Taxonomic delimitation of rare species is vital for accurate assessments of diversity and for their conservation. Cycladenia humilis, the sole species of Cycladenia, is an enigmatic perennial widely dispersed across the western United States. Within this species there are three currently recognized varieties: C. humilis var. humilis in Northern California, C. humilis var. venusta in Southern California, and C. humilis var. jonesii in Utah and Northern Arizona. Some populations occur geographically in areas between the typical distribution of each variety and the presently accepted taxonomy inadequately addresses these populations. Using five nDNA regions, we seek to clarify relationships between current varieties and assess the pattern of variation throughout the species. Analyses including K-means clustering, principle component analysis, fields for recombination, AMOVA, and ecological niche modeling were applied. Results indicate significant genetic structure between varieties and supports recognition of C. jonesii at the species level as distinct from C. humilis. Well defined intraspecific groupings are evident in the data, with evidence supporting the recognition of an additional variety in C. humilis, and two varieties in C. jonesii. Haplotype diversity and relationships between metapopulation clusters inform conservation efforts regarding diversity within Cycladenia and offer insights into the historical demography of this genus.

Nemertodermatida is a group of microscopic marine worm-like animals that live as part of the marine meiofauna in sandy or muddy sediments; one species lives commensally in a holothurian. These benthic worms were thought to disperse passively with ocean currents, resulting in little speciation and thus wide or even cosmopolitan distributions. Individuals occur in low abundance and have few light microscopically available characters, which altogether may explain why only eight species had been described between the discovery of the taxon in 1930 and this thesis. We used molecular methods to address the diversity and phylogeny of this group for the first time. In a study of two nominal species with samples from all around the world, a high degree of cryptic speciation was discovered and several new species described. Diagnoses were based on molecular data complemented by morphological characters, where available. Given the patchy geographical record it can be assumed that the majority of the biodiversity of Nemertodermatida is yet to be described. A phylogenetic study including all but three known species revealed a deep divergence between the two families of Nemertodermatida but non-monophyly of the taxon was rejected by an Approximately Unbiased test. Confocal laser scanning microscopic studies of several species show that the pattern of the body-wall musculature and the nervous system are specific for different genera. The muscular system of all species consists of a basic orthogonal grid with specific diagonal musculature and specialized muscles associated with body openings. The mouth appears to be transient feature in Nemertodermatida, developing only after hatching and being reduced again in mature worms. The nervous system is highly variable with very different ground patterns between the genera, such as an epidermal net, a centralized neuropile or a commissural brain. / <p>At the time of the doctoral defense, the following papers were unpublished and had a status as follows: Paper 3: Manuscript. Paper 4. Manuscript.</p>

A delimitação de espécies é um aspecto de fundamental importância dentro da Biologia Evolutiva, bem como para a conservação da biodiversidade. No entanto, delimitar espécies com base em morfologia é extremamente complicado, especialmente em grupos que tiveram uma radiação recente e que apresentam pouca descontinuidade morfológica entre os táxons, como a tribo Andropogoneae (Poaceae). A presente tese utiliza sequências de DNA, como genes nucleares de cópia-única (low-copy nuclear loci) e sequenciamento completo do plastoma, para resolver a circunscrição de complexos de espécies em Andropogoneae, particularmente dos gêneros Saccharum e Eriochrysis, bem como para investigar o posicionamento filogenético dos mesmos em relação aos demais gêneros da tribo. Aspectos filogenéticos, taxonômicos e nomenclaturais foram investigados. Do ponto de vista nomenclatural, foi possível esclarecer que Andropogoneae Dumortier é o nome correto para a tribo, e não Sacchareae Martinov, como recentemente sugerido por diversos autores. As análises filogenéticas realizadas corroboram a hipótese de uma diversificação inicial rápida em Andropogoneae e a não monofilia da subtribo Saccharinae. A origem alopoliploide do gênero Saccharum foi demonstrada a partir de evidências de genes nucleares. Saccharum s.l. é polifilético e Tripidium deve ser reconhecido como um gênero distinto. As análises filogenéticas também foram capazes de resolver a circunscrição interna de Saccharum s.l., confirmando a ocorrência de três espécies nativas na América do Sul: S. angustifolium, S. asperum e S. villosum. A ocorrência de híbridos naturais entre S. villosum e S. angustifolium foi documentada. As análises filogenéticas de Eriochrysis confirmaram a monofilia do gênero e resolveram a circunscrição de suas espécies: E. villosa é um táxon distinto de E. cayennensis, bem como E. laxa é uma espécie distinta de E. warmingiana. Híbridos naturais entre E. laxa e E. villosa também foram documentados. Eriochrysis villosa é citada pela primeira vez para o Uruguai e E. laxa para o estado do Rio Grande do Sul. A presente tese demonstrou a eficiência dos genes nucleares de cópia única na delimitação de espécies e gêneros da tribo Andropogoneae, mesmo na presença de poliploidia, evolução reticulada e radiação recente. O sequenciamento completo do plastoma também se mostrou uma ferramenta extremamente promissora para inferências filogenéticas em Andropogoneae. / Species delimitation is a vital issue concerning evolutionary biology and conservation of biodiversity. However, delimiting species based on morphology is a difficult task especially in plant groups with an evolutionary history involving rapid radiation and little morphological discontinuity between taxa, as the tribe Andropogoneae (Poaceae). The present thesis uses DNA sequences, such as low-copy nuclear genes and complete plastome sequencing, to resolve the taxonomic circumscriptions of species complexes in Andropogoneae, particularly from genera Saccharum and Eriochrysis, and to investigate their phylogenetic affinities to other genera of the tribe. Phylogenetic, taxonomic, and nomenclatural aspects were investigated. We clarified that Andropogoneae Dumortier is the correct name for the tribe, rather than Sacchareae Martinov, as recently suggested by several authors. The present phylogenetic analyses support the hypothesis of an initial rapid diversification in Andropogoneae and the non-monophyly of subtribe Saccharinae. The allopolyploid origin of Saccharum was demonstrated using evidence from nuclear genes. Saccharum s.l. is polyphyletic and Tripidium should be recognized as a distinct genus. The phylogenetic analyses were also able to define the circumscriptions of the species of Saccharum s.l., confirming the occurrence of three native species in South America: S. angustifolium, S. asperum and S. villosum. The occurrence of natural hybrids between S. villosum and S. angustifolium was documented. The phylogenetic analyses of Eriochrysis confirmed the monophyly of the genus and resolved the circumscriptions of its species: E. villosa is distinct from E. cayennensis, and E. laxa is distinct from E. warmingiana. Natural hybrids between E. laxa and E. villosa were also documented. Eriochrysis villosa is reported here for the first time for Uruguay and E. laxa for the State of Rio Grande do Sul. The present thesis has demonstrated the efficiency of low-copy nuclear genes in the delimitation of species and genera from tribe Andropogoneae, even in presence of polyploidy, reticulate evolution and recent radiation. The complete plastome sequencing is also a promising tool for phylogenetic inferences in Andropogoneae.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:21:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3664.pdf: 2255481 bytes, checksum: 8606405322631d7b23133954708544a6 (MD5) Previous issue date: 2011-03-01 / Financiadora de Estudos e Projetos / The family Threskiornithidae includes 13 genera and 32 species, but the relationships among genera, species or subspecies have been little studied. This family is traditionally divided into two subfamilies: Plataleinae and Threskiornithinae. One of the more interesting taxonomical questions within this group is the case of the species Eudocimus ruber and Eudocimus albus. They are usually considered as separate species, but they show similar behavior and there are also records of hybridization in nature. This study aims to reconstruct the phylogenetic relationships within the family Threskiornithidae as well as assess the level of genetic differentiation between Eudocimus albus and E. rubber, using mitochondrial and nuclear gene sequences. DNA was extracted from blood and tissue samples from 13 species of Threskiornithidae (seven genera) and two outgroups. For the Eudocimus study were extracted 10 individuals of each species. We sequenced the 16S rRNA and the intron 7 of &#946;- Fibrinogen for all species. For Eudocimus Cytochrome B, Cytochrome Oxidase I, intron 11 of Glyceraldehyde-3-Phosphate Desidrogenase, intron 4 of the Myelin Proteolipid Protein and intron 2 of Myoglobin were also sequenced. Sequences for other five species of the family were obtained from GenBank. Phylogenetic trees were constructed using Neighbor-Joining, Maximum Parsimony, Maximum Likelihood, Bayesian inference and Bayesian inference of species tree. Networks and genetic distances were determined for Eudocimus haplotypes. Several approaches for species delimitation using multilocus data were applied. All analyses strongly supported the family Threskiornithidae (18 species) as a monophyletic group. However, the current classification of two subfamilies was not supported by our data: Plataleinae formed a monophyletic group, but nested within Threskiornithinae (a paraphyletic group). Tests of monophyly rejected the hypothesis of monophyly of Threskiornithinae. The family Threskiornithidae also showed a division into two groups: one with only genera endemic to the American continent (Theristicus and Eudocimus) and another with the remaining species. Within the latter clade, species of genus Plegadis are observed in a basal position, while subfamily Plataleinae was grouped with the remaining species. This pattern of species distribution suggests an initial Gondwana division and subsequent colonization by species from the Old to the New World. The divergence within the family was estimated at 35-40 million years, which is before the separation between America and Antarctica. Mitochondrial genetic analysis showed Eudocimus species as two different lineages. Multilocus analysis based on nuclear genes revealed a strong signal of speciation despite the polyphyly found in three of the four markers. / A família Threskiornithidae inclui 13 gêneros e 32 espécies e suas relações interespecíficas, assim como as designações dos gêneros, espécies ou subespécies foram pouco estudadas. A família tem sido dividida em duas subfamílias: Plataleinae e Threskiornithinae. O caso de Eudocimus ruber e Eudocimus albus é uma das questões interessantes da taxonomia do grupo, pois têm sido consideradas como espécies, mas mostram similaridades no comportamento e há registros de hibridização na natureza. Os objetivos do presente estudo foram reconstruir as relações filogenéticas dentro da família Threskiornithidae e avaliar o nível de diferenciação genética entre Eudocimus albus e E. ruber, baseando-se nos dados de sequências de genes mitocondriais e nucleares. DNA foi extraído de amostras de sangue e de tecidos de 13 espécies de Threskiornithidae, representantes de sete gêneros da família e de dois grupos externos. Para o estudo do caso de Eudocimus foram analisadas amostras de 10 indivíduos de cada espécie. Foram sequenciados os genes 16S rRNA e o íntron 7 do &#946;-fibrinogênio para todas as espécies. Nos indivíduos de Eudocimus foram sequenciados também os genes Citocromo B, Citocromo Oxidase I, o íntron 11 da Gliceraldeído-3-Fosfato Desidrogenase, o íntron 4 da Proteína Proteolipídica da Mielina e o íntron 2 da Mioglobina. Sequências para outras cinco espécies da família foram obtidas do GenBank. Árvores filogenéticas foram construídas pelos métodos de inferência de Neighbor-Joining, Máxima Parcimônia, Máxima Verossimilhança, Análise Bayesiana e Estimativa Bayesiana de árvore de espécies. Redes de haplótipos e distâncias genéticas foram determinadas para as sequências de Eudocimus. Diversas abordagens de delimitação de espécies usando informação multilocus foram realizadas. A família Threskiornithidae com 18 espécies se apresentou como grupo monofilético fortemente sustentado em todas as análises. A classificação atual das duas subfamílias não foi corroborada: Plataleinae se apresentou como grupo monofilético, mas agrupada dentro dos Threskiornithinae, sendo este último um grupo parafilético. Os testes de monofilia rejeitaram a hipótese de Threskiornithinae ser um grupo monofilético. A família Threskiornithidae pode ser dividida em dois grupos: o primeiro agrupando somente gêneros endêmicos do continente americano (Theristicus e Eudocimus) e o outro com as demais espécies. Dentro deste ultimo clado, observa-se em posição basal as espécies do gênero Plegadis e a subfamília Plataleinae agrupada com o restante das espécies. Este padrão de distribuição de espécies concorda com uma divisão inicial Gondwânica e uma posterior colonização por espécies do velho ao novo mundo. A divergência da família foi estimada em 35 40 milhões de anos, data anterior à separação do continente Americano da Antártica. As análises genéticas mitocondriais mostraram as espécies de Eudocimus como duas linhagens diferentes. Nas análises multilocus baseadas nos genes nucleares foi possível recuperar um forte sinal de especiação apesar da polifilia encontrada em três dos quatro marcadores.

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No. of bitstreams: 1 FEGIES_Ana_Claudia_2014.pdf: 53292518 bytes, checksum: 185c39de601cf0257dadd521e8f16898 (MD5) Previous issue date: 2014-03-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / The Cryptonanus genus, in Didelphidae family, is currently constituted by five recognized species restricted to the open vegetation areas of South America: C. agricolai, C. chacoensis, C. guahybae, C. ignitus e C. unduaviensis. Morphological analyses on specimens from Cerrado, Caatinga and Pantanal, indicate the need of taxonomic revision for this group, especially considering its wide range of phenotypic variation and geographic distribution. This study aims to contribute in Cryptonanus species delimitation by evaluating possible patterns of intra and interspecific genetic variation, by the analysis of the phylogenetic relationships from the genetic lineages and their geographic distribution. Combined analysis using mtDNA potentially informative sequences, from cytochrome b (cytb) and subunit I of cytochrome oxidase c (coI) genes, were performed for 51 Cryptonanus specimens, in addition to independent analysis of each marker, 64 specimens for cytb and 54 for coI, sampling a total of 42 localities in South America. Genetic distances were estimated based on a DNA barcode approach. Phylogenetic relationships were retrieved from the results of Maximum Parsimony, Maximum Likelihood and Bayesian Inference methods. The topologies recovered were congruent relative to the position of the genus Cryptonanus as a monophyletic cluster, subdivided in nine clades. Regarding species delimitation, two evolutionary hypotheses were tested: 1- the maintenance of four from five valid taxa (except C. ignitus, since this species was not included in the analyses), based on the characterization of intraspecific genetic variation ranged from 0 to 5,3% (cytb) and from 0 to 5,1% (coI), while interspecific variation ranging from 4,1 to 13,2% (cytb) and from 4,7 to 9,6% (coI), related with genetically structured populations in C. agricolai and C. chacoensis clusters; 2- extended biological diversity, related with the identification of five new species besides the five currently recognized. On this scenario, intraspecific genetic variation ranges from 0 to 2,4% (cytb) and from 0 to 3% (coI), while interespecific variation ranges from 2,1 to 13,2% for cytb and 1,6 to 9,6% for coI. The hypothesis 2 is argued to provide a better picture for species delimitation in Cryptonanus, based on the congruence between geographic structure, intra and interspecific genetic variation ranges and the recovery of reciprocal monophyletic genetic lineages in every phylogenetic analyses. / O gênero Cryptonanus, pertencente à família Didelphidae, é composto por cinco espécies válidas, restritas às formações abertas da América do Sul: C. agricolai, C. chacoensis, C. guahybae, C. ignitus e C. unduaviensis. De acordo com análises morfológicas de espécimes do Cerrado, Caatinga e Pantanal, é necessária uma revisão taxonômica do grupo, considerando todo o espectro de variação morfológica encontrada e a amplitude da distribuição geográfica. Este estudo tem como objetivo auxiliar na delimitação das espécies de Cryptonanus a partir da avaliação de possíveis padrões de distribuição da variação genética intra e interespecífica, da análise das relações filogenéticas obtidas entre as diferentes linhagens genéticas e da distribuição geográfica destas linhagens. Devido ao seu potencial informativo em estudos de delimitação taxonômica, foram realizadas análises combinadas de sequências dos genes citocromo b (cytb, 781 pb) e subunidade I da citocromo oxidase c (coI, 743 pb) do DNA mitocondrial para um conjunto de 51 espécimes de Cryptonanus, além de análises em separado para cada marcador, 64 espécimes para o cytb e 54 para o coI, amostrando 42 localidades da America do Sul. As estimativas de distância genética foram realizadas em análises utilizando a estratégia de DNA barcode. As relações filogenéticas foram analisadas com base nas inferências resultantes dos métodos de Máxima Parcimônia, Máxima Verossimilhança e Inferência Bayesiana. As topologias obtidas apresentaram resultados congruentes em relação ao posicionamento do gênero Cryptonanus em um agrupamento monofilético, o qual foi subdividido em nove clados. Em relação à delimitação de espécies, foram investigadas duas hipóteses evolutivas: 1- a manutenção de quatro dos cinco táxons válidos (excluindo-se C. ignitus, que não integra este estudo), a partir da caracterização de intervalos de variação genética intraespecífica entre 0 a 5,3% (cytb) e entre 0 a 5,1% (coI) e de variação interespecífica entre 4,1 a 13,2% (cytb) e 4,7 a 9,6% (coI), com estruturação genética nas populações de C. agricolai e C. chacoensis; 2- ampliação da diversidade do gênero com a identificação de cinco novas espécies, além das cinco espécies atualmente válidas, caracterizado por valores de variação intraespecífica entre 0 a 2,4% (cytb) e entre 0 a 3% (coI) e valores de variação interespecífica nos intervalos de 2,1 a 13,2% para cytb e 1,6 a 9,6% para coI. A hipótese 2 é defendida como sendo a condição que melhor representa a delimitação das espécies de Cryptonanus com base na congruência entre a estruturação geográfica, os intervalos de variação genética intra e interespecíficos válidos para outras espécies e a recuperação de linhagens genéticas reciprocamente monofiléticas em todas as análises filogenéticas.

A delimitação de espécies é um aspecto de fundamental importância dentro da Biologia Evolutiva, bem como para a conservação da biodiversidade. No entanto, delimitar espécies com base em morfologia é extremamente complicado, especialmente em grupos que tiveram uma radiação recente e que apresentam pouca descontinuidade morfológica entre os táxons, como a tribo Andropogoneae (Poaceae). A presente tese utiliza sequências de DNA, como genes nucleares de cópia-única (low-copy nuclear loci) e sequenciamento completo do plastoma, para resolver a circunscrição de complexos de espécies em Andropogoneae, particularmente dos gêneros Saccharum e Eriochrysis, bem como para investigar o posicionamento filogenético dos mesmos em relação aos demais gêneros da tribo. Aspectos filogenéticos, taxonômicos e nomenclaturais foram investigados. Do ponto de vista nomenclatural, foi possível esclarecer que Andropogoneae Dumortier é o nome correto para a tribo, e não Sacchareae Martinov, como recentemente sugerido por diversos autores. As análises filogenéticas realizadas corroboram a hipótese de uma diversificação inicial rápida em Andropogoneae e a não monofilia da subtribo Saccharinae. A origem alopoliploide do gênero Saccharum foi demonstrada a partir de evidências de genes nucleares. Saccharum s.l. é polifilético e Tripidium deve ser reconhecido como um gênero distinto. As análises filogenéticas também foram capazes de resolver a circunscrição interna de Saccharum s.l., confirmando a ocorrência de três espécies nativas na América do Sul: S. angustifolium, S. asperum e S. villosum. A ocorrência de híbridos naturais entre S. villosum e S. angustifolium foi documentada. As análises filogenéticas de Eriochrysis confirmaram a monofilia do gênero e resolveram a circunscrição de suas espécies: E. villosa é um táxon distinto de E. cayennensis, bem como E. laxa é uma espécie distinta de E. warmingiana. Híbridos naturais entre E. laxa e E. villosa também foram documentados. Eriochrysis villosa é citada pela primeira vez para o Uruguai e E. laxa para o estado do Rio Grande do Sul. A presente tese demonstrou a eficiência dos genes nucleares de cópia única na delimitação de espécies e gêneros da tribo Andropogoneae, mesmo na presença de poliploidia, evolução reticulada e radiação recente. O sequenciamento completo do plastoma também se mostrou uma ferramenta extremamente promissora para inferências filogenéticas em Andropogoneae. / Species delimitation is a vital issue concerning evolutionary biology and conservation of biodiversity. However, delimiting species based on morphology is a difficult task especially in plant groups with an evolutionary history involving rapid radiation and little morphological discontinuity between taxa, as the tribe Andropogoneae (Poaceae). The present thesis uses DNA sequences, such as low-copy nuclear genes and complete plastome sequencing, to resolve the taxonomic circumscriptions of species complexes in Andropogoneae, particularly from genera Saccharum and Eriochrysis, and to investigate their phylogenetic affinities to other genera of the tribe. Phylogenetic, taxonomic, and nomenclatural aspects were investigated. We clarified that Andropogoneae Dumortier is the correct name for the tribe, rather than Sacchareae Martinov, as recently suggested by several authors. The present phylogenetic analyses support the hypothesis of an initial rapid diversification in Andropogoneae and the non-monophyly of subtribe Saccharinae. The allopolyploid origin of Saccharum was demonstrated using evidence from nuclear genes. Saccharum s.l. is polyphyletic and Tripidium should be recognized as a distinct genus. The phylogenetic analyses were also able to define the circumscriptions of the species of Saccharum s.l., confirming the occurrence of three native species in South America: S. angustifolium, S. asperum and S. villosum. The occurrence of natural hybrids between S. villosum and S. angustifolium was documented. The phylogenetic analyses of Eriochrysis confirmed the monophyly of the genus and resolved the circumscriptions of its species: E. villosa is distinct from E. cayennensis, and E. laxa is distinct from E. warmingiana. Natural hybrids between E. laxa and E. villosa were also documented. Eriochrysis villosa is reported here for the first time for Uruguay and E. laxa for the State of Rio Grande do Sul. The present thesis has demonstrated the efficiency of low-copy nuclear genes in the delimitation of species and genera from tribe Andropogoneae, even in presence of polyploidy, reticulate evolution and recent radiation. The complete plastome sequencing is also a promising tool for phylogenetic inferences in Andropogoneae.

A delimitação de espécies é um aspecto de fundamental importância dentro da Biologia Evolutiva, bem como para a conservação da biodiversidade. No entanto, delimitar espécies com base em morfologia é extremamente complicado, especialmente em grupos que tiveram uma radiação recente e que apresentam pouca descontinuidade morfológica entre os táxons, como a tribo Andropogoneae (Poaceae). A presente tese utiliza sequências de DNA, como genes nucleares de cópia-única (low-copy nuclear loci) e sequenciamento completo do plastoma, para resolver a circunscrição de complexos de espécies em Andropogoneae, particularmente dos gêneros Saccharum e Eriochrysis, bem como para investigar o posicionamento filogenético dos mesmos em relação aos demais gêneros da tribo. Aspectos filogenéticos, taxonômicos e nomenclaturais foram investigados. Do ponto de vista nomenclatural, foi possível esclarecer que Andropogoneae Dumortier é o nome correto para a tribo, e não Sacchareae Martinov, como recentemente sugerido por diversos autores. As análises filogenéticas realizadas corroboram a hipótese de uma diversificação inicial rápida em Andropogoneae e a não monofilia da subtribo Saccharinae. A origem alopoliploide do gênero Saccharum foi demonstrada a partir de evidências de genes nucleares. Saccharum s.l. é polifilético e Tripidium deve ser reconhecido como um gênero distinto. As análises filogenéticas também foram capazes de resolver a circunscrição interna de Saccharum s.l., confirmando a ocorrência de três espécies nativas na América do Sul: S. angustifolium, S. asperum e S. villosum. A ocorrência de híbridos naturais entre S. villosum e S. angustifolium foi documentada. As análises filogenéticas de Eriochrysis confirmaram a monofilia do gênero e resolveram a circunscrição de suas espécies: E. villosa é um táxon distinto de E. cayennensis, bem como E. laxa é uma espécie distinta de E. warmingiana. Híbridos naturais entre E. laxa e E. villosa também foram documentados. Eriochrysis villosa é citada pela primeira vez para o Uruguai e E. laxa para o estado do Rio Grande do Sul. A presente tese demonstrou a eficiência dos genes nucleares de cópia única na delimitação de espécies e gêneros da tribo Andropogoneae, mesmo na presença de poliploidia, evolução reticulada e radiação recente. O sequenciamento completo do plastoma também se mostrou uma ferramenta extremamente promissora para inferências filogenéticas em Andropogoneae. / Species delimitation is a vital issue concerning evolutionary biology and conservation of biodiversity. However, delimiting species based on morphology is a difficult task especially in plant groups with an evolutionary history involving rapid radiation and little morphological discontinuity between taxa, as the tribe Andropogoneae (Poaceae). The present thesis uses DNA sequences, such as low-copy nuclear genes and complete plastome sequencing, to resolve the taxonomic circumscriptions of species complexes in Andropogoneae, particularly from genera Saccharum and Eriochrysis, and to investigate their phylogenetic affinities to other genera of the tribe. Phylogenetic, taxonomic, and nomenclatural aspects were investigated. We clarified that Andropogoneae Dumortier is the correct name for the tribe, rather than Sacchareae Martinov, as recently suggested by several authors. The present phylogenetic analyses support the hypothesis of an initial rapid diversification in Andropogoneae and the non-monophyly of subtribe Saccharinae. The allopolyploid origin of Saccharum was demonstrated using evidence from nuclear genes. Saccharum s.l. is polyphyletic and Tripidium should be recognized as a distinct genus. The phylogenetic analyses were also able to define the circumscriptions of the species of Saccharum s.l., confirming the occurrence of three native species in South America: S. angustifolium, S. asperum and S. villosum. The occurrence of natural hybrids between S. villosum and S. angustifolium was documented. The phylogenetic analyses of Eriochrysis confirmed the monophyly of the genus and resolved the circumscriptions of its species: E. villosa is distinct from E. cayennensis, and E. laxa is distinct from E. warmingiana. Natural hybrids between E. laxa and E. villosa were also documented. Eriochrysis villosa is reported here for the first time for Uruguay and E. laxa for the State of Rio Grande do Sul. The present thesis has demonstrated the efficiency of low-copy nuclear genes in the delimitation of species and genera from tribe Andropogoneae, even in presence of polyploidy, reticulate evolution and recent radiation. The complete plastome sequencing is also a promising tool for phylogenetic inferences in Andropogoneae.

O Brasil abrange grande diversidade de espécies da família Orchidaceae, onde o gênero Cattleya se destaca devido a reconhecida importância horticultural e espécies altamente relacionadas de difícil delimitação taxonômica. Anteriormente, Cattleya loddigesii e C. harrisoniana foram reconhecidas como espécies distintas devido à descontinuidade morfológica, fenológica e distribuição geográfica. Entretanto, esses critérios não são suficientes para determinar com clareza a delimitação dessas espécies, uma vez que existem populações com características morfológicas e fenológicas intermediárias consideradas introgredidas. Com o intuito de esclarecer o relacionamento entre C. loddigesii e C. harrisoniana, a relação das populações introgredidas, a estruturação das populações, bem como padrões filogeográficos envolvidos, análises filogeográficas baseadas em sequencias de DNA de cloroplasto (cpDNA) e DNA nuclear ribossomal (ITS) foram utilizadas. No total, foram amostrados 130 indivíduos das duas espécies distribuídos em 17 populações. Os resultados obtidos suportam a distinção entre as plantas, onde a árvore de estimativa de tempo de divergência para ITS separou mais evidentemente em clados distintos as duas espécies, corroborando a alta estruturação encontrada pela AMOVA (&Phi;CT = 0,597), distribuição haplotípica e análises bayesianas. Apesar disso, os resultados para cpDNA não evidenciaram claramente essa distinção. Os resultados obtidos pelo software Migrate também suportam a distinção das espécies e, ainda, sugerem que as populações introgredidas são mais relacionadas com C. loddigesii. Ademais, os dados sugerem que a estruturação populacional encontrada segue o modelo de isolamento por distância, assim como sugeriram as análises de clados aninhados - NCPA e bayesiana. Ademais, os resultados de estruturação para ambas as regiões, e as possíveis incongruências entre os resultados de cpDNA e ITS estão indicando que existe maior número de indivíduos híbridos e introgressão, necessitando de novos estudos para corroborar essas evidências. Uma das possíveis razões pelo amplo compartilhamento de haplótipos, principalmente para cpDNA, pode ter sido devido à conectividade mantida através das populações introgredidas. Além disso, a reprodução alogâmica, a dispersão por abelhas e a dispersão de sementes pelo vento a longas distâncias podem também ter contribuído para a conexão entre elas. Os resultados da reconstrução filogeográfica, bem como o número de migrantes sugerem que as populações se dispersaram em direção ao Norte-Sul em períodos glaciais do Pleistoceno. Além disso, a alta diversidade e a diferenciação das populações do extremo Sul de SP indicam indícios de uma possível zona de refúgio neste local. / Brazil covers a wide range of species of the orchid family, where the Cattleya genus stands out due to a recognized horticultural importance and highly related species difficult taxonomic delimitation. Previously, Cattleya loddigesii and C. harrisoniana were recognized as distinct species due to morphological, phenological and geographical distribution discontinuity. However, these criteria are not sufficient to determine clearly the identification of these species, as there are populations with intermediate morphological and phenological characteristics considered introgressed. In order to clarify the relationship between C. loddigesii and C. harrisoniana, the ratio of introgressed populations, the population structure and the phylogeographic patterns involved, phylogeographic analyses based on chloroplast DNA sequences (cpDNA) and ribosomal nuclear DNA (ITS), were used. Overall, we sampled 130 individuals of the two species distributed into 17 populations. Results support the distinction between plants, where the tree of divergence time estimate for ITS separated the two species more clearly into distinct clades, corroborating the high structure found by AMOVA (&Phi;CT = 0.597), haplotype distribution and Bayesian analyses. Nevertheless, the results for cpDNA did not demonstrated that distinction clearly. The results obtained by the Migrate software also support the species distinction and suggest that the introgressed populations are more closely related to C. loddigesii. Furthermore, the data suggest that the population structure found follows the isolation by distance model, as also suggested in the nested clades - NCPA and Bayesian analyses. Furthermore, the population structure results for both regions, plus possible inconsistencies between the cpDNA and ITS results, may indicate that there is a greater number of hybrid individuals and introgression, requiring new studies to corroborate this evidence. One of the possible reasons for the broad sharing of haplotypes, especially for cpDNA, may have been due to connectivity maintained through introgressed populations. Furthermore, the allogamous reproduction, the dispersal by bees and dispersal of seeds by wind over long distances may also have contributed to the connection between them. The results of phylogeographic reconstruction, as well as the number of migrants suggest that the population is dispersed towards North-South in glacial periods of the Pleistocene. In addition, the high diversity and differentiation of populations of the Southern tip of SP indicate evidence of a possible refuge zone at this area.

Abstract genital characteristics have peculiar morphological patterns. They show great divergence between species. At the same time, they are assumed to vary little within species by taxonomists who frequently use genital features to delimit species. I studied moth (Lepidoptera) genital size and shape variation within and between species. I also tested hypotheses proposed to explain rapid genital diversification among species. Studies were carried out using traditional distance measurement morphometrics and modern geometric morphometrics. Several moth species were analyzed. d that genital structures show variation that in closely related species may show structural overlap. More surprisingly, the amount of variation in internal genitalia was equal to non-genital traits. These and some other findings are against the predictions of the lock-and-key hypothesis, which suggests that genital differences form a mechanical isolation system between species. Meanwhile, the findings are in good accordance with the various mechanisms of the sexual selection hypothesis. I found that external genital traits express varying amounts of variability. However, both external and internal genitalia consistently show small variation in size so that large individuals have disproportionately small genitalia and vice versa. This finding is consistent with the lock-and-key theory, but also with the cryptic female choice hypothesis. In conclusion, the results suggest that sexual selection plays a major role in genital diversification, but the exact mechanism remained unclear in this study. Some structures in moth genitalia strongly suggest that sexual conflict is present as well. It is possible that several mechanisms of sexual selection are in action simultaneously. dings have implications to insect taxonomy. Genital characters, although often useful, should not be considered superior to other characters because they may vary considerably within species. I have shown that subjective visual evaluation of genital characteristics and a priori assumption of their low variability may easily lead to unsound taxonomic conclusions. Sophisticated morphometric tools are very useful and objective in delimiting sibling species. Geometric morphometrics is particularly useful since it helps to evaluate limits of variation. There are, however, no theoretical grounds to assume that genitalia are not subject to intraspecific geographic variation. Such variation was detected in this study as well. Geographic relationships should therefore be taken into consideration more frequently when delimiting populations into different species.

Accurate species delimitation has critical implications for ecological and conservation studies; and for understanding factors driving diversification. However, a growing body of evidence indicates that morphology-based species circumspection in lichenized ascomycetes often fails to accurately represent the number of fungal species. The use of molecular data in lichen systematics provides an important alternative to traditional morphological characters for identifying natural groups and assessing evolutionary histories in challenging lichen taxa. In this work, I examined two common lichen-forming genera in western North America, Rhizoplaca and Xanthoparmelia, as models for investigating character evolution, species delimitation in morphologically and chemically diverse species, and identification of lineages in the early stages of divergence. Phylogenetic hypotheses were reconstructed to assess character evolution using sequence data from four nuclear ribosomal markers and fragments from two nuclear loci. I applied a multifaceted approach to delimit species in Rhizoplaca and Xanthoparmelia by assembling multiple lines of evidence using DNA sequence data, and genealogical and population genetic analyses. I have found that traditionally circumscribed species are not supported by molecular data. For example, in Rhizoplaca previously unrecognized lineages were identified within what has thus far been considered a single species. In contrast, morphologically and chemically distinct species within Xanthoparmelia were not supported by molecular data. Distinct medullary chemistries, growth forms, and the production of vegetative diaspores appear to have evolved independently multiple times in Xanthoparmelia. This work clearly indicates that morphological and chemical characters do not always accurately reflect lichen species diversity within even the best known and studied genera. My study of the Rhizoplaca melanophthalma species complex demonstrates that the genus Rhizoplaca, as presently circumscribed, is more diverse in western North American than previously thought. I present these analyses as a working example of species delimitation in morphologically cryptic lichenized fungi. In Xanthoparmelia diagnostic morphological and chemical characters have evolved in a highly homoplasious manner. In contrast to other studies documenting previously undiscovered fungal lineages masked within lichen species circumscribed by traditional morphological and chemical characters, my work suggests that species diversity has been overestimated in the lichen genus Xanthoparmelia.