Análise de duas possíveis barreiras ao fluxo gênico entre populações de Ctenomys minutus (Rodentia-Ctenomyidae) da planície costeira do sul do Brasil

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.

Estudo do comportamento meiótico de espécies do grupo Willistoni de Drosophila

Considerando a importância do comportamento meiótico e da recombinação para regular os níveis de variabilidade genética, realizamos o primeiro estudo sobre a meiose masculina e feminina de seis membros do grupo da Drosophila willistoni, um dos mais representativos da família Drosophilidae na região Neotropical. Como ponto de partida, foi necessário padronizar condições técnicas para tal, adaptando protocolos pré-existentes e estabelecidos por outros autores para espécies procedentes do Hemisfério Norte, como a cosmopolita Drosophila melanogaster e a D. ananassae. A qualidade dos preparados e a resolução por nós encontradas para as espécies do grupo willistoni, foi muito superior às obtidas para D. melanogaster, sendo comparável com a excelência das figuras meióticas propiciadas pela D. ananassae. Apesar do baixo número de células em divisão (cerca de 45% dos machos, em média) detectadas, conseguimos caracterizar as fases da divisão meiótica em primórdios das gônadas de larvas macho de D. willistoni e o padrão de sinapse do par sexual e dos autossomos. Inicialmente, foi realizada a análise de duas diferentes populações, cuja prole apresenta sinais de instabilidade genética (como hipermutabilidade e atrofia gonadal), sob condições de cultivo em temperaturas fisiológica e restritiva. Em machos de ambas as linhagens (exceto em uma delas, onde observou-se um indivíduo aneuplóide XO), e nos machos da primeira geração de cruzamento entre as duas populações, não foram observadas irregularidades meióticas nem aberrações cromossômicas, tanto sob temperatura fisiológica, quanto restritiva. Análise posterior da população híbrida, mantida em laboratório, entretanto, permitiu a detecção de quebras, de pontes anafásicas, e de figuras compatíveis com quiasmas no segundo par cromossômico No braço esquerdo do cromossomo II (o chamado IIL) nesta população híbrida, segregam três inversões, a IILF (sub-terminal) e as inversões IILD+E, (na região mediana). Analisando paralelamente as configurações dos cromossomos politênicos interfásicos das glândulas salivares larvais e os meióticos dos primórdios das gônadas de cada larva macho individualmente, observou-se que sempre que ocorreram pontes anafásicas, os indivíduos eram heterozigotos para pelo menos a inversão IILF, e que as quebras detectadas no segundo cromossomo ocorreram na região subterminal de um dos braços. Estes achados fazem supor que nestes machos, estaria havendo recombinação dentro da alça de inversão formada em heterozigotos para a inversão IILF, o que necessita ser testado através de dados genéticos, em estudos futuros. Em machos de uma população natural desta espécie, também observou-se figuras compatíveis com quiasmas na parte terminal do mesmo braço esquerdo do segundo cromossomo, onde segrega a inversão IILH. Já a meiose de machos de uma população de cada uma das espécies crípticas D. paulistorum, D. tropicalis, D. equinoxialis, D. insularis e da não críptica D. nebulosa, mostrou-se regular, não sendo encontradas evidências de não-disjunções, quebras e pontes anafásicas, como em D. willistoni, apesar de todas elas apresentarem polimorfismo cromossômico para inversões paracêntricas (embora menor). O estudo futuro de novas populações deverá esclarecer se a D. willistoni suporta ou não, maiores níveis de recombinação em machos do que as outras espécies, e se estes achados podem ser interpretados como uma estratégia da D. willistoni (considerada como ancestral às outras) para manter altos níveis de polimorfismo, sem perdas gaméticas importantes, nem comprometimento da estabilidade de seu sistema genético A meiose de fêmeas de Drosophila willistoni e de D. paulistorum também foi caracterizada em linhagens igualmente polimórficas, de ambas as espécies. A detecção citológica de recombinação, entretanto, não foi possível, devido à peculiaridade dos cromossomos de oócitos, de assumirem a forma de cariossomo, altamente compactada justo nas fases de prófase I.

Comunidades de tripes (Insecta : Thysanoptera) em flores e ramos, com ênfase em Asteraceae no Parque Estadual de Itapuã, Viamão, RS

A ordem Thysanoptera reúne cerca de 5.500 espécies descritas, das quais, mais de 2.000 estão registradas para a região Neotropical. Apesar da grande diversidade de tripes existente no Brasil - que engloba quase 10% das espécies do mundo inteiro - há uma lacuna no conhecimento dessa fauna em ambientes naturais e de sua biologia e ecologia. Os poucos estudos já realizados sugerem que a família Asteraceae apresenta uma tisanopterofauna mais rica que as demais e que flores e ramos são utilizados diferencialmente pelas espécies de tripes. Este estudo objetivou contribuir para o levantamento da tisanopterofauna nativa e averiguar a flora explorada por estes insetos, quanto à utilização de flores e ramos e sua ocorrência em Asteraceae e outras famílias. A área de estudo foi o Parque Estadual de Itapuã (PEI), Viamão (50º 50’- 51º 05’W e 30º 20’- 30º 27’ S), RS. Quatro saídas de campo foram realizadas de junho de 2003 a abril de 2004. Foram determinadas três trilhas de aproximadamente 500 m em diferentes tipos de vegetação. As trilhas estabelecidas foram a da praia da Pedreira (TP) (mata baixa e vegetação rupestre), a do morro do Araçá (TA) (vegetação rupestre, vassourais e mata baixa) e a do morro da Grota (TG) (vegetação rupestre, butiazais e vassourais). Cada uma destas foi dividida em quatro subáreas, de igual extensão. A cada saída foram sorteadas duas destas subáreas, nas quais foram amostrados aleatoriamente três indivíduos de Asteraceae e três de qualquer outra família. De cada indivíduo era retirado um ramo com flores (F) e um sem flores (R). Cada ramo escolhido constituiu uma unidade amostral (UA). Para o total de 279 UAs, foram coletados 1.695 indivíduos - 870 adultos (583 ♀ e 287 ♂) e 825 larvas - de 31 espécies de Thysanoptera, em 19 gêneros e três famílias. Os Terebrantia representaram mais de 90% dos adultos e 76% dos imaturos coletados e compreenderam a maioria das espécies (26). Dentre as famílias, a mais rica e abundante foi Thripidae, com 757 indivíduos e 23 espécies. Frankliniella (9 spp.), Heterothrips (3 spp.) e Neohydatothrips (3 spp.), foram os gêneros mais ricos. Frankliniella foi também o mais abundante, perfazendo cerca de 64% do total da amostra. Os tisanópteros mais comuns foram Frankliniella rodeos e Paraleucothrips minusculus Johansen, 1983, com 363 e 92 indivíduos coletados. Os Índices de Shannon-Wiener (H’) e de dominância de Simpson (D) estimados para a tisanopterofauna do PEI foram de 2,19 e 0,211, respectivamente. Foram coletados 690 adultos e 572 larvas de tripes em F, distribuídos em 29 espécies. Já em R foram capturados 180 adultos e 253 imaturos, sendo registradas 22 espécies. O Índice de Shannon-Wiener aponta uma maior diversidade em R (H’ = 2,33) do que em F (H’ = 2,01), pois a dominância foi notadamente maior em F (D = 0,255) do que em R (D = 0,133) devido a grande abundância de Frankliniella spp. nos mesmos. Em 46 das 61 espécies vegetais coletadas foi constatada a presença de tisanópteros. Entre as famílias de plantas com maior número de espécies associadas com tripes, destacam-se Asteraceae (22), Myrtaceae (4) e Rubiaceae (4). Das 31 espécies de tripes identificadas, 19 ocorrem em Asteraceae e quatro foram registradas exclusivamente nesta família. Observou-se diferenças marcantes nos valores de H’ e D entre a tisanopterofauna habitante de asteráceas (H’ = 1,68; D = 0,311) e aquela das demais famílias (H’ = 2,11; D = 0,178).

Avaliação da presença dos elementos transponíveis P e GYPSY em ácaros parasitas e microhimenópteros parasitóides de Drosophila

Na tentativa de identificar possíveis vetores para transferência horizontal (fenômeno que vem sendo cada vez mais bem documentado) de elementos transponíveis entre espécies reprodutivamente isoladas de Drosophilidae, foi investigada a presença dos elementos transponíveis P e gypsy no genoma de quatro ácaros (parasitas ou potencialmente parasitas) e nove microhimenópteros parasitóides de Drosophila, através das técnicas de PCR e Southern blot. Estes organismos são parte integrante das guildas de invertebrados, cuja riqueza na Região Neotropical é particularmente expressiva. Em dois dos ácaros analisados (Proctolaelaps sp. e Macrocheles muscaedomesticae), reconhecidamente predadores de ovos de Drosophila, foram identificadas sequências com homologia a ambos os transposons, cuja forma de mobilização é diferente: gypsy é um retroelemento, com características de infectividade similares à dos retrovírus e P é um transposon de DNA, que usa uma transposase para mediar sua movimentação dentro e entre genomas. Embora seja ainda necessário isolar e clonar estas seqüências, de forma a permitir a sua comparação com os elementos P e gypsy de Drosophila, sugere-se a potencialidade destes ácaros como vetores de transferência horizontal. Dos genomas de oito entre os nove microhimenópteros (vespas) parasitóides de pupas de Drosophila estudados, foram amplificadas seqüências homólogas tanto com P, quanto com gypsy. Dada a compatibilidade ecológica e a íntima relação estabelecida entre essas vespas e Drosophila, a potencialidade desses organismos como vetores de transferência lateral entre taxa reprodutivamente isolados também é proposta.

Filogenia molecular, taxas evolutivas, tempo de divergência e herança organelar em Passiflora L. (Passifloraceae)

Passiflora é um gênero neotropical que apresenta uma grande variabilidade floral e foliar, o que dificulta enormemente sua classificação taxonômica. A característica mais marcante do gênero é a corona de filamentos em suas flores. Para melhor entender a taxonomia de Passiflora, foram analisadas sete regiões de seu DNA, englobando os genomas plastidial, mitocondrial e nuclear de 104 espécies. Essas espécies incluem 19 dos 23 subgêneros da classificação morfológica antiga e todos os quatro subgêneros da classificação mais recente, também baseada em caracteres externos. Os resultados corroboraram a proposta mais recente, que divide o gênero em quatro subgêneros (Astrophea, Decaloba, Deidamioides e Passiflora), com a adição de mais um, Tryphostemmatoides. Os três subgêneros com o número de espécies mais representativo (Astrophea, Decaloba e Passiflora) formam grupos monofiléticos estatisticamente bem fundamentados. No entanto, Deidamioides não é monofilético em todas as análises e marcadores, enquanto que Tryphostemmatoides é representado por apenas uma espécie. Foram também estudadas as prováveis datas de surgimento de Passiflora e sua diversificação nos três principais subgêneros, através do estudo de quatro regiões do DNA, englobando também os três genomas, em 70 espécies. Verificou-se que o gênero Passiflora deve ter aparecido há cerca de 42 milhões de anos atrás (Ma); Decaloba parece ter sido o primeiro subgênero a se estabelecer (35 Ma), enquanto que os subgêneros Astrophea e Passiflora devem ter se diversificado há 24 Ma Estes dois subgêneros parecem ter tido uma radiação rápida em comparação a Decaloba, que possui árvores filogenéticas com comprimentos dos ramos significativamente maiores que os outros dois. As adaptações morfológicas a diferentes polinizadores devem ter sido as principais responsáveis pela radiação rápida. A herança organelar de dois subgêneros, Decaloba e Passiflora, foi investigada através de um e quatro híbridos interespecíficos, respectivamente. A herança foi estritamente materna para a mitocôndria e o cloroplasto em Decaloba, enquanto que no subgênero Passiflora ocorreu herança materna para o DNA mitocondrial e paterna para o DNA plastidial. Esses resultados reforçam os dados obtidos pela filogenia, no que se refere à diferenciação e diversificação dos subgêneros, pois há evidências de que a herança materna dos cloroplastos seja ancestral em plantas.

Espécies de Hypholoma (Fr.) P. Kumm. e Stropharia (Fr.) Quél. (Strophariaceae,Agaricales) no Rio Grande do Sul, Brasil

Espécimes de Hypholoma (Fr.) P. Kumm. e Stropharia (Fr.) Quél., ambos pertencentes à família Strophariaceae Singer & A.H. Sm., de ocorrência no estado do Rio Grande do Sul foram estudados. O estudo baseou-se em coletas realizadas pelo autor no período entre março de 2004 e setembro de 2005, e também na revisão do material depositado em herbários do estado, Brasil e exterior. As análises macro e microscópica dos basidiomas foram realizadas segundo metodologia usual para estudo de fungos agaricóides, e todo o material coletado encontra-se preservado no Herbário do Departamento de Botânica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (ICN). Neste estudo, concluiu-se que o gênero Hypholoma está representado no Rio Grande do Sul pelas seguintes espécies: H. aurantiacum (Cooke) Faus, H. ericaeum (Pers.: Fr.) Kühner, e H. subviride (Berk. & M.A. Curtis) Dennis. Da mesma forma, o gênero Stropharia encontra-se representado no estado por: S. acanthocystis Cortez & R.M. Silveira, S. aeruginosa (Curtis: Fr.) Quél., S. alcis var. austrobrasiliensis Cortez & R.M. Silveira, S. apiahyna (Speg.) Cortez & R.M. Silveira, S. araucariae Cortez & R.M. Silveira, S. coronilla (Bull.: Fr.) Quél., S. dorsipora Esteve-Rav. & Barrasa, S. earlei Norvell & Redhead, S. rugosoannulata Farl. ex Murrill e S. semiglobata (Batsch: Fr.) Quél. Dentre estas, Stropharia acanthocystis, S. alcis var. austrobrasiliensis e S. araucariae, são descritos como novos táxons para a ciência; S. apiahyna é proposta como uma nova combinação; S. dorsipora, S. aeruginosa e S. earlei são citadas, respectivamente, pela primeira vez para a América do Sul, Brasil e Rio Grande do Sul. São apresentadas chaves de identificação, descrições e ilustrações macro e microscópicas de todas as espécies estudadas.

Dimorfismo sexual e variação de tamanho e forma do crânio de Myotis nigricans (Schinz, 1821) (Chiroptera : Vespertilionidae) de duas áreas geográficas brasileiras

O gênero Myotis possui mais de 80 espécies distribuídas globalmente. Estas espécies são morfologicamente muito semelhantes e raramente refletem especialização. Consequentemente, sua identificação é dificultada e conduz à complexidade taxonômica do grupo. O gênero teve incontestável sucesso evolutivo e seus representantes podem ser encontrados em todos os continentes (exceção da Antártica), de habitats semidesérticos a regiões subantárticas. A espécie M. nigricans distribui-se na Região Neotropical, ocorrendo desde o sul do México até o sul do Brasil e norte do Peru, Bolívia e Argentina. Suas características morfológicas, contudo, parecem não estar bem definidas. Informações sobre dimorfismo sexual e variação geográfica pouco foram abordados para M. nigricans no Brasil. Destaca-se, ainda, que M. nigricans frequentemente é confundida com outra espécie do gênero: M. riparia.Essas questões enfatizam ainda mais a problemática taxonômica do grupo. Com o objetivo de avaliar a existência de dimorfismo sexual e variação geográfica no tamanho e na forma do crânio de M. nigricans de duas áreas geográficas brasileiras, foram realizadas análises morfológicas através das técnicas de morfometria tradicional e geométrica. Examinaram-se 131 espécimes adultos de Myotis nigricans provenientes de duas áreas geográficas do Brasil: Ceará e Sul do Brasil (Paraná, Santa Catarina e Rio Grande do Sul). Para a análise da morfometria tradicional foram realizadas dez medidas cranianas e, adicionalmente, foi realizada a medida do antebraço. Para a análise da morfometria geométrica foram definidos 30 marcos anatômicos nas vistas lateral e palatal do crânio de M. nigricans. O dimorfismo sexual foi analisado apenas para os espécimes do Sul do Brasil e a variação geográfica apenas para as fêmeas, devido ao pequeno número de exemplares machos provenientes da região do Ceará, depositado nas instituições consultadas. As análises da morfometria tradicional e geométrica evidenciaram a presença de dimorfismo sexual unicamente em relação ao tamanho. Em todas as análises, as fêmeas foram maiores que os machos. Não foram verificadas diferenças na forma do crânio entre machos e fêmeas, uma vez que as análises das deformações parciais e relativas não evidenciaram diferenças entre os sexos. Foi verificada a existência de variação geográfica no tamanho e na forma das estruturas estudadas. Os espécimes do Sul do Brasil foram maiores que os espécimes do Ceará. A análise da morfometria geométrica indicou a formação de dois grupos que correspondem às duas áreas geográficas. Foram geradas grades de deformação que exibem claramente as variações na forma do crânio. Os resultados obtidos neste estudo contribuem para o conhecimento da morfologia de M. nigricans e podem, ainda, fornecer auxílio em relação à taxonomia das espécies de Myotis no Brasil.