Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2017-06-22T17:54:33Z No. of bitstreams: 2 Tese - Mariana Cristina Gomes Batista - 2017.pdf: 3668522 bytes, checksum: 1ae68f0834d36740046ff2366c82691e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2017-06-29T18:27:13Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Mariana Cristina Gomes Batista - 2017.pdf: 3668522 bytes, checksum: 1ae68f0834d36740046ff2366c82691e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-29T18:27:13Z (GMT). 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The different applications of EH in conservation studies are briefly reviewed in Chapter 1, showing potential limitations of some approaches. Observations made in chapter 1 detail some benefits of EH loss estimates through sequential extinctions, which simultaneously allow an evaluation of the efficiency of different conservation strategies as well as an identification of priorities. However, rates of EH loss are usually limited to specific taxonomic groups or geographic regions, and are estimated through different methodological procedure and thus limit the power of comparison between results. Circumventing these limitations, Chapter 2 presents estimates of EH loss for terrestrial vertebrates on global and regional scales (cells 1 ° longitude by 1 ° latitude) through sequential extinctions, indicating sites where extinction of threatened species would be greater than expected at random. Although rates of EH loss are equivalent between groups when analyzed globally, we observed incongruent results among the distinct taxonomic groups when investigated regionally. However, the existence of distinct EH metrics has created doubt on the robustness of estimates of EH loss. One concern is the possibility that different EH metrics applied to the same group of species could artificially lead to different conservation strategies. In chapter 3 it was observed that there is quantitative difference in the rate of EH loss between distinct metrics, however the result was not qualitatively different, that is, within our methodological procedure the magnitude of EH loss is equivalent independent of the metric used. / A acelerada taxa de perda de espécies gerou um crescente número de estudos objetivando o delineamento de estratégias de conservação que sejam eficazes considerando os limitados recursos disponíveis para a preservação da biodiversidade. Nesse contexto, têm sido identificadas prioridades para conservação, investigados possíveis padrões na vulnerabilidade das espécies e elaboradas estimativas de perda da biodiversidade na tentativa de mensurar a magnitude da atual crise de extinção. A história evolutiva (HE) entre os organismos tem sido indicada como uma eficiente ferramenta para as análises citadas uma vez que incorpora a diversidade existente entre as espécies. As diferentes aplicabilidades da HE em estudos voltados para conservação são brevemente revisadas no capítulo 1 desta tese, mostrando ainda possíveis limitações dessas abordagens. As observações realizadas no capítulo 1 demonstram os benefícios de estimativas de perda de HE através de extinções sequenciais (uma espécie de cada vez), que permite simultaneamente a avaliação da eficácia de diferentes estratégias de conservação assim como a identificação de prioridades. Contudo, taxas de perda de HE são, em geral, limitadas a determinados grupos taxonômicos ou regiões geográficas, sendo elaboradas através de diferentes escopos metodológicos e assim restringindo o poder de comparação entre os resultados. Contornando essas limitações, o capítulo 2 apresenta estimativas de perda de HE dos vertebrados terrestres em escala global e regional (células de 1º de longitude por 1º de latitude) através de extinções sequenciais, indicando locais em que a extinção de espécies atualmente ameaçadas seria maior do que o esperado ao acaso. Embora as taxas de perda de HE sejam equivalentes entre os grupos quando analisadas globalmente, nós observamos resultados incongruentes entre os diferentes grupos taxonômicos quando avaliados regionalmente. Porém, a existência de diferentes métricas para mensurar HE tem colocado em dúvida a robustez das estimativas de perda de HE, sendo questionada a possibilidade dos resultados serem distintos caso as estimativas sejam elaboradas através de diferentes métricas, o que foi testado no capítulo 3. Foi observado que de fato há diferença quantitativa na taxa de perda de HE entre diferentes métricas, contudo o resultado não é qualitativamente diferente, ou seja, dentro do nosso escopo metodológico a magnitude de perda de HE é equivalente independente da métrica utilizada.

Ostracods are microcrustaceans distinguished by some very particular characteristics. They have a great diversity, occupy different environments - freshwater, marine or semi-terrestrial -, can be adapted to challenging environments as temporary or very restricted water bodies and have an extensive fossil record. All these traits make these animals great models to a variety of biological studies such as ecological, evolutionary or paleoenvironmental ones, just to name a few. In spite of this, studies with the group are not as representative when compared with other crustacean groups. When one dedicates its attention to ostracods living in small, restricted and temporary water bodies, this negligence becomes even more evident. One example of it are the ostracods that inhabit environments such as bamboos, tree holes or bromeliads - together called pythotelmata - and of which we know very little. Actually, solely 14 ostracods are known for phytotelmata from the whole world. From these, eight belong to Elpidium, a genus described in 1880 by Fritz Müller and that is still incredibly poorly understood due to the inconstancy on studies involving the genus. In recent years, however, an effort has been made to fill this gap and improve our knowledge about the genus. In this sense, studies are being made in order to have a clear panorama of what it is the real Elpidium diversity and also to go beyond and think in evolutionary and pluridisciplinary terms. In this work, we aim to continue this effort in understanding this neglected group. To that we planned a broad and pluridisciplinary work that could integrate different aspects of our genus of interest. We dedicate then to (1) ontogeny - clarifying poorly comprehended and/or misunderstood ontogenetic aspects of the type species Elpidium bromeliarum; (2) taxonomy - describing four new species and re-describing Elpidium laesslei; and (3) evolutionary history - proposing the first phylogenetic reconstruction for the genus. Ontogenetic developmental aspects of E. bromeliarum are discussed in chapter 1. In it, we analyzed the possibility - previously proposed on the literature - of an additional moult after the adult stage for this species. Such possibility was not corroborated: the species development is not an exception to the nine developmental stages of the three most important freshwater ostracods superfamilies and it is also in conformity with the well-established fact that ostracods do not moult after mature stage. Taxonomy and diversity are studied in chapters 2 and 3. Such chapters are dedicated to the descriptions of four new species - three from Jamaica and one from Rio de Janeiro, Brazil - and the re-description of E. laesslei from Jamaica. Beyond it, these chapters also discuss about the hypothesis of high degree of diversity and endemism for the genus due to allopatric speciation favored by the relative bromeliad isolation. Chapter 3 is also dedicated to the genus evolutionary history, presenting a hypothesis to the evolutionary relationships between its species. Such phylogenetic reconstruction puts Elpidium as a monophyletic group and its species divided into two major clades. Finally, the need of a pluridisciplinary study to the complete comprehension of the genus and our expectations are discussed / Ostracódes são microcrustáceos acentuadamente diversos que habitam diferentes habitats dulciaquícolas, marinhos e semi-terrestres, evidenciando adaptações a ambientes desafiadores, tais como corpos d\'água temporários ou muito restritos quanto à quantidade de água acumulada. Ademais, têm um extenso registro fóssil. Tais características tornam esses animais bons modelos para estudos biológicos com abordagens ecológicas, evolutivas ou paleoambientais, somente para citar algumas. Apesar disso, investigações científicas envolvendo o grupo não são tão representativas se comparadas a outros grupos de crustáceos. Quando se observa ostrácodes que habitam corpos d\'água pequenos, restritos e temporários, essa negligência se torna ainda mais evidente. Um exemplo disso são ostrácodes que vivem em água acumulada em ocos de colmos de bambu e de árvores ou em tanques de bromélias - ambientes que em conjunto recebem o nome de fitotelmata - e sobre os quais se produziu pouco conhecimento até então. Em termos globais, somente 14 espécies de ostrácodes de fitotelmata foram descritas, das quais oito pertencem a Elpidium, um gênero descrito em 1880 por Fritz Müller e que continua muito pouco compreendido quanto a sua biologia e sistemática, devido à inconstância nos estudos envolvendo o gênero. Recentemente, entretanto, esforços estão sendo feitos para preencher essa lacuna e aprimorar o conhecimento sobre o gênero. Para tanto, estudos estão sendo feitos para verificação da diversidade de Elpidium. Neste trabalho, são apresentados dados inéditos tratando da (1) ontogenia - esclarecendo aspectos ontogenéticos pouco e/ou mal compreendidos da espécie-tipo Elpidium bromeliarum; (2) taxonomia - quatro novas espécies são descritas e Elpidium laesslei, redescrita; e (3) história evolutiva, com a proposição da primeira reconstrução filogenética para o gênero. Aspectos do desenvolvimento ontogenéticos de E. bromeliarum são abordados no capítulo 1. Neste, a possibilidade - proposta anteriormente na literatura - de uma muda adicional após o estágio adulto para a espécie é analisada. Tal possibilidade não foi corroborada e o desenvolvimento da espécie não configura uma exceção ao padrão de nove estágios de desenvolvimento das três principais superfamílias de ostrácodes de água doce e está também em conformidade com o já bem estabelecido fato de que ostrácodes não mudam após atingir a maturidade. Taxonomia e diversidade são abordadas nos capítulos 2 e 3. Tais capítulos são dedicados às descrições de quatro novas espécies - três provenientes da Jamaica e uma do Rio de Janeiro, Brasil - e redescrição de Elpidium laesslei, da Jamaica, além de discorrer sobre a hipótese de que o gênero apresentaria um alto grau de diversidade e endemismo devido à especiação alopátrica favorecida pelo relativo isolamento das bromélias. O capítulo 3 é ainda dedicado à história evolutiva do gênero, apresentando uma hipótese para as relações evolutivas entre suas espécies. Tal reconstrução filogenética coloca Elpidium como um grupo monofilético e suas espécies divididas em dois grandes clados. Finalmente, a necessidade de um estudo pluridisciplinar para o completo entendimento do gênero e nossas expectativas são discutidas

A filogeografia é o campo de estudo que pode revelar a história evolutiva das espécies, sua diversidade e a estrutura genética atual das populações. Neste estudo, foi avaliada a diversidade genética de 13 populações de Epidendrum orchidiflorum (Orchidaceae) utilizando uma abordagem filogeográfica, na tentativa de reconstruir a história evolutiva desta espécie ao longo da Chapada Diamantina e suas serras próximas, do litoral de Bahia e litoral do Rio de Janeiro.Foram usados como marcadores moleculares regiões de DNA de cloroplasto - cpDNA, as quais por serem de herança materna, natureza não recombinante e se encontrarem abundantemente nas plantas, são ideais para este tipo de estudos. Com os dados obtidos do seqüenciamento de duas regiões de cpDNA (rps16-trnK e rpl32-trnL), foram calculados os índices de diversidade para as 13 localidades amostradas, sendo que o número total de haplótipos foi 12. A diversidade haplotípica (Hd) variou de 0 para a população do Litoral da Bahia, Restinga (RE) a 0,889 para a população de Seabra (SE), próxima da Chapada Diamantina. O haplótipo mais freqüente foi o H2 apresentando-se em nove populações. A população RE só apresentou um haplótipo (H2), enquanto que a população de maior diversidade (SE) apresentou seis haplótipos. Além disso, em três populações (SE, Morro do Chapéu e Arraial do Cabo) foram encontrados haplótipos únicos. A análise de variância molecular (AMOVA) indicou que a diferenciação genética encontrada entre populações (FST = 47,5%) é elevada, mostrando que existem diferenças entre populações para esta espécie. No entanto, a proporção de variabilidade de haplótipos encontrados dentro das populações (52,5%, P<0,001) foi maior do que entre as populações.As análises geradas para diferentes agrupamentos testados nas AMOVAS e no programa Migrate-n, sugerem que o melhor modelo que explicaria a conectividade entre as populações seria o modelo de uma grande população panmítica que reúne as populações das serras (JA, PD, RU, MC, CD, SA, LE, CF, MU, PI e SE) com migração para as populações do litoral da Bahia (RE) e a população do Rio de Janeiro (AC). Estas análises são suportadas pelas análises geradas da Modelagem de Nicho Ecológico (EEM), indicando que as populações próximas a Chapada Diamantina se encontram conectadas desde a interglaciação e a última glaciação, porém a população do Rio de Janeiro foi separada durante a ultima glaciação, permanecendo isolada, divergindo ao longo do tempo devido à deriva genética e à mutação. / Phylogeography is the field of study that may reveal the evolutionary history of the species, their diversity and the current genetic structure of populations. In this study, we evaluated the genetic diversity of 13 populations of Epidendrum orchidiflorum (Orchidaceae ) using a phylogeographic approach in an attempt to reconstruct the evolutionary history of this species along the Chapada Diamantina and its nearby sierras, the Bahia coastline and the Rio de Janeiro coastline. We used as molecular markers chloroplast DNA regions - cpDNA, which are maternally inherited, non-recombinant and found abundantly in plants, and for these reasons are ideal for this type of studies. With the data obtained from the sequencing of two regions of cpDNA(rps16-trnK and rpl32-trnL), the diversity index for the 13 sampled locations were calculated, and the total number of haplotypes was 12.The haplotype diversity (Hd) ranged from 0.0 for the Coastal population of Bahia, Restinga (RE) to 0.889 for the population of Seabra (SE), near the Chapada Diamantina. The most common haplotype was the H2 found in nine populations. The RE population showed only one haplotype (H2), while the population of greater diversity (SE) showed six haplotypes. Moreover, in three populations (SE, Morro do Chapéu and Arraial do Cabo) unique haplotypes were found. The analysis of molecular variance (AMOVA) showed that the genetic difference found between populations (FST = 47.5%) is high, showing that there are differences between populations for this species. However, the proportion of haplotypes variability found within populations (52.5%, P <0.001) was higher than among populations. The analyses generated for different groups tested in AMOVAS and in the Migrate-n program suggest that the best model to explain the connectivity between populations would be the model of a large panmitic population that brings together the populations of the Sierras (JA, PD, RU, MC, CD, SA, LE, CF, MU, PI and SE) with migration towards the populations of the coast of Bahia (RE) and the population of Rio de Janeiro (AC). These analyses are supported by the analyses generated by the Ecological Niche Modeling (EEM), indicating that the populations near the Chapada Diamantina are connected since the interglacial and the last glaciation, but the population of Rio de Janeiro was separated during the last glaciation, remaining isolated and diverged over time due to genetic drift and mutations.

A filogeografia é o campo de estudo que pode revelar a história evolutiva das espécies, sua diversidade e a estrutura genética atual das populações. Neste estudo, foi avaliada a diversidade genética de 13 populações de Epidendrum orchidiflorum (Orchidaceae) utilizando uma abordagem filogeográfica, na tentativa de reconstruir a história evolutiva desta espécie ao longo da Chapada Diamantina e suas serras próximas, do litoral de Bahia e litoral do Rio de Janeiro.Foram usados como marcadores moleculares regiões de DNA de cloroplasto - cpDNA, as quais por serem de herança materna, natureza não recombinante e se encontrarem abundantemente nas plantas, são ideais para este tipo de estudos. Com os dados obtidos do seqüenciamento de duas regiões de cpDNA (rps16-trnK e rpl32-trnL), foram calculados os índices de diversidade para as 13 localidades amostradas, sendo que o número total de haplótipos foi 12. A diversidade haplotípica (Hd) variou de 0 para a população do Litoral da Bahia, Restinga (RE) a 0,889 para a população de Seabra (SE), próxima da Chapada Diamantina. O haplótipo mais freqüente foi o H2 apresentando-se em nove populações. A população RE só apresentou um haplótipo (H2), enquanto que a população de maior diversidade (SE) apresentou seis haplótipos. Além disso, em três populações (SE, Morro do Chapéu e Arraial do Cabo) foram encontrados haplótipos únicos. A análise de variância molecular (AMOVA) indicou que a diferenciação genética encontrada entre populações (FST = 47,5%) é elevada, mostrando que existem diferenças entre populações para esta espécie. No entanto, a proporção de variabilidade de haplótipos encontrados dentro das populações (52,5%, P<0,001) foi maior do que entre as populações.As análises geradas para diferentes agrupamentos testados nas AMOVAS e no programa Migrate-n, sugerem que o melhor modelo que explicaria a conectividade entre as populações seria o modelo de uma grande população panmítica que reúne as populações das serras (JA, PD, RU, MC, CD, SA, LE, CF, MU, PI e SE) com migração para as populações do litoral da Bahia (RE) e a população do Rio de Janeiro (AC). Estas análises são suportadas pelas análises geradas da Modelagem de Nicho Ecológico (EEM), indicando que as populações próximas a Chapada Diamantina se encontram conectadas desde a interglaciação e a última glaciação, porém a população do Rio de Janeiro foi separada durante a ultima glaciação, permanecendo isolada, divergindo ao longo do tempo devido à deriva genética e à mutação. / Phylogeography is the field of study that may reveal the evolutionary history of the species, their diversity and the current genetic structure of populations. In this study, we evaluated the genetic diversity of 13 populations of Epidendrum orchidiflorum (Orchidaceae ) using a phylogeographic approach in an attempt to reconstruct the evolutionary history of this species along the Chapada Diamantina and its nearby sierras, the Bahia coastline and the Rio de Janeiro coastline. We used as molecular markers chloroplast DNA regions - cpDNA, which are maternally inherited, non-recombinant and found abundantly in plants, and for these reasons are ideal for this type of studies. With the data obtained from the sequencing of two regions of cpDNA(rps16-trnK and rpl32-trnL), the diversity index for the 13 sampled locations were calculated, and the total number of haplotypes was 12.The haplotype diversity (Hd) ranged from 0.0 for the Coastal population of Bahia, Restinga (RE) to 0.889 for the population of Seabra (SE), near the Chapada Diamantina. The most common haplotype was the H2 found in nine populations. The RE population showed only one haplotype (H2), while the population of greater diversity (SE) showed six haplotypes. Moreover, in three populations (SE, Morro do Chapéu and Arraial do Cabo) unique haplotypes were found. The analysis of molecular variance (AMOVA) showed that the genetic difference found between populations (FST = 47.5%) is high, showing that there are differences between populations for this species. However, the proportion of haplotypes variability found within populations (52.5%, P <0.001) was higher than among populations. The analyses generated for different groups tested in AMOVAS and in the Migrate-n program suggest that the best model to explain the connectivity between populations would be the model of a large panmitic population that brings together the populations of the Sierras (JA, PD, RU, MC, CD, SA, LE, CF, MU, PI and SE) with migration towards the populations of the coast of Bahia (RE) and the population of Rio de Janeiro (AC). These analyses are supported by the analyses generated by the Ecological Niche Modeling (EEM), indicating that the populations near the Chapada Diamantina are connected since the interglacial and the last glaciation, but the population of Rio de Janeiro was separated during the last glaciation, remaining isolated and diverged over time due to genetic drift and mutations.