Algoritmos distribuídos para alocação dinâmica de tarefas em enxame de robôs.

A Inteligência de Enxame foi proposta a partir da observação do comportamento social de espécies de insetos, pássaros e peixes. A ideia central deste comportamento coletivo é executar uma tarefa complexa decompondo-a em tarefas simples, que são facilmente executadas pelos indivíduos do enxame. A realização coordenada destas tarefas simples, respeitando uma proporção pré-definida de execução, permite a realização da tarefa complexa. O problema de alocação de tarefas surge da necessidade de alocar as tarefas aos indivíduos de modo coordenado, permitindo o gerenciamento do enxame. A alocação de tarefas é um processo dinâmico pois precisa ser continuamente ajustado em resposta a alterações no ambiente, na configuração do enxame e/ou no desempenho do mesmo. A robótica de enxame surge deste contexto de cooperação coletiva, ampliada à robôs reais. Nesta abordagem, problemas complexos são resolvidos pela realização de tarefas complexas por enxames de robôs simples, com capacidade de processamento e comunicação limitada. Objetivando obter flexibilidade e confiabilidade, a alocação deve emergir como resultado de um processo distribuído. Com a descentralização do problema e o aumento do número de robôs no enxame, o processo de alocação adquire uma elevada complexidade. Desta forma, o problema de alocação de tarefas pode ser caracterizado como um processo de otimização que aloca as tarefas aos robôs, de modo que a proporção desejada seja atendida no momento em que o processo de otimização encontre a solução desejada. Nesta dissertação, são propostos dois algoritmos que seguem abordagens distintas ao problema de alocação dinâmica de tarefas, sendo uma local e a outra global. O algoritmo para alocação dinâmica de tarefas com abordagem local (ADTL) atualiza a alocação de tarefa de cada robô a partir de uma avaliação determinística do conhecimento atual que este possui sobre as tarefas alocadas aos demais robôs do enxame. O algoritmo para alocação dinâmica de tarefas com abordagem global (ADTG) atualiza a alocação de tarefas do enxame com base no algoritmo de otimização PSO (Particle swarm optimization). No ADTG, cada robô possui uma possível solução para a alocação do enxame que é continuamente atualizada através da troca de informação entre os robôs. As alocações são avaliadas quanto a sua aptidão em atender à proporção-objetivo. Quando é identificada a alocação de maior aptidão no enxame, todos os robôs do enxame são alocados para as tarefas definidas por esta alocação. Os algoritmos propostos foram implementados em enxames com diferentes arranjos de robôs reais demonstrando sua eficiência e eficácia, atestados pelos resultados obtidos.

Decomposição foliar e produção secundária como indicadores funcionais em um gradiente de impacto de cobertura do solo ripário em rios tropicais

Atualmente a maior ameaça à integridade de ecossistemas aquáticos reside nas ações antrópicas, que através de alterações na cobertura vegetal ripária, atingem todos os compartimentos dos sistemas lóticos, alterando a estrutura física, química e biológica do rio e os padrões de ligação entre ecossistemas terrestres e aquáticos. A importância dos macroinvertebrados fragmentadores ainda não é bem conhecida nos trópicos. Eles podem contribuir para a decomposição de folhas em córregos, que é um processo fundamental para o fluxo de energia em rios de pequeno porte. Os processos de decomposição e produção secundária de macroinvertebrados aquáticos nos ecossistemas lóticos são intimamente relacionados com o aporte da vegetação terrestre, e podem ser sensíveis às alterações na cobertura vegetal ripária. Os objetivos desse estudo foram avaliar: (a) quais mudanças o desmatamento pode causar nos parâmetros físicos e químicos de rios; (b) os efeitos do desmatamento sobre a estrutura da comunidade de macroinvertebrados bentônicos associados às folhas, (c) nos processos ecossistêmicos, como decomposição foliar e produção secundária, e (d) a associação entre produção secundária de fragmentadores e decomposição foliar. O estudo foi realizado em 27 locais distribuídos em quatro córregos (7-8 locais por rio) de segunda-terceira ordem e que apresentavam um gradiente de desmatamento. Para estimar a taxa de decomposição, cinco pacotes de folha foram imersos em cada um dos pontos. Um pacote de folha foi retirado de cada ponto após 2, 7, 15 e 28 dias de imersão. O quinto pacote de folha foi retirado no 37 dia de imersão para as estimativas de produção secundária, biodiversidade e a diversidade funcional de insetos aquáticos. As concentrações de amônio aumentaram e a riqueza de espécies de insetos aquáticos e de EPTs (Ephemeroptera, Plecoptera e Trichoptera) dos pacotes de folhas diminuíram com o aumento do desmatamento. As taxas de decomposição diminuíram com o aumento do desmatamento. Os dados sugerem que a perda de vegetação ripária pela conversão em agropecuária teve impacto em parâmetros químicos e bióticos, tanto na estrutura da comunidade de macroinvertebrados quanto no funcionamento do ecossistema. Concluímos que a restauração e preservação da mata ripária deve ser um foco central das estratégias de gestão de ecossistemas lóticos para assegurar que os processos ecossistêmicos e a estrutura das comunidades em bacias hidrográficas estejam agindo como provedores dos serviços ambientais esperados.

A influência do metabolismo redox na transmissão da doença de Chagas

As formas epimastigotas de Trypanosoma cruzi proliferam e se diferenciam no interior de diferentes compartimentos do trato digestivo dos triatomíneos. Esses ambientes antagônicos, no que diz respeito à concentração de nutrientes, pH e status redox, constituem um desafio para o protozoário por conterem moléculas e fatores capazes de deflagrar diferentes sinalizações e respostas no parasito. Por isso, testamos a influência de produtos abundantes do metabolismo do vetor e de status redox distintos, frente aos processos de proliferação e diferenciação in vivo e in vitro. Como exemplo temos o heme e a hemozoína, subprodutos da digestão da hemoglobina, e o urato, rico na urina dos insetos. O heme é uma importante molécula em todos os seres vivos. Nosso grupo mostrou seu papel na proliferação in vitro de T. cruzi e que esse sinal é governado pela enzima redox-sensível CaMKII (Lara et al., 2007; Souza et al., 2009). Esse efeito parece depender de uma sinalização redox, onde o heme e não seus análigos induz a formação de EROs, modulando a atividade da CaMKII (Nogueira et al, 2011). Apesar de gerar espécies reativas de oxigênio (EROs) em formas epimastigotas, o heme não alterou a ultraestrutura desses parasitos mostrando uma adaptação a ambientes oxidantes. Além disso, a adição de FCCP inibiu a formação de EROs mitocondrial, diminuindo a proliferação dos parasitos. Em contrapartida, a AA aumentou drasticamente a produção de EROs mitocondrial levando à morte dos epimastigotas. Estes resultados confirmam a hipótese de regulação redox do crescimento de epimastigotas. A formação de β- hematina (hemozoína) constitui uma elegante estratégia para minimizar o efeito tóxico do heme nos insetos hematófagos. Contudo, a β-hematina não influenciou a proliferação ou a metaciclogênese in vitro. Já o urato, e outros antioxidantes clássicos como o GSH e o NAC prejudicaram a proliferação in vitro de epimastigotas. Estes efeitos foram parcialmente revertidos quando os antioxidantes foram incubados juntamente com o heme. Durante a metaciclogênese in vitro, o NAC e o urato induziram um aumento significativo das formas tripomastigotas e levaram a diminuição da porcentagem de formas epimastigotas. Em contrapartida, o heme e a β-hematina apresentaram o efeito oposto, diminuindo a porcentagem de formas tripomastigotas e aumentando a de epimastigotas. No intuito de confirmar a influencia do status redox na biologia do parasito in vivo, nós quantificamos a carga parasitária nas porções anterior e posterior e no reto do triatomíneo alimentado na presença ou na ausência de NAC e urato por qPCR. O tratamento com os antioxidantes aumentou a carga parasitária em todas as partes do intestino analisadas. Posteriormente, para diferenciar as formas evolutivas responsáveis pelo incremento da carga parasitária, foram realizadas contagens diferenciais nas mesmas porções do intestino do inseto vetor. Cinco dias após a infecção foi observado aumento significativo de formas tripomastigotas e diminuição de formas epimastigotas in vivo. Em conjunto, estes dados sugerem que, assim como a concentração de nutrientes e o pH, o status redox também pode influenciar a biologia do T. cruzi no interior do inseto vetor. Neste cenário, moléculas oxidantes agiriam a favor da proliferação, e em contraste, antioxidantes parecem favorecer a metaciclogênese.

Aspectos da dieta, atividade, uso do hábitat e esforço reprodutivo de Hylodes nasus (Anura: Hylodidae) no Parque Nacional da Tijuca, Rio de Janeiro, RJ

Em uma das maiores florestas urbanas do mundo, o Parque Nacional da Tijuca no Rio de Janeiro, se situa uma espécie do gênero Hylodes: Hylodes nasus. Sobre esta espécie existem poucos estudos, os principais relatam sobre seu comportamento territorialista, suas vocalizações e sobre seu giríno. Neste trabalho, nós estudamos como se dá a atividade, o uso do hábitat, o esforço reprodutivo e a dieta de H. nasus. Esta espécie é endêmica do Maciço da Tijuca e está restrita a riachos, o qual tem se provado ser bastante relacionado ao seu modo de reprodução. Os dados revelaram que a espécie tem uma atividade essencialmente diurna que está muita ligada ao fotoperíodo e que essa atividade tem uma tendência a diminuição no período do meio do dia. Alguns trabalhos tem atribuído a diminuição da atividade de outras espécies à redução da intensidade luminosa alcançando seus sítios de vocalização, devido à posição do sol. A espécie, quando ativa, frequentemente permanece sobre pedras e perto de quedas dágua, que parecem ter um papel importante na sua atividade de vocalização. Verificamos uma mudança no uso dos micro-habitats entre o período diurno e o período noturno. Quanto à dieta os dados indicaram que esta é uma espécie que se alimenta predominantemente de um pequeno grupo de insetos (Diptera, Formicidae, Coleoptera e Hymenoptera). Ainda assim foi encontrado um grande espectro de presas presentes nos seus estômagos, principalmente de presas abundantes em riachos da Mata Atlântica. Tal fato pode indicar um comportamento mais oportunista e generalista por parte da espécie. O esforço reprodutivo empregado pelas fêmeas da espécie tendeu a ser maior no número de ovócitos do que no tamanho destes quando comparamos estes parâmetros às outras espécies de Hylodes. O tamanho e massa das fêmeas também tiveram uma relação positiva com o número respectivo de ovócitos encontrados nelas

Psilídeos no Brasil: 2- Ctenarytaina eucalypti (Maskell, 1980) (Psilídeo das ponteiras do eucalipto).

2008

Psilídeos no Brasil: 4 - Heteropsylla cubana (Psilídeo da leucena) Hemiptera: Psyllidae.

2008

Psilídeos no Brasil: 5-Trioza tabebuiae em ipês.

2009

Controle químico da ferrugem do álamo.

2010

Coleta e criação da lagarta-da-erva-mate, para estudos em laboratório.

2010

Predação de Thaumastocoris peregrinus por Chrisoperla externa.

2010

Ocorrência de três espécies de besouros do gênero Homalinotus em pupunha.

2010

CULTIVO e uso do Estilosantes-campo-grande.

Equipe multidisciplinar: Ademir Hugo Zimmer, CNPGC; Armindo Neivo Kichel, CNPGC; Bela Grof; Carlos Maurício Soares de Andrade; Celso Dornelas Fernandes, CNPGC; Francisco Assis Rolim Pereira; Haroldo Pires Queiroz, CNPGC; Hortência Maria Abranches Purcino; Jaqueline Rosemeire Verzignassi, CNPGC; José Alexandre Agiova da Costa, CNPGC; José Marcelino Sobrinho (in memorian); José Marques da Silva, CNPGC; José Raul Valério, CNPGC; Leônidas da Costa Schalcher Valle; Manuel Cláudio Motta Macedo, CNPGC; Maria José D´Ávila Charchar; Maria do Socorro Bona Nascimento; Marta Pereira da Silva; Rosângela Maria Simeão Resende; Roza Maria Shunke. Histórico e descrição da cultivar. Principais atributos do estilosantes-campo-grande. Fixação biológica de nitrogênio e valor nutritivo. Desempenho animal. Ssutentabilidade de sistemas. Adaptação ao clima. Exigência de solo e adubação. Estabelecimento do estilosantes-campo-grande. Preparo da área para semeadura. Preparo mínimo ou plantio direto. Semeadura. Manejo de plantas daninhas nas pastagens consorciadas com o estilosantes-campo-grande. Manejo do pastejo para o estabelecimento do consórcio. Manejo da pastagem visando à persistência do consórcio. Pragas. Doenças. Outros usos do estilosantes-campo-grande. Uso correto do estilosantes-campo-grande.

Diagnóstico de morte de pastagens nas regiões central e norte do Estado de Mato Grosso.

No Estado de Mato Grosso, na região compreendida pelos municípios de Rondonópolis, Cuiabá, Tangara da Serra, Diamantino, Sinop, Santa Helena, e Chapada dos Guimarães, não se observou problema significativo de morte de pastagens de Brachiaria brizantha, conforme diagnostico realizado no período de 27 de marco a 2 de abril de 2000, por pesquisadores da Embrapa Gado de Corte. Por meio de observações realizadas nas fazendas visitadas, bem como, através de informações obtidas junto a proprietários e/ou administradores, constatou-se que os raros casos de morte de pastagens na região estavam restritos a pequenas áreas dentro das pastagens. Excesso de umidade, em alguns casos (Tangara da Serra e Sinop) e estresse hídrico, em outro (Chapada dos Guimarães), foram as causas dos casos de morte de pastagens constatados nessa região.

Proposta de manejo de Memora peregrina - a Ciganinha.

A "ciganinha", cientificamente conhecida como Memora peregrina (Miers) Sandwith (Bignoniaceae), presente em diversas áreas de cerrado do Brasil Central, vem sendo um sério problema como invasora de pastagens cultivadas, em especial, quando estas já se encontram em adiantado estado de degradação. Nunes (1999) descreve-a como um arbusto, com ramos semilenhosos, entouceirado, ereto, que atinge a altura entre 100 e 150 centímetros. Apresenta inflorescências vistosas com flores amarelas semelhantes às do ipê-amarelo, o que contribuía para que, até recentemente, fosse catalogada apenas como planta ornamental (LORENZI; SOUZA, 1995). O principal período de florada ocorre na primavera e no verão, embora a presença de flores pode ser observada, praticamente, em qualquer época do ano. Sua reprodução se dá por sementes aladas, contidas em camadas sobrepostas no interior de uma cápsula com aspecto de uma longa vagem e, também, por processo vegetativo. Esse último ocorre pela ativação de gemas latentes presentes no caule, tanto em sua parte aérea quanto na subterrânea, em resposta ao seu eventual fracionamento ou quando este sofre lesões de qualquer natureza, especialmente por tratos mecânicos. Pouco se conhece sobre M. peregrina, porque mesmo em pastagens com gramíneas nativas e/ou naturalizadas, como Paspalum notatum (grama batatais ou mato-grosso), Melinis minutiflora (capimgordura) ou Hyparrhenia rufa (capim-jaraguá), manejadas há décadas com roçadeiras ou fogo, essa planta não é considerada problema. A ciganinha só assumiu o status de praga anos depois da implantação de pastagens cultivadas com uso de arados, grades de aração e subsoladores, sendo, em muitos casos, indicadora de pastagens degradadas ou em processo de degradação.

Ocorrência de besouros coprófagos capturados por dois tipos de atrativos: fonte luminosa e fezes bovinas.

Os besouros coprófagos, popularmente conhecidos como "rola-bostas", ao lado de ácaros e outros insetos predadores ou competidores que atuam nas massas fecais, são grandes parceiros biológicos da pecuária (KOLLER, 1998). Por se alimentarem de fezes, esses besouros constituem a maneira mais prática e economicamente viável da qual se dispõe para remover as massas fecais de bovinos nas pastagens. Além disso, colaboram com a bovinocultura no controle de pragas e parasitos presentes nas fezes bovinas, tais como a mosca-dos-chifres (Haematobia irritans) e diversas espécies de vermes gastrintestinais (nematódeos). Os coleópteros coprófagos podem proporcionar outros benefícios ao enterrar as fezes dos animais porque aceleram a absorção de nutrientes pelo solo (adubação orgânica), o que evita perdas significativas de nitrogênio, um dos nutrientes de maior custo na conservação das pastagens cultivadas (MIRANDA et al., 2000). Outra contribuição importante é que ao cavar galerias os besouros coprófagos melhoram a aeração do solo e contribuem para a infiltração de água, melhorando as características físicas dele (FINCHER, 1981). Logo, a utilização de besouros coprófagos no controle biológico constitui uma alternativa interessante em comparação ao controle químico convencional, tendo em vista a sua abundância e diversidade relatada para diferentes regiões do Brasil (OLIVEIRA et al., 1996; RODRIGUES; MARCHINI, 1998; PEREIRA et al., 2003; MONTEIRO et al., 2006; RONQUI et al., 2006). A lógica da adoção de estratégias integradas de métodos de controle, valorizando o controle natural, reside no fato de que muitos parasitos, especialmente a mosca-dos-chifres (BARROS et al., 2002; 2007), carrapatos e vermes gastrintestinais, estão se tornando resistentes aos produtos empregados no seu controle. Além disso, o uso inadequado e sistemático de pesticidas interfere na sobrevivência de organismos benéficos presentes nas massas fecais, contribuindo para um controle biológico menos eficiente. Entre esses organismos benéficos, talvez os mais prejudicados sejam os besouros coprófagos. No presente estudo comparou-se a eficácia de captura entre armadilhas tipo alçapão segundo o modelo descrito e proposto por Lobo et al. (1988), comparando a isca tradicional de fezes bovinas com uma fonte de atração luminosa e utilizando recipiente de captura com 54 cm de diâmetro de abertura. O trabalho foi realizado na Fazenda Experimental da Embrapa Gado de Corte, localizada a 20° 27' S e 54° 37' W e a uma altitude aproximada de 530 metros, em Campo Grande, MS, situada na região central de Mato Grosso do Sul.