Revisão taxonômica do gênero Achirus (Pleuronectiformes: Achiridae) e a descrição anatômica das espécies Achirus declivis e Achirus lineatus da região sudeste do Brasil

O gênero Achirus é composto por nove espécies distribuídas em oceanos e rios em ambos os lados da América do Norte, Central e Sul. Devido à ausência de descrições anatômicas adequadas e de um estudo recente que englobe todo o gênero, as espécies são frequentemente difíceis de serem identificadas e estudadas dentro de um contexto filogenético/biogeográfico. Nesse sentido, o presente estudo objetivou revisar a taxonomia do gênero Achirus através da análise morfológica/osteológica de algumas de suas espécies (cf. Achirus lineatus e Achirus declivis), comparando-as com os dados existentes em literatura relativos às demais espécies do gênero. Os resultados sugerem que todas as espécies são válidas, entretanto, evidencia a pouca quantidade de informações relativas às espécies Achirus mucuri e Achirus zebrinus. Achirus declivis diferiu de Achirus lineatus por possuir a região dorsal mais inclinada, o proceso ascendente do pré-maxilar do lado cego obliquamente direcionado, com o processo anterior expandido e a nadadeira peitoral desenvolvida. Achirus achirus apresentou uma distribuição consideravelmente maior do que o documentado na literatura. Adicionalmente, é apresentada uma chave de identificação englobando todas as espécies pertencentes ao gênero Achirus, bem como a revisão de sua distribuição geográfica, comparando-as com modelos biogeográficos propostos em literatura para táxons neotropicais.

Cultura de tecidos desdiferenciados e embriões somáticos de Petiveria alliacea L. visando à produção de substâncias bioativas

Petiveria alliacea L. pertence à família Phytolaccacceae e é conhecida popularmente como guiné ou amansa-senhor, entre outros nomes. Tem sido muito utilizada na medicina popular como agente terapêutico, devido à diversas propriedades farmacológicas. Estudos fitoquímicos têm contribuído para a descoberta de grande variedade de substâncias biologicamente ativas produzidas em diferentes partes da planta (saponinas, alcalóides, flavonóides, sulfetos, taninos, cumarinas, entre outros). A análise química da raiz tem revelado grande quantidade de derivados sulfurados, principalmente o dibenzil trissulfeto (DTS), com atividade antifúngica, antibacteriana, antioxidante e anticancerígena. Visando avaliar a produção biotecnológica do DTS, o presente trabalho teve como objetivo, otimizar a cultura de novas linhagens de calos, células em suspensão e embriões somáticos, a partir de plantas de P. alliacea L. mantidas in vitro, com o monitoramento da capacidade biossintética das culturas. Os resultados mostraram que a produção de calos friáveis foi possível em explantes foliares inoculados em meio MS suplementado com PIC ou 2,4-D. Além da resposta calogênica, foi observada a produção de estruturas globulares caracterizadas como embriões somáticos. A ocorrência de embriogênese somática direta foi confirmada através da análise histológica do processo regenerativo. A indução de embriões somáticos gerou um processo de embriogênese secundária altamente repetitivo até 150 dias de cultura e conversão a plantas em freqüência de 5%. Em relação à cultura de células em suspensão a partir dos calos friáveis, observou-se uma diminuição do crescimento celular ao longo das subculturas. As culturas em suspensão originadas de tecido embriogênico secundário continuaram o processo repetitivo em meio líquido e apresentaram conversão a plantas em taxas mais baixas que as obtidas em meio sólido. A obtenção de plantas completas a partir dos embriões somáticos demonstrou a possibilidade de utilização desse sistema para a micropropagação dessa espécie. O monitoramento fitoquímico dos sistemas de cultura in vitro e plantas de campo mantidas em casa de vegetação durante 02 anos apresentou diferenças significativas, confirmando que a cultura de tecidos pode alterar as rotas metabólicas. A cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas realizada com extrato em diclorometano de embriões secos e hexânico de embriões frescos e raízes secas de plantas provenientes de embriões somáticos, demonstrou a presença do DTS, constituindo, portanto, sistemas in vitro importantes para a modulação desta substância.

Biogeografia e sistemática dos peixes aulopiformes

Os Aulopiformes são peixes marinhos com amplitude temporal do Eocretáceo ao Recente. Os táxons fósseis são encontrados em depósitos sedimentares das Américas do Sul e do Norte, Europa, Ásia e África. Os representantes viventes podem ser encontrados desde águas rasas costeiras, estuários, até profundidades abissais, excedendo 3.000 m. Os limites do grupo, suas intra e inter-relações são objeto de muitos estudos. O objetivo central desta tese é aplicar métodos de Biogeografia Histórica como Panbiogeografia e a Análise de Parcimônia de Endemismos aos peixes Aulopiformes. Adicionalmente, foi realizada a análise filogenética dos Aulopiformes. Como resultado foram obtidos: 21 traços generalizados de Synodontoidei, 28 de Chlorophthalmoidei, 3 de Giganturoidei e 7 de Enchodontoidei. O clado Synodontoidei apresenta um padrão de distribuição primordialmente em águas tropicais e subtropicais, associado à borda de placas tectônicas e ao tipo de substrato. O clado Chlorophthalmoidei apresenta padrões de distribuição associados a cadeias de montanhas submarinas e corais de profundidade. O clado Giganturoidei possui uma distribuição vicariante com a família Giganturidae ocupando águas mais quentes e Bathysauridae as regiões mais frias. O clado Enchodontoidei foi associado a recifes de coral e zonas de ressurgência pretéritos. Adicionalmente, foi analisada uma matriz de dados com 84 táxons e 105 caracteres morfológicos não ordenados e sem pesagem a priori. Como resultado foram obtidas sete árvores igualmente parcimoniosas com 1214 passos, índice de consistência de 0,1129 e índice de retenção de 0,4970. A ordem Aulopiformes não constituiu um grupo monofilético, com as famílias Chlorophthalmidae, Notosudidae, Synodontidae, Paraulopidae, Pseudotrichonotidae e Ipnopidae mais proximamente relacionados ao Myctophidea que aos Alepisauroidei. Assim a partir da combinação dos resultados alcançados conclui-se que a Biogeografia Histórica funcionou como uma ferramenta na identificação dos problemas taxonômicos dos Aulopiformes e a sua análise filogenética permitiu identificar controvérsias sistemáticas, indicando que são necessários maiores estudos sobre a anatomia dos aulopiformes, a fim de esclarecer suas inter-relações.

Uptake and intracytoplasmic storage of pigmented particles by human CD34+stromal cells/telocytes: endocytic property of telocytes

We studied the phagocytic-like capacity of human CD34+ stromal cells/telocytes (TCs). For this, we examined segments of the colon after injection of India ink to help surgeons localize lesions identified at endoscopy. Our results demonstrate that CD34+ TCs have endocytic properties (phagocytic-like TCs: phTCs), with the capacity to uptake and store India ink particles. phTCs conserve the characteristics of TCs (long, thin, bipolar or multipolar, moniliform cytoplasmic processes/telopodes, with linear distribution of the pigment) and maintain their typical distribution. Likewise, they are easily distinguished from pigment-loaded macrophages (CD68+ macrophages, with oval morphology and coarse granules of pigment clustered in their cytoplasm). A few c-kit/CD117+ interstitial cells of Cajal also incorporate pigment and may conserve the phagocytic-like property of their probable TC precursors. CD34+ stromal cells in other locations (skin and periodontal tissues) also have the phagocytic-like capacity to uptake and store pigments (hemosiderin, some components of dental amalgam and melanin). This suggests a function of TCs in general, which may be related to the transfer of macromolecules in these cells. Our ultrastructural observation of melanin-storing stromal cells with characteristics of TCs (telopodes with dichotomous branching pattern) favours this possibility. In conclusion, intestinal TCs have a phagocytic-like property, a function that may be generalized to TCs in other locations. This function (the ability to internalize small particles), together with the capacity of these cells to release extracellular vesicles with macromolecules, could close the cellular bidirectional cooperative circle of informative exchange and intercellular interactions.

Ecologia de Tropidurus torquatus (Wied, 1820) (Squamata, Tropiduridae) no Costão de Itacoatiara, Parque Estadual da Serra da Tiririca, municípios de Niterói e Maricá, RJ

O lagarto Tropidurus torquatus (Wied, 1820) possui ampla distribuição geográfica e é encontrado em abundância nas áreas onde ocorre, sendo considerada uma espécie apropriada para estudos ecológicos. No presente estudo nós analisamos o período de atividade, o uso do microhabitat, a intensidade de forrageamento, a dieta e a ecologia térmica de uma população de T. torquatus do Costão de Itacoatiara, no Parque Estadual da Serra da Tiririca, situado nos municípios de Niterói e Maricá, RJ. Os dados foram coletados em dois períodos: entre julho de 2004 e janeiro de 2008 para estudo do período de atividade, uso do microhabitat e intensidade de forrageamento, e entre julho e agosto de 2010 para estudo da ecologia térmica e dieta. Todos os indivíduos coletados eram adultos, com comprimento rostro-cloacal médio de 66,2 12,0mm para machos (n = 11) e 64,1 8,0mm para fêmeas (n = 03). O período de atividade de T. torquatus no Costão de Itacoatiara durou de 12 a 14 horas. Teve um padrão unimodal na estação seca, com pico de atividade entre 09:00h e 13:00h, durante as horas mais quentes do dia. Na estação chuvosa o padrão de atividade foi bimodal, com um pico entre 8:00h e 9:00h e outro entre 16:00h e 17:00h, ambos associados aos horários de temperaturas ambientais mais amenas. O período de atividade não diferiu entre as estações, o que pode ser explicado pelo extenso pico de atividade dos lagartos na estação seca. Os microhabitats mais utilizados foram o substrato rochoso do Costão e a bromélia, refletindo a disponibilidade destes na área. A intensidade de forrageamento não diferiu sazonalmente e o tempo médio que os lagartos ficaram parados foi maior do que o tempo médio em deslocamento. A dieta foi onívora e esteve composta por artrópodes, principalmente insetos, e material vegetal, principalmente frutos. Os principais insetos consumidos foram Formicidae, Coleoptera e Hymenoptera não-Formicidae como pequenas vespas e abelhas. Os frutos, as sementes e as flores consumidos pertenciam às cactáceas Rhipsalis cereoides e Coleocephalocereus fluminensis, para as quais T. torquatus pode ser um potencial agente dispersor de sementes na área. Lagartos maiores consumiram itens maiores, mas em menor número, indicando um balanço energético positivo. O consumo de material vegetal variou de acordo com o tamanho dos lagartos, aumentando sua proporção nos indivíduos mais velhos. A temperatura média em atividade de T. torquatus foi de 34,3 2,5C, estando na faixa de temperatura corpórea média encontrada para outras populações e para outros Tropidurus. O substrato foi a fonte de calor ambiental com maior importância relativa para a termorregulação dos lagartos durante a estação seca, explicando cerca de 48% da variação na temperatura corpórea da população. Os lagartos termorregularam de forma passiva, principalmente em relação à temperatura do substrato.

Análise cladística de táxons atribuídos aos peixes euteleósteos basais

Os teleósteos são o grupo mais diversificado entre os vertebrados e seu registro mais antigo data do Jurássico. Sua atual classificação inclui quatro clados, dentre os quais Euteleostei é o mais avançado e variado. Apesar de todos os trabalhos a respeito do grupo, ele ainda não possui diagnose, definição e composição precisas. A discordância entre autores é ilustrada pelas nove diferentes propostas filogenéticas elaboradas nos últimos 30 anos. Muitos fósseis do Cretáceo são classificados como euteleósteos basais por falta de conhecimento morfológico, enquanto outros fósseis possuem classificação sistemática controversa ou compartilham aspectos estruturais com euteleósteos basais. Nesse contexto, os objetivos da presente dissertação são avaliar o monofiletismo de euteleósteos basais e recuperar relações filogenéticas de táxons do Nordeste do Brasil, África, Europa, Ásia e América do Norte atribuídos aos euteleósteos basais. Sete táxons brasileiros (i.e., Beurlenichthys ouricuriensis, Britoichthys marizalensis, Clupavus brasiliensis, Santanasalmo elegans, Santanichthys diasii, Scombroclupeoides scutata e novo euteleósteo da Bacia de Pelotas) e 14 táxons de localidades estrangeiras (i.e., Avitosmerus canadensis, Barcarenichthys joneti, Chanoides macropoma, Clupavus maroccanus, Gaudryella gaudryi, Humbertia operta, Kermichthys daguini, Leptolepides spratiiformis, Lusitanichthys characiformis, Nybelinoides brevis, Orthogonikleithrus leichi, Pattersonella formosa, Wenzichthys congolensis e Tchernovichthys exspectatum) foram analisados através de observação direta, fotografias, desenhos e descrições e submetidos a uma análise de Sistemática Filogenética utilizando o princípio da parcimônia. Três espécies recentes (i.e., Elops saurus, Hoplias malabaricus e Salmo trutta) foram usadas como grupo externo. Sessenta e dois caracteres foram selecionados e, como resultado, seis árvores igualmente parcimoniosas foram obtidas com 325 passos, índice de consistência (CI) de 0,2523 e índice de retenção (RI) de 0,4309. O consenso estrito é representado pela seguinte topologia: ((C. marocanus), (C. brasiliensis, (H. malabaricus + S. diasii))) ((G. gaudryi, (C. macropoma + L. characiformis)), (K. daguini), ((A. canadensis, (novo euteleósteo, (S. elegans + W. congolensis), (B. ouricuriensis + B. marizalensis)), (L. spratiiformis, (S. scutata, (N. brevis + P. formosa))), (B. joneti), (O. leichi), (H. operta + T. exspectatum), indicando que euteleósteos basais não formam um grupo monofilético e que as atuais sinapomorfias propostas são insuficientes para suportar o grupo.

Ecologia alimentar e estratégias de germinação de sementes consumidas por marsupiais (Didelphimorphia: Didelphidae) em uma área de Cerrado no sudeste do Brasil

No Brasil, a Família Didelphidae é composta por 54 espécies com ampla distribuição por diferentes habitats e um padrão de consumo alimentar que pode variar desde espécies mais frugívoras até as mais insetívoras/carnívoras. O objetivo deste estudo foi avaliar a relação entre a dieta de sete espécies de didelfídeos (Caluromys philander, Didelphis albiventris, Gracilinanus agilis, G. microtarsus, Marmosa (Micoureus) paraguayana, Marmosops incanus e Metachirus nudicaudatus) e a seleção de recursos alimentares (artrópodes e frutos) disponíveis. O estudo foi realizado entre novembro de 2009 e outubro de 2011, em uma área de mata ciliar de cerrado no Parque Estadual do Rio Preto, Minas Gerais, Brasil. Artrópodes, frutos, flores e vertebrados foram consumidos em diferentes proporções pelas espécies estudadas. Flores e vertebrados foram consumidos preferencialmente na estação seca e a diversidade da dieta de todas as espécies foi maior durante a estação chuvosa. Nem todos os recursos (artrópodes e frutos) foram consumidos de acordo com sua disponibilidade na área de estudo. Apesar de abundante, Hymenoptera (Formicidade) foi rejeitado por todas as espécies, sendo consumido abaixo de sua disponibilidade local. Os didelfídeos selecionaram frutos de Melastomataceae (Clidemia urceolata e Miconia spp.) e rejeitaram frutos de Rubiaceae, um recurso altamente abundante na área de estudo. Os resultados sugerem que o frequente consumo de um item alimentar pode estar associado tanto com a preferência (seleção) por parte do consumidor, bem como com a disponibilidade local do recurso. A maior parte das sementes, que permaneceram intactas após passagem pelo trato digestório dos animais, não apresentou diferenças significativas em suas taxas de germinação quando comparadas com as sementes do grupo controle e o tempo médio de dormência das sementes consumidas pelos marsupiais variou entre 30 (Cipocereus minensis) e 175 dias (Cordiera sessilis). Gracilinanus agilis e G. microtarsus, que ocorrem em simpatria na área de estudo, apesar de apresentarem uma alta sobreposição de nicho apresentaram diferenças no uso do habitat e na diversidade da dieta.

Dinâmica de crescimento de Centrolobium robustum (Vell.) Mart. ex Benth. (Leguminosae-Papilionoideae) na Floresta Atlântica, Rio de Janeiro, Brasil

O conhecimento sobre o ritmo de crescimento radial e a idade das árvores é um aspecto básico para compreender a dinâmica das populações, bem como o desenvolvimento e a sobrevivência das espécies. Nos trópicos, entretanto, estudos populacionais com este enfoque ainda são escassos, a despeito da urgente necessidade de preservação e manejo de suas florestas. Este trabalho tem por objetivo: i) Descrever a atividade cambial e o comportamento fenológico de Centrolobium robustum (Vell.) Mart. ex Benth., correlacionando estes parâmetros entre si; ii) Avaliar a influência da sazonalidade climática e do fotoperíodo sobre a atividade cambial e o comportamento fenológico e iii) Caracterizar o padrão estrutural dos anéis de crescimento e determinar, a partir destes, a idade e as taxas de crescimento radial da espécie na Reserva Biológica do Tinguá, RJ. Para a análise da atividade cambial, amostras de câmbio foram coletadas trimestralmente, processadas segundo técnicas usuais de anatomia vegetal e observadas sob microscopia ótica de campo claro, de fluorescência, de polarização e microscopia eletrônica de transmissão. O acompanhamento fenológico foi realizado mensalmente e os índices de atividade e de intensidade foram utilizados para analisar as fenofases reprodutivas e vegetativas, respectivamente. Para a investigação dendrocronológica, foram coletadas amostras com auxílio de sonda de Pressler, as quais foram polidas e observadas sob microscópio estereoscópico. Os resultados evidenciaram um ciclo anual de atividade e dormência cambial, caracterizados, respectivamente, pela presença de células em processo de divisão e diferenciação junto ao câmbio e de células completamente diferenciadas e deposição de calose em elementos de tubo crivado adjacentes à zona cambial. A dormência cambial coincidiu com a senescência e queda foliar, enquanto a atividade foi mais evidente na presença de folhas adultas na copa. A sazonalidade da atividade cambial apresentou correlação significativa com os dados de temperatura, precipitação e fotoperíodo do mês de realização das coletas. Foi constatado o regime sazonal da atividade cambial em associação ao clima e ao comportamento fenológico da espécie, conferindo caráter anual aos anéis de crescimento. Os resultados permitiram estabelecer o padrão dendroecológico de C. robustum e as idades e taxas de crescimento da população estudada.

The Interplay between Natural Selection and Susceptibility to Melanoma on Allele 374F of SLC45A2 Gene in a South European Population

We aimed to study the selective pressures interacting on SLC45A2 to investigate the interplay between selection and susceptibility to disease. Thus, we enrolled 500 volunteers from a geographically limited population (Basques from the North of Spain) and by resequencing the whole coding region and intron 5 of the 34 most and the 34 least pigmented individuals according to the reflectance distribution, we observed that the polymorphism Leu374Phe (L374F, rs16891982) was statistically associated with skin color variability within this sample. In particular, allele 374F was significantly more frequent among the individuals with lighter skin. Further genotyping an independent set of 558 individuals of a geographically wider population with known ancestry in the Spanish population also revealed that the frequency of L374F was significantly correlated with the incident UV radiation intensity. Selection tests suggest that allele 374F is being positively selected in South Europeans, thus indicating that depigmentation is an adaptive process. Interestingly, by genotyping 119 melanoma samples, we show that this variant is also associated with an increased susceptibility to melanoma in our populations. The ultimate driving force for this adaptation is unknown, but it is compatible with the vitamin D hypothesis. This shows that molecular evolution analysis can be used as a useful technology to predict phenotypic and biomedical consequences in humans.

Ecologia e comportamento de Callitrichidae (Primates) no Jardim Botânico do Rio de Janeiro

Espécies exóticas são consideradas a segunda maior ameaça ao meio ambiente, sendo um risco às espécies nativas devido à predação, competição, hibridação e transmissão de patógenos. Callithrix jacchus e Callithrix penicillata são espécies exóticas amplamente difundidas no Estado do Rio de Janeiro. No presente estudo, dados comportamentais e ecológicos foram amostrados entre Setembro de 2008 e Agosto de 2009 usando-se o método animal focal com amostragem instantânea, acompanhando sete grupos mistos de Callithrix spp. no arboreto do Jardim Botânico do Rio de Janeiro (JBRJ). A densidade dos saguis foi estimada em cerca de 130 indivíduos por Km2. Na dieta, foram identificadas 51 espécies arbóreas fontes de exsudatos e 39 espécies fontes de frutos, folhas, flores e néctar. Os saguis se alimentaram também de invertebrados, pequenos vertebrados, e alimentos direta ou indiretamente fornecidos por visitantes do JBRJ. O consumo de exsudatos foi maior na estação mais seca, e de frutos e insetos na estação mais chuvosa. Os saguis utilizaram mais os estratos verticais intermediários e sub-bosque nas suas atividades diárias, e áreas protegidas por epífitas no dossel de 30 espécies diferentes de árvores como locais de dormida. Os saguis apresentaram relações interespecíficas harmônicas, neutras e desarmônicas com diversas espécies de aves e mamíferos. A dispersão de sementes de árvores exóticas e o uso exagerado de espécimes vegetais para gomivoria pelos saguis podem afetar a integridade da coleção do JBRJ. A alta densidade de saguis e predação de espécies da fauna local podem afetar o equilíbrio da comunidade faunística. Com base nas observações in situ, as espécies alóctones C. jacchus e C. penicillata causam danos e necessitam de manejo, que deve ser estudado e implementado para o controle criterioso de suas populações.

Sim-Colmeia: ambiente de simulação da dinâmica de uma colmeia para o ensino de Biologia

As ferramentas computacionais estão apoiando, de maneira crescente, o processo de ensino e aprendizagem em diversas áreas. Elas aumentam as possibilidades do docente para ministrar um conteúdo e interagir com seus alunos. Neste grupo de ferramentas estão as simulações baseadas em sistemas multiagentes. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo apresentar um ambiente de simulação do crescimento populacional de uma colmeia para o ensino de Biologia. As variáveis do sistema podem ser alteradas visando analisar os diferentes resultados obtidos. Aspectos como duração e tempo da florada das plantações, conhecidos como campos de flores, podem ser manipulados pelo aluno. A abordagem multiagentes em Inteligência Artificial Distribuída foi a solução escolhida, para que o controle das atividades do aplicativo fosse feito de maneira automatizada. A Realidade Virtual foi utilizada para acrescentar aspectos importantes do processo que não podem ser visualizados pela simulação matemática. Uma síntese da utilização de tecnologias na educação, em especial da Informática, é discutida no trabalho. Aspectos da aplicação no ensino de Biologia são apresentados, assim como resultados iniciais de sua utilização.

Redesenho urbanístico de assentamentos informais com vistas à conservação da água e sustentabilidade ambiental.

Essa Tese apresenta um framework para implementação de redesenho urbanístico de assentamentos informais no contexto da corrente atual do planejamento urbano integrado aos dos recursos hídricos, focado na conservação da água e na sustentabilidade ambiental. Entre outros, sugere-se a implantação do desenho urbanístico de forma participativa e colaborativa. Apresenta-se, de forma ilustrativa proposta de redesenho para a comunidade da Vila Cascatinha localizada na Baixada de Jacarepaguá, Rio de Janeiro, região de expansão da cidade, que serviu como objeto de estudo. A área do assentamento é de indefinição fundiária e atualmente é ocupada por aproximadamente 900 famílias. O framework baseia-se na corrente do urbanismo de baixo impacto, sobretudo do Low Impact Urban Design and Devolopment (LIUDD). Os dispositivos são implantados na escala local, de forma descentralizada para a conservação e manejo das águas pluviais no meio urbano. A pesquisa está inserida no Projeto HIDROCIDADES, desenvolvido dentro dos princícpios da metodologia de pesquisa-ação proposta por Thiollent. Foi realizado trabalho de campo e entrevistas guiadas, tendo sido identificado um percentual expressivo de moradores descendentes de antigos pequenos produtores agrícolas. Na pesquisa, moradores elencaram os principais problemas do assentamento. Além disso, foram diagnosticadas potencialidades dos moradores, dentro do conceito de Tecnologia Social. A prospecção entre os moradores também procurou verificar, em um contexto de colaboração, o conhecimento e a aderência dos moradores às estruturas urbanísticas praticadas no contexto da corrente Desenho Urbano de Baixo Impacto. Ao final deste processo foi gerada proposta de reurbanização sustentável do assentamento estudado, bem como proposta de moradias coletivas sustentáveis. Guardando as devidas especificidades, espera-se que a proposta apresentada possa ser aplicada a outros assentamentos de paisagem similar.