Ulm, Univ., Diss., 2001.

L’étude des effets des radionucléides et des métaux sur les organismes vivants est nécessaire pour évaluer leur toxicité et leur risque écologique. Notre approche a visé dans un premier temps à étudier les impacts du cadmium (Cd) et de l’Uranium (U) sur différents niveaux biologiques de l’écrevisse Procambarus clarkii après exposition aigue et chronique. Nous avons évalué leurs impacts sur les mitochondries, les réponses face à un stress oxydant, les structures histologiques et la survie. Nous avons tenté de lier ces effets entre eux et à la bioaccumulation dans les branchies et l’hépatopancréas. Nous avons aussi essayé de différencier la chimio- et la radiotoxicité de l’U en exposant des écrevisses soit à l’U appauvri soit au 233U (présentant une activité spécifique plus élevée) au travers des mêmes critères d’effets. Nous avons démontré que le gène mt codant pour la métallothionéine était toujours surexprimé en présence du Cd. De ce fait, il semble être un bon biomarqueur de toxicité du Cd chez P. clarkii. Nous avons mis en évidence que les deux métaux affectent les mitochondries grâce au suivi des niveaux d’expressions des gènes mitochondriaux (12s, atp6 et cox1), et que leur mécanismes d’action ne semblent pas être toujours les mêmes. Nous avons aussi prouvé que l’U génère plus de stress oxydant que le Cd grâce à la comparaison des niveaux d’expressions de gènes qui codent pour des antioxidants (sod(Mn) et mt) et des réponses enzymatiques de la superoxyde dismutase, la catalase, la glutathion peroxydase et la glutathion S transférase. Toutefois, les symptômes des atteintes histo-pathologiques semblent être les mêmes pour les deux métaux. En comparant leurs effets sur la survie des écrevisses, nous avons conclu que le Cd était plus toxique que le radioélément. D’autre part, nous avons démontré que les effets toxiques de l’U aux concentrations rencontrées dans l’environnement, sont plus liés à la chimiotoxicité qu’à la radiotoxicité de cet élément. Nous avons démontré que, les réponses moléculaires varient en fonction de l’intensité et la durée du stress chimique imposé aux organismes. Nous avons proposé d’utiliser les expressions de l’ensemble des gènes étudiés en tant que biomarqueurs de toxicité de l’U plutôt que les activités enzymatiques à cause de leur sensibilité. Ce travail de thèse propose des mécanismes d’actions de l’U basé surtout sur les réponses moléculaires et confirme la nécessité d’approfondir l’étude du profil écotoxicologique de ce radioélément. / The study of the effects of radionuclides and metals on organisms is necessary for the evaluation of their toxicity and their ecological threats. We first aimed to study the impacts of cadmium (Cd) and Uranium (U) on different biological levels of the crayfish Procambarus clarkii after acute and chronic exposures. We evaluated their impacts on mitochondria, oxidative stress responses, on histological structures, and the survival rates. We tried to connect these effects between them and to the bioaccumulation in the gills and the hepatopancreas. We also tried to discriminate the chemo and the radiotoxicity of U by exposing crayfish to either depleted or enriched U (233U: presenting a higher specific activity) using the same criteria of effects. We demonstrated that the gene mt encoding for the metallothionein was always over-expressed in the presence of Cd. Therefore, it seems to be a good biomarker of Cd toxicity in P. clarkii. The follow up of mitochondrial genes expressions (12s, atp6 and cox1), showed that both metals affect mitochondria and that their mechanisms of action do not seem to be always the same. We also observed that U generates more oxidative stress than Cd when comparing the expression levels of genes encoding for antioxidants (sod (Mn) and mt) and the enzymatic activities of superoxide dismutase, the catalase, the glutathione peroxidase and the glutathione S transferase. However, the symptoms of histo-pathological damages after Cd and U contamination were similar in both conditions. After comparing the survival rates of the crayfish, we concluded that Cd was more toxic than the radioelement. Moreover, we demonstrated that the toxic effect of U on P. clarkii exposed to a low environmental concentration is mainly due to its chemotoxicity rather than to its radiotoxicity. We established that, the molecular answers vary according to the intensity and the duration of the chemical stress applied to the organisms. We suggested the use of the expressions of all the studied genes as biomarkers of toxicity of U rather than the enzymatic activities because of their sensitivity. This work proposes mechanisms of actions of U based especially on the molecular responses and confirms the necessity of studying the ecotoxicological profile of this radioelement.

A perda da biodiversidade ao longo das últimas décadas está relacionada com diversas alterações ambientais, entre elas a introdução de espécies exóticas que geralmente tem um efeito negativo sobre as comunidades e os ecossistemas nativos. Procambarus clarkii é uma espécie de lagostim nativo do centro-sul dos Estados Unidos e nordeste do México, considerada invasora em diversos países, onde é responsável por inúmeros problemas ambientais. Organismos aquáticos estão sujeitos a constantes flutuações abióticas e bióticas que influenciam seus processos fisiológicos. O conhecimento e a caracterização das variações metabólicas e fisiológicas dos organismos ao longo das estações do ano são importantes para compreender períodos de suscetibilidade destes organismos. Com isso a presente dissertação tem por objetivo estabelecer e avaliar biomarcadores ligados ao metabolismo intermediário, ao balanço oxidativo, a trato digestório (repleção gástrica e índice hepatossomático) e trato reprodutivo (índice gonadossomático e grau de maturação ovariana) de P. clarkii no sudeste brasileiro. Foram realizadas quatro coletas, uma a cada estação do ano, no Parque Alfredo Volpi em São Paulo-SP, durante o ano de 2016. Os animais foram separados por categoria reprodutiva (Machos reprodutivos= M1, Machos não reprodutivos=M2 e Fêmeas), pesados, medidos, tiveram a hemolinfa coletada, foram crioeutanasiados e seus tecidos removidos (músculo abdominal, hepatopâncreas e gônadas das fêmeas) O grau de repleção gástrico foi categorizado por prospecção visual e os índices hepato e gonadossomático calculados levando em consideração a massa do órgão em relação à massa total do animal. Foram quantificados na hemolinfa os níveis circulantes de glicose, proteínas totais, ácido úrico, lipídeos totais, triglicerídeos, colesterol total e colesterol VLDL. Nos tecidos foram quantificados os níveis de glicogênio, proteínas totais, lipídeos totais, triglicerídeos, colesterol. Além de quantificados parâmetros do balanço oxidativo como a lipoperoxidação e a atividade das enzimas superóxido dismutase, catalase e glutationa S-tranferase. Os resultados deste estudo evidenciam que esta espécie se reproduz ao longo de todo ano com maior intensidade no verão. Os marcadores fisiológicos evidenciam um grande investimento reprodutivo principalmente nas fêmeas, observou-se o uso de substratos energéticos para a reprodução, conduzindo possivelmente a um incremento do dano oxidativo (lipoperoxidação) na estação reprodutiva. Os M1 e M2 apresentam distinções relacionadas às funções de reprodução e crescimento, com alocação de substratos energéticos em M1 para reprodução e em M2 para ser usado possivelmente, no processo de muda e anabolismo para se tornar um M1. Nota-se a diminuição da atividade alimentar em M2 após o período reprodutivo, possivelmente relacionado a uma baixa capacidade de competição deste com M1. Esses resultados podem auxiliar na tomada de decisão em trabalhos que visem o controle da expansão de P.clarkii. / The loss of biodiversity over the last few decades is related to a number of environmental changes, including the introduction of exotic species that generally have a negative effect on communities and native ecosystems. Procambarus clarkii is a species of crayfish native to the south-central United States and northeastern Mexico, and is considered invasive in several countries, where it is responsible for numerous environmental problems. Aquatic organisms are subject to constant abiotic and biotic fluctuations that influence their physiological processes. The knowledge and characterization of the metabolic and physiological variations of the organisms throughout the seasons are important to an understanding periods of susceptibility of these organisms. The aim of this dissertation was to establish and evaluate biomarkers linked to the intermediate metabolism, oxidative balance, digestive tract (gastric repletion and hepatosomatic index) and reproductive tract (gonadosomatic index and degree of ovarian maturation) of P. clarkii in southeastern Brazil. Four collections, one at each season of the year, were carried out in the Alfredo Volpi Park in São Paulo, SP, during the year 2016. The animals were separated by reproductive category ( Reproductive Males = M1, Non-reproductive Males = M2 and Females), weighted, measured, had hemolymph collected, were submitted to cryothanasia and their tissues were removed (abdominal muscle, hepatopancreas and female gonads) The degree of gastric repletion was categorized by visual survey and the hepato and gonadossomatic indices were calculated by taking into account the mass of the organ in relation to the total mass of the animal. Circulating levels of glucose, total proteins, uric acid, total lipids, triglycerides, total cholesterol and VLDL cholesterol were quantified in the hemolymph. In the tissues the levels of glycogen, total proteins, total lipids, triglycerides and cholesterol were quantified. In addition, the oxidative balance was quantified through parameters such as lipoperoxidation and the activity of the enzymes superoxide dismutase, catalase and glutathione S-transferase. The results of this study show that this species reproduces throughout the year with greater intensity in the summer. The physiological markers evidenced a higher reproductive investment mainly in females, where we observed the use of energetic substrates for reproduction, possibly leading to an increase of oxidative damage (lipoperoxidation) in the reproductive season. M1 and M2 present distinctions related to reproduction and growth functions, with allocation of energetic substrates in M1 for reproduction and in M2 possibly for the process of moulting and anabolism to become an M1. The decrease in M2 activity after the reproductive period is possibly related to a low capacity of competition with M1. These results may help in the decision making of future research aimed at controlling the expansion of P.clarkii.

A perda da biodiversidade ao longo das últimas décadas está relacionada com diversas alterações ambientais, entre elas a introdução de espécies exóticas que geralmente tem um efeito negativo sobre as comunidades e os ecossistemas nativos. Procambarus clarkii é uma espécie de lagostim nativo do centro-sul dos Estados Unidos e nordeste do México, considerada invasora em diversos países, onde é responsável por inúmeros problemas ambientais. Organismos aquáticos estão sujeitos a constantes flutuações abióticas e bióticas que influenciam seus processos fisiológicos. O conhecimento e a caracterização das variações metabólicas e fisiológicas dos organismos ao longo das estações do ano são importantes para compreender períodos de suscetibilidade destes organismos. Com isso a presente dissertação tem por objetivo estabelecer e avaliar biomarcadores ligados ao metabolismo intermediário, ao balanço oxidativo, a trato digestório (repleção gástrica e índice hepatossomático) e trato reprodutivo (índice gonadossomático e grau de maturação ovariana) de P. clarkii no sudeste brasileiro. Foram realizadas quatro coletas, uma a cada estação do ano, no Parque Alfredo Volpi em São Paulo-SP, durante o ano de 2016. Os animais foram separados por categoria reprodutiva (Machos reprodutivos= M1, Machos não reprodutivos=M2 e Fêmeas), pesados, medidos, tiveram a hemolinfa coletada, foram crioeutanasiados e seus tecidos removidos (músculo abdominal, hepatopâncreas e gônadas das fêmeas) O grau de repleção gástrico foi categorizado por prospecção visual e os índices hepato e gonadossomático calculados levando em consideração a massa do órgão em relação à massa total do animal. Foram quantificados na hemolinfa os níveis circulantes de glicose, proteínas totais, ácido úrico, lipídeos totais, triglicerídeos, colesterol total e colesterol VLDL. Nos tecidos foram quantificados os níveis de glicogênio, proteínas totais, lipídeos totais, triglicerídeos, colesterol. Além de quantificados parâmetros do balanço oxidativo como a lipoperoxidação e a atividade das enzimas superóxido dismutase, catalase e glutationa S-tranferase. Os resultados deste estudo evidenciam que esta espécie se reproduz ao longo de todo ano com maior intensidade no verão. Os marcadores fisiológicos evidenciam um grande investimento reprodutivo principalmente nas fêmeas, observou-se o uso de substratos energéticos para a reprodução, conduzindo possivelmente a um incremento do dano oxidativo (lipoperoxidação) na estação reprodutiva. Os M1 e M2 apresentam distinções relacionadas às funções de reprodução e crescimento, com alocação de substratos energéticos em M1 para reprodução e em M2 para ser usado possivelmente, no processo de muda e anabolismo para se tornar um M1. Nota-se a diminuição da atividade alimentar em M2 após o período reprodutivo, possivelmente relacionado a uma baixa capacidade de competição deste com M1. Esses resultados podem auxiliar na tomada de decisão em trabalhos que visem o controle da expansão de P.clarkii. / The loss of biodiversity over the last few decades is related to a number of environmental changes, including the introduction of exotic species that generally have a negative effect on communities and native ecosystems. Procambarus clarkii is a species of crayfish native to the south-central United States and northeastern Mexico, and is considered invasive in several countries, where it is responsible for numerous environmental problems. Aquatic organisms are subject to constant abiotic and biotic fluctuations that influence their physiological processes. The knowledge and characterization of the metabolic and physiological variations of the organisms throughout the seasons are important to an understanding periods of susceptibility of these organisms. The aim of this dissertation was to establish and evaluate biomarkers linked to the intermediate metabolism, oxidative balance, digestive tract (gastric repletion and hepatosomatic index) and reproductive tract (gonadosomatic index and degree of ovarian maturation) of P. clarkii in southeastern Brazil. Four collections, one at each season of the year, were carried out in the Alfredo Volpi Park in São Paulo, SP, during the year 2016. The animals were separated by reproductive category ( Reproductive Males = M1, Non-reproductive Males = M2 and Females), weighted, measured, had hemolymph collected, were submitted to cryothanasia and their tissues were removed (abdominal muscle, hepatopancreas and female gonads) The degree of gastric repletion was categorized by visual survey and the hepato and gonadossomatic indices were calculated by taking into account the mass of the organ in relation to the total mass of the animal. Circulating levels of glucose, total proteins, uric acid, total lipids, triglycerides, total cholesterol and VLDL cholesterol were quantified in the hemolymph. In the tissues the levels of glycogen, total proteins, total lipids, triglycerides and cholesterol were quantified. In addition, the oxidative balance was quantified through parameters such as lipoperoxidation and the activity of the enzymes superoxide dismutase, catalase and glutathione S-transferase. The results of this study show that this species reproduces throughout the year with greater intensity in the summer. The physiological markers evidenced a higher reproductive investment mainly in females, where we observed the use of energetic substrates for reproduction, possibly leading to an increase of oxidative damage (lipoperoxidation) in the reproductive season. M1 and M2 present distinctions related to reproduction and growth functions, with allocation of energetic substrates in M1 for reproduction and in M2 possibly for the process of moulting and anabolism to become an M1. The decrease in M2 activity after the reproductive period is possibly related to a low capacity of competition with M1. These results may help in the decision making of future research aimed at controlling the expansion of P.clarkii.

A perda da biodiversidade ao longo das últimas décadas está relacionada com diversas alterações ambientais, entre elas a introdução de espécies exóticas que geralmente tem um efeito negativo sobre as comunidades e os ecossistemas nativos. Procambarus clarkii é uma espécie de lagostim nativo do centro-sul dos Estados Unidos e nordeste do México, considerada invasora em diversos países, onde é responsável por inúmeros problemas ambientais. Organismos aquáticos estão sujeitos a constantes flutuações abióticas e bióticas que influenciam seus processos fisiológicos. O conhecimento e a caracterização das variações metabólicas e fisiológicas dos organismos ao longo das estações do ano são importantes para compreender períodos de suscetibilidade destes organismos. Com isso a presente dissertação tem por objetivo estabelecer e avaliar biomarcadores ligados ao metabolismo intermediário, ao balanço oxidativo, a trato digestório (repleção gástrica e índice hepatossomático) e trato reprodutivo (índice gonadossomático e grau de maturação ovariana) de P. clarkii no sudeste brasileiro. Foram realizadas quatro coletas, uma a cada estação do ano, no Parque Alfredo Volpi em São Paulo-SP, durante o ano de 2016. Os animais foram separados por categoria reprodutiva (Machos reprodutivos= M1, Machos não reprodutivos=M2 e Fêmeas), pesados, medidos, tiveram a hemolinfa coletada, foram crioeutanasiados e seus tecidos removidos (músculo abdominal, hepatopâncreas e gônadas das fêmeas) O grau de repleção gástrico foi categorizado por prospecção visual e os índices hepato e gonadossomático calculados levando em consideração a massa do órgão em relação à massa total do animal. Foram quantificados na hemolinfa os níveis circulantes de glicose, proteínas totais, ácido úrico, lipídeos totais, triglicerídeos, colesterol total e colesterol VLDL. Nos tecidos foram quantificados os níveis de glicogênio, proteínas totais, lipídeos totais, triglicerídeos, colesterol. Além de quantificados parâmetros do balanço oxidativo como a lipoperoxidação e a atividade das enzimas superóxido dismutase, catalase e glutationa S-tranferase. Os resultados deste estudo evidenciam que esta espécie se reproduz ao longo de todo ano com maior intensidade no verão. Os marcadores fisiológicos evidenciam um grande investimento reprodutivo principalmente nas fêmeas, observou-se o uso de substratos energéticos para a reprodução, conduzindo possivelmente a um incremento do dano oxidativo (lipoperoxidação) na estação reprodutiva. Os M1 e M2 apresentam distinções relacionadas às funções de reprodução e crescimento, com alocação de substratos energéticos em M1 para reprodução e em M2 para ser usado possivelmente, no processo de muda e anabolismo para se tornar um M1. Nota-se a diminuição da atividade alimentar em M2 após o período reprodutivo, possivelmente relacionado a uma baixa capacidade de competição deste com M1. Esses resultados podem auxiliar na tomada de decisão em trabalhos que visem o controle da expansão de P.clarkii. / The loss of biodiversity over the last few decades is related to a number of environmental changes, including the introduction of exotic species that generally have a negative effect on communities and native ecosystems. Procambarus clarkii is a species of crayfish native to the south-central United States and northeastern Mexico, and is considered invasive in several countries, where it is responsible for numerous environmental problems. Aquatic organisms are subject to constant abiotic and biotic fluctuations that influence their physiological processes. The knowledge and characterization of the metabolic and physiological variations of the organisms throughout the seasons are important to an understanding periods of susceptibility of these organisms. The aim of this dissertation was to establish and evaluate biomarkers linked to the intermediate metabolism, oxidative balance, digestive tract (gastric repletion and hepatosomatic index) and reproductive tract (gonadosomatic index and degree of ovarian maturation) of P. clarkii in southeastern Brazil. Four collections, one at each season of the year, were carried out in the Alfredo Volpi Park in São Paulo, SP, during the year 2016. The animals were separated by reproductive category ( Reproductive Males = M1, Non-reproductive Males = M2 and Females), weighted, measured, had hemolymph collected, were submitted to cryothanasia and their tissues were removed (abdominal muscle, hepatopancreas and female gonads) The degree of gastric repletion was categorized by visual survey and the hepato and gonadossomatic indices were calculated by taking into account the mass of the organ in relation to the total mass of the animal. Circulating levels of glucose, total proteins, uric acid, total lipids, triglycerides, total cholesterol and VLDL cholesterol were quantified in the hemolymph. In the tissues the levels of glycogen, total proteins, total lipids, triglycerides and cholesterol were quantified. In addition, the oxidative balance was quantified through parameters such as lipoperoxidation and the activity of the enzymes superoxide dismutase, catalase and glutathione S-transferase. The results of this study show that this species reproduces throughout the year with greater intensity in the summer. The physiological markers evidenced a higher reproductive investment mainly in females, where we observed the use of energetic substrates for reproduction, possibly leading to an increase of oxidative damage (lipoperoxidation) in the reproductive season. M1 and M2 present distinctions related to reproduction and growth functions, with allocation of energetic substrates in M1 for reproduction and in M2 possibly for the process of moulting and anabolism to become an M1. The decrease in M2 activity after the reproductive period is possibly related to a low capacity of competition with M1. These results may help in the decision making of future research aimed at controlling the expansion of P.clarkii.

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- ABSTRACT - The crayfish plague pathogen, Aphanomyces astaci, is responsible for substantial declines and local extinctions of native European crayfish populations. As a consequence, the pathogen is now listed among 100 world's worst invasive alien species. The spread of A. astaci is greatly facilitated by its natural hosts, North American crayfish, that thanks to a long co-evolutionary history with the crayfish plague pathogen evolved efficient defence mechanisms. In contrast, European, Australian and Asian crayfish species are highly susceptible to this disease agent. However, progress of A. astaci infection in native European crayfish was observed to differ between distinct pathogen strains, indicating variability in their virulence. Indeed, we demonstrated a relationship between patterns in crayfish immune response and A. astaci virulence in an experimental infection involving the European noble crayfish and three differently virulent crayfish plague strains. The European continent is currently inhabited by at least eight North American crayfish species. The carrier status was confirmed in six of them, including also Orconectes cf. virilis occurring in the Netherlands and the UK. In this country, we detected Aphanomyces astaci presence in some populations of the non-indigenous crayfish species as well...

This dissertation focuses on increasing the understanding of the evolution processes that have contributed to the diversification of freshwater crayfish. Chapter one estimates the divergence time of the three crayfish families and tests the hypothesis that diversification is tied to the break-up of Pangaea, Gondwanna, and Laurasia. I find that the families of crayfish diverged prior to or in association with the break-up of the three super continents. Chapter two addresses the evolutionary history of the genus Cambarus, using molecular data to test hypotheses of relationships based on chela and carapace morphology. The results provide evidence that the morphology used to determine Cambarus relationships do not reflect evolutionary history and that convergent evolution of morphological traits is common in crayfish. Chapter three addresses evolution at the population level and tests for differences in the genetic population structure of two crayfish with different physiological needs. I find that physiological requirements of these crayfish have influenced their population genetic structure. The last chapter addresses a molecular based hypothesis that rates of mitochondrial evolution are reduced in cave crayfish that have increased longevity, reduced metabolism, and restricted diets compared to surface crayfish. I find that cave crayfish rates of mitochondrial evolution do not significantly differ from surface crayfish. Therefore, increased longevity, reduced metabolism, and restricted diets do not slow the rate of mitochondrial evolution as predicted in this group of cave crayfish.

O lagostim Norte-Americano Procambarus clarkii está dentre as espécies exóticas estabelecidas no Brasil, registrada no estado de São Paulo. Este crustáceo de água doce apresenta grande potencial de invasão (ampla plasticidade ecológica, elevada agressividade, enorme poder de dispersão). Além disso, é portador do oomiceto Aphanomyces astaci, ao qual as espécies de crustáceos nativas do Brasil podem não ser imunes. Inúmeros impactos já foram associados à presença de P. clarkii em várias partes do mundo, desde danos ao ecossistema até impactos sobre a biota nativa. A fim de contribuir com informações relevantes para o desenvolvimento de estratégias de manejo e mitigação de impacto desta espécie no Brasil, esta pesquisa (1) levantou informações sobre a dinâmica populacional e o efeito da sazonalidade na sua abundância, (2) aperfeiçoou e propôs um método padronizado, rápido e acessível para o monitoramento das populações invasoras, (3) testou uma abordagem para controle populacional, (4) verificou a ecologia alimentar e as variações sazonais e intrapopulacionais na dieta, relacionando estes aspectos com o potencial de impacto, (5) analisou a diversidade genética de 9 populações estabelecidas no estado de São Paulo através da utilização de marcadores mitocondriais, (6) sumarizou o panorama legal sobre espécies invasoras, e (7) propoe ações para o manejo de invasão de P. clarkii. Foi definida uma metodologia padronizada para o acompanhamento das populações invasoras de P. clarkii, baseada no método de Schumacher e Eschmeyer para populações fechadas. As análises de dinâmica populacional demonstraram que não há efeito sazonal na abundância da população estudada e que a mesma segue crescendo com taxas consideráveis. Após testar um método de controle populacional baseado na remoção periódica de indivíduos ao longo de um ano, percebeu-se que a abundância populacional aumentou drasticamente e que o controle populacional através de remoção intensiva de indivíduos deve ser mais eficiente que a remoção extensiva. O estudo da dieta evidenciou a voracidade destes lagostins, que se alimentam continuamente de itens diversificados, tanto de origem animal quanto vegetal. Sua alta plasticidade trófica contribui para o alto potencial de estabelecimento em novos ambientes, uma vez que pode utilizar diferentes recursos alimentares dependendo da sua disponibilidade. Esta alta diversidade alimentar também está relacionada com o elevado poder de impacto, uma vez que fontes de diferentes níveis tróficos são utilizadas como recurso alimentar, podendo gerar um desequilíbrio trófico multidirecional, além de ameaçar a abundância e diversidade das espécies consumidas. Nas análises moleculares, foram encontradas apenas 7 haplótipos compartilhados por indivíduos de populações diferentes. Nenhum haplótipo é compartilhado entre populações brasileiras e indivíduos de populações autóctones, embora 3 haplótipos sejam observados entre populações nativas e outros 4 sejam encontrados em algumas populações brasileiras. As diferentes abordagens analíticas aplicadas ao longo deste estudo indicam que P. clarkii está adequadamente adaptado às situações bióticas e abióticas encontradas no Brasil, não havendo nenhuma estação em que os indivíduos encontrem barreiras importantes que pudessem dificultar sua sobrevivência e expansão, de forma que é indiferente a época do ano em que se fará maiores investimentos em manejo das populações invasoras. / Amongst the non-native species currently stablished in Brazil, the North-American freshwater crayfish Procambarus clarkii, is highlighted. This species has notable economic importance worldwide due to its value to aquaculture among aquarists. The occurrence of this species in Brazil seems to be restricted to the State of São Paulo. Procambarus clarkii shows a remarkable potential of invasion as a result of its wide ecological plasticity, elevated aggressiveness and high dispersion capacity. Additionally, it hosts the oomycete Aphanomyces astaci, which might infect and threat native crustaceans. Many impacts were associated to the establishment of this crayfish around the world, from ecosystem disturbances to the harm of native biota. In order to provide relevant information to the development of impact mitigation actions and management strategies related to P. clarkii’s invasion in Brazil, this research (1) evaluated the population dynamics and the effect of seasonality on abundance of one invasive population, (2) adapted and proposed a standardized method to monitor invasive populations which is easily executed and of low budget, (3) tested an approach for population control, (4) verified the trophic ecology of this freshwater crayfish, considering seasonal and intrapopulational variations, relating this aspect to invasive capacity and potential impact, (5) analyzed the genetic variability of 9 populations established in the State of São Paulo through molecular mitochondrial markers, (6) summarized the legal panorama about invasive species, and (7) proposes management actions to deal with P. clarkii invasion. After testing some traditional methods for abundance estimation, in search for the most easily replicated and performed, we defined a standardized methodology to monitor invasive populations of P. clarkii, based in the estimation method of Schumacher and Eschmeyer for closed populations. The population dynamic analysis demonstrated that seasonality does not play a role in abundance and that the population is in continuous growth. The test of population control, based on periodical removal of individuals for a year did not result in a decrease on abundance as we expected. Thus, we believe that intensive animal removal might be more promising than extensive removal. The diet evaluation evidenced the remarkable voracity of this crayfish, which continuously feeds on a variety of items as macrophytes, algae, insects, crustaceans, mollusks, fishes and amphibians. We also found a notable trophic plasticity that must contribute for the great establishment and potential impact offered by this species. The molecular analysis showed 7 haplotypes that are shared among individuals from different populations. No haplotype is shared between native and Brazilian populations however, some native populations share 3 haplotypes and some Brazilian share 4 haplotypes. The variable approaches used in this thesis indicate that P. clarkii is adequately adapted to biotic and abiotic conditions in Brazil and it seems that there is no season in which individuals are under important ecological pressure related to population abundance or food resources, which would difficult their survivorship or range expansion. Thus, according to our data, there is no specific season in which population are subjected to any notable pressure that could be favored for management.

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