Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Since evolution is considered the unifying thread for the biological sciences, biology Since evolution is considered the unifying thread for the biological sciences, biology education should have an evolutionary perspective in its various contents. To promote a coherent teaching and learning in biology, especially in the field of systematics and taxonomy of living beings, it is necessary to understand the dynamics of life guided by the evolutionary process. A real possibility of evolutionary approach is the use of cladograms in teaching topics such as zoology, botany and physiology, among others. The Phylogenetic Systematics is a methodology for classification of organisms that seeks to reflect the evolutionary history of groups and bring them together based on the degree of phylogenetic relatedness. The importance of Phylogenetic Systematics be effectively worked in schools in a clear and precise way, making integration with several other knowledge, pointed to the relevance of diagnosing different notions that teachers have regarding this topic and the contribution of textbooks. This study aims: 1) to investigate teachers' conceptions about concepts and relevance of biological evolution and phylogenetic systematics in teaching animal diversity; 2) consider whether to approach the subject in textbooks may contribute to the understanding of evolution as a dynamic and non-linear process, stimulating development of the tree thinking by the student; and 3) to prepare a model of activity on the subject for pedagogical practice of teachers. A survey of teachers used a quantitative and qualitative approach, through the analysis of a questionnaire applied to teachers of science and biology. For the analysis and interpretation of the data we used the technique of the Discourse of the Collective Subject,, which is a possibility of preliminary analysis of the reports of the subjects to select the participants central ideas. The questionnaire also contained questions related to the interpretation of phylogenies. The results showed that most teachers use the description of the morphological and physiological characteristics of animals in classes, as well as they recognize the importance of approaching evolution through the phylogenetic systematics, but have difficulty in interpreting and using this tool. The analysis of the textbooks showed that the works have important aspects, such as description of events and procedures for construction of cladograms, and can contribute to the teaching of the "thinking tree". The didactic material prepared in the form of a board game can be a tool to support classes on the subject. Thus, the analysis of the possibilities of use of phylogenetic systematics as didactic transposition method for teaching science held by the teacher and the textbook, based on evolutionary approach, revealed the need to contribute to a reflection of the teacher's pedagogic practice. Furthermore, the indispensability of charting new paths in teaching and learning process, consistent with current scientific knowledge. / Como a evolução é considerada a linha unificadora para as Ciências Biológicas, o ensino de Biologia deveria ter uma perspectiva evolutiva em seus diversos conteúdos. Para promover um ensino e aprendizagem coerente em Biologia, em especial na área da sistemática e taxonomia dos seres vivos, é necessário entender a dinâmica da vida orientada pelo processo evolutivo. Uma possibilidade real de abordagem evolutiva é a utilização de cladogramas no ensino de tópicos como zoologia, botânica e fisiologia, entre outros. A Sistemática Filogenética é uma metodologia de classificação dos organismos que busca refletir a história evolutiva dos grupos e reuni-los com base no grau de parentesco filogenético. A importância da Sistemática Filogenética ser efetivamente trabalhada nas escolas de forma clara e precisa, fazendo a integração com diversos outros conhecimentos, apontou para a pertinência de diagnosticar diferentes noções que professores têm a respeito deste tema e a contribuição dos livros didáticos. Este estudo tem como objetivos: 1) investigar as concepções dos professores sobre conceitos e relevância da evolução biológica e da sistemática filogenética no ensino da diversidade animal; 2) analisar se a abordagem do tema em livros didáticos pode contribuir para o entendimento da evolução como um processo dinâmico e não linear, estimulando o desenvolvimento do pensamento em árvore (tree thinking) por parte do aluno; e 3) preparar um modelo de atividade sobre a temática para prática pedagógica dos professores. A pesquisa com professores utilizou uma abordagem quanti-qualitativa, tendo como instrumento de coleta um questionário aplicado a professores de Ciências e Biologia. Para a análise e interpretação dos dados foi utilizada a técnica do Discurso do Sujeito Coletivo, sendo esta uma possibilidade de análise preliminar dos relatos dos sujeitos para selecionar as ideias centrais dos participantes. O questionário aplicado também continha questões relacionadas à interpretação de filogenias. Os resultados mostraram que a maioria dos professores utiliza a descrição das características morfológicas e fisiológicas no estudo dos animais, reconhece a importância de abordagem evolutiva através da sistemática filogenética, mas tem dificuldade de interpretação e uso dessa ferramenta. A análise dos livros didáticos mostrou que as obras apresentam aspectos relevantes, como descrição de acontecimentos e procedimentos para construção de cladogramas, podendo contribuir com o ensino do pensamento em árvore . O material didático elaborado em forma de jogo de tabuleiro pode representar uma ferramenta de apoio docente nas aulas sobre o assunto. Dessa forma, a análise das possibilidades de uso da sistemática filogenética como método de transposição didática para o ensino de Ciências, realizada pelo professor e pelo livro didático, pautado numa abordagem evolutiva, revelou a necessidade de contribuir para uma reflexão da prática pedagógica do professor. Além disso, a imprescindibilidade de traçar novos caminhos no processo ensino e aprendizagem, compatíveis com o conhecimento científico atual.

RESUMO Alfonso Castro, H. L. Caracterização molecular de dengue tipo 3 isolados no Brasil e no Paraguai. 2010. 105f. Dissertação (Mestrado). Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, 2010. O vírus da dengue (DENV), pertencente ao gênero Flavivirus da família Flaviviridae, é a arbovirose de maior impacto em saúde pública na atualidade. A infecção com qualquer do quatro sorotipos de dengue (DENV-1, -2, -3 e -4) pode ser assintomática ou causar doença febril (DF) que pode evoluir para uma forma mais grave, e algumas vezes fatais, caracterizada por derrame capilar, trombocitopenia. A introdução do DENV-3, genótipo III, nas Américas coincidiu com um aumento no número de casos graves da doença. Este vírus causou uma grande epidemia em 2002 no Rio de Janeiro e posteriormente se espalho em todas as regiões do pais, chegando inclusiva ao Paraguai. Diversos estudos filogenéticos e evolutivos foram realizados com o DENV-3 nas Américas, mas utilizando sequências genômicas parciais. Neste trabalho temos por objetivo analisar o relacionamento filogenético e evolutivo de DENV-3 isolados no Brasil e no Paraguai analisando a sequência genômica completa. A sequência de vírus isolados no Brasil (n=9) e no Paraguai (n=3) foram comparadas com 527 sequências depositadas no GenBank. As 12 cepas virais isoladas no Brasil e no Paraguai pertencem ao grupo americano do genótipo III. Analisando a árvore filogenética dos DENV-3 observamos três genótipos e diversas linhagens, sub-linhagens e clados dentro de cada genótipo. A distância genética entre os genótipos foi de 7,3 a 7,5%, entre as linhagens de 3,2 a 5,3%, entre as sub-linhagens 2,5 a 3,2% e entre os clados de 1,0 a 1,9%. A taxa evolutiva dos vírus variou entre 1,2x10-4 a 8,2x10-4 subs/sitio/ano. O ancestral comum do genótipo I teria surgido entre 1849-1945, do genótipo II entre 1916-1960, e do genótipo III entre 1876-1923. Os diferentes grupos genéticos apresentam motif de aminoácidos característicos. Estes dados serão de grande utilidade para uma melhor caracterização dos DENV-3 em futuras epidemias e, inclusive, poderão ser utilizados para seleção de candidatos a vacina. / ALFONSO CASTRO, H. L. Molecular characterization of dengue type 3 isolated in Brazilian and Paraguay. 2010. 105f. Dissertation (Master). Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, 2010. Infections of humans with dengue viruses (DENV), which belong to the genus Flavivirus(family, Flaviviridae), can be subclinical or cause illnesses ranging from a mild, flu-like syndrome with rash (dengue fever [DF]) to a severe and some times fatal disease, characterized by capillary leakage, thrombocytopenia, and sometimes hypovolemic shock (hemorrhagic dengue fever [DHF/DSS]). DENV are classified in four immunological distinct serotypes: DENV-1 to 4. Recently, a dramatically increase of DHF/DSS cases in the Americas have bee see, and this increase coincided with the introduction of the dengue virus type 3, genotype III. This virus causes a great epidemic in 2002 in the city of Rio de Janeiro and later, the virus spread in Paraguay. Phylogenetics and evolutionary studies have bee carried out with DENV-3 isolated worldwide, but using sequences partial genomic. In this work, we have analyzed the genetic diversity of DENV-3 of Brazilian and Paraguayan isolated, analyzing the complete sequences genomic. The Brazilian (n=9) and Paraguayan (n=3) isolated, were compared with 527 sequences deposited in the GeneBank. Theses isolated, belong to the American group of the genotype III. The phylogenetic analysis of complete genome of the DENV-3, confirmed the existence of three known genotypes and suggested the presence of other groups within each genotype named of the lineages, sub-lineages and clades. The genetic distance among the genotypes were of 7,3 to 7,5%, among the lineages of 3,2 to 5,3%, among the sub-lineages of 2,5 to 3,2% and among clades of 1,0 to 1,9%. The evolutionary rates of the viruses varied among 1,2x10-4 to 8,2x10-4 s/s/y. The age of the ancestral common more recent of the genotype I, possibly are among 1849-1945, the ancestral common of the genotype II, among 1916-1960 and the ancestral common more recent of the genotype III, among 1876-1923. The different genetic groups present motif of amino acids. These data could provide information for a better understanding of the evolution of theses viruses, and even for selection of candidate vaccine

Made available in DSpace on 2015-04-17T14:55:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 815263 bytes, checksum: b2a7881211ea09539084f0360e28deeb (MD5) Previous issue date: 2013-04-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Based on diet, microhabitat use and morphometry data, we investigated the importance of ecological and historical (phylogenetic) factors an anuran assemblage (16 species) in a urban fragment of Atlantic Rainforest in northeast Brazil. The niche breadth for microhabitat use was low for all species, while diet niche breadth was high for the majority. The main food categories were Coleoptera and Orthoptera, and the close related species showed distinct diet. The pseudo-community analysis indicated the presence of structure for diet and microhabitat use. The canonical phylogenetic ordination detected historical effects in microhabitat use and morphology for Hylidae and Leptodactylidae. However, none historical effect was found for diet. Then, we conclude that the structure found in null models is phylogenetic for microhabitat and ecological for diet. Nevertheless, it can be stated that recent perturbations could be more important in structure assemblage, due to low diversity and great diet plasticity of species, indicating possible ecological release. / A busca por padrões na partição de recursos é revela informações acerca das interações ecológicas das espécies. Baseando-se em dados da dieta, uso de microhábitat, morfometria nós investigamos a importância dos fatores ecológicos e históricos (filogenéticos) na organização de uma taxocenose de anuros (16 espécies) de um fragmento urbano de Floresta Atlântica no nordeste brasileiro. A largura de nicho de uso de microhábitat foi baixa para todas as espécies, enquanto a de dieta foi alta para a maioria. As principais categorias alimentares foram Coleoptera e Orthoptera, sendo que as espécies mais próximas filogeneticamente apresentaram dieta distinta. A análise de pseudo-comunidades indicou a presença de estrutura para dieta e uso de microhábitat. A análise de ordenação canônica detectou efeito histórico no uso de microhábitat e morfometria para as famílias Hylidae e Leptodactilydae, porém, nenhum efeito histórico foi encontrado para dieta. Com isso, concluímos que a estrutura encontrada nas análises de modelos nulos são de ordem filogenética para microhábitat e ecológica para a dieta. Contudo, pode-se afirmar que as perturbações recentes podem ser mais importantes na estruturação da taxocenose, em virtude da baixa diversidade e grande plasticidade alimentar das mesmas, indicando possível liberação ecológica.

Made available in DSpace on 2015-04-17T14:55:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 8341348 bytes, checksum: 3c793b10a08a57a4fe65df46346e7385 (MD5) Previous issue date: 2013-03-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The first classifications for the annelids were presented within a peculiar group of worms grouped within Class Vermes. The group was initially divided into Errant Annelides, Tubicolous or Sedentary Annelides, Terricolous Annelids, and Freshwater Annelids. These classifications did not reflect common ancestry. With the advent of phylogenetic systematics, many proposals were made for other organisms, attempting to reflect true relationships. The first proposals for annelids and polychaetes appeared in the 90s, based on morphology, and attempted to confirm the monophyly of these two groups. In these analyses, the Pogonophora were reduced to a family of Polychaeta, the Siboglinidae. These results remained incongruent when compared to results obtained later from molecular data. Another phylogenetic proposal presented the Pogonophora as being close to the sedentary polychaetes, closely related to Owenia. In this proposal, the clade Metameria was established to group the annelids, Enterocoela and Deuterostomia. Pogonophora as a family of Polychaeta disregards the evolutionary relationships that this taxon shares with the deuterostomes. In the present work, polychaetes with tori were selected as the ingroups of the analysis, together with Pogonophora, and including Phoronida and Pterobranchia, in order to establish genealogical relationships among these taxa. For parsimony analyses molecular data from 18S rRNA, morphological data coded as binary (a/p), multistate, and combined data (multistate molecular and morphological data) were used. Several slightly different topologies appeared in our results on morphology and molecules. On the other hand, the combined data was similar to the topology obtained from multistate morphology. From these analyses, we hypothesize that sedentary polychaetes with tori (including Pogonophora) are strictly related to Phoronida and Deuterostomia, their tagmatization being considered a particularly important synapomorphy. Finally, we emphasize the paraphyletic nature of Protostomia, Spiralia, Trochozoa and Lophotrochozoa, which are contrasted to the monophyletic Metameria. / As primeiras classificações para os anelídeos foram representadas para um grupo peculiar de vermes que formavam as primeiras famílias de poliquetas, agrupadas dentro da Classe Vermes. O grupo foi dividido inicialmente em Annélides Errantes, Annélides tubicoles ou Sédentaires, Annélides Terricoles e Annélides souceuses. Essas classificações não refletiam ancestralidade comum. Com o surgimento da sistemática filogenética, muitas propostas foram apresentadas para vários outros grupos de organismos, buscando refletir as relações de parentescos. A partir da década de 90 surgiram os primeiros trabalhos de filogenia com dados morfológicos para os anelídeos e poliquetas, com objetivo de confirmar a monofila dos dois grupos. Nestas análises, Pogonophora foi reduzido a uma família de Polychaeta, os Siboglinidae. Os resultados permaneceram incongruentes quando comparados os dados morfológicos com os dados moleculares, que surgiram posteriormente. Outras propostas filogenéticas apresentaram os Pogonophora como grupo próximo aos poliquetas sedentários, relacionados com os Owenia. Nessa proposta, foi estabelecido o clado Metameria para agrupar anelídeos, Enterocoela e Deuterostomia. Pogonophora como uma família de Polychaeta quebra a relação de paradigma evolutivo que este táxon compartilha com os Deuterostômios. Neste trabalho, se usou como grupo interno poliquetas com tori, Pogonophora, Phoronida e Pterobranchia, a fim de estabelecer relações genealógicas entre eles. Desta forma, se usou para análise de parcimônia dados moleculares 18S rRNA, dados morfológicos codificados como binário e multiestados, e dados combinados (moleculares e morfológicos multiestados). Os resultados mostraram várias hipóteses que se diferenciaram um pouco nas topologias, quando foram comparados os cladogramas de caracteres moleculares com os cladogramas de caracteres morfológicos. Embora, a topologia de caracteres combinadas se mostrou igual à topologia de caracteres morfológicos multiestados. Dessa maneira, hipotetiza-se a partir das análises aqui obtidas, que os poliquetas sedentários portadores de tori (incluindo Pogonophora) estão estritamente relacionados aos Phoronida e Deuterostomia, principalmente quando se ressalta o processo de tagmatização. Finalmente, enaltece-se a parafilia de Protostomia, Spiralia, Trochozoa e Lophotrochozoa, ressaltando o monofiletismo de Metameria.

The evolution of synapses from early proto-synaptic protein complexes in unicellular eukaryotes to sophisticated machines comprising thousands of proteins parallels the emergence of finely tuned synaptic plasticity, a molecular correlate for memory and learning. Phenotypic change in organisms is ultimately the result of evolution of their genotype at the molecular level. Selection pressure is a measure of how changes in genome sequence that arise though naturally occurring processes in populations are fixed or eliminated in subsequent generations. Inferring phylogenetic information about proteins such as the variation of selection pressure across coding sequences can provide valuable information not only about the origin of proteins, but also the contribution of specific sites within proteins to their current roles within an organism. Recent evolutionary studies of synaptic proteins have generated attractive hypotheses about the emergence of finely-tuned regulatory mechanisms in the post-synaptic proteome related to learning, however, these analyses are relatively superficial. In this thesis, I establish a scalable molecular phylogenetic modelling framework based on three new inference methodologies to investigate temporal and spatial aspects of selection pressure changes for the whole human proteome using protein orthologs from up to 68 taxa. Temporal modelling of evolutionary selection pressure reveals informative features and patterns for the entire human proteome and identifies groups of proteins that share distinct diversification timelines. Multi-ontology enrichment analysis of these gene cohorts was used to aid biological interpretation, but these approaches are statistically under powered and do not capture a clear picture of the emergence of synaptic plasticity. Subsequent pathway-centric analysis of key synaptic pathways extends the interpretation of temporal data and allows for revision of previous hypotheses about the evolution of complex synaptic function. I proceed to integrate inferred selection pressure timeline information in the context of static protein-protein interaction data. A network analysis of the full human proteome reveals systematic patterns linking the temporal profile of proteins’ evolution and their topological role in the interaction graph. These graphs were used to test a mechanistic hypothesis that proposed a propagating diversification signal between interactors using the temporal modelling data and network analysis tools. Finally, I analyse the data of amino-acid level spatial modelling of selection pressure events in Arc, one of the master regulators of synaptic plasticity, and its interactors for which detailed experimental data is available. I use the Arc interactome as an example to discuss episodic and localised diversifying selection pressure events in tightly coupled complexes of protein and showcase potential for a similar systematic analysis of larger complexes of proteins using a pathway-centric approach. Through my work I revised our understanding of temporal evolutionary patterns that shaped contemporary synaptic function through profiling of emergence and refinement of proteins in multiple pathways of the nervous system. I also uncovered systematic effects linking dependencies between proteins with their active diversification, and hypothesised about their extension to domain level selection pressure events.

Os processos de dispersão, sobrevivência da prole e os períodos fenológicos das espécies vegetais, são o resultado tanto de sua história evolutiva quanto de suas adaptações ao ambiente. Para analisar o padrão evolutivo destes processos, foi testada a hipótese de que a similaridade entre espécies aparentadas em relação aos seus atributos reprodutivos (frutos, sementes e a fenologia da floração e frutificação) é maior do que o esperado por mero acaso (alto sinal filogenético), através de testes de Mantel parcial controlando o efeito da forma de vida das espécies. Os resultados revelaram que a maioria dos atributos de sementes, dois atributos dos diásporos (display das cores e a porcentagem de polpa) e o tempo de desenvolvimento dos diásporos, apresentaram um moderado sinal filogenético. Isto sugere que a conservação de atributos de sementes para sobrevivência da prole e a labilidade dos atributos de diásporos buscando dispersões mais efetivas, afetam significativamente o fitness das espécies, além de indicar uma influência do tempo de desenvolvimento dos diásporos nos picos de frutificação. / The processes of dispersal, offspring survival and phenological periods of plant species result both from their evolutionary history and adaptations to the environment. To analyze the evolutionary pattern of these processes, the hypothesis that the similarity among related species in relation to their reproductive traits (fruits, seeds and the phenology of flowering and fruiting) is higher than expected by chance (high phylogenetic signal) was tested through partial Mantel tests, controlling for the effect of species life form. The results revealed that most seed traits, two diaspores traits (color display and pulp percentage) and the time of diaspore development, show moderate phylogenetic signal. This suggests that the conservation of seed traits for offspring survival and the lability of diaspore traits seeking more effective dispersions, significantly affect the species fitness, and it also indicates the influence of the time of diaspore development on the fruiting peaks.

Os gradientes de riqueza e diversidade foram extensivamente explorados por ecólogos, estudando as interações dos organismos com o meio em escalas locais, e biogeógrafos, que buscam entender como os organismos se distribuem atualmente e no passado na superfície da terra em relação a dinâmicas de extinção, especiação e dispersão. Mas tão fundamental quanto saber o que determina o número de espécies em um determinado local, é saber o que determina quem são as espécies que ocorrem ali, ou seja, a composição de espécies. Nas últimas décadas, os ecólogos têm reconhecido que a organização das comunidades não é determinada apenas pelo ambiente atual e por interações biológicas, mas também pela história evolutiva dos clados que compõem as comunidades e pelo histórico biogeográfico da região. Os caminhos evolutivos de cada linhagem que compõe o pool de espécies se tornam as peças chave na explicação dos padrões de riqueza e diversidade atuais. Eu avaliei fatores ambientais e espaciais que influenciaram a organização dos clados de tiranídeos em sítios distribuídos ao longo da área de ocorrência da floresta com Araucaria, e como os gradientes de estrutura filogenética, juntamente com variáveis espaciais, ambientais e de disponibilidade de recurso, afetam a distribuição dos tiranídeos frugívoros naquele bioma. Os resultados mostraram que fatores históricos são os principais determinantes da organização dos clados e da variação espacial da frugivoria por Tyrannidae ao longo do gradiente de distribuição da floresta com Araucaria. Os resultados indicam que os processos ecológicos de organização das diferentes comunidades localizadas nesse tipo florestal são, de maneira geral, determinados pela dinâmica histórica de retração e expansão da floresta com Araucaria como um todo. A utilização de gradientes filogenéticos ajudou a elucidar alguns mecanismos históricos, como dinâmicas passadas de dispersão e especiação dos grupos, por trás de padrões de variação na frugivoria, que indicam uma possível conservação filogenética de nicho. / Gradients of richness and diversity were extensively addressed by ecologists studying the interactions between organisms and the environment in local scales, and by biogeographers seeking to understand the current and past distribution of organisms in relation to extinction, speciation and dispersal dynamics. Besides untangling the drivers of species richness in a certain site, it is also important to understand what species occur in that site, i.e. species composition. Recently, ecologists have recognized that community assembly is not only influenced by current environment and biological interactions, but also by the evolutionary history of clades in the community and by the biogeographical history of the region. The evolutionary path of each lineage within the species pool is now considered important to explain the current richness and diversity patterns. I evaluated how environmental and spatial factors drive Tyrannidae phylogenetic assembly in sites distributed along Araucaria forest range and how phylogenetic gradients, together with resource availability, spatial and environmental variables, affect the frugivorous Tyrannidae in that biome. The results showed that historical factors are the main determinants of phylogenetic assembly and of spatial variation in frugivory by Tyrannidae in the distribution range of the Araucaria forests. The results indicated that ecological processes that structure community assemblies in the Araucaria forests are, in a general way, determined by the historical dynamic of expansion and contraction of Araucaria forest as a hole. The use of phylogenetic information helped us to elucidate some historical mechanisms behind the variation pattern of frugivory, which indicated possible phylogenetic niche conservatism.

Em ecologia de comunidades buscam-se padrões reproduzíveis, dentre os quais se destaca a busca por regras de montagem ou padrões de organização de comunidades. Diante disso propomos a avaliação desses padrões, com base em convergência e divergência de atributos (TCAP – trait convergence assembly patterns e TDAP – trait divergence assembly patterns, respectivamente), e da influência filogenética na organização de assembléias de espécies lenhosas em florestas. As comunidades foram descritas a partir de atributos funcionais de espécies vegetais, considerando um gradiente sucessional de Floresta Ombrófila Mista, entre áreas que sofreram supressão total da vegetação (denominadas comunidades iniciais) e áreas que não sofreram intervenções expressivas (comunidades avançadas). Para tal, as espécies amostradas, tanto para o estrato superior (indivíduos com DAP ≥ 10 cm), quanto para o estrato inferior (indivíduos com altura > 0,10 m e até 1 cm de DAP), que apresentaram frequência superior a 10%, considerando a amostragem total, foram descritas a partir de 17 atributos funcionais e por relações filogenéticas. Os dados foram analisados a partir de algoritmos baseados em multiplicação e correlações parciais entre diferentes matrizes, que possibilitam discriminar a relevância de TCAP, TDAP e do sinal filogenético para os padrões. Os resultados indicaram que está ocorrendo estruturação das comunidades vegetais a partir dos padrões avaliados, seja convergência ou divergência, relacionados, também, com a filogenia. Diante disso, avaliamos fatores abióticos (filtros ambientais) e bióticos (filtros bióticos) exercem efeitos distintos em comunidades ao longo de um gradiente sucessional, sendo possível observar, também, o sinal filogenético nessas. / In community ecology reproducible patterns are sought, among which stands out the search for assembly rules or assembly patterns. Considering this we propose to evaluate these patterns, based on convergence and divergence of attributes (TCAP – trait convergence assembly patterns and TDAP – trait divergence assembly patterns, respectively) and the phylogenetic influence in the organization of assemblages of woody species in forests. The communities were described from functional traits of plant species, considering a successional gradient of Araucaria Forest, among areas subjected to total removal of vegetation (called initial communities) and areas that haven’t suffered significant interventions (advanced communities). To this end, the species sampled for both the upper stratum (individuals with DBH ≥ 10 cm), and for the lower stratum (individuals with height > 0.10 m and until 1 cm DBH), which had a frequency exceeding 10%, considering the total sampling, were described from 17 functional attributes and phylogenetic relationships. Data were analyzed using algorithms based on multiplication and partial correlations between different matrixes, which permit to discriminate the relevance of TCAP, TDAP and phylogenetic signal to the patterns. The results indicated that is occurring organization of plant communities from the patterns assessed, either convergence or divergence, related also with the phylogeny. Given this, we conclude that abiotic (environmental filters) and biotic (biotic filters) factors exert distinct effects on communities along a successional gradient, and it was possible to observe also the phylogenetic signal in these.

Neste trabalho, avaliamos como arbustos pioneiros regulam comunidades lenhosas em uma restinga subtropical. Arbustos têm grande capacidade de modificar ecossistemas, pois alteram o fluxo de nutrientes e água do solo, aprisionam sementes transportadas por água ou vento sob suas copas, e oferecem recursos a dispersores. A combinação desses processos leva ao surgimento de ilhas de fertilidade em áreas de vegetação herbácea, aumentando a diversidade local. Interações biológicas são fatores determinantes na coexistência de espécies nessas ilhas arbustivas. Portanto, utilizamos atributos vegetativos de arbustos e distância filogenética média (MPD) entre as espécies para avaliar como a riqueza, a abundância e a diversidade (i.e. Entropia Quadrática de Rao, EQR) são reguladas em moitas de restinga. Também comparamos esses mesmos parâmetros nas áreas de vegetação predominantemente herbácea circundantes às ilhas arbustivas. A fim de entender a estruturação filogenética nesse ambiente, calculamos o net relatedness index (NRI) de cada moita. Nossos dados reforçam a importância de arbustos pioneiros sobre a vegetação de áreas predominantemente campestres devido à sua capacidade de modificar o micro-habitat sob suas copas e pelas interações com espécies que colonizam as ilhas arbustivas. / In this work we tested how pioneer shrubs regulate community structure in woody islands of a subtropical sand-dune (restinga) environment. Shrubby species show a great ability to modify ecosystems, since they change the flux of nutrients and water in the soil, they retain under their crowns seeds carried by water or wind, and the seeds in turn attract new dispersers. The combination of these processes leads to the formation of fertility islands in areas with herbaceous vegetation, increasing the local diversity. Biological interactions are determinant factors in the coexistence of species in these shrubby islands. So we used vegetative traits of shrubs and mean phylogenetic distance (MPD) between species to evaluate how richness, abundance and diversity, i.e., Rao‟s quadratic entropy (RQE), are regulated in sand-dune woody islands. We also evaluated the same parameters in the surrounding areas with predominantly herbaceous vegetation. In order to understand the phylogenetic structuring in this environment we estimated the net relatedness index (NRI) in each woody thicket. Our data reinforce the importance of pioneer shrubs in a matrix of the predominantly open grassland vegetation because of their ability to modify the microhabitat under their crowns and their interactions with other species which colonize the shrubby islands.

One of the most relevant issues in the field of biology is the unveiling of the evolutionary history of different species and organisms. The evolutionary relationships of these species and organisms are explained by constructing phylogenetic trees whose leaves represent species and whose internal nodes represent hypothesized ancestors. The tree reconstruction process is known as Phylogenetic Inference. Phylogenies can be used not only for explaining the evolutionary history of organisms but also for many other purposes such as the design of new drugs by tracking the evolution of diseases. In the last few years, the amount of genetic data collected from organisms and species has increased greatly. Based on this, biologists have sought methods that are capable of computing phylogenies of small, medium, and even large datasets in a reasonable time and with accuracy. The neighbor-joining method is one used most for phylogenetic inference because of its computation efficiency. Since the increase of datasets, novel neighbor-joining- based approaches have been developed with the goal of computing efficiency and accurate phylogenies of thousands of sequences. Therefore, this study compared the canonical neighbor-joining method represented by MEGA software with two novel neighbor-joining-based approaches--the NINJA method and the FastTree method--to identify the most efficient and effective method for the computational performance, topological accuracy, and topological similarity through the scalability of the sequences size. The study was accomplished by executing experiments using small, medium, and large protein and nucleotide sequences. The FastTree method was the most successful at balancing the trade-off among the Computational Performance, Topological Accuracy, and Topological Similarity when scaling up the number of sequences in this study.