Novos marcadores genéticos foram caracterizados para jacaré-de-papo-amarelo (Caiman latirostris) pela construção de bibliotecas enriquecidas de DNA microssatélite. Um microssatélite foi desenvolvido a partir de uma biblioteca enriquecida de DNA microssatélite (ACC/TGG)n e 12 a partir de uma biblioteca enriquecida de DNA microssatélite (AC/TG)n. Esses marcadores foram testados em indivíduos da espécie Caiman latirostris e resultaram em sete novos microssatélites polimórficos. Adicionalmente quatro marcadores microssatélites de Alligator mississipiensis previamente transferidos para Caiman latirostris foram utilizados. Amostras de sangue jacarés-de-papo-amarelo originárias de várzeas associadas ao Rio Piracicaba e alguns de seus tributários no estado de São Paulo, Brasil, foram avaliadas quanto à variação genética entre populações e o parentesco entre indivíduos. Foi detectada variabilidade entre indivíduos originários de sitos diferentes, mesmo entre aqueles com pequena distância geográfica. Os resultados sugerem que os grupos amostrados em cada sítio são compostos predominantemente por indivíduos aparentados. Uma possível combinação de alta taxa de mortalidade e baixa taxa de natalidade pode ser a explicação do baixo número de indivíduos dispersos com sucesso por geração entre os sítios estudados. Esses marcadores podem auxiliar na compreensão dos processos metapopulacionais que aparentemente ocorrem na espécie. / New genetic markers were characterized for the broad-snouted caiman (Caiman latirostris) by constructing libraries enriched for microsatellite DNA. One microsatellite was developed from a (ACC/TGG)n enriched microsatellite DNA library and 12 from a (AC/TG)n enriched microsatellite DNA library. These markers were tested in Caiman latirostris individuals and resulted in seven new polymorphic microsatellites for the specie. Additionally four Alligator mississipiensis microsatellite markers previously transferred for Caiman latirostris were used. Samples from broad-snouted caimans from small wetlands associated with the Piracicaba River and some of its tributaries in the state of São Paulo, Brazil were used to study the genetic variation between populations and parentage between individuals. Genetic variability was detected among individuals from different sites, even those within a small geographic distance. The results suggest that the groups sampled at each site are composed predominantly of related individuals. A possible combination of high mortality and low natality rates in the fragmented Caiman latirostris populations may explain the low number of successfully dispersed individuals per generation observed between the sites studied. These markers might help to understand the metapopulation processes that are occurring within this species.

O presente trabalho esteve inserido em um projeto mais amplo de cooperação internacional intitulado Conservation and Sustainable Management of Below-Ground Biodiversity CSMBGBD/ BiosBrasil, implementado pela United Nations Environment Programmer (UNEP) na bacia do Alto Solimões, Amazônia Ocidental, estado do Amazonas. Esta região é território remanescente de povos indígenas e permanece conservada, sendo um importante hotspot de biodiversidade. Ainda assim, as áreas de estudo foram caracterizadas por paisagens antropizadas com diferentes sistemas de usos da terra. Amostras de solos foram coletadas em um período de elevado índice pluviométrico, nos anos de 2008 e 2009, em áreas caracterizadas por floresta primária tropical, cultivos semiperenes de mandioca manejados por prática agrícola de corte-equeima, pastagens implantadas nos anos de 1970 e áreas florestais em estádios avançados de regeneração (>10 anos de abandono). As amostras foram analisadas pelas técnicas de DGGE, ARISA, clonagem e sequenciamento a fim de obter uma caracterização das estruturas de comunidades de Archaea, Bacteria e microfungos e da composição e diversidade de um grupo funcional de Archaea envolvido no processo de oxidação de amônia nos ambientes do solo. Os resultados permitiram concluir que o uso da terra tem um grande efeito sobre as estruturas de comunidades de Archaea, Bacteria e microfungos presentes no solo e sugerem que longo período de abandono das áreas é necessário para cumprir com a resiliência dos ecossistemas amazônicos no contexto de recomposição da paisagem. Adicionalmente, os dados revelaram que a riqueza e a diversidade de comunidades de Archaea oxidadoras de amônia foram capazes de refletir sensivelmente as alterações percebidas nos ambientes do solo em decorrência do desmatamento de áreas de floresta primária e uso subsequente com cultivo agrícola tradicional e pastagem na região do Alto Solimões, Amazônia Ocidental. / The present study was part of a wider project of international cooperation entitled Conservation and Sustainable Management of Below-Ground Biodiversity CSMBGBD/ BiosBrasil, established by the United Nations Environment Programmer (UNEP) at the basin of Alto Solimões, Western Amazon, Amazonas State. This region is a remanescent territory of indigenous people and remains conserved, being considered an important hotspot of biodiversity. Even though, the studied areas were characterized by mosaic landscapes under different land use systems. Soil samples were collected in a period of high pluviometric index in the years 2008 and 2009 in areas characterized by tropical rainforest, semi permanent manioc cultivation under agricultural management of slash-and-burn, pasture established in the 1970s and forested areas at a higher stage of regeneration (>10 years abandoned). The samples were analyzed by DGGE, ARISA techniques, cloning and sequencing in order to obtain a characterization of the community structure of Archaea, Bacteria and microfungi and the composition and diversity of an archaeal functional group involved in the process of ammonia oxidation in the soil environments. The results allowed to conclude that land use has a great effect on the community structure of Archaea, Bacteria and microfungi present in the soil and suggest that long period of abandon of the areas is necessary to accomplish with the resilience of Amazonian ecosystems in the context of landscape recomposition. Additionally, the data revealed that richness and community diversity of ammonia oxidizing Archaea were able to sensitively reflect the changes observed in the soil environment due to deforestation of rainforest areas and subsequent use with traditional agriculture cultivation and pasture in the region of Alto Solimões, Western Amazon.

Padrões de assimetria sexual na dispersão e relações de parentesco são fatores intimamente relacionados e considerados fundamentais para a compreensão da estrutura social dos primatas. Apesar da relevância desses dois assuntos, pouco se sabe sobre como eles afetam o comportamento individual e a estrutura social nos primatas neotropicais. Assim, essa pesquisa teve como objetivos: determinar o padrão de dispersão de uma população selvagem de macacosprego (Sapajus nigritus) por meio de análises genéticas e examinar o efeito do parentesco sobre a estrutura social dos grupos de S. nigritus. Esta pesquisa foi realizada no Parque Estadual Carlos Botelho, localizado no município de São Miguel Arcanjo/SP. Todo material genético foi obtido através de amostras fecais dos indivíduos adultos e subadultos de três grupos sociais. Após a extração do DNA, parte dele foi amplificada através da técnica da Reação em Cadeia da Polimerase. Para as análises genéticas utilizamos marcadores moleculares do tipo microssatélites. Os métodos de amostragem por varredura instantânea e ad libitum foram utilizados para o registro do comportamento dos indivíduos adultos de dois grupos. Os dados genéticos obtidos nesta tese indicaram que ambos os sexos dispersam, pois: 1) o grau de parentesco intragupo entre machos não diferiu do grau de parentesco entre fêmeas, 2) não houve diferenciação genética ao analisar a distribuição das frêquencias alélicas de machos e de fêmeas, e 3) não houve diferença entre machos e fêmeas quanto à probabilidade de terem nascido dentro dos grupos sociais nos quais foram amostrados. Os resultados de associações espaciais e interações sociais indicaram que as fêmeas adultas não formam fortes relações sociais entre si, sendo pouco afiliativas. Os machos adultos estabelecem fracas relações sociais, que podem ser classificadas como tolerantes e caracterizadas pela ausência de catação e pela baixa frequência de interações agonísticas. As relações sociais mais fortes observadas dentro de cada grupo social foram entre machos e fêmeas. Além de machos e fêmeas associarem-se espacialmente e catarem-se mais do que as díades compostas somente por fêmeas ou por machos, eles também interagiram de maneira agonística numa menor frequência. As díades consideradas como aparentadas não demonstraram ser mais afiliativas ou manter maior proximidadade espacial quando comparadas com as díades não aparenteadas. O baixo grau de parentesco/familiaridade parece ser um fator importante como uma explicação geral para as fracas relações sociais de fêmeas no PECB. No entanto, em termos individuais, aparentemente, esse fator exerceu pouca influência sobre as relações sociais entre as fêmeas e entre os machos. Os resultados apresentados nesta tese ampliam o conhecimento sobre relações sociais em primatas neotropicais e os possíveis fatores que as afetam. O padrão de dispersão e a estrutura social são elementos do sistema social de primatas neotropicais altamente flexíveis, variando entre populações da mesma espécie ou mesmo entre grupos de uma mesma população. Além disso, a alegada assimetria sexual na dispersão talvez não seja passível de generalização entre as populações de Sapajus, e talvez dispersão de ambos os sexos nesse gênero possa ser mais comum do que previamente se considerava / Sex-biased dispersal patterns and kinship are related factors extremely important to understand the social structure of primates. In spite of their importance, little is known about how these factors affect individual behavior and the social structure of neotropical primates. Therefore, the aims of this research were: to determine the dispersal pattern of a wild population of black capuchin monkeys (Sapajus nigritus) through genetic analyses, and to verify the effect of kinship on the social structure of groups of S. nigritus. This research was conducted at Carlos Botelho State Park, in the municipality of São Miguel Arcanjo/SP. We used DNA from fecal samples of adult and subadult members from three wild social groups. DNA was amplified by Polymerase Chain Reaction and microsatellite molecular markers were used. Behavioral data were collected systematically for two groups, and we used scan sampling and ad libitum methods to record the behavior of adults. Genetic data indicated that both sexes disperse from their natal groups, since: 1) relatedness between males was not statistically different from relatedness between females, 2) there was no difference between males and females in population genetic differentiation, and 3) there was no difference between males and females in the probability of being born in the group from which they were sampled. The results of the spatial association and social interactions analysis indicate that females are little affiliative and do not form strong relationships among themselves. Adult males established weak relationships, being classified as tolerant, and characterized by no grooming interactions and by low frequency of agonism. The strongest social relationships observed within each group were between males and females. They associated and groomed more than female dyads and male dyads. Moreover, there were fewer agonistic interactions between males and females as compared to same sex dyads. Related and unrelated dyads showed similar rates of association and affiliative behavior. The low level of relatedness/familiarity might be an important factor contributing to the weak social relationship among females in the PECB. However, at the individual level, kinship had low influence on male and female social relationships. The results presented here extended our knowledge about social relationships of neotropical primates and about the factors that influence the relationships. The dispersal pattern and the social structure are flexible elements of social systems, and can vary among populations of the same species or among groups of the same population. In addition, male-biased dispersal is not a general characteristic for all populations of Sapajus, and dispersal by both sexes might be more commom than previously thought

Chapter One: Raven's 1985 phylogenetic analysis of the Mygalomorphae placed a number of previously unrelated genera into the rastelloid family Cyrtaucheniidae. Although Goloboff's 1993 reanalysis of mygalomorph relationships retained the familial composition of the Rastelloidina it di not support cyrtaucheniid monophyly. This study resolves the issue of cyrtaucheniid monophyly within the context of the Rastelloidina. Using 71 morphological characters scored for 29 mygalomorph taxa we find that the Cyrtaucheniidae is polyphyletic and propose the following families in its place: Cyrtaucheniidae, Kiamidae (new family), Aporoptychidae (new rank), Ancylotrypidae (new family) and Euctenizidae (new rank). We also propose two new euctenizid genera, Apachella and Sinepedica, revise the taxonomy of the euctenizids of the Southwestern United States, and present a key for these six genera. In addition to the morphologically based phylogeny we test and refine the euctenizid intergeneric phylogeny using molecular data (mitochondrial 16S rRNA and COI genes and 28S rRNA nuclear genes). The results of the combined morphological and molecular analysis are used to construct a composite rastelloid phylogeny that is used to investigate biogeographical relationships, burrow entrance evolution, and homoplasy. Chapter Two: This systematic study of the predominately Californian trapdoor spider genus Aptostichus Simon, 1890 describes 28 species, 25 of which are newly described: A. atomus, A. improbulus, A. insulanus, A. icenoglei, A. ebriosus, A. muiri, A. cahuillus, A. luiseni, A. serranos, A. calientus, A. chemehuevi, A. shoshonei, A. pauitei, A. tipai, A. cochesensis, A. indegina, A. gertschi, A. kristenae, A. fornax, A. spinaserratus, A. brevifolius, A. brevispinus, A. agracilapandus, A. tenuis, and A. gracilapandus. Aptostichus stanfordianus Smith, 1908 is considered to be a junior synonym of A. atomarius Simon 1890. Using 72 quantitative and qualitative morphological characters we propose a preliminary phylogeny for this group. Based on the results of this phylogenetic analysis, we recognize the Atomarius, Simus, Hesperus and Pandus species groups. Additionally, our phylogenetic analysis indicates that adaptations favoring the invasion of the very arid desert habitats of southern California have evolved multiple times in the Aptostichus clade. The existence of both desert and non - desert species in three of the four species groups makes this genus an ideal candidate for the study of the evolutionary ecology of desert arthropods. Chapter Three: Aptostichus simus is a trapdoor spider that is endemic to the coastal dunes of southern California and is recognized as a single species on morphological grounds. Mitochondrial DNA 16S rRNA sequences demonstrate that populations from San Diego County, Los Angeles County, Santa Rosa Island, and Monterey County are extremely divergent (6 - 12%). These results are comparable to, or higher than recent reports of species - level differences in other invertebrate taxa. A molecular clock hypothesis shows that these four populations have been separated for 2 - 6 million years. A statistical cluster analysis of morphological features demonstrates that this genetic divergence is not reflected in anatomical features that might signify ecological differentiation among these lineages. The species status of these divergent populations of A. simus depends upon the species concept utilized. The time - limited genealogical perspective that is employed separates A. simus into two genetically distinct species. This study suggests that a species concept based on morphological distinctiveness in spider groups with limited dispersal capabilities probably underestimate taxonomic diversity. / Ph. D.

The Amazon rainforest is considered the world\'s largest reservoir of plant and animal biodiversity, but in recent years has been subjected to high rates of deforestation for the conversion of native areas into agricultural fields and pasture. The understanding of the effects of land-use change on soil microbial communities is essential, taking into account the importance that these organisms play in the ecosystem. In this context, this thesis evaluated the effect of these changes on microorganism communities in soils under different land-use systems. In the first study, the microbial communities were analyzed using the nextgeneration sequencing Illumina Hiseq2000, considering samples from native forest, deforested area, agriculture and pasture. From the analysis of approximately 487 million sequences was possible to show that microbial communities respond differently in each landuse system, with changes in both taxonomic and functional diversity. Also, we suggested that ecosystem function in forest soils is maintained by the abundance of microorganisms, while in disturbed areas such functioning is maintained by high diversity and functional redundancy. In the second study, we assessed the extent to which a particular plant species, i.e. soybean, is able to select the microbial community that inhabits the rhizosphere. From the metagenomic sequencing by the 454 GS FLX Titanium platform we investigated the taxonomic and functional diversities of soil and rhizosphere communities associated to soybean, and also tested the validity of neutral and niche theories to explain rhizosphere community assembly process. The results suggest that soybean selects a specific microbial community inhabiting the rhizosphere based on functional traits, which may be related to benefits to the plant, such as growth promotion and nutrition. This process of selection follows largely the niche -based theory indicating the selection power of the plant and other environmental variables in shaping the microbial community both at the taxonomic and functional level. This thesis highlights the importance of microbial ecology studies in the context of the Amazon to a better understanding of the effects of deforestation on microorganisms, and provides information that can be suitable for future development of sustainable approaches for the ecosystem use / A floresta Amazônica é considerada o maior reservatório de biodiversidade vegetal e animal do mundo, porém, nos últimos anos tem sido submetida à altas taxas de desmatamento para a conversão de áreas de mata nativa em campos de agricultura e pastagem. A compreensão sobre os efeitos dessa mudança de uso da terra sobre as comunidades microbianas do solo é fundamental, levando-se em consideração a importância que esses organismos desempenham no ecossistema. Neste contexto, este trabalho de tese avaliou o efeito dessas mudanças sobre as comunidades de micro-organismos em solos sob diferentes sistemas de uso. No primeiro estudo, as comunidades microbianas foram analisadas por meio do sequenciamento de nova geração Illumina Hiseq2000, sendo consideradas amostras de áreas de floresta nativa, área desmatada, agricultura e pastagem. A partir da análise de aproximadamente 487 milhões de sequências foi possível mostrar que as comunidades microbianas respondem diferentemente em cada sistema de uso do solo, com alterações tanto na diversidade taxonômica quanto funcional. Também, sugere-se que o funcionamento do ecossistema em solos de floresta é mantido pela abundância dos micro-organismos presentes, enquanto nas áreas alteradas esse funcionamento é mantido pela alta diversidade e redundância funcional. No segundo estudo foi avaliado até que ponto uma espécie de planta, i.e. soja, é capaz de selecionar a comunidade habitante de sua rizosfera. A partir do sequenciamento metagenômico pela plataforma 454 GS FLX Titanium da Roche foi investigado a diversidade taxonômica e funcional das comunidades de solo e rizosfera associadas à soja, e testou-se a validade das teorias neutras e de nicho para explicar o processo de formação das comunidades microbianas. Os resultados sugerem que a soja seleciona uma comunidade específica que habita sua rizosfera com base em atributos funcionais, os quais podem estar relacionados com benefícios à planta, como promoção do crescimento e nutrição. Esse processo de seleção segue a teoria de nicho, indicando o poder de seleção da planta e de outras variáveis ambientais em moldar as comunidades microbianas tanto de forma taxonômica quanto funcional. Esta tese destaca a importância de estudos em ecologia microbiana no contexto da Amazônia para uma melhor compreensão dos efeitos do desmatamento sobre os microrganismos e disponibiliza informações que podem ser futuramente utilizados para o desenvolvimento de metodologias mais sustentáveis para o uso do ecossistema

Continental shelves located along eastern boundary currents occupy relatively small volumes of the world’s oceans, yet are responsible for a large proportion of global primary production. The Oregon coast is among these ecosystems. Recent analyses of dissolved oxygen at shallow depths in the water column has suggested increasing episodes of hypoxia and anoxia, events that are detrimental to larger macro-faunal species. Microbial communities, however, are metabolically diverse, capable of utilizing alternative electron donors and acceptors, and can withstand transient periods of low dissolved oxygen. Understanding the phylogenetic and metabolic diversity of microorganisms in these environments is important for assessing the impact hypoxic events have on local and global biogeochemistry. Several molecular ecology tools were used to answer questions about the distribution patterns and activities of microorganisms residing along the coast of Oregon in this dissertation. Ribosomal rRNA fingerprinting and sequence analyses of samples collected during 2007-2008 suggested that bacterial community structure was not substantially influenced by changes in dissolved oxygen. However, substantial depth dependent changes were observed, with samples collected in the bottom boundary layer (BBL) displaying significant differences from those collected in the surface layer. Phylogenetic analyses of bacterial rRNA genes revealed novel phylotypes associated with this area of the water column, including groups with close evolutionary relationships to putative or characterized sulfur oxidizing bacteria (SOB). Analysis of metagenomes and metatranscriptomes collected during 2009 suggested increasing abundances of chemolithoautrophic organisms and their activities in the BBL. Thaumarchaea displayed significant depth dependent increases during the summer, and were detected at maximal frequencies during periods of hypoxia, suggesting that nitrification maybe influenced by local changes in dissolved oxygen. Metagenomic analysis of samples collected from 2010 revealed substantial variability in the metabolic potential of the microbial communities from different water masses. Samples collected during the spring, prior to upwelling clustered independently of those collected during the summer, during a period of upwelling, and did not display any clear stratification. Samples collected during the summer did cluster based on depth, consistent with previous observations, and increases in the relative abundances of chemolithotrophic gene suites were observed in the BBL during stratified conditions, suggesting that the metabolic potential for these processes is a repeatable feature along the Oregon coast. Overall, these observations suggest that depth impacts microbial community diversity, metabolic potential, and transcriptional activity in shallow areas of the Northeast Pacific Ocean. The increase in lithotrophic genes and transcripts in the BBL suggests that this microbial community includes many organisms that are able to use inorganic electron donors for respiration. We speculate that the dissolved organic material in the BBL is semi-labile and not available for immediate oxidation, favoring the growth for microorganisms that are able to use alternative electron donors. / Graduation date: 2012

The Amazon rainforest is considered the world\'s largest reservoir of plant and animal biodiversity, but in recent years has been subjected to high rates of deforestation for the conversion of native areas into agricultural fields and pasture. The understanding of the effects of land-use change on soil microbial communities is essential, taking into account the importance that these organisms play in the ecosystem. In this context, this thesis evaluated the effect of these changes on microorganism communities in soils under different land-use systems. In the first study, the microbial communities were analyzed using the nextgeneration sequencing Illumina Hiseq2000, considering samples from native forest, deforested area, agriculture and pasture. From the analysis of approximately 487 million sequences was possible to show that microbial communities respond differently in each landuse system, with changes in both taxonomic and functional diversity. Also, we suggested that ecosystem function in forest soils is maintained by the abundance of microorganisms, while in disturbed areas such functioning is maintained by high diversity and functional redundancy. In the second study, we assessed the extent to which a particular plant species, i.e. soybean, is able to select the microbial community that inhabits the rhizosphere. From the metagenomic sequencing by the 454 GS FLX Titanium platform we investigated the taxonomic and functional diversities of soil and rhizosphere communities associated to soybean, and also tested the validity of neutral and niche theories to explain rhizosphere community assembly process. The results suggest that soybean selects a specific microbial community inhabiting the rhizosphere based on functional traits, which may be related to benefits to the plant, such as growth promotion and nutrition. This process of selection follows largely the niche -based theory indicating the selection power of the plant and other environmental variables in shaping the microbial community both at the taxonomic and functional level. This thesis highlights the importance of microbial ecology studies in the context of the Amazon to a better understanding of the effects of deforestation on microorganisms, and provides information that can be suitable for future development of sustainable approaches for the ecosystem use / A floresta Amazônica é considerada o maior reservatório de biodiversidade vegetal e animal do mundo, porém, nos últimos anos tem sido submetida à altas taxas de desmatamento para a conversão de áreas de mata nativa em campos de agricultura e pastagem. A compreensão sobre os efeitos dessa mudança de uso da terra sobre as comunidades microbianas do solo é fundamental, levando-se em consideração a importância que esses organismos desempenham no ecossistema. Neste contexto, este trabalho de tese avaliou o efeito dessas mudanças sobre as comunidades de micro-organismos em solos sob diferentes sistemas de uso. No primeiro estudo, as comunidades microbianas foram analisadas por meio do sequenciamento de nova geração Illumina Hiseq2000, sendo consideradas amostras de áreas de floresta nativa, área desmatada, agricultura e pastagem. A partir da análise de aproximadamente 487 milhões de sequências foi possível mostrar que as comunidades microbianas respondem diferentemente em cada sistema de uso do solo, com alterações tanto na diversidade taxonômica quanto funcional. Também, sugere-se que o funcionamento do ecossistema em solos de floresta é mantido pela abundância dos micro-organismos presentes, enquanto nas áreas alteradas esse funcionamento é mantido pela alta diversidade e redundância funcional. No segundo estudo foi avaliado até que ponto uma espécie de planta, i.e. soja, é capaz de selecionar a comunidade habitante de sua rizosfera. A partir do sequenciamento metagenômico pela plataforma 454 GS FLX Titanium da Roche foi investigado a diversidade taxonômica e funcional das comunidades de solo e rizosfera associadas à soja, e testou-se a validade das teorias neutras e de nicho para explicar o processo de formação das comunidades microbianas. Os resultados sugerem que a soja seleciona uma comunidade específica que habita sua rizosfera com base em atributos funcionais, os quais podem estar relacionados com benefícios à planta, como promoção do crescimento e nutrição. Esse processo de seleção segue a teoria de nicho, indicando o poder de seleção da planta e de outras variáveis ambientais em moldar as comunidades microbianas tanto de forma taxonômica quanto funcional. Esta tese destaca a importância de estudos em ecologia microbiana no contexto da Amazônia para uma melhor compreensão dos efeitos do desmatamento sobre os microrganismos e disponibiliza informações que podem ser futuramente utilizados para o desenvolvimento de metodologias mais sustentáveis para o uso do ecossistema

Orientadores: Maria Imaculada Zucchi, Anete Pereira de Souza / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-27T12:00:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pavinato_VitorAntonioCorrea_D.pdf: 6829608 bytes, checksum: 7fdb8c74593eb4dc2fe78e2302d3995f (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A associação entre subpopulações de insetos e plantas-hospedeiras pode ocorrer por adaptação e esta, pode ser uma etapa anterior ao surgimento de raças-hospedeiras e especialização. Pouco se sabe sobre o papel da mudança da composição da paisagem, mediada pela atividade agrícola recente, na divergência adaptativa e fluxo gênico de insetos fitófagos. Dessa forma, o presente trabalho teve como objetivos: i) desenvolver marcadores moleculares microssatélites para o estudo genético de um inseto fitófago, Diatraea saccharalis; ii) quantificar e caracterizar a estrutura genética, o fluxo gênico e os fatores que contribuem para a divergência genética das subpopulações da espécie; iii) identificar variação genética sob seleção natural que possa estar contribuindo para a divergência genética de subpopulações associadas a cana-de-açúcar e milho e; iv) desenvolver recurso genômico através de bibliotecas genômicas RADtag para a busca, desenvolvimento e caracterização de marcadores moleculares associados a genes candidatos. Dos 20 locos microssatélites, dez foram selecionados para serem utilizados no estudo de ecologia molecular. Os índices de diferenciação mostraram que, tanto a estruturação genética espacial, quanto a determinada pelo hospedeiro, foram significativas. Dos 301 locos AFLP utilizados para a genotipagem de quatro subpopulações, 19 foram identificados como outliers nas comparações par-a-par e desses, cinco locos foram identificados pelos dois métodos empregados na detecção de outliers, e podem, desta forma, estar associados à adaptação à planta-hospedeira. Os resultados das análises de agrupamento utilizando os locos outliers mostraram o agrupamento dos indivíduos em grupos que representam a planta-hospedeira onde foram coletados. Os mesmos resultados foram obtidos com uma amostra dos SNPs isolados através do protocolo de RADtag. Os dados genômicos obtidos até o momento estão sendo utilizados, juntamente com o estudo de genômica comparativa, na identificação e desenho de primers específicos para genes candidatos. Os resultados mostraram os efeitos da expansão e mudança recente da paisagem agrícola na diversidade genética de uma espécie de inseto fitófago. A atividade agrícola pode ser fonte de seleção divergente suficiente para levar à especialização e especiação de insetos. Os resultados deste trabalho sugerem estar havendo divergência ecológica entre as subpopulações de D. saccharalis coletadas em milho e cana-de-açúcar e que esta divergência, por ser recente, não é completa. Além disso, esses resultados mostram a necessidade de estudos complementares para isolar as fontes de seleção divergente, os mecanismos de isolamento reprodutivo, e a arquitetura genética que liga a seleção divergente ao isolamento reprodutivo / Abstract: The association between subpopulations of insects and their host plants can occur by adaptation and this may lead to host-races formation and specialization. Little is known about the role of the changing landscape composition mediated by recent agricultural activity in adaptive divergence and gene flow of phytophagous insects. This study aimed to: i) develop microsatellite markers for the genetic study of a phytophagous insect, Diatraea saccharalis; ii) quantify and characterize the genetic structure, gene flow and the factors that contribute to the genetic divergence of subpopulations of the species; iii) identify genetic variation that may be experiencing natural selection and thus be contributing to genetic divergence of subpopulations associated with sugarcane and maize; iv) develop genomic resource through RADtag libraries to search, characterize and develop molecular markers linked to candidate genes. Ten of 20 microsatellite loci were selected for use in the study of molecular ecology. The genetic differentiation showed that both spatial genetic structure and that determined by the host-plant were significant. Of the 301 AFLP loci used for genotyping four subpopulations, 19 were identified as outliers in pairwise comparisons and five were identified by the two methods employed for outliers detection and thus, can be associated with host-plant adaptation. Cluster analysis using outlier loci showed the grouping of individuals into groups that represent the host plant where they were collected. Data from a sample of SNPs isolated by RADtag protocol showed the same results. The genomic data obtained so far are being used together with the study of comparative genomics for the identification and design of specific primers for candidate genes. The results showed the effects of expansion and recent changes in agricultural landscape in genetic diversity of phytophagous insect species. Farming can generate enough source for ecologically based divergence that could lead to specialization and speciation in insects species. The results of this study suggest that there is ecological divergence between subpopulations of D. saccharalis collected from corn and sugarcane, but it is not complete. In addition, these results showed the need for further studies to isolate the sources of divergent selection, the mechanisms of reproductive isolation, and the genetic architecture linking the divergent reproductive isolation with selection / Doutorado / Genetica Animal e Evolução / Doutor em Genetica e Biologia Molecular

Les prédateurs introduits, tels que les chats (Felis silvestris catus) et les rats (Rattus spp), constituent la principale cause de raréfaction et d'extinction d'oiseaux insulaires. L'impact de la prédation sur les populations d'oiseaux est généralement quantifié grâce à l'identification morphologique des restes d'oiseaux dans les échantillons alimentaires de prédateurs. Une synthèse bibliographique réalisée dans cette thèse soulève les biais qualitatifs et quantitatifs liés à la difficulté d'identification des restes d'oiseaux. Les méthodes moléculaires permettent aujourd'hui de détecter et d'identifier avec précision l'ADN de proies cibles dans le régime alimentaire des prédateurs. Une part importante de cette thèse a consisté à optimiser le protocole moléculaire et en particulier les étapes de sélection des amorces taxon-spécifiques et de l'extraction de l'ADN des proies. La comparaison des performances des méthodes morphologique et moléculaire a mis en évidence la puissance de cette dernière dans la détection et l'identification des espèces d'oiseaux consommées par les chats et rats de l'île de Niau (Polynésie Française). L'étude des interactions trophiques directes (prédation) et indirectes (compétition alimentaire) entre trois prédateurs invasifs (R. exulans, R. rattus et F. s. catus) et un oiseau menacé d'extinction, le Martin-chasseur des Gambier (Todiramphus gambieiri) a montré un très faible impact sur cet oiseau par prédation, mais un fort potentiel de compétition alimentaire avec les 2 Rattus sp., en particulier pour les lézards Scincidae et certains arthropodes terrestres. Des perspectives de conservation du Martin-chasseur sont proposées et discutées. / Introduced predators, particularly cats (Felis silvestris catus) and rats (Rattus spp) are recognized as a major factor of rarefaction and extinction of island bird species. The impact of predation on bird populations is usually assessed through the morphological identification of bird remains in predator diet samples. A review conducted in this thesis highlighted the qualitative and quantitative biases related to the difficulty of detecting and identifying the consumed bird species in predator diet samples. Molecular methods allow the accurate detection and identification of targeted prey DNA in the diet of predators. A large part of the work entailed here has been to optimize the molecular protocol and particularly the key steps of the selection of.taxon-specific primer pairs and the extraction of prey DNA. A comparative study of the performances of both morphological and molecular methods highlighted the strength of the latter in the detection and identification of the bird species preyed by cats and rats on Niau island (French Polynesia). The study of the direct (predation) and indirect (competition for food) trophic interactions between three invasive predators (R. exulans, R. rattus and F. s. catus) and a critically endangered bird, the Tuamotu Kingfisher (Todiramphus gambieiri), demonstrated a very low impact of cats and rats on the population of Tuamotu Kingfisher through predation, but a high potential for food competition between this bird and the two species of rats, particularly for lizards (Scincidae) and some terrestrial arthropods. Finally, management perspectives regarding the conservation of Kingfisher Gambier are proposed and discussed.