Opuntia species have been poorly studied ecologically and taxonomically in the eastern United States. This study deals with the ecology of Opuntia species in the mid-south United States and covers not only the high degree of morphological variation exhibited by taxa, but also the taxonomy and distributions of the group for Mississippi. The taxa in the mid-south have distinct habitat preferences and can be separated based on habitat characterization. Information from this work provides valuable data useful in predicting possible routes that an invasive species, Cactoblastis cactorum (the cactus moth), might use in its potential westward migration. Phenotypic plasticity exhibited by Opuntia pusilla subjected to experimental conditions exemplifies the care that should be taken when making species delineations. Spine production in certain species is more a function of abiotic environmental pressures than genetic heritage. Two taxa that previously were put into synonymy with other species are recognized from this work.

Submitted by Nathalya Silva (nathyjf033@gmail.com) on 2017-06-28T19:11:22Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_CaracterizacaoMorfologicaAstrocitos.pdf: 5530347 bytes, checksum: 493302630728f0e9e17c9018d214061c (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2017-07-03T18:25:23Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_CaracterizacaoMorfologicaAstrocitos.pdf: 5530347 bytes, checksum: 493302630728f0e9e17c9018d214061c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-03T18:25:23Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_CaracterizacaoMorfologicaAstrocitos.pdf: 5530347 bytes, checksum: 493302630728f0e9e17c9018d214061c (MD5) Previous issue date: 2017-04-12 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O maçarico semipalmado Calidris pusilla (C. pusilla) é uma ave migratória de longa distância, que deixa para trás todos os anos, o seu habitat de reprodução no extremo Norte do Canadá e Alasca, em direção à linha costeira da América do Sul, escapando do inverno. Antes de atravessar o Oceano Atlântico, eles param na Baía de Fundy, na costa atlântica da América do Norte, onde aumentam os triglicérides no tecido adiposo, para atender as vigorosas demandas energéticas do voo sem paradas, de 5,3 mil quilômetros sobre o oceano. Uma vez que a atividade bioenergética e de oxidação-redução dos astrócitos estariam sob intensa demanda para sustentar a atividade neuronal e a sobrevivência durante a migração transatlântica de longa distância, nós hipotetizamos que as alterações morfológicas dos astrócitos seriam facilmente visíveis em indivíduos capturados nos sítios de invernada. Para testar essa hipótese, os astrócitos imunomarcados para a protína ácida fibrilar glial - GFAP foram seleccionados de secções da formação hipocampal, uma área que foi proposta desempenhar um papel central na integração da informação espacial e multisensorial para a navegação. Nós quantificamos e comparamos as características morfológicas tridimensionais de astrócitos no hipocampo de aves migratórias adultas capturadas na baía de Fundy, no Canadá, com astrócitos do hipocampo de aves capturadas na região costeira de Bragança durante o período de invernada. Para selecionar os astrócitos para reconstruções microscópicas 3D, utilizamos abordagem amostral aleatória e sistemática. Usando a análise hierarquica de cluster e a análise discriminante aplicada às características morfométricas dos astrócitos reconstruidos para classifica-los morfologicamente, encontramos dois fenótipos morfológicos (designados tipos I e II), tanto em indivíduos migrantes quanto em indivíduos em invernada. Embora em proporções muito diferentes, as complexidades morfológicas de ambos os tipos de astrócitos foram reduzidas após o voo sem parada de longa distância. De fato, as aves capturadas na região costeira de Bragança, durante o período de invernada, apresentaram uma morfologia astrocítica menos complexa do que os indivíduos capturados na baía de Fundy, no Canadá, durante a migração de outono. Como a redução da complexidade foi muito mais intensa no tipo I do que nos astrócitos do tipo II, sugerimos que esses fenótipos morfológicos podem estar associados a diferentes papéis fisiológicos. De fato, em comparação ao tipo I, a maioria dos astrócitos do tipo II não alteraram significativamente a sua morfologia após o voo de longa distância, e a maioria deles, 72,5%, mostraram interações com vasos sanguíneos, enquanto somente 27,5% dos astrócitos do tipo I revelaram tal interação. / The semipalmated sandpiper Calidris pusilla (C. pusilla) is a long-distance migrant shorebird that leaves every year, its breeding habitats in the southern tundra in Canada and Alaska, escaping from winter, towards the coastal line in South America. Before they cross the Atlantic Ocean, they stopover Bay of Fundy on the Atlantic coast of North America, where they increase triglycerides in adipose tissue, to attend the vigorous energetic demands of the 5,300-kilometer non-stop flight over the ocean. Because bioenergetic and redox activity of astrocytes would be under intense demand to sustain neuronal activity and survival during long-distance transatlantic migration, we hypothesize that astrocytes morphological changes may become readily visible in the wintering birds. To test this hypothesis, GFAP immunolabeled astrocytes were selected from sections of the hippocampal formation, an area that has been proposed to play a central role in the integration of multisensory spatial information for navigation. We quantified and compared hippocampal three-dimensional morphological features of astrocytes of adult migrating, captured on the Bay of Fundy, Canada, with hippocampal astrocytes from birds captured in the coastal region of Bragança, Brazil, during the wintering period. To select astrocytes for microscopic 3D reconstructions we used a random and systematic unbiased sampling approach. Using hierarchical cluster and discriminant analysis of 3D morphometric features to classify astrocytes, we found two morphological phenotypes (designated types I and II) both in migrating and wintering individuals. Although in remarkable different extent, the morphological complexities of both types of astrocytes were reduced after long-distance non-stop flight. Indeed, birds captured in the coastal region of Bragança, Brazil, during the wintering period, showed less complex astrocytic morphology than individuals captured in the Bay of Fundy, Canada, during fall migration. Because the reduction in complexity was much more intense in type I than in type II astrocytes, we suggest that these distinct morphological phenotypes may be associated with different physiological roles during migration. Indeed, as compared to type I, most type II astrocytes did not change significantly their morphology after the long-distance flight and many of them (72.5%) revealed unequivocally connection with blood vessels, whereas type I revealed only 27.5%.

Submitted by Hellen Luz (hellencrisluz@gmail.com) on 2017-10-06T15:45:36Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_Alteracoesformacaohipocampal.pdf: 4353762 bytes, checksum: f7fb84ca92cbee33f4e1276a30d4014b (MD5) / Rejected by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br), reason: on 2017-10-10T17:06:12Z (GMT) / Submitted by Hellen Luz (hellencrisluz@gmail.com) on 2017-10-17T18:53:46Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AlteracoesFormacaoHipocampal.pdf: 4353762 bytes, checksum: f7fb84ca92cbee33f4e1276a30d4014b (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-11-24T17:15:53Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AlteracoesFormacaoHipocampal.pdf: 4353762 bytes, checksum: f7fb84ca92cbee33f4e1276a30d4014b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-24T17:15:54Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AlteracoesFormacaoHipocampal.pdf: 4353762 bytes, checksum: f7fb84ca92cbee33f4e1276a30d4014b (MD5) Previous issue date: 2017-08-31 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / FAPESPA - Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas / Após a reprodução na tundra ártica superior, os maçaricos acometidos pela inquietação migratória traçam uma rota preliminar herdada e utilizam bússolas naturais, mapas e marcos visuais, até alcançar, ainda no hemisfério norte, sítios de parada que dispõem dos recursos nutricionais necessários ao rápido e elevado ganho de reservas energéticas, tal como acontece na Baia de Fundy-Canadá. Após esse sítio de parada que é utilizado por 75 % da população de Calidris pusilla, a experiência migratória outonal de longa distância continua com voos de 6 dias ininterruptos sem escala sobre o Atlântico até que essas aves chegam a América do Sul e depois na ilha de Canela – Brasil. Para testar a hipótese de que o processo migratório de longa distância influenciaria a neurogênese, número de astrócitos GFAP positivos e a ativação de genes de expressão rápida capturamos 12 indivíduos em plena atividade migratória na Baia de Fundy e 9 indivíduos na Ilha de Canelas no Brasil. Após a imunomarcação seletiva para neurônios maduros (NeuN), neurônios imaturos (Dcx), astrócitos (GFAP), e ativação neuronal por genes de expressão rápida (c-Fos) quantificamos esses marcadores na formação hipocampal e comparamos resultados dessa quantificação dos indivíduos em migração (Baia de Fundy) com aqueles em período de invernada (Ilha de Canela). Para tanto utilizamos análises estereológicas quantitativas que permitiu estimar o total de células, o número de células ativas, o número total de astrócitos e de neurônios novos e maduros. Para verificar se as diferenças encontradas eram estatisticamente significativas empregamos o teste t Student. Nossos resultados confirmaram que a migração outonal provocou mudanças hipocampais em Calidris pusilla. Após a migração detectamos que a formação hipocampal possui volume maior e mais neurônios novos em contrapartida, menos células ativadas e menor número de astrócitos. Entretanto, esse processo não influenciou o número de células totais e de neurônios maduros. Sugerimos que a diferença encontrada entre o volume e número de neurônios novos, dos indivíduos em plena migração e após o processo ter sido concluído, possivelmente ocorreu em função do processo migratório em combinação com as condições encontradas durante o início do período invernada. O presente trabalho demonstra pela primeira vez que as aves marinhas migratórias de longa distância oferecem janela de oportunidade única para investigar muitas questões relacionadas à neurobiologia celular da migração de uma forma geral, e em particular, sobre a plasticidade neural associada à função da neurogênese do hipocampo adulto das aves. Futuramente pretendemos monitorar a neurogênese nessa espécie durante todo o período de invernada. / After breeding in the upper Arctic tundra, shorebirds affected by migratory restlessness trace an inherited preliminary route and use compasses, maps and visual landmarks, until they reach, in the northern hemisphere, stopover sites that have the necessary nutritional resources for fast and high gain of energy reserves for migratory journey, as in the Bay of Fundy-Canada. Following this stopover site that is used by 75% of the population of Calidris pusilla, the long-distance autumn migratory experience continues with uninterrupted 6-day non-stop flights over the Atlantic until these birds reach South America and then the island of Canela-Brazil. To test the hypothesis that the long-distance migratory process would influence neurogenesis, astrogenesis and activation of earlier-expression genes, we captured 12 individuals in full migratory activity in the Bay of Fundy and 9 individuals in the Island of Canela in Brazil. After selective immunostaining for mature neurons (NeuN), immature neurons (Dcx), astrocytes (GFAP), and neuronal activation by early genes (c-Fos), we quantified these markers in the hippocampal formation and compared the results of this quantification of the individuals in migration (Bay of Fundy) with those of wintering birds (Canela Island). We used quantitative stereological analyzes to estimate the total number of cells of hippocampal formation, number of active cells, total number of astrocytes and young and mature neurons. To verify if the differences found were statistically significant, we used the Student t test. Our results confirmed that autumnal migration alone, caused hippocampal changes in Calidris pusilla. After migration, we detected that the hippocampal formation has fewer activated cells and fewer astrocytes, more new neurons and greater relative volume in the quantified hemisphere (left hemisphere). However, this process did not influence the number of total cells and mature neurons. We suggest that the difference found between the volume and number of new neurons, of the full migration and wintering individuals, possibly occurred due to the migratory process in combination with local conditions found during the beginning of the wintering period. Taken together our findings demonstrate long-distance migratory shorebirds offer a unique opportunity to investigate many issues related to the cellular neurobiology of migration in general, and, on the neural plasticity associated with hippocampal neuronal and neurogenesis in adult birds.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2013-12-02T21:37:09Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_EnsaiosEstereologicosMorfologia.pdf: 3599959 bytes, checksum: a410201e3b34d865c46a5335d608aaaf (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2013-12-10T17:10:24Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_EnsaiosEstereologicosMorfologia.pdf: 3599959 bytes, checksum: a410201e3b34d865c46a5335d608aaaf (MD5) / Made available in DSpace on 2013-12-10T17:10:24Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_EnsaiosEstereologicosMorfologia.pdf: 3599959 bytes, checksum: a410201e3b34d865c46a5335d608aaaf (MD5) Previous issue date: 2013 / É objetivo do presente trabalho implantar como modelos para estudo da formação hipocampal das aves migratórias as espécies de maçarico Calidris pusilla e Actitis macularia que abandonam as regiões geladas do Canadá, fugindo do inverno, em direção à costa da América do Sul e do Caribe onde permanecem até a primavera quando então retornam ao hemisfério norte. Mais especificamente pretende-se descrever a organização morfológica qualitativa e quantitativa da formação hipocampal, empregando citoarquitetonia com cresil violeta e imunomarcação para neurônios e células da glia, sucedidas por estimativas estereológicas do número total de células identificadas com marcadores seletivos para aquelas células, assim como comparar a morfologia tridimensional da micróglia das aves com a dos mamíferos. As coletas de campo para a caracterização da formação hipocampal do Calidris pusilla e Actitis macularia em seus aspectos morfológicos foram feitas no Brasil na Ilha Canelas (0°47'21.95"S e 46°43'7.34"W) na Costa da Região Nordeste do Pará no município de Bragança, e no Canadá, na Baia de Fundy perto de Johnson's Mills na cidade de New Brunswick (45°50'19.3" N 64°31'5.39" W). A definição dos limites da formação hipocampal foi feita empregando-se as técnicas de Nissl e de imunomarcação para NeuN. Para a definição dos objetos de interesse das estimativas estereológicas e das reconstruções tridimensionais empregou-se imunomarcação com anticorpo anti-NeuN para neurônios e anti-IBA- 1 para micróglia. As estimativas estereológicas revelaram em média número similar de neurônios nas duas espécies enquanto que no hipocampo de Actitis macularia observou-se número de micróglias 37% maior do que no de Calidris pusilla. Além disso, encontrou-se que em média o volume da formação hipocampal do Actitis macularia é 38% maior do que o encontrado em Calidris pusilla. Os estudos comparativos da morfologia microglial das duas espécies de aves com a dos mamíferos Rattus novergicus e Cebus apella revelaram diferenças morfológicas significantes que indicam que as micróglias das aves mostram em média, menor complexidade (dimensão fractal), tem diâmetros e perímetros de soma menores e possuem ramos mais finos do que aquelas do rato e do macaco. / The aim of this report is to describe the hippocampal formation of two migratory birds, Calidris pusilla and Actitis macularia, that leave the cold regions of the Canadian Tundra, escaping the winter, towards the coast of South America and the Caribbean Islands where they remain until winter ends returning to the Northern hemisphere. We intend to describe the qualitative and quantitative morphological organization of the hippocampal formation, using cytoarchitetonics with cresyl violet and immunostaining for neurons and microglia, followed by stereological estimates of the total number of cells identified with selective markers. We intend as well to compare the three-dimensional morphology of hippocampal microglia of these species with those of the dentate gyrus of Wistar rats and Capuchin monkey. The shorebirds used in the characterization were captured in Canela Island, Bragança City, State of Pará, Brazil (0°47'21.95"S and 46°43'7.34"W), as well as in Canada, in the Bay of Fundy, near Johnson's Mills, New Brunswick (45° 50' 19.3" N 64° 31' 5.39" W). The hippocampal formation limits definition was performed employing Nissl staining and immunostaining for NeuN. For the objects of interest definition of stereological estimates and three-dimensional reconstructions we used immunostaining with anti NeuN for neurons and anti-IBA-1 for microglia respectively. The stereological results revealed similar number of neurons in both species whereas the number of microglia in Actitis macularia was 37% higher than in Calidris pusilla. Furthermore, it was found that the hipocampal formation average volume in Actitis macularia was 38% higher than that found in Calidris pusilla. Comparative studies of the microglial morphology with mammals (Rattus novergicus and Cebus apella) revealed significant morphological differences that indicate microglia in birds shows on average lower complexity (smaller fractal dimension), smaller tree volumes and areas and thinner branches than rat and monkey microglia.

In this thesis, I combined field, common-garden and greenhouse experiments to examine the ecological and evolutionary consequences of plant-herbivore interactions in the perennial herb Lythrum salicaria. More specifically I examined (1) whether resistance and tolerance to damage from herbivores vary with latitude and are positively related to the intensity of herbivory in natural populations, (2) whether effects of herbivory on plant fitness vary with latitude, (3) whether populations are locally adapted and whether herbivory influences the relative fitness of populations, and (4) whether the intensity and effects of insect herbivory on reproductive output vary locally along a disturbance gradient and are associated with differences in plant resistance. A common-garden and a greenhouse experiment demonstrated that plant resistance decreased whereas plant tolerance increased with latitude of origin among populations sampled along a latitudinal gradient in Sweden. Oviposition and feeding preference in the greenhouse and leaf damage in the common-garden experiment were negatively related to natural damage in the source populations. Experimental removal of insect herbivores in three populations sampled along the latitudinal gradient demonstrated that intensity of herbivory and its effects on plant fitness decreased towards the north. A reciprocal transplant experiment among the same three populations showed that herbivory affected the relative fitness of the three populations, but did not detect any evidence of local adaptation. Instead the southernmost population had the highest relative fitness at all three sites. A herbivore-removal experiment conducted in nine populations in an archipelago in northern Sweden demonstrated that insect herbivory strongly influenced among-population variation in reproductive output. However, variation in resistance was not related to differences in intensity of herbivory at this spatial scale. Taken together, the results demonstrate that resistance and tolerance to herbivory vary with latitude but in opposite directions, that intensity of herbivory is a major determinant of flowering and seed output, and that the strength of herbivore-mediated selection varies among populations in Lythrum salicaria. They further indicate that both physical disturbance regime and latitudinal variation in abiotic conditions may strongly influence the performance and abundance of perennial herbs because of their effects on interactions with specialized herbivores.

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