Ecologia populacional do coleóptero marinho Efflagitatus freudei Pacheco, 1973 (Heteroceridae) na praia de Rondinha, Arroio do Sal, RS, Brasil

A presente dissertação de mestrado teve como objetivos verificar o efeito da inundação sobre os adultos de Efflagitatus freudei Pacheco, 1973 pelas marés de ressaca; caracterizar os tipos de túneis realizados pela espécie no substrato e descrever a dinâmica populacional de E. freudei, analisando a sua distribuição espacial e temporal em função de alguns parâmetros ambientais. Para tanto, foram realizadas amostragens e observações quinzenais na praia de Rondinha, Arroio do Sal, RS (29°29’55”S - 49°50’47”O), entre junho de 1999 e julho de 2000. Também foram realizados experimentos em laboratório. Os adultos apresentaram sobrevivência de 100% à inundação, entretanto apresentaram dois tipos de comportamento: permanecer dentro dos túneis ou abandonar a área inundada através de vôo. Foram encontrados três tipos de túneis: horizontais, verticais com uma saída e verticais com duas saídas. Em relação aos túneis verticais houve diferença na profundidade dos mesmos em relação ao estágio de desenvolvimento e à localização no perfil da praia. O padrão de distribuição da espécie variou durante o ano. No inverno os animais estavam retraídos à região superior da praia. Na primavera migraram para a região central da praia e colonizaram praticamente toda a faixa praial até o verão. No outono, a população voltou a subir para a região ocupada no inverno anterior. No inverno foram encontrados apenas adultos; os estágios imaturos surgiram na primavera e ocorreram até metade do outono. As densidades máximas para posturas e larvas foram encontradas na primavera; já para adultos e pupas, os valores máximos foram registrados no outono. A espécie mostrou-se extremamente adaptada à dinâmica da praia, através da construção de túneis efetivos na proteção de inundação e da capacidade de acompanhar as modificações da faixa praial.

Aspectos da ecologia trófica de duas espécies simpátricas de Aegla (Crustacea, Anomura)

Os crustáceos decápodos da família Aeglidae são os únicos anomuros que ocorrem em águas continentais, na região subtropical e temperada da América do Sul. Entre as mais de 60 espécies descritas, várias são simpátricas, destacando-se Aegla camargoi Buckup & Rossi, 1977 e Aegla leptodactyla Buckup & Rossi, 1977, que ocorrem no Rio da Divisa, Município de São José dos Ausentes, RS Com o objetivo de obter informações sobre a ecologia trófica das espécies, com ênfase na partição de nicho trófico, os animais foram coletados sazonalmente, em intervalos de 6 horas, por 24 horas. Em laboratório, foi analisado o conteúdo estomacal, utilizando as técnicas de método dos pontos, classificação do grau de repleção estomacal, freqüência de ocorrência, e índice alimentar. A análise indicou que os animais são omnívoros, alimentando-se preferencialmente de macrófitas, insetos imaturos das ordens Ephemeroptera, Trichoptera, Coleoptera e Diptera. Aegla leptodactyla mostrou maior preferência por macrófitas, relacionada a sua predominância nos ambientes onde ocorrem em maior abundância. A estimativa de repleção estomacal indicou que as duas espécies alimentam-se em todos os horários. Foram identificados e descritos os principais ossículos e estruturas que compõem o estômago desses crustáceos. Não foram detectadas diferenças na morfologia dos estômagos cardíaco e pilórico das espécies. Ambas possuem estômagos desenvolvidos, com dentes robustos, característicos de animais macrófagos. As peças bucais de ambas espécies, como as mandíbulas, maxilas e maxilípodos foram descritas e comparadas, diferindo apenas em relação ao número de dentes da crista dentata do terceiro maxilípodo. A mandíbula é bem desenvolvida, característica de caranguejos predadores. A largura do nicho trófico de cada espécie foi estimada, mostrando pequenas variações sazonais. A sobreposição de nicho trófico entre as duas espécies ocorre em todas as estações, corroborando os resultados obtidos da análise do conteúdo estomacal. Concluiu-se que as espécies são omnívoras generalistas, partilhando os recursos disponíveis no ambiente.

Estudo sobre a biodegradação do herbicida trufluralina por bactérias isoladas de solo agrícola e proposta metodológica para o ensino de biodegradação

Trifluralina (a, a, a,trifluoro-2,6-dinitro-N, N-dipropil-p-toluidina) (TFL) é um herbicida pré-emergente, incorporado ao solo que tem sido usado na agricultura desde a década de sessenta; ele é moderadamente persistente em vários tipos de solos do Brasil. O objetivo deste estudo foi isolar - de um solo agrícola contaminado por quatro décadas - e caracterizar bactérias resistentes a TFL, determinar suas habilidades em degradar a TFL, investigar a presença de gens degardadores que possam estar envolvidos na degradação da TFL e propor um método de ensino teórico prático sobre a biodegradação, para cursos de graduação. Oito bactérias foram isoladas, pela técnica de subculturas repetidas em meio contendo TFL como única fonte de carbono, e identificadas, pelo método bioquímico e seqüenciamento do rDNA 16S como Klebsiella oxytoca, Herbaspirillum seropedicae, 3 strains of Bacillus simplex, 2 de Pseudomonas montelli e uma outra Pseudomonas sp. Uma terceira bactéria (iaolado #9), não identificada, que crescia ao redor de cristais de TFL em meio sólido, foi isolada; esta é uma técnica nova que poderá ser útil no isolamento de bactérias que são resistentes a outros compostos pouco solúveis em água. Todas as bactérias isoladas foram submetidas ao teste de biodegradação, em um meio contendo sais minerais, 0,1% succinato, 0,1 % de extrato de leveduras e 50 mg. L-1 de TFL Cinco bactérias reduziram a concentração de TFL no meio, após trinta dias de incubação: Klebsiella oxytoca (24,6 %), Herbaspirillum seropedicae (16,4 %), Bacillus simplex 2 (25.0 %), Bacillus simplex 3 (16.0 %) e isolado 9 (21.0 %). Uma bactéria conhecida como degradadora da TFL, Brevundimonas diminuta (NCIMB 10329) degradou a TFL, neste meio, de maneira semelhantes ao das bactérias isoladas. Os DNAs extraídos das quatro bactérias identificadas degradadoras da TFL, foram sondados para os gens catbólicos ndoB, todC, xylX, catA e xylE, os quais codificam as enzimas naftaleno 1,2-dioxigenase, toluene dioxigenase, toluate 1,2-dioxigenase, catecol 1,2-dioxigenase e catecol 2,3-dioxigenase, respectivamente. Técnicas de PCR e hibridização demonstraram que os DNAs de todas estas quatro bactérias foram fortemente hibridizadas para o gen ndoB, contudo, usando a técnica de ¨zonas claras¨, observou-se que nenhuma delas degradou naftaleno. Estes resultados indicam a presença de gens dioxigenases, nestas bactérias degradadoras da TFL, que poderiam estar transformando a TFL como substrato principal, ou como cometabolismo. O conhecimento sobre processos de biodegradação é necessário para os graduados dos cursos de agronomia, química, biologia, tecnologia de alimentos, etc. Neste trabalho, também, propomos o estudo teórico e prático da compostagem o qual estimula o interesse dos estudantes em aprender sobre o metabolismo envolvido neste, e em outros, processos biotecnológicos.

Caracterização de microorganismos aquáticos por processamento digital de imagens e redes neurais artificiais

A identificação e o monitoramento de microorganismos aquáticos, como bactérias e microalgas, tem sido uma tarefa árdua e morosa. Técnicas convencionais, com uso de microscópios e corantes, são complexas, exigindo um grande esforço por parte dos técnicos e pesquisadores. Uma das maiores dificuldades nos processos convencionais de identificação via microscopia é o elevado número de diferentes espécies e variantes existentes nos ambientes aquáticos, muitas com semelhança de forma e textura. O presente trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de uma metodologia para a caracterização e classificação de microorganismos aquáticos (bactérias e microalgas), bem como a determinação de características cinemáticas, através do estudo da mobilidade de microalgas que possuem estruturas que permitem a natação (flagelos). Para caracterização e reconhecimento de padrões as metodologias empregadas foram: o processamento digital de imagens e redes neurais artificiais (RNA). Para a determinação da mobilidade dos microorganismos foram empregadas técnicas de velocimetria por processamento de imagens de partículas em movimento (Particle Tracking Velocimetry - PTV). O trabalho está dividido em duas partes: 1) caracterização e contagem de microalgas e bactérias aquáticas em amostras e 2) medição da velocidade de movimentação das microalgas em lâminas de microscópio. A primeira parte envolve a aquisição e processamento digital de imagens de microalgas, a partir de um microscópio ótico, sua caracterização e determinação da densidade de cada espécie contida em amostras. Por meio de um microscópio epifluorescente, foi possível, ainda, acompanhar o crescimento de bactérias aquáticas e efetuar a sua medição por operadores morfológicos. A segunda parte constitui-se na medição da velocidade de movimentação de microalgas, cujo parâmetro pode ser utilizado como um indicador para se avaliar o efeito de substâncias tóxicas ou fatores de estresse sobre as microalgas. O trabalho em desenvolvimento contribuirá para o projeto "Produção do Camarão Marinho Penaeus Paulensis no Sul do Brasil: Cultivo em estruturas Alternativas" em andamento na Estação Marinha de Aquacultura - EMA e para pesquisas no Laboratório de Ecologia do Fitoplâncton e de Microorganismos Marinhos do Departamento de Oceanografia da FURG. O trabalho propõe a utilização dos níveis de intensidade da imagem em padrão RGB e oito grandezas geométricas como características para reconhecimento de padrões das microalgas O conjunto proposto de características das microalgas, do ponto de vista de grandezas geométricas e da cor (nível de intensidade da imagem e transformadas Fourier e Radon), levou à geração de indicadores que permitiram o reconhecimento de padrões. As redes neurais artificiais desenvolvidas com topologia de rede multinível totalmente conectada, supervisionada, e com algoritmo de retropropagação, atingiram as metas de erro máximo estipuladas entre os neurônios de saída desejados e os obtidos, permitindo a caracterização das microalgas.

Determinação de prevalência de bactérias na efusão da orelha média de crianças submetidas à mmiringotomia

Introdução: A etiologia da otite média com efusão ainda não está completamente estabelecida, mas agentes infecciosos podem contribuir para sua patogênese. Demonstrou-se que a reação em cadeia da polimerase (PCR) é superior ao exame cultural para detectar espécies bacterianas. O conhecimento sobre a epidemiologia bacteriana da otite média com efusão em áreas geográficas distintas é essencial para a implementação de tratamentos racionais, quando necessários. Objetivos: Determinar a prevalência do Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae, Moraxella catarrhalis e Alloiococcus otitidis nas efusões de orelha média de crianças com otite média recorrente e otite média com efusão crônica que foram submetidas à miringotomia, comparar os resultados obtidos por cultura e PCR, comparar os achados bacteriológicos em crianças menores e maiores de dois anos e determinar o perfil de resistência à penicilina dos germes isolados. Métodos: Analisaram-se 128 amostras de efusões de orelha média de 75 crianças entre 11 meses e 9 anos e 4 meses de idade (média = 34,7 meses). Pacientes com otite média recorrente tinham efusão documentada por ≥ 6 semanas e aqueles com otite média com efusão crônica, por ≥3 meses. Os pacientes não tinham sinais de otite média aguda ou infecção do trato respiratório e não estavam sob antibioticoterapia no momento do procedimento. A aspiração do material foi realizada por timpanocentese, utilizando-se um coletor de Alden-Senturia. Os estudos bacteriológicos foram iniciados em menos de 15 minutos após a obtenção da efusão e uma parte da amostra foi armazenada a -20oC para análise posterior pela PCR. Utilizou-se um método de PCR simultânea para a detecção de quatro patógenos. A análise estatística foi efetivada com o teste χ2 de McNemar, teste χ2 com correção de Yates e teste exato de Fisher, quando apropriados. Resultados: Cultivaram-se bactérias em 32 (25,1%) das 128 amostras e os patógenos principais foram encontrados em 25 (19,6%). O A. otitidis não foi isolado em cultura. A PCR identificou bactérias em 110 (85,9%) das amostras, e os resultados positivos foram: 67 (52,3%) para A. otitidis, 50 (39,1%) para H. influenzae, 16 (12,5%) para S. pneumoniae e 13 (10,2%) para M. catarrhalis. Todas as amostras positivas por cultura foram positivas pela PCR, mas 85 (77,2%) das efusões com resultado positivo pela PCR foram negativas por cultura, para os germes estudados. A PCR foi significativamente mais sensível que a cultura (P<0,001). O S. pneumoniae foi encontrado mais freqüentemente em otite média recorrente do que em otite média com efusão crônica (P=0,038) e o H. influenzae foi encontrado mais vezes em crianças menores de dois anos (P=0,049). Quanto ao perfil de resistência, 100% das M. catarrhalis, 62,5% dos S. pneumoniae e 23% dos H. influenzae eram resistentes à penicilina. Conclusões: A prevalência das bactérias na otite média com efusão em um grupo de crianças brasileiras é semelhante àquelas relatadas em outros países, sendo o H. influenzae o mais encontrado dentre os patógenos principais da orelha média. Essa prevalência sugere que bactérias podem desempenhar um papel na patogênese da otite média com efusão. Os resultados mostram que a PCR é mais sensível na detecção de bactérias na efusão da orelha média, comparada com cultura, e é essencial para a identificação do A. otitidis. O elevado percentual de detecção do A. otitidis sugere mais investigações sobre sua atuação no início e no prolongamento de doenças da orelha média. O S. pneumoniae foi mais freqüente em otite média recorrente do que em otite média com efusão crônica e o H. influenzae foi mais encontrado em crianças menores de dois anos. A resistência à penicilina por parte do pneumococo e da moraxela é semelhante à relatada em outros países, ao passo que a produção de β-lactamase pelo hemófilo é mais baixa que aquela referida em bactérias isoladas em amostras de efusões de otite média com efusão.

Ecologia da capivara (Hydrochoerus hydrochaeris, Linnaeus 1766) (Mammalia, Rodentia) na Reserva Biológica do Lami, sul do Brasil

Aspectos da ecologia da capivara (Hydrochoerus hydrochaeris) foram estudados na Reserva Biológica do Lami, Rio Grande do Sul, Brasil, de janeiro de 2000 a maio de 2002. A área abrange 210,3 ha, onde são encontrados seis categorias de vegetação (matas, campos úmidos, campos arenosos, banhados arbustivos, banhados herbáceos e juncais) em interface com corpos hídricos (arroio Lami e lago Guaíba). O clima da região é subtropical úmido sem estação seca, com temperatura média anual de 18°C. Foram realizadas contagens diretas dos indivíduos, com identificação de classes etárias, ao longo de transecções fixas que percorriam as cinco categorias de hábitat mais expressivas (excluindo o juncal), totalizando 7.245 m de extensão. Acada indivíduo contactado, registravase a posição espacial e o hábitat em que se encontrava, para identificação dos padrões de uso do espaço e dos hábitats A densidade foi calculada para cada ano de estudo, considerando o maior número de capivaras registrado, resultando em uma densidade de adultos de 0,24 ind/ha em 2000 e 0,21 ind/ha em 2001 e 2002, enquanto que a densidade geral foi de 0,28 ind/ha em 2000, 0,24 ind/ha em 2001 e 0,33 ind/ha em 2002. A proporção de adultos foi, em média, de 67 a 98% da população. O maior número de nascimentos foi registrado no período de primavera/verão. A abundância relativa, em número de indivíduos registrados por quilômetro percorrido, diferiu significativamente entre quatro zonas da área de estudo. Os hábitats mais utilizados foram a mata, o campo úmido e o banhado arbustivo, sendo que, de forma geral, o primeiro foi positivamente selecionado, o segundo apresentou seleção positiva a neutra, e o terceiro foi negativamente selecionado. Não foi verificado um padrão sazonal de uso dos hábitats. Foram registradas, adicionalmente, informações sobre comportamento, interações com aves e causas de mortalidade.

Aspectos da biologia e ecologia da Tartaruga Tigre D'Agua, Trachemys dorbigni, (Testudines - Emydidae) no extremo sul do Estado do Rio Grande do Sul - Brasil

Populações de Trachemys dorbigni foram estudadas em duas áreas geográficas distintas. Estas áreas localizam-se na Estação Ecológica do Taim (Base Santa Marta) (UTM x=346185 y=6365666 22H) e na Lagoa Verde, no município de Rio Grande (UTM x=385820 y=644500 22H), ambas no sul do Estado do Rio Grande do Sul, Brasil. A população da Lagoa Verde serviu de subsídio para a caracterização da estrutura populacional da espécie, enquanto que a da Estação Ecológica do Taim foi analisada quanto aos aspectos da biologia e ecologia reprodutiva. A caracterização da estrutura foi analisada utilizando-se 210 exemplares adultos (104 fêmeas e 106 machos). As fêmeas atingem comprimentos da carapaça maiores que os machos ( x CMC= 212,1mm ± 14,823; x CMC= 181,6mm ± 17,076), sendo significativamente diferente (F1,207=191,140; P<0,001). O surgimento dos dimorfismos sexuais secundários dos machos ocorre a partir de 130mm de comprimento da carapaça, e se caracterizam pelo maior tamanho da cauda e pela melanização. Os machos de T. dorbigni não apresentam dimorfismo quanto à concavidade do plastrão. A maturidade das fêmeas foi estimada entre 150 e 160mm. A espécie desova entre os meses de outubro e janeiro, depositando, em média, 12,1 ovos. Os ovos de T. dorbigni são brancos, pergaminosos e elípticos O comprimento médio dos ovos é 39,3mm ± 2,06, a largura é 25,8mm ± 1,07 e o peso é 14,9g ± 1,47. As fêmeas podem realizar até três posturas por temporada reprodutiva, havendo um intervalo de 15 a 20 dias entre cada evento. Apenas 31% da população de fêmeas desova anualmente. As fêmeas depositam seus ninhos a distâncias que podem variar de 0 a 560,3m ( x =69,2m; N=101) da água. As estimativas do deslocamento de fêmeas em terra foi de 132m/dia (Mín.=15m; Máx.=285m; N=8). Já o maior deslocamento na água foi 950m em um dia. A média geral da distância entre duas capturas consecutivas para fêmeas não transferidas foi de 545,0m, enquanto que para as transferidas foi 520,5m. Constatou-se uma acentuada capacidade de orientação nas fêmeas transferidas ( =59,089; P<0,01), sendo que 86% destas foram capazes de retornarem na direção do seu ponto de captura após sua transferência.

Ecologia da polinização de Passiflora suberosa Linnaeus (Passifloraceae)

Passiflora suberosa Linnaeus (Passifloraceae), uma espécie de maracujá nativa no Rio Grande do Sul, é estudada em relação à biologia reprodutiva e ao processo de polinização. As avaliações são realizadas em populações cultivadas de P. suberosa presentes em áreas urbanas no Munícipio de Porto Alegre, RS. Aspectos concernentes à biologia floral foram avaliadas em uma população do Campus do Vale(UFRGS). A observação e coleta dos visitantes florais foi realizada em um jardim residencial, no bairro Passo da Areia. Avalia-se o sistema reprodutivo de P. suberosa em condições de campo através de três tratamentos: xenogamia, autogamia espontânea e autogamia manual. Um grupo de flores é marcado e deixado em condições naturais(controle) para se observar a formação de frutos. O padrão de produção e o volume de néctor produzido foram observados em flores isoladas e amostradas a cada duas horas das 8 as 18 horas. O efeito provocado pela remoção intermitente de néctar foi avaliado nas mesmas flores. A quantidade diária de néctar produzida foi avaliada utilizando-se um novo conjunto de flores a cada amostragem Para verificar o padrão de disponibilização diária de pólen, amostrou-se flores isoladas a cada 30 minutos, das 7 às 14 horas. Similarmente, flores não isoladas foram avaliadas para determinar quanto tempo o pólen permanece disponível na presença dos visitantes florais.A receptividade do estigma foi testada in vivo, por meio de polinização manual em flores emasculadas, das 8 até às 18 horas. Os visitantes florais foram monitorados de dezembro de 2001 a novembro de 2002.Observações seguidas de coleta foram realizadas a cada quinze dias, no período entre as 8 e as 14 horas. Nessas ocasiões, as flores abertas foram contadas e registrava-se a posição das pétalas, anteras e estigmas. Os visitantes florais foram observados em relação a hora da visita, contato com anteras e/ou estigmas, partes do corpo que contava as estruturas reprodutivas, presença de pólen no corpo e taxa de visita Os grãos de pólen aderidos no dorso dos insetos foram montados em lâminas microscópicas e analisadas em laboratório. Os resotados indicam que P. suberosa é autocompatível, entretanto a autofecundação espontânea não parece ser freqüente devido a posição das anteras e estigmas na flor. O polén não é disponibilizado de forma gradual, devido ao fato das cinco anteras de uma mesma flor tornarem-se deiscentes em tempos diferentes, desde a abertura da flor até o final da manhã, período em que todo o pólen está disponível. O número de flores com estigmas receptivos na população variou durante o dia, sendo o período entre 10 e 15 horas aquele em que se observou o maior número de flores receptivas. As flores P. suberosa já abriram com algum néctar disponível e continuaram produzindo. As 10 horas observou-se o volume máximo de néctar produzido durante o dia. As folhas foram visitadas principalmente por Polybia ignobilis, Pachodynerus guadulpensis, Polistes versicolor, Polistes cavapytiformis (Vespidae), por Augochloropsis sp. e Augochlorella ephyra (halictidae) e por Apis mellifera(Apidae). Ainda que todos os visitantes florais amostrados possam polinizar as flores, Polybia ignobilis, dado os seus atributos morfológicos, padrão comportamental de forrageio e a grande quantidade de pólen amostrada sobre a região dorsal do tórax, foi aquela que efetivamente contribuiu para a polinização da população de P. suberosa estudada.