Orientador : Prof. Dr. Walter Antonio Pereira Boeger / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia e Conservação. Defesa: Curitiba, 18/03/2015 / Inclui referências / Área de concentração : Ecologia e Conservação / Resumo: O crescimento econômico e o desenvolvimento industrial têm aumentado consideravelmente a demanda de água e energia nos últimos anos por todo território brasileiro, e também mundial, impulsionando a construção de diversas barragens de grande e pequeno porte. Os benefícios econômicos dessas obras são evidentes, mas seus impactos sobre ambientes naturais podem ser graves. A manutenção das populações aquáticas nesse cenário de fragmentação é extremamente importante para conservação dos ecossistemas em que estão inseridas. Porém, para que o manejo seja bem sucedido, o conhecimento do relacionamento espacial estre essas populações deve ser considerado. Ferramentas genéticas são frequentemente utilizadas para acessar a informação sobre a conectividade entre populações fragmentadas por barreiras artificiais. Entretanto estudos estabelecendo padrões gerais de fragmentação, considerando diretamente a escala geográfica dos rios, e seus fragmentos resultantes, ainda não foram abordados. Esse cenário é o foco do presente trabalho. Assim sendo, os resultados apresentados no primeiro capítulo, para as populações de Astyanax bifasciatus e Pimelodus maculatus, estudadas nos rios Jordão e São Francisco respectivamente, sugerem que exista um relacionamento entre a escala de tamanho de um rio e a presença de diferenciação na estrutura genética de populações distribuídas em seu curso. Esse padrão emerge, aparentemente, do relacionamento entre a redução do tamanho populacional pela diminuição do tamanho dos fragmentos, que é mais intenso nos rios de pequeno porte. Esses resultados indicam que tempo de geração de cada espécie, aliado ao relacionamento entre a dimensão dos fragmentos e suas características biológicas, são fundamentais pra determinar a presença ou ausência de diferenciação na estrutura genética dos isolados populacionais. Para testar o efeito dessa relação, no segundo capitulo, foi elaborado um modelo genético populacional com o intuito de entender como se relacionam alguns fatores bióticos, como capacidade de deslocamento dos indivíduos de uma espécie, que determina a sua conectividade, e o tamanho populacional de uma espécie, são capazes de criar os padrões que observamos em populações já estudadas. O modelo incluiu cenários alternativos de fragmentação onde populações modeladas, com diferentes características biológicas, puderam interagir. Os resultados sugerem que a capacidade de conexão (vagilidade) dos os organismos reflete significativamente o perfil genético de diferenciação entre suas populações, e que o estabelecimento de um manejo específico para espécies com determinado perfil biológico, é fundamental para sua manutenção. As espécies mais vágeis naturalmente tem populações geneticamente mais homogêneas do que as espécies menos vágeis, e sofrem mais os efeitos de fragmentação. Ademais, a restrição, causada pela imposição de barreiras artificiais, afeta diretamente a distribuição da diversidade genética entre as populações fragmentadas. A elaboração de estratégias corretas de manejo, que possibilitem o fluxo de indivíduos entre populações acima e abaixo dessas barreiras, pode mitigar esse efeito. Entretanto, o grau de conexão eficiente para mitigação desses efeitos, pode ser muito maior do que o viável economicamente. Além disso, os resultados indicam que a utilização de modelos populacionais que avaliem aspectos mais gerais do relacionamento dos perfis biológicos dentro de cada cenário de fragmentação, ainda que simplificado, podem ser eficazes para o entendimento dos efeitos genéticos populacionais. / Abstract: The industrial and technologycal development in the past fifty years have significantly increased the demand for water and energy worldwide, boosting the construction of several large and small dams and hydro powerplants. Their economic benefits are evident; however, their impact on natural environments can be severe. The maintenance of aquatic populations in this scenario of population fragmentation is extremely important for the conservation of freshwater ecosystems. Nevertheless, for the management to be successful, knowledge of the spatial relationship of these populations should be considered. Genetic tools are often used to access information about the connectivity between fragmented populations. However, studies establishing general genetic patterns of fragmentation have not yet been addressed. Especially those who consider the different patters that emerge from the river's sizes. This scenario is the focus of this work. Thus, the results presented in the first chapter suggest that a relationship exists between the size of a river and the presence of genetic differentiation along its course. Apparently, this pattern emerges from the relationship between the reductions of populations sizes because of the formation of fragments, which is more intense in small rivers. These results indicate that each species's generation time, together with the relationship between the size of the fragments and their biological characteristics, are key to determining the presence or absence of genetic differentiation of the isolated populations. To test the effect of this relationship, in the second chapter, a population genetic model (Individual based model) were designed in order to understand how some biotic factors such as dispersion capacity and population sizes create genetic patterns observed in studied populations. The model included alternative scenarios of fragmentation where modeled populations with different biological characteristics could interact. The results suggest that the ability to connect (dispersion ability) of organisms significantly reflects the genetic profile of homogeneity or differentiation between their populations. Moreover the establishment of a specific management for species with specific biological profile it is essential for its maintenance. The most wide ranging species naturally have populations genetically homogeneous than less wide ranging species, and are more susceptible to the effects of fragmentation. Furthermore the restriction caused by the imposition of artificial barriers, directly affects the distribution of genetic diversity among fragmented populations. The development of correct management strategies that enable geneflow between populations can mitigate this effect. However, the degree of efficient connection to alleviate these effects can be much higher than economically viable. In addition, the results indicate that the use of general and comprehensive population models, although simplified, can be critical to understanding the genetic effects in future scenarios of population fragmentation.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:dspace.c3sl.ufpr.br:1884/38190 |
| Date | January 2015 |
| Creators | Marteleto, Flávio Miranda |
| Contributors | Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Ecologia e Conservação, Boeger, Walter Antonio Pereira, 1957- |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | 102f. : il. algumas color., tabs., application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPR, instname:Universidade Federal do Paraná, instacron:UFPR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | Disponível em formato digital |
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