O tuco-tuco de colar, Ctenomys torquatus, possui uma das maiores distribuições geográficas entre estes roedores, habitando os campos de baixa altitude em toda metade norte do Uruguai e na porção sul do estado do Rio Grande do Sul, Brasil. A variabilidade cromossômica, comum em espécies deste roedor subterrâneo, ocorre em apenas algumas populações periféricas de C. torquatus, particularmente em regiões na quais grandes cursos d’água separam formas cromossômicas distintas. Com os objetivos de descrever os padrões filogeográficos de C. torquatus, bem como o efeito de grandes rios na estruturação de populações e diferentes cariótipos, o presente estudo fez uso de três marcadores mitocondriais (sequência hiper variável 1 da região controle e os genes citocromo-c oxidase I e citocromo-b), além do desenvolvimento e aplicação de locos de microssatélites. A filogenia obtida com o gene citocromo-b, juntamente com evidências morfológicas e cariotípicas, claramente demonstraram a singularidade de uma nova espécie, denominada Ctenomys ibicuiensis. Esta espécie possui apenas um cariótipo (2n = 50) e não compartilha um ancestral comum direto recente com o tuco-tuco de colar, apesar da proximidade geográfica. Este trabalho apresenta a posição filogenética da nova espécie e sua relação filogeográfica com o tuco-tuco de colar. Análises filogenéticas também foram empregadas com o objetivo de estimar uma taxa de evolução molecular para o DNA mitocondrial dos ctenomídeos, a qual foi posteriormente aplicada em inferências demográficas considerando uma escala de tempo. Associada a estreita área de ocorrência e pequena amostragem, as populações de C. ibicuiensis apresentaram baixa variabilidade genética em comparação com as demais espécies do gênero Ctenomys, embora não tenha havido evidências da ocorrência de processos de redução populacional (bottleneck) nem índices de endogamia singificativos. Análises de estruturação genética para dados de microssatélite e DNA mitocondrial revelaram diferenciação significativa entre as populações, não havendo situações de clados ou grupos de haplótipos altamente divergentes, relacionados a linhagens regionais, para nenhuma das espécies. Testes de neutralidade, mismatch distribution e duas análises demográficas baseadas em coalescência sinalizaram a ocorrência de expansão populacional recente para C. torquatus, 9 amplamente distribuída; ao passo que um padrão de estabilidade populacional foi observado para a espécie C. ibicuiensis, geograficamente restrita. A região central do Rio Grande do Sul é a provável origem da expansão populacional recente descrita para C. torquatus. O cariótipo mais comum e amplamente distribuído 2n = 44, considerado plesiomórfico, e os registros pontuais e periféricos de variações cariotípicas, corroboram este cenário de expansão. AMOVA e outras análises de estruturação não demonstraram substancial partição da variação genética associada à presença dos rios. O efeito do rio atuando como barreira ao fluxo gênico foi verificado apenas pela comparação da baixa estruturação genética entre as localidades da nascente em relação aos demais pontos do rio onde a largura e a vazão são maiores. A expansão demográfica do tuco-tuco de colar e diversos eventos de dispersão cruzando o rio, evidenciados pelo compartilhamento de haplótipos em localidades de ambas as margens, podem estar vinculados as condições de clima seco e frio durante o período glacial pleistocênico, caracterizado pelo domínio dos campos, ausência de mata ciliar e rios com cursos d’água bastante reduzidos. Considerando as condições de baixa vagilidade, territorialidade e organização em pequenos demes, os efeitos de isolamento pela distância e deriva genética parecem prevalecer sobre as descontinuidades do habitat, a exemplo da alta diferenciação populacional encontrada. / The collared tuco-tuco, Ctenomys torquatus, has one of the widest ranges among tuco-tucos, inhabiting the grassed lowlands from the half north of Uruguay to the southern part of the Rio Grande do Sul State, Brazil. Chromosomic variability, common for these subterranean rodents, is showed in punctual and peripherical populations of C. torquatus, with particular reference for two situations were a great river separating distinct cariotípica forms. With the aims of describing the phylogeographic patterns of C. torquatus, as well as the effects of major rivers on structuration of its populations and karyomorphs, the present study made use of three mitochondrial markers (the hyper variable sequence 1 of the control region, the cytochrome c oxidase I and the cytochrome b genes), besides the development and application of microsatellite loci. Phylogeny of the cytochrome b gene, associated with morphological and karyotypic evidences, unambiguously demonstrated the uniqueness of a new species, denominated Ctenomys ibicuiensis. This species is karyotypicaly monomorphic (2n = 50) and do not share a direct and recent common ancestor with the collared tuco-tuco, despite ranges neighborhood. The present work shows the phylogenetic position of the new species and its phylogeographic relationships with the collared tucotuco. Phylogenetic analysis was also approached in order to estimate molecular rates for the mitochondrial DNA of tuco-tucos, which subsequently were applied for demographic inferences in a timescale framework. Associated with its small geographic range and sampling, C. ibicuiensis populations showed low genetic variability in comparison with other tuco-tucos, but no evidences of bottlenecks or endogamy were reported. Analysis of genetic structure for microsatellite loci and mitochondrial DNA revealed strong differentiation among populations, anyone deeply divergent clade associated with regional lineages was found for both species. Neutrality tests, mismatch distributions and two demographic analyses based in coalescence showed a pattern of recent population expansion for the widespread C. torquatus, whereas a long time population stability was recovered for the highly restrict C. ibicuiensis. The recently expanded populations of C. torquatus probably originated from the central region of the Rio Grande do Sul State. The widespread karyotype 2n = 44, previously cited as plesiomorphic, 11 and the few chromosomic variations reported on the periphery of this species, are in agreement with such scenery of expansion. The AMOVA analyses, and other structuration assays, did not show a substantial relationship between the genetic variation partitioning and the presence of great rivers. The effect of river as a barrier to gene flow was reported only comparing the low genetic structuration between headwater sites in comparison with all the other wider sites along the river. Expansion of the collared tuco-tuco and several events of crossing the river, as indicated by haplotype sharing, can be related with dry and cold climatic conditions during the glaciations of the Pleistocene, when grasslands dominated, gallery forest did not occur and water courses probably were reduced. As a low vagile and territorial subterranean rodent, living in small demes, geographic distances and genetic drift seem let a stronger signature of population differentiation for tuco-tucos, rather than habitat discontinuities.

O tuco-tuco de colar, Ctenomys torquatus, possui uma das maiores distribuições geográficas entre estes roedores, habitando os campos de baixa altitude em toda metade norte do Uruguai e na porção sul do estado do Rio Grande do Sul, Brasil. A variabilidade cromossômica, comum em espécies deste roedor subterrâneo, ocorre em apenas algumas populações periféricas de C. torquatus, particularmente em regiões na quais grandes cursos d’água separam formas cromossômicas distintas. Com os objetivos de descrever os padrões filogeográficos de C. torquatus, bem como o efeito de grandes rios na estruturação de populações e diferentes cariótipos, o presente estudo fez uso de três marcadores mitocondriais (sequência hiper variável 1 da região controle e os genes citocromo-c oxidase I e citocromo-b), além do desenvolvimento e aplicação de locos de microssatélites. A filogenia obtida com o gene citocromo-b, juntamente com evidências morfológicas e cariotípicas, claramente demonstraram a singularidade de uma nova espécie, denominada Ctenomys ibicuiensis. Esta espécie possui apenas um cariótipo (2n = 50) e não compartilha um ancestral comum direto recente com o tuco-tuco de colar, apesar da proximidade geográfica. Este trabalho apresenta a posição filogenética da nova espécie e sua relação filogeográfica com o tuco-tuco de colar. Análises filogenéticas também foram empregadas com o objetivo de estimar uma taxa de evolução molecular para o DNA mitocondrial dos ctenomídeos, a qual foi posteriormente aplicada em inferências demográficas considerando uma escala de tempo. Associada a estreita área de ocorrência e pequena amostragem, as populações de C. ibicuiensis apresentaram baixa variabilidade genética em comparação com as demais espécies do gênero Ctenomys, embora não tenha havido evidências da ocorrência de processos de redução populacional (bottleneck) nem índices de endogamia singificativos. Análises de estruturação genética para dados de microssatélite e DNA mitocondrial revelaram diferenciação significativa entre as populações, não havendo situações de clados ou grupos de haplótipos altamente divergentes, relacionados a linhagens regionais, para nenhuma das espécies. Testes de neutralidade, mismatch distribution e duas análises demográficas baseadas em coalescência sinalizaram a ocorrência de expansão populacional recente para C. torquatus, 9 amplamente distribuída; ao passo que um padrão de estabilidade populacional foi observado para a espécie C. ibicuiensis, geograficamente restrita. A região central do Rio Grande do Sul é a provável origem da expansão populacional recente descrita para C. torquatus. O cariótipo mais comum e amplamente distribuído 2n = 44, considerado plesiomórfico, e os registros pontuais e periféricos de variações cariotípicas, corroboram este cenário de expansão. AMOVA e outras análises de estruturação não demonstraram substancial partição da variação genética associada à presença dos rios. O efeito do rio atuando como barreira ao fluxo gênico foi verificado apenas pela comparação da baixa estruturação genética entre as localidades da nascente em relação aos demais pontos do rio onde a largura e a vazão são maiores. A expansão demográfica do tuco-tuco de colar e diversos eventos de dispersão cruzando o rio, evidenciados pelo compartilhamento de haplótipos em localidades de ambas as margens, podem estar vinculados as condições de clima seco e frio durante o período glacial pleistocênico, caracterizado pelo domínio dos campos, ausência de mata ciliar e rios com cursos d’água bastante reduzidos. Considerando as condições de baixa vagilidade, territorialidade e organização em pequenos demes, os efeitos de isolamento pela distância e deriva genética parecem prevalecer sobre as descontinuidades do habitat, a exemplo da alta diferenciação populacional encontrada. / The collared tuco-tuco, Ctenomys torquatus, has one of the widest ranges among tuco-tucos, inhabiting the grassed lowlands from the half north of Uruguay to the southern part of the Rio Grande do Sul State, Brazil. Chromosomic variability, common for these subterranean rodents, is showed in punctual and peripherical populations of C. torquatus, with particular reference for two situations were a great river separating distinct cariotípica forms. With the aims of describing the phylogeographic patterns of C. torquatus, as well as the effects of major rivers on structuration of its populations and karyomorphs, the present study made use of three mitochondrial markers (the hyper variable sequence 1 of the control region, the cytochrome c oxidase I and the cytochrome b genes), besides the development and application of microsatellite loci. Phylogeny of the cytochrome b gene, associated with morphological and karyotypic evidences, unambiguously demonstrated the uniqueness of a new species, denominated Ctenomys ibicuiensis. This species is karyotypicaly monomorphic (2n = 50) and do not share a direct and recent common ancestor with the collared tuco-tuco, despite ranges neighborhood. The present work shows the phylogenetic position of the new species and its phylogeographic relationships with the collared tucotuco. Phylogenetic analysis was also approached in order to estimate molecular rates for the mitochondrial DNA of tuco-tucos, which subsequently were applied for demographic inferences in a timescale framework. Associated with its small geographic range and sampling, C. ibicuiensis populations showed low genetic variability in comparison with other tuco-tucos, but no evidences of bottlenecks or endogamy were reported. Analysis of genetic structure for microsatellite loci and mitochondrial DNA revealed strong differentiation among populations, anyone deeply divergent clade associated with regional lineages was found for both species. Neutrality tests, mismatch distributions and two demographic analyses based in coalescence showed a pattern of recent population expansion for the widespread C. torquatus, whereas a long time population stability was recovered for the highly restrict C. ibicuiensis. The recently expanded populations of C. torquatus probably originated from the central region of the Rio Grande do Sul State. The widespread karyotype 2n = 44, previously cited as plesiomorphic, 11 and the few chromosomic variations reported on the periphery of this species, are in agreement with such scenery of expansion. The AMOVA analyses, and other structuration assays, did not show a substantial relationship between the genetic variation partitioning and the presence of great rivers. The effect of river as a barrier to gene flow was reported only comparing the low genetic structuration between headwater sites in comparison with all the other wider sites along the river. Expansion of the collared tuco-tuco and several events of crossing the river, as indicated by haplotype sharing, can be related with dry and cold climatic conditions during the glaciations of the Pleistocene, when grasslands dominated, gallery forest did not occur and water courses probably were reduced. As a low vagile and territorial subterranean rodent, living in small demes, geographic distances and genetic drift seem let a stronger signature of population differentiation for tuco-tucos, rather than habitat discontinuities.

O tuco-tuco de colar, Ctenomys torquatus, possui uma das maiores distribuições geográficas entre estes roedores, habitando os campos de baixa altitude em toda metade norte do Uruguai e na porção sul do estado do Rio Grande do Sul, Brasil. A variabilidade cromossômica, comum em espécies deste roedor subterrâneo, ocorre em apenas algumas populações periféricas de C. torquatus, particularmente em regiões na quais grandes cursos d’água separam formas cromossômicas distintas. Com os objetivos de descrever os padrões filogeográficos de C. torquatus, bem como o efeito de grandes rios na estruturação de populações e diferentes cariótipos, o presente estudo fez uso de três marcadores mitocondriais (sequência hiper variável 1 da região controle e os genes citocromo-c oxidase I e citocromo-b), além do desenvolvimento e aplicação de locos de microssatélites. A filogenia obtida com o gene citocromo-b, juntamente com evidências morfológicas e cariotípicas, claramente demonstraram a singularidade de uma nova espécie, denominada Ctenomys ibicuiensis. Esta espécie possui apenas um cariótipo (2n = 50) e não compartilha um ancestral comum direto recente com o tuco-tuco de colar, apesar da proximidade geográfica. Este trabalho apresenta a posição filogenética da nova espécie e sua relação filogeográfica com o tuco-tuco de colar. Análises filogenéticas também foram empregadas com o objetivo de estimar uma taxa de evolução molecular para o DNA mitocondrial dos ctenomídeos, a qual foi posteriormente aplicada em inferências demográficas considerando uma escala de tempo. Associada a estreita área de ocorrência e pequena amostragem, as populações de C. ibicuiensis apresentaram baixa variabilidade genética em comparação com as demais espécies do gênero Ctenomys, embora não tenha havido evidências da ocorrência de processos de redução populacional (bottleneck) nem índices de endogamia singificativos. Análises de estruturação genética para dados de microssatélite e DNA mitocondrial revelaram diferenciação significativa entre as populações, não havendo situações de clados ou grupos de haplótipos altamente divergentes, relacionados a linhagens regionais, para nenhuma das espécies. Testes de neutralidade, mismatch distribution e duas análises demográficas baseadas em coalescência sinalizaram a ocorrência de expansão populacional recente para C. torquatus, 9 amplamente distribuída; ao passo que um padrão de estabilidade populacional foi observado para a espécie C. ibicuiensis, geograficamente restrita. A região central do Rio Grande do Sul é a provável origem da expansão populacional recente descrita para C. torquatus. O cariótipo mais comum e amplamente distribuído 2n = 44, considerado plesiomórfico, e os registros pontuais e periféricos de variações cariotípicas, corroboram este cenário de expansão. AMOVA e outras análises de estruturação não demonstraram substancial partição da variação genética associada à presença dos rios. O efeito do rio atuando como barreira ao fluxo gênico foi verificado apenas pela comparação da baixa estruturação genética entre as localidades da nascente em relação aos demais pontos do rio onde a largura e a vazão são maiores. A expansão demográfica do tuco-tuco de colar e diversos eventos de dispersão cruzando o rio, evidenciados pelo compartilhamento de haplótipos em localidades de ambas as margens, podem estar vinculados as condições de clima seco e frio durante o período glacial pleistocênico, caracterizado pelo domínio dos campos, ausência de mata ciliar e rios com cursos d’água bastante reduzidos. Considerando as condições de baixa vagilidade, territorialidade e organização em pequenos demes, os efeitos de isolamento pela distância e deriva genética parecem prevalecer sobre as descontinuidades do habitat, a exemplo da alta diferenciação populacional encontrada. / The collared tuco-tuco, Ctenomys torquatus, has one of the widest ranges among tuco-tucos, inhabiting the grassed lowlands from the half north of Uruguay to the southern part of the Rio Grande do Sul State, Brazil. Chromosomic variability, common for these subterranean rodents, is showed in punctual and peripherical populations of C. torquatus, with particular reference for two situations were a great river separating distinct cariotípica forms. With the aims of describing the phylogeographic patterns of C. torquatus, as well as the effects of major rivers on structuration of its populations and karyomorphs, the present study made use of three mitochondrial markers (the hyper variable sequence 1 of the control region, the cytochrome c oxidase I and the cytochrome b genes), besides the development and application of microsatellite loci. Phylogeny of the cytochrome b gene, associated with morphological and karyotypic evidences, unambiguously demonstrated the uniqueness of a new species, denominated Ctenomys ibicuiensis. This species is karyotypicaly monomorphic (2n = 50) and do not share a direct and recent common ancestor with the collared tuco-tuco, despite ranges neighborhood. The present work shows the phylogenetic position of the new species and its phylogeographic relationships with the collared tucotuco. Phylogenetic analysis was also approached in order to estimate molecular rates for the mitochondrial DNA of tuco-tucos, which subsequently were applied for demographic inferences in a timescale framework. Associated with its small geographic range and sampling, C. ibicuiensis populations showed low genetic variability in comparison with other tuco-tucos, but no evidences of bottlenecks or endogamy were reported. Analysis of genetic structure for microsatellite loci and mitochondrial DNA revealed strong differentiation among populations, anyone deeply divergent clade associated with regional lineages was found for both species. Neutrality tests, mismatch distributions and two demographic analyses based in coalescence showed a pattern of recent population expansion for the widespread C. torquatus, whereas a long time population stability was recovered for the highly restrict C. ibicuiensis. The recently expanded populations of C. torquatus probably originated from the central region of the Rio Grande do Sul State. The widespread karyotype 2n = 44, previously cited as plesiomorphic, 11 and the few chromosomic variations reported on the periphery of this species, are in agreement with such scenery of expansion. The AMOVA analyses, and other structuration assays, did not show a substantial relationship between the genetic variation partitioning and the presence of great rivers. The effect of river as a barrier to gene flow was reported only comparing the low genetic structuration between headwater sites in comparison with all the other wider sites along the river. Expansion of the collared tuco-tuco and several events of crossing the river, as indicated by haplotype sharing, can be related with dry and cold climatic conditions during the glaciations of the Pleistocene, when grasslands dominated, gallery forest did not occur and water courses probably were reduced. As a low vagile and territorial subterranean rodent, living in small demes, geographic distances and genetic drift seem let a stronger signature of population differentiation for tuco-tucos, rather than habitat discontinuities.

Studies that show discrepancy between nocturnal and diurnal activity under laboratory and field conditions, respectively, have become increasingly common in rodents and suggest that the definition of temporal niche is far more plastic than originally suspected. Recently, it has been proposed that factors that challenge the animal\'s energy balance play an important role in temporal niche switches. Food availability and environmental temperatures could then be one of the fundamental differences between field and laboratory that could alter the temporal daily pattern of activity. In laboratory, animals are fed ad libitum, while in nature they need to expend energy for foraging. The \"circadian thermo-energetics hypothesis\" suggests that daytime activity could be a response to the high energetic costs of foraging, allowing the animal to save energy during the cooler night hours by resting and taking shelter in burrows where temperatures are higher than on the surface. In this thesis, we explored the interplay of plasticity in nocturnal/diurnal activity definition and energetic metabolism in two rodent species, tuco-tucos (Ctenomys aff. knighti) and laboratory mice (Mus musculus). Tuco-tucos are subterranean rodents which face peculiar energetic challenges in their habitat and were shown to be diurnal in the field and nocturnal in the laboratory. We characterized how their energy expenditure varies across day and night and described the peculiar finding of some factor inside the metabolic chamber being itself a trigger for the nocturnal to diurnal switch. Moreover, we estimated the amount of energy tuco-tucos would save by being diurnal in the field, by combining metabolic rate measurements at various ambient temperatures with records of environmental temperature in the tuco-tuco\'s natural habitat. We also described further investigations of circadian plasticity in both locomotor activity and body temperature of laboratory mice subjected to food restriction in semi-natural conditions. The findings of these three studies provided valuable evidence for the discussion of the role of environmental factors, particularly energetic challenges, in the plasticity of daily rhythms / Estudos que apontam discrepâncias entre atividade noturna e diurna, respectivamente, sob condições de laboratório e de campo, estão cada vez mais comuns em roedores e sugerem que a definição de nicho temporal é muito mais plástica do que se suspeitava inicialmente. Recentemente, foi proposto que fatores que desafiam o balanço energético do animal desempenham um papel importante em mudanças de nicho temporal. A disponibilidade de alimento e as temperaturas ambientais poderiam ser algumas das diferenças fundamentais entre campo e laboratório, os quais poderiam alterar o padrão temporal de atividade diária. No laboratório, os animais são alimentados ad libitum, enquanto na natureza eles precisam gastar energia para forrageamento. A \"hipótese circadiana termoenergética\" sugere que a atividade diurna pode ser uma resposta aos altos custos energéticos do forrageamento, permitindo que o animal economize energia durante as horas mais frias da noite, descansando e se abrigando em tocas onde as temperaturas são mais altas do que na superfície. Nesta tese, exploramos a interação entre a plasticidade da definição noturnalidade/diurnalidade e o metabolismo energético em duas espécies de roedores, o tuco-tucos (Ctenomys aff. knighti) e o camundongo de laboratório (Mus musculus). Tuco-tucos são roedores subterrâneos que enfrentam desafios energéticos peculiares em seu habitat e verificamos que são diurnos em campo e noturnos em laboratório. Nós caracterizamos a variação de seu gasto energético ao longo do dia e da noite e descrevemos o achado peculiar de que algum fator presente no interior da câmara metabólica pode ser um gatilho para a mudança de noturnalidade para diurnalidade. Além disso, estimamos a quantidade de energia que os tuco-tucos economizariam ao serem diurnos em campo, combinando medidas de taxa metabólica em várias temperaturas ambientes com registros dessa temperatura no habitat natural do tuco-tuco. Descrevemos também investigações adicionais sobre a plasticidade circadiana na atividade locomotora e na temperatura corporal de camundongos submetidos à restrição alimentar, em condições seminaturais. Os achados desses três estudos forneceram evidências valiosas para a discussão do papel dos fatores ambientais, particularmente os desafios energéticos, na plasticidade dos ritmos diários

Studies that show discrepancy between nocturnal and diurnal activity under laboratory and field conditions, respectively, have become increasingly common in rodents and suggest that the definition of temporal niche is far more plastic than originally suspected. Recently, it has been proposed that factors that challenge the animal\'s energy balance play an important role in temporal niche switches. Food availability and environmental temperatures could then be one of the fundamental differences between field and laboratory that could alter the temporal daily pattern of activity. In laboratory, animals are fed ad libitum, while in nature they need to expend energy for foraging. The \"circadian thermo-energetics hypothesis\" suggests that daytime activity could be a response to the high energetic costs of foraging, allowing the animal to save energy during the cooler night hours by resting and taking shelter in burrows where temperatures are higher than on the surface. In this thesis, we explored the interplay of plasticity in nocturnal/diurnal activity definition and energetic metabolism in two rodent species, tuco-tucos (Ctenomys aff. knighti) and laboratory mice (Mus musculus). Tuco-tucos are subterranean rodents which face peculiar energetic challenges in their habitat and were shown to be diurnal in the field and nocturnal in the laboratory. We characterized how their energy expenditure varies across day and night and described the peculiar finding of some factor inside the metabolic chamber being itself a trigger for the nocturnal to diurnal switch. Moreover, we estimated the amount of energy tuco-tucos would save by being diurnal in the field, by combining metabolic rate measurements at various ambient temperatures with records of environmental temperature in the tuco-tuco\'s natural habitat. We also described further investigations of circadian plasticity in both locomotor activity and body temperature of laboratory mice subjected to food restriction in semi-natural conditions. The findings of these three studies provided valuable evidence for the discussion of the role of environmental factors, particularly energetic challenges, in the plasticity of daily rhythms / Estudos que apontam discrepâncias entre atividade noturna e diurna, respectivamente, sob condições de laboratório e de campo, estão cada vez mais comuns em roedores e sugerem que a definição de nicho temporal é muito mais plástica do que se suspeitava inicialmente. Recentemente, foi proposto que fatores que desafiam o balanço energético do animal desempenham um papel importante em mudanças de nicho temporal. A disponibilidade de alimento e as temperaturas ambientais poderiam ser algumas das diferenças fundamentais entre campo e laboratório, os quais poderiam alterar o padrão temporal de atividade diária. No laboratório, os animais são alimentados ad libitum, enquanto na natureza eles precisam gastar energia para forrageamento. A \"hipótese circadiana termoenergética\" sugere que a atividade diurna pode ser uma resposta aos altos custos energéticos do forrageamento, permitindo que o animal economize energia durante as horas mais frias da noite, descansando e se abrigando em tocas onde as temperaturas são mais altas do que na superfície. Nesta tese, exploramos a interação entre a plasticidade da definição noturnalidade/diurnalidade e o metabolismo energético em duas espécies de roedores, o tuco-tucos (Ctenomys aff. knighti) e o camundongo de laboratório (Mus musculus). Tuco-tucos são roedores subterrâneos que enfrentam desafios energéticos peculiares em seu habitat e verificamos que são diurnos em campo e noturnos em laboratório. Nós caracterizamos a variação de seu gasto energético ao longo do dia e da noite e descrevemos o achado peculiar de que algum fator presente no interior da câmara metabólica pode ser um gatilho para a mudança de noturnalidade para diurnalidade. Além disso, estimamos a quantidade de energia que os tuco-tucos economizariam ao serem diurnos em campo, combinando medidas de taxa metabólica em várias temperaturas ambientes com registros dessa temperatura no habitat natural do tuco-tuco. Descrevemos também investigações adicionais sobre a plasticidade circadiana na atividade locomotora e na temperatura corporal de camundongos submetidos à restrição alimentar, em condições seminaturais. Os achados desses três estudos forneceram evidências valiosas para a discussão do papel dos fatores ambientais, particularmente os desafios energéticos, na plasticidade dos ritmos diários

O gênero Ctenomys (família Ctenomyidae) compreende 50 a 60 espécies de animais conhecidos popularmente como tuco-tucos. De hábito fossorial, este grupo representa os mamíferos dominantes na exploração do nicho subterrâneo na Região Neotropical. A distribuição das espécies é bastante fragmentada, influenciada por vários fatores limitantes como barreiras ecológicas e geográficas. Seu pequeno poder de dispersação (baixa vagilidade) causa uma restrição ao fluxo gênico. Ctenomys minutus, a espécie alvo deste trabalho, habita campos arenosos e dunas da Planície Costeira do Sul do Brasil, do Rio Grande do Sul até Santa Catarina. Uma interessante característica da espécie é a ampla variação cariotípica, apresentando onze diferentes cariótipos. A fixação destes polimorfismos, bem como a distribuição desta espécie, estão amplamente relacionada a história de formação geológica da região que habita, especialmente a existência de barreiras geográficas. Atualmente, cruzando a área norte de sua distribuição encontram-se a rodovia RS 030, uma via de ligação do interior do estado ao litoral, e o Rio Mampituba, uma barreira geográfica de origem recente. A fim de entender os níveis de fluxo gênico entre populações de Ctenomys minutus e testar a efetividade destas barreiras, este trabalho utilizou quatro loci de microssatélites como marcadores moleculares na determinação da estrutura genética das populações Foram selecionados seis locais de estudo correspondentes a seis populações ao longo da distribuição da espécie. Quatro pontos estão próximos ao Município de Osório e correspondem a duas populações que margeiam a RS 030, Campo Amaral e Campo Weber, ambos situados a uma distância de menos de 100 metros em lados opostos da rodovia (distantes entre si em 1Km), e a Maribo A e Maribo B, populações sem barreira aparente entre si (afastadas em 700m). Outros dois locais estão localizados nos municípios de Torres (RS) e Sombrio (SC) correspondendo as populações do Parque da Guarita e da Praia da Gaivota, respectivamente. Estão separados pelo Rio Mampituba e distantes em 25Km. A obtenção de um fragmento de pele da cauda para posterior extração de DNA foi realizada com a captura dos animais (auxílio de armadilhas do tipo oneida-vitor nº0), retirada do material e devolução dos animais vivos à toca de origem. A amostra contou com 227 indivíduos, sendo 50 para a população de Weber, 50 para Maribo A, 52 para Amaral, 38 para Maribo B,19 para Gaivota e 18 para Torres. Na amplificação dos quatro loci de microssatélites foram empregados primers descritos para a espécie co-genérica C. haigi, obtendo-se ao todo 27 diferentes alelos. A análise das freqüências destes alelos indicou subestruturação populacional nas amostras através de altos valores de Fis baixa heterozigosidade observada e alta probabilidade de subdivisão na análise para a probabilidade do número de populações Os valores de Fst revelaram isolamento entre as populações e, analisados em relação a disposição geográfica entre os locais de coleta, mostraram um padrão de isolamento pela distância. Foram também avaliadas as populações par a par para determinação do isolamento entre elas e níveis de fluxo gênico. Quando analisadas Maribo A e Maribo B observou-se baixo isolamento, com níveis de fluxo da ordem de 1,082 indivíduos/geração para estas populações não separadas por barreiras. Os resultados obtidos para a análise de Torres e Gaivota foram indicadores de alto isolamento, com número de migrantes não efetivo. Para Weber e Amaral obteve-se a menor estruturação, sendo o número de migrantes de 6,33 indivíduos por geração. Acerca destes resultados fica evidenciada a efetividade do Rio Mampituba como barreira ao fluxo gênico entre as populações de Ctenomys minutus de lados opostos de suas margens. Para a RS 030, não houve indicação de sua efetividade como barreira ao fluxo gênico, nem de queda na variabilidade genética das populações próximas quando comparadas às demais populações. Os valores de Fst e número de migrantes, no entanto, sugerem a existência de uma única população inicial atualmente dividida pela presença da rodovia.

O gênero Ctenomys (família Ctenomyidae) compreende 50 a 60 espécies de animais conhecidos popularmente como tuco-tucos. De hábito fossorial, este grupo representa os mamíferos dominantes na exploração do nicho subterrâneo na Região Neotropical. A distribuição das espécies é bastante fragmentada, influenciada por vários fatores limitantes como barreiras ecológicas e geográficas. Seu pequeno poder de dispersação (baixa vagilidade) causa uma restrição ao fluxo gênico. Ctenomys minutus, a espécie alvo deste trabalho, habita campos arenosos e dunas da Planície Costeira do Sul do Brasil, do Rio Grande do Sul até Santa Catarina. Uma interessante característica da espécie é a ampla variação cariotípica, apresentando onze diferentes cariótipos. A fixação destes polimorfismos, bem como a distribuição desta espécie, estão amplamente relacionada a história de formação geológica da região que habita, especialmente a existência de barreiras geográficas. Atualmente, cruzando a área norte de sua distribuição encontram-se a rodovia RS 030, uma via de ligação do interior do estado ao litoral, e o Rio Mampituba, uma barreira geográfica de origem recente. A fim de entender os níveis de fluxo gênico entre populações de Ctenomys minutus e testar a efetividade destas barreiras, este trabalho utilizou quatro loci de microssatélites como marcadores moleculares na determinação da estrutura genética das populações Foram selecionados seis locais de estudo correspondentes a seis populações ao longo da distribuição da espécie. Quatro pontos estão próximos ao Município de Osório e correspondem a duas populações que margeiam a RS 030, Campo Amaral e Campo Weber, ambos situados a uma distância de menos de 100 metros em lados opostos da rodovia (distantes entre si em 1Km), e a Maribo A e Maribo B, populações sem barreira aparente entre si (afastadas em 700m). Outros dois locais estão localizados nos municípios de Torres (RS) e Sombrio (SC) correspondendo as populações do Parque da Guarita e da Praia da Gaivota, respectivamente. Estão separados pelo Rio Mampituba e distantes em 25Km. A obtenção de um fragmento de pele da cauda para posterior extração de DNA foi realizada com a captura dos animais (auxílio de armadilhas do tipo oneida-vitor nº0), retirada do material e devolução dos animais vivos à toca de origem. A amostra contou com 227 indivíduos, sendo 50 para a população de Weber, 50 para Maribo A, 52 para Amaral, 38 para Maribo B,19 para Gaivota e 18 para Torres. Na amplificação dos quatro loci de microssatélites foram empregados primers descritos para a espécie co-genérica C. haigi, obtendo-se ao todo 27 diferentes alelos. A análise das freqüências destes alelos indicou subestruturação populacional nas amostras através de altos valores de Fis baixa heterozigosidade observada e alta probabilidade de subdivisão na análise para a probabilidade do número de populações Os valores de Fst revelaram isolamento entre as populações e, analisados em relação a disposição geográfica entre os locais de coleta, mostraram um padrão de isolamento pela distância. Foram também avaliadas as populações par a par para determinação do isolamento entre elas e níveis de fluxo gênico. Quando analisadas Maribo A e Maribo B observou-se baixo isolamento, com níveis de fluxo da ordem de 1,082 indivíduos/geração para estas populações não separadas por barreiras. Os resultados obtidos para a análise de Torres e Gaivota foram indicadores de alto isolamento, com número de migrantes não efetivo. Para Weber e Amaral obteve-se a menor estruturação, sendo o número de migrantes de 6,33 indivíduos por geração. Acerca destes resultados fica evidenciada a efetividade do Rio Mampituba como barreira ao fluxo gênico entre as populações de Ctenomys minutus de lados opostos de suas margens. Para a RS 030, não houve indicação de sua efetividade como barreira ao fluxo gênico, nem de queda na variabilidade genética das populações próximas quando comparadas às demais populações. Os valores de Fst e número de migrantes, no entanto, sugerem a existência de uma única população inicial atualmente dividida pela presença da rodovia.

O gênero Ctenomys (família Ctenomyidae) compreende 50 a 60 espécies de animais conhecidos popularmente como tuco-tucos. De hábito fossorial, este grupo representa os mamíferos dominantes na exploração do nicho subterrâneo na Região Neotropical. A distribuição das espécies é bastante fragmentada, influenciada por vários fatores limitantes como barreiras ecológicas e geográficas. Seu pequeno poder de dispersação (baixa vagilidade) causa uma restrição ao fluxo gênico. Ctenomys minutus, a espécie alvo deste trabalho, habita campos arenosos e dunas da Planície Costeira do Sul do Brasil, do Rio Grande do Sul até Santa Catarina. Uma interessante característica da espécie é a ampla variação cariotípica, apresentando onze diferentes cariótipos. A fixação destes polimorfismos, bem como a distribuição desta espécie, estão amplamente relacionada a história de formação geológica da região que habita, especialmente a existência de barreiras geográficas. Atualmente, cruzando a área norte de sua distribuição encontram-se a rodovia RS 030, uma via de ligação do interior do estado ao litoral, e o Rio Mampituba, uma barreira geográfica de origem recente. A fim de entender os níveis de fluxo gênico entre populações de Ctenomys minutus e testar a efetividade destas barreiras, este trabalho utilizou quatro loci de microssatélites como marcadores moleculares na determinação da estrutura genética das populações Foram selecionados seis locais de estudo correspondentes a seis populações ao longo da distribuição da espécie. Quatro pontos estão próximos ao Município de Osório e correspondem a duas populações que margeiam a RS 030, Campo Amaral e Campo Weber, ambos situados a uma distância de menos de 100 metros em lados opostos da rodovia (distantes entre si em 1Km), e a Maribo A e Maribo B, populações sem barreira aparente entre si (afastadas em 700m). Outros dois locais estão localizados nos municípios de Torres (RS) e Sombrio (SC) correspondendo as populações do Parque da Guarita e da Praia da Gaivota, respectivamente. Estão separados pelo Rio Mampituba e distantes em 25Km. A obtenção de um fragmento de pele da cauda para posterior extração de DNA foi realizada com a captura dos animais (auxílio de armadilhas do tipo oneida-vitor nº0), retirada do material e devolução dos animais vivos à toca de origem. A amostra contou com 227 indivíduos, sendo 50 para a população de Weber, 50 para Maribo A, 52 para Amaral, 38 para Maribo B,19 para Gaivota e 18 para Torres. Na amplificação dos quatro loci de microssatélites foram empregados primers descritos para a espécie co-genérica C. haigi, obtendo-se ao todo 27 diferentes alelos. A análise das freqüências destes alelos indicou subestruturação populacional nas amostras através de altos valores de Fis baixa heterozigosidade observada e alta probabilidade de subdivisão na análise para a probabilidade do número de populações Os valores de Fst revelaram isolamento entre as populações e, analisados em relação a disposição geográfica entre os locais de coleta, mostraram um padrão de isolamento pela distância. Foram também avaliadas as populações par a par para determinação do isolamento entre elas e níveis de fluxo gênico. Quando analisadas Maribo A e Maribo B observou-se baixo isolamento, com níveis de fluxo da ordem de 1,082 indivíduos/geração para estas populações não separadas por barreiras. Os resultados obtidos para a análise de Torres e Gaivota foram indicadores de alto isolamento, com número de migrantes não efetivo. Para Weber e Amaral obteve-se a menor estruturação, sendo o número de migrantes de 6,33 indivíduos por geração. Acerca destes resultados fica evidenciada a efetividade do Rio Mampituba como barreira ao fluxo gênico entre as populações de Ctenomys minutus de lados opostos de suas margens. Para a RS 030, não houve indicação de sua efetividade como barreira ao fluxo gênico, nem de queda na variabilidade genética das populações próximas quando comparadas às demais populações. Os valores de Fst e número de migrantes, no entanto, sugerem a existência de uma única população inicial atualmente dividida pela presença da rodovia.