Determinação de comunidades em redes biológicas integradas

To understand how biological phenomena emerge, the nonlinear interactions among the components envolved in these and the correspondent connected elements, like genes, proteins, etc., can be represented by a mathematical object called graph or network, where interacting elements are represented by edges connecting pairs of nodes. The analysis of various graph-related properties of biological networks has revealed many clues about biological processes. Among these properties, the community structure, i.e. groups of nodes densely connected among themselves, but sparsely connected to other groups, are important for identifying separable functional modules within biological systems for the comprehension of the high-level organization of the cell. Communities' detection can be performed by many algorithms, but most of them are based on the density of interactions among nodes of the same community. So far, the detection and analysis of network communities in biological networks have only been pursued for networks composed by one type of interaction (e.g. protein-protein interactions or metabolic interactions). Since a real biological network is simultaneously composed by protein-protein, metabolic and transcriptional regulatory interactions, it would be interesting to investigate how communities are organized in this type of network. For this purpose, we detected the communities in an integrated biological network of the Escherichia coli and Saccharomyces cerevisiae by using the Clique Percolation Method and we veri ed, by calculating the frequency of each type of interaction and its related entropy, if components of communities... (Complete abstract click electronic access below)

Foraminíferos em testemunho do manguezal do Canal de Bertioga (SP): padrões de estrutura de comunidades aplicáveis em reconstruções paleoambientais

Nowadays, there is a search for knowledgment that could be applied in the solution of the problems caused by petrolific activities involving the environment, like the biodiversity preservation and the ecosystems monitoring and management. Foraminifera (Protista) are used as an important tool to the environment characterizarion, because they answer quickly to the fisic-quimic variations and indicate local alterations. The goal of this job is to create models of foraminiferal communities composition through the screening of subsuperficial samples obtained from a core collect from Bertioga Channel, Baixada Santista (SP), trying to understand the influence of the environmental variations along the time upon the indicator species presence, as well as making paleoenvironmentals reconstructions of the area. A 80 cm-core was removed in the outer edge of marsh adjacent to Bertioga Channel, not far from the confluence with the Itapanhaú River. There are presented in abundance, equitability, diversity and species richness obtained in nine samples along the sediment. The lower part of the core is compound by calcareous species (rotalideos and miliolideos) with domain Ammonia (Biofacies 1) and the intermediate and upper parts contain mainly agglutinated species (Biofacies 2 and 3, which is dominated by species of Ammotium). The qualitative and quantitative study of the microfauna of foraminifera present in the core reveals that in recent decades the sampling area passed from a condition of infra-marginal strip under significant coastal marine influence for the condition of inter-coastal swamp covered with mangrove vegetation. This change indicates that the site has undergone a process of sediment progradation, a phenomenon that may have been timely, localized, or a reflection of a relative fall in sea level at the regional level

O papel da serapilheira no desenvolvimento inicial de mudas de espécies florestais nativas

A serapilheira de matas e florestas é rica em matéria orgânica e responsável pela ciclagem de nutrientes que ocorre neste ecossistema. Além de atuar como protetora do solo e habitat para diversos microrganismos e insetos. O presente estudo buscou analisar o papel da serapilheira no desenvolvimento de mudas florestais nativas em viveiros. As espécies utilizadas no experimento foram Parapitadenia rigida (Benth) (angico-vermelho), Acacia polyphylla DC. (monjoleiro), Lonchocarpus muehlbergianus Hassl. (embira-de-sapo) e Schizolobium parahyba (Vell.)S.F.Blake (guapuruvu). O crescimento foi analisado em quatro substratos: mineral (S1), mineral com serapilheira na proporção de volume 1:1 (S2), orgânico usado em viveiros (S3) e orgânico usado em viveiros com serapilheira na proporção de volume 1:1 (S4). O delineamento experimental consistiu em blocos ao acaso com 16 tratamentos e 5 repetições. Durante uma primeira fase foram feitas as medições de altura e diâmetro das mudas em fase de viveiro. A segunda fase foi a análise da biomassa seca e avaliação da sobrevivência inicial em campo. O resultado apresentou melhores desempenhos no crescimento e sobrevivência nos tratamentos com serapilheira em comparação aos sem serapilheira. Podemos concluir que a serapilheira apresenta potenciais benéficos relevantes para a produção de mudas florestais

Efeitos da perturbação antrópica sobre as comunidades de aves no Brasil

Grande parte das florestas sofreu o processo de fragmentação em áreas de diversos tamanhos, próximas ou isoladas de outros fragmentos florestais. A diminuição do habitat original, o grau de isolamento, e as influencias das bordas e da matriz trouxeram uma série de conseqüências negativas para os animais. Entretanto, já foi observado que enquanto algumas espécies são extremamente prejudicadas, sendo muitas vezes levadas à ext inção, outras conseguem se beneficiar com a alteração ambiental. O objetivo do presente trabalho foi compilar os dados extraídos de levantamentos e disponíveis na literatura sobre riqueza e abundância de aves em ambientes afetados pela perturbação antrópica em contraste com aqueles realizados em florestas intactas, com a finalidade de responder à seguinte questão: quais são as famílias e guildas tróficas de aves que são prejudicadas ou beneficiadas pela perturbação e alteração do seu habitat? Para tanto foi realizado uma análise por meio de um ranking em ordem decrescente das famílias e guildas mais abundantes para as menos abundantes em cada área de estudo com a posterior aplicação do teste de Mann-Whitney. Foi perceptível que trabalhos com censos quantitativos são relativamente novos e ainda pouco explorados. A escassez de levantamentos quantitativos em praticamente todos os biomas com exceção da Mata Atlântica foi uma realidade com a qual a equipe se deparou. Logo, apenas foi possível realizar análises para os biomas Mata Atlântica e Cerrado. Verificou-se que um grande número de famílias se comporta de maneira diferente em áreas preservadas e perturbadas na Mata Atlântica e Cerrado (p<0,05). Porém, isto não significa que estas famílias estão sendo beneficiadas ou prejudicadas pela fragmentação, uma vez que não representam dados diretos de abundância, apenas pode-se comparar o nível de contribuição... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)

Análise do teor de compostos fenólicos e de ligninas em diferentes órgãos vegetativos de espécies arbóreas nativas de diferentes grupos sucessionais

O sucesso do desenvolvimento da dinâmica das formações vegetais depende das relações estabelecidas entre as espécies vegetais com outros organismos e com o meio físico. Tais relações estão sujeitas a situações de estresse, podendo esse ser de caráter abiótico, como condições elevadas de radiação solar e temperatura e déficit hídrico ou de caráter biótico, como a herbivoria e o ataque de patógenos. Dessa maneira, em virtude à necessidade de um sistema de defesa, as plantas utilizam compostos químicos, como compostos fenólicos e ligninas, para se desenvolverem com proteção. Os compostos fenólicos são compostos oriundos do metabolismo secundário vegetal e ocorrem na parede celular dos tecidos vegetais, constituindo assim uma rápida linha de defesa vegetal a lesões e infecções e funcionando como substrato para atuação de enzimas de defesa como peroxidases e polifenoloxidases. Junto com a atuação dos compostos fenólicos, as ligninas fornecem à planta maior resistência mecânica e impermeabilidade suficiente aos vasos condutores do xilema, proporcionando, assim, desde um fundamental auxílio aos vegetais na conquista do ambiente terrestre até o estabelecimento de uma barreira protetora eficiente contra o ataque de microorganismos. Assim, por meio da extração e análise dos teores de compostos fenólicos e de ligninas de porção de raiz, caule, ápice caulinar e folhas maduras e imaturas de indivíduos de Erythrina speciosa Andrews, Eugenia uniflora L., Hevea brasiliensis M. Arg., Hymenaea courbaril L. var. stilbocarpa (Hayne) Lee et Lang, Joannesia princeps Vell., Lecythis pisonis Cambess, Licania tomentosa (Benth.) Fritsch, Pachira aquatica Aubl. e Psidium guajava L., classificou-se como espécies pioneiras Erythrina speciosa Andrews, Hymenaea courbaril L. var. stilbocarpa (Hayne) Lee et Lang, Joannesia princeps Vell., Pachira aquatica Aubl... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)

Homogeneização da biodiversidade?: a importância de se distinguir diferentes tipos de impacto ao analisar metacomunidades aquáticas

O processo de homogeneização da biodiversidade tem chamado a atenção de pesquisadores porque integra três principais processos que estão relacionados com a crise moderna da biodiversidade – a introdução de espécies exóticas, extinção de espécies nativas e modificações do habitat – e por dar maior ênfase à composição de espécies ao invés do número de espécies das comunidades. Neste sentido, o conceito de diversidade beta – variação espacial e temporal na composição das espécies – apresenta-se central para a compreensão do processo de homogeneização da biota; principalmente porque a heterogeneidade do habitat é a maior causa da diversidade beta, e segundo, por que algumas métricas de diversidade beta fornecem um meio de estimar e comparar estatisticamente a homogeneização taxonômica. Neste trabalho, nós investigamos se a modificação do habitat está relacionada com a homogeneização taxonômica de macroinvertebrados em 32 riachos da Mata Atlântica. Nós testamos se esta modificação, associada com diferentes usos do solo (e.g., cana-de-açúcar, eucalipto, pasto, banana e floresta), está relacionada com o declínio na diversidade beta, e se a diversidade beta é afetada pela escala espacial utilizada nas análises. Nós estimamos e comparamos diversidade beta através do procedimento de homogeneidade de dispersões multivariadas. Quando agrupamos os diferentes tipos de uso do solo em uma escala maior, i.e., áreas impactadas vs. áreas florestadas, nós encontramos que os riachos impactados tinham diversidade beta mais alta. Ou seja, riachos mais preservados foram, surpreendentemente, mais homogêneos biologicamente. Porém, na escala espacial mais fina, distinguindo os diferentes tipos de uso do solo, nós observamos maior diversidade beta e maior heterogeneidade ambiental entre riachos florestados. Estes resultados indicam que se agruparmos diferentes tipos de impacto como áreas impactadas, nós...

Influência da estrutura da paisagem na composição de comunidades de aves em praças do município de Rio Claro, SP

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Diversidade de aves no sub-bosque de florestas nativas plantadas e eucaliptais antigos

A Mata Atlântica é um dos ecossistemas mais devastados e mais seriamente ameaçados do planeta. Neste contexto, habitats secundários ganham enorme importância uma vez que contribuem para o aumento da área florestal disponível. Estudos apontam que estes ambientes podem ser importantes para diversas espécies de aves, pois permitem a coexistência de espécies características de diferentes estágios sucessionais. O objetivo deste trabalho consistiu em avaliar a diversidade de aves de sub-bosque em antigos plantios abandonados de espécies nativas (com mais de 70 anos) e de Eucalyptus tereticornis (com mais de 90 anos). Foi utilizado o método de captura, marcação e recaptura através de redes de neblina colocadas em três réplicas de cada ambiente. Adicionalmente foram medidas características estruturais dos ambientes para que correlações entre a abundância das aves e características dos habitats fossem realizadas. Durante 1.890 horas.rede foram capturados 252 indivíduos de 45 espécies. Dentre estas, duas se encontram na categoria em perigo de extinção no estado de São Paulo, uma está quase ameaçada no estado, seis são endêmicas da Mata Atlântica e duas endêmicas do Cerrado. Os Eucaliptais apresentaram maior riqueza e diversidade de espécies de aves, porém não houve diferenças significativas na composição da comunidade de aves entre os dois ambientes. Locais onde a vegetação do sub-bosque era mais densa apresentaram maior equitabilidade. Estes resultados demonstram que desde que manejados corretamente, plantios de Eucalyptus tereticornis podem ser realizados próximos a fragmentos de mata, atuando como zonas-tampão, ou mesmo serem plantados em baixas densidades junto às espécies nativas auxiliando no processo de regeneração da vegetação. Também podemos concluir que a regeneração da vegetação nativa ao longo dos anos permitiu a recolonização... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)

Implementação do algoritmo de Newman para identificação de comunidades em placas gráficas

Communities are present on physical, chemical and biological systems and their identification is fundamental for the comprehension of the behavior of these systems. Recently, available data related to complex networks have grown exponentially, demanding more computational power. The Graphical Processing Unit (GPU) is a cost effective alternative suitable for this purpose. We investigate the convenience of this for network science by proposing a GPU based implementation of Newman community detection algorithm. We showed that the processing time of matrix multiplications of GPUs grow slower than CPUs in relation to the matrix size. It was proven, thus, that GPU processing power is a viable solution for community dentification simulation that demand high computational power. Our implementation was tested on an integrated biological network for the bacterium Escherichia coli

Florística e fitossociologia de comunidades arbóreas em contato savana-floresta, Parque Estadual de Porto Ferreira (PEPF), Porto Ferreira, SP

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Comunidades componentes de helmintos de anfíbios: análise comparativa entre duas localidades sob ação antrópica no município de São Luiz do Paraitinga, SP

With the degradation of Atlantic Forest over the years, the area that this ecosystem has occupied before decreased and in a lot of cases it was separated in little fragments, each one isolated in a different way depending of the local antropic action. In this context, this study compares the helminth fauna of anurans from two different fragments of Atlantic Forest, one inset in a matrix of eucalyptus (Eucaliptus sp.) reforestation and the other in a matrix of pasture (Brachiaria sp.), verifying if there is any difference between the structure of helminth communities. There were collected 155 anurans in both fragments, being 77 Hypsiboas albopunctatus, 18 Hypsiboas faber, 27 Hypsiboas polytaenius e 33 Dendropsophus minutus. These were weighted and their snout-vent lengths were measured. After the animals were euthanatized and their internal organs and coelomatic cavity were evaluated for helminth infection. There were identified one trematode species (Haematoloechus fuelleborni) and 14 nematode species (Aplectana sp., Cosmocerca parva, Cosmocerca sp1., Cosmocerca sp2., Cosmocercoides sp., Falcaustra mascula, Cosmocercidae larvae, nematode larvae, Physaloptera sp. larvae, Ochoterenella sp., Oswaldocruzia subauricularis, Raillietnema simples, Rhabdias sp. e Schrankiana sp.). The hylids' helminth fauna studied in São Luiz do Paraitinga fragments were relatively rich, being registered 15 helminth species in the captured anurans. The comparison between the fragments did not show differences in relation of the composition and abundance of helminth fauna in spite of the individualities of each environment

Uso de plantas medicinais em comunidades religiosas no Brasil: conhecimento tradicional & riscos potenciais

O Brasil caracteriza-se pela pluralidade cultural e religiosa. Muitas religiões, como a Umbanda, o Candomblé e o Espiritismo, utilizam plantas em rituais ou com o intuito de combater doenças. No combate das doenças, as plantas medicinais são utilizadas com base no conhecimento tradicional, muitas vezes distorcido pela sociedade moderna. Portanto, há um risco inerente nesta prática, pois o efeito das plantas medicinais está relacionado à presença de substâncias químicas, geralmente metabólitos secundários, as quais exercem ação farmacológica de forma análoga aos fármacos sintéticos, bem como podem produzir reações adversas ou intoxicação. Além disso, o uso adequado das plantas medicinais envolve conhecimento sobre seu cultivo, colheita/coleta, modo de preparo, posologia e indicação. O objetivo deste trabalho foi realizar uma revisão bibliográfica sobre o uso de plantas medicinais por comunidades religiosas e avaliar o risco de sua utilização com base em evidências científicas. Concluiu-se no trabalho que a maioria das plantas utilizadas está de acordo, totalmente, ou em parte com as indicações de uso na medicina popular ou respaldadas por estudos científicos. Porém, algumas das plantas medicinais utilizadas apresentam alta toxicidade e a indicação de uso de algumas outras, não condiz com estudos científicos ou uso na medicina popular

Análise da atividade de peroxidases e polifenoloxidases em diferentes órgãos vegetativos de espécies arbóreas nativas de diferentes grupos sucessionais

As formações vegetais são altamente dinâmicas e dependem principalmente da taxa de crescimento das espécies vegetais, entretanto, esta está intimamente relacionada e suscetível a estresses abióticos, como elevada ou baixa radiação solar, temperaturas extremas, e bióticos, como taque de patógenos e de herbívoros, o que faz com que as plantas necessitem de um sistema de defesa altamente eficiente o qual consiste na atuação de compostos secundários, e de enzimas como por exemplo peroxidases e polifenoloxidases. A atividade das peroxidases constitui a mais importante via do sistema de defesa vegetal a patógenos no que se refere a cicatrização de ferimentos e à herbivoria, propiciando um aumento da lignificação nos tecidos lesados, o que aumenta a resistência dos mesmos, dificultando assim a ocorrência de novas lesões. Quanto às polifenoloxidases, também pertencentes ao grupo das oxidorredutases, são enzimas que também atuam diretamente na via de defesa das plantas ao ataque de patógenos e na cicatrização de ferimentos e processos de senescência. Por meio da extração e análise da atividade de Peroxidases e Polifenoloxidases em porção de raiz, caule, ápice e em folhas de indivíduos de Erythrina speciosa Andrews, Eugenia uniflora L., Hevea brasiliensis M. Arg., Hymenaea courbaril L. var. stilbocarpa (Hayne) Lee et Lang, Joannesia princeps Vell., Licania tomentosa (Benth.) Fritsch, Pachira aquatica Aubl. e Psidium guajava L., obteve-se comportamento pioneiro para as espécies Eugenia uniflora L., Hymenaea courbaril L. var. stilbocarpa (Hayne) Lee et Lang, Joannesia princeps Vell. e Psidium guajava L., e comportamento não-pioneiro para as espécies Erythrina speciosa Andrews, Hevea brasiliensis M. Arg., Licania tomentosa (Benth.) Fritsch e Pachira aquatica Aubl.. Dessa maneira foi possível verificar que a análise da atividade peroxidásica... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)

Classificação do grupo sucessional de espécies nativas por análise do processo de estiolamento de plântulas

As plantas apresentam moléculas que detectam a luz, entre elas estão os fitocromos que detectam mudanças na qualidade da luz nas regiões de vermelho (V) e vermelho-extremo (VE). O fitocromo age no crescimento das plantas possibilitando-as perceber o sombreamento por outras plantas, o que pode ocasionar no processo de estiolamento, ou seja, alongamento do caule. Assim, conforme aumenta o sombreamento, a razão V:VE diminui. Nas plantas de sol, quanto maior a proporção de VE, maior a taxa de estiolamento, enquanto que as plantas de sombra mostram pouca ou nenhuma redução na taxa de alongamento dos caules. Na sucessão florestal as plantas podem ser classificadas como pioneiras, sendo aquelas dependentes de luz e intolerantes à sombra, e as de transição ou clímax, que são tolerantes à sombra. Assim, este trabalho teve o intuito de analisar o processo de estiolamento de plântulas de espécies arbóreas nativas selecionadas, mantidas em condições de luz diferentes e correlacionar com a classe seral correspondente citada na literatura. As seguintes espécies foram analisadas: Bixa orellana, Caesalpinia peltophoroides, Dalbergia nigra, Erythrina speciosa, Eugenia uniflora, Hevea brasiliensis, Hymenaea courbaril, Licania tomentosa, Pachira aquatica, Piptadenia gonoacantha, Psidium guajava, Schizolobium parahyba. Todos os experimentos foram desenvolvidos no jardim experimental da UNESP de Rio Claro. As espécies foram expostas a seis condições luminosas diferentes, com razão V:VE de: 0,1; 0,19; 0,21; 0,35; 1,15 e 1,17. E radiação solar incidente de: 3,16UM; 44,78UM; 27,7UM; 73,54UM; 1987,00UM; 1453,00UM. Foram tiradas medidas do comprimento dos hipocótilos e epicótilos. Posteriormente foram realizadas análises estatísticas com nível de significância de 5%. As espécies consideradas pioneiras foram D. nigra e S. parahyba. E as espécies classificadas como não pioneiras foram:... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)

Efeitos da diversidade funcional de detritos sobre a estrutura de comunidades e o funcionamento de ecossistemas de fitotelmatas

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)