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.

A influência de uma espécie exótica invasora, Artocarpus heterophyllus Lam. (jaqueira), sobre uma comunidade de pequenos mamíferos e sua interferência na dinâmica de dispersão de sementes nativas

Atualmente, sabe-se que danos causados por espécies exóticas invasoras são umas das principais causas de extinção de espécies, afetando mais seriamente espécies que evoluíram em ilhas. A jaqueira, Artocarpus heterophyllus Lamarck (Moraceae) é originária das florestas tropicais da Índia. Foi introduzida no Brasil ainda no período Colonial e atualmente é invasora em áreas de Mata Atlântica, incluindo a Ilha Grande, RJ. Durante três anos foram amostrados bimestralmente 18 grades, 10 com diferentes densidades de jaqueiras e oito sem jaqueiras. Em cada grade foram colocadas 11 armadilhas de captura de mamíferos, que ficavam abertas durante três dias consecutivos por mês. No laboratório as fezes de todos os animais capturados foram analisadas para verificar a dieta e a quantidade de sementes nativas defecadas. Para verificar as espécies capazes de predar e dispersar sementes de jaca, fizemos testes com sementes de jaca atados a carretéis e armadilhas fotográficas. Neste contexto, o estudo teve como objetivo verificar a influência da jaqueira na comunidade de pequenos mamíferos e na dispersão de sementes de espécies nativas. Os resultados mostraram que em áreas com maior densidade de jaqueiras adultas, houve uma maior abundância de espécies frugívoras e a diminuição da abundância de espécies mais insetívoras. Embora a jaqueira não tenha influenciado no consumo de itens de origem animal e vegetal entre áreas com e sem jaqueiras e durante os períodos de maior e menor frutificação, essa espécie desfavoreceu a dispersão de sementes nativas. Em áreas com maior densidade de jaqueiras verificamos uma quantidade menor de sementes nativas sendo defecadas pelos pequenos mamíferos. O número de sementes defecadas durante o período de menor frutificação das jaqueiras não foi significativo em relação ao período de maior frutificação e em todos os períodos somados. Já em relação à frequência de fezes contendo sementes nativas, os resultados das regressões simples foram significativos para todos os períodos. O fruto da jaqueira A. heterophyllus foi mais consumido por D. aurita, T. dimidiatus eCuniculus paca, sendo que D. auritanão teve influência sobre a predação e a dispersão de sementes de jaca. Os roedores T. dimidiatuse C. paca foram registrados pelas armadilhas fotográficas predando 20% e 16% das sementes de jaca e carregaram 65% e 44% das sementes, respectivamente. Os testes com carretel mostraram que 86% das sementes foram predadas, 10% foram deixadas intactas no local e apenas 4% foram dispersas a pequenas distâncias, entre 2 e 15 metros, sendo possível que esses roedores propiciem a dispersão dessa espécie exótica e invasora para novas áreas

Chuva de sementes: dinâmica de dispersão na presença de uma espécie exótica invasora, Artocarpus heterophyllus Lam. (jaqueira), no Parque Estadual da Ilha Grande, Angra dos Reis, RJ

A chuva de sementes é a dinâmica de dispersão de uma floresta, representando o que chega ao solo por meio dos agentes dispersores. Na comunidade de plantas, as síndromes de dispersão predominantes permitem entender os estádios sucessionais, estrutura e o nível de conservação da vegetação. No Brasil, a jaqueira, Artocarpus heterophyllus, é considerada uma espécie exótica invasora, que foi introduzida no período colonial. Essa invasão biológica pode comprometer a dispersão dos diásporos de espécies nativas pela chuva de sementes, já que a dispersão é influenciada pela distribuição espacial das plantas e pelas barreiras presentes no ambiente. O trabalho teve por objetivo verificar se a jaqueira, por ser uma espécie exótica invasora, influência na composição e abundância da chuva de sementes. O estudo foi realizado em floresta Atlântica, localizada no Parque Estadual da Ilha Grande, RJ. Foram utilizados para a coleta da chuva de semente 16 coletores de 1m de diâmetro, em áreas com (C) e sem (S) jaqueira, totalizando 32 coletores verificados mensalmente durante um ano de coleta. As análises estatísticas realizadas foram ANOVA, Regressão e NMDS, com o objetivo de verificar se a presença da jaqueira estaria influenciando na chuva de sementes quanto a riqueza, composição e abundância. Foram coletadas 320 amostras e contabilizadas 166.376 sementes, sendo encontrados 84 morfoespécies, 29 espécies em 25 famílias e 55 morfoespécies não identificadas. As áreas sem (S) jaqueira apresentaram maior riqueza, menor abundância e maior diversidade. Nas áreas com jaqueira (C) a abundância de sementes nativas apresentou uma relação negativa com a abundância dessa exótica nas parcelas. A composição e a abundância dos diásporos não tiveram uma separação nítida entre as áreas com e sem jaqueiras, como mostrado no NMDS. Porém, quando analisado o primeiro eixo do NMDS com a abundância de jaqueiras, a ordenação das grades mostrou ter uma relação com a abundância de jaqueiras. As principais síndromes de dispersão observadas no trabalho, referente às espécies que foram identificadas, foram à anemocoria e a zoocoria, sendo esta ultima síndrome a mais abundante entre as áreas. Os resultados mostraram que a presença das jaqueiras afeta, negativamente a chuva de sementes no Parque Estadual da Ilha Grande. Uma menor riqueza e abundância de sementes nativas alcançaram o solo nas áreas com jaqueira (C) podendo afetar a sucessão e a dinâmica da floresta.

Análise Completa das Fibras de Bragg de Núcleo Oco.

A evolução nos sistemas digitais de comunicação está intrinsicamente relacionada ao desenvolvimento da tecnologia de fibras ópticas. Desde a sua criação, na década de 60, inúmeras pesquisas vem sendo realizadas com o intuito de aumentar a capacidade de informação transmitida, por meio da redução da atenuação, controle da dispersão cromática e eliminação das não-linearidades. Neste contexto, as Fibras de Bragg surgem como uma estrutura de grande potencialidade para se minimizar tais inconvenientes. As fibras de Bragg possuem um mecanismo de operação diferente em relação às fibras tradicionais de suportar os modos confinados. Nelas, o núcleo possui um baixo índice de refração, e a casca é constituída por anéis dielétricos de diferentes índices de refração, alocados alternadamente. Para uma fibra de Bragg com núcleo oco, como a considerada neste trabalho, há perdas decorrentes dos modos de fuga. Portanto, a análise da dispersão destas estruturas se situa no plano complexo, tornando-a muito difícil. Esta dissertação será fundamentada em uma estratégia imprescindível à análise dos modos transversais TE0m, TM0m e dos híbridos. Os resultados encontrados são validados confrontando-os com os obtidos na literatura. O trabalho discutirá as perdas e dispersões dos modos citados, e os resultados obtidos poderão nortear as pesquisas das fibras de Bragg.

James Clerk Maxwell e a unidade do mundo: modelos e metáforas na construção de teorias científicas

Esta é uma pesquisa sobre o uso de metáforas na construção de modelos por parte do físico escocês James Clerk Maxwell. O objetivo da pesquisa foi buscar compreender de que maneira o uso de metáforas e modelos é legítimo na ciência e em que medida contribui para seu sucesso. Além disso, busca compreender em que medida o uso de artifícios como modelos e analogias entre ramos distintos da ciência são impulsionadores de sucesso explicativo e preditivo da teoria do físico estudado. Explora as crenças teológicas e filosóficas do autor, que vê o mundo como unidade, permitindo a analogia entre ramos distintos da física. Seus desenvolvimentos em torno de teorias como calor, cores, óptica, magnetismo e eletricidade permitem evidenciar essa visão em todo o seu trabalho. Maxwell é considerado inaugurador de nova metodologia com o uso de modelos e metáforas. Explora o desenvolvimento da teoria das cores, da descrição matemática da estabilidade dos anéis de Saturno e o desenvolvimento da teoria dos gases como preâmbulo à discussão da teoria do eletromagnetismo. Descreve o desenvolvimento teórico do eletromagnetismo em seus diversos momentos. A construção da teoria do eletromagnetismo evidencia paulatino abandono do mecanicismo, uso intenso de modelos e metáforas temporários e ênfase na quantificação e no uso de experimentos. Discute o relacionamento de Maxwell com as discussões filosóficas, sociais e teológicas de sua época, seu engajamento em atividades práticas nesse sentido e suas influências científicas e filosóficas. Descreve e discute os textos filosóficos do cientista, em que se evidenciam sua ontologia, suas crenças teológicas e sua concepção de analogias. Discute a questão do uso de analogias em ciência e compara diversos autores que abordam o tema. A metodologia utilizada foi a de levantamento bibliográfico com análise crítica da literatura do autor e de seus comentadores, além de comentário crítico sobre os textos primários e secundários. Conclui que o sucesso científico de Maxwell deve-se à sua aposta numa unidade do mundo garantida por Deus, bem como na unidade entre o mundo e a mente humana, posturas que mostraram ser bem-sucedidas quando aplicadas à metodologia científica. Conclui também pela legitimidade e necessidade do uso de metáforas e modelos no empreendimento científico.

栽培牡丹起源研究

牡丹在中国被称作“花中之王”。我国不仅是全部野生牡丹的原产地，也是栽培牡丹最早的驯化地。野生牡丹共有8个种，分布于云南、四川、湖北、甘肃、陕西、山西、安徽、河南和西藏等9省区，因其具有很大的观赏和药用价值，而在中国和世界温带地区广泛栽培。本研究利用形态特征和4个核基因片段（三个Adh 基因和GPAT基因片断）的核苷酸序列变异对牡丹组的种间系统发育关系进行了分析，并对我国栽培牡丹四个品种群的101个代表品种的可能祖先进行了形态学鉴定和分子诊断标记研究。在此基础上，利用核编码叶绿体表达的GPAT基因的（大内含子）部分序列和叶绿体基因组的trnS – trnG 和 rpS16 – trnQ两个基因间隔区的DNA序列变异重建了栽培牡丹37个代表品种和26个野生居群间的谱系关系。结果表明：（1）GPAT基因树是迄今得到的分辨率最好，并具有很高自展值支持的牡丹组种间系统发育关系树;（2）GPAT基因树和形态学证据一致支持银屏牡丹（P. suffruticosa ssp. yinpingmudan）, 凤丹（P. ostii）, 紫斑牡丹（P. rockii）, 卵叶牡丹（P. qiui）, 和矮牡丹 （P. jishanensis） 参与了栽培牡丹的起源;（3）叶绿体DNA单倍型网络树（network）进一步证实上述5个祖先类群的4个（矮牡丹除外）可能参与了栽培牡丹的母系起源。37个品种的GPAT基因谱系和叶绿体DNA单倍型网络树一致表明银屏牡丹是栽培牡丹最主要的祖先，其次是紫斑牡丹、凤丹、和卵叶牡丹;（4）我们的分子证据不支持形态学证据关于矮牡丹是栽培牡丹最主要的野生祖先的推测;（5）形态学和分子诊断标记证据表明，101个品种中有65.35 % 的品种具有两个以上野生种的特征，18.81 % 品种同时具有 Eco R I (+) 和 InDel51(+)物种特异分子标记。对37个品种的GPAT基因谱系和叶绿体DNA谱系比较发现，其中35个可能是杂种起源。另外，对7个古代牡丹品种（据文献记载）的GPAT基因的不同克隆类型进行测序和谱系分析，结果表明其中4 个为杂种起源。上述证据充分表明杂交和（或）渗入杂交在牡栽培牡丹的起源和进化中发挥了重要作用。根据本研究的结果，结合现有的形态学数据、考古记录，以及有关牡丹栽培和驯化历史的记载，我们对栽培牡丹的起源和驯化历史总结如下。牡丹的栽培迄今有1,600 – 2,000年，栽培牡丹最迟起源于1，500年前。最初通过驯化和对突变的选择获得原始品种。由于牡丹品种可以通过无性和（或）有性方式进行繁殖，其后新的品种通过如下方式产生：（1）对突变的选择，（2）对栽培类型和野生种之间或栽培类型之间杂交和（或）渗入杂交产生的实生苗的选择。由于绝大部分（如果不是全部）早期的原始品种已绝灭，现有栽培牡丹是起源于各种人工和自然进化力共同作用的结果，其中包括多次驯化、人工选择、突变、杂交和渗入杂交等。据作者所知，栽培牡丹的这种 ‘compilospecies’ 起源和驯化模式是目前已研究过的主要栽培作物中未见报道的。 因此，本研究不仅为栽培牡丹的多系起源和驯化历史提供了可信的分子证据，同时也为利用单拷贝基因的内含子序列构建栽培作物及其近缘野生祖先间的种系发生关系提供了成功的例子。另外，本研究也为同时利用核和叶绿体基因组的非编码DNA序列研究杂交在栽培作物的起源和进化的中作用提供了成功的例子。

基于广义模型和分类回归树的中国常见树种地理分布模拟研究

研究植被、物种分布与环境的关系一直是生态学中的重点。长期以来，在全球变化与陆地生态系统的研究中，主要研究重点是对大尺度植被分布的模拟和预测，并建立了大量的气候－植被分布关系模型。而对于物种潜在分布的模拟和预测，国内外相关的研究较少。近年来，随着统计技术和地理信息系统的发展，用于预测物种分布的统计模型技术得到了迅速的发展。统计模型技术已被广泛应用于生物地理分布、植物群落、生物多样性、气候变化影响评估等方面。 本论文基于当前在物种分布研究中应用广泛的广义线性模型、广义加法模型及分类回归树3种统计模型技术，对我国常见树种的地理分布进行模拟分析，并比较不同模型模拟精度的优劣，将模拟精度较高的模型应用于预测未来气候情景下我国几种主要树种的未来潜在地理分布。 基于建立的广义线性模型（GLM）、二次项逐步回归广义线性模型（SGLM）、广义加法模型（GAM）和分类回归树（CART）4个模型对我国20种常见树种地理分布进行模拟，结果表明，4个模型均有较高的模拟精度。GAM的模拟精度最高;添加二次项并进行逐步回归有效的提高了GLM的模拟精度;CART是一种基于规则的模型技术，模拟结果比GLM稍好，比GAM略差。 对不同树种的模拟分析表明，4个模型对于主要分布在暖温带落叶阔叶林区域的油松、辽东栎分布的模拟结果较差;GLM对分布在温带针阔混交林中红松、蒙古栎、胡桃楸和糠椴的模拟结果不太理想;4个模型对分布在中国亚热带常绿阔叶林区域的树种均表现出较高的模拟精度;对广布种也表现出很高的模拟精度。 结合地理信息系统，以地图形式将青冈、油松的模拟结果表示出来。结果表明：地理信息系统直观的反映出了模型模拟结果差异。4个模型均能很好模拟青冈的分布，且模拟结果接近;而对油松分布模拟结果4个模型均不甚理想，以GLM最差。这些结果与模型模拟评估结果相吻合。 在未来气候变化情景下，基于4个模型模拟结果优劣，以我国三种主要造林树种马尾松、油松、红松和两种常见树种青冈、蒙古栎为研究对象，分析其未来变化趋势。结果表明，未来气候变化情景下，对于马尾松而言，4个模型均预测马尾松在基本保持原有分布的基础上，其未来潜在分布区域均有所扩大，且有向西和向北扩展的趋势;对于油松而言，基于GLM、SGLM和GAM3个模型，油松的未来潜在分布除有北移的趋势外，其分布区还将向东北和西南两个方向扩展;对于红松而言，基于SGLM、GAM和CART3个模型的预测结果较为接近，即红松的未来潜在分布区域将有所减少;对蒙古栎而言，4个模型预测蒙古栎未来分布均将向西扩展;对青冈而言，4个模型预测青冈能基本保持其原有分布区，并向西和向北扩展，其中CART预测结果还表明，青冈在广东南部及广西南部的分布区域将消失。

Coping with excess salt in their growth environments: osmoregulation and other survival strategies deployed by the mangroves

Mangroves are defined as a collection of woody plants and the associated fauna and flora that use a coastal depositional environment. Here the specific effects of salinity changes in mangroves have been examinated.

古田山大样地木本植物根萌现状及优势种群根萌空间格局分析

　　已有研究表明，萌生现象对森林恢复和植被演替等生态过程中具有及其重要的意义，作为一种可以和种子繁殖“抗衡”的直接的再生方式，森林萌生更新已受到越来越多的关注。近年来萌生生态学的研究主要针对于萌生的生态功能如对个体生活史策略的影响、在植被演替中的作用、对物种多样性影响等方面，研究的切入点大多注重相关的环境因子、遗传因子或自然和人为干扰如砍伐、火烧、大风等引起的萌生现象，针对原始森林演替的研究相对较少，针对“长期动态监测样地”的萌生现象则更少。由于长期动态观测样地具有固定和长期观察的特有优点，这对物种共存、格局及维持机制、植被演替等生物多样性热点问题的研究带来了难得的机遇和条件。 我国是地球上亚热带常绿阔叶林分布面积最广，发育最为典型的区域，我国亚热带常绿阔叶林的生物多样性极高,仅次于热带雨林。目前对亚热带常绿阔叶林物种共存、分布格局、群落演替等的研究相对较少。参照美国史密森热带研究所的热带森林研究中心(Center for tropical forest science，CTFS)森林动态样地的操作规范，中国森林生物多样性研究网络在中国从南到北按主要森林类型建立了5块20～25hm2的森林大样地。作为中国森林生物多样性长期监测网络的重要组成部分，古田山样地分布着典型的中亚热带常绿阔叶林。本论文在24hm2古田山中亚热带常绿阔林长期监测样地调查的基础上，重点从古田山大样地木本植物根萌现状及优势种群根萌空间格局等方面进行具体分析，试图了解古田山大样地根萌植物的种类组成、个体大小、数量、地理区系成分特点等基础特征，同时选择大样地乔灌木层的优势树种，重点分析优势种群根萌的空间分布格局及其特点，以便加深了解优势物种根萌的种内、种间的共存关系，也将对优势植物根萌植物的分布和样地生境的关系作出有益尝试。本文最后通过比较优势物种的主干和根萌空间分布格局等方面的相关性进一步揭示根萌在群落组成中的地位和作用。本研究将为亚热带常绿阔叶林根萌植物的长期动态研究积累基础资料，对了解常绿阔叶林根萌植物现状以及空间分布格局等方面起到积极的探索意义，同时对揭示根萌现象在亚热带常绿阔叶林物种多样性维持机制中的地位和作用也将起到一定的推动作用。

Ferroelectric liquid crystal mixtures containing chiral ether and ester compounds with the 2-arylidene-p-menthan-3-one skeleton

Some 1R,4R-2-(4-phenylbenzylidene)-p-menthane-3-one derivatives containing the ether or ester linking group between benzene rings of the arylidene fragment have been studied as chiral dopants in ferroelectric liquid crystal systems based on the eutectic mixture (1:1) of two phenylbenzoate derivatives CmH2m+1OC6H4COOC6 H4OCnH2n+1 (n = 6; m = 8, 10). The ferroelectric properties of these compositions (spontaneous polarization, rotation viscosity, smectic tilt angle as well as quantitative characteristics of their concentration dependences) were compared with those for systems including chiral dopants containing no linking group. Ferroelectric parameters of the induced ferroelectric compositions studied have been shown to depend essentially on the presence of the linking group between benzene rings and its nature as well as on the number of the benzene rings in the rigid molecular core of the chiral dopants used. For all ferroelectric liquid crystal systems studied, the influence of the chiral dopants on the thermal stability of N*, SmA and SmC* mesophases has been quantified. The influence of the linking group nature in the dopant molecules on the characteristics of the systems studied is discussed taking into account results of the conformational analysis carried out by the semi-empirical AM1 and PM3 methods.