História das paisagens florestais mésicas dentro da diagonal de formações abertas : contribuições de paleomodelagem, filogeografia de espécies associadas e de conservação

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia, 2016.

Filogenia molecular do gênero Sicalis (passeriformes, aves) : enfoque na filogeografia do canário-da-terra (Sicalis flaveola)

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Ciências Fisiológicas, Programa de Pós Graduação em Biologia Animal, 2015.

Influência de eventos históricos e recentes na filogeografia e estrutura genética de Neothraupis fasciata (Aves : Thraupidae), uma ave endêmica do Cerrado

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Animal, 2016.

Phylogeography and non-invasive landscape genetics of the European pine marten ("martes martes" L. 1758) : insights into ancient and contemporary processes shaping genetic variation

283 p. : graf., map.

Diversidade, diferenciação e biogeografia de pequenos mamíferos não-voadores na Mata Atlântica ao norte do rio São Francisco Centro de Endemismo Pernambuco

As florestas tropicais brasileiras (Amazônia e a Mata Atlântica) possuem alta diversidade de espécies e atualmente estão separadas por um cinturão de vegetação aberta. Parte deste cinturão é ocupada pela Caatinga, onde se encontram os Brejos de Altitude, testemunhos das conexões históricas entre a Mata Atlântica e a Amazônia. O Centro de Endemismos Pernambuco (CEPE) é a unidade biogeográfica que compõe a Mata Atlântica ao norte do rio São Francisco e contém diversos táxons endêmicos. Esta região apresenta uma mastofauna compartilhada com a Amazônia, devido às conexões existentes durante o Cenozóico. A presença do rio São Francisco em seu limite sul pode atuar como barreira ao fluxo gênico e explicar os endemismos encontrados no CEPE. Contrastando com sua situação peculiar, a mastofauna do CEPE ainda carece de estudos aprofundados sobre a identificação de suas espécies, padrões geográficos e relações filogenéticas. Revisões recentes têm identificado espécies diferentes ao norte e ao sul do rio São Francisco, mas poucos trabalhos têm proposto hipóteses biogeográficas para o CEPE. Para ampliar o conhecimento sobre a identidade e distribuição geográfica dos pequenos mamíferos do CEPE e sua estrutura filogeográfica, foram realizados levantamentos de espécies e análises de diversidade genética e morfométrica para algumas espécies. Os levantamentos consistiram de visitas às coleções científicas a fim de identificar as espécies ocorrentes no CEPE e excursões de coleta com 5 a 17 noites consecutivas em 12 localidades ao longo do CEPE, que totalizaram 64691 armadilhas noites e resultaram na coleta de 476 exemplares de 31 espécies. As espécies foram identificadas com base na morfologia externa e craniana e por análises citogenéticas. Para investigar a biogeografia do CEPE, análises de genética de populações, filogeográficas e morfométricas foram realizadas para os marsupiais Caluromys philander, Didelphis aurita, Marmosa murina, Metachirus nudicaudatus e os roedores Akodon cursor, Oecomys catherinae e Rhipidomys mastacalis para avaliar a existência de diferenciação nas populações do CEPE e suas relações com as linhagens Amazônicas e Atlânticas. Estes resultados mostraram que a diversificação dos pequenos mamíferos do CEPE ocorreu tanto no Terciário quanto no Quaternário. Algumas populações, como em Caluromys philander e Oecomys catherinae, mostraram afinidades com linhagens amazônicas, enquanto outras, como em Metachirus nudicaudatus e Rhipidomys mastacalis, apresentaram afinidades com linhagens atlânticas. Os pequenos mamíferos do CEPE apresentaram diferenciação em relação às suas linhagens irmãs, com algumas linhagens podendo tratar-se de espécies ainda não descritas (e.g. Didelphis aff. aurita e Rhipidomys aff. mastacalis). Esta diferenciação provavelmente foi causada pelos eventos cíclicos de flutuações climáticas que provocaram elevações no nível do mar e retração das florestas tropicais, isolando as populações do CEPE. Por fim, para auxiliar na identificação das espécies em novas coletas, de suas distribuições geográficas e de suas características citogenéticas e ecológicas, foi elaborado um guia reunindo todas as informações disponíveis sobre as espécies de pequenos mamíferos do CEPE.

Evolutionary diversification in Central Brazil: where Amazonia and Cerrado meet

Apesar da fauna de mamíferos Neotropicais ser uma das mais ricas do mundo, o nosso conhecimento sobre os limites de espécies, distribuições geográficas e relações filogenéticas está ainda agora no seu início. As áreas de transição entre os dois maiores biomas da América do Sul, o Cerrado e a Amazónia, são ainda menos conhecidas. Até ao momento, escassos estudos focaram os pequenos mamíferos destas áreas. Destes estudos, apenas dois apresentam dados taxonómicos e de distribuição geográfica de uma lista de espécies reduzida e, nenhum é focado nos processos evolutivos que conduziram à diversidade destas áreas. O presente trabalho tem como objectivo aumentar o conhecimento básico sobre a diversidade do médio Rio Araguaia, na região central do Brasil, através da amostragem e análise de espécies de pequenos mamíferos, integrando um intenso trabalho de campo, de laboratório e de museu. Desta forma, um total de 22 espécies é registado para o médio Araguaia. De entre estas espécies, descreve-se uma espécie nova de Rhipidomys, regista-se uma espécie não descrita de Thrichomys e uma potencial nova forma de Oligoryzomys, e também se apresenta uma diagnose emendada do obscuro Oecomys cleberi. Para cada espécie, são também descritas as suas características morfológicas e resumem-se os seus aspectos de distribuição geográfica e história natural. Para os quatro géneros acima referidos, são apresentadas as análises filogenéticas que permitem a identificação das espécies. Adicionalmente, os princípios da filogeografia são aplicados para estudar os padrões da distribuição geográfica da diversidade genética de três roedores sigmodontíneos e seis marsupiais didelphídeos. Os resultados obtidos demonstram que o Rio Araguaia forma uma barreira geográfica para espécies especialistas em florestas não-alagáveis; por outro lado, espécies generalistas apresentam partilha de haplótipos em ambas as margens do rio. Argumentamos também que os refúgios florestais e os gradientes poderão ter tido um papel importante para moldar a estrutura genética de populações de pequenos mamíferos no Brasil central. Em suma, os resultados apresentados corroboram a proposição de que a diversidade Neotropical não poderá ser explicada através de um único modelo de especiação e que estes não são mutuamente exclusivos. O entendimento integral dos processos ecológicos e históricos que deram origem à fauna Neotropical, assim como a continuidade de estudos sistemáticos, depende da realização de novas amostragens e consequente enriquecimento dos museus com colecções apropriadas.

Ecological niche modeling, cytogenetics and phylogeography of the genera Geomalacus and Letourneuxia (Gastropoda, Pulmonata) from the Iberian-Moroccan region

First described more that 150 years ago, the systematics of the genera Geomalacus and Letourneuxia (Arionidae, Gastropoda, Pulmonata) is still challenging. The taxonomic classification of arionid species is based on extremely labile characters such as body size or color that depends both on diet and environment, as well as age. Moreover, there is little information on the genetic diversity and population structure of the Iberian slugs that could provide extra clues to disentangle their problematic classification. The present work uses different analytical tools such as habitat suitability (Ecological Niche Modeling - ENM), cytogenetic analysis and phylogeography to establish the geographical distribution and evolutionary history of these pulmonate slugs. The potential distribution of the four Geomalacus species was modeled using ENM, which allowed the identification of new locations for G. malagensis, including a first report in Portugal. Also, it was predicted a much wider distribution for G. malagensis and G. oliveirae than previously known. Classical cytogenetic analyses were assayed with reproductive and a novel use of somatic tissues (mouth and tentacles) returning the number of chromosomes for the four Geomalacus species and L. numidica (n = 31, 2n = 62) and the respective karyotypes. G. malagensis and L. numidica present similar chromosome morphologies and karyotypic formulae, being more similar to each other than the Geomalacus among themselves. We further reconstructed the phylogeny of the genera Geomalacus and Letourneuxia using partial sequences of the mitochondrial cytochrome oxidase subunit I (COI) and the nuclear ribosomal small subunit (18S rRNA), and applied an independent evolutionary rate method, the indicator vectors correlation, to evaluate the existence of cryptic diversity within species. The five nominal species of Geomalacus and Letourneuxia comprise 14 well-supported cryptic lineages. Letourneuxia numidica was retrieved as a sister group of G. malagensis. G. oliveirae is paraphyletic with respect to G. anguiformis. According to our dating estimates, the most recent common ancestor of Geomalacus dates back to the Middle Miocene (end of the Serravallian stage). The major lineage splitting events within Geomalacus occurred during the dry periods of the Zanclean stage (5.3-3.6 million years) and some lineages were confined to more humid mountain areas of the Iberian Peninsula, which lead to a highly geographically structured mitochondrial genetic diversity. The major findings of this are the following: (1) provides updated species distribution maps for the Iberian Geomalacus expanding the known geographic distribution of the concerned species, (2) unravels the cryptic diversity within the genera Geomalacus and Letourneuxia, (3) Geomalacus oliveirae is paraphyletic with G. anguiformis and (4) Letourneuxia numidica is sister group of G. malagensis.

Sistemática integrativa de Cichlasoma orientale Kullander 1983 e Crenicichla menezesi Ploeg 1991 (Teleostei: Cichlidae) das bacias hidrográficas do Nordeste do Brasil

Understanding the historical and ecological relationships which are influent in current biological diversity is one of the most challenging tasks of evolutionary biology. Recent systematics emphasizes the need of integrative approaches to delimit different lineages and species. The northeastern Brazil, mostly placed in Caatinga biome, is characterized by a semi-arid weather, low precipitation and seasonal behavior of rivers. This region is regarded lacking as ichthyological knowledge and one of the most threatened by anthropic activities. Further, will be affected by a massive water diverpsion work that will transfer waters from São Francisco basin, to other major four basins: Jaguaribe, Apodi-Mossoró, Piranhas-Açu and Paraiba do Norte. Loss of diversity and richness, hibridizitation, community interactions changes, population homogenization, changes in water quality and flow regime, are examples of environmental impacts already related with similar works. The present study aims to investigate morphological and molecular variation of Cichlasoma orientale Kullander 1983 and Crenicichla menezesi Ploeg 1991, two cichlid species present in northeastern Brazil basins. Further, the study aims to evaluate the influence of geomorphological and climatic processes in this variation, and point some possible impacts of the artificial connectivity which can be brought by São Francisco interbasin water transfer to their population dynamics. Geometric morphometrics and phylogeographical analysis were used to investigate the populations from three different hydrological regions. Our results showed a significant morphological variation of populations from basins that are involved in the São Franscisco s diversion project, not related to an ancient separation between populations, emphasizing morphological variation which could represent a set of plastic responses to the variable hydrological regime in Northeastern Brazil. The role of plastical responses in naturally variable habitats as well as the potential disturbs that could be brought by the interbasin water transfer works are discussed here. Further, our molecular data allowed us to make inferences about species distribution and their taxonomy, and identification of a potential new species of Crenicichla for São Francisco river basin. Our data also allowed to identify some shared haplotypes for both species, which could be related to lineage sorting scenarios or recent gene flow between populations. However a strong structure in most of the pairwise comparisons between populations for both species was revealed. Climatic events such as Atlantic forest regression during the Pleistocene, sea level fluctuations and dispersion by paleorivers in the mouth of Apodi-Mossoró river, and neotectonic events regulating the connection between drainages are likely to have had a contribution for the actual lineages distribution in northeastern Brazil. Further, analysis of molecular variation (AMOVA and SAMOVA) showed that the actual basin s isolation is an important factor to molecular variation, in spite of the signal of recent contact between some basins. Different genetic diversity patterns between species could be related to multiple historic events of colonization, basins landscapes or biological differences. The present study represents the first effort of integrative systematics involving fish species of northeastern Brazil, and showed important morphological and molecular patterns which could be irrecoverably affected by the artificial connection that might be caused by the São Francisco interbasin water transfer

Análise da estrutura genética populacional da piraúna (cephalopholis fulva: serranidae) ao longo da costa e ilhas oceânicas brasileiras

Brazil has about 8,500 km of coastline and on this scale, fishing is a historically important source of animal protein for human consumption. The national fishing background shows a growth of marine fishery production until 1985 and within this period it was recorded a steady decline. From the year 2003 fishing statistics aim to some "recovery" of the total fisheries production, which probably is related to a change in industry practice. The target of commercial fishing became smaller species with low commercial value, but very abundants. The coney, Cephalopholis fulva (Serranidae), is one of these species that have been suffering a greater fishing pressure in recent years. In order to provide data about the current situation of the genetic diversity of these populations, several molecular markers have been being used for this purpose. The prior knowledge of genetic variability is crucial for management and biodiversity conservation. To this end, the control region sequences (dloop) of mtDNA from Cephalopholis fulva (Serranidae) from five geographical points of the coast of Brazil (Ceará, Rio Grande do Norte, Bahia and Espírito Santo) and the Archipelago of Fernando de Noronha (FN) were sequenced and their genetic diversity analyzed. The FST values were very low (0.0246 to 0.000), indicating high gene flow between the sampled spots. The indices h and indicate a secondary contact between previously allopatric lineages differentiated or large and stable populations with long evolutionary history. Tests of Tajima and Fu showed expansion for all populations. In contrast, the mismatch distribution and SSD indicated expansion just for coastal populations. Unlike other species of the Atlantic which have been deeply affected by events on later Pleistocene, the population-genetic patterns of C. fulva may be related to recent events occurred approximately 130,000 years ago. Moreover, the data presented by geographical samples of the specie C. fulva showed high genetic diversity, also indicating the absence of deleterious effects of over-exploitation on this specie, as well as evidence of complete panmixia between all sampled populations

Evidências moleculares dos padrões evolutivos e filogeográficos de populações de Astyanax paranae (Pisces : Characidae) com base em caracteres do DNA mitocondrial

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Dinâmica e estrututra populacional de Anopheles darlingi em um assentamento rural na floresta amazônica, Acre, Brasil

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise filogenética de Brachyplatytoma platynemum (Siluriformes: Pimelodidae)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Molecular phylogenies, chromosomes and dispersion in Brazilian akodontines (Rodentia, Sigmodontinae)

Uma nova filogenia molecular para roedores akodontinos do Brasil é proposta. A árvore filogenética foi enriquecida com a área de ocorrência e com informações sobre o cariótipo das amostras. Baseado nisto, e com a metodologia descrita, foram propostas hipóteses sobre as características do cariótipo e sobre a área de ocorrência dos ancestrais de cada clado. Assim, foi possível discutir hipóteses sobre evolução cromossômica do grupo, e sobre eventos de dispersão a partir da área de diferenciação original dos akodontinos nos Andes. A evolução cromossômica começou com números diplóides altos (2n=52) e mostrou uma tendência a redução (até 2n=14 em clados mais recentes). Ramos independentes da árvore mostraram redução do 2n e num caso aumentou o numero diplóide. Foram propostos pelo menos quatro eventos de dispersão dos Andes até o Brasil Sul-Oriental. Os resultados indicam a direção de novos estudos em cariologia comparada.

The history of the introduction of the giant river prawn, Macrobrachium cf. rosenbergii (Decapoda, Palaemonidae), in Brazil: new insights from molecular data

The giant river prawn, Macrobrachium cf. rosenbergii, is one of the most cultivated freshwater prawns in the world and has been introduced into more than 40 countries. In some countries, this prawn is considered an invasive species that requires close monitoring. Recent changes in the taxonomy of this species (separation of M. rosenbergii and M. dacqueti) require a re-evaluation of introduced taxa. In this work, molecular analyses were used to determine which of these two species was introduced into Brazil and to establish the geographic origin of the introduced populations that have invaded Amazonian coastal waters. The species introduced into Brazil was M. dacqueti through two introduction events involving prawns originating from Vietnam and either Bangladesh or Thailand. These origins differ from historical reports of the introductions and underline the need to confirm the origin of other exotic populations around the world. The invading populations in Amazonia require monitoring not only because the biodiversity of this region may be affected by the introduction, but also because admixture of different native haplotypes can increase the genetic variability and the likelihood of persistence of the invading species in new habitats.

Genetic characterisation of populations of the critically endangered Goliath grouper (Epinephelus itajara, Serranidae) from the Northern Brazilian coast through analyses of mtDNA

The Goliath grouper (Epinephelus itajara) is one of the most endangered species of fish of the subfamily Epinephelinae. Slow to develop and mature, and dependent on mangrove habitats for breeding, the species also suffers intense harvesting, which has reduced drastically in numbers in many areas. To contribute to the understanding of the characteristics of E. itajara populations, we conducted a molecular genetics study of the species, focusing on populations from the Northern Brazilian coast. The mtDNA control region (D-loop) of 116 individuals from five localities (Bragança, Ajuruteua, Parnaíba, Fortaleza and Natal) was analysed, and a sequence of 499 base pairs identified. Analyses of the sequences indicated that genetic variability was generally lower in E. itajara than in other endangered species of the genus. AMOVA found no significant grouping structure among the populations. Nested Clade Analysis revealed a significant association between genetic variability and geographic distribution among only three populations (Ajuruteua, Parnaíba and Natal). Genetic diversity was higher in populations from the Amazon region, which may be related to the better conservation of mangrove habitats in this area. Therefore, the present study could be used for the implementation of conservation and management measures in order to protect and consolidate these populations.