Submitted by BRUNA MARQUES DOS SANTOS null (brunamarques.bio@gmail.com) on 2016-05-20T14:43:34Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Bruna_Marques_Santos.pdf: 2509707 bytes, checksum: d5b8e8138728f1d899f6f957bedf5425 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-05-24T14:23:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 santos_bm_me_jabo.pdf: 2509707 bytes, checksum: d5b8e8138728f1d899f6f957bedf5425 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-24T14:23:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 santos_bm_me_jabo.pdf: 2509707 bytes, checksum: d5b8e8138728f1d899f6f957bedf5425 (MD5) Previous issue date: 2016-03-30 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A emissão de dióxido de carbono (CO2) pelas atividades humanas vem aumentando desde a revolução industrial. Previsões indicam que ocorrerá um aumento expressivo da concentração atmosférica deste gás nos próximos anos. Este fato deve resultar em alterações metabólicas nas plantas e, por consequência, impactar o setor florestal brasileiro. Os cloroplastos são as organelas-chave na fixação do CO2 e início do particionamento do carbono nas plantas. Alterações na disponibilidade de CO2 podem afetar o metabolismo dessas organelas. O objetivo do presente trabalho foi avaliar se o cultivo de plantas jovens de Eucalyptus urograndis em ambiente enriquecido com CO2 resulta em alterações no proteoma cloroplastidial. Para tanto, primeiramente foram avaliados diferentes métodos de isolamento de cloroplastos quanto aos seguintes parâmetros: morfologia dos cloroplastos observada em microscopia de luz (1); rendimento protéico após isolamento plastidial (2); grau de contaminação por proteínas não cloropastidiais (3); e abundância em número de proteínas identificadas e já descritas como plastidiais (4). Após a definição da melhor metodologia para obtenção do proteoma cloroplastidial, mudas de Eucalyptus urograndis de aproximadamente três meses de idade foram cultivadas sob concentrações atmosféricas controladas de CO2 (400 e 1000 ppm) durante dez semanas. A avaliação do proteoma plastidial, por buscas restringentes contra um banco de dados de sequências protéicas de Eucalyptus grandis, resultou na identificação de 816 proteínas em E. urograndis, das quais 80% já haviam sido descritas como plastidiais. O mapeamento in silico de vias metabólicas resultou na identificação de todas as proteínas envolvidas no ciclo de Calvin-Benson, além da detecção de um aumento discreto, porém significativo na abundância de enzimas-chave: PGK, GAPDH, FBA, FBPase, SBPase e RPI. Embora a avaliação da eficiência quântica do fotossitema II tenha indicado ausência de alteração fotossintética, as plantas tratadas com 1000 ppm de CO2 apresentaram fechamento estomático em resposta à condição ambiental imposta, além da diminuição na área do tecido vascular foliar. Esta é a primeira caracterização do proteoma cloroplastidial do gênero Eucalyptus, cujos resultados indicam que a atmosfera enriquecida com CO2 causou respostas na espécie, incluindo um aumento na abundância de proteínas envolvidas na fixação de carbono. Os resultados apresentados aqui podem auxiliar na compreensão das respostas bioquímicas estimuladas por um aumento na concentração atmosférica de CO2 em plantas do tipo C3, além de contribuir para programas de melhoramento que visem obter plantas adaptadas às condições climáticas futuras. / Carbon dioxide (CO2) emissions from human activities have increased since the industrial revolution. Global projections indicate that there will be a significant increase in the atmospheric concentration of this gas in the coming years. This fact can result in metabolic changes in plants and, consequently, affect the Brazilian forest sector. Chloroplasts are key organelles in carbon fixation and early carbon partitioning in plants. Changes in the availability of CO2 may affect the metabolism of these organelles. The goal of the present study was to assess whether the cultivation of seedlings of Eucalyptus urograndis under a CO2 enriched environment could result in changes in the chloroplast proteome. For this purpose, different chloroplast isolation methods were evaluated to the following parameters: chloroplast morphology observed in bright-field microscopy (1); protein yield after plastid isolation (2); degree of contamination by non-plastidic proteins (3); and abundance in the number of identified proteins described as plastidic (4). After determining the best methodology for the isolation of the chloroplast proteome, E. urograndis seedlings about three months old were grown under CO2 controlled atmospheric concentrations (400 and 1000 ppm) for ten weeks. Evaluation of the plastid proteome, using stringent search against a protein sequence database from Eucalyptus grandis, resulted in the identification of 816 proteins in E. urograndis, from which 80% were already described as plastidic. In silico metabolic pathway mapping resulted in the identification of all proteins involved in the Calvin-Benson cycle and detection of a slight but significant increase in the abundance of key enzymes: PGK, GAPDH, FBA, FBPase, SBPase, and RPI. Although the assessment of the quantum efficiency of photosystem II suggested the absence of changes in the photosynthesis rate, plants treated with 1000 ppm of CO2 presented stomatal closure in response to the imposed environmental condition. A decreased area of the leaf vascular tissue was also detected in young leaves. This is the first characterization of chloroplast proteome of the genus Eucalyptus. Our results indicate that the CO2 enriched atmosphere stimulated metabolic responses, including an increase in the abundance of proteins involved in carbon fixation. Results showed here will assist on the understanding of the biochemical responses stimulated by an increase in the atmospheric CO2 concentration in C3-type plants, and contribute to breeding programs that aim to obtain plants adapted to future climate conditions. / FAPESP: 2014/07454-0

As glaciações do Quaternário moldaram os padrões filogeográficos das espécies em geral. Em algumas regiões da América do Sul, (e.g. Cerrado e Caatinga) a mudança estrutural foi mais acentuada, havendo o predomino de savanas, ao passo que em outras regiões (e.g. Amazônica e Mata Atlântica) as mudanças foram menores, formando áreas de refúgios florestais. A Modelagem Preditiva de Distribuição de espécies usa associações entre variáveis ambientais e registros de ocorrência da espécie para estimar modelos que representam as condições ambientais favoráveis à espécie. Neste trabalho foram estudadas três espécies de figueiras Neotropicais com características ecológicas distintas, representando duas linhagens filogenéticas independentes, i.e., seções Americana (Ficus citrifolia) e Pharmacosycea (Ficus adhatodifolia e Ficus insipida). Foram gerados modelos para os cenários passados (Interglacial 140.000 e Glacial 21.000 anos atrás), presente e futuro (2050 e 2070, nos cenários otimistas e pessimistas) para as três espécies estudadas usando o programa Maxent 3.3.3k. Os resultados obtidos mostram que para F. adhatodifolia as variáveis mais importantes nos modelos foram temperatura mínima do mês mais frio e precipitação do mês mais seco. Para F. insipida as variáveis mais importantes nos modelos foram temperatura mínima do mês mais frio e precipitação anual. Para F. citrifolia as variáveis mais importantes nos modelos foram temperatura mínima do mês mais frio e precipitação do mês mais chuvoso. Os modelos projetados no cenário interglacial, para as três espécies estudadas, apresentaram áreas de adequabilidade ambiental próximas ao cenário atual. Durante o período glacial F. adhatodifolia mostrou uma mudança considerável em sua área de ocorrência, ocorrendo em regiões consideradas refúgios para algumas espécies. Ficus insipida apresentou uma retração na sua adequabilidade ambiental, porém mantendo-se na região amazônica, enquanto que F. citrifolia teve um aumento na sua área de adequabilidade. Nos cenários futuros (2050 e 2070) F.adhatodifolia apresentou uma diminuição em sua área de ocorrência em ambos os cenários otimista e pessimista, F. insipida apresentou um aumento em sua área de adequabilidade ambiental e F.citrifolia apresentou uma diminuição e fragmentação na região Amazônica nos cenários otimista e pessimista de 2050 e otimista de 2070. As exigências ambientais e os possíveis padrões filogeográficos das três espécies são discutidos no contexto dos modelos preditivos gerados. / The Quaternary glaciations shaped the phylogeographic patterns of species in general. In some regions of South America (e.g.Cerrado and Caatinga) structural change was more pronounced and savannas predominated, whereas in other regions (e.g. Amazon and Atlantic Forest) changes were minor, forming areas of forest refuges. Species distribution Predictive Modeling uses associations between environmental variables and species occurrence records to estimate models that represent the environmental conditions favorable to the species. In the present study we chose three species of Neotropical Ficus with different ecological characteristics, representing two independent phylogenetic lineages, i.e., sections Americana (Ficus citrifolia) and Pharmacosycea (F.adhatodifolia and F.insipida). We generated models for the past (interglacial 140,000 years ago and Glacial 21,000 years ago), present and future scenarios (2050 and 2070 in optimistic and pessimistic scenarios) for the three study species using Maxent 3.3.3k program. Our results showed thatfor F. adhatodifolia the most important variables in the models were minimum temperature in the coldest month and precipitation in the driest month. For F.insipida the most important variables in the models were minimum temperature in the coldest month and annual precipitation. For F. citrifolia the most important variables in the models were minimum temperature in the coldest month and precipitation in the wettest month. The models designed for the interglacial stage showed areas of environmental suitability similar to the current scenario of the three species. During the glacial period F. adhatodifolia showed a considerable change in its range, occurring in regions considered refuges for some species. Ficus insipida had its environmental suitability decreased, but remained in the Amazon region, while F. citrifolia increased its area of suitability. In the future models (2050 and 2070) F.adhatodifolia showed a decrease in its range on both optimistic and pessimistic scenarios, F.insipida showed an increase in its area of environmental suitability and F.citrifolia has been decreasing and fragmentation in the Amazon region in the optimistic and pessimistic scenarios 2050 and optimistic 2070. The environmental requirements and the potential phylogeographic patterns of the study species are discussed in the context of the generated predictive models.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Alterações na frequência e amplitude das inundações pelas marés são fatores reguladores da dinâmica das florestas de mangue. Tais alterações podem estar relacionadas à elevação do nível médio relativo do mar (NMRM), que vem sendo atribuída como fator de impacto decorrente das mudanças climáticas globais atuando sobre os ecossistemas costeiros. Durante a década de 90, o Núcleo de Estudos em Manguezais da Universidade do Estado do Rio de Janeiro observou, em Guaratiba (RJ), um processo de colonização de uma planície hipersalina por espécies de mangue, e começou a monitorá-lo. Após seis anos os dados indicaram a consolidação da colonização e juntamente com o desenvolvimento de outros estudos neste sistema, a elevação do NMRM foi atribuída como principal causa deste processo. Os dados gerados por tal monitoramento, de 1998 até o ano de 2011, constituem a base de dados da presente dissertação, que teve como objetivo analisar o desenvolvimento do processo de colonização e verificar suas relações com fatores meteorológicos locais. No ano de 1998 foram demarcadas seis parcelas justapostas, no sentido floresta-planície hipersalina, até onde era percebida a presença das plantas de mangue. Todos os indivíduos foram identificados com etiquetas numeradas e tiveram suas alturas medidas ao longo de todo monitoramento, da mesma forma que novos indivíduos (recrutas). Quando recrutas eram encontrados em áreas mais distantes da floresta, novas parcelas eram incluídas no monitoramento. No ano de 2011, a colonização já havia avançado 75 m de distância da floresta e as treze parcelas monitoradas indicaram diferentes estágios sucessionais: mais próximas à floresta apresentam consolidação do processo de colonização, com redução de densidade e maior desenvolvimento estrutural; intermediárias, com altas densidades, encontra-se em fase menos avançada da colonização; mais externas caracterizam o início da colonização da área por poucos indivíduos. Notou-se, ainda, que o processo de colonização se dá por meio do estabelecimento de coortes, que demonstram variabilidade nos padrões de desenvolvimento estrutural ao longo dos anos (densidade, distribuição e taxa de crescimento), relacionada às condições ambientais distintas (padrões climatológicos). Quanto à disponibilidade hídrica (entre 1985 e 2011), Guaratiba apresentou predomínio de déficit hídrico, com tendência de amenização ao final do período. Períodos de maior disponibilidade de água no sistema coincidiram com marcação de novas parcelas, bem como com picos de recrutamento e elevadas taxas de crescimento das coortes. Assim, foi possível observar que o desenvolvimento das coortes esteve relacionado às condições de disponibilidade de espaço e luz, além de responderem aos processos meteorológicos, relacionados à disponibilidade de água na região. / Changes in the frequency and amplitude of tidal flooding are the main factors regulating the dynamics of mangrove forests. Such changes may be related to the increase of the relative mean sea level (RSL) which has been attributed as an impact consequence of global climate change on coastal ecosystems. At the end of the 90s, the Núcleo de Estudos em Manguezais da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (NEMA/UERJ) [Center for Research on Mangroves of the State University of Rio de Janeiro] observed the beginning of a process of colonization the salt flat by mangrove species and began to monitoring it. After six years, this monitoring indicated the consolidation in process and after the development of other studies on the system, the elevation of RSL was attributed as the cause of the process. The results generated by this monitoring until the year 2011 are the data basis of this dissertation which examined the development of the colonization process and its relationship with climatological factors. In 1998, six plots were demarcated juxtaposed towards the forest-salt flat, which was perceived by the presence of mangrove plants. All individuals were identified with numbered labels and had their heights measured over the whole monitoring and in the same way those new individuals (recruits). When recruits were found in more distance areas of the forest, new plots were included in the monitoring. In 2011, the colonization had advanced to 75 m away from the forest and the thirteen monitored plots indicated different successional stages: the closest to the forest present consolidation of the colonization process, with reduced density and higher structural development; the intermediate with high densities, are in earlier stage of colonization; the outer plots characterize the beginning of the colonization of the area by a few individuals. It was also noted that the process of colonization of salt flat occur through the cohorts establishment, demonstrating variability in patterns of development over the years (density, area of occurrence and growth rates). This variability is related to environmental conditions distinct over time (patterns climatological). Guaratiba presented water deficit in most of the time, with a trend of reduction in the end of the period. The periods of increased water availability in the system coincided with the appointment of new plots as well as the peaks of recruitment and higher growth rates of cohorts. Therefore, the development of the cohorts was related both to availability space and light and to climatic conditions in the region, mainly water availability.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Alterações na frequência e amplitude das inundações pelas marés são fatores reguladores da dinâmica das florestas de mangue. Tais alterações podem estar relacionadas à elevação do nível médio relativo do mar (NMRM), que vem sendo atribuída como fator de impacto decorrente das mudanças climáticas globais atuando sobre os ecossistemas costeiros. Durante a década de 90, o Núcleo de Estudos em Manguezais da Universidade do Estado do Rio de Janeiro observou, em Guaratiba (RJ), um processo de colonização de uma planície hipersalina por espécies de mangue, e começou a monitorá-lo. Após seis anos os dados indicaram a consolidação da colonização e juntamente com o desenvolvimento de outros estudos neste sistema, a elevação do NMRM foi atribuída como principal causa deste processo. Os dados gerados por tal monitoramento, de 1998 até o ano de 2011, constituem a base de dados da presente dissertação, que teve como objetivo analisar o desenvolvimento do processo de colonização e verificar suas relações com fatores meteorológicos locais. No ano de 1998 foram demarcadas seis parcelas justapostas, no sentido floresta-planície hipersalina, até onde era percebida a presença das plantas de mangue. Todos os indivíduos foram identificados com etiquetas numeradas e tiveram suas alturas medidas ao longo de todo monitoramento, da mesma forma que novos indivíduos (recrutas). Quando recrutas eram encontrados em áreas mais distantes da floresta, novas parcelas eram incluídas no monitoramento. No ano de 2011, a colonização já havia avançado 75 m de distância da floresta e as treze parcelas monitoradas indicaram diferentes estágios sucessionais: mais próximas à floresta apresentam consolidação do processo de colonização, com redução de densidade e maior desenvolvimento estrutural; intermediárias, com altas densidades, encontra-se em fase menos avançada da colonização; mais externas caracterizam o início da colonização da área por poucos indivíduos. Notou-se, ainda, que o processo de colonização se dá por meio do estabelecimento de coortes, que demonstram variabilidade nos padrões de desenvolvimento estrutural ao longo dos anos (densidade, distribuição e taxa de crescimento), relacionada às condições ambientais distintas (padrões climatológicos). Quanto à disponibilidade hídrica (entre 1985 e 2011), Guaratiba apresentou predomínio de déficit hídrico, com tendência de amenização ao final do período. Períodos de maior disponibilidade de água no sistema coincidiram com marcação de novas parcelas, bem como com picos de recrutamento e elevadas taxas de crescimento das coortes. Assim, foi possível observar que o desenvolvimento das coortes esteve relacionado às condições de disponibilidade de espaço e luz, além de responderem aos processos meteorológicos, relacionados à disponibilidade de água na região. / Changes in the frequency and amplitude of tidal flooding are the main factors regulating the dynamics of mangrove forests. Such changes may be related to the increase of the relative mean sea level (RSL) which has been attributed as an impact consequence of global climate change on coastal ecosystems. At the end of the 90s, the Núcleo de Estudos em Manguezais da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (NEMA/UERJ) [Center for Research on Mangroves of the State University of Rio de Janeiro] observed the beginning of a process of colonization the salt flat by mangrove species and began to monitoring it. After six years, this monitoring indicated the consolidation in process and after the development of other studies on the system, the elevation of RSL was attributed as the cause of the process. The results generated by this monitoring until the year 2011 are the data basis of this dissertation which examined the development of the colonization process and its relationship with climatological factors. In 1998, six plots were demarcated juxtaposed towards the forest-salt flat, which was perceived by the presence of mangrove plants. All individuals were identified with numbered labels and had their heights measured over the whole monitoring and in the same way those new individuals (recruits). When recruits were found in more distance areas of the forest, new plots were included in the monitoring. In 2011, the colonization had advanced to 75 m away from the forest and the thirteen monitored plots indicated different successional stages: the closest to the forest present consolidation of the colonization process, with reduced density and higher structural development; the intermediate with high densities, are in earlier stage of colonization; the outer plots characterize the beginning of the colonization of the area by a few individuals. It was also noted that the process of colonization of salt flat occur through the cohorts establishment, demonstrating variability in patterns of development over the years (density, area of occurrence and growth rates). This variability is related to environmental conditions distinct over time (patterns climatological). Guaratiba presented water deficit in most of the time, with a trend of reduction in the end of the period. The periods of increased water availability in the system coincided with the appointment of new plots as well as the peaks of recruitment and higher growth rates of cohorts. Therefore, the development of the cohorts was related both to availability space and light and to climatic conditions in the region, mainly water availability.

Made available in DSpace on 2014-07-29T16:21:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_eduardo_pacifico.pdf: 1146266 bytes, checksum: 35376f6282f701f0d901fd00680cea93 (MD5) Previous issue date: 2011-02-11 / Endemic species have higher risk of extinction and are the focus of conservation efforts because they are confined to specific areas. Evidently, extinction vulnerability variation among endemic species should be mainly explained by their range distribution. Because they have specific eco-physiological traits, anurans are particularly sensitive to global climate change (GCC). Thus, the goals of this study are to present a new anuran endemic species list of Cerrado, to discuss issues related to endemism and to determine if the current potential distribution is able to predict the species extinction vulnerability in GCC. We analyze anuran species that were considered endemic in previous studies plus recently described species. We used two modeling procedures (Maxent and Mahalanobis distance method), three climate models (CCCma, CSIRO and HadCM3) and two carbon emissions scenarios (A2 and B2). Analyses were performed separately for each set of conditions (method, model and scenario) and then we analyzed the emergent pattern. There are 33 Cerrado endemic anuran species, belonging to ten families, representing 20.4% of Cerrado s anurans and 3.8% of Brazilian anurans. Most species have few occurrence points (mean ± standard deviation: 4.9 ± 4.6). Twelve endemic species have all their occurence points near to the boundaries of Cerrado and twelve have all their occurence points in the center of the biome. Small changes in biome boundaries alter the number of endemic species. Therefore, the endemism concept is strongly linked to the biome definition, the sampling effort, the correct species identification and the existing information released. Using the biome limits defined by the Brazilian government, Cerrado endemic anurans with small range distribution have less overlap between the current and the future distributions than Cerrado endemic anurans with large range distribution, indicating that species with small range have a higher risk of extinction. Nevertheless, Cerrado endemic anurans with small range distribution have more proportional gain of suitable area in the future than Cerrado endemic anurans with large range distribution. Consequently, there will be adequate area for all species. However, only species that could move to suitable places will persist. Hence, species persistence, mainly for species with small range size, depends largely on the connectivity of suitable habitat and dispersal rates that allow the colonization of new areas. / Por estarem restritas a um determinado local, é esperado um maior risco de extinção para as espécies endêmicas, sendo elas o foco de ações conservacionistas. A variação da vulnerabilidade à extinção entre espécies endêmicas deve ser principalmente explicada pelo tamanho de suas distribuições. Por possuírem características eco-fisiológicas específicas, os anuros são especialmente sensíveis às mudanças climáticas globais (MCG). Assim, o objetivo geral é apresentar uma nova lista de espécies de anuros endêmicos do Cerrado, discutir questões relacionadas ao endemismo e determinar se a distribuição potencial atual é capaz de predizer a vulnerabilidade das espécies às MCG. Analisamos as espécies de anuros que foram consideradas endêmicas em estudos prévios e as espécies descritas recentemente. Utilizamos dois procedimentos de modelagem (Maxent e o método de distância de Mahalanobis), três modelos climáticos (CCCma, CSIRO e HADcm3) e dois cenários de emissão de carbono (A2 e B2). As análises foram feitas separadamente para cada conjunto de condições (método, modelo e cenário) e depois analisamos o padrão global. São 33 espécies de anuros endêmicos do Cerrado, de dez famílias, representando 20.4% das espécies que ocorrem no Cerrado e 3.8% das espécies que ocorrem no Brasil. A maioria das espécies possui poucos pontos de ocorrência (média de registros ± desvio padrão: 4.9 ± 4.6). Das espécies endêmicas, 12 têm distribuição exclusivamente marginal no bioma e 12 têm distribuição exclusivamente central. Pequenas mudanças nos limites do bioma alterariam o número de espécies endêmicas. Portanto, o conceito de endemismo está fortemente ligado à definição do bioma, ao esforço amostral, à correta identificação das espécies e à disponibilização e agrupamento das informações existentes. Para os anuros endêmicos do Cerrado, quanto menor o tamanho da distribuição atual da espécie, menor é a sobreposição com sua distribuição futura, indicando que estas espécies estarão expostas a um maior risco de extinção. Entretanto, quanto menor a distribuição atual, maior o ganho proporcional de área adequada no futuro e maior o deslocamento da distribuição em relação presente. Desta forma, existirá área adequada para as espécies, entretanto somente as que se deslocarem persistirão. Portanto, a persistência das espécies, principalmente as de menor tamanho de distribuição atual, dependerá em grande parte da conectividade dos habitats adequados e das taxas de dispersão que permitirão a colonização de novas áreas.

As glaciações do Quaternário moldaram os padrões filogeográficos das espécies em geral. Em algumas regiões da América do Sul, (e.g. Cerrado e Caatinga) a mudança estrutural foi mais acentuada, havendo o predomino de savanas, ao passo que em outras regiões (e.g. Amazônica e Mata Atlântica) as mudanças foram menores, formando áreas de refúgios florestais. A Modelagem Preditiva de Distribuição de espécies usa associações entre variáveis ambientais e registros de ocorrência da espécie para estimar modelos que representam as condições ambientais favoráveis à espécie. Neste trabalho foram estudadas três espécies de figueiras Neotropicais com características ecológicas distintas, representando duas linhagens filogenéticas independentes, i.e., seções Americana (Ficus citrifolia) e Pharmacosycea (Ficus adhatodifolia e Ficus insipida). Foram gerados modelos para os cenários passados (Interglacial 140.000 e Glacial 21.000 anos atrás), presente e futuro (2050 e 2070, nos cenários otimistas e pessimistas) para as três espécies estudadas usando o programa Maxent 3.3.3k. Os resultados obtidos mostram que para F. adhatodifolia as variáveis mais importantes nos modelos foram temperatura mínima do mês mais frio e precipitação do mês mais seco. Para F. insipida as variáveis mais importantes nos modelos foram temperatura mínima do mês mais frio e precipitação anual. Para F. citrifolia as variáveis mais importantes nos modelos foram temperatura mínima do mês mais frio e precipitação do mês mais chuvoso. Os modelos projetados no cenário interglacial, para as três espécies estudadas, apresentaram áreas de adequabilidade ambiental próximas ao cenário atual. Durante o período glacial F. adhatodifolia mostrou uma mudança considerável em sua área de ocorrência, ocorrendo em regiões consideradas refúgios para algumas espécies. Ficus insipida apresentou uma retração na sua adequabilidade ambiental, porém mantendo-se na região amazônica, enquanto que F. citrifolia teve um aumento na sua área de adequabilidade. Nos cenários futuros (2050 e 2070) F.adhatodifolia apresentou uma diminuição em sua área de ocorrência em ambos os cenários otimista e pessimista, F. insipida apresentou um aumento em sua área de adequabilidade ambiental e F.citrifolia apresentou uma diminuição e fragmentação na região Amazônica nos cenários otimista e pessimista de 2050 e otimista de 2070. As exigências ambientais e os possíveis padrões filogeográficos das três espécies são discutidos no contexto dos modelos preditivos gerados. / The Quaternary glaciations shaped the phylogeographic patterns of species in general. In some regions of South America (e.g.Cerrado and Caatinga) structural change was more pronounced and savannas predominated, whereas in other regions (e.g. Amazon and Atlantic Forest) changes were minor, forming areas of forest refuges. Species distribution Predictive Modeling uses associations between environmental variables and species occurrence records to estimate models that represent the environmental conditions favorable to the species. In the present study we chose three species of Neotropical Ficus with different ecological characteristics, representing two independent phylogenetic lineages, i.e., sections Americana (Ficus citrifolia) and Pharmacosycea (F.adhatodifolia and F.insipida). We generated models for the past (interglacial 140,000 years ago and Glacial 21,000 years ago), present and future scenarios (2050 and 2070 in optimistic and pessimistic scenarios) for the three study species using Maxent 3.3.3k program. Our results showed thatfor F. adhatodifolia the most important variables in the models were minimum temperature in the coldest month and precipitation in the driest month. For F.insipida the most important variables in the models were minimum temperature in the coldest month and annual precipitation. For F. citrifolia the most important variables in the models were minimum temperature in the coldest month and precipitation in the wettest month. The models designed for the interglacial stage showed areas of environmental suitability similar to the current scenario of the three species. During the glacial period F. adhatodifolia showed a considerable change in its range, occurring in regions considered refuges for some species. Ficus insipida had its environmental suitability decreased, but remained in the Amazon region, while F. citrifolia increased its area of suitability. In the future models (2050 and 2070) F.adhatodifolia showed a decrease in its range on both optimistic and pessimistic scenarios, F.insipida showed an increase in its area of environmental suitability and F.citrifolia has been decreasing and fragmentation in the Amazon region in the optimistic and pessimistic scenarios 2050 and optimistic 2070. The environmental requirements and the potential phylogeographic patterns of the study species are discussed in the context of the generated predictive models.

A concentração de CO2 na atmosfera tem aumentado progressivamente nos últimos anos. Este aumento é atribuído em sua maior parte à ação humana e à atividades como mudanças no uso da terra, desflorestamento e uso de combustíveis fósseis. É previsto que as mudanças do clima decorrentes desse aumento do CO2 irão impactar de forma significativa na agricultura. A cana-de-açúcar é uma planta de grande importância na economia mundial devido ao seu uso na indústria sucroalcoleira. Neste sentido, conhecer como o aumento de CO2 irá impactar nesta cultura é de importância estratégica para o país e para o mundo. Experimentos com cana-de-açúcar cultivada em elevado CO2 têm demonstrado aumento na taxa de fotossíntese, biomassa e no conteúdo de sacarose. Especula-se que a maior taxa de fotossíntese observada nesses experimentos é regulada por meio da taxa de transporte de elétrons, uma vez que genes relacionados a este processo foram observados com maior expressão em alto CO2. No entanto, os mecanismos que envolvem este processo ainda são desconhecidos. Com o objetivo de compreender os mecanismos envolvidos na regulação e funcionamento da fotossíntese em cana-de-açúcar, este trabalho apresenta dados sobre o ciclo diário de fotossíntese e carboidratos não estruturais, bem como dados fisiológicos, bioquímicos e de expressão gênica de plantas cultivadas em atmosfera enriquecida de CO2. Os resultados obtidos mostram que a regulação da fotossíntese em alto CO2 é dada pela manutenção do crescimento que esta condição proporciona às plantas, uma vez que o cultivo no vaso limita o crescimento na raiz e leva a um possível déficit hídrico. Genes e proteínas relacionados direta ou indiretamente ao processo de transporte de elétrons foram encontrados com expressão diferencial, corroborando os dados obtidos nas medidas in vivo. Por outro lado, os dados mostram pouca variação no sistema de captação de CO2, indicando que a principal regulação da fotossíntese em cana-de-açúcar ocorre por meio do sistema de captura de luz. Foram observados proteínas e genes relacionados com o conteúdo de açúcares e com o crescimento, que podem ser pontos importantes de regulação da fotossíntese em cana-de-açúcar. Com os dados obtidos foi possível inferir que o aumento do CO2 na atmosfera irá beneficiar as plantas de cana-de-açúcar, sendo que pontos de regulação descritos neste trabalho têm potencial de utilização como ferramentas que auxiliem na determinação de cultivares mais produtivos. / The atmospheric CO2 concentration has been increasing progressively along the last years. This increase is attributed mainly to humans action and to land use changes, deforestation and fossil fuel burning. Is it predicted that the global climate changes resulting from CO2 increase will impact significantly agriculture. Sugarcane is very important for worlds economy due to its use for sugar and alcohol industry. In this way, the knowledge of how sugarcane will respond at elevated CO2 is important to design strategies for biofuel production and use in Brazil and in the world. In experiments with sugarcane grown under elevated CO2 sugarcane plants have shown an increase in photosynthesis, biomass and sucrose content. It was then speculated that the higher photosynthesis observed in these experiments might be regulated by electron transport rates, since genes related to this process were observed with higher expression in elevated CO2. However, the mechanisms that are related with this process are still unknown. The aim of this thesis was to understand the mechanisms related in the regulation and functioning of photosynthesis in sugarcane in elevated CO2. This work presents data about diurnal cycle of photosynthesis and non structural carbohydrates, physiology, biochemistry and gene expression. The results show that photosynthesis regulation in elevated CO2 is linked with the plant growth that remains under these conditions, since the pots cause roots growth limitations and leads a possibly water deficit. Genes and proteins were found that are related directly or indirectly to electron transport process as seen from differential expression. This corroborates the data obtained from in vivo measurements. On the other hand, our data show little variation in CO2 capture system, indicating that the mainly regulations of photosynthesis in sugarcane occurs due changes in light capture system. Proteins and genes have been observed that associated with sugar content and growth. These might be key for understanding regulation of photosynthesis in sugarcane. With the data obtained it is possible to speculate that elevation of CO2 will benefit the sugarcane plants in the future. Also, the regulation points described in this work have potential to be used as tools to help finding more productive cultivars.

Este estudo busca comparar os posicionamentos adotados por Brasil e Argentina nas negociações internacionais para enfrentamento do problema das mudanças climáticas globais, entender suas motivações e avaliar sua relação com o desenvolvimento econômico de ambos os países. Considerando-se a interrelação da questão das mudanças climáticas globais com aspectos ecológicos, econômicos e sociais, adota-se aqui a perspectiva de busca de um desenvolvimento econômico social e ambientalmente sustentável. / Este estúdio tiene el propósito de comparar los termos adoctados por Brasil y Argentina em las negociaciones internacionales para combatir el problema de los câmbios climáticos globales, entender sus motivaciones y avaliar su relacción com el desarrollo económico de los países. Considerándose la interrelación de los cambios climáticos globales com aspectos ecológicos, económicos e sociales, adoptase la perspectiva de búsqueda de un desarrollo económico, social y ambientalmente sustentable.

Este estudo busca comparar os posicionamentos adotados por Brasil e Argentina nas negociações internacionais para enfrentamento do problema das mudanças climáticas globais, entender suas motivações e avaliar sua relação com o desenvolvimento econômico de ambos os países. Considerando-se a interrelação da questão das mudanças climáticas globais com aspectos ecológicos, econômicos e sociais, adota-se aqui a perspectiva de busca de um desenvolvimento econômico social e ambientalmente sustentável. / Este estúdio tiene el propósito de comparar los termos adoctados por Brasil y Argentina em las negociaciones internacionales para combatir el problema de los câmbios climáticos globales, entender sus motivaciones y avaliar su relacción com el desarrollo económico de los países. Considerándose la interrelación de los cambios climáticos globales com aspectos ecológicos, económicos e sociales, adoptase la perspectiva de búsqueda de un desarrollo económico, social y ambientalmente sustentable.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:37:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Willian Bucker Moraes.pdf: 2543567 bytes, checksum: 39cbc60151124897818f6ebbce433b24 (MD5) Previous issue date: 2009-07-30 / The Rust, caused by the fungus Puccinia psidii Winter, is one of the most important diseases to the eucalypt host. The pathogen causes the disease in clonal minigarden and in young plants in the field, mostly in leaves and in young shoots. The favorable climatic conditions to infection of these pathogen in eucalypt include temperature between 18 to 25 ºC, with periods of at least 6 hours of leaf wetness for 5 to 7 days. Considering the interaction between environment and pathogen, the present study has as objective : (a) to map risk areas for the establishment of eucalyptus rust by exploiting the principle of space-time escape and (b) evaluate the potential impacts of global climate change on the spatial distribution of areas of risk for the occurrence of eucalyptus rust. (a) For the mapping of risk areas, it was calculated the rate of infection from the average daily maximum temperature and leaf wetness, and from this generated the risk index. The data used were obtained from the meteorological database, of the Regional Aracruz and São Mateus (Espírito Santo) and Regional Teixeira de Freitas (Bahia) for the years 2001 to 2006, a total of 23 weather stations. Based on the value of the index of occurrence risk of the eucalyptus rust, were prepared maps of spatial and temporal distribution of the disease, for which it was observed that the risk index varied according to the studied area and months of the year. The months from May to November were more favorable for the occurrence of eucalyptus rust. Thus, the results obtained in this study allowed the working principle of space-time escape, making it possible to schedule the harvest season, driving regrowth and planting of clones according to the level of resistance to disease. (b) To study the potential impacts of global climate change on the distribution of eucalypt rust, were prepared monthly maps of risk areas for the occurrence of disease, considering the current climatic conditions, based on a historical series from 1961 to 1990 and future scenarios A2 and B2, for the decades 2020, 2050 and 2080 provided by the Intergovermental Panel on Climate Change (IPCC). The weather conditions were classified into three categories, according to the potential risk of disease occurrence, considering the temperature (T) and relative humidity (RH): ): i) high risk (18 &#8804; T &#8804; 25 ºC and UR &#8805; 90%); ii) medium risk (T &#61500; 18 ou T > 25 ºC e UR 90%; T < 18 ou T &#61502; 25 ºC e UR &#8805; 90%); and iii) low risk (T 18 ou T > 25 ºC e UR 90%). Data about the future climate scenarios were provided by the GCM Change Fields. It was used in this work the simulation model Hadley Center for Climate Prediction and Research (HadCM3) using the Idrisi 32. Based on the results obtained observed that there will be reduction in the area favorable for the occurrence of eucalyptus rust, and this reduction will be gradual for the decades of 2020, 2050 and 2080 being more pronounced in scenario A2 than in B2. However, it is important to note that large areas still remain favorable for disease development, especially in the colder months of the year, in other words, from May to July. Thus, the knowledge generated in this work, coupled with the development of predictive models of the disease, can be important tools in the integrated management of eucalyptus rust / A ferrugem, causada pelo fungo Puccinia psidii Winter, é um das doenças mais importantes para a eucaliptocultura. O patógeno causa doença em minijardim clonal e em plantas novas no campo, principalmente em folhas e em brotações jovens. As condições climáticas favoráveis para infecção deste patógeno em eucalipto incluem temperatura entre 18 a 25 °C, com períodos de pelo menos 6 horas de molhamento foliar, por 5 a 7 dias consecutivos. Considerando a interação entre ambiente e patógeno, o presente trabalho teve como objetivos: (a) mapear áreas de risco ao estabelecimento da ferrugem do eucalipto explorando o princípio de escape espaço-temporal; e (b) avaliar os potenciais impactos das mudanças climáticas globais sobre a distribuição espacial das áreas de risco para ocorrência da ferrugem do eucalipto. (a) Para o mapeamento das áreas de risco, foi calculado o índice de infecção, a partir da média diária da temperatura máxima e do período de molhamento foliar, sendo a partir deste gerado o índice de risco. Os dados utilizados foram obtidos do banco de dados meteorológicos, das Regionais Aracruz e São Mateus (Espírito Santo) e da Regional Teixeira de Freitas (Bahia), referentes aos anos de 2001 a 2006, totalizando 23 estações meteorológicas. Com base no valor do índice de risco de ocorrência da ferrugem do eucalipto, elaboraram-se mapas de distribuição espaço-temporal da doença, pelos quais foi possível observar que o índice de risco variou em função da área estudada e dos meses do ano. Os meses de maio a novembro apresentaram maior favorabilidade para ocorrência da ferrugem do eucalipto. Sendo assim, os resultados obtidos nesse estudo permitiram trabalhar o princípio de escape espaço-temporal, tornando possível a programação da época de colheita, condução de rebrota e plantio de clones de acordo com o nível de resistência à doença. (b) Para o estudo dos impactos potenciais das mudanças climáticas globais sobre a distribuição da ferrugem do eucalipto, elaboraram-se mapas mensais das áreas de risco para ocorrência da doença, considerando as condições climáticas atuais, com base em uma série histórica de 1961 a 1990 e os cenários futuros A2 e B2, para as décadas de 2020, 2050 e 2080 disponibilizados pelo Intergovermental Panel on Climate Change (IPCC). As condições climáticas foram classificadas em três categorias, de acordo com o risco potencial de ocorrência da doença, considerando a temperatura (T) e umidade relativa do ar (UR): i) alto risco (18 &#8804; T &#8804; 25 ºC e UR &#8805; 90%); ii) médio risco (T &#61500; 18 ou T > 25 ºC e UR 90%; T < 18 ou T &#61502; 25 ºC e UR &#8805; 90%); e iii) baixo risco (T 18 ou T > 25 ºC e UR 90%). Os dados sobre os cenários climáticos futuros foram fornecidos pelo GCM Change Fields. Empregou-se neste trabalho o modelo de simulação Hadley Centre for Climate Prediction and Research (HadCm3), utilizando o software Idrisi 32. Com base nos resultados obtidos observou-se que haverá redução da área favorável para ocorrência da ferrugem do eucalipto, sendo que esta redução será gradativa para as décadas de 2020, 2050 e 2080, sendo mais acentuada no cenário A2 que no B2. Entretanto, é importante ressaltar que extensas áreas ainda continuarão favoráveis ao desenvolvimento da doença, principalmente nos meses mais frios do ano, ou seja, maio a julho. Desta forma, os conhecimentos gerados neste trabalho, aliados com o desenvolvimento de modelos de previsão da doença, podem constituir ferramentas importantes no manejo integrado da ferrugem do eucalipto