas (pastagem), para confirmar a hipótese de que a composição e distribuição de borboletas frugívoras (Nymphalidae) nas áreas em processo de restauração estão mais próximas às características da comunidade dos fragmentos da região do que das áreas de pastagens. O estudo foi realizado em três sítios diferentes, onde foram avaliados 3 tratamentos: uma área de pastagem (matriz), um fragmento florestal e uma área de plantio misto com espécies nativas (plantios realizados há 11 anos, visando à restauração florestal da área). As coletas dos indivíduos foram feitas em armadilhas atrativas, considerando-se um conjunto de cinco armadilhas em linha como uma unidade amostral por tratamento (Restauração, Fragmento e Pasto), em cada sítio amostral (1, 2 e 3). Foram analisadas a abundância e riqueza observada de espécies, a riqueza esperada pela curva de rarefação e a distribuição e composição das espécies para cada tratamento. Foram calculados os índices de diversidade de Shannon-Wiener e de alfa de Fisher e eqüidade de Pielou.. As amostras foram comparadas entre si através de análise de agrupamento pelo método... / The landscape fragmentation resulting from the human actions generates countless consequences, among them the most serious is the biodiversity loss. Ecological restoration has as objective taking a degraded ecosystem back to a state as close as possible to that previous to the disturbances. To evaluate the effectiveness of restoration efforts it is necessary the monitoring of those areas by means of indicators. The fruit-feeding butterflies are considered as good bioindicator insects. This research aimed at evaluating the fruit-feeding butterflies (Nymphalidae) community of ecosystems in restoration process in comparison with the neighboring native forest fragments and grasslands (pastures). The study was settled at 3 different sites where mixed tree restoration plantings were established 11 years ago. The butterflies surveys were made using attractive traps, considering a group of 5 five traps in line as one sampling unit for each treatment (Restoration, Fragment and Pasture) in every one of the three study sites (1, 2 and 3). The data were analyzed to verify the diversity patterns and expected species richness within the habitats in each treatment. We also estimated Shannon-Wiener’s and Fisher’s alpha diversity indexes and Pielou’s Equitability. The expected richness was estimated by rarefaction curves. The samples were compared by Bray- Curtis' cluster analysis and correspondence analysis. Stepwise multiple regressions were made to correlate the environmental characteristics with butterfly abundance and species richness. A total of 978 individuals were collected, distributed within 48 species, representing six subfamilies of Nymphalidae. Concerning the species composition of the fruit-feeding butterfly assemblages, we found differences among treatments, were... (Complete abstract click electronic access below)

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2013-09-11T17:13:28Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EstruturaInfluenciaSazonalidade.pdf: 1506222 bytes, checksum: 6316c9b55626dfa60dabfc8a8d3d4ab2 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2013-09-12T12:18:03Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EstruturaInfluenciaSazonalidade.pdf: 1506222 bytes, checksum: 6316c9b55626dfa60dabfc8a8d3d4ab2 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-09-12T12:18:03Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EstruturaInfluenciaSazonalidade.pdf: 1506222 bytes, checksum: 6316c9b55626dfa60dabfc8a8d3d4ab2 (MD5) Previous issue date: 2006 / As borboletas do grupo Ithomiinae são caracterizadas por espécies estritamente neotropicais, consideradas modelos de anéis miméticos e apresentam uma taxonomia relativamente bem conhecida. Por estas razões são frequentemente utilizadas como indicadores biológicos. O presente estudo teve como intuito caracterizar a comunidade de Ithomiinae em uma área de Floresta Ombrófila Densa (terra firme), localizada na Estação Científica Ferreira Penna (Floresta Nacional de Caxiuanã), município de Melgaço, estado do Pará, além de testar a eficiência do protocolo de captura deste grupo. Para isto foram realizadas coletas em uma área de 500 x 500 m, utilizando dois métodos. O primeiro foi o de armadilhas contendo isca de folhas e inflorescências de Heliotropium indicum dentro de cinco parcelas amostrais de 100 x 100 m, sendo que cada uma continha cinco pares de armadilhas (uma sub-bosque e outra no dossel da floresta). O outro método foi o de coletas com redes entorno lógicas entre as parcelas. O período da amostragem foi nos meses de julho, outubro de 2004 e janeiro a novembro de 2005 (cinco dias de coleta mensais). Com um esforço total de 2000 armadilha horas por mês e 40 redes horas por mês foram registrados 1844 indivíduos de Ithomiinae, pertencentes a 14 espécies. As espécies Hypothyris ninonia (Hübner, [1806]) e Napeogenes rhezia (Geyer, [1834]) foram as espécies mais abundantes. Foi encontrada uma diversidade homogênea tanto no sentido horizontal quanto vertical, apesar de ser observada uma preferência da maioria das espécies pelo ambiente de sub-bosque. Foi registrada uma predominância de machos na comunidade da área. Como o grupo apresenta diferenças comportamentais entre indivíduos machos e fêmeas, essa predominância de machos nos registros pode ser resultado de uma seleção dos métodos na captura dos espécimes. Não foi encontrada uma diferença significativa entre a riqueza de espécies registrada pelos diferentes métodos, apesar de três espécies serem obtidas exclusivamente pelas redes, e outras duas pelas armadilhas de isca. Houve uma predominância nos registros de Methona sp. pelas redes entomológicas, sugerindo uma atração diferenciada da espécie pela isca utilizada. Verificou-se uma correlação negativa entre o número de indivíduos coletados e o aumento dos índices de pluviosidade. O estudo apresentou uma baixa riqueza de espécies com amostragem intensiva, a comunidade é representada por espécies abundantes e raras; e apresenta oscilações na abundância conforme a precipitação pluviométrica. As armadilhas de sub-bosque foram mais eficiente. Sugere-se para Ithomiinae a utilização de somente armadilhas no subbosque com isca de Heliotropium indicum. / The Neotropical ithomiine butterflies (Lepidóptera: Nymphalidae: Ithomiinae) are the models in mimicry rings and are relatively well known taxonomically. For these reasons, they are often chosen as biological indicator species. The present study was undertaken to characterize the ithomiine community in dense evergreen upland tropical rain forest at the Ferreira Penna Scientific Station in the Caxiuanã National Forest, municipality of Melgaço, Pará, Brazil, as well as to test the efficiency of the sampling protocol for this group of butterflies. In a forested area of 500 by 500 m, collections were made with two methods. Trapping was done during five consecutive days per month with baits of Heliotropium indicum leaves and flowers within five 100 by 100 m parcels, each of which contained five understory and five canopy traps. On the same days, in nearby areas, manual capture was undertaken with entomological hand nets. Sampling was done in July and October 2004 and January to November 2005. Collection effort was 2000 trap-hours per month and 40 net-hours per month. A total of 1844 ithomiine butterflies (14 species) was collected. Hypothyris ninonia (Hübner, [1806]) and Napeogenes rhezia (Geyer, [1834]) were the most abundant species. Both horizontal and vertical diversity were homogeneous, in spite of a tendency for most species to exhibit a preference for the understory. Sex ratios were unbalanced, and males were more common in the research area, but this could be an artifact of collection methods since only males are attracted to the alkaloid-bearing baits. Both collection methods showed similar species richness, even though three species were caught only by hand netting and two only in the baited traps. More specimens of Methona sp. were caught by hand netting than by trapping, indicating that this species is less attracted to the bait. Total ithomiine catch was inversely correlated with rainfall. The research area has few ithomiine species, including both common and rare species, whose abundance varies with the yearly rainfall pattern. Traps in the forest understory baited with the alkaloid source were most efficient, and their use is recommended for ithomiine community sampling.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The power consumption reduction in the fast Fourier transform (FFT) is important because applications in battery-powered embedded systems grows daily. Thus this work focuses on the application of techniques to reduce power in specific projects of FFT algorithms. The goal is to achieve an architectural exploration in the FFT core, the decimation in time butterfly radix-2 and the efficient implementation of arithmetic operators in the internal structure of this butterfly. The techniques applied to the butterfly are aimed at reducing power consumption through architectural exploration and data encryption. Five different butterfly topologies are shown, one of those, proposed in this work uses three real multipliers, and is based on the previous storage of the product of real and imaginary values of the twiddle factors. The advantage of this topology is the possibility of using 4:2 adder compressors, which performs the sum of four operands simultaneously with reduced critical path. These adder compressors have XOR gates in the critical path, is proposed in this paper a new XOR gate circuit, which is based on the use of pass transistors logic. This new XOR gate circuit has been applied to adder compressors 3:2 and 4:2, which are applied to adders blocks of the butterflies. Digital circuits have been developed in hardware description language and some in the electrical schematic level. Results of area, power consumption and cell count in the logic synthesis in 180nm at 100MHz and 20MHz with switching activity analysis for 10,000 random input vectors were obtained for this work. The electrical level simulations in an environment of mixed digital and analog signals were also performed to the evaluation of the compressors with new topology of XOR gate. Analyses show that 3:2 adder compressor has lower power consumption using the new XOR gate circuit. However, the same conclusion was not achieve in relation to the 4:2 adder compressor which has a lower power consumption using the CMOS XOR gate. Butterfly structures evaluated uses a significant amount of arithmetic operators in their internal structures, so was used different design strategies for implementation. Initially was used the arithmetic operators of automatic synthesis tool (Cadence). After, used dedicated arithmetic operators (adder compressors with the new XOR gate circuit, RNS adders and array multipliers). The results show that butterflies have lower power consumption with the use of adder compressors in their internal structures. / A redução no consumo de potência na transformada rápida de Fourier (FFT) é importante pois sua aplicação cresce em sistemas embarcados movidos à bateria. Sendo assim este trabalho tem como foco a aplicação de técnicas de redução de potência para projetos específicos de algoritmos da FFT. O objetivo é realizar uma exploração arquitetural no elemento central de cálculo da FFT, borboleta na base 2 com decimação no tempo, bem como a aplicação de operadores aritméticos eficientes na estrutura interna desta borboleta. As técnicas aplicadas à borboleta têm por objetivo a redução do consumo de potência através de exploração arquitetural e codificação de dados. São apresentadas cinco diferentes topologias de borboleta, sendo uma destas, proposta no âmbito deste trabalho utilizando três multiplicadores reais é baseada no armazenamento prévio do produto dos valores real e imaginário dos coeficientes. A vantagem desta topologia é a possibilidade do uso de somadores compressores 4:2, que realiza a soma simultânea de quatro operandos, com reduzido caminho crítico. Como estes somadores compressores apresentam portas XOR no caminho crítico, é proposta neste trabalho uma nova porta XOR, que é baseada no uso de transistores de passagem. Esta nova porta lógica XOR foi aplicada em somadores compressores 3:2 e 4:2, que são aplicados nos blocos somadores das borboletas. Os circuitos digitais foram desenvolvidos em linguagem de descrição de hardware e alguns em esquemáticos de nível elétrico. Resultados de área, potência e contagem de células na síntese lógica em 180nm a 100MHz e 20MHz com análise de atividade de chaveamento para 10.000 vetores aleatórios de entrada foram obtidos e simulações no nível elétrico em um ambiente de sinais digitais e analógicos misto também foram realizadas para a avaliação dos compressores com a nova topologia de porta XOR. As análises mostram que os somadores compressores 3:2 apresentam menor consumo de potência com o uso da nova porta XOR. Entretanto, o mesmo não se observa em relação ao compressor 4:2 que apresenta um menor consumo de potência utilizando a porta XOR CMOS. Como as estruturas de borboleta avaliadas utilizam uma quantidade significativa de operadores aritméticos nas suas estruturas internas, foram utilizadas diferentes estratégias de projeto para as suas implementações. Inicialmente foram utilizados os operadores aritméticos da ferramenta de síntese automática (Cadence). Após, foram utilizados operadores aritméticos dedicados (somadores compressores com a nova porta XOR, somadores RNS e multiplicadores array). Os resultados mostram que as borboletas apresentam menores consumos de potência com o uso dos somadores compressores em suas estruturas.