Na pesquisa evolutiva do grupo Hydrozoa, um dos maiores desafios continua sendo a proposta de relações históricas entre grandes grupos. A partir de um ciclo de vida \"tradicional\" nos Medusozoa, determinado pela metagênese (a geração da fase adulta pelágica de medusa a partir de um pólipo bentônico), as linhagens apresentam espécies com formas alternativas de ciclo de vida e uma riqueza de espécies diversa, sendo destacado o grupo mais rico em espécies, os Leptothecata. Novos dados moleculares para diversas espécies de Hydrozoa, e principalmente de Leptothecata, foram gerados para combinar com informação genética já disponível. A partir de matrizes multilocus e individuais gênicas de marcadores ribossomais, foram realizadas diferentes análises para inferir e avaliar filogenias, assim como também para definir e estabelecer o impacto dos métodos utilizados na qualidade dos estudos filogenéticos desenvolvidos para Hydrozoa em geral, e Leptothecata de forma específica. Os resultados permitem propor novas relações sistemáticas básicas nos Hydroidolina, assim como uma nova classificação taxonômica para uma das suas linhagens principais, os Leptothecata. A partir do cenário filogenético obtido, são discutidos fenômenos que podem ter promovido o padrão macroevolutivo do grupo dos leptotecados. Desafios e questões de genética evolutiva, que podem ser de grande relevância na evolução do grupo, são apresentados como vínculo temático para futuros estudos no capítulo final / In modern evolutionary research considering lineages such as the Hydrozoa, one of the major challenges is the proposal of historical relationships between their main groups. From a \"traditional\" life cycle in Medusozoa, defined by a metagenesis process (the generation of a pelagic adult phase from a benthic polyp), the lineages exhibit a diverse array of life cycles and species richness, with Leptothecata being considered the richest group in number of species. New molecular data for diverse Hydrozoa species, particularly from Leptothecata, were generated to combine with available genetic information. From new multilocus and single gene matrices of ribosomal markers, different analyses were created to infer and evaluate phylogenies, as well as to define and establish the impact of used methods on data treatment and nodal support to Hydrozoa, and more specifically, Leptothecata.The results allow proposing new basic systematic relationships in Hydroidolina, as well as a new taxonomic classification for Leptothecata. From this phylogenetic scenario, potential phenomena that may have promoted the macroevolutionary pattern of the group are presented and discussed. Questions and challenges from evolutionary genetics, which may be relevant in the evolution of the group, are presented as nexus for future studies in the final chapter

Foi realizado um estudo das relações filogenéticas de Stygarctidae e Digitopoda (Tardigrada, Archaeotardigrada, Macrocephala) seguindo-se os princípios e métodos henniguianos. Foram selecionados na literatura os caracteres morfológicos utilizados para os dois grupos: 61 caracteres (43 binários e 18 multiestado) para 17 táxons terminais, de Stygarctidae, ao nível de espécie, e 40 caracteres (31 binários e 9 multiestado) para 10 táxons superiores de Digitopoda. As análises manuais produziram cladogramas totalmente resolvidos com 101 passos evolutivos e índice de consistência 0,86 para Stygarctidae, e 79 passos evolutivos e índice de consistência 0,63 para Digitopoda. Também foram feitas análises numéricas, com o auxílio do programa Hennig 86, comparando-se os resultados destas com as análises manuais. O algoritmo utilizado foi o mhennig*. O consenso de duas árvores de Stygarctidae apresentou topologia idêntica à do cladograma supracitado, com 98 passos evolutivos, índice de consistência 0,77 e índice de retenção 0,82. No caso de Digitopoda, o consenso de duas árvores apresentou uma topologia radicalmente diferente do resultado manual, com 66 passos evolutivos, índice de consistência 0,68 e índice de retenção 0,63. Também foram analisados dois caracteres multiestado, cada um com duas condições apomórficas, para três táxons terminais (nível de espécie) de Orzeliscinae. Neste caso, o cladograma obtido apresentou quatro passos evolutivos e índice de consistência 1. Stygarctidae foi mantido como táxon monofilético, apresentando a seguinte topologia entre os seus gêneros: ((Parastygarctus + Stygarctus) + ((Mesostygarctus + Pseudostygarctus) + Megastygarctides)). Digitopoda foi subdividido em dois táxons monofiléticos, apresentando a seguinte topologia: (Neostygarctus + (Neostygarctus + Batillipes + (Batillipes + (Halechiniscinae + Orzeliscinae) + ((Halechiniscinae + Orzeliscinae) + Dipodarctus + (Dipodarctus + (Floractinae + Tanarctinae))))) + Renaudarctus + (Renaudarctus + (Euclavarctinae + Styraconyxinae))). Halechiniscidae não é monofilético e Halechiniscinae é um táxon mais restrito, que inclui apenas Halechiniscus e Chrysoarctus. Orzeliscinae é redefinido de forma a incluir Paradoxipus, grupo-irmão de Opydorscus + Orzeliscus. Styraconyxinae inclui também Archechiniscus. Archechiniscinae não é válido. Neostygarctidae, Renaudarctidae, Neoarctidae e Megastygarctidinae foram eliminados do sistema de Tardigrada / Relationships among the subgroups of Stygarctidae and Digitopoda (Tardigrada, Archaeotardigrada, Macrocephala) were invetigated according to hennigian principles and methods. Morphological characters were selected from the literature for these two groups: 61 characters (43 binary and 18 multistate) for 17 species of Stygarctidae and 40 characters (31 binary and 9 multistate) for 10 major groups of Digitopoda. Manual analysis produced fully resolved cladograms with 101 evolutionary steps and consistency index = 0,86 for Stygarctidae, and 79 evolutionary steps and consistency index = 0,63 for Digitopoda. Numerical analysis were done using the software Hennig 86, for comparison with manual analysis. The algoritm mhennig* was used. The consensus tree of two Stygarctidae trees showed identical topology with the manual cladogram, with 98 evolutionary steps, consistency index = 0,77 and retention index = 0,82. The consensus tree of two Digitopoda trees showed a complete different topology from the manual cladogram, with 66 evolutionary steps, consistency index = 0,68 and retention index = 0,63. There were also analysed two multistate characters, each one with two apomorphic conditions, for three Orzeliscinae species. In this case, another fully resolved cladogram with four evolutionary steps and consistency index = 1 was obtained. Stygarctidae was maintained as a monophyletic taxon, showing the following system for its genera: ((Parastygarctus + Stygarctus) + ((Mesostygarctus + Pseudostygarctus) + Megastygarctides)). Digitopoda, branched into two monophyleitc taxa, showed the following system: (Neostygarctus + (Neostygarctus + Batillipes + (Batillipes + (Halechiniscinae + Orzeliscinae) + ((Halechiniscinae + Orzeliscinae) + Dipodarctus + (Dipodarctus + (Floractinae + Tanarctinae))))) + Renaudarctus + (Renaudarctus + (Euclavarctinae + Styraconyxinae))). Halechiniscidae is not a monophyletic taxon and Halechiniscinae is a more inclusive taxon comprising only Halechiniscus e Chrysoarctus. Orzeliscinae includes Paradoxipus, the sistergroup of Opydorscus + Orzeliscus. Styraconyxinae is monophyletic with the inclusion of Archechiniscus. Archechiniscinae is not valid. Neostygarctidae, Renaudarctidae, Neoarctidae and Megastygarctidinae are not supported in the system of the Tardigrada

Este estudo propõe hipóteses das relações filogenéticas entre representantes da ordem Psittaciformes, com base em caracteres morfológicos (osteológicos, principalmente cranianos, e anatômicos da siringe), usando o princípio da parcimônia para análise dos dados. Como o conhecimento prévio da anatomia comparada da siringe na ordem ainda é restrito, com sua nomenclatura anatômica confusa, foi feito, primeiramente, estudo anatômico para possibilitar melhor compreensão dos caracteres siringeais utilizados posteriormente nas análises filogenéticas. Neste estudo anatômico é apresentada uma gama de variações antes desconhecidas, que são confrontadas com o conhecimento prévio da morfologia da siringe dos Psittaciformes. Das variações detectadas, parte ocorre em estruturas que, provavelmente, estão envolvidas na produção dos sons, o que deverá ser levado em consideração em futuros estudos de anatomia funcional. As análises filogenéticas efetuadas contaram com 215 siringes e 208 esqueletos, pertencentes 91 espécies de Psittaciformes (distribuídas em 43 gêneros). Esse conjunto de espécimes foi separado em 53 táxons terminais (monofiléticos em relação ao universo amostrado); uma parte deles (11 ao todo) não tiveram sua siringe ou seu esqueleto estudados, e foram aqui denominados terminais incompletos, por possuírem muitos caracteres indeterminados (?). Ao todo foram codificados 101 caracteres variáveis (62 siringeais e 49 esqueléticos), com os quais foram feitas análises com diferentes composições de terminais incompletos, buscando obter hipóteses filogenéticas mais precisas. Para cada análise principal, efetuada com parte dos caracteres multiestados ordenados, foi realizada análise adicional (com todos os caracteres considerados como não-ordenados) visando verificar a influência desses ordenamentos nas topologias. As hipóteses obtidas foram comparadas com as disponíveis na literatura, e diversas congruências foram encontradas, aumentando assim o \"suporte\" de inúmeros componentes recorrentemente resgatados. As opções de ordenamento afetam mais alguns componentes que outros, e as análises adicionais geraram hipóteses menos concordantes com as da literatura. Os caracteres aqui amostrados contêm inúmeras homoplasias, entretanto, a resolução das hipóteses, fortemente congruentes com as filogenias prévias, reforça a importância e a validade dos caracteres morfológicos para recuperações filogenéticas entre os Psittaciformes, ao contrário do alegado por alguns autores. Com base nas hipóteses aqui obtidas e compiladas, algumas recomendações são feitas para tornar a sistemática dos Psittaciformes mais informativa filogeneticamente: a. inclusão de N. nenday no gênero Aratinga; b. inclusão de A. xanthops no gênero Graydidascalus; c. Reconhecimento de duas famílias na ordem: Nestoridae (Nestor e Strigops) e Psittacidae (com os demais Psittaciformes, inclusive com os representantes da antiga família Cacatuidae). / This study proposes hypothesis of phylogenetic relationships among representatives of the Order Psittaciformes, based on morphological characters (osteological, mainly from skull, and anatomical of syrinx), using the Principle of Parsimony for analysis of data. As previous knowledge on the compared anatomy of syrinx in the order is still restricted, with its anatomical nomenclature confused, an anatomical study was first conducted to yield a better comprehension of syrinx characters, used afterwards in phylogenetic analyses. In this anatomical study, an array of variations not known before is presented, which is compared with previous knowledge of syrinx morphology in Psittaciformes. Among detected variations, some occur in structures that are possibly involved in sound production, which will need to be taken into consideration in future functional anatomy studies. Phylogenetic analyses were based on 215 syrinxes and 208 skeletons, belonging to 91 species of Psittaciformes (distributed in 43 genera). This set of specimens was organized in 53 terminal taxa (monophyletic in relation to the sampled universe); part of them (11 in a whole) did not have their syrinx or skeleton studied and are regarded herein as incomplete terminals for processing many undetermined characters (?). In total, 101 variable characters (62 from syrinx and 49 from skeleton) were coded, with which analyses were made varying composition of incomplete terminals to find more precise phylogenetic hypothesis. For each main analysis, done with part of multi-state characters ordered, an additional analysis was done with all multi-state characters unordered to verify the influence of ordering in topologies. Obtained hypothesis were compared with the ones from literature and many congruencies were found, increasing the \"support\" of innumerous components recurrently retrieved. Options of ordering affect more some components than others, and additional analyses generated hypothesis with less agreement with the ones from literature. Characters herein sampled contain various homoplasies but resolution of hypothesis strongly congruent with previous phylogenies reinforces the importance of morphological characters to retrieve phylogenies among Psittaciformes, contrary to what is affirmed by some authors. Based on hypothesis obtained herein, some recommendations are pointed out to make systematics of Psittaciformes more phylogenetic informative: a. inclusion of N. nenday in the genus Aratinga; b. inclusion of A. xanthops in the genus Graydidascalus; c. Recognition of two families in the order: Nestoridae (Nestor and Strigops) and Psittacidae (with remaining Psittaciformes, including representatives of the former family Cacatuidae).

Nematogenyidae é composto por uma única espécie endêmica do Chile Central; Trichomycteridae, seu grupo-irmão, é a segunda família mais diversificada de Loricarioidea e possui ampla distribuição pela região Neotropical. Estas famílias formam o clado mais basal de Loricarioidea e, por esta razão, são da maior importância para o entendimento das intra¬relações da superfamília, e desta com os demais siluriformes. Entretanto, muitas destas questões ainda não foram esclarecidas satisfatoriamente, especialmente dentro de Trichomycteridae. Vários fatores contribuem para esta situação, entre eles, o ainda escasso conhecimento de vários de seus sistemas morfológicos, como o muscular. Um estudo comparativo da miologia, guiado pela metodologia cladista, jamais foi feito até então com nenhum outro grande grupo de Siluriformes. A presente dissertação representa uma tentativa de solucionar aqueles problemas através de uma nova abordagem, a pesquisa da musculatura cefálica, principalmente de Nematogenyidae e Trichomycteridae. Este estudo apresenta um detalhado componente descritivo aliado a uma análise cladística rigorosa dos caracteres miológicos da região cefálica de Nematogenyidae e Trichomycteridae. Com relação à parte descritiva deste estudo, foram descobertos quatro músculos novos e observadas várias modificações na musculatura cefálica entre os grupos examinados. O levantamento de novos caracteres oriundos principalmente do estudo miológico acrescentou relevante informação ao cladograma destas famílias. O uso destes caracteres, juntamente com a revisão de grande parte daqueles da literatura, corroborou fortemente alguns arranjos anteriores assim como produziu novas hipóteses sobre as relações internas de Trichomycteridae. Nematogenyidae foi corroborado como sendo o grupo-irmão de Trichomycteridae; Copionodontinae e Trichogeninae são sucessivos grupos-irmãos na base de Trichomycteridae; a natureza não monofilética de Trichomycterinae foi mais uma vez confirmada; e Pareiodon foi excluído de Stegophilinae e a subfamília Pareiodontinae deveria ser reutilizada. / Nematogenyidae is composed of a single species endemic to Central Chile; Trichomycteridae, its sister group, is the second most diversified family of Loricarioidea, and has a broad distribution throughout the Neotropical Region. These families form the most basal clade of the Loricarioidea and are therefore of great importance to understand its intrarrelationships and the relationships between it and remaining siluriforms. However, several of these questions remain to be satisfactorily resolved, especially within the Trichomycteridae. Several factors contribute to this problematic situation, among which is the poor state of knowledge of a number of morphological systems, such as their myology. A comparative study of myology, guided by cladistic methodology, has not been attempted for any large catfish group. The present dissertation is an attempt to solve these problems by means of a new approach based on the scrutiny of cephalic myology, mainly of the Nematogenyidae and Trichomycteridae. This study presents a detailed descriptive component allied to a rigorous cladistic analyses of myological characters of the cephalic region of the Nematogenyidae and Trichomycteridae. Concerning the descriptive part of this study, four new muscles were discovered and several modifications in the cephalic muscles within the examined groups were observed. The new characters sampled, mainly from the myological study, added valuable information to the cladograms of these families. The use of these features, along with a review of most characters employed in the literature, strongly corroborated some previous arrangements and produced a new hypotheses on the relationships within the Trichomycteridae. Nematogenyidae was confirmed as the sister group of Trichomycteridae. Copionodontinae and Trichogeninae are the basal successive sister groups of the remaining Trichomycteridae. The non-monophyletic nature of the Trichomycterinae was supported as in previous studies. Pareiodon was removed from the Stegophilinae and the subfamily Pareodontinae should be resurrected for it.

Cynodontidae (sensu Lucena & Menezes, 1998) é uma família de Characiformes com 14 espécies válidas divididas em duas subfamílias (Cynodontinae e Roestinae). As espécies de Cynodontinae sempre foram classificadas em um mesmo grupo, enquanto que Roestinae já foi classificada junto com Characidae. Com o objetivo de testar o monofiletismo de Cynodontidae, realizamos uma análise de máxima parcimônia com o algoritmo TBR em 42 táxons representando 12 famílias de Characiformes. A análise foi realizada com três regiões nuclearas e três genes mitocondriais; entretanto, o íntron da RPS7 foi retirado da análise final por questões de homologia do alinhamento. A árvore consenso obtida com 9842 passos (IC = 0,351 e IR = 0,358) evidencia o não monofiletismo de Cynodontidae, com Cynodontinae relacionada a um clado composto por Serrasalmidae, Prochilodontidae, Hemiodontidae e Parodontidae, enquanto que Roestinae aparece dentro de Characidae relacionada à Heterocharacinae. Acestrorhynchidae foi recuperada na base do clado Roestinae/Heterocharacinae, o que condiz com outras filogenias moleculares e difere das filogenias morfológicas. As relações entre as espécies de Roestes e de Hydrolycus também foram recuperadas. As outras relações encontradas condizem com dados recentes da literatura, fortalecendo o conhecimento sobre a ictiofauna de água doce. A espécie Rhaphiodon vulpinus se destaca entre os Cynodontíneos por apresentar uma ampla distribuição geográfica, sendo encontrada em sistemas atualmente separados como as bacias do Paraná e do Amazonas. Por isso, uma análise da variabilidade e da estrutura populacional desta espécie foi realizada com o intuito de ampliar o conhecimento sobre a influência do passado geológico na distribuição da ictiofauna Neotropical, além de fornecer áreas prioritárias de conservação. Inicialmente, o estudo foi realizado com sequencias do gene da ATPase do mtDNA, e os resultados evidenciaram a existência de três grupos genéticos que foram considerados UES distintas (Bacia do Paraná, oeste da Amazônia e leste da Amazônia). Entretanto, a hipótese de contato secundário com mistura de fauna entre a Bacia do Paraná e o Rio Madeira foi postulada para explicar os resultados. Para testar tal hipótese, foi desenvolvida a biblioteca de microssatélites de R. vulpinus, já que este marcador é mais sensível para a detecção de estruturas populacionais. Foram obtidos 11 locos polimórficos, sendo que sete funcionaram em outros gêneros de Cynodontinae. A análise com microssatélites confirmou a conexão entre o oeste da Amazônia e a Bacia do Paraná, provavelmente devido à captura de riachos para a sub bacia do Rio Madeira. Uma grande diferença entre as análise é a subdivisão UES do leste da Amazônia (rios Araguaia e Xingu) devido à grande diferenciação do alto Xingu. Além disso, esta localidade parece ter contribuído no pool gênico do Araguaia após a estruturação, o que pode indicar outro evento de captura de cabeceiras. Estes eventos, no entanto, seriam relativamente recentes na história evolutiva de R. vulpinus, assim como é a barreira estabelecida pela Cachoeira do Teotônio no Rio Madeira, já que a mesma não foi detectada como barreira na análise do mtDNA. A história demográfica de Rhaphiodon vulpinus parece estar intimamente relacionada a eventos geológicos, já que a estruturação encontrada reflete o conhecimento atual sobre a formação das bacias hidrográficas. Além disso, R. vulpinus parece ser uma espécie bastante antiga, especialmente pela estruturação encontrada dentro da Bacia Amazônica. Por isso, tanto a diminuição do tamanho populacional (detectada no leste da Amazônia pelos microssatélites) quanto a expansão populacional (detectada no oeste da Amazônia pela ATPase) podem ter acontecido nesta espécie. R. vulpinus parece ser uma espécie com grande capacidade migratória, já que apresenta isolamento pela distância e estruturação relacionada à barreiras históricas. Em relação aos padrões de diversidade, ambos os marcadores evidenciaram uma diversidade moderadamente alta na Amazônia (com os maiores valores no oeste) e uma baixa diversidade na Bacia do Paraná, provavelmente devido à colonização da bacia aliado às alterações ambientais ocorridas na região. O conjunto de dados obtidos contribuirá para o esclarecimento das relações filogenéticas em Characiformes e também para a compreensão de aspectos da história evolutiva e da dinâmica de populações de R. vulpinus, uma espécie que parece ser mais antiga do que a formação atual dos sistemas de drenagem. / Cynodontidae (sensu Lucena & Menezes, 1998) is a Characiform family with 14 valid species which are divided in two subfamilies (Cynodontinae and Roestinae). Cynodontinae species were always classified in the same group meanwhile Roestinae has already been classified together with Characidae. In order to test the monophylestism of Cynodontidae, we have conducted a Maximum Parsimony Analysis using the algorithm TBR in 42 taxa, which represent 12 Characiform families. The analysis was performed with three nuclear regions and three mitochondrial genes; the first intron of RPS7 was removed from the final analysis due to problems related to alignment homology. The consensus tree obtained with 9842 steps (IC = 0,351 and IR = 0,358) does not support the monophylestism of Cynodontidae, which appears in a clade composed by Serrasalmidae, Prochilodontidae, Hemiodontidae, and Parodontidae; Roestinae appears within Characidae, close-related to Heterocharacinae. Acestrorhynchidae was recovered at the base of Roestinae/Heterocharacinae clade, which is in agreement with other molecular phylogenies and in disagreement with the morphological ones. The relationship between Roestes and Hydrolycus species was also recovered. Other relationships obtained are in agreement with recent data described elsewhere, which reinforces the knowledge on the freshwater fish fauna. The species Rhaphiodon vulpinus stands out from other Cynodontinae species due to its wide geographic distribution, occurring in basins that are currently separated as is the case of Paraná and Amazon. Within this context, population variability and structure analyses were conducted with the aim of expanding the knowledge related to the influence of geological history on the distribution of Neotropical fish fauna as well as to provide priority areas for conservation means. Initially, the study was carried out with ATPase gene sequences from mtDNA and the results evidenced the existence of three genetic groups which were considered as different ESUs (Evolutionary Significant Units; Paraná, Western Amazon, and Eastern Amazon). However, a secondary contact hypothesis with fauna mixture between Paraná and Madeira river basins was formulated in order to explain the results. In order to test such hypothesis, a microsatellite library was developed for R. vulpinus, once this marker is more sensitive for the detection of population structure. 11 polymorphic loci were obtained and among them, seven showed to be useful in other Cynodontinae genus. The microsatellite analysis confirmed the connection between the Western Amazon and the Paraná basin, which probably occurred as a result of headwaters capture by the Madeira river sub-basin. The major difference between the analyses comprises the ESU sub-division in Easter Amazon (Araguaia and Xingu rivers) due to the high differentiation of Upper Xingu. Moreover, this locality may have contributed on the Araguaia gene pool after its structuration process, which may be an indicative of another headwaters capture event. However, those events would be relatively recent in the R. vulpinus evolutive history, likewise the barrier formed by Teotônio Falls in Madeira river, once it was not detected as a barrier by mtDNA analysis. The demographic history of R. vulpinus seems to be tightly related to geologic events, once the structure obtained reflects the current knowledge on the formation of hydrographic basins. Furthermore, R. vulpinus seems to be a very old species, mainly due to the structure found within the Amazon basin. Thus, both the reduction of population size (detected in Eastern Amazon by microsatellite) and the population expansion (detected in Western Amazon by ATPase) may have occurred in this species. R. vulpinus seems to be a species with a high migration capacity, once it presents isolation by the distance and structuration related to historical barriers. Regarding the diversity patterns, both markers evidenced a slightly high diversity in the Amazon (high values on Western) and low diversity in the Paraná basin, possibly due to the occupation of the basin modulated by environmental changes that occurred in the region. Those data will contribute to resolve the phylogenetic relationships in Characiform and for the understanding of some aspects of the evolutive history and population dynamics of R. vulpinus, a species that seems to be older than the current drainage systems.

Orientador: Reinaldo José Bertini / Banca: Alexander Wilhelm Armin Kellner / Banca: Paulo Milton Barbosa Landim / Resumo: O presente trabalho aborda a Sistemática Filogenética da Infra-Ordem Sebecosuchia, visando um melhor entendimento sobre a história evolutiva do grupo e igualmente contribuindo para sua Taxonomia. Levantaram-se informações sobre os táxons que constituem o referido grupo enfoque, sendo estas de caráteres paleobiológico, geológico e biocronológico. Além dos espécimens sebecossuquianos bem documentados, estão incluídos materiais inéditos como Forma Itaboraí e Forma Tiupampa, e materiais que apesar de não representarem novos táxons, contribuem com dados adicionais na compreensão de tais espécies, como Stratiotosuchus maxhechti. Também estão incluídos táxons que não são usualmente utilizados neste tipo de investigação, pela falta de informações devido à fragmentação dos espécimens, como é o caso de Ilchunaia parca e Forma Sebecus Itaboraí. Estes táxons, apesar de não poderem revelar informações sólidas, servem para uma prévia aproximação e vislumbre sobre Sistemática, enquanto materiais mais completos não são encontrados. As análises filogenéticas foram realizadas valendo-se de 46 táxons crocodilomorfianos e 241 caracteres. Os caracteres são referentes a crânio, mandíbula e dentição, regiões anatômicas que respondem mais prontamente as pressões seletivas, refletindo com mais fidelidade as transformações sofridas pelas linhagens. Além do que, com exceção de alguns espécimens de poucas espécies, a maioria dos materiais sebecossuquianos é constituída por fragmentos provenientes destas regiões. Os resultados, extraídos de análises cladísticas heurísticas, semi-exaustivas e exaustivas, permitiram entre outros aspectos: 1 - constatação de merofiletismo para Sebecosuquia, que seria válido como clado com a inclusão de peirossauromorfos e eussuquianos no referido grupo... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The present study approaches the Phylogenetic Systematic of the Infra-Order Sebecosuchia, seeking a better knowledge about its evolutive history and even helping Taxonomy. Taxon information, Paleobiology, Geology and Biocronology were gain up to the refered group. Besides well documented sebecosuchian specimens, are added some unplublished materials, like Forma Itaboraí and Forma Tiupampa. Some materials, despite not being new taxons, contributes with complementary data, increasing the comprehension of refered species like Stratiotosuchus maxhechti. Further taxons, not often available in cladistic contributions, were included. This unusual employment is due ton the lack of informations on fragmentary materials. It occurs with Ilchunaia parca and Forma Sebecus Itaboraí for example, both despite do not have much solid data, they are usefull to previous systematic approach, while new more complete materials are not find. The phyilogenetic analisys were made including 46 crocodylomorphian taxa, and 241 characters. These characters are refered to skull, jaw and teeth, which answer selective pressures, reflecting the changes suffered by the lineages. Moreover, with some exceptions, most of the sebecosuchians is constituted by fragments from those anatomies. The cladistic results, heuristic, semi-exhaustive, and exhaustive, allowed the main conclusions. 1 - "Sebecosuchia" is a merophyletic group, only being valid with addition of peirosauromorphs and eusuchians; 2 - Baurusuchidae is a well supported family, crossing Cretaceous-Paleogene limit by inclusion of two taxa, "Forma Tiupampa" and Iberosuchus, ranging until Eocene of the Iberic region; 3 - the informal name Sebecoidea is employed to keep the genera Sebecus, Bretesuchus, Ayllusuchus and Bergisuchus, showing relationships to trematochampsids and eusuchians lineages; 4 - "Forma Itaboraí" is confirmed as a morphotype belonging to the Family Bretesuchidae. / Mestre

Traditional phylogenetic inference assumes that the history of a set of taxa can be explained by a tree. This assumption is often violated as some biological entities can exchange genetic material giving rise to non-treelike events often called reticulations. Failure to consider these events might result in incorrectly inferred phylogenies, and further consequences, for example stagnant and less targeted drug development. Phylogenetic networks provide a flexible tool which allow us to model the evolutionary history of a set of organisms in the presence of reticulation events. In recent years, a number of methods addressing phylogenetic network reconstruction and evaluation have been introduced. One of suchmethods has been proposed byMoret et al. (2004). They defined a phylogenetic network as a directed acyclic graph obtained by positing a set of edges between pairs of the branches of an underlying tree to model reticulation events. Recently, two works by Jin et al. (2006), and Snir and Tuller (2009), respectively, using this definition of phylogenetic network, have appeared. Both works demonstrate the potential of using maximum likelihood estimation for phylogenetic network reconstruction. We propose a Bayesian approach to the estimation of phylogenetic network parameters. We allow for different phylogenies to be inferred at different parts of our DNA alignment in the presence of reticulation events, at the species level, by using the idea that a phylogenetic network can be naturally decomposed into trees. A Markov chainMonte Carlo algorithmis provided for posterior computation of the phylogenetic network parameters. Also a more general algorithm is proposed which allows the data to dictate how many phylogenies are required to explain the data. This can be achieved by using stochastic search variable selection. Both algorithms are tested on simulated data and also demonstrated on the ribosomal protein gene rps11 data from five flowering plants. The proposed approach can be applied to a wide variety of problems which aim at exploring the possibility of reticulation events in the history of a set of taxa.

Cette thèse s'inscrit dans le cadre de la bioinformatique. Les outils mathématiques les plus utilisés dans ce travail relèvent de la théorie des graphes, des statistiques, de la théorie des ensembles et des mathématiques discrètes. Ces mathématiques ont permis de développer des modèles de systèmes biologiques ainsi que des algorithmes efficaces dans l'étude concrète de ces modèles. La nécessité d'analyses de jeux de données de très grande taille a rendu critique dans notre démarche cette notion d'efficacité des algorithmes. Il faut enfin remarquer que le champ biologique qui a servi de support à cette thèse nous a conduit à explorer un domaine particulier au sein de la théorie de la complexité, à savoir le développement et l'analyse des algorithmes d'énumération [etc...] / In the results presented in the present manuscripts, graph theory and combinatorial optimizationtecniques, have been used to model and solve biological problems. The manuscript is divided in twoparts, each one containing the mathematical and biological background of a given application and ouroriginal contributions to it.Part I groups a set of results designed for phylogenetics analysis, and in particular for reconstructingthe co-evolution of two groups of organisms (the so called co-phylogeny reconstruction problem).Although the addressed problem was treated in the available there was no method that solved suchproblem in a complete and efficient way. We thus developed and implemented a new one, calledEucalypt, with this purpose in mind. This not only provides a novel and usable software for cophylogenyreconstruction but also allows to investigate how the event-based model performs inpractice in terms of thenumber and quality of the solutions obtained. We compared our method to the available software. Bylooking at the results obtained, some interesting considerations about the advantages anddisadvantages of the commonly accepted mathematical model could be drawn. Finally, we introduceda new version of the problem where the host-switches are distance bounded: the k-bounded-All-MPRproblem. Eucalypt solves both problems in polynomial delay. These results have been accepted forpublication by the jounal Algorithms for Molecular Biology. The relative software is publicyavailable.Our studies show that the 'most parsimonious scenario' approach presents some limitationsthat cannot be ignored. To deal with these problems, we developed a second algorithm, called Coala,based on an approximate Bayesian computation approach for estimating the frequency of the events.The benefits of this method are twofold: it provides more confidence in the set of costs to be used in areconciliation, and it allows to estimate the frequency of the events in the cases where a reconciliationmethod cannot be applied. These results are currently under review by the jounal Systematic Biology.The relative software is publicy available.In Part 2 another set of studies is presented. Our original model for the contig scaffolding problem,and our algorithm MeDuSa, are presented and tested. Unlike traditional software, it does not rely eitheron paired-end information of sequencing reads or on a phylogenetic distance of the microorganismsused in the analysis. This drastically increases the usability of our software and, at the same time,reduces the computational time required for genome scaffolding. We show that the algorithmimplemented in MeDuSa, in most cases, is capable of producing less and longer scaffolds incomparison to commonly used scaffolders, while maintaining high accuracy and correctness of thepredicted joins. These results are currently under revision by the journal Bioinformatics.Finally, during the development of this method we encountered some pure theoretical open problemsand we decided to dedicate part of our job to their analysis. The last chapter is then dedicated to a setof problems, all related to the Implicit Hitting set enumeration problem. After some formal definitions,an original NP-completeness result is presented and the future directions of our work are described

Os padrões de associação entre epífitos e forófitos não podem ser considerados espécie-específicos, mas as árvores que os epífitos colonizam também não são um conjunto aleatório das espécies forofíticas de um determinado local. Ao invés disso, parece haver uma preferência de certos epífitos por diferentes forófitos. No entanto, se conhece pouco sobre os fatores que determinam essa preferência. Nosso objetivo nesse trabalho é avaliar como os atributos funcionais e a filogenia dos epífitos vasculares influenciam na associação dos epífitos com os forófitos em uma Floresta Ombrófila Mista no sul do Brasil. Para isso nós (1) investigamos padrões de associação positiva e negativa entre grupos funcionais de epífitos e grupos de forófitos e como a diversidade e os atributos funcionais dos epífitos variavam em função do tamanho do forófito e (2) inferimos sobre a existência de sinal filogenético no uso de árvores hospedeiras pelos epífitos, procuramos por estrutura filogenética nas comunidades epifíticas e investigamos diferenças de composição filogenética de epífitos vasculares em diferentes clados de forófitos. Foram amostrados 70 forófitos compreendendo 15 espécies pertencentes a diversos clados e com arquiteturas e características variadas. A amostragem compreendeu 31 espécies epifíticas com os principais clados sendo Polypodiaceae, Bromeliaceae e Orchidaceae. A associação de grupos de epífitos vasculares com diferentes grupos de forófitos sugere que as características dos forófitos proporcionam ambientes contrastantes e que diferentes valores de atributos são necessários para colonizar esses ambientes. Mais especificamente espécies epifíticas com menor área específica foliar (SLA) parecem predominar em árvores maiores e maior SLA em árvores menores. Encontramos sinal filogenético na utilização dos forófitos, sugerindo que a conservação das interações com os forófitos deve ter sido importante ao longo da evolução dos epífitos. A tendência a agrupamento filogenético nas comunidades epifíticas sugere a influência de filtros ambientais representados pelas diferentes características dos forófitos estruturando as assembleias de epífitos. Clados mais basais de forófitos apresentaram composição filogenética distinta devido, sobretudo, a presença de diferentes clados de monilófitos epifíticos nessas árvores. Angiospermas epifíticas ocorreram principalmente em forófitos pertencente as eurosídeas. A preferência de epífitos por forófitos parece ser influenciada pelo surgimento de novidades morfológicas e ecofisiológicas em alguns clados, enquanto outros mantiveram o seu nicho ancestral. A composição florística das florestas quando da origem dos clados epifíticos também parece influenciar a associação entre epífitos e forófitos. Ao utilizar informações sobre os atributos e filogenia das espécies de epífitos vasculares nós podemos melhor compreender os mecanismos ecológicos e históricos que influenciam os padrões de associação entre epífitos e forófitos. / It has been shown that patterns of association between epiphytes and phorophytes can not be considered species-specific, although the trees that epiphytes colonize are not a random subset of phorophyte species in a particular location. Instead, there seems to be a preference of some epiphytes for different phorophytic species. However, little is known about the factors determining this choice. Our objective in this study is to assess how functional attributes and phylogeny of vascular epiphytes influence the association of epiphytes with the phorophytes in an Araucaria Forest in Southern Brazil. For that we (1) investigated the positive and negative association patterns between functional groups of epiphytes and groups of phorophytes and how functional diversity and functional traits of epiphytes varied with host tree size and (2) inferred about the existence of phylogenetic signal on the host trees use by epiphytes, looked for phylogenetic structure in the epiphytic communities and investigated differences in the phylogenetic composition of vascular epiphytes in different phorophyte clades. We used a sample of 70 phorophytes comprising 15 species and belonging to different clades and with different architectures and traits. The sample comprised 31 epiphytic species, the major clades being Polypodiaceae, Bromeliaceae and Orchidaceae. The combination of vascular epiphyte groups with different groups of 15 phorophytes suggests that phorophyte traits provide contrasting environments and that different trait values are needed to colonize these environments. More specifically, epiphytic species with lower specific leaf area (SLA) seem to predominate on larger trees and with higher SLA values on smaller trees. We found phylogenetic signal on the host tree use, suggesting that conservatism of the interactions with phorophytes must have been important throughout the evolution of epiphytes. The tendency to phylogenetic clustering in the epiphytic communities suggests the influence of environmental filters represented by phorophyte traits structuring epiphyte assemblages. More basal clades of phorophytes showed different phylogenetic composition mainly due to the presence of different epiphytic monilophyte clades on these trees. Epiphytic angiosperms occurred mainly on those trees belonging to eurosids. The preference of epiphytes for phorophytes seems to be influenced by morphological and ecophysiological novelties in some lineages, while other clades kept their ancestral niche. The floristic composition of forests at the origins of epiphytic lineages also appears to influence the association between epiphytes and phorophytes. By using information about the traits and phylogeny of species of vascular epiphytes we can better understand the ecological and historical mechanisms that influence the patterns of association between epiphytes and phorophytes.

A posição sistemática da família Cathartidae (abutres do Novo Mundo) sempre foi motivo de muita discussão e apresenta divergências entre os sistematas, sendo debatida a proximidade dos representantes dos abutres do Novo Mundo entre as ordens Falconiformes e/ou Ciconiiformes. Muitos dos caracteres diagnósticos do grupo provêm de adaptações ao conspícuo hábito alimentar dessas aves, como bicos e pés fortes utilizados na dilaceração de carcaças; cabeça e pescoço desprovidos de penas que evitam o acúmulo de matéria orgânica em decomposição nestas regiões; e espesso colar de penas no pescoço que evita a passagem de líquidos provenientes da dieta às outras partes do corpo. Devido às similaridades na dieta, muitas dessas adaptações morfológicas são compartilhadas entre os catartídeos e os abutres do Velho Mundo (Gypaetinae e Aegypiinae; Accipitridae), gerando historicamente muita confusão na taxonomia dos grupos em questão. Visando contribuir com o conhecimento osteológico da família Cathartidae, bem como dos grupos historicamente relacionados, foram realizados: a) estudo de uma estrutura anatômica craniana (forâmen do nervo olfativo), criando subsídios para inferências acerca do comportamento alimentar dos representantes da família Cathartidae; e b) análises filogenéticas com base em uma ampla amostragem taxonômica (inclusive com táxons fósseis de Cathartidae), lançando hipóteses que elucidem problemas tanto em níveis intragenérico e intraespecífico da família Cathartidae. Além disso, foram feitas inferências acerca do posicionamento mais inclusivo do grupo em questão, sugerindo mudanças no sistema classificatório para que este seja filogeneticamente mais informativo. Da análise da anatomia do forâmen e sulco olfativos de Cathartidae, foi possível inferir que aves do gênero Cathartes possuem uma grande capacidade olfativa, indicando que a morfologia do forâmen do nervo olfativo e do sulco a ele associado são adaptações que promovem um melhor desempenho do olfato neste gênero. Dentre os resultados da análise cladística de 207 caracteres osteológicos (cranianos e pós-cranianos), foi recuperado o monofiletismo da família indicando a existência de duas linhagens distintas dentro do grupo. Quanto às relações mais inclusivas do grupo, a família mostrou-se como a divergência mais basal do componente que inclui Cathartidae e os demais Falconiformes. Foram feitas considerações acerca de algumas das relações entre os táxons historicamente relacionados a Cathartidae e recuperadas pela presente análise: Sagittarius serpentarius, aparentemente, é uma linhagem com divergência antiga dentro dos Falconiformes; confirmou-se o relacionamento adjacente de Pandion haliaetus à família Accipitridae; a separação do grupo de abutres do Velho Mundo em duas subfamílias não relacionadas (Aegypiinae e Gypaetinae) foi corroborada, indicando que o hábito de alimentação saprófago surgiu independentemente três vezes dentro da linhagem \"falconiforme\"; a relação próxima entre Scopidae e Balaeniciptidae foi corroborada; relações de Ardeidae aqui apresentadas corroboram as hipóteses de relacionamento mais recentes. Foram propostas atualizações nomenclaturais e hierárquicas, assim como uma nova proposta classificatória do grupo, onde se incluem os abutres do Novo Mundo: a elevação da categoria hierárquica deste grupo, sendo considerada a ordem Cathartiformes Seehbohm, 1890; dentro desta ordem foi proposta a criação de duas famílias, Cathartidae Lafresnaye, 1839 (incluindo os gêneros de \"urubus verdadeiros\" - Cathartes e Coragyps) e Vulturidae Illiger, 1811 (incluindo os gêneros de condores e o urubu-rei - Vultur, Gymnogyps, Breagyps+ e Sarcoramphus). / The systematic position of the family Cathartidae (New World Vultures) has always been a motive for debate, and presents divergences among sistematists, the proximity of New World Vultures representatives between the orders Falconiformes and Ciconiiformes always being discussed. Most of the diagnosable characters of the group come from adaptations related to the conspicuous feeding behavior of these birds, such as strong beaks and claws used to dilacerate carcasses, featherless heads and necks to avoid carrion accumulation in these regions and a thick feather necklace that prevents the passage of liquids from food to other parts of the body. Due to these similarities in diets, most morphological adaptations are shared with the cathartid vultures and Old World Vultures (Gypaetinae and Aegypiinae; Accipitridae), historically causing much confusion in the taxonomy of these groups. With the aim of contributing to osteological knowledge of the family Cathartidae and historically related groups the following tasks were carried out: a) a study on anatomic cranial structure (olfactory nerve foramen), thus creating subsidies for inferences on the feeding behavior of Cathartidae representatives; and b) phylogenetic analyses based on an extensive taxonomic sample (including fossils of the Cathartidae), thereby launching hypotheses that elucidate problems up to the intrageneric and intraspecific levels, as inferences for the most inclusive systematic positioning of the group, and suggestions of changes in the classificatory system for this to become more phylogenetically informative. From the anatomic study of the foramen and olfactory sulcus of Cathartidae, it was possible to infer that birds of the Cathartes genus have great olfactory capacity, indicating that the morphology of the olfactory nerve and the furrow associated to it, are adaptations that promote better performance of olfaction in this genus. In the results on the cladistic analysis of 207 osteological characters (cranial and post-cranial) the monophyly of the family was recovered, this indicating the existence of two distinct lineages within the group. As to the most inclusive relationships of the group, the family appears as the basal divergence of the component that includes Cathartidae and the other Falconiformes. Considerations on certain of the relationships between the Cathartidae historically related taxa recovered by the present analysis: Sagittarius serpentarius is apparently a lineage with an ancient divergence inside the Falconiformes; the adjacent relationship of Pandion haliaetus to the Accipitridae was confirmed; the separation of the Old World Vultures assemblage into two non-related subfamilies was corroborated, indicating that the carrion eating habit appeared independently three times in the \"falconiform\" lineage; the close relationship between Scopidae and Balaenicipitidae was corroborated; relationships of Ardeidae presented here corroborate the most recent published hypotheses. Nomenclatural and hierarchical updating was put forward, as a new classificatory proposal of the group that includes the New World Vultures: the elevation of the hierarchical rank of the group, on considering the order Cathartiformes Seehbohm, 1890; in this order, the creation of two families, Cathartidae Lafresnaye, 1839 (including the \"true vultures\" genus - Cathartes and Coragyps) and Vulturidae Illiger, 1811 (including the condors and King Vultures genus - Vultur, Gymnogyps, Breagyps+ and Sarcoramphus),was proposed.