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Previous issue date: 2014-09-03 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / In Amazonian floodplains, relatively integral system yet, the vegetation is adapted to regular flooding regime, which determines the distribution of plant species. Besides the effect of water levels, environmental changes, due to the increase in temperature and levels of CO2, may have marked effects on the flora and fauna in these areas. The oscillation of the water level makes these areas so fragile, and the environmental changes are worrying, being necessary to estimate the adaptive capacity and resilience of the system. For this it is essential to find suitable and sensitive biological markers in order to develop and propose conservation strategies. The aim of this study was to provide a set of information about the morphological and physiological adaptive traits of aquatic macrophytes with different amplitudes of distribution, in order to understand how environmental changes affect this group of plants, with fundamental importance to aquatic biota. Morphological, physiological and molecular data of 55 populations of Montrichardia spp. distributed in the Amazon Basin were collected. Data of distribution from herbaria was used to elucidate the ecology of the species at the regional scale (Amazonia) and macro-scale (Neotropical). To estimate the effect of climate change on Montrichardia arborescens an experiment was performed in microcosm with the elevation of temperature and CO2 for five months. The germination and growth of seedling were evaluated. Various environmental parameters and biological characteristics measured demonstrated the clear separation of species M. linifera and M. arborescens. However, genetic analysis did not allow to understand the exact relationship between M. arborescens var. aculeata and the other two other species. The degree of genetic differentiation (RST) between the species M. arborescens and M. linifera, together with the interpretation of the haplotype network, permitted to confirm the separation of these two species, which proved compatible with the morphological separation provided by the analysis of the number of secondary apical veins. The hydrochemical factors proved to influence the distribution of Montrichardia species on a regional scale (Amazonia). While M. linifera occurs mainly in white water rivers, M. arborescens occurs in black water rivers and upland streams. At a macro-scale (Neotropical), precipitation and temperature were the most important factors influencing the species distribution. The simulation of temperature rise and CO2 in microcosms allowed us to infer the effects of climate change on M. arborescens. This species showed a lower accumulation of biomass and lower rate of electron transport when exposed to extremes of temperature and CO2. We conclude that the genus Montrichardia exhibit morphological, physiological and genetic adaptive differences relating to environmental parameters in each of the local environment (várzea and igapó), and that the temperature rise and CO2 influence morphology and physiology of M. arborescens. / Nas áreas alagáveis amazônicas, ainda relativamente integras, a vegetação encontra-se adaptada ao regime regular de inundação, o qual determina a distribuição de espécies de plantas. Além do efeito dos níveis da água, as mudanças ambientais, em decorrência do aumento da temperatura e dos níveis de dióxido de carbono, podem ter efeitos marcantes sobre a flora e a fauna nestas áreas. A oscilação do nível das águas torna estas áreas frágeis, por isso, as mudanças ambientais são preocupantes, sendo necessário estimar a capacidade adaptativa e a resiliência do sistema. Para isso, é fundamental encontrar marcadores biológicos sensíveis e adequados que permitam desenvolver e propor estratégias de conservação. O objetivo deste estudo foi fornecer um conjunto de informações sobre as características adaptativas morfológicas e fisiológicas de macrófitas aquáticas com diferentes amplitudes de distribuição, visando entender como as modificações ambientais interferem sobre esse grupo de plantas de fundamental importância para a biota aquática. Foram coletados dados morfológicos, fisiológicos e moleculares de 55 populações de Montrichardia spp. distribuídas na Bacia Amazônica; e dados de distribuição provenientes de herbários, com o intuído de compreender a ecologia das espécies em escala regional (Amazônia) e macro-escala (Neotropical). Para simular o efeito das mudanças climáticas sobre Montrichardia arborescens foi realizado um experimento em microcosmo com duração de cinco meses. Neste experimento foi avaliando a germinação e crescimento inicial das plântulas com a elevação da temperatura (+1,5 a +4,5ºC que o controle) e CO2 (+200 a +800 ppm que o controle). Os diversos parâmetros ambientais e caracteres biológicos aferidos demostraram a clara separação das espécies M. linifera e M. arborescens. Entretanto, a análise genética feita para as espécies não permitiu determinar a exata relação entre a variedade M. arborescens var. aculeata e as outras duas espécies. O alto índice de diferenciação genética (RST) entre as espécies M. linifera e M. arborescens, aliado à interpretação da rede de haplótipos, permitiu confirmar a separação destas duas espécies, o que se mostrou compatível com a separação morfológica propiciada pela análise do número de nervuras apicais secundárias. Os fatores hidroquímicos influenciaram a distribuição das espécies de Montrichardia em escala regional (Amazônia). Enquanto M. linifera ocorre principalmente em rios de água branca (várzeas), M. arborescens ocorre em rios de água preta (igapós) e riachos de terra-firme. Em uma macro-escala (Neotropical), a precipitação e a temperatura foram os fatores que mais influenciaram a distribuição das espécies. A simulação da elevação de temperatura e CO2 nos microcosmos permitiu inferir os efeitos das mudanças climáticas sobre M. arborescens. Esta espécie apresentou uma menor acumulação de biomassa e menor taxa de transporte de elétrons quanto exposta a níveis extremos de temperatura e CO2. Concluímos que as espécies do gênero Montrichardia apresentam diferenças adaptativas morfológicas, fisiológicas e genéticas relacionadas aos parâmetros ambientais intervenientes em cada um dos locais amostrados (várzea e igapó), e que a elevação de temperatura e CO2 influenciam a morfologia e fisiologia de M. arborescens.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:localhost:tede/1964 |
| Date | 03 September 2014 |
| Creators | Lopes, Aline |
| Contributors | Piedade, Maria Teresa Fernandez, Thomaz, Sidinei Magela |
| Publisher | Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia, Biologia (Ecologia), INPA, Brasil, Coordenação de Pós Graduação (COPG) |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPA, instname:Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia, instacron:INPA |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 5004743602847313034, 600, 600, 600, 600, 3806999977129213183, 8720082068366305046, -2555911436985713659 |
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