Ctenomys flamarioni é um roedor subterrâneo endêmico do litoral do Estado do Rio Grande do Sul - Brasil. Devido à sua distribuição restrita ao ambiente costeiro, que está em constante mudança, e à fragmentação e destruição do habitat, devido à ação humana, essa espécie está nas listas de fauna ameaçadas de extinção. Estudos anteriores, com marcadores microssatélites e DNA mitocondrial, identificaram a baixa variabilidade genética na espécie, por outro lado, o estudo de loci que se esperam estar sob seleção seria uma ferramenta importante para identificar a relação dos indivíduos com o ambiente e os processos que moldaram a variabilidade genética da espécie ao longo da história. O Complexo Principal de Histocompatibilidade (MHC) é composto por um grupo de genes estreitamente ligados que constituem o componente genético mais importante do sistema imunológico dos mamíferos. Dois principais mecanismos têm sido descritos como responsáveis pela manuntenção da diversidade do MHC e estão relacionados com o combate de parasitas e com mecanismos reprodutivos, que evitam o endocruzamento. Nesse estudo investigamos a variabilidade genética dos loci DRB e DQA do MHC e comparamos os índices de diversidades com os valores encontrados em estudos com outros ctenomídeos e com os encontrados para loci neutros da mesma espécie. A diversidade genética para o locus DRB de C. flamarioni foi menor do que a encontrada em estudos para o mesmo locus em outras espécies do gênero e também foi menor do que a encontrada em estudos para a mesma espécie, com marcadores neutros, inclusive para populações que passaram por reduções recentes (gargalos-de-garrafa). Os resultados indicam que a seleção balanceadora não foi suficiente para manter a diversidade genética nas populações estudadas e que as reduções populacionais, identificadas através dos loci neutros, devem ter sido bastante drásticas, por afetarem também a diversidade de um locus conhecidamente bastante variável (DRB de MHC). Não pudemos avaliar a diversidade do locus DQA devido a alta incidência de sequências muito divergentes encontradas, possivelmente pseudogenes. O estado de conservação de Ctenomys flamarioni é considerado crítico, por todos os fatores que afetam a espécie, como a instabilidade do ambiente em que ocorrem, a fragmentação e destruição do habitat pela ação humana e pela sua baixa diversidade genética, especialmente em um locus importante do sistema imunológico. A perda da diversidade no locus de MHC poderia estar relacionada à diminuição do número de indivíduos por população, que aumenta o risco de endogamia, que por sua vez pode levar à perda da aptidão reprodutiva, expressão de alelos recessivos deletérios e perda da flexibilidade adaptativa. Além disso, a perda da diversidade em um locus importante para a defesa do organismo contra parasitas aumenta a suscetibilidade dos indivíduos a doenças, e todos esses fatores elevam o risco de extinções locais, colocando em perigo o futuro da espécie. / Ctenomys flamarioni is a subterranean rodent, endemic to the coastline of the state of Rio Grande do Sul, Brazil. Due to its strict distribution to the coastal environment, which is constantly changing, and to habitat fragmentation and destruction caused by human actions, this species appears in lists of threatened fauna. Previous studies, using microsatellite markers and mitochondrial DNA, identified the low genetic variability in this species. On the other hand, the study of loci that are expected to be under balancing selection would be an important tool to identify the relation between individuals and their environment and processes which have molded the genetic variability of this species throughout history. The Major Histocompatibility Complex (MHC) is comprised by a closely connected group of genes that constitute the most important genetic component of the immune system of mammals. Two main mechanisms have been described as responsible for maintaining MHC diversity and are associated with parasite combat and reproductive mechanisms for inbreeding avoidance. In this study we investigated the genetic variability of the DRB and DQA loci of the MHC and compared these diversity indices with values found in studies about other ctenomyids and with values found for neutral loci in this species. The genetic diversity for the DRB locus in C. flamarioni was lower than what is found for the same locus in other species of the same genus and it was also lower than what was found in studies with this species using neutral markers, especially in populations which have gone through recent size reductions (bottlenecks). The results indicate that the balancing selection was not sufficient to maintain the genetic diversity in the studied populations and that population size reductions, identified through neutral loci, must have been very drastic, since they also affected the diversity of a loci which is known to be highly variable (DRB of the MHC). We could not evaluate the diversity for the DQA loci due to high incidence of very divergent sequences, possibly pseudogenes. The status of conservation of this species is considered critical due to all the factors that affect the species, such as the instability of the environment on which it occurs, habitat fragmentation and destruction caused by human actions, and its low genetic diversity, especially in an important locus of the immune system. The loss of diversity in the MHC locus could be associated to the decrease in number of individuals per population, which increases the risk of endogamy which, in turn, can lead to the loss of reproductive fitness, expression of deleterious recessive alleles and loss of adaptive flexibility. Moreover, the loss of diversity in a locus which is important in the defense of the organism against parasites increases the susceptibility of the individuals to diseases, and all these factors raise the risk of local extinctions, endangering the future of the species.

O conhecimento sobre parâmetros populacionais vitais é uma importante ferramenta para a conservação das espécies, permitindo refinar a avaliação do status de conservação e servindo como base para programas de conservação e manejo. A grande lacuna de conhecimento sobre a ecologia das espécies do gênero Melanophryniscus deve-se, sobretudo, à dificuldade de encontrá-los na natureza quando não estão se reproduzindo. Nesse trabalho, empregamos modelos de marcação e recaptura para estimar sobrevivência, emigração temporária, probabilidade de captura e de recaptura e abundância da única população conhecida do ameaçado sapinho-admirável-de-barriga-vermelha, Melanophryniscus admirabilis. Coletamos os dados em intervalos irregulares entre outubro de 2010 e setembro de 2014. Para a identificação individual, usamos o método de fotoidentificação. A sobrevivência anual e a probabilidade de detecção dos indivíduos foram maiores para machos do que para fêmeas. A variação nas taxas de emigração temporária evidenciou a estação reprodutiva da espécie. A probabilidade de captura foi dependente da pluviosidade acumulada dos últimos sete dias e teve um efeito negativo para temperaturas extremas. A abundância no sítio reprodutivo variou de 14 (na estação não-reprodutiva) à 929 indivíduos (na estação reprodutiva). Nossa estimativa de crescimento populacional discreto demonstra que a população parece estável (λ = 1.04). Nós discutimos a necessidade de proteger a área onde M. admirabilis ocorre, assim como recomendamos que programas de conservação e monitoramento sejam implementados, visando manter condições adequadas para a sobrevivência da espécie.

Este trabalho é o resultado do nosso interesse em estudar os princípios fundamentais que envolvem a questão do desenvolvimento sustentável, mais especificamente a questão do gerenciamento econômico ótimo de recursos biológicas renováveis. Modificamos modelos populacionais extremamente simples incluímos retirada contínua. Em relação à pesca, examinamos com maior detalhe o modelo de produção geral de Schaefer. Calculamos e analisamos a estabilidade linear em cada ponto de equilíbrio dos sistemas com os quais trabalhamos. O comportamento dinâmico global é obtido pela integração numérica. A partir da modelagem de exploração de recursos biológicos, introduzimos o conceito de produção máxima sustentável (MSY), que é o objetivo de muitas agências de gerenciamento de recursos renováveis. Após observarmos a ineficiência da NI SY por não incorporar os custos de exploração de recursos, estudamos o modelo bioeconômico de Gordon, e a definição de produção máxima econômica (M EY). Aprendemos da teoria econômica padrão o conceito de "desconto" , que reflete o valor do tempo, e então o problema dinâmico é formulado para determinar a função que ma.ximize o valor presente descontado. Após uma breve discussão sobre o problema variacionallinear e a teoria de controle, concluímos que, ao considerar os custos de exploração e o valor do tempo, a política de retirada ótima consiste na política de aproximação mais rápida (M RAP) ao nível do estoque de equilíbrio ótimo, ao qual corresponde a produção econômica ótima (OEY). Como casos especiais, observamos que se ambos os custos de exploração e a taxa de desconto forem nulos, então a NI SY é ótima; e se a taxa de desconto for zero mas o custo de exploração for maior que zero, então a 1\1 EY é ótima. Finalmente, incluímos também um exemplo baseado no modelo de Schaefer, no qual podemos observar que o nível do estoque de equilíbrio ótimo pode ser muito sensível à taxa do desconto. / We are interested in studying the fundamental principies underlying the problem of sustainable development, more specifically the economics of optimal management of biological renewable resources harvesting. Vi/e modify extremely simple population models to allow for continuous harvesting. Concerning fisheries, we examine in greater detail the Schaefer's general production model. We calculate and develop the linear stability analysis for each equilibrium state of the systems we are concerned with. The global dynamic behavior is obtained by numerical integration. From the modeling of biological resource exploitation, we introduce the Maximum Sustainable Yield (MSY) concept, which is the objective of many resource management agencies. After realizing the failure of MSY to incorporate costs of resource exploitation, we study the bioeconomic Gordon's model and the definition of Maximum Economic Yíeld (MEY). We learn from standard economic theory the "discounting" concept, for reflecting the "value of time" , and so the dynamic problem is formulated as to determine the function effort that maximizes the discounted present value. After a brief discussion about linear variational problem and control theory, we conclude that, when both exploitation costs and value of time are considered, the optimal harvest policy consists of the most rapid approach policy (MRAP) to the optimal equilibrium stock level, corresponding to the Optimal Economic Yield (OEY). As special cases, we observe that if both exploitation costs and the discount rate are zero, then MSY is optimal; and if the discount rate is zero but the costs are greater than zero, then MEY is optimal. Finally, we also include examples based on the Schaefer model, from which we can observe that the optimal equilibrium stock level can be quite sensitive to the rate of discount.

Gubernatrix cristata, o cardeal-amarelo, é uma espécie de ave rara do Pampa. Ele tem uma distribuição geográfica restrita ao sul da América do Sul (Uruguai, Argentina e sul do Brasil) e é exclusivo deste bioma. Quatorze viagens de campo foram feitas de Abril de 2006 a março de 2009, em uma tentativa de encontrar indivíduos e coletar amostras para análise genética. Desenvolvemos dez marcadores microssatélites isolados a partir desta espécie e caracterizamos a sua variabilidade alélica. O número de alelos observados em cada locus variou de 4 a 14, com uma média de 7,5 alelos por locus. Os microssatélites mostraram-se úteis em revelar os níveis de diversidade de G. cristata e, portanto, podem ser usados para explorar a estrutura genética das populações dispersas ao longo de sua distribuição geográfica atual. Um total de 72 amostras de cardeal-amarelo foi usado neste estudo, 59 foram de amostras contemporâneas e 13 amostras de espécimes de museu. Nós acessamos a diversidade genética da espécie através dos dez loci polimórficos de microssatélites nucleares do G. cristata desenvolvidos nesse estudo e através de um fragmento do gene ND2 do DNA mitocondrial. Encontramos apenas três haplótipos com diversidade nucleotídica e haplotípica respectivamente igual a π = 0,00277 e Hd = 0,6219. O Fst (0,00340) e Nm (73,18) mostraram uma fraca estruturação com pouca diferenciação genética. A estatística Fs de Fu foi significativamente diferente de zero (2,248) e D de Tajima foi positivo (2,17506). Ambos os testes mostraram um indicativo de evidência provável de uma diminuição no tamanho da população e/ou seleção equilibradora. As análises usando o "no admixture model" e um grande burnin (500000) não resultaram em clustering dos indivíduos. Devido a esse resultado nenhuma atribuição individual a uma área geográfica foi possível. O presente estudo auxilia na compreensão das necessidades de conservação do cardeal-amarelo, fornecendo informações sobre a diversidade genética e estruturação populacional ao longo de sua área de distribuição. Embora não tenhamos encontrado estruturação dentro da nossa área de estudo, é preciso mais estudos, analisando a diversidade genética e estruturação populacional em toda a área de distribuição da espécie, e adicionando mais amostras de animais silvestres da população de La Pampa e de Corrientes. O mapa da área de distribuição do cardeal-amarela parece estar ultrapassado devido à situação cada vez mais crítica que a espécie está enfrentando na natureza. Dada a recente falta de conhecimento sobre sua distribuição e seu estado de conservação em seu habitat natural, decidimos modelar a distribuição potencial da espécie. A principal idéia por trás dessa informação era propor estratégias para sua conservação. Para melhor alcançar esse objetivo, focamos nossa pesquisa especificamente em a) localizar as populações silvestres desta espécie no Rio Grande do Sul, Uruguai e Argentina, e b) identificar as áreas de ocorrência do cardeal-amarelo que poderiam ser transformadas em áreas protegidas. Todos os registros georeferenciados de G. cristata foram extraídos de diferentes fontes: através de trabalho de campo, peles de museu, literatura e bases de dados da Internet. Para modelar a distribuição da espécie, foram selecionadas 20 variáveis ambientais e o aplicativo de modelagem Maxent v. 3.3.2. Mapas de distribuição histórica e atual de G. cristata foram criados usando DIVA GIS. O modelo que melhor prediz o índice relativo de adequação ambiental para a espécie é o modelo onde a AUC resultante sobre dados de testes foi 0,868. O resultado do teste de jackknife acerca da importância das variáveis mostrou que a variável ambiental com maior ganho quando usada isoladamente é bio1_sa_30s_cut (temperatura média anual) que, portanto, parece ter as informações mais úteis por si só. A variável ambiental que mais diminui o ganho quando é omitida é alt_sa_30s_cut (altitude) que, portanto, parece ter o máximo de informação que não está presente nas outras variáveis. Se o objetivo de pesquisas futuras do cardeal-amarelo em sua área de distribuição for detectar outras populações, então as áreas preditas em ter elevada adequabilidade relativa no modelo espacial são um bom ponto de partida para a pesquisa mais direcionada. A pressão da caça sobre a espécie é tão grande que o cardeal-amarelo hoje em dia parece ser encontrado apenas em áreas de difícil acesso. Muitas das áreas adequadas para a espécie mostrada pelo modelo podem ainda conter populações e também podem ser usadas como áreas-chave para futuras reintroduções dentro do programa de conservação do cardeal-amarelo. / Gubernatrix cristata, the yellow cardinal, is a rare bird species from the Pampas grassland. It has a restricted geographical distribution in southern South America and is unique to this Biome (Uruguay, Argentina, and Southern Brazil). Fourteen field trips were made from April 2006 to March 2009 in an attempt to find individuals and collect samples for genetic analysis. We developed ten microsatellite markers isolated from this species and the characterization of their allele variability. The number of alleles observed for each locus ranged from 4 to 14, with an average of 7.5 alleles per locus. The microsatellites proved to be useful in revealing levels of diversity in G. cristata, and thus can be used to explore the genetic structure of scattered populations across its present geographic range. A total of 72 yellow cardinal samples was taken in this study, 59 were from contemporary specimens and 13 samples were from museum specimens. We accessed the species genetic diversity through ten polymorphic nuclear microsatellite loci of G. cristata and a ND2 mtDNA fragment. We found only three haplotypes with nucleotide and haplotype diversity equals to π = 0.00277 and Hd = 0.6219. The Fst (0,00340) and Nm (73,18) shown a weak structuring with little genetic differentiation. Fu's Fs statistic was significantly different from zero (2,248) and Tajima's D was positive (2,17506). Both tests showed likely evidence indicating a decrease in population size and/or balancing selection. Analyses using the “no admixture model” and a larger burn-in (500000) yielded no clustering of individuals. Due to this result no individual assignment to any geographical area was possible. The present study assists in understanding the conservation needs for yellow cardinal by providing information on the genetic diversity and population structuring along its distribution range. Although we found no structuring within our study area, further study is needed, examining the genetic diversity and population structuring throughout the species’ range, adding more samples from wild animals from La Pampa population and Corrientes. The yellow cardinal distribution range map seems to be outdated because of the increasingly critical situation the species is facing in nature. Given the recent lack of knowledge regarding its distribution and its state of preservation in its natural habitat we decided to model the species potential distribution. The main idea behind this information was to propose strategies for their conservation. To better achieve that target we specifically focused our research on a) locating wild populations of this species in Rio Grande do Sul, Uruguay and Argentina, and b) identifying areas of occurrence of yellow cardinal that could be turned into protected areas. We extracted all georeferenced G. cristata records from different sources: field working, museum skins, literature, and internet datasets. To model the species distributions, 20 environmental predictors were selected. To model the species distributions we selected the modeling application Maxent v. 3.3.2. Historical and current distribution maps of G. cristata were created using DIVA GIS. The model that best predicts the relative index of environmental suitability for the species is the model where resulting AUC on test data was 0.868. The results of the jackknife test of variable importance showed that the environmental variable with highest gain when used in isolation is bio1_sa_30s_cut (Annual Mean Temperature), which therefore appears to have the most useful information by itself. The environmental variable that decreases the gain the most when it is omitted is alt_sa_30s_cut (Altitude), which therefore appears to have the most information that isn't present in the other variables. If the objective of future surveys of the yellow cardinal in its distribution range is to detect other populations, then areas predicted to have high relative suitability in the spatial model is a good starting point for further targeted survey. The hunting pressure on the species is so great that the yellow cardinal nowadays seems to be only found in areas of difficult access. Many of the areas suitable for the species shown by the model may still contain populations and can also be used as key areas for future reintroductions into the yellow cardinal conservation program.

O propósito do trabalho é estudar um modelo matemático sobre a p<r pulação de peixes, na situação de represamento de rio. As equações governantes são de tipo parabólico com condições de contorno de Neumann. O problema é abordado de maneira exata utilizando a função de Green, mas a impraticidade da implementação da solução exata, conduz à procura de uma abordagem alternativa. Escolheu-se a abordagem em diferenças mas pode ser utilizado o método de elementos finitos ou de volumes finitos. É feita uma descrição de diversos métodos em diferença em uma e duas dimensões e é considerado o método implícito de direções alternadas pela sua estabilidade incondicional. São feitas simulações numéricas em Matlab, para tentar explicar o comportamento populacional considerando efeitos da migração, bem como a influência de fatores tais como: reprodução, alimentação ou fatores climáticos (temperatura e nível da água). São simuladas numericamente quatro situações diferentes considerando efeitos de migração transversal e longitudinal, e são enunciados os c<r mentários e conclusões pertinentes. / The purpose of this work is to study a mathematical model of a fish population confined in a dam. The governing equations are of parabolic type with Neumann boundary conditions. The problem is analytically solved using the Green fu nction, but the infeasibility of implementation of this exact solution, leads us to seek an alternative approach. Finite difference approach was chosen, but finite elements or volumes methods may be used instead. A description is made of the various difference methods in one and two dimensions and the Alternated Direction Implicit Method is considered because of its unconditional stability. Numerical simulations were made in Matlab, trying to explain the population behaviour considering migration effects, and the infiuence of factor such as reproduction, diet and climatic factors (temperature and water levei) as well. Four different situations are numerically simulated, considering transverse and longitudinal migration, and pertinent comments and conclusions are stated.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, 2006. / Submitted by Diogo Trindade Fóis (diogo_fois@hotmail.com) on 2009-10-30T16:09:35Z No. of bitstreams: 1 2006_Bruna Pena Sollero.pdf: 791723 bytes, checksum: 4af188a0d506ca15c4595854696a1601 (MD5) / Approved for entry into archive by Gomes Neide(nagomes2005@gmail.com) on 2010-06-17T19:17:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_Bruna Pena Sollero.pdf: 791723 bytes, checksum: 4af188a0d506ca15c4595854696a1601 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-06-17T19:17:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_Bruna Pena Sollero.pdf: 791723 bytes, checksum: 4af188a0d506ca15c4595854696a1601 (MD5) Previous issue date: 2006-11 / Em uma primeira etapa, foi analisada a distribuição das freqüências alélicas, por meio de 24 marcadores microssatélites, em doze grupos genéticos representantes da espécie Sus scrofa, além de um animal da espécie Tayassu tajacu, totalizando 205 animais. Posteriormente, com os mesmos marcadores, estimou-se a diversidade genética intra e inter-racial em cinco dos doze grupos genéticos representados por três raças naturalizadas de suínos do Brasil (Moura, Piau e Monteiro), uma raça comercial (Landrace) e um composto comercial (MS60). Foi ainda testada a existência de estruturação genética dentro dos últimos cinco grupos mencionados, totalizando 182 indivíduos. Os resultados desta segunda análise mostraram que 15,73% da variação total (p<0,001) observada foi em razão das diferenças inter-raciais. Com base no dendrograma, obtido a partir da distância DA de Nei e o método de agrupamento UPGMA, foi possível diferenciar três grupos. O primeiro representado pela raça comercial Landrace e o composto MS60, o segundo por duas raças naturalizadas (Piau e Monteiro), e o terceiro pela raça naturalizada Moura. A análise da variabilidade intra-racial indicou que a raça Piau obteve o maior valor de heterozigosidade dentre as naturalizadas, enquanto que a raça Landrace apresentou os maiores valores dentre as comerciais. A partir de uma análise baeysiana, foi possível identificar uma sub-estruturação somente dentro das raças Monteiro e Piau. Desta forma, foram observados para estas duas raças os menores valores de probabilidade de certificação racial e uma diferenciação genética significativa entre as raças Moura, Landrace e o composto MS60. O painel de marcadores microssatélites utilizados apresentou alta precisão (99,99%) para ser utilizado na exclusão de paternidade, inclusive em raças naturalizadas de suínos e se mostrou efetivo para ser usado como ferramenta importante para o manejo e conservação das raças naturalizadas de suínos. _________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / On a first step, it was analyzed the allelic distribution with 24 microsatellites loci in twelve genetic groups representing the Sus scrofa species and one animal of the species Tayassu tajacu, come down to 205 animals. After that, with the same microsatellite loci, the genetic diversity was estimated within and between five of the twelve genetic groups, represented by three naturalized Brazilian pig breeds (Moura, Piau and Monteiro), one commercial breed (Landrace) and one composite (MS60). It was also tested the existence of a genetic structure within these five groups, with a total of 182 individuals. The results of this second analysis showed that 15.73% of the total variation (p<0,001) observed was due to differences between breeds. Based on the dendrogram obtained from the DA Nei’s distance and the clustering method UPGMA, it was possible to differentiate three groups. The first one was formed by the commercial breed Landrace and the composite MS60, the second by two of the naturalized breeds (Piau and Monteiro) and the third by Moura naturalized breed. The analysis of the within breed variability indicated that the Piau breed presented the highest value of heterozigosity among the naturalized breeds, whereas the Landrace presented the highest value between the commercial ones. Using a baeysian analysis, a substructure was identified only within the Monteiro and Piau breeds. In such a way, that the lower values for breed certification probability were observed for these two breeds and a significant genetic differentiation between the Moura and Landrace breeds and the composite MS60. The microsatellite marker panel showed used high precision (99.99%), also when used paternity exclusion in naturalized pig breeds and showed to be effective to be used as an important tool for the management and conservation of the naturalized pig breeds.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Animal, 2006. / Submitted by Priscilla Brito Oliveira (priscilla.b.oliveira@gmail.com) on 2009-11-06T02:04:20Z No. of bitstreams: 1 2006_Daniela de Melo e Silva.pdf: 5333572 bytes, checksum: f4b5ecc0dc199b9cc47634c789ce8a95 (MD5) / Approved for entry into archive by Gomes Neide(nagomes2005@gmail.com) on 2010-01-15T18:45:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_Daniela de Melo e Silva.pdf: 5333572 bytes, checksum: f4b5ecc0dc199b9cc47634c789ce8a95 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-01-15T18:45:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_Daniela de Melo e Silva.pdf: 5333572 bytes, checksum: f4b5ecc0dc199b9cc47634c789ce8a95 (MD5) Previous issue date: 2006 / A diversidade genética é necessária para a adaptação das populações a mudanças ambientais, podendo ser medida por métodos quantitativos e moleculares. O conhecimento da variabilidade de uma espécie é também fundamental para a conservação, sendo uma característica de destaque. Para determinar a diversidade genética de uma espécie, há a necessidade de avaliar a estrutura genética populacional, ou seja, a distribuição heterogênea e não aleatória dos alelos e genótipos no espaço e no tempo, resultante da ação de forças evolutivas tais como mutação, migração, seleção e deriva genética, que atuam diferentemente dentro do contexto de cada espécie e população. Desta forma, visando conhecer a estrutura genética da espécie Eupemphix nattereri, análises moleculares foram realizadas em 11 populações deste leiuperídeo, localizadas no Brasil Central (Goiás, São Paulo e Mato Grosso). Tais análises genéticas foram realizadas com marcadores domintantes do tipo RAPD. Além disto, foram feitas análises de 11 caracteres morfométricos dos espécimes de Eupemphix nattereri coletados somente em Goiás. Correlações entre as distâncias geográficas, morfométricas, genéticas e dados macro e microambientais foram analisadas com a utilização do teste de Mantel. Foram encontrados altos níveis de diversidade genética entre as onze populações, de acordo com três metodologias diferentes ( p, st e B), as quais estimaram coeficientes de divergência em torno de 0,30. O teste de Mantel não demonstrou uma correlação estatisticamente significativa entre as distâncias genéticas e geográficas, indicando que locais geograficamente próximos não seriam geneticamente similares, mesmo estando situados entre distâncias menores do que 50 km. A análise discrimante dos onze caracteres morfométricos demonstrou uma sobreposição espacial das variáveis analisadas nas nove populações, indicando, contudo, uma tendência para uma correlação estatisticamente significativa (p = 0, 08) entre as distâncias genética e morfométrica. Tal correlação não é casual entre o fenótipo e o genótipo, indicando estruturas espaciais comuns. Além disto, processos de isolamento por distância, apesar do baixo poder estatístico das análises, poderiam explicar a divergência populacional de Eupemphix nattereri. Assim, nossos resultados demonstraram que as populações de Eupemphix nattereri não estão estruturadas no espaco, apresentando uma distribuição aleatória e os dados genéticos indicaram ausência de isolamento por distância e de fluxo gênico conectando as populações. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Genetic diversity is necessary to the adaptation of populations to environmental changes, and could be measured by quantitative and molecular methods. The knowledge of species variability is also fundamental for conservation, and is an important characteristic. To assess species genetic diversity, population genetic structure must be evaluated, which means, the knowledge of heterogeneous distribution of non random alleles and genotypes in space and time, as a result of evolutive process such as mutation, migration, natural selection and genetic drift, that act distinctly in the context of each species and population. To verify the genetic structure of Eupemphix nattereri, molecular analyses were conducted in 11 populations of this leiuperid, sampled in Central Brazil (Goias State, Rio Claro and Mato Grosso do Sul). Such analyses were estimated using dominant RAPD markers. Besides, 11 morphometric characters were evaluated only in populations of Goias State. Genetic and morphometric matrixes were analyzed as a function of geographical origin. Correlation among genetic, geographical, morphometric, micro and macroenviromental were analyzed by the Mantel test. Genetic data indicated high levels of genetic diversity (around 0.30), according to three different approaches ( ST, P and B), among the eleven populations. Mantel tests did not reveal a significant positive correlation between genetic variation and geographical distance, indicating that locally geographical populations are not genetically similar, even in distances smaller than 50 km. Discriminant analysis on 11 measurements showed considerable overlap between populations from different geographical areas, but there is a marginally significant correlation (p= 0.08) between genetic and morphometric distances. This correlation is not causal in terms of the relationship between phenotype and genotype, and indicates common spatial structures. Thus, isolation-by-distance processes, despite the low statistical power in the analyses, could explain population divergence in Eupemphix nattereri. So, our results indicated that Eupemphix nattereri populations were not structured in space, showing a random distribution. Besides, genetic data demonstrated lack of isolation-by-distance and lack of gene flow connecting populations.

Este trabalho é o resultado do nosso interesse em estudar os princípios fundamentais que envolvem a questão do desenvolvimento sustentável, mais especificamente a questão do gerenciamento econômico ótimo de recursos biológicas renováveis. Modificamos modelos populacionais extremamente simples incluímos retirada contínua. Em relação à pesca, examinamos com maior detalhe o modelo de produção geral de Schaefer. Calculamos e analisamos a estabilidade linear em cada ponto de equilíbrio dos sistemas com os quais trabalhamos. O comportamento dinâmico global é obtido pela integração numérica. A partir da modelagem de exploração de recursos biológicos, introduzimos o conceito de produção máxima sustentável (MSY), que é o objetivo de muitas agências de gerenciamento de recursos renováveis. Após observarmos a ineficiência da NI SY por não incorporar os custos de exploração de recursos, estudamos o modelo bioeconômico de Gordon, e a definição de produção máxima econômica (M EY). Aprendemos da teoria econômica padrão o conceito de "desconto" , que reflete o valor do tempo, e então o problema dinâmico é formulado para determinar a função que ma.ximize o valor presente descontado. Após uma breve discussão sobre o problema variacionallinear e a teoria de controle, concluímos que, ao considerar os custos de exploração e o valor do tempo, a política de retirada ótima consiste na política de aproximação mais rápida (M RAP) ao nível do estoque de equilíbrio ótimo, ao qual corresponde a produção econômica ótima (OEY). Como casos especiais, observamos que se ambos os custos de exploração e a taxa de desconto forem nulos, então a NI SY é ótima; e se a taxa de desconto for zero mas o custo de exploração for maior que zero, então a 1\1 EY é ótima. Finalmente, incluímos também um exemplo baseado no modelo de Schaefer, no qual podemos observar que o nível do estoque de equilíbrio ótimo pode ser muito sensível à taxa do desconto. / We are interested in studying the fundamental principies underlying the problem of sustainable development, more specifically the economics of optimal management of biological renewable resources harvesting. Vi/e modify extremely simple population models to allow for continuous harvesting. Concerning fisheries, we examine in greater detail the Schaefer's general production model. We calculate and develop the linear stability analysis for each equilibrium state of the systems we are concerned with. The global dynamic behavior is obtained by numerical integration. From the modeling of biological resource exploitation, we introduce the Maximum Sustainable Yield (MSY) concept, which is the objective of many resource management agencies. After realizing the failure of MSY to incorporate costs of resource exploitation, we study the bioeconomic Gordon's model and the definition of Maximum Economic Yíeld (MEY). We learn from standard economic theory the "discounting" concept, for reflecting the "value of time" , and so the dynamic problem is formulated as to determine the function effort that maximizes the discounted present value. After a brief discussion about linear variational problem and control theory, we conclude that, when both exploitation costs and value of time are considered, the optimal harvest policy consists of the most rapid approach policy (MRAP) to the optimal equilibrium stock level, corresponding to the Optimal Economic Yield (OEY). As special cases, we observe that if both exploitation costs and the discount rate are zero, then MSY is optimal; and if the discount rate is zero but the costs are greater than zero, then MEY is optimal. Finally, we also include examples based on the Schaefer model, from which we can observe that the optimal equilibrium stock level can be quite sensitive to the rate of discount.

Gubernatrix cristata, o cardeal-amarelo, é uma espécie de ave rara do Pampa. Ele tem uma distribuição geográfica restrita ao sul da América do Sul (Uruguai, Argentina e sul do Brasil) e é exclusivo deste bioma. Quatorze viagens de campo foram feitas de Abril de 2006 a março de 2009, em uma tentativa de encontrar indivíduos e coletar amostras para análise genética. Desenvolvemos dez marcadores microssatélites isolados a partir desta espécie e caracterizamos a sua variabilidade alélica. O número de alelos observados em cada locus variou de 4 a 14, com uma média de 7,5 alelos por locus. Os microssatélites mostraram-se úteis em revelar os níveis de diversidade de G. cristata e, portanto, podem ser usados para explorar a estrutura genética das populações dispersas ao longo de sua distribuição geográfica atual. Um total de 72 amostras de cardeal-amarelo foi usado neste estudo, 59 foram de amostras contemporâneas e 13 amostras de espécimes de museu. Nós acessamos a diversidade genética da espécie através dos dez loci polimórficos de microssatélites nucleares do G. cristata desenvolvidos nesse estudo e através de um fragmento do gene ND2 do DNA mitocondrial. Encontramos apenas três haplótipos com diversidade nucleotídica e haplotípica respectivamente igual a π = 0,00277 e Hd = 0,6219. O Fst (0,00340) e Nm (73,18) mostraram uma fraca estruturação com pouca diferenciação genética. A estatística Fs de Fu foi significativamente diferente de zero (2,248) e D de Tajima foi positivo (2,17506). Ambos os testes mostraram um indicativo de evidência provável de uma diminuição no tamanho da população e/ou seleção equilibradora. As análises usando o "no admixture model" e um grande burnin (500000) não resultaram em clustering dos indivíduos. Devido a esse resultado nenhuma atribuição individual a uma área geográfica foi possível. O presente estudo auxilia na compreensão das necessidades de conservação do cardeal-amarelo, fornecendo informações sobre a diversidade genética e estruturação populacional ao longo de sua área de distribuição. Embora não tenhamos encontrado estruturação dentro da nossa área de estudo, é preciso mais estudos, analisando a diversidade genética e estruturação populacional em toda a área de distribuição da espécie, e adicionando mais amostras de animais silvestres da população de La Pampa e de Corrientes. O mapa da área de distribuição do cardeal-amarela parece estar ultrapassado devido à situação cada vez mais crítica que a espécie está enfrentando na natureza. Dada a recente falta de conhecimento sobre sua distribuição e seu estado de conservação em seu habitat natural, decidimos modelar a distribuição potencial da espécie. A principal idéia por trás dessa informação era propor estratégias para sua conservação. Para melhor alcançar esse objetivo, focamos nossa pesquisa especificamente em a) localizar as populações silvestres desta espécie no Rio Grande do Sul, Uruguai e Argentina, e b) identificar as áreas de ocorrência do cardeal-amarelo que poderiam ser transformadas em áreas protegidas. Todos os registros georeferenciados de G. cristata foram extraídos de diferentes fontes: através de trabalho de campo, peles de museu, literatura e bases de dados da Internet. Para modelar a distribuição da espécie, foram selecionadas 20 variáveis ambientais e o aplicativo de modelagem Maxent v. 3.3.2. Mapas de distribuição histórica e atual de G. cristata foram criados usando DIVA GIS. O modelo que melhor prediz o índice relativo de adequação ambiental para a espécie é o modelo onde a AUC resultante sobre dados de testes foi 0,868. O resultado do teste de jackknife acerca da importância das variáveis mostrou que a variável ambiental com maior ganho quando usada isoladamente é bio1_sa_30s_cut (temperatura média anual) que, portanto, parece ter as informações mais úteis por si só. A variável ambiental que mais diminui o ganho quando é omitida é alt_sa_30s_cut (altitude) que, portanto, parece ter o máximo de informação que não está presente nas outras variáveis. Se o objetivo de pesquisas futuras do cardeal-amarelo em sua área de distribuição for detectar outras populações, então as áreas preditas em ter elevada adequabilidade relativa no modelo espacial são um bom ponto de partida para a pesquisa mais direcionada. A pressão da caça sobre a espécie é tão grande que o cardeal-amarelo hoje em dia parece ser encontrado apenas em áreas de difícil acesso. Muitas das áreas adequadas para a espécie mostrada pelo modelo podem ainda conter populações e também podem ser usadas como áreas-chave para futuras reintroduções dentro do programa de conservação do cardeal-amarelo. / Gubernatrix cristata, the yellow cardinal, is a rare bird species from the Pampas grassland. It has a restricted geographical distribution in southern South America and is unique to this Biome (Uruguay, Argentina, and Southern Brazil). Fourteen field trips were made from April 2006 to March 2009 in an attempt to find individuals and collect samples for genetic analysis. We developed ten microsatellite markers isolated from this species and the characterization of their allele variability. The number of alleles observed for each locus ranged from 4 to 14, with an average of 7.5 alleles per locus. The microsatellites proved to be useful in revealing levels of diversity in G. cristata, and thus can be used to explore the genetic structure of scattered populations across its present geographic range. A total of 72 yellow cardinal samples was taken in this study, 59 were from contemporary specimens and 13 samples were from museum specimens. We accessed the species genetic diversity through ten polymorphic nuclear microsatellite loci of G. cristata and a ND2 mtDNA fragment. We found only three haplotypes with nucleotide and haplotype diversity equals to π = 0.00277 and Hd = 0.6219. The Fst (0,00340) and Nm (73,18) shown a weak structuring with little genetic differentiation. Fu's Fs statistic was significantly different from zero (2,248) and Tajima's D was positive (2,17506). Both tests showed likely evidence indicating a decrease in population size and/or balancing selection. Analyses using the “no admixture model” and a larger burn-in (500000) yielded no clustering of individuals. Due to this result no individual assignment to any geographical area was possible. The present study assists in understanding the conservation needs for yellow cardinal by providing information on the genetic diversity and population structuring along its distribution range. Although we found no structuring within our study area, further study is needed, examining the genetic diversity and population structuring throughout the species’ range, adding more samples from wild animals from La Pampa population and Corrientes. The yellow cardinal distribution range map seems to be outdated because of the increasingly critical situation the species is facing in nature. Given the recent lack of knowledge regarding its distribution and its state of preservation in its natural habitat we decided to model the species potential distribution. The main idea behind this information was to propose strategies for their conservation. To better achieve that target we specifically focused our research on a) locating wild populations of this species in Rio Grande do Sul, Uruguay and Argentina, and b) identifying areas of occurrence of yellow cardinal that could be turned into protected areas. We extracted all georeferenced G. cristata records from different sources: field working, museum skins, literature, and internet datasets. To model the species distributions, 20 environmental predictors were selected. To model the species distributions we selected the modeling application Maxent v. 3.3.2. Historical and current distribution maps of G. cristata were created using DIVA GIS. The model that best predicts the relative index of environmental suitability for the species is the model where resulting AUC on test data was 0.868. The results of the jackknife test of variable importance showed that the environmental variable with highest gain when used in isolation is bio1_sa_30s_cut (Annual Mean Temperature), which therefore appears to have the most useful information by itself. The environmental variable that decreases the gain the most when it is omitted is alt_sa_30s_cut (Altitude), which therefore appears to have the most information that isn't present in the other variables. If the objective of future surveys of the yellow cardinal in its distribution range is to detect other populations, then areas predicted to have high relative suitability in the spatial model is a good starting point for further targeted survey. The hunting pressure on the species is so great that the yellow cardinal nowadays seems to be only found in areas of difficult access. Many of the areas suitable for the species shown by the model may still contain populations and can also be used as key areas for future reintroductions into the yellow cardinal conservation program.

O propósito do trabalho é estudar um modelo matemático sobre a p<r pulação de peixes, na situação de represamento de rio. As equações governantes são de tipo parabólico com condições de contorno de Neumann. O problema é abordado de maneira exata utilizando a função de Green, mas a impraticidade da implementação da solução exata, conduz à procura de uma abordagem alternativa. Escolheu-se a abordagem em diferenças mas pode ser utilizado o método de elementos finitos ou de volumes finitos. É feita uma descrição de diversos métodos em diferença em uma e duas dimensões e é considerado o método implícito de direções alternadas pela sua estabilidade incondicional. São feitas simulações numéricas em Matlab, para tentar explicar o comportamento populacional considerando efeitos da migração, bem como a influência de fatores tais como: reprodução, alimentação ou fatores climáticos (temperatura e nível da água). São simuladas numericamente quatro situações diferentes considerando efeitos de migração transversal e longitudinal, e são enunciados os c<r mentários e conclusões pertinentes. / The purpose of this work is to study a mathematical model of a fish population confined in a dam. The governing equations are of parabolic type with Neumann boundary conditions. The problem is analytically solved using the Green fu nction, but the infeasibility of implementation of this exact solution, leads us to seek an alternative approach. Finite difference approach was chosen, but finite elements or volumes methods may be used instead. A description is made of the various difference methods in one and two dimensions and the Alternated Direction Implicit Method is considered because of its unconditional stability. Numerical simulations were made in Matlab, trying to explain the population behaviour considering migration effects, and the infiuence of factor such as reproduction, diet and climatic factors (temperature and water levei) as well. Four different situations are numerically simulated, considering transverse and longitudinal migration, and pertinent comments and conclusions are stated.