Resumo indisponível

Com o objetivo de realizar estratégias eficientes de manejo e conservação para a onça-pintada (Panthera onca), estudos ecológicos vêm sendo realizados em diferentes áreas ao longo de sua distribuição geográfica. No entanto, análises moleculares complementares a estas abordagens ecológicas são necessárias para garantir a viabilidade deste felídeo a longo prazo. Desta maneira, os estudos aqui apresentados tiveram por finalidade desenvolver metodologias para auxiliar estudos genéticos e ecológicos extremamente necessários para a conservação desta espécie, assim como embasar estudos populacionais com uma perspectiva genético-molecular. No primeiro capítulo, devido à enorme dificuldade de se obter amostras biológicas deste felídeo, foi desenvolvida uma abordagem baseada no sequenciamento de um segmento curto de um gene (ATP6) do DNA mitocondrial para identificar de maneira rigorosa amostras fecais de onça-pintada coletadas em campo. Os resultados indicaram a importância de se utilizar um método molecular para a identificação correta de amostras fecais coletadas em campo. No segundo capítulo foi demonstrado que é possível identificar a coloração de onças-pintadas a partir de DNA fecal, através da genotipagem molecular do polimorfismo envolvido no padrão de coloração desta espécie. Embora indivíduos melânicos de onça-pintada sejam relativamente comuns em algumas áreas da sua distribuição, até o momento, nenhum estudo científico envolvendo esta característica foi realizado com populações naturais desta espécie. O uso de amostragem não-invasiva possivelmente é uma das únicas maneiras para estudar diretamente populações de onça-pintada que apresentam esta característica. No terceiro capítulo foi realizado o primeiro estudo envolvendo estruturação e conectividade de populações naturais deste felídeo em uma escala regional. O estudo abrangeu as populações remanescentes de onça-pintada da Ecorregião do Alto Rio Paraná, contida na Mata Atlântica de Interior. Os resultados indicaram perda de variabilidade genética em populações recentemente isoladas e uma considerável diferenciação entre os fragmentos, sugerindo forte efeito da deriva genética, por sua vez induzida pelo pequeno tamanho efetivo em cada área e o crescente isolamento entre as mesmas. Ao mesmo tempo, análises genéticas identificaram evidência de conexão demográfica recente entre áreas, sugerindo que este processo natural de conectividade deve ser mantido para garantir a viabilidade destas populações em longo prazo. Os resultados serão integrados ao plano de manejo que vem sendo desenvolvido para este felídeo no Alto Rio Paraná, subsidiando a elaboração e efetivação de esforços urgentes para a conservação desta espécie nesta ecorregião. / Several ecological studies have been conducted aiming to aid in the design of effective management and conservation strategies for the jaguar (Panthera onca) in different areas throughout its geographic distribution. However, molecular analyses complementary to these ecological approaches are necessary to ensure that these strategies secure the long term viability of this felid. The studies presented here aimed to develop methodologies that aid in ecological and genetic studies focusing on the jaguar, which are essential to the conservation of this species, as well as to serve as a basis for in-depth populational analyses employing a molecular genetic perspective. In the first chapter, due to the enormous difficulty in obtaining biological samples of this felid, an approach based on the sequencing of a short segment of a mitochondrial DNA gene (ATP6) was developed to accurately identify jaguar faecal samples collected in the field. The results of this study indicated the importance of using a molecular method for the correct identification of faecal samples. In the second chapter, we demonstrated that it is possible to reliably identify the color of a jaguar from faecal DNA by genotyping the molecular polymorphism involved in this coloration variant. Although melanistic individuals are relatively common in some areas of their distribution, so far no scientific study has been conducted addressing this phenotype in the wild. The use of non-invasive sampling is likely one of the few approaches to study natural populations of jaguars exhibiting this characteristic. The third chapter contains the first study involving the structure and connectivity of natural jaguar populations on a regional scale. The study included remnant jaguar populations of the Upper Paraná Atlantic Forest Ecoregion. The results indicated loss of genetic variability in recently isolated populations and considerable genetic differentiation among fragments, suggesting strong effects of genetic drift induced by the small effective size in each area and increasing isolation among them. At the same time, genetic analyses identified clear evidence of recent demographic connectivity between areas, indicating that gene flow among them should be maintained to ensure the long term viability of these populations. The results will be integrated into the management plan that is being developed for this felid in the Upper Paraná Atlantic Forest, supplying data that is important for the development and implementation of urgent efforts to conserve this species in this ecoregion.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2014-04-24T12:27:34Z No. of bitstreams: 1 2013_DanielSantosMulholland.pdf: 4466757 bytes, checksum: 3393748ff9b8d38c76859eb66b1a99ef (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-04-24T13:17:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_DanielSantosMulholland.pdf: 4466757 bytes, checksum: 3393748ff9b8d38c76859eb66b1a99ef (MD5) / Made available in DSpace on 2014-04-24T13:17:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_DanielSantosMulholland.pdf: 4466757 bytes, checksum: 3393748ff9b8d38c76859eb66b1a99ef (MD5) / O estudo pioneiro da composição isotópica do Fe nas fases particuladas e dissolvidas das águas do rio Amazonas reporta grande fracionamento isotópico entre as diferentes frações no rio Negro e nenhum fracionamento no rio Solimões. Embora as distintas composições isotópicas tenham sido relacionadas às características químicas das águas e à natureza dos solos, os resultados são parciais e não possibilitam a total compreensão da sistemática do fracionamento isotópico do Fe na escala da bacia Amazônica. Para determinar, com melhor precisão, os principais processos biogeoquímicos responsáveis pelas diferentes composições isotópicas anteriormente observadas, este trabalho teve como objetivo avaliar a influência da especiação do Fe na composição isotópica deste elemento em águas com características químicas contrastantes da bacia Amazônica. Primeiramente, foi avaliado o fracionamento isotópico causado pelo processo de adsorção do Fe na superfície celular de bactérias fitoplanctônicas em experimentos laboratoriais, uma vez que este processo jamais foi investigado e pode ter influencia significativa no fracionamento isotópico do Fe em águas com elevada produtividade primária. Em seguida, foi avaliado o efeito do armazenamento e filtração de amostras na composição isotópica do Fe dissolvido, necessário à definição dos métodos de amostragem, armazenamento e filtração utilizados neste projeto. Com base nestas informações preliminares foi determinada a composição isotópica da fração dissolvida, coloidal e particulada dos diferentes tipos de águas encontradas na bacia Amazônica, associando as razões 57Fe/54Fe encontradas aos processos pedogenéticos e de intemperismo mineral. Por fim, foram avaliados os principais mecanismos geoquímicos que envolvem a perda do Fe na zona de mistura dos rios Negro e Solimões. As razões dos isótopos de Fe foram determinadas utilizando um Thermo Finnigan Neptune MC-ICP-MS (Multicollector – Inductively Coupled Plasma – Mass Spectrometer ) de alta resolução. O projeto demonstrou, pela primeira vez, que o processo de adsorção do Fe na superfície celular do fitoplâncton pode causar variações significativas nas razões 57Fe/54Fe através da adsorção preferencial de isótopos pesados de Fe. O fator de fracionamento (?57Fecel-sol) foi de ~2.5‰ para soluções iniciais contendo espécies de Fe2+ e de ~1.0‰ para soluções iniciais contento espécies de Fe3+. A acumulação preferencial de isótopos pesados na superfície celular foi associada, principalmente, aos diferentes tipos de ligações encontradas no Fe coordenado à água e no Fe complexado aos ligantes orgânicos presentes na parede celular do fitoplâncton. O Fe adsorvido apresenta ligações tipo Fe-O-C, consideradas mais curtas e rígidas, quando comparadas com as ligações tipo O-Fe-O encontrada nos aquocomplexos de Fe. Estes resultados demonstraram claramente que o mecanismo de adsorção do Fe na superfície celular do fitoplâncton pode causar o fracionamento isotópico deste elemento em ambientes naturais, principalmente, em rios com elevada produtividade primária como, por exemplo, os rios de águas brancas e as regiões de várzeas e lagos encontrados na planície de inundação Amazônica. Também foi demonstrado que a estocagem de amostras de água bruta pode causar variações na composição isotópica do Fe dissolvido, principalmente, nas águas com elevadas concentrações de matéria orgânica armazenadas a temperatura ambiente. A comparação entre diferentes procedimentos de armazenamento demonstram que as amostras devem ser mantidas congeladas, sempre que não for possível filtrá-las no campo imediatamente após a coleta, para minimizar alterações isotópicas na fração dissolvida. Os resultados também demonstraram que os dados isotópicos são menos susceptíveis à variação entre os diferentes procedimentos de armazenamento quando comparados as suas concentrações nas frações dissolvidas. Os valores ?57Fe das diferentes frações da água forneceram informações precisas sobre as fontes e os processos biogeoquímicos que ocorrem nos solos a montante e provaram ser um indicador confiável dos mecanismos que envolvem a perda e a transferência de Fe na zona de mistura do rio Negro e Solimões. A fração dissolvida e coloidal das águas ácidas, ricas em Fe complexado às substâncias húmicas apresentaram Fe enriquecido em isótopos pesados para amostras coletadas nas águas altas de 2009 e águas baixas de 2010. Este processo está associado aos mecanismos de oxidação e complexação do Fe na interface entre os Podzols e as redes fluviais. A fração particulada apresentou composição isotópica leve relacionada à exportação contínua de resíduos vegetais e matéria orgânica associada às partículas minerais dos horizontes dos Podzols com características redutoras. Na seca excepcional de 2010, as águas ricas em partículas minerais do rio Solimões apresentaram frações dissolvidas e coloidais com composição isotópica de Fe leve, atribuída à cinética de dissolução de oxihidróxidos de Fe e ao fracionamento causado pelos processos de adsorção e especiação. Por outro lado, nas águas altas de 2009 a composição isotópica da fração dissolvida foi semelhante à média da crosta terrestre, evidenciando um intenso processo de intemperismo mecânico e o transporte de oxihidróxidos de Fe coloidais. Para ambos os períodos hidrológicos, as frações particuladas das águas do rio Solimões apresentaram valores ?57Fe próximos aos da média da crosta continental, atribuídas ao forte desgaste mecânico na Cordilheira dos Andes e nos solos a montante. As distintas assinaturas isotópicas do Fe observadas nos períodos de águas altas de 2009 e baixas de 2010 podem trazer informações sobre a influência de varriações climáticas sazonais e interanuais nos processos de intemperismo do Fe em uma bacia de escala continental como a bacia Amazônica. Os resultados apresentados também demonstraram que o Fe dissolvido e coloidal na zona de mistura dos rios Solimões e Negro tem caráter não conservativo. Os valores ?57Fe, juntamente com as espécies paramagnéticas, mostraram-se bons indicadores dos processos envolvendo os mecanismos de perda do Fe na zona de mistura do rio Negro e Solimões. A perda massiva deste elemento está relacionada, principalmente, a evolução das condições físico-químicas (pH e força iônica) durante a mistura dos rios que influencia a estabilidade dos complexos organometálicos e dos oxihidróxidos de Fe. Os principais processos que controlam a transferência do Fe na zona de mistura observados através dos resultados obtidos são (a) dissociação dos complexos de Fe3+-matéria orgânica e a subsequente formação de oxihidróxidos de Fe3+ e radicais livres semiquinonas e (b) desestabilização dos oxihidróxidos de Fe e coloides húmicos contendo Fe complexado. Os processos de mistura não causaram variação significante na composição isotópica do Fe total nas águas do inicio do rio Amazonas. Esses dados demonstram que um rio intertropical que drena latossolos em sua maior extensão irá exportar aos oceanos águas com valores ?57Fe próximos aos da crosta terrestre, uma vez que as regiões estuarinas não causam fracionamento isotópico significativo durante a confluencia dos rios e com o oceano. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / A previous study of the dissolved and particulate Fe isotopic composition from the Amazon Basin reports large isotopic fractionation between these different fractions in the Negro River waters and negligible fractionation in the Solimões River waters. Although distinct isotopic compositions have been related to the chemical features of water and the nature of soils, these results do not provided a full understanding of Fe isotopic fractionation systematics on the scale of the Amazon basin. To better understand the main biogeochemical processes responsible for the different isotopic compositions mentioned above, this work aimed to evaluate the influence of Fe speciation on its isotopic composition in waters with contrasted chemical features. First, the isotopic fractionation caused by Fe adsorption on phytoplanktonic bacteria cell surface was investigated through closed system experiments, since this process has not been explored until now and can have significant influence on Fe isotopic fractionation in waters with high primary productivity. Then, the effects of water sample storage and filtration on dissolved Fe isotopic composition was evaluated, since it is imperative to define the sampling, storage and filtration methods to be used in this project. Based on this preliminary information, the dissolved, colloidal and particulate Fe isotopic composition of the different water types of the Amazon basin was investigated, and linked with pedogenetic processes and mineral weathering. Finally, the main geochemical processes that involve Fe loss in the Negro and Solimões Rivers mixing zone was investigated. Iron isotope ratios were determined using a Thermo Finnigan Neptune MC-ICP-MS (Multicollector - Inductively Coupled Plasma - Mass Spectrometer) with medium or high resolution entry collectors slits, according to the Fe concentration of the samples and the sensitivity of the equipment. The present study shows, for the first time, that Fe adsorption on the phytoplankton cell walls can cause significant isotopic fractionation with preferential accumulation of heavy isotopes on the solid interface. The observed Fe isotopic fractionation (?57Fecell-solution) was ~2.5‰ for initial solutions containing aqueous Fe2+ species, and ~ 1.0 ‰ for initial solutions containing aqueous Fe3+ species. The preferential accumulation of heavy Fe isotopes was mainly linked with the different types of Fe bonds found on the Fe aquocomplexes compared with Fe coordinated with the organic ligands on the phytoplankton cell surface. The Fe adsorbed on the cell walls has Fe-O-C bonds, known to be stiffer and shorter when compared with O-Fe-O bonds found on the Fe aquocomplexes. These results shows that the mechanism of Fe adsorption on the phytoplankton cell surface can cause significant isotopic fractionation in natural environments, especially in rivers with high primary productivity, such as the white river waters, floodplains and lakes encountered in the Amazon trough. This work also shows that bulk water sample storage can cause variations in the dissolved Fe isotopic composition, especially in waters with high concentrations of organic matter stored at room temperature. The comparison between different storage procedures demonstrates that the samples must be kept frozen, whenever it is not possible to filter them in the field immediately after collection to minimize isotopic artifacts. The results also show that the isotopic data are less susceptible to variation among different storage procedures when compared to their concentrations in the dissolved fractions. The Fe isotopic composition of the different pore-sized fractions provided precise information about the sources and biogeochemical processes occurring in the upland soils and proved to be good proxies of the mechanisms involving Fe loss and transfer in the mixing zone. The acidic and organo-Fe-rich waters of the Negro River displayed dissolved and colloidal fractions enriched in heavy isotopes on samples collected in the 2009 high waters and the 2010 low waters. This behavior is associated with Fe oxidation and complexation mechanisms at the interface between waterlogged podzols and river networks. The particulate fractions yielded light isotopic compositions linked with the continuous exportation of isotopically light plant debris and organic matter associated with mineral particles from the reduced horizons of podzols. In the exceptional drought of 2010, the mineral particulate-rich waters of the Solimões River had dissolved and colloidal fractions with light isotopic composition attributed to the dissolution kinetic of Fe-bearing minerals and to the speciation and adsorption fractionation in the river waters. Conversely, in the high waters of 2009 the dissolved Fe isotopic composition was similar to the continental earth crust mean, suggesting extreme mechanical weathering processes and the transport of colloidal Fe oxyhydroxides. For both hydrological seasons, the particulate fractions yielded 57Fe values close to that of the continental crust, inherent to strong mechanical weathering in the Andean Cordillera and upland soils. The distinct Fe isotopic signatures observed during the high waters of 2009 and low waters of 2010 suggests that Fe isotopes can provide information about the influence of seasonal and interannual climate variation on weathering processes in a intertropical basin with a continental scale as the Amazon. The data also demonstrate that the dissolved and colloidal Fe behavior in the mixing zone of the chemically contrasted waters from Negro and Solimões Rivers is non-conservative. Iron isotopic composition and paramagnetic species proved to be good proxies of the mechanisms involving Fe during rivers mixture. Massive Fe loss is associated mainly with the evolution of the water physical and chemical composition (i.e., pH and ionic strength) during mixing, which influences organo-Fe3+ and Fe3+-oxyhydroxides stability. The present study described two major processes that control Fe loss and transfer, i.e.: (a) dissociation of organo-Fe complexes and the subsequent formation of solid Fe3+-oxyhydroxides and semiquinone free radicals; and (b) destabilization and flocculation of Fe3+-oxyhydroxides and humic colloids containing bound Fe. The mixing processes do not cause significant variation of the total Fe isotopic composition of the waters that originate the Amazon River. This finding suggests that an intertropical river that drains mostly ferralitic-type soils will deliver to oceans water with 57Fe values close to the Earth's continental crust mean, considering that estuarine regions also produces negligible variations on the overall isotopic composition. Such a conclusion is of interest for studies aiming at the influences of major tropical rivers on the iron geochemical cycling in oceans. Considering that the Fe isotopes composition carries the records of the main sources and biogeochemical processes in soils, it can also be a promising tool to investigate the effects of land use modification and climate changes on continental weathering. _______________________________________________________________________________________ RÉSUMÉ / Une étude pionnière de la composition isotopique du Fe dissous et particulaire du bassin de l'Amazone a montré un grand fractionnement isotopique entre ces différentes fractions dans les eaux du fleuve Negro et le fractionnement négligeable dans les eaux de la rivière Solimões. Bien que ces compositions isotopiques distinctes aient été attribuées à des caractéristiques chimiques de l'eau et de la nature des sols différentes, ces résultats restent préliminaires et ne permettent pas pour autant une compréhension précise de la systématique du fractionnement isotopique du fer à l'échelle du bassin de l'Amazone. Pour mieux comprendre les principaux processus biogéochimiques responsables des différentes compositions isotopiques observées, ce travail vise a évaluer l'influence de la spéciation du Fe et de sa composition isotopique dans les eaux ayant des caractéristiques chimiques contrastées. En premier lieu, le fractionnement isotopique causé par l’adsorption du Fe sur la surface cellulaire des bactéries planctoniques a été étudiée pour la première fois par des expériences en système fermé, car ce processus peut avoir une influence significative sur le fractionnement isotopique du Fe dans les eaux à forte productivité primaire. Ensuite, les effets du stockage des échantillons d'eau et de filtration sur la composition isotopique du Fe dissous ont été évaluées, car il était impératif de définir des méthodes d'échantillonnage, de stockage et de filtration utilisables dans ce projet. Sur la base de ces informations, la composition isotopique du Fe dissous, colloïdal et particulaire des différents types d'eau du bassin de l'Amazone a été étudiée, en tenant compte des processus pédogénétiques et d'altération des minéraux. Enfin, les principaux processus géochimiques qui impliquent la perte Fe dans la zone de mélange des rivières Negro et Solimões ont été étudiés. Les rapports isotopiques du Fe ont été déterminés en utilisant un MC-ICP-MS (multicollecteur - plasma à couplage inductif - spectromètre de masse) à haute résolution de masse. Cette étude montre pour la première fois que le Fe adsorbé sur les parois des cellules de phytoplancton présente une accumulation préférentielle des isotopes lourds. Le fractionnement isotopique observée (?57Fecell-solution) était d'environ 2,5‰ pour les solutions initiales contenant des espèces aqueuses Fe2+, et ~1,0‰ pour les solutions initiales contenant des espèces aqueuses de Fe3+. L'accumulation préférentielle en isotopes lourds du Fe adsorbé sur les parois des cellules est due à des liaisons Fe-O-C, connues pour être plus rigide et plus courtes que les liaisons O-Fe-O qui se trouvent dans la solution aqueuse. Ces résultats montrent que le mécanisme d'adsorption du Fe sur la surface des cellules de phytoplancton peut causer un fractionnement isotopique significatif dans les milieux naturels, en particulier dans les rivières à forte productivité primaire, comme la rivière d'eaux blanches, les plaines inondables et les lacs rencontrés en Amazonie. Ce travail montre également que le stockage des échantillons d'eau à température ambiante peut causer des variations de la composition isotopique du Fe dissous, en particulier dans les eaux à forte concentration de matières organiques. La comparaison entre des procédures de stockage différentes montre que les échantillons doivent être conservés congelés, quand il n'est pas possible de les filtrer sur le terrain, immédiatement après la collecte pour minimiser les artefacts isotopiques. Les résultats montrent également que les rapports isotopiques du fer sont moins sensibles aux variations entre les différentes procédures de stockage par rapport à leur concentration dans les fractions dissoutes. La composition isotopique du Fe des différentes fractions de taille des pores a fourni des informations précises sur les sources et les processus biogéochimiques se produisant dans les sols des zones sources et s'est avéré être un bon indicateur des mécanismes impliquant la perte de Fe et son transfert dans la zone de mélange entre le Solimoes et le Negro. Les eaux acides et riches en fer complexé à la matière organique de la rivière Negro montrent des fractions dissoutes et colloïdales enrichies en isotopes lourds du fer sur des échantillons prélevés en période de hautes eaux (2009) et de basses eaux (2010). Ce comportement est associé à l'oxydation du Fe et à des mécanismes de complexation à l'interface entre les podzols gorgés d'eau et les réseaux alimentant les rivières. Les fractions particulaires ont donné des compositions isotopiques légères liées à l'exportation continue de débris végétaux et de matière organique associée à des particules minérales provenant de la réduction des horizons de podzols. Lors de la période de basse eaux de 2010, les particules minérales de la rivière Solimões se sont partiellement dissoutes et les fractions colloïdales ont une composition isotopique légère attribuée à la cinétique de dissolution des minéraux ferrifères et à la spéciation des eaux de la rivière. Inversement, en période de hautes eaux de 2009, la composition isotopique du Fe dissous était semblable à la moyenne de la croûte terrestre continentale, ce qui suggère des processus d'érosion mécaniques extrêmes et le transport d'oxyhydroxydes de Fe colloïdaux. Pour les deux saisons hydrologiques, les fractions particulaires ont donné des valeurs de δ57Fe proches de celle de la croûte continentale, inhérents à une forte érosion mécanique dans la Cordillère des Andes et les sols des hautes terres. Les signatures isotopiques distinctes de Fe observés pendant les hautes eaux de 2009 et de basses eaux de 2010 suggèrent que les isotopes du Fe peuvent fournir des informations sur l'influence des variations climatiques saisonnières et interannuelles sur des processus d'érosion dans un bassin intertropical d'échelle continentale comme l'Amazonie. Les données montrent également que le comportement du Fe dissout et colloïdal dans la zone de mélange des eaux chimiquement contrastés des rivières Negro et Solimões est non-conservative en accord avec de précédentes études. La composition isotopique du fer et des espèces paramagnétiques se sont avérés être de bons indicateurs des mécanismes impliquant le Fe lors de mélange d'eaux de rivières contrastées. La perte massive du Fe est principalement associée à l'évolution de la composition physique et chimique de l'eau (i.e., le pH et la force ionique) lors du mélange, qui influe sur la stabilité des complexes organo-Fe3+ et d'oxyhydroxydes de Fe3+. La présente étude décrit deux processus majeurs qui contrôlent la perte et le transfert de Fe, à savoir: (a) la dissociation des complexes organo-Fe et la formation subséquente d'un solide d'oxyhydroxydes de Fe3+ et des radicaux libres semiquinone, et (b) la déstabilisation et la floculation d'oxyhydroxydes de Fe3+et colloïdes humiques contenant du Fe. Les procédés de mélange ne causent pas de variation significative de la composition isotopique du Fe total des eaux qui proviennent du fleuve Amazone. Cette découverte suggère qu'une rivière intertropicale qui draine majoritairement des sols ferralitiques délivrera aux océans une eau ayant une valeurs de δ57Fe proche la valeur de la croûte continentale, étant donné que d'autre études ont montré que les régions estuariennes produisaient également des variations négligeables sur la composition isotopique du fer des eaux totales. Une telle conclusion est d'intérêt pour les études visant à l'influence des grands fleuves tropicaux sur le cycle géochimique du fer dans les océans. La composition des isotopes Fe des eaux de rivière transporte principalement la signature des principales sources et des processus biogéochimiques se produisant dans les sols, il peut aussi être un outil prometteur pour étudier les effets de la modification de l'utilisation des terres et des changements climatiques sur l'altération continentale.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Ecologia, 2009. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-05-29T21:52:05Z No. of bitstreams: 1 2009_FelipedoNascimentoAARego.pdf: 4676258 bytes, checksum: 7760b3fa73ff4e18464179042e1d275b (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-05-29T21:53:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_FelipedoNascimentoAARego.pdf: 4676258 bytes, checksum: 7760b3fa73ff4e18464179042e1d275b (MD5) / Made available in DSpace on 2011-05-29T21:53:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_FelipedoNascimentoAARego.pdf: 4676258 bytes, checksum: 7760b3fa73ff4e18464179042e1d275b (MD5) / Na Amazônia, as florestas inundadas por rios de água-branca, de aspecto leitoso devido à grande quantidade de sedimentos oriundos dos Andes são chamadas de várzeas. A sua drenagem é feita principalmente pelo Rio Amazonas, cujo nível d'água é controlado pelo degelo da Cordilheira dos Andes. As florestas ao norte, no Escudo das Guianas, são drenadas pelo Rio Negro, o maior afluente do Amazonas. Estes e outras centenas de grandes rios alagam anualmente uma área de 100 a 250 mil km2. As várzeas estão presentes ao longo de todo o Rio Amazonas e permanecem alagadas de 4 a 6 meses por ano, o que exige adaptações dos organismos aos períodos de cheia. Na várzea, as condições climáticas, a paisagem e os tipos de vegetação variam com a longitude e a riqueza de diversos taxa como aves, formigas, árvores e aranhas diminui no sentido Andes-Atlântico. No Alto Amazonas, as árvores são altas, grossas e a precipitação é maior do que no Baixo Amazonas, onde o clima é mais seco e a presença de áreas mais abertas com baixa densidade de lenhosas é comum. Ao longo da calha Brasileira do Rio Amazonas (cerca de 3000 km), aproximadamente 11 mil aranhas (30% adultas) de 384 espécies pertencentes a 34 famílias foram coletadas, das quais 26,6% (112) foram identificadas até espécie. Cerca de 70% das espécies tiveram menos de cinco indivíduos observados e o padrão de abundância da araneofauna foi típico das florestas tropicais. Uma análise de correspondência canônica parcial (CCAp) mostrou que parte da variação na estrutura da araneofauna da várzea (9,9%) foi devido à proporção entre áreas secas e alagadas e à presença do Rio Negro. Quase metade das espécies (48, 6%, excluindo as ocorrências únicas) foi coletada apenas a leste ou apenas a oeste desse rio ao longo do Amazonas. A presença de lagos, ilhas, terra-firme (floresta não-alagada) e a precipitação nos três meses mais secos afetaram a composição da araneofauna, independentemente da longitude (distância entre as amostras). Pouco mais da metade das aranhas ocorreram ao longo de quase toda a calha do Rio Amazonas. Desta forma, não foram observados padrões de distribuição das espécies e das guildas de aranhas ao longo da várzea segundo as variáveis ambientais e climáticas. Entretanto, foram constatadas diferenças entre famílias cujas espécies são na maioria semi-aquáticas (Tetragnathidae, Lycosidae e Pisauridae) e famílias de espécies que habitam ambientes mais secos (Araneidae, Mimetidae, Salticidae e Thomisidae). O Rio Negro afetou a composição de espécies e pode ser uma barreira para a dispersão e o fluxo gênico de aranhas. A comparação da seqüência do gene CO1 do DNA mitocondrial (mtDNA) de duas espécies errantes e de ampla distribuição ao longo do Rio Amazonas, Thaumasia annulipes (Pisauridae) e Ctenus sp. (Ctenidae) revelaram que ambas as espécies não possuem (compartilham) haplótipos comuns entre as populações situadas a leste e a oeste do Rio Negro. A variação da população de T. annulipes foi menor entre as margens (6%) do que dentre as margens (94%) do Rio Negro. Por outro lado, a diversidade genética de Ctenus sp. foi maior entre as margens opostas (91%) do que dentre as margens do Rio Negro (9%). Esta diferença foi causada principalmente pelo modo como estas espécies se dispersam. T. annulipes é capaz de se dispersarem por longas distâncias por meio do vento (balonismo) e consegue atravessar rios e lagos. Por outro lado, Ctenus sp. é mais séssil, se afasta pouco de suas tocas e o fluxo gênico entre as populações separadas a mais de 500 km é pequeno. A maior diversidade de haplótipos de Ctenus sp. na Amazônia Ocidental sugeriu que eventos históricos também atuaram no fluxo gênico das espécies. Hipóteses baseadas na história geológica da Amazônia foram discutidas e, a principal delas, sugeriu que a formação do Lago Pebas, no Mioceno, inundou a parte oeste do Rio Negro. Este evento isolou as espécies em arquipélagos desde a Amazônia Ocidental até o Escudo das Guianas e promoveu a diversificação alopátrica dos haplótipos da população de Ctenus sp. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / In the Amazon Region, forests inundated by white-water rivers, which have a milky aspect due to the large quantity of sediments from the Andes, are called floodplains (várzeas). They are drained mainly by the Amazon River, in which the water level is controlled by the thaw in the Andes Mountains. The forests to the North, in the Guiana Shield, are drained by the Negro River, the Amazon’s largest tributary. These and hundreds of other great rivers yearly flood an area of 100 to 250 thousand km2. The floodplains are present along the entire Amazon River and remain flooded from 4 to 6 months of the year, which demands that organisms adapt to the flood seasons. In floodplains, climate conditions, landscapes, and types of vegetation vary with longitude and the profusion of various taxa, like birds, ants, trees, and spiders, decreases in the Andes-Atlantic direction. In the Upper Amazon, trees are tall and thick, and rainfall is greater than in the Lower Amazon, where the climate is drier and the incidence of more open areas with lower density of woods is common. Along the Brazilian channel of the Amazon River (about 3000 km), approximately 11 thousand spiders (30% adult) of 384 species from 34 families were collected, of which 26.6% (112) were identified down to the species. About 70% of the species had less than five individuals observed and this pattern of abundance of spiderfauna is typical of tropical forests. A partial canonical correspondence analysis (pCCA) demonstrated that part of the variation in floodplain spiderfauna structure (9.9%) was due to the ratio between dry and wet areas and the presence of the Negro River. Almost half of the species (48.6%, excluding single occurrences) were collected only on the east or only on the west of that river along the Amazon. The incidence of lakes, islands, solid ground (terra-firme, unflooded forest), and rainfall during the three drier months affected the composition of spiderfauna, regardless of longitude (distance between samples). A little over half of the spiders occurred along almost the entire Amazon River channel. Therefore, distribution patterns of spider species and guilds were not observed along the floodplains based on environmental and climate variables. However, differences were found between families with mostly semiaquatic species (Tetragnathidae, Lycosidae, and Pisauridae) and families with species inhabiting drier environments (Araneidae, Mimetidae, Salticidae, and Thomisidae). The Negro River affected the composition of species and may be a barrier for gene flow and dispersal of spiders. A comparison of the CO1 gene sequence in mitochondrial DNA (mtDNA) of two wandering species with wide distribution along the Amazon River, Thaumasia annulipes (Pisauridae) and Ctenus sp. (Ctenidae) revealed that both species do not have (share) common haplotypes between populations located to the east and to the west of the Negro River. The population variation of T. annulipes was smaller between the margins (6%) than within the margins (94%) of the Negro River. On the other hand, the genetic diversity of the Ctenus sp. was greater between the opposite margins (91%) than within the margins of the Negro River (9%). This difference derives mainly from the method of dispersal of these species. The T. annulipes is able to disperse over long distances using the wind (ballooning) and can cross rivers and lakes. In contrast, the Ctenus sp. is more sessile, does not move very far from its burrows, and the gene flow between populations separated by more than 500 km is low. The greater diversity of haplotypes of the Ctenus sp. in the Western Amazon region suggested that historical events also acted on the gene flow of the species. Hypotheses based on the geological history of the Amazon Region were discussed and the most significant one suggested that the formation of Lake Pebas, during the Miocene, flooded the Western section of the Negro River. That event isolated the various species in archipelagos from the Western Amazon to the Guiana Shield and promoted the allopatric diversification of haplotypes in the Ctenus sp. population.

Com o objetivo de realizar estratégias eficientes de manejo e conservação para a onça-pintada (Panthera onca), estudos ecológicos vêm sendo realizados em diferentes áreas ao longo de sua distribuição geográfica. No entanto, análises moleculares complementares a estas abordagens ecológicas são necessárias para garantir a viabilidade deste felídeo a longo prazo. Desta maneira, os estudos aqui apresentados tiveram por finalidade desenvolver metodologias para auxiliar estudos genéticos e ecológicos extremamente necessários para a conservação desta espécie, assim como embasar estudos populacionais com uma perspectiva genético-molecular. No primeiro capítulo, devido à enorme dificuldade de se obter amostras biológicas deste felídeo, foi desenvolvida uma abordagem baseada no sequenciamento de um segmento curto de um gene (ATP6) do DNA mitocondrial para identificar de maneira rigorosa amostras fecais de onça-pintada coletadas em campo. Os resultados indicaram a importância de se utilizar um método molecular para a identificação correta de amostras fecais coletadas em campo. No segundo capítulo foi demonstrado que é possível identificar a coloração de onças-pintadas a partir de DNA fecal, através da genotipagem molecular do polimorfismo envolvido no padrão de coloração desta espécie. Embora indivíduos melânicos de onça-pintada sejam relativamente comuns em algumas áreas da sua distribuição, até o momento, nenhum estudo científico envolvendo esta característica foi realizado com populações naturais desta espécie. O uso de amostragem não-invasiva possivelmente é uma das únicas maneiras para estudar diretamente populações de onça-pintada que apresentam esta característica. No terceiro capítulo foi realizado o primeiro estudo envolvendo estruturação e conectividade de populações naturais deste felídeo em uma escala regional. O estudo abrangeu as populações remanescentes de onça-pintada da Ecorregião do Alto Rio Paraná, contida na Mata Atlântica de Interior. Os resultados indicaram perda de variabilidade genética em populações recentemente isoladas e uma considerável diferenciação entre os fragmentos, sugerindo forte efeito da deriva genética, por sua vez induzida pelo pequeno tamanho efetivo em cada área e o crescente isolamento entre as mesmas. Ao mesmo tempo, análises genéticas identificaram evidência de conexão demográfica recente entre áreas, sugerindo que este processo natural de conectividade deve ser mantido para garantir a viabilidade destas populações em longo prazo. Os resultados serão integrados ao plano de manejo que vem sendo desenvolvido para este felídeo no Alto Rio Paraná, subsidiando a elaboração e efetivação de esforços urgentes para a conservação desta espécie nesta ecorregião. / Several ecological studies have been conducted aiming to aid in the design of effective management and conservation strategies for the jaguar (Panthera onca) in different areas throughout its geographic distribution. However, molecular analyses complementary to these ecological approaches are necessary to ensure that these strategies secure the long term viability of this felid. The studies presented here aimed to develop methodologies that aid in ecological and genetic studies focusing on the jaguar, which are essential to the conservation of this species, as well as to serve as a basis for in-depth populational analyses employing a molecular genetic perspective. In the first chapter, due to the enormous difficulty in obtaining biological samples of this felid, an approach based on the sequencing of a short segment of a mitochondrial DNA gene (ATP6) was developed to accurately identify jaguar faecal samples collected in the field. The results of this study indicated the importance of using a molecular method for the correct identification of faecal samples. In the second chapter, we demonstrated that it is possible to reliably identify the color of a jaguar from faecal DNA by genotyping the molecular polymorphism involved in this coloration variant. Although melanistic individuals are relatively common in some areas of their distribution, so far no scientific study has been conducted addressing this phenotype in the wild. The use of non-invasive sampling is likely one of the few approaches to study natural populations of jaguars exhibiting this characteristic. The third chapter contains the first study involving the structure and connectivity of natural jaguar populations on a regional scale. The study included remnant jaguar populations of the Upper Paraná Atlantic Forest Ecoregion. The results indicated loss of genetic variability in recently isolated populations and considerable genetic differentiation among fragments, suggesting strong effects of genetic drift induced by the small effective size in each area and increasing isolation among them. At the same time, genetic analyses identified clear evidence of recent demographic connectivity between areas, indicating that gene flow among them should be maintained to ensure the long term viability of these populations. The results will be integrated into the management plan that is being developed for this felid in the Upper Paraná Atlantic Forest, supplying data that is important for the development and implementation of urgent efforts to conserve this species in this ecoregion.

Resumo indisponível

Orientador: Wilma Peres Costa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Economia / Made available in DSpace on 2018-07-28T17:17:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_FabioAlexandredos_M.pdf: 7873351 bytes, checksum: 476c38681b9c8689e1b6bd82cc02a34d (MD5) Previous issue date: 2000 / Mestrado / Mestre em História Econômica

Orientador: Carlos Antonio Brandão / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Economia / Made available in DSpace on 2018-08-15T16:12:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_RobsonDiasda_D.pdf: 2948137 bytes, checksum: 060ef18802c50b7a3c531d2deeec00aa (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Este trabalho investiga a relação entre dinâmica industrial e desenvolvimento regional no estado do Rio de Janeiro. Para isso, primeiramente, faz breve recuperação histórica do desempenho da economia estadual durante o período relativo à industrialização brasileira e à "década perdida", destacando as principais transformações produtivas e a questão do "esvaziamento econômico" regional. Em seguida, analisa a dinâmica urbana e a trajetória econômica estaduais entre 1990 e 2008, salientando o comportamento dos diversos setores industriais. Por fim, investiga as relações entre a dinâmica industrial e o desenvolvimento regional no território fluminense, analisando a formação de padrões regionais de desenvolvimento industrial que tem por base os diferentes perfis produtivos consolidados no interior estadual e na Região Metropolitana do Rio de Janeiro / Abstract: This study approaches the relation between industrial dynamics and regional development in the state of Rio de Janeiro. We start presenting a brief historical recovery of the state economy performance during the Brazilian industrialization period and the "lost decade" stressing the main productive transformations and the issue of the regional "economic emptiness". We then approach the urban dynamics and the state economic paths between 1990 and 2008 focusing on the behavior of the state's several industrial sectors. We conclude addressing the relation between industrial dynamics and regional development in the fluminense region analyzing the shaping of regional patterns of industrial development based on the different productive profiles consolidated in the interior of the state and Rio de Janeiro Metropolitan Area / Doutorado / Desenvolvimento Economico, Espaço e Meio Ambiente / Doutor em Desenvolvimento Economico

Ao longo do presente trabalho aborda-se a aplicação de metodologia desenvolvida por ARTHR MATTOS em sua tese apresentada à Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo para obtenção do título de doutor em Hidráulica e Saneamento, cuja temática, abrange a previsão de estiagem em rios perenes, usando poucos dados de vazão, e longas séries de precipitação. Para aplicação do método foi escolhido o Rio Corumbataí, afluente pela margem direita do Rio Piracicaba, um dos principais formadores da bacia hidrográfica do médio Tietê Superior. Como resultado final, o método permite a estimativa de vazões mínimas de estiagem caracterizadas pela magnitude, durante e frequência ou período de retorno. Para essa estimativa foram utilizados dados de precipitações diárias em sete postos pluviométricos da bacia, num total de vinte e um anos de observações, e de dados de vazões médias diárias na seção do rio, na"Fazenda Recreio", representada pelo posto fluviométrico 4D-021 operado pelo Departamento de Águas e energia Elétrica do Estado de São Paulo - DAEE, num total de seis anos de observação. Determinou-se como resultado da aplicação da metodologia, a vazão mínima média de 7 dias de consecutivos e período de retorno de 10 anos naquela seção do rio, que representa uma bacia de drenagem de 1.648 km2 / In this work the author proposes to apply the methodology develop by ARTHR MATTOS in this doctor thesis, presented at"Escola de Engenharia de São Carlos", in which the author studes the prevision of drought in perennial rivers, which smal numbers of data and long series of precipitation. For the method application was chosen the Corumbataí river, tributary by the right edge of Piracicaba river, where of the most important contributor of the hydrographic basin of the medium upper Tiête. As a final result, the method allows a minimum flow estimation and frequency or return time. For this estimation it was utilized daily precipitation data in seven pluviometric stration in the basin, with twenty one years of observations, and daily average flows in the river section, in"Fazenda Recreio", represented by the fluviometric station 4D-021 operate by"Departamento de Águas e Energia Elétrica do Estado de São Paulo - DAEE"in a total six years observations. It was determined as a result of the methodology application, the minimum average flow of seven consecutive days and return time of 10 years in that river section which represents a drainage basin of 1.648 km2

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:42:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7688_1.pdf: 4054247 bytes, checksum: 8045b37475ba001c421b12a9636d892a (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / Faculdade de Amparo à Ciência e Tecnologia do Estado de Pernambuco / O objetivo do trabalho foi utilizar a ferramenta computacional ABC6 (Análise de Bacias Complexas) a partir de um modelo chuva-vazão para determinação das vazões e volumes escoados superficialmente. O modelo foi aplicado na Bacia Hidrográfica do Rio Tejipío que freqüentemente sofre inundações devido as chuvas torrenciais. A bacia hidrográfica se constitui uma importante bacia urbana, por isso buscou-se fazer um estudo da região a fim de analisar o comportamento hidrológico para adotar a melhor política de planejamento e gerenciamento da bacia. A bacia hidrográfica urbana do Rio Tejipió se encontra na Região Metropolitana de Recife, PE, é formada pelos Rios Tejipió, Jiquiá, Jordão e o canal de Setúbal, localizada nas coordenadas geográfica entre os paralelos de 08°02 4.7652" e 08°09'26.5608" de latitude sul e os meridianos de 34°52'54.2388" e 35°02'47.49" de longitude oeste em relação a Greenwich. A bacia tem uma área que abrange 93,65 km² e um perímetro de 79,87 km. O Rio Tejipió tem um comprimento de 23,17 km, apresenta uma densidade de drenagem baixa de 1,45 km/km² e uma declividade média do rio de 0,52%. Buscando a melhor representação dos processos envolvidos no escoamento pluvial foram determinadas as características físicas e hidrológicas da bacia. Foi feita a discretização da área de estudo em cinco sub-bacias com o objetivo de um detalhamento dos processos hidrológicos. A análise de sensibilidade foi realizada para se conhecer a influência de cada parâmetro do modelo no resultado da simulação. Os parâmetros que apresentaram maior sensibilidade foram a área impermeável diretamente conectada e a taxa de infiltração final que chegaram a ser responsável pelo aumento de 43,91% do aumento do volume escoado e uma redução relativa de 33,13% da vazão de pico máxima, respectivamente. Calibrados os parâmetros simularam-se os hidrogramas para cada sub-bacia. Os resultados mostraram que para os eventos de chuvas intensos as vazões de picos máximos atingiram valores de 101,57 m³/s e nível de água de 3,52 m. Nos cenários futuros foram simulados os hidrogramas prevendo-se que haja um aumento das áreas impermeáveis da bacia, uma vez que o grau de urbanização aumenta com o crescimento populacional. Nos resultados pode se observar um aumento de 27,35% da vazão de pico máximo e um aumento de 28,80% no volume escoado em relação aos dados calibrados. A vazão máxima calculada foi de 129,35 m³/s e o nível máximo na calha do rio foi de 3,79 m