Neste trabalho buscou-se contribuir para a compreensão da história biogeográfica das florestas da Região Neotropical e, em particular, da Floresta Atlântica a partir de estudos de diversificação inter e intra-específica de grupos de aves. Para investigar a história biogeográfica das florestas da região neotropical foram sequenciados genes mitocondriais (citb, ND2 e ND3) e nucleares (Fib7) de 102 amostras das seis espécies que compõem o gênero Sclerurus, S. mexicanus, S. rufigularis, S. guatemalensis, S. caudacutus, S. albigularis e S. scansor. Por outro lado, para o estudo de diversificação intra Floresta Atlântica, foram utilizadas seqüências dos mesmos marcadores de 86 indiíduos de S. scansor e de 57 de A. leucophthalmus. As análises que envolveram o gênero Sclerurus indicam que as seis espécies que o compõem são reciprocamente monofiléticas e que a diversificação do grupo se deu nos últimos 10 Ma. A origem dos padrões associados às áreas de endemismo do neotrópico, por outro lado, tiveram suas origens durante o Plioceno Superior e Pleistoceno. A congruência verificada na distribuição das linhagens associada à incongruência das relações entre linhagens indicam que histórias evolutivas distintas podem ter dado origem a padrões de distribuição de linhagens similares. Verifica-se, ainda, que populações associadas a diferentes regiões da Amazônia apresentam histórias demográficas distintas. Os estudos filogeográficos e de demografia histórica realizados com Scleurus scansor e Automolus leucophthalmus evidenciam histórias distintas associadas à Floresta Atlântica. Apesar do tempo de divergência entre essas espécies e as linhagens irmãs associadas à Amazônia serem similares, em S. scansor foi verificada marcante estruturação filogeográfica, enquanto em A. leucophthalmus não foi identificado qualquer sinal de estruturação. A partir destes resultados são analisadas as hipóteses biogeográficas propostas para explicar a origem dos padrões de diversidade biológica no Neotropico e, em particular, na Floresta Atlântica. / This work attempts to contribute to the understanding of biogeographic history of the neotropical forest domains, based on studies of inter and intra-specific diversification of birds. For this I sequenced mitochondrial (citb, Nd2 and ND3) and nuclear (Fib7) genes of 102 samples from all Sclerurus species, S. mexicanus, S. rufigularis, S. guatemalensis, S. caudacutus, S. albigularis and S. scansor. For the study of diversification intra Atlantic Forest, I used sequences of the same genes from 86 specimens of S. scansor and 57 of A. leucophthalmus. The analyses involving Sclerurus indicated that the six species are reciprocally monophyletic and that the diversification of the group took place in the last 10 Ma. The origin of the patterns associated with neotropical areas of endemism, on the other hand, is recent, during the Upper Pliocene and Pleistocene. The geographic congruence in lineage distribution associated with incongruity of the relationship between them indicate that distinct evolutionary histories may have shaped similar geographic patterns. Besides, populations associated with distinct regions of the Amazon exhibit different demographic histories. The phylogeographic and historical demographic studies performed with Scleurus scansor and Automolus leucophthalmus show different histories associated with Atlantic Forest. Despite of the congruence on divergence times between these species and their Amazonian sisters, in S. scansor a deep phylogeographic structure was identified, while in A. leucophthalmus no population was observed. From these results I analyzed the biogeographic hypotheses proposed to explain the origins of biodiversity patterns associated to the Neotroical Region and, in particular, to the Atlantic Forest.

The rapid pace of conversion of natural areas to agronomic systems is a matter of great concern, and the consequences for conservation and pest management are not yet fully understood. We examined mitochondrial (COI and Cytb) and nuclear (ITS1) gene regions of 21 Euschistus heros populations to investigate the genetic diversity, genetic structure, and the demographic history of this emerging pest of soybean crops in South America. Two deep divergent lineages that separated in the Pliocene (4.5 My) have been found over a wide area. The northern lineage is older, more diverse, and prevalent in the Amazon and Caatinga, while the southern lineage is younger, less diverse, and prevalent in the Atlantic Forest and Chaco biomes. The secondary contact is occurring mainly in the Cerrado, an important agriculture frontier. Euschistus heros populations are expanding in size and range, but are strongly affected by environment variables. Historical changes during the Plio-Pleistocene created significant genetic differentiation between E. heros populations, which differentiated further in several biomes. The present populations are expanding at different rates, mixing highly diverse populations with less-diverse populations in regions of intensive farming. This, individuals adapted to different environmental conditions and to large monocultures might currently be combining into a panmictic and hard-to-control pest population. / O ritmo acelerado da conversão de áreas naturais em sistemas agronômicos é motivo de grande preocupação e as consequências para conservação e manejo de pragas ainda não são totalmente compreendidas. Examinamos regiões de genes mitocondriais (COI e Cytb) e nucleares (ITS1) de 21 populações de Euschistus heros para investigar a diversidade genética, a estrutura genética e a história demográfica dessa praga emergente de soja na América do Sul. Duas linhagens profundamente divergentes que se separaram no Plioceno (4.5 My) foram encontradas amplamente distribuidas na América do Sul. A linhagem norte é mais antiga, mais diversificada e predomina na Amazônia e Caatinga, enquanto a linhagem sul é mais jovem, menos diversificada e prevalente nos biomas da Mata Atlântica e Chaco. O contato secundário está ocorrendo principalmente no Cerrado, uma importante fronteira agrícola. As populações de E. heros estão se expandindo em tamanho e área, mas são fortemente afetadas pelas variáveis ambientais. As mudanças históricas durante o Plio-Pleistoceno criaram significativa diferenciação genética entre as populações de E. heros, que se encontram estruturadas nos biomas. As populações atuais estão se expandindo em diferentes taxas, misturando populações altamente diversas com populações menos diversas em regiões de agricultura intensiva. Assim, indivíduos adaptados a diferentes condições ambientais e grandes monoculturas podem combinar-se em uma população de pragas panmítica e difícil de controlar.

Submitted by Diego Silva (diegoss@ufpa.br) on 2018-02-08T18:46:18Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_NeuroecologiaAvesFamilia.pdf: 5646927 bytes, checksum: 889955499c4c23c8f2589fd56f3556a4 (MD5) / Approved for entry into archive by Diego Silva (diegoss@ufpa.br) on 2018-02-08T18:48:36Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_NeuroecologiaAvesFamilia.pdf: 5646927 bytes, checksum: 889955499c4c23c8f2589fd56f3556a4 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-08T18:48:36Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_NeuroecologiaAvesFamilia.pdf: 5646927 bytes, checksum: 889955499c4c23c8f2589fd56f3556a4 (MD5) Previous issue date: 2017-05-29 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / As espécies Charadrius semipalmatus e Charadrius collaris pertencem ao grupo das batuíras (Família Charadriidae), que são aves migratória e não migratória respectivamente, que utilizam a costa norte brasileira para forrageio. Nas aves migratórias, o hipocampo é importante para recuperar memórias relacionadas aos locais de parada, bem como os detalhes de ambos os habitats de reprodução e invernada. O hipocampo executa um papel importante no processamento de memória espacial destes organismos, tornando-os excelentes modelos para investigar o efeito do comportamento nesta região. Este trabalho tem o objetivo investigar se as respostas adaptativas do hipocampo ao comportamento migratório estão relacionadas com a migração e/ou com o padrão evolutivo entre espécies migrantes e não migrantes pertencentes ao gênero Charadrius. Os indivíduos de C. collaris e C. semipalmatus foram coletados em ilhas do litoral bragantino utilizando redes de neblina.As aves foram medidas, anestesiadas, identificadas enquanto espécies utilizando suas características morfológicas, tiveram amostras de tecido muscular coletadas e foram perfundidas por via transcardíaca. O encéfalo foi cortado no plano coronal, as secções foram coradas pela técnica de Nissl e imunomarcadas para NeuN, DCX e C-fos. Os números de células, volume da formação hipocampal e volume do soma celular foram estimados através do Fracionador Óptico, Cavalieri Estimator e Nucleator, respectivamente.O DNA total foi extraído para posterior sequenciamento do fragmento citocromo oxidase c subunidade I (COI) para gerar arvores filogenéticas de inferência Bayesiana, máxima verossimilhança, medidas de distância genética e analises dos contrastes filogenéticos. Os resultados mostraram que a anatomia da formação hipocampal observada em C. semipalmatus e C. collaris corrobora o observado para as aves em geral.Os resultados estereológicos evidenciaram que a espécie migratória possui maior volume da formação hipocampal, número de neurônios maduros e neurogênese, quando comparado a espécie não migratória, entretanto não houve diferença no volume dos somas de neurônios e células em atividade.Os resultados moleculares demonstraram não haver correlação entre as características da formação hipocampal e as distâncias evolutivas entre aves migrantes e não migrantes, indicando que as diferenças no número de células assim como o volume da formação hipocampal não ocorrem em razão da distância filogenética entre as espécies. Diante disso, evidencia-se a existência de diferenças neuroanatômicas na formação hipocampal de aves migrantes e não migrantes. E exclui-se os fatores divergência evolutiva como responsáveis por estes arranjos arquitetônicos. / The species Charadrius semipalmatus and Charadrius collaris are from the Plovers group (Charadriidae Family). These species are migratory and non-migratory birds, respectively. In the migratory birds, the hippocampus is important to recover memories related to the stopping places, details about the breeding and the wintering grounds. The hippocampus plays an important role the processing of spatial memory in these organisms, making them excellent models to investigate the effect of behavior in this brain region.This work aims to investigate whether the hippocampal adaptive responses to migratory behavior are related to the migration and/or evolutionary pattern between migrant and non-migrant species of Charadrius genus. The individuals of C. collaris and C. semipalmatus were collected in islands of the coast using mist nets. The birds were measured, anesthetized, identified at species level using morphological features, had samples of muscle tissue collected and were transcardially perfused. The brain was cut in the coronal plane, the sections were stained by the Nissl technique and immunolabelled for NeuN, DCX and C-fos.Cell numbers, hippocampal volume and cell volume were estimated through the Optical Fractionator, Cavalieri Estimator and Nucleator, respectively. The total DNA was extracted for subsequent sequencing of the cytochrome oxidase c subunit I fragment (COI) to generate phylogenetic trees of Bayesian inference, maximum likelihood, genetic distance measurements and analyzes of phylogenetic independent contrasts. The results showed that the anatomy of the hippocampal formations observed in C. semipalmatus and C. collaris corroborate that observed for birds in general.The stereological results evidenced that the migratory species had higher volume of hippocampal formation, number of mature neurons and neurogenesis, when compared to non-migratory species, however there was no difference in the volume of neurons and C-fos positive cells. Molecular results showed no correlation between the characteristics of the hippocampal formation and the evolutionary distances between migrant and non-migrant birds, indicating that the differences in the number of cells as well as the volume of hippocampal formation do not occur due to the phylogenetic distance between the species. Therefore, the existence of neuroanatomic differences in the hippocampal formation of migrant birds is evident, excluding evolutionary factors as responsible for these architectural arrangements.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2013-02-18T18:47:44Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AnaliseFilogeograficaPopulacional.pdf: 1229494 bytes, checksum: bbdef6a2e0554938f7ac3340147b0bfe (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2013-02-25T12:31:33Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AnaliseFilogeograficaPopulacional.pdf: 1229494 bytes, checksum: bbdef6a2e0554938f7ac3340147b0bfe (MD5) / Made available in DSpace on 2013-02-25T12:31:33Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AnaliseFilogeograficaPopulacional.pdf: 1229494 bytes, checksum: bbdef6a2e0554938f7ac3340147b0bfe (MD5) Previous issue date: 2012 / O gênero Corythopis pertence à família Rhynchocyclidae e agrupa vários táxons sobre cujos limites e validade ainda deixam dúvidas, o que gera incertezas quanto a real quantidade de unidades evolutivas diagnosticáveis dentro do grupo. Esse gênero possui duas espécies reconhecidas: Corythopis delalandi, monotípica e distribuída nos biomas Mata Atlântica e Cerrado; e C. torquatus (endêmica da Amazônia), na qual são reconhecidas três formas, caracterizadas e distinguíveis uma das outras pelo padrão de tons de marrom na cabeça: C. t. torquatus Tschudi, 1844; C. t. anthoides (Pucheran, 1855) e C. t. sarayacuensis Chubb, 1918. O objetivo deste estudo é tentar reconstruir os contextos temporais e espaciais do processo de diversificação das diferentes linhagens evolutivas de Corythopis, possibilitando inferências sobre a história evolutiva e limites inter e intraespecíficos do grupo. Foram realizadas análises filogeográficas (ML e IB) e populacionais com base em um marcador mitocondrial (ND2), além de uma árvore de espécies com dois marcadores nucleares (MUSK e βf5) e um mitocondrial (ND2). De acordo com os resultados observados, existem cinco filogrupos principais em Corythopis, endêmicos das seguintes regiões (áreas de endemismo): 1- Xingu, Tapajós e Rondônia (norte; a leste do rio Jiparaná); 2- Napo; 3- Guiana; 4- Inambari e Rondônia (sul, a oeste do rio Jiparaná) e 5- Mata Atlântica. Os resultados das análises filogenéticas e populacionais indicaram a existência de dois clados reciprocamente monofiléticos sustentados por altos apoios de bootstrap (>80%) e probabilidades posteriores (> 0.95), concordando desse modo com a taxonomia atual para o gênero Corythopis, que reconhece uma espécie biológica na Amazônia (C. torquatus) e outra na Mata Atlântica e Cerrado. A árvore de espécie concorda com as demais análises, mostrando que existem apenas duas linhagens reciprocamente monofiléticas em Corythopis bem apoiadas estatisticamente: C. torquatus (F1, F2, F3 e F4) e C. delalandi (F5), reforçando o seu status como espécies biológicas independentes. O padrão biogeográfico de separação entre os diferentes filogrupos Amazônicos de Corythopis é bem diferente daquele reportado até hoje para diferentes linhagens de aves Amazônicas, onde os eventos iniciais de separação envolveram populações dos escudos brasileiros e das Guianas. / The genus Corythopis, family Rhynchocyclidae, has several taxa whose limits and validity are still doubtful, generating uncertainty about the actual amount of diagnosable evolutionary units within the group. This genus has two species: Corythopis delalandi, monotypic and distributed in the Atlantic Forest and Cerrado biomes, and C. torquatus (endemic to Amazonia), in which three forms are recognized, characterized and distinguished from each other by the pattern of shades of brown on the head: C. t. torquatus Tschudi, 1844; C. t. anthoides (Pucheran, 1855), and C. t. sarayacuensis Chubb, 1918. The objective of this study is to reconstruct the temporal and spatial contexts of the diversification of the genus Corythopis, allowing inferences about the evolutionary history and inter and intraespecific boundaries of the group. We performed phylogeographic (ML and IB) and population genetics analyzes based on a mitochondrial marker (ND2), and estimated a species tree for lineages within Corythopis with two nuclear (MUSK and βf5) and mitochondrial (ND2) markers. According to the results observed, there are five main filogroups of Corythopis endemic to the following regions (neotropical areas of endemism): 1- Xingu, Tapajós e Rondônia (north; east of the Jiparaná); 2- Napo; 3- Guiana; 4- Inambari e Rondônia (south, west of the river Jiparaná) e 5- Mata Atlântica. The results of phylogenetic and population genetics analyzes indicated the existence of two reciprocally monophyletic clades supported by high bootstrap support (>80%) and posterior probabilities (> 0.95), thus agreeing with the current taxonomy of the genus Corythopis, which recognizes an Amazonian (C. torquatus) and an Atlantic Forest / Cerrado biological species. The species tree agrees with the other analyzes showing that there are only two reciprocally monophyletic lineages in Corythopis with high statistical support: C. torquatus (F1, F2, F3 e F4) and C. delalandi (F5), reinforcing their status as independent biological species. The biogeographic pattern of separation between the different filogroups of Corythopis in the Amazon is quite different from that reported to date for different lineages of Amazonian birds, whereby the initial separation events involved populations from the Brazilian and Guianan shields.

A Mata Atlântica representa um dos Biomas mais diversos do Planeta. No entanto, ainda pouco se sabe sobre os processos que levaram à alta diversidade de plantas nesta região. A maior parte dos estudos na Mata Atlântica trata este Bioma de forma ampla, sem considerar os diversos tipos vegetacionais encontrados na região. Apesar de ser dominado pela Floresta Pluvial Montana, este Bioma ainda inclui outros tipos vegetacionais periféricos, tais como: as Florestas Pluviais Baixo Montanas, Florestas Pluviais de Altitude, Florestas Pluviais Ripária, Florestas Pluviais em Manchas e as Florestas Paludosas Litorâneas, popularmente conhecidas como \"caxetais\". O nome \"caxetal\" foi dado devido à predominância da espécie Tabebuia Cassinoides (Lam.) DC., a qual é popularmente conhecida como \"caxeta\". Esta formação vegetal tem distribuição restrita a áreas com solos permanentemente encharcados do norte de Santa Catarina até o norte do Espírito Santo, onde ocorre de forma naturalmente fragmentada, formando ilhas ao longo de sua extensão de ocorrência. Populações com distribuição fragmentada são modelos em potencial para estudos de genética de populações, visto que a delimitação geográfica de populações naturais é um dos maiores problemas para estudos dessa natureza. Diante desse cenário, a presente tese teve como objetivo: (1) verificar como a distribuição geográfica da espécie arbórea T. cassinoides, agregada, bem delimitada e fragmentada na paisagem, pode influenciar na estruturação da diversidade genética em nível local; (2) caracterizar o grau de variabilidade genética inter e intrapopulacional em populações naturais de T. cassinoides ao longo da Mata Atlântica; e, (3) determinar a estrutura filogeográfica de T. cassinoides. Para tanto foram analisados dados de oito marcadores de microssatélites nucleares, além do sequenciamento da região trnC-ycf6 do DNA plastidial (cpDNA). Os dados genéticos obtidos foram primeiramente utilizados para o conhecimento da diversidade genética e estruturação da população em nível local, na região de Iguape (SP). Nossos resultados sugerem que a fragmentação dessas populações é somente geográfica, devido a suas necessidades edáficas, bem como que o modo de distribuição agregada e naturalmente fragmentada não indica a subdivisão genética das mesmas. A caracterização da variabilidade genética inter e intra-populacional em populações naturais de T. cassinoides ao longo de toda sua área de distribuição, com base nos marcadores de microssatélites nucleares indicou que a espécie possui baixos níveis de diversidade genética, e que 61% dessa diversidade é encontrada dentro das populações e 39% entre elas. Além disso, estes resultados evidenciaram significativos níveis de correlação entre distância genética e distância geográfica, sugerindo assim a presença de isolamento por distância. Nossos resultados indicam ainda a região geográfica do Rio de Janeiro como centro de diversidade para T. cassinoides. Uma forte estruturação genética foi encontrada para os dados de DNA nuclear e plastidial. Os resultados da análise de cpDNA, sugerem que a espécie T. cassinoides está dividida em três grupos filogeográficos: Norte, Central e Sul. Já os resultados de DNA nuclear apenas se diferenciam dos anteriores por considerar os grupos filogeográficos Norte e Central como um único grupo. Dados de modelagem de nicho ecológico foram gerados e associados com análises demográficas e de estruturação populacional visando um melhor entendimento dos padrões filogeográficos da espécie e inferências sobre a ocorrência de possíveis alterações populacionais ocorridas nos últimos 21 mil anos (Last Glacial Maximum - LGM) e 6 mil anos (Holocene Optimum - HO). Os resultados destas análises sugerem a estabilidade do tamanho populacional e das possíveis áreas de ocorrência de T. cassinoides no LGM e no HO. Assim, aventamos a hipótese de que a quebra de fluxo gênico entre as regiões filogeográficas propostas no presente estudo sejam anteriores ao LGM. Esse padrão converge com resultados encontrados para outras espécies de comunidades vegetais periféricas e diverge daqueles encontrados para espécies do núcleo principal da Floresta Ombrófila Densa, evidenciando a importância de estudos com espécies de diferentes comunidades vegetais da Floresta Atlântica para um melhor entendimento dos processos que moldaram a evolução das espécies nesse complexo bioma / The Atlantic Forest is one of the most biodiverse biomes on the planet. Nevertheless, little is known about the processes that have engendered such highly diverse plantlife in this region. Most studies on the Atlantic Forest approach the biome from an ample scope, without considering the various vegetational types that are found therein. Though broadly termed Montane Rain Forest, this biome also contains other peripheral forms of vegetation, such as Submontane Rain Forest, Cloud Forest, Riparian Rainforest, Rainforest Patches and Coastal Swamp Forest, commonly known as \"caxetais\" (plur). The term \"caxetal\" (sing) derives from the overwhelming predominance of Tabebuia cassinoides (Lam.) DC., the \"caxeta\". This naturally fragmented vegetational formation is found in patches on permanently waterlogged soils all the way from the north of Santa Catarina state up to northern most Espírito Santo. Populations with fragmented distribution are potential models for populational genetics studies, seen as the geographical delimitation of natural populations is one of the biggest problems facing research of this kind. In the light of this, the present thesis aims to: (1) verify how the aggregated, well-delimited and fragmented geographical distribution of the tree species T. cassinoides might influence the structuring of genetic diversity on a local level; (2) ascertain the degree of inter and intra-populational genetic variability in natural T. cassinoides populations throughout the Atlantic Forest, and (3) determine the phylogeographical structure of T. cassinoides. In order to achieve this we analyzed data for eight nuclear microsatellite markers and sequencing for the trnC-ycf6 region of plastidial DNA (cpDNA). The genetic data obtained was first used to generate knowledge concerning genetic diversity and populational structuring on a local level, in the Iguape (São Paulo state) region. Our results suggest that the fragmentation of these populations is geographical only, due to their edaphic needs, and that this locally aggregated and naturally fragmented mode of distribution does not indicate genetic subdivision. The characterization of inter and intra-populational genetic variability for T. cassinoides throughout its range of distribution, based on nuclear microsatellite markers, showed that the species has low levels of genetic diversity and that 61% of this diversity is encountered within, and 39% among, the populations. Furthermore, the results evince high and significant levels of correlation between genetic and geographic distance, thus suggesting that this isolation is distance-related. Our findings also indicate that the geographical region of Rio de Janeiro is the center of T. cassinoides diversity. Considerable genetic structuring was identified from the nuclear and plastidial DNA, though with partial distinctions. Results for cpDNA analysis suggest that T. cassinoides is divided into three phylogeographical groups: North, Central and South. Nuclear DNA analysis, however, took the Central and North phylogeographical groups to be one and the same. Ecological niche modeling data were generated and associated with demographic analyses and findings on populational structuring so that we could determine the species\' phylogeographical patterns and infer the occurrence of possible populational alterations during two distinct periods: 21 thousand years ago (the Last Glacial Minimum) and over the last 6 thousand years (Holocene Optimum - HO). The results of these analyses suggest that population sizes remained stable in possible areas of occurrence during the LGM and HO. Based on these findings we suggest the hypotheses that the stemming of gene flow among the phylogeographical regions proposed by this study predates the LGM. This pattern converges with results found for other species of peripheral vegetal communities but diverges from those for species from the Dense Coastal Hydrophilic Forest nucleus. As such, our research underscores the importance of further studies with different vegetal communities that comprise the Atlantic Forest in order to foster a better understanding of the processes that shaped the evolution of species in this complex biome

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2016-12-13T14:00:08Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_DiversitificacaoMolecularMorfologica.pdf: 3448999 bytes, checksum: 79cec3f46f3ec3330f429d72c2172f4d (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2016-12-21T16:01:07Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_DiversitificacaoMolecularMorfologica.pdf: 3448999 bytes, checksum: 79cec3f46f3ec3330f429d72c2172f4d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-21T16:01:07Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_DiversitificacaoMolecularMorfologica.pdf: 3448999 bytes, checksum: 79cec3f46f3ec3330f429d72c2172f4d (MD5) Previous issue date: 2015-03-30 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A compreensão dos padrões de distribuição da diversidade biológica, tem sido um tema amplamente discutido em estudos ecológicos e biogeográficos nas últimas décadas (Gaston, 2000; Ricklefs, 2004; Diniz-Filho et al., 2009). Nesse contexto, a região neotropical sul-americana destaca-se pela sua alta diversidade, distribuída nos mais diversos biomas (Morrone, 2004; Turchetto-Zolet et al., 2013). Estudos recentes demonstram que as alterações climáticas e geomorfológicas apoiam um cenário de mudanças complexas na paisagem do continente, influenciando na distribuição espacial dos táxons, riqueza de espécies, endemismos, diversidade genética e padrões biogeográficos observados (Nores 2004; Rull, 2008; Antonelli et al, 2009; Carnaval et al, 2009; Hoorn et al, 2010; Thomé et al., 2010; Werneck et al, 2012; Ribas et al 2012; Turchetto-Zolet et al., 2013, Rull, 2011, 2013). A conformação atual da América do Sul foi grandemente influenciada pelo soerguimento dos Andes, processo iniciado há aproximadamente 65 Ma, causando alterações climáticas e hidrográficas no continente (Hoorn et al. 1995; Van der Hammen & Hooghiemstra, 2000). Uma das principais consequências da elevação dos Andes foi a alteração do padrão de drenagem continental, levando à formação da bacia amazônica como a conhecemos atualmente (Hoorn et al 2010). Embora haja discordâncias sobre quando o Rio Amazonas começou a correr para o leste, a partir dos Andes, diferentes dados indicam que este já havia atingido seu fluxo atual a partir do Plioceno inferior (Figueredo et al. 2009; Latrubesse et al. 2010). Ainda que em menor escala, contudo, movimentos tectônicos continuaram a ocorrer na região, produzindo alterações ao menos locais, até o início do Holoceno (Rosseti et al. 2005; Rosseti & Valeriano, 2007).

A fim de avaliar a diversidade genética, morfológica e filogeografia de tripanossomas de leptodactilídeos, analisamos diversos isolados encontrados em amostras de sangue e fígados obtidos no Brasil (Amazônia, Caatinga, Cerrado, Mata Atlântica e Pantanal), na Colômbia e na Venezuela. Inferências filogenéticas baseadas em marcadores moleculares (V7V8 SSUrDNA e gGAPDH) demonstraram uma complexa associação entre clados, biomas e hospedeiros vertebrados. Nossos resultados corroboram a monofilia dos trypanossomas de anuros e sugerem a existência de, ao menos, seis clados (An01-06) nesse grupo com 12 candidatos a novas espécies. O clado An01 compreende tripanossomas de leptodactilídeos e hilídeos de todos os biomas. Os clados An02, An05 e An06 são formados, predominantemente, por tripanossomas de leptodactlídeos de diferentes biomas brasileiros, da Colômbia e da Venezuela. O clado An03 é formado por tripanossomas de leptodactilídeos, bufonídeos e flebotomíneos, todos do bioma amazônico. O clado An04 agrupa apenas tripanossoma exóticos da América do Norte, África e Europa. / Aiming to investigate the genetic diversity, the morphology and the phylogeny of leptodactylid trypanosomes, we analyzed a number of trypanosomes from blood and liver samples from Brazil (Amazonia, Caatinga, Cerrado, Atlantic Forest and Pantanal), Colombia and Venezuela. Phylogenetic analyses based on molecular markers (V7V8 SSUrDNA and gGAPDH) demonstrated a complex association between clades, biomes and vertebrate hosts. Our results corroborated the monophyly of anuran trypanosomes and suggested the existence of, at least, six clades (An01-06) inside the anuran clade with 12 candidate new species. Clade An01 groups trypanosomes from leptodactylids and hylids collected in all biomes. Clades An02, An05 and An06 are composed, mostly, by leptodactylid trypanosomes from several Brazilian biomes, Colombia and Venezuela. Clade An03 aggregates parasites from leptodactylids, bufonids and phlebotomines from Amazonia. Clade An04 groups only exotic trypanosome species from North America, Africa and Europe.

Ctenomys minutus é um roedor subterrâneo que ocorre em uma estreita faixa da Planície Costeira dos Estados do Rio Grande do Sul e Santa Catarina, apresentando onze diferentes números cariotípicos (2n = 42, 46a, 46b, 47a, 47b, 48a, 48b, 49a, 49b, 50a e 50b). Os esforços deste trabalho se concentraram em caracterizar a variabilidade genética e o fluxo gênico entre diferentes populações de C. minutus em associação com a distribuição geográfica e os polimorfismos cromossômicos das populações. A estrutura genética geográfica de C. minutus foi avaliada através de 407pb da região controladora do DNA mitocondrial (mtDNA), em toda a distribuição geográfica da espécie, e através de cinco loci de microssatélites para espécimes distribuídos desde as proximidades das cidades de Mostardas até Jaguaruna. Foram encontrados 34 haplótipos pela análise de 187 indivíduos através do mtDNA e 65 alelos em 202 espécimes para os dados de microssatélites. Grande parte dos haplótipos encontrados está retrita a uma única população, sendo que os compartilhados ocorrem entre populações vizinhas pertencentes a zonas híbridas intra-específicas. As análises de diferenciação genética foram consistentes com o modelo simples de isolamento pela distância (r = 46.98%, P = 0.00; r = 34.86%, P = 0.039), através dos dados de mtDNA e loci de microssatélites, respectivamente. Um possível padrão de expansão populacional recente foi rejeitado através dos testes de neutralidade de FS de Fu e D de Tajima (Fs = - 1.676, P = 0.36; D = 0.696; P = 0.81) e o gráfico de distribuição de mismatch. Os resultados indicaram que, em geral, as populações encontram-se fortemente estruturadas, apresentando baixos níveis ou ausência de fluxo gênico (valor global para mtDNA: FST = 0.8561). Para os dados de microssatélites a maior parte das comparações de fluxo gênico pareadas entre as populações foram significativamente divergentes, com 56.36% e 72.72% dos valores de FST e RST maiores do que 0.15, respectivamente. Os espécimes estudados, provavelmente, não são pertencentes a uma população panmítica, e as potenciais barreiras geográficas, como rios, encontrados ao longo da Planície Costeira dos Estados do Rio Grande do Sul e Santa Catarina parecem não ter agido, até o momento, como barreiras efetivas ao fluxo gênico entre diferentes populações de C. minutus de acordo com os dados de mtDNA. Os diferentes cariótipos compartilhados por esta espécie também parecem não representar barreiras efetivas ao fluxo gênico, com exceção do sistema “b” (2n = 46b, 47b, 48b, 49b and 50b) que forma um agrupamento separado, com seus portadores não hibridizando com os de outros cariótipos. Os resultados obtidos para C. minutus neste estudo confirmam alguns pressupostos para roedores subterrâneos, como pequenas populações fragmentadas associadas com baixos níveis de dispersão dos indivíduos com hábitos tipicamente solitários. / The subterranean rodent Ctenomys minutus occurs in a narrow stretch of the Brazilian coastal plain in the states of Rio Grande do Sul and Santa Catarina, showing eleven different karyotypes (2n = 42, 46a, 46b, 47a, 47b, 48a, 48b, 49a, 49b, 50a and 50b). In this work the effort was focalized on the genetic variability characterization and gene flow of different C. minutus populations in association with the geographical distribution and chromosomal polymorphisms of the populations. The geographical genetic structure of C. minutus was accessed using 407 pb of the mitochondrial DNA (mtDNA) control region, for all range distribution of this species, and five microsatellite loci from specimens distributed from the areas of the town from Mostardas to Jaguaruna. 34 haplotypes were found in the analysis of 187 individuals for mtDNA, and 65 alleles for the 202 specimens for the microsatellite data. Most of the haplotypes were exclusive and the shared ones were observed among populations in the same intra-specific hybrid zone. The analysis of genetic differentiation were consistent with a simple model of isolation by distance (r = 46.98%, P = 0.00; r = 34.86%, P = 0.039) accordingly to mtDNA and microssatelite data, respectively. A pattern of recent population expansion was rejected according to the Fu’s FS and Tajima’s D neutrality tests (Fs = - 1.676, P = 0.36; D = 0.696; P = 0.81) and the mismatch distribution analysis. Results indicated that the most of the populations are strongly structured, having low levels or absence of gene flow (global mtDNA FST = 0.8561). For the microsatellite data most of the pairwise population gene flow comparisons were significantly divergent, with 56.36% and 72.72% of the FST and RST values being longer than 0.15, respectively. The specimens studied probably do not belong to a panmictic population, and the potential geographical barriers, like rivers, along the coastal plain of Rio Grande do Sul and Santa Catarina do not seem to be effective barriers to gene flow among populations of C. minutus, until this moment, according to the mtDNA. Likewise, the different karyotypes observed for this species do not represent effective barriers to reproduction, with the exception of the “b” system (2n = 46b, 47b, 48b, 49b and 50b), which forms a separate cluster and whose carriers do not hybridize with those of the other karyotypes. These results confirm some predictions for subterranean rodents such as small and fragmented populations associated with low levels of adult dispersal, with typically solitary habits.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Panulirus argus (Latreille, 1804) é uma das principais espécies de lagosta no Atlântico, sendo um dos maiores recursos pesqueiros do Atlântico Ocidental, onde apresenta um alto valor comercial. A forte explotação da espécie resulta em uma grande pressão sobre suas populações. Recentemente, foi descoberto que sob o binômio P. argus estão contidas duas espécies crípticas que ocorrem em alopatria, uma na região do Caribe e outra na costa brasileira. Esta tese tem como objetivo estudar como se estruturam geneticamente as populações dessas duas espécies, com o propósito de fornecer mais informações para a determinação de estoques e um correto manejo das espécies, e analisar os processos históricos evolutivos que moldaram suas histórias demográficas. Para tal, foram estudados dois marcadores mitocondriais (região controle e o gene da Citocromo Oxidase I) e loci de microssatélites de indivíduos de 7 regiões do Caribe (Florida, Bahamas, Turks e Caicos, Porto Rico, Cuba, Colômbia e Venezuela) e 11 estados do Brasil (Pará, Maranhão, Piauí, Ceará, Rio Grande do Norte, Pernambuco, Alagoas, Bahia, Espírito Santo, Rio de Janeiro e São Paulo). Dentro de cada espécie foram observadas duas linhagens mitocondriais diferentes, que co-ocorriam, de maneira homogênea, ao longo de suas distribuições. Hipotetiso que essas linhagens foram formadas a partir de um evento de vicariância com contato secundário ou como consequência de um efeito gargalo seguido de expansão. As duas linhagens são evidentes nas sequências da região controle mitocondrial, mas no gene da COI foram evidentes apenas em P. cf. argus do Caribe. As linhagens do Brasil se separaram há aproximadamente 233 - 288 mil anos e cada uma sofreu expansão em tempos diferentes, a primeira se expandiu há 100 mil anos e a segunda linhagem há 50 mil anos. As linhagens do Caribe se separaram cerca de 1 milhão de anos atrás e possuem o mesmo tempo de expansão, 50 mil anos. Os microssatélites não revelaram subdivisão populacional para nenhuma das duas espécies, porém os marcadores, juntos, sugeriram um fluxo gênico diferenciado entre localidades expostas a diferentes correntes marítimas. Considerando que essas lagostas são intensamente explotadas, é importante ser cuidadoso no momento de definir estoques pesqueiros. Para a espécie do Brasil, dois estoques pesqueiros foram sugeridos, o primeiro do Pará à Bahia e o segundo do sul da Bahia a São Paulo. Para a espécie do Caribe, foi mantida e reforçada a hipótese de quatro estoques sugerida pela FAO (Norte, Sul, Centro-Norte e Centro-Sul). / Panulirus argus (Latreille, 1804) is one of the main lobster species in the Atlantic, and one of the largest fisheries in the western Atlantic, with a high commercial value. The heavy exploitation of the species results in much pressure on its populations. Recently, it was discovered that under the name P. argus there are two cryptic species that occur in allopatry, one in the Caribbean and the other on the coast of Brazil. This thesis studies the population genetic structure of those two species with the purpose of providing more information to delimitate stocks for fisheries management, and for understanding the historical processes that have shaped their evolutionary demographic histories. For this, we analysed two mitochondrial markers (control region and the Cytochrome Oxidase I gene) and microsatellite markers of individuals from 7 localities in the Caribbean (Florida, Bahamas, Turks and Caicos, Puerto Rico, Cuba, Colombia, and Venezuela) and 11 States of Brazil (Pará, Maranhão, Piauí, Ceará, Rio Grande do Norte, Pernambuco, Alagoas, Bahia, Espírito Santo, Rio de Janeiro, and São Paulo). Within each species two different mitochondrial lineages were observed. They occurred throughout their distributions, and it is hypothesized that they were formed from a vicariance event with secondary contact or are the result of a genetic bottleneck followed by expansion. The lineages of P. cf. argus from Brazil were only observed in the mitochondrial control region and were separated approximately 233-288 thousand years ago, and each lineage underwent expansion at different times: the first expanded 100,000 years ago and the second 50,000 years ago. The lineages of the Caribbean species were found for the two mitochondrial markers. They were separated about 1 million years ago and have had the same expansion time, 50,000 years. Microsatellites revealed no population subdivision for either species, but the molecular markers together suggest a differential gene flow between localities exposed to different currents. Since these lobsters are heavily exploited, it is important to be conservative when defining their fishing stocks. For the species from Brazil, two fishing stocks are suggested, the first from Pará to Bahia States and the second from Southern Bahia to São Paulo State. For the species of the Caribbean, our data give support to the four stocks suggested by FAO (North, South, North Central and South Central).

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:21:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5210.pdf: 2118261 bytes, checksum: 34186074c7b33cbccbdeb2e52494a041 (MD5) Previous issue date: 2013-03-26 / Universidade Federal de Sao Carlos / The cattle egret (Bubulcus ibis [Ardeidae]) was first reported in the New World in the late nineteenth century and has been found scattered throughout the Americas since the 1950s. The aim of the present study was to analyze the distribution of genetic diversity in African and Brazilian populations of the cattle egret to understand the process of colonization of the non-native area in the Brazil. Genetic variation in the mitochondrial DNA (mtDNA) Control Region (CR) (n = 412 African and 177 Brazilian individuals), in ATPase 6 and 8 genes (n = 108 African and 49 Brazilian individuals) and in the intron 5 of the nuclear transforming growth factor beta-2 gene (n = 96 African and 50 Brazilian individuals) were evaluated. Genetic diversity across regions of Africa was similar, except for the lesser diversity found in South Africa. Neutrality tests, mismatch distributions and Bayesian skyline plots revealed demographic expansion in the overall African population, dated by the latter method as 15000 years before the present, occurred after the last glacial maximum. The findings were discussed hypothesizing that past climatic events have shaped the current distribution of genetic diversity. AMOVA and pairwise Fst tests revealed a lack of differentiation among nearly all African populations. The few cases of differentiation involved the South African and/or Nigerian populations. Brazilian populations exhibited no genetic structure or effective size deviations over time. Mitochondrial and nuclear DNA genetic variability demonstrated similar levels of genetic variation between the Brazilian and African populations, suggesting multiple introduction events. Based on historical and genetic data (differentiation levels and shared haplotypes), we propose a likely migration route between both continents departing from West Africa, passing through oceanic islands and archipelagos, such as Cape Verde, and finally arriving in the Americas on the northern and/or southern coast of Brazil. / Bubulcus ibis (garça-vaqueira) é um ardeídeo cuja presença na América do Sul foi reportada pela primeira vez no final do século XIX e já na década de 1950 encontravase espalhada por todo o continente. O presente estudo teve por objetivo analisar a distribuição da diversidade genética nas populações africanas e brasileiras de B. ibis visando compreender os processos que modelaram os padrões de colonização da área não-nativa no Brasil. Foi estudada a variação genética da região controladora (RC) do DNA mitocondrial (DNAmit) (N = 412 africanas e 177 brasileiras) e dos genes ATPases 6 e 8 do DNA mitocondrial (N = 108 africanas e 49 brasileiras) e do íntron 5 do gene nuclear Transforming growth factor beta-2 (TGFB2) (N = 96 africanas e 50 brasileiras). Níveis de diversidade genética encontrados foram semelhantes entre as regiões africanas, exceto pela menor diversidade encontrada na África do Sul. Os testes de neutralidade, as curvas de mismatch distribution e o Bayesian Skyline Plot evidenciaram uma expansão demográfica na população total africana, datada por essa última metodologia em 15 mil anos atrás, ocorrida após o último máximo glacial. Esses resultados foram discutidos supondo que eventos climáticos dessa época produziram os padrões encontrados no presente da distribuição da diversidade genética. Os testes de AMOVA e os FST par a par mostraram ausência de diferenciação entre quase todas as populações africanas e quando achada, envolveram as populações da África do Sul e/ou da Nigéria. As populações brasileiras não se diferenciaram geneticamente, nem apresentaram desvios do tamanho efetivo ao longo do tempo. A variabilidade genética avaliada pelos genes do DNAmit e do DNA nuclear foram semelhantes nas populações brasileiras e africanas, sugerindo a ocorrência de múltiplos eventos de introdução. Uma provável rota de migração entre os dois continentes foi suposta nesse estudo baseando-se nos registros históricos e nos dados genéticos (graus de diferenciação e compartilhamento de haplótipos): aves partiriam da costa oeste da África, passando por ilhas oceânicas e/ou arquipélagos como Cabo Verde e chegariam ao continente sul americano pelo norte e/ou sul do litoral brasileiro.