The First Occurrence in the Fossil Record of an Aquatic Avian Twig-Nest with Phoenicopteriformes Eggs: Evolutionary Implication

14 p.

Novel Papillomaviruses in Free-Ranging Iberian Bats: No Virus-Host Co-evolution, No Strict Host Specificity, and Hints for Recombination

Papillomaviruses (PVs) are widespread pathogens. However, the extent of PV infections in bats remains largely unknown. This work represents the first comprehensive study of PVs in Iberian bats. We identified four novel PVs in the mucosa of free-ranging Eptesicus serotinus (EserPV1, EserPV2, and EserPV3) and Rhinolophus ferrumequinum (RferPV1) individuals and analyzed their phylogenetic relationships within the viral family. We further assessed their prevalence in different populations of E. serotinus and its close relative E. isabellinus. Although it is frequent to read that PVs co-evolve with their host, that PVs are highly species-specific, and that PVs do not usually recombine, our results suggest otherwise. First, strict virus-host co-evolution is rejected by the existence of five, distantly related bat PV lineages and by the lack of congruence between bats and bat PVs phylogenies. Second, the ability of EserPV2 and EserPV3 to infect two different bat species (E. serotinus and E. isabellinus) argues against strict host specificity. Finally, the description of a second noncoding region in the RferPV1 genome reinforces the view of an increased susceptibility to recombination in the E2-L2 genomic region. These findings prompt the question of whether the prevailing paradigms regarding PVs evolution should be reconsidered.

O Complexo Cliona celata Grant, 1826 (Porifera, Demospongiae) na América do Sul: uma abordagem molecular e morfológica

Este trabalho visou a averiguação do status taxonômico das esponjas bioerosivas do complexo Cliona celata da América do Sul por meio de técnicas moleculares, utilizando como marcadores a subunidade I da Citocromo c oxidase (cox1) e os Espaçadores Internos Transcritos do RNAr nuclear (ITS1 e ITS2), além de testar outros marcadores. Igualmente, avaliou o grau de variabilidade morfológica encontrado nessas espécies, principalmente por meio da morfometria dos tilóstilos, a fim de estabelecer uma diagnose para elas. Ainda, tentou determinar as relações filogenéticas dessas espécies com as demais esponjas bioerosivas utilizando o gene 28S do RNAr nuclear. Foi possível determinar a existência de cinco clados de esponjas bioerosivas do complexo Cliona celata para a América do Sul, e dois outros clados não-sulamericanos, por meio dos marcadores moleculares utilizados. Embora seja discutida a validade desses clados como espécies distintas, continua impossível, por meio de caracteres morfológicos, distingui-los, e dessa forma, a proposição formal de novas espécies é evitada. Através da reconstrução filogenética do grupo, é possível verificar que as esponjas bioerosivas analisadas se apresentaram como um grupo monofilético, e se separa em três principais clados: Pione, Spirastrellidae, e Clionaidae. Por meio desta, é sugerida a alocação das espécies do complexo C. viridis e C. schimidti dentro de Spirastrella, além de ser necessária a criação de um novo gênero para alocar as espécies do novo complexo identificado aqui, o complexo C. delitrix.

DNA-mediated charge transport signaling within the cell

DNA possesses the curious ability to conduct charge longitudinally through the π-stacked base pairs that reside within the interior of the double helix. The rate of charge transport (CT) through DNA has a shallow distance dependence. DNA CT can occur over at least 34 nm, a very long molecular distance. Lastly, DNA CT is exquisitely sensitive to disruptions, such as DNA damage, that affect the dynamics of base-pair stacking. Many DNA repair and DNA-processing enzymes are being found to contain 4Fe-4S clusters. These co-factors have been found in glycosylases, helicases, helicase-nucleases, and even enzymes such as DNA polymerase, RNA polymerase, and primase across the phylogeny. The role of these clusters in these enzymes has remained elusive. Generally, iron-sulfur clusters serve redox roles in nature since, formally, the cluster can exist in multiple oxidation states that can be accessed within a biological context. Taken together, these facts were used as a foundation for the hypothesis that DNA-binding proteins with 4Fe-4S clusters utilize DNA-mediated CT as a means to signal one another to scan the genome as a first step in locating the subtle damage that occurs within a sea of undamaged bases within cells.

Herein we describe a role for 4Fe-4S clusters in DNA-mediated charge transport signaling among EndoIII, MutY, and DinG, which are from distinct repair pathways in E. coli. The DinG helicase is an ATP-dependent helicase that contains a 4Fe-4S cluster. To study the DNA-bound redox properties of DinG, DNA-modified electrochemistry was used to show that the 4Fe-4S cluster of DNA-bound DinG is redox-active at cellular potentials, and shares the 80 mV vs. NHE redox potential of EndoIII and MutY. ATP hydrolysis by DinG increases the DNA-mediated redox signal observed electrochemically, likely reflecting better coupling of the 4Fe-4S cluster to DNA while DinG unwinds DNA, which could have interesting biological implications. Atomic force microscopy experiments demonstrate that DinG and EndoIII cooperate at long range using DNA charge transport to redistribute to regions of DNA damage. Genetics experiments, moreover, reveal that this DNA-mediated signaling among proteins also occurs within the cell and, remarkably, is required for cellular viability under conditions of stress. Knocking out DinG in CC104 cells leads to a decrease in MutY activity that is rescued by EndoIII D138A, but not EndoIII Y82A. DinG, thus, appears to help MutY find its substrate using DNA-mediated CT, but do MutY or EndoIII aid DinG in a similar way? The InvA strain of bacteria was used to observe DinG activity, since DinG activity is required within InvA to maintain normal growth. Silencing the gene encoding EndoIII in InvA results in a significant growth defect that is rescued by the overexpression of RNAseH, a protein that dismantles the substrate of DinG, R-loops. This establishes signaling between DinG and EndoIII. Furthermore, rescue of this growth defect by the expression of EndoIII D138A, the catalytically inactive but CT-proficient mutant of EndoIII, is also observed, but expression of EndoIII Y82A, which is CT-deficient but enzymatically active, does not rescue growth. These results provide strong evidence that DinG and EndoIII utilize DNA-mediated signaling to process DNA damage. This work thus expands the scope of DNA-mediated signaling within the cell, as it indicates that DNA-mediated signaling facilitates the activities of DNA repair enzymes across the genome, even for proteins from distinct repair pathways.

In separate work presented here, it is shown that the UvrC protein from E. coli contains a hitherto undiscovered 4Fe-4S cluster. A broad shoulder at 410 nm, characteristic of 4Fe-4S clusters, is observed in the UV-visible absorbance spectrum of UvrC. Electron paramagnetic resonance spectroscopy of UvrC incubated with sodium dithionite, reveals a spectrum with the signature features of a reduced, [4Fe-4S]+1, cluster. DNA-modified electrodes were used to show that UvrC has the same DNA-bound redox potential, of ~80 mV vs. NHE, as EndoIII, DinG, and MutY. Again, this means that these proteins are capable of performing inter-protein electron transfer reactions. Does UvrC use DNA-mediated signaling to facilitate the repair of its substrates?

UvrC is part of the nucleotide excision repair (NER) pathway in E. coli and is the protein within the pathway that performs the chemistry required to repair bulky DNA lesions, such as cyclopyrimidine dimers, that form as a product of UV irradiation. We tested if UvrC utilizes DNA-mediated signaling to facilitate the efficient repair of UV-induced DNA damage products by helping UvrC locate DNA damage. The UV sensitivity of E. coli cells lacking DinG, a putative signaling partner of UvrC, was examined. Knocking out DinG in E. coli leads to a sensitivity of the cells to UV irradiation. A 5-10 fold reduction in the amount of cells that survive after irradiation with 90 J/m2 of UV light is observed. This is consistent with the hypothesis that UvrC and DinG are signaling partners, but is this signaling due to DNA-mediated CT? Complementing the knockout cells with EndoIII D138A, which can also serve as a DNA CT signaling partner, rescues cells lacking DinG from UV irradiation, while complementing the cells with EndoIII Y82A shows no rescue of viability. These results indicate that there is cross-talk between the NER pathway and DinG via DNA-mediated signaling. Perhaps more importantly, this work also establishes that DinG, EndoIII, MutY, and UvrC comprise a signaling network that seems to be unified by the ability of these proteins to perform long range DNA-mediated CT signaling via their 4Fe-4S clusters.

Revisão anatômica e posicionamento filogenético das espécies de Ionoscopiformes (Actinopterygii: Holostei) do Cretáceo do nordeste do Brasil e de Puebla, México

Os gêneros de peixes fósseis Oshunia e Placidichthys são holósteos pertencentes à Ordem Ionoscopiformes e provenientes do Cretáceo Inferior do Brasil, das bacias do Araripe e de Tucano. No clado Ionoscopiformes sensu Grande & Bemis (1998) estão incluídas as famílias Ionoscopidae e Ophiopsidae, todavia as relações internas deste grupo ainda são duvidosas. Oshunia e Placidichthys fazem parte das famílias Ionoscopidae e Ophiopsidae, respectivamente, sendo o gênero Oshunia considerado como mono-específico (cf., O. brevis), enquanto que Placidichthys apresenta duas espécies nominais (cf., P. bidorsalis e P. tucanensis). Em função destas espécies terem sido descritas a partir de poucos espécimes, ainda existiam várias lacunas no conhecimento em relação as mesmas, como, por exemplo, a possibilidade da existência de outras espécies no gênero Oshunia e a falta de informações anatômicas, especialmente do crânio, da região occipital, dos ossos da face e da nadadeira caudal das espécies de Placidichthys. Outro ponto em aberto na literatura era a posição filogenética dos dois gêneros. Frente a estas questões, o objetivo da presente dissertação foi realizar uma revisão anatômica dos gêneros Oshunia e Placidichthys, a fim de ampliar o conhecimento anatômico e taxonômico acerca dos mesmos, além realizar uma análise filogenética da Ordem Ionoscopiformes, baseada em matrizes de caracteres existentes na literatura, para se obter um melhor posicionamento dessas espécies brasileiras. Em função da facilidade de acesso a material mexicano, também foram incluídos nesta revisão os gêneros Teoichthys e Tuetzalichthys provenientes do Cretáceo da Formação Tlayúa, estes também peixes fósseis holósteos pertencentes à Ordem Ionoscopiformes. Do ponto de vista taxonômico, não foi possível confirmar a existência de novas espécies para o gênero Oshunia, entretanto ficou clara a presença de uma nova espécie pertencente ao gênero mexicano Teoichthys. A presente revisão proporcionou uma série de novas informações sobre a anatomia destas espécies de Ionoscopiformes, tais como a descrição dos ossos circumorbitais e do teto craniano e uma reinterpretação acerca da nadadeira dorsal de Placidichthys bidorsalis, ou ainda sobre a forma do rostral de Teoichthys kallistos. Da mesma maneira, esta revisão também ofereceu novos dados para a construção de uma nova hipótese filogenética para Ionoscopiformes, a qual se mostrou consideravelmente distinta das hipóteses filogenéticas anteriores (cf., relações internas de Ionoscopidae e o posicionamento do gênero Teoichthys). O baixo suporte para grande parte dos clados torna evidente a fragilidade das hipóteses de relacionamento interno do clado Ionoscopiformes, bem como a necessidade de uma revisão mais aprofundada das outras espécies deste grupo e dos caracteres a serem utilizados em futuras análises filogenéticas.

Relações filogenéticas dos tubarões-martelo (Elasmobranchii: Sphyrnidae) com ênfase em morfologia

A cabeça lateralmente expandida é a principal sinapomorfia da família Sphyrnidae, a qual compreende todos os tubarões-martelo. Apesar de haver trabalhos abordando esta família, sua anatomia interna tem sido negligenciada como fonte de caracteres para serem utilizados na taxonomia e filogenia dos Sphyrnidae, em especial acerca de seu cefalofólio. Além disso, outros caracteres permanecem pouco estudados na família, tais como os referentes à anatomia dentária, dentículos dérmicos e sistema de poros sensoriais do cefalofólio. As relações filogenéticas entre os Sphyrnidae, e desta família entre os demais Carcharhiniformes, ainda é controversa como sua taxonomia. As poucas hipóteses filogenéticas conhecidas, baseadas em morfologia, não foram testadas sob critérios sistemáticos. Já as poucas hipóteses moleculares existentes foram testadas mas são ainda mais controversas. O presente estudo apresenta uma revisão anatômica e taxonômica dos Sphyrnidae, construindo uma matriz de caracteres mais robusta para testar as relações filogenéticas entre os Sphyrnidae, contando com 3 gêneros relacionados no grupo externo: Carcharhinus, Rhizoprionodon e Negaprion. Os resultados posicionam S. tiburo na base da família, e E. blochii e S. tudes compondo um dos clados mais derivados. Espécies de maior porte e cefalofólio mais expandido compõem um clado formado por S. mokarran + (S. lewini + S. zygaena), ao passo que as de menor porte e com cefalofolio mais arredondado formam um grupo polifilético. Rhizoprionodon acutus aparece como monofilético à família Sphyrnidae quando incluído fora do grupo externo. As árvores de consenso (Strictus, Semi-strictus, Majority-rule e Adams) apresentam os mesmos resultados. Os caracteres cranianos, sensoriais e de dentículo dérmico são os que mais suportaram os diversos clados. Após a revisão taxonômica da família, a filogenia com base em morfologia apresentou-se mais consistente e clara, embora controversa aos dados moleculares.

Picophytoplankton in freshwater ecosystems: the importance of small-sized phototrophs

About 40 years have passed since the discovery of picophytoplankton; the present knowledge of the taxonomy, physiology and ecology of these tiny photoautotrophic cells offers new perspectives on the importance of the microbial contribution to global biogeochemical cycles and food webs. This review focuses on the relationships among the components of picophytoplankton (picocyanobacteria and the picoplanktic eukaryotes) and biotic and abiotic environmental factors. The dynamics of picophytoplankton in aquatic ecosystems are strictly dependent upon basin size and trophy, temperature, and nutrient and light limitation, but they are also regulated by grazing and viral-induced lysis. The review considers: the pros and cons of the molecular approach to the study of the taxonomy of freshwater Synechococcus spp.; the importance of ecological aspects in understanding the puzzle of picophytoplankton phylogeny (genotype vs ecotype); and the role of biotic vs abiotic interactions in controlling picophytoplankton dynamics. Biotic, top-down control mechanisms are reviewed as well as knowledge of other biological interactions.

Picophytoplankton in freshwater ecosystems: the importance of small-sized phototrophs

About 40 years have passed since the discovery of picophytoplankton; the present knowledge of the taxonomy, physiology and ecology of these tiny photoautotrophic cells offers new perspectives on the importance of the microbial contribution to global biogeochemical cycles and food webs. This review focuses on the relationships among the components of picophytoplankton (picocyanobacteria and the picoplanktic eukaryotes) and biotic and abiotic environmental factors. The dynamics of picophytoplankton in aquatic ecosystems are strictly dependent upon basin size and trophy, temperature, and nutrient and light limitation, but they are also regulated by grazing and viral-induced lysis. The review considers: the pros and cons of the molecular approach to the study of the taxonomy of freshwater Synechococcus spp.; the importance of ecological aspects in understanding the puzzle of picophytoplankton phylogeny (genotype vs ecotype); and the role of biotic vs abiotic interactions in controlling picophytoplankton dynamics. Biotic, top-down control mechanisms are reviewed as well as knowledge of other biological interactions.

Ecologia térmica e comportamento de construção de abrigos de Liolaemus lutzae (Lacertilia, Liolaemidae) em três áreas de restinga no estado do Rio de Janeiro, sudeste do Brasil: os efeitos de fatores extrínsecos e intrínsecos

Fatores extrínsecos afetam a ecologia térmica e o comportamento de lagartos no habitat, com as características ambientais locais podendo ocasionar alterações na temperatura corpórea (Tc) e no comportamento destes animais. Entretanto, fatores intrínsecos também representam uma importante influência para sua biologia, assim como fatores filogenéticos (históricos). Liolaemus lutzae (Liolaemidae) é uma espécie de lagarto com ocorrência restrita a restingas do estado do Rio de Janeiro (entre a Restinga da Marambaia no município do Rio de Janeiro e a restinga da Praia do Peró no município de Cabo Frio), vivendo exclusivamente na zona de vegetação halófila-psamófila-reptante a chamada área-de-praia da restinga (sujeita a altas temperaturas ambientais e ventos intensos constantes). Nessa área, onde vivem restritos a uma faixa de poucos metros de restinga, os indivíduos se abrigam escavando abrigos no substrato arenoso. Avaliei a importância de fontes ambientais de calor, da intensidade dos ventos, do sexo, da ontogenia, do comprimento rostro-cloacal (CRC) e da massa corpórea para a Tc e a taxa de atividade de lagartos L. lutzae (observando a ocorrência de variações sazonais), em estudos conduzidos no município de Arraial do Cabo, estado do Rio de Janeiro, sudeste do Brasil. Além disso, eu analisei se o comportamento de L. lutzae, direcionando as aberturas de seus abrigos foi afetado por fatores ambientais nas restingas da Reserva Ecológica Estadual de Jacarepiá e do Parque Natural Municipal de Grumari, ambas no estado do Rio de Janeiro. A atividade dos lagartos se estendeu durante o dia (0600h às 1800h), com máximo entre 1100h e 1300h (com variações sazonais). A Tc dos indivíduos foi 31,7  3,4 C, e variou ao longo do dia e sazonalmente. Em ambas as estações a Tc dos lagartos relacionaram-se às temperaturas do microhabitat (substrato e ar). A intensidade do vento influenciou a Tc dos lagartos (causando seu decréscimo), e a intensidade média do vento afetou o número de lagartos ativos (causando redução da atividade). Houve diferenças intersexuais no CRC, com os machos maiores do que as fêmeas, embora as fêmeas tenham tido maior massa corpórea relativa ao CRC correspondente, comparado aos machos. A Tc também diferiu inter-sexualmente (com machos mais quentes do que fêmeas) e ontogeneticamente (com jovens mais quentes do que adultos depois de removido o efeito do tamanho corpóreo). Houve relações entre a Tc e o CRC e entre a Tc e a massa corpórea, com lagartos maiores tendo Tc mais elevada (causada pela inércia térmica dos corpos). A variabilidade na Tc dos lagartos parece refletir a interação entre características ambientais locais, fatores intrínsecos e a filogenia da espécie. As aberturas dos abrigos foram localizadas principalmente próximas à linha de praia (possivelmente devido ao substrato menos compacto), predominantemente em terrenos inclinados e tiveram uma tendência de orientação influenciada pela inclinação do terreno. O comportamento de L. lutzae de orientar a entrada de seus abrigos para a direção descendente das inclinações pode ser vantajoso para torná-los menos vulneráveis a potenciais ameaças e distúrbios vindos da superfície.

Palinotaxonomia de espécies de Cissus L. (Vitaceae Juss.) ocorrentes no Brasil

Analisou-se os grãos de pólen de 31 espécies brasileiras de Cissus L. (Vitaceae Juss.). Este é o maior gênero da família, com cerca de 350 táxons. Na região neotropical foram localizadas 75 espécies, tendo sua maior representatividade na América do Sul com 48 representantes endêmicos. No Brasil apenas o gênero Cissus ocorre naturalmente em todos os estados e é representado por 48 espécies, podendo ser encontrado em áreas de mata, campos, restingas e cerrados. Neste estudo foram analisados 14 grupos taxonômicos informais com a finalidade de descrever a morfologia polínica e estabelecer se os atributos polínicos seriam úteis à taxonomia do grupo. O material botânico utilizado foi obtido através de exsicatas depositadas nos herbários brasileiros. Os grãos de pólen foram tratados pelo método de acetólise láctica, sendo posteriormente mensurados, descritos, fotomicrografados em microscopia de luz; realizou-se tratamento estatístico (expressos em tabelas). Para análise em microscópio eletrônico de varredura (MEV), as anteras foram rompidas e os grãos de pólen, não acetolisados, espalhados sobre uma fita de carbono. Foram caracterizados quanto à forma, ao tamanho, ao tipo de abertura, à polaridade e a ornamentação da sexina. Os grãos de pólen foram descritos como: médios a grandes, isopolares ou heteropolares, oblato-esferoidais a prolatos, 3-colporados, colpos muito longos ou longos, com margem ornamentada ou não, membrana granulada, presença ou não de opérculo; endoabertura geralmente lalongada, algumas vezes apresentando costa e/ou fastígio; a sexina variou de microrreticulada, perfurada a reticulada; a sexina é geralmente mais espessa que a nexina. Com os resultados construiu-se uma chave polínica na qual foi possível reunir espécies com caracteres semelhantes subordinadas a mais de um Grupo. Com esta pesquisa concluiu-se que os atributos polínicos permitiram a distinção da maior parte dos táxons, exceto quatro, confirmando a heterogeneidade polínica do gênero. Espera-se que este estudo contribua para o melhor conhecimento da taxonomia do gênero e forneça dados para uma filogenia futura.

Dimorfismo sexual e polimorfismo no gênero Ptychoderes Schoenherr, 1823 (Coleoptera Anthribidae, Anthribinae, Ptychoderini)

O dimorfismo sexual exibido por machos polifênicos em algumas espécies do gênero Ptychoderes envolve variação no rostro, antena e ventritos. A existência de polifenismo pode ser um importante componente no processo evolutivo por meio de novidades morfológicas e comportamentais. O objetivo desse estudo foi determinar a variação em caracteres morfométricos, polifenismo em machos, variação de estruturas com conhecido dimorfismo sexual, possíveis padrões alométricos e testar estas inferências para Ptychoderes através do mapeamento do dimorfismo sexual e de machos em uma reconstrução filogenética de Ptychoderes usando Mesquite 2.04. Foram medidas 23 variáveis morfométricas em 510 espécimes com as seguintes análises realizadas: análises de cluster, analises de componentes principais (PCA), analise de variáveis canônicas (AVC), análise de regressão por eixo maior reduzido (RMA). Cada tipo de dimorfismo foi mapeado em uma filogenia prévia como dois estados separados usando parcimônia. Para todas as espécies o dimorfismo sexual apresentou diferenças significativas entre os sexos com relação aos segmentos antenais (II- X).O compriemtno do rosto e ventrito V foram confirmados como indicativos de dimorfismo sexual (exceto em P. jordani). A única espécie em que não ocorreu machos polifenicos foi P. depressus. Nas outras espécies machos grandes e pequenos diferem significantemente para muitas variáveis com similaridades e diferenças. Na ACP, o primeiro componente (PC1) apresentou alta porcentagem de variância nos dados de todas as espécies; apresentou loadings de mesmo sinal sugerindo diferenças relacionadas ao tamanho para as espécies P. jordani, P. depressus, P. virgatus, P. mixtus e P. callosus e para as espécies P. viridanus, P. antiquus, P. elongates e P. nebulosus apresentou loadings positivos e negativos sugerindo diferenças relacionadas a forma (alometria). O PC2 apresentou loadings positivos e negativos para todas as espécies, um provável componente alométricos. A AVC confirmou os grupos: machos grandes, machos pequenos e fêmeas quando estes ocorreram. Nós encontramos diferentes padrões alométricos para todas as espécies com diferenças e semelhanças entre as espécies. Todos esses resultados confirmam a hipótese de polifenismo em machos e dimorfismo sexual para Ptychhoderes. A análise dos padrões alométricos para o dimorfismo sexual revelou alometria positiva para o comprimento do rostro (CR1) em machos e fêmeas, com os ventritos apenas em machos. Padrões alométricos positivos relacionados ao polifenismo nos antenômeros foram confirmados para os machos grandes e pequenos de quase todas as espécies exceto em P. nebulosus. O ancestral de clados na filogenia de Ptychoderes foi inferido para machos polifênicos (exceto P. depressus) com variáveis no rostro, antenas e ventritos indicativas de dimorfismo sexual com alometria positiva. Estes padrões poderiam estar ligados com o comportamento de proteção das fêemeas realizados por machos grandes durante a oviposição.

Biogeografia Histórica de Mawsoniidae (Sarcopterygii: Actinistia)

Mawsoniidae é uma família de actinístios fósseis, conhecidos popularmente como celacanto, sendo encontrados em paleoambientes continental e marinho. O táxon foi proposto na década de 1990, apresentando, a partir de então, alguns estudos abordando sua filogenia num contexto cladístico. Trata-se de um grupo monofilético, sendo representado por cinco gêneros inquestionáveis (i. e., Axelrodichthys, Chinlea, Diplurus, Mawsonia e Parnaibaia), além de outros dez que possuem alguma discordância na sistemática (i. e., Alcoveria, Garnbergia, Heptanema, Indocoelacanthus, Libys, Lualabaea, Megalocoelacanthus, Moenkopia, Rhipis e Trachymetopon). Cabe ressaltar que nem todos estes gêneros foram contemplados nas análises cladísticas de Mawsoniidae. Mawsoniidae possui considerável interesse biogeográfico, considerando sua extensa amplitude temporal (Triássico Médio ao Cretáceo Superior) e ampla distribuição geográfica (Américas do Sul e do Norte, África e Europa). Os gêneros restritos à América do Norte (Diplurus e Chinlea) e Europa (Alcoveria) possuem os registros mais antigos (Triássico Médio-Jurássico Inferior). Já os gêneros restritos ao Hemisfério Sul (Mawsonia, Axelrodichthys e Parnaibaia) distribuem-se do Jurássico Superior ao Cretáceo Superior, no Brasil e na África. A presente dissertação propôs analisar a Biogeografia Histórica de todos os gêneros (os válidos e os de posicionamento taxonômico controverso) de Mawsoniidae, aplicando o método panbiogeográfico de análise de traços. A partir desta análise, foram obtidos 11 traços individuais das espécies e três traços generalizados (TGs). O TG1, que foi denominado Newark Nordeste, ocorre nos estratos do Grupo Newark (Triássico Superior); o TG2, que foi denominado Centro-oeste gondwânico, ocorre na Formação Lualaba (Jurássico Superior); e o TG3, que foi denominado Itapecuru-Alcântara-Santana, ocorre nas formações Itapecuru-Alcântara-Santana (Cretáceo Inferior). Com base no padrão de distribuição encontrado, sugere-se que a origem do grupo ocorreu a partir do Triássico Médio/Superior na Pangeia Oriental, com subsequente expansão no Jurássico Inferior, corroborada por registros de Indocoelacanthus e Trachymetopon. A expansão do grupo em direção à Gondwana Ocidental ocorreu a partir do Cretáceo Inferior, com registros dos gêneros Mawsonia e Axelrodichthys. A análise panbiogeográfica também foi aplicada para produzir traços individuais para os gêneros em determinados períodos geológicos, os quais mostraram congruência com os traços individuais das espécies. Os resultados aqui obtidos reforçaram o potential do método panbiogeográfico na obtenção dos padrões de distribuição e, consequentemente, nas áreas de endemismo de Mawsoniidae, ao longo de todo o Mesozoico.

Genetic identification of four Malaysian mackerel species off Coast of Peninsular Malaysia based on molecular marker

Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD) markers and cytochrome b (Cyt-b) gene sequences were utilized to fingerprint and construct phylogenetic relationships among four species of mackerel commonly found in the Straits of Malacca namely Rastrelliger kanagurta, R. brachysoma, Decapterus maruadsi and D. russelli. The UPGMA dendogram and genetic distance clearly showed that the individuals clustered into their own genus and species except for the Decapterus. These results were also supported by partial mtDNA cytochrome b gene sequences (279 bp) which found monotypic sequence for all Decapterus studied. Cytochrome b sequence phylogeny generated through Neighbor Joining (NJ) method was congruent with RAPD data. Results showed clear discrimination between both genera with average nucleotide divergence about 25.43%. This marker also demonstrated R. brachysoma and R. kanagurta as distinct species separated with average nucleotide divergence about 2.76%. However, based on BLAST analysis, this study indicated that the fish initially identified as D. maruadsi was actually D. russelli. The results highlighted the importance of genetic analysis for taxonomic validation, in addition to morphological traits.

Filogenia molecular, evolução de características morfológicas, variabilidade populacional, biogeografia e metabolômica comparativa: rumo a uma biologia integrativa para o gênero Mycale Gray, 1867 (Porifera)

O objetivo desta tese foi abordar a diversidade de Mycale Gray, 1867 sob um ponto de vista multidisciplinar. No Capítulo 1 foram realizadas reconstruções filogenéticas supra- e subgenéricas com base em dados moleculares, utilizando os marcadores 16S, 28S e cox1, a fim de estabelecer uma hipótese evolutiva para o grupo. No capítulo 2 são realizadas reconstruções ancestrais das características morfológicas do gênero dada a hipótese filogenética estabelecida no capítulo anterior, além de determinar limites na variação morfológica das anisoquelas tipo I por meio de análises morfométricas e estimar o padrão evolutivo das dimensões dos principais tipos espiculares de Mycale. No Capítulo 3 foi estimada a variabilidade genética do complexo Mycale (Carmia) microsigmatosa Arndt, 1927 por meio de análise de haplótipos do gene 16S do RNA ribossomal mitocondrial, além de correlacionar a sua variabilidade morfológica, estimada por meio de dimensões espiculares, com fatores genéticos e geográficos. No Capítulo 4 foram estabelecidas hipóteses biogeográficas para Mycale por meio de análise de três itens tendo como base as reconstruções filogenéticas moleculares e também foram determinados padrões de distribuição geográfica do gênero a partir da ocorrência de espécies em áreas de endemismo. Por fim, no Capítulo 5, os perfis metabólicos de três espécies do gênero Mycale foram obtidos por espectroscopia de ressonância magnética nuclear dos núcleos de hidrogênio (RMN 1H) e comparados estatisticamente, além de suas similaridades terem sido contrastadas com suas relações filogenéticas e suas diferenças entre grupos de indivíduos metabolicamente relacionados determinadas.

Diversidade genética em um grupo de anuros em miniatura endêmico da Mata Atlântica brasileira (Euparkerella Griffiths 1959).

A Mata Atlântica (MA) está entre as regiões com maior biodiversidade e mais ameaçadas do planeta. Esforços em diversas áreas do conhecimento têm sido feitos para que se tenha uma estimativa mais refinada da diversidade existente e sua organização ao longo do bioma. O crescente número de estudos que buscam reconstituir a história da diversificação da MA apontam para um cenário espacial e temporal complexo, havendo ainda uma lacuna no conhecimento dos processos em pequena escala. Vertebrados em miniatura têm se mostrado uma boa ferramenta para estudos de processos evolutivos em pequena escala. Assim, o gênero Euparkerella, endêmico de uma pequena região da MA dos Estados do Rio de Janeiro (RJ) e Espírito Santo (ES), foi escolhido como modelo para este estudo. No primeiro capítulo buscou-se descrever a diversidade existente dentro do gênero a partir de uma filogenia molecular. Para isso, utilizaram-se métodos bayesianos para gerar genealogias de genes e de espécies a partir de um fragmento de gene mitocondrial e quatro fragmentos de genes nucleares. Os resultados obtidos apontaram para uma grande diversidade críptica no gênero. Foram identificadas seis unidades evolutivas significativamente divergentes para o RJ: duas em Euparkerella cochranae, três em Euparkerella brasiliensis, e Euparkerella sp.. A espécie mais basal recuperada foi Euparkerella robusta, do ES, e estimou-se o início da diversificação do gênero para o final do Mioceno. O segundo capítulo descreve onze marcadores de microssatélites desenvolvidos para Euparkerella brasiliensis através do método de pirosequenciamento de nova geração 454. No terceiro capítulo estudou-se apenas uma unidade evolutiva, Euparkerella brasiliensis da área dos Três Picos/ RJ. A partir de marcadores de evolução rápida (microssatélites) e lenta (sequências de DNA) buscou-se compreender a estrutura e a dinâmica populacional desta unidade evolutiva em uma área bastante pequena (aprox. 20 km) sob influência de um gradiente ambiental altitudinal (40 m 1000 m). Foram identificadas, a partir dos microssatélites, duas subpopulações geneticamente distintas nas bordas do gradiente. O fluxo gênico se deu predominantemente das bordas para a zona de contato, onde foi observado o maior efetivo populacional. Tais resultados indicam que pequenas variações ambientais podem atuar no isolamento populacional em Euparkerella e corroboram o padrão de formas microendêmicas identificadas na filogenia. Futuros estudos devem ser feitos no sentido de buscar caracterizar morfologicamente as unidades evolutivas aqui identificadas; preencher as lacunas amostrais, especialmente no ES; e descrever os processos que atuam em pequena escala nas zonas de contato entre as unidades evolutivas e fatores limitantes a distribuição das mesmas.