Sistemas hídricos do Jardim Botânico do Estado de São Paulo: uma experiência em educação para o meio ambiente

O presente trabalho foi desenvolvido para compor um modelo de educação ambiental no Jardim Botânico do Estado de São Paulo, localizado no Parque Estadual Fontes do Ipiranga (PEFI). Devido ao seu propósito educacional, o projeto educativo foi desenvolvido com o apoio de dois professores do ensino básico e de pesquisadores do Núcleo de Educação Ambiental do Jardim Botânico do Estado de São Paulo e das Seções de Ecologia e Ficologia do Instituto de Botânica. O modelo considerou quatro sistemas hídricos do PEFI, a Nascente do Riacho do Ipiranga e os Lagos do Jardim Botânico \"Nascentes, Ninféias e Bugios\", como base para a construção de instrumentos ordenadores de visitas monitoradas de professores do ensino básico e seus alunos ao Jardim Botânico. Como base do projeto, abordou-se o tema meio ambiente como transversal às disciplinas clássicas do sistema educacional brasileiro e empreenderam-se as ações do projeto através do conhecimento de diferentes profissionais sobre o meio ambiente que compuseram o grupo de trabalho e, ao mesmo, buscou-se integrar as ações às reais necessidades dos docentes do Ensino Básico. Nesse sentido, foi essencial a participação dos dois professores de escolas do entorno do Jardim Botânico nas etapas organizacionais do projeto. A caracterização da área de estudo baseou-se em seus aspectos históricos e físicos, bem como na qualidade sanitária dos corpos aquáticos considerados. As determinações físicas-químicas e microbiológicas revelaram uma condição sanitária satisfatória das águas, contudo os valores de coliformes fecais e totais encontrados nos lagos sugerem contaminação de origem animal, comum à região. A produtividade primária também foi determinada para cada corpo aquático, encontrando-se baixos valores de clorofila a nos três lagos e na nascente. Os tipos de algas microscópicas observadas foram os gêneros Chrysochromulina, Ankistrodesmus, Scenedesmus, Cosmarium, Navicula, Eunotia, Cryptomonas, Closterium, Gomphonema, Pinnularia, Pleurotaenium, Arthrospira, Oedogonium, Euastrum, Monoraphidium, Staurastrum, Pleurotaenium, Mallomonas e Chlamydomonas. De acordo com a tabela Carlson (Índice de Estado Trófico) a Nascente e o Lago das Nascentes são considerados oligotróficos, enquanto que o Lago dos Bugios e o das Ninféias, mesotróficos. A primeira ação do projeto, um curso teórico-prático, buscou-se integrar os professores do ensino básico em temas relacionados ao meio ambiente, particularmente naqueles de maior relevância aos profissionais atuantes no Jardim Botânico. Posteriormente, os professores participaram de ações para formatação de instrumentos educativos para visitação monitorada ao jardim, que resultaram na elaboração de um manual de visitação do professor, contendo um mapa da área de visitação e explicações de placas sinalizadoras. Para o núcleo de educação ambiental do Jardim Botânico foi disponibilizada a estrutura básica de um curso de capacitação de professores do ensino básico em temas sobre o meio ambiente, bem como a documentação fotográfica da área estudada, os critérios para a admissão de visita monitorada e os procedimentos para adequação do local da Nascente do Riacho do Ipiranga à visitação pública. Finalmente, deve-se ressaltar que o tema escolhido para a realização dessa dissertação de mestrado foi originado da percepção dos pesquisadores do Instituto de Botânica em destacar a importância do Jardim Botânico através de seus sistemas hídricos, e como poderiam ser utilizados como instrumento educativo nas escolas de São Paulo. Nesse sentido, optou-se por enriquecer o clássico foco dado aos jardins botânicos em todo o mundo, no qual a maioria dos visitantes apenas observa a vegetação local e exótica. Assim, pode-se afirmar que o trabalho empreendido se constituirá em uma contribuição ao professor com a missão de inserir a dimensão ambiental nas mais variadas disciplinas do ensino básico.

Vídeo-Mapa: uma interface de geovisualização multimídia aplicada a transportes e meio ambiente.

A presente tese propõe uma metodologia de vídeo-mapeamento móvel georreferenciado a partir do desenvolvimento de protótipos que utilizam uma Interface de Geovisualização Multimídia para sincronizar o registro (em vídeo) de um local ou evento de interesse com a rota percorrida pelo veículo de inspeção (sobre mapa ou imagem), através da coleta de dados por sensores móveis: câmera digital, microfone, receptor GNSS e bússola digital. A interface permite a integração desses sensores com os atuais serviços de mapas digitais disponíveis na web. Sistemas como esse melhoram significativamente as análises temporais, a gestão e a tomada de decisão. A interface proposta e desenvolvida no presente trabalho é útil para muitas aplicações como ferramenta de monitoramento e inventário. Esta interface pode ser entendida como o componente visual de um sistema de mapeamento móvel ou como um sistema cartográfico alternativo ou complementar, para aplicações em que a precisão geométrica do receptor GNSS, na modalidade de navegação, é suficiente e sua acessibilidade, um fator competitivo. As aplicações desenvolvidas no presente trabalho foram duas: um sistema de monitoramento e inventário de placas de sinalização viária e um sistema de monitoramento de cheias/secas e inventário de propriedades na borda de reservatórios de hidroelétricas, ambos em pleno funcionamento.

Morfologia larval e sua importância para a sistemática e taxonomia de anfíbios anuros

Os anfíbios anuros formam um grupo comprovadamente monofilético e apresentam várias características em comum que estão relacionadas, principalmente, a adaptação das espécies à ambientes úmidos, aonde estas se desenvolvem e reproduzem. Apesar da restrição do ambiente de reprodução, as espécies de anfíbios anuros apresentam grande diversidade morfológica, como também a maior diversidade de modos reprodutivos relatados para todos os grupos de tretápodas atuais. O Brasil é o país com maior riqueza de anfíbios anuros com, aproximadamente, 950 espécies descritas até o momento. A maioria das espécies do território brasileiro apresentam uma fase larval que, na maioria dos casos, se desenvolve no ambiente aquático e não apresenta qualquer semelhança com a sua forma adulta, seja na sua morfologia ou no nicho ecológico que ocupa. As larvas de anfíbios anuros são comumente utilizadas em estudos taxonômicos e fornecem informações importantes que auxiliam na classificação das espécies. Além disso, a identificação das espécies baseadas na forma larvária facilitam estudos de ecologia de populações e comunidades, como também, tornam mais precisos inventários faunísticos. Apesar disso, aproximadamente 50% dos girinos das espécies de anuro que ocorrem no território brasileiro não são conhecidas e existem poucos trabalhos com foco na variação dos caracteres larvais ao longo de várias populações, o que dificulta a avaliação da sua utilidade em estudos taxonômicos e pode contribuir, por exemplo, para a existência de espécies crípticas. Além disso, existem poucos trabalhos que descrevem a diversidade morfológica larval com enfoque em regiões específicas e, no Brasil, exsitem, apenas, três chaves de identificação de espécies com base nos caracteres larvais. A falta de descrições afeta diretamente trabalhos sobre anurofauna no país, e dificultam o desenvolvimento de trabalhos experimentais ou de interações ecológicas, por exemplo. Logo, descrições de girinos são necessários para tornar mais completo o conhecimento sobre a anurofauna das espécies que ocorrem no território brasileiro. Com isso, este trabalho teve como objetivo fornecer dados que complementam o conhecimento existente sobre as formas larvais no território brasileiro, com foco na anurofauna da região sudeste do Estado do Rio Grande do Norte. Neste trabalho, são descritos os girinos de cinco espécies cuja forma larval ainda não era conhecida, como também, elaboro uma chave de identificação dicotômica baseada em caracteres larvais para a região sudeste do Estado do Rio Grande do Norte e comento sobre a utilidade dos caracteres larvais para a taxonomia e sistemática dos diversos grupos de anfíbios anuros abordados neste trabalho. Além disso, uma nova espécie do gênero Pseudopaludicola é descrita e os caracteres larvais auxiliaram em sua diagnose e na diferenciação de congeneros. Os resultados gerados aqui poderão ser úteis ou auxiliar em trabalhos futuros que necessitem da identificação das formas larvais de anfíbios anuros, principalmente, no Estado do Rio Grande do Norte.

Conservação genética da orquídea Cattleya granulosa Lindley

Cattleya granulosa Lind is a large and endemic orchid in Atlantic Forest fragments in Northeast Brazil. The facility of collecting, uniqueness of their flowers, which have varying colors between green and reddish brown, and distribution in coastal areas of economic interest make their populations a constant target of predation, which also suffer from environmental degradation. Due to the impact on their populations, the species is threatened. In this study, we evaluate the levels of spatial aggregation in a preserved population, analyze the phylogenetic relationships of C. granulosa Lindl. with four other Laeliinae species (Brassavola tuberculata, C. bicolor, C. labiata and C. schofieldiana) and also to evaluate the genetic diversity of 12 remaining populations of C. granulosa Lindl. through ISSR. There was specificity of epiphytic C. granula Lindl. with a single host tree, species of Eugenia sp. C. granulosa Lindl. own spatial pattern, with the highest density of neighbors within up to 5 m. Regarding the phylogenetic relationships and genetic patterns with other species of the genus, C. bicolor exhibited the greatest genetic diversity (HE = 0.219), while C. labiata exhibited the lowest level (HE = 0.132). The percentage of genetic variation among species (AMOVA) was 23.26%. The principal component analysis (PCA) of ISSR data showed that unifoliate and bifoliolate species are genetically divergent. PCA indicated a close relationship between C. granulosa Lindl. and C. schofieldiana, a species considered to be a variety of C. granulosa Lindl. by many researchers. Population genetic analysis using ISSR showed all polymorphic loci. The high genetic differentiation between populations (ФST = 0.391, P < 0.0001) determined the structure into nine groups according to log-likelihood of Bayesian analysis, with a similar pattern in the dendrogram (UPGMA) and PCA. A positive and significant correlation between geographic and genetic distances between populations was identified (r = 0.794, P = 0.017), indicating isolation by distance. Patterns of allelic diversity suggest the occurrence of population bottlenecks in most populations of C. granulosa Lindl. (n = 8). Genetic data indicate that enable the maintenance of genetic diversity of the species is complex and is directly related to the conservation of different units or groups that are spatially distant.

Entomobryoidea e Symphypleona (Collembola, Hexapoda) em remanescentes de Mata Atlântica do Estado Do Rio Grande do Norte

Colêmbolos são pequenos artrópodes extremamente abundantes na natureza. São semelhantes a insetos em seu padrão de tagmose, ecologicamente muito importantes e podem ser usados como bioindicadores. Mais de 8.300 espécies já foram descritas no mundo, mas se estima que a riqueza real corresponda a um número muito maior. A Mata Atlântica corresponde ao domínio fitogeográfico mais alterado pela ação antrópica no Brasil, restando menos de 8,5% de sua cobertura original. No Rio Grande do Norte a Mata Atlântica cobre apenas 0,27% do território do Estado. Assim, considerando a importância de se conhecer a fauna de Collembola, sobretudo num ambiente ameaçado como a Mata Atlântica, este trabalho objetivou estudar a riqueza de colêmbolos Entomobryoidea e Symphypleona ocorrentes em dois remanescentes de Mata Atlântica do Rio Grande do Norte através de coletas ativas com aspirador entomológico e passivas com pitfall, durante os períodos de chuva e seca. Foram identificadas 22 espécies de colêmbolos, sendo que destas 19 (mais de 85% do total) são novas para a ciência, incluindo um novo gênero da família Sminthuridae. As coletas realizadas no período chuvoso apresentaram praticamente o dobro de espécies em relação às realizadas no período seco. Este fato possivelmente está associado à dependência dos colêmbolos de umidade, assim como estratégias de resistência a período secos. São descritas quatro novas espécies, incluindo o novo gênero (Trogolaphysa sp.nov., Gen.nov. sp.nov., Szeptyckitheca sp.nov. e Sminthurinus sp.nov.). Este expressivo número de espécies novas identificadas, os novos registros para o gêneros e famílias para a Mata Atlântica do Rio Grande do Norte e a descoberta de um novo gênero corroboram o pressuposto que motivou este trabalho: o Rio Grande do Norte apresenta uma fauna de Collembola desconhecida e potencialmente diversificada. Além disso, foram geradas informações importantes sobre a morfologia das espécies descritas, que por sua vez são de grande importância para a sistemática dos Collembola. O novo gênero descrito faz parte de um visível subgrupo dentro da família Sminthuridae (aqueles com o unguis com cavidade) que aparentemente tem potencial para ser reconhecido futuramente em alguma categoria taxonômica supragenérica.

Xilanas de sabugo de milho como agente antioxidante, citotóxico, anticoagulante e imunomodulador

Prospecting pharmacological active polysaccharides from agricultural byproducts, such as corncobs, is an underexplored practice in the scientific community. Thus, this work aims to expand knowledge about pharmacological activities of polysaccharides extracted from corncobs. From corn cob flour a extract was obtained by ultrasound waves in an alkaline medium, and the end of the process the product was termed PECC (polysaccharidic extract from corncobs). This extract was physicochemical characterized and evaluated by in vitro assays as an antioxidant, cytotoxic, anticoagulant and imunomodulator agent. Results indicated significant activity metal chelating by PECC, and the use of PECC in cell culture cells showed no toxic effects to normal cell lines, but toxic action against HeLa tumor cells due promoting cell death by apoptosis. In addition, other pharmacological effects were observed, the PECC decreased nitric oxide (NO) production by activated macrophages, and prolonged blood clotting time through APTT assay. Then methanolic, ethanolic and ketone fractions were obtained from fractionation of PECC polysaccharides. Five methanolic fractions, six ethanolic fractions and two ketones were obtained; and all fractions were evaluated for antioxidant, cytotoxic, anticoagulant, immunomodulatory activities. E1.4 fraction exhibited significant metal chelating effect, a toxic action to induce apoptosis in HeLa cells, decreased NO production by activated macrophages, and extended blood clotting time. These results showed that the PECC pharmacological active polysaccharides would be present in the fraction E1.4. From fractionation of E1.4 polysaccharide six subfractions with different sizes were obtained: <3; 3-10; 10-30; 30-50; 50-100 and >100 KDa. About 80% of E1.4 polysaccharides had lower size to 10 KDa, and all the subfractions showed over 61% sugar in their chemical compositions. These subfractions exhibited different monosaccharide compositions, but xylose was presented in all of them. The subfractions exhibited distinct pharmacological effects in in vitro assays. Smaller subfractions (<30 KDa) had highest metal chelating activity and greater toxic action in tumor cells. The intermediate fractions (between 30-100 KDa) decreased more NO production of activated macrophages, for other side, the larger size (>100 KDa) modulated a greater number of inflammatory cytokines, and the had greatest anticoagulant effect. Therefore, when analyzing all the results together it is evident that the PECC pharmacological polysaccharides are heteroxylans, and were concentrated in E1.4 fraction, and heteroxilanas pharmacological effects depends on their molecular size. Thus, corncobs could be used as source from molecules with biotechnology potential

Efeito dos andrógenos na estabilização da preferência manual em machos adultos de sagui comum (Callithrix jacchus)

The role of steroids hormones on the behavior of vertebrates have been described as organizational and activational effects. These actions occur in different periods of the ontogenetic development as fetal, early post natal and during puberty (organizational effect) or modifying the expression of behavioral patterns during time life (activational effects). Studies on brain lateralization in hand use in human and non-human primates have shown that sexual hormones seems to participate in the process of handedness strength that begins in the puberal period and is stabilized at the adult age. The aim of this study was to investigate in adult male Callithrix jacchus if the strength of use of the hand in common marmoset adult male is stable (organizational effect) or androgens variations could affect its stability (activational effect). The preferential use of one hand in 14 common marmoset (Callithrix jacchus was studied in two contexts: (1) spontaneous holding food and directing the food to mouth (feeding episodes), and (2) forced reaching food tests where the animal have to reach the food through a hole within a cover plate with a central hole that allow the use of one hand only to reach the food. The records were made during 5 sessions/20 bouts each during baseline totalizing 100 episodes before two treatments. Firstly it was used GnRH antagonist: a single subcutaneous injection of 100µg de Cetrotide – acetate of cetrorrelix (Baxter Oncology GmbH, Germany) (n=10). Secondly, a single GnRH injection of 0.2mg of GnRH (Sigma – Aldrich) (n= 8) was used. After injections 20 successful attempts of hand use episodes was recorded in the 1st , 2 nd, 7th, 15th and 30 th days, totalizing in the whole period 100 episodes for each context, after both treatments. Fecal sampling to measure extracted fecal androgens was performed in all days of data collection across the length of the basal and during the experimental periods. Statistical analysis by mixed model, Tukey test to compare mean values after the two treatments, and Levene test to compare mean variance were used, all for p-value < 0.05. In basal phase 6 animals used preferentially the right hand, 5 the left and 3 were ambidextrous. Mean handedness index in basal phase were different from that after both treatment starting at 7th day. Mean variance of handedness index for spontaneous and forced activities does not differs before and after both treatments but the mean values for GnRH index were higher than that observed for its antagonist. These findings suggested that androgens have an activational effect on handedness in adult male C. jacchus

O comportamento pró-social de crianças com sintomatologia do transtorno da conduta

Pro-social behaviors are seen regularly throughout our daily lives, as we often witness people giving alms, helping a neighbor move, donating blood, or taking care of a friend's children, among others. From an evolutionary perspective, such behaviors occur because they have a high adaptive value to our species, precisely due to our high degree of dependence on group living for survival. Probably, for this same reason, since children have shown a preference for prosocial behaviors over antisocial behaviors, this preference becomes more visible as we grow. However, children with symptoms of conduct disorder show a pattern of aggressive, impulsive and more selfish behaviors than children without such symptoms. Furthermore, these children also experience environments in which antisocial behaviors are more frequent and intense compared to the general population. Priming experiments are one way of measuring the influence of simple environmental cues on our behavior. For example, driving faster when listening to music, religious people help more on religious elements, like the bible, and children are more cooperative after playing games of an educational nature. Thus, the objectives of the current study were to: evaluate whether there is any difference in generosity, through sharing behavior, among children with and without symptoms of conduct disorder; analyze the influence of prosocial priming on sharing behavior on children with and without symptoms of conduct disorder; and finally, analyze from an evolutionary perspective, the reasons given by children with and without symptoms of conduct disorder for sharing or not sharing with their best friend in a classroom environment. To address this question, the teachers of these children were asked to respond to an inventory that was designed to signal the presence or absence of symptoms of conduct disorder. Children identified as having or not having symptoms of conduct disorder could then undergo an experimental (with priming) or control (no priming) condition. Under the experimental condition, the children were asked to watch two short videos showing scenes of helping and sharing among peers, to perform a distraction activity, and finally to chose two of four different materials presented by the researcher and decide how much of these two materials they would like to share with their best friend in the classroom. Then the children were asked about their reasons for sharing or not sharing. Children subjected to the control condition performed the same activities as in the xi experimental condition, but did not watch the video first. The results showed a notable difference in the effect of priming in accordance with the child's stage of development; a difference in the amount of material donated to a best friend by children with and without symptoms of conduct disorder, and a change in this observed difference with the influence of pro-social priming; and finally, a convergence in the thinking of children regarding their reasons for sharing with evolutionary theory. The results of this study also indicate the importance of individual factors, developmental stage, environmental and evolutionary conditions in the pro-social behavior of children with and without symptoms of conduct disorder.

A plasticidade acústica de uma população de Boto - Cinza, Sotalia Guianensis (Van Banédén, 1864) (Cetacea, Delphinidae), na região Nordeste do Brasil

The environmental characteristics can modify the acoustics of a species due to habitat, time of day and year. Therefore, this study investigated the relationships between seasons, tide, daily cycle of tides, times of day and different habitat and noise emission of S. guianensis. Sound recordings occurred in the Curral’s Cove and Lagoon Complex of Guaraíras (CLG) in the municipality of Tibau do Sul/RN. Whistles are emitted with lower frequency during rainy season and spring tide while clicks are higher; whistles, clicks and calls have higher frequency during ebb tide. These modifications can be related with turbidity and prey availability. The whistles and clicks occurrence are higher at night probably because luminosity is lower. Furthermore, the whistles and clicks frequency reduction overnight allows the sound to travel longer distance and helps the view which is limited; but the minimum frequency increase was needed to catch the prey. The low occurrence of calls could be related to the small group size. The acoustic changes at night may be partly influenced by light levels as prey availability that is larger in this period. Whistle frequencies and click initial frequency are higher in CLG than Curral’s cove that permitted good precision. However, click central frequency is lower and may be connected to tracking the area. Several factors may be associated with such modifications as background noise, bottom and others. This study supports the hypothesis that S. guianensis presents an acoustic plasticity according to the local conditions where the species is embedded and adapts to the environmental changes.

Decisões comportamentais em contexto de forrageamento de dinoponera quadriceps

The behavioral decisions of animals do not occur randomly, because behaviors are adjusted to ensure the survival and reproduction of the animal. In this research, I examined behavioral decisions in the foraging context of the ant Dinoponera quadriceps with regard to orientation, food avaliation and foraging dynamic to individual level. The study was conducted at the Laboratory of Behavioral Biology at UFRN and in an area of secondary Atlantic Forest in FLONA-ICMBio Nísia Floresta/RN. In all observations and experiments, ants were marked individually with an alphanumeric code label fixed on the thorax. In the first part of the study, I analyzed the orientation cues used by D. quadriceps. The tests were performed in a maze of 17 compartments. Each forager was tested for 10 min in three sessions for six different treatments. The treatments consisted of the presence or absence of odor and superior or frontal visual cues. The workers demonstrated that the presence of odor is indispensable and front visual cues are more effective than superior visual cues. In the second part, I investigated the discrimination of food, considering the parameters, size, weight and volume. In a 'cafeteria' experiment, I offered cylindrical pieces of food (mortadella) in a Petri dish, within an experimental arena 1m². Initially, the pieces were of four different sizes; in a second step, the pieces were of the same size but with different weight; in the last step, the pieces had the same weight but different volumes. The results showed the effect of the size and weight parameters for food choice. In the third part of the study, I evaluated the influence of the activity of active foragers on inactive ones. In this part, the colonies were observed in a natural environment. The observations took place on three consecutive days in 10 episodes, total of 30 days for each colony, 12 hours/day. On the first day, I registered the output and input of workers; on the second day, the most active ants on the first day were taken and given back at the end of the observations; on the third day, the observations were similar to the first day. As a result, the workers of D. quadriceps show autostimulation and they do not show social facilitation and the colony compensates the absence of the most active workers. Based on the stated, I conclude that workers of D. quadriceps use chemical, frontal and superior visual orientation cues during their displacements. They discriminate the chosen food by size and weight. The regulation of activity dynamics of foragers is by autostimulation, an active worker does not influence the activity of an inactive worker, the successful search previous is the stimulus to the successful worker itself to continue foraging activity.