Cultura de tecidos e conservação in vitro de Passiflora foetida L.

O gênero Passiflora ocorre principalmente em regiões de clima tropical, sendo o Brasil um importante centro de diversidade. Passiflora foetida L. é uma espécie silvestre que apresenta características de interesse ornamental e medicinal. O objetivo deste trabalho foi o estabelecimento de sistemas de cultura de tecidos e criopreservação para P. foetida. Explantes caulinares foram excisados de culturas primárias obtidas a partir de plântulas derivadas da germinação in vitro. Para isso foram inoculados em meio MSM, suplementado com diferentes concentrações de ANA, PIC, TDZ e BAP utilizado isoladamente ou em combinação com ANA, e mantidos na presença ou ausência de luz. Foi observada a produção de brotos, calos e raízes adventícias, de acordo com o tipo e a concentração do regulador de crescimento testado e da condição de cultura utilizada. A produção de plantas ocorreu via organogênese direta e indireta em resposta a BAP, enquanto que a formação de calos não morfogênicos foi observada a partir de ambos explantes em resposta a PIC. A produção de raízes adventícias ocorreu em resposta a ANA. Tendo em vista a produção de raízes observada em meio sólido, segmentos internodais foram inoculados em meio líquido suplementado com diferentes auxinas e mantidos em imersão contínua ou sobre pontes de papel de filtro. A maior taxa de multiplicação de raízes foi observada a partir de entrenós mantidos no sistema de ponte de papel de filtro, em resposta a ANA. Segmentos radiculares excisados das culturas primárias também foram utilizados visando à produção de brotos e a multiplicação de raízes. Contudo, apenas foi observada a formação de gemas, sem posterior desenvolvimento de brotos. Além disso, a capacidade proliferativa dos segmentos radiculares inoculados em meio suplementado com ANA foi menor que a obtida a partir dos entrenós cultivados nas mesmas condições. Neste trabalho, foram também testados diferentes protocolos de criopreservação para ápices caulinares de P. foetida por meio de vitrificação e encapsulamento-vitrificação. A recuperação de plantas pós-congelamento foi observada unicamente a partir de ápices encapsulados e expostos à solução de vitrificação PVS2 por 120 minutos. Tendo em vista o potencial medicinal já descrito para P. foetida, através dos diferentes sistemas de cultura desenvolvidos neste trabalho serão obtidos materiais para a avaliação de diferentes atividades biológicas.

Distribuição e conservação de Lonchophylla bokermanni Sazima, Vizotto & Taddei 1978 (CHIROPTERA: Phyllostomidae)

Lonchophylla bokermanniSazima, Vizotto & Taddei, 1978 é uma espécie de morcego nectarívoro de médio porte endêmica do sudeste brasileiro. Pouco se sabe sobre sua biologia e distribuição geográfica, e por isso mesmo é classificada pela União para Conservação da Natureza (IUCN) como Deficiente de Dados. Está, no entanto, na lista brasileira da fauna ameaçada de extinção, sendo considerada Vulnerável por apresentar distribuição restrita, populações pequenas e isoladas, e estar vivenciando uma rápida destruição de seus habitats.Uma das mais importantes lacunas no conhecimento sobre L. bokermanni é o seu padrão de distribuição geográfica. Esta espécie possui uma distribuição disjunta, com uma forma na porção interior de sua distribuição, restrita aos arredores de sua localidade tipo, e uma forma com uma distribuição mais ampla, entre a Serra do Mar e o litoral. Existe a possibilidade de que a forma costeira possa corresponder a uma espécie ainda não descrita, visto que possui antebraços menores e algumas medidas cranianasdiferentes em relação a forma do interior.Nesta dissertação procuro gerar dados quantitativos mínimos necessários para determinar o status de conservação de L. bokermanni segundo os critérios da IUCN. Tendo em vista as incertezas taxonômicas, sempre que possível as análises foram feitas com três conjuntos de dados: i) todos os registros de ocorrência, assumindo que representam uma única espécie, ii) apenas com os dados da forma do interior, assumindo que representam L. bokermanni, e iii) apenas com os dados da forma costeira, assumindo que representam uma nova espécie. No primeiro capítulo foram identificadas áreas prioritárias para a busca de novas populações de L. bokermanni Essas áreas apresentam as condições climáticas e altitudinais típicas para a espécie, mantêm sua cobertura florestal, têm poucos inventários de quirópteros e estão fora da área de distribuição conhecida da espécie. O capítulo também apresenta o resultado da busca em campo por novas populações da espécie em três destas áreas prioritárias, ao sul da distribuição conhecida. No segundo capítulo a probabilidade de detecção e ocupação de Lonchophylla bokermanni foi modelada em escala regional e local, utilizando covariáveis ambientais e metodológicas que podem explicar os padrões encontrados. O grau de incerteza na distribuição conhecida da espécie foi avaliado, e estimou-se o esforço mínimo necessário para termos confiançana ausência da espécie em uma localidade. No terceiro capítulo a informação apresentada nos capítulos anteriores foi utilizada para determinar o status de conservação de L. bokermanni (segundo o critério de Extensão de Ocorrência da IUCN), discutir o estado atual de conhecimento sobre a espécie e as consequências de possíveis mudanças taxonômicas para seu status de conservação.

Um turismo de base comunitária para o Parque Nacional do Itatiaia: estudo sobre conflito socioambiental em unidade de conservação.

O Parque Nacional do Itatiaia, fundado em 1937, é o primeiro Parque Nacional do Brasil e apresenta dois planos distintos em seus espaços Parte Alta e Parte Baixa compreendendo municípios dos estados do Rio de Janeiro e Minas Gerais. O estudo do conflito socioambiental existente no Parque Nacional do Itatiaia (PNI) foi realizado, nesta tese, a partir do processo de ampliação territorial ocorrido nesta Unidade de Conservação, em 1982, que incorporou pequenas propriedades particulares ao território da Parte Alta do PNI sem que o Estado efetivasse as indenizações e as desapropriações territoriais preconizadas pela legislação ambiental brasileira para unidades de conservação de proteção integral (SNUC Lei Federal n. 9.985/2000). A caracterização do PNI foi feita levando-se em consideração as correntes ambientalistas que fundamentaram a criação de áreas protegidas desde o surgimento da primeira unidade de conservação nos Estados Unidos da América, no séc. XIX. As assimetrias identificadas nas relações de poder estabelecidas pelos atores sociais envolvidos na questão fundiária do PNI foram destacadas com base nas contribuições do campo da ecologia política. Nessa perspectiva, o estudo caracterizou a relação das comunidades tradicionais com o meio ambiente e as práticas socioambientais dela decorrentes e identificou alternativas de sustentabilidade socioambiental para enfrentamento dos conflitos fundiários existentes no PNI. A possibilidade de desenvolvimento de práticas produtivas alternativas à agropecuária, como o turismo de base comunitária, por exemplo, que permite a inclusão das famílias residentes no território do PNI até que se conclua o processo de regularização fundiária e a sua consolidação territorial, foi ressaltada com vistas a apontar a construção de um arranjo institucional como estratégia de compatibilização de dois direitos fundamentais garantidos pela Constituição Federal de 1988 (CF/88): o direito ao meio ambiente equilibrado e o direito cultural. Nesse parque, a atividade turística manifesta-se como uma das alternativas viáveis para o enfrentamento dos conflitos sobre a ocupação fundiária, tendo em vista que políticas públicas de turismo têm concebido ações de geração de trabalho e renda, de inclusão social e de sustentabilidade econômica e ambiental. A adoção da metodologia de pesquisa qualitativa, com base na técnica de observação participante, permitiu a imersão do pesquisador na problemática vivenciada por comunidades tradicionais que vivem em UCs e possibilitou a obtenção de dados singulares que auxiliaram na interpretação dos resultados. A partir das análises empreendidas com base no trabalho de campo e nas entrevistas, esta tese reforça a importância da celebração de um arranjo institucional entre o Estado brasileiro, por meio do órgão ambiental, e as famílias residentes nas comunidades da Serra Negra e da Vargem Grande, dentro dos limites territoriais do PNI, como forma de se criar uma alternativa sustentável aos impasses vivenciados pelo Estado brasileiro frente às reivindicações de grupos sociais envolvidos em conflitos socioambientais, não só no PNI, mas em diversas Unidades de Conservação do Brasil.

Distribuição e conservação dos genes que codificam as proteínas VgrG e Hcp em espécies de Aeromonas

Aeromonas spp. são bastonetes Gram negativos amplamente distribuídos nos ambientes aquáticos, com relatos de isolamento em água de abastecimento público e alimentos. Este micro-organismo possui potencial de causar doenças intestinais e extraintestinais cuja patogenicidade está associada a sua virulência multifatorial. Diversos determinantes de virulência de Aeromonas já foram identificados, incluindo sistemas de secreção de proteínas. O sistema de secreção tipo VI (SST6) é o mais recente sistema de secreção de proteínas identificado em bactérias cuja presença em estirpes no gênero Aeromonas pode implicar atividades de citotoxicidade para o hospedeiro, pois esse sistema é capaz de injetar moléculas efetoras dentro da célula, interferindo diretamente nos processos celulares. A fim de determinar a presença e analisar a distribuição dos genes hcp e vgrG codificadores das proteínas efetoras do SST6 em Aeromonas spp. o presente estudo examinou 119 cepas isoladas de diversas origens pela técnica da PCR após o desenho de oligonucleotídeos iniciadores específicos. Objetivamos ainda analisar a variabilidade genética interespecífica dos genes hcp e vgrG a partir de dados de sequenciamento. Os resultados obtidos indicaram a distribuição dos genes vgrG e hcp em 46% das cepas de Aeromonas hydrophila e Aeromonas caviae de diferentes origens. Entre as cepas de A. hydrophila a maior frequência foi observada nas cepas isoladas de humanos, onde todas foram positivas para os iniciadores que amplificaram um produto de 541 pb do gene vgrG e 418 pb do gene hcp. Entre as cepas de A. caviae, a incidência de genes vgrG e hcp foi mais elevada nas cepas isoladas de alface (60%) e peixes (50%). As cepas analisadas de origem ambiental apresentaram índice total de 36% de positividade, apresentando frequência de 60% e 22% em A. hydrophila e A. caviae, respectivamente. Os dados obtidos da análise de cepas de origem alimentar mostraram a presença dos genes vgrG e hcp em 67% (A. hydrophila) e 60% (A. caviae) das cepas isoladas de folhas de alface. Nas cepas isoladas de queijo os genes foram encontrados em 67% e 12,5% das cepas de A. hydrophila e de A. caviae, respectivamente. O alinhamento múltiplo entre as sequências dos segmentos dos genes hcp e vgrG obtidas no sequenciamento indicou grau de identidade nucleotídica de 75 a 100% entre as sequências de hcp e 80 a 100% entre as sequências de vgrG. Em conclusão, nossos resultados indicaram que os iniciadores desenhados foram capazes de detectar suas sequências alvo em cepas de A. caviae e outras espécies de Aeromonas, sugerindo a existência de homologia entre os genes nas diferentes espécies, confirmada após sequenciamento de DNA. Os dados indicaram que esses genes estão distribuídos em várias espécies de Aeromonas e em cepas isoladas de diversas fontes. Ressaltamos a prevalência de cepas de A. hydrophila PCR-positivas em isolados clínicos, sugerindo a participação do SST6 no complexo universo da virulência multifatorial que permeia esse micro-organismo

Restauração de imagens de microscopia de força atômica com uso da regularização de Tikhonov via processamento em GPU

A Restauração de Imagens é uma técnica que possui aplicações em várias áreas, por exemplo, medicina, biologia, eletrônica, e outras, onde um dos objetivos da restauração de imagens é melhorar o aspecto final de imagens de amostras que por algum motivo apresentam imperfeições ou borramentos. As imagens obtidas pelo Microscópio de Força Atômica apresentam borramentos causados pela interação de forças entre a ponteira do microscópio e a amostra em estudo. Além disso apresentam ruídos aditivos causados pelo ambiente. Neste trabalho é proposta uma forma de paralelização em GPU de um algoritmo de natureza serial que tem por fim a Restauração de Imagens de Microscopia de Força Atômica baseado na Regularização de Tikhonov.

Planejamento ambiental da bacia hidrográfica do Rio Guapi-Macacu: estudo da paisagem e qualidade ecológica

Os estudos de relação entre a paisagem e a água doce vêm sendo aprofundados pela comunidade científica e pelos propositores de políticas públicas, principalmente, para atender às demandas sobre as maneiras que este sistema ambiental pode ser alterado e na identificação das implicações políticas e ecológicas destas mudanças. Quanto mais se torna intenso e diversificado o uso dos corpos hídricos e da paisagem em bacias hidrográficas maior é a necessidade de se definir formas de planejamento, gerenciamento e gestão ecológica desses ecossistemas. O completo entendimento do funcionamento e dos processos ecológicos que ocorrem em uma bacia hidrográfica exige conhecimento simultâneo de seus sistemas aquáticos e terrestres, da biodiversidade, da fisiografia, da geologia e de sua conservação, temporal e espacial. Este entendimento e conhecimento da área de interesse são vitais para proposições de instrumentos ambientais legais, como Unidades de Conservação (UCs). É muito importante que a fundamentação destas propostas tenha como eixo principal o funcionamento dos ecossistemas e das paisagens, de forma a garantir uma maior conectividade e integração entre água (doce, salobra e salgada) e terra, e seus múltiplos usos. A presente tese foi desenvolvida com base neste contexto, apresentando e aplicando metodologias integradoras, seja na ecologia de paisagem (EP), seja na relação entre os ambientes dulcícola e terrestre. O objetivo principal deste trabalho foi o desenvolvimento de processos para planejamento ambiental em BHs, através do diagnóstico, compreensão e análise do funcionamento e dinâmica da paisagem e de ecossistemas de rios e córregos, apoiados no uso de geotecnologias. De acordo com os resultados obtidos, a BHGM ocupa uma área de 1260,36 km e 204,69 km de perímetro. É uma bacia com forma mais alongada que circular (KC = 1,6144e IC =0,4747 km/km) que indica uma menor susceptibilidade a enchentes em condições normais de precipitação exceto em eventos de intensidades anômalas. O mapeamento base (2007) realizado indicou que a bacia possuía 34,86% de uso antrópico e 64,04 % de remanescente florestal. Os dados de fitofisionomia potencial indicaram predominância da classe Florestas Ombrófila Densa Submontana (40%) e de Terras Baixas (39%). Foram estabelecidas para bacia 269 unidades de paisagem (integração da geomorfologia, geologia, fitofisionomia e uso da terra e cobertura vegetal (2007)) que junto com os dados de métrica de paisagem constituíram a proposta integrativa da tese para ecologia de paisagem. Em relação à qualidade ambiental foram adotados o índice de avaliação visual (IAV), o índice multimétrico físico-químico bacteriológico e o índice biótico estendido (IBE). A comparação entre estes índices demonstrou a confirmação entre os seus resultados para a maioria dos pontos amostrados nas áreas de referência e de pelo menos dois índices para os pontos intermediários e impactados. Foram propostos também dois cenários para a bacia: um considerando as condicionantes e medidas compensatórias vinculadas à licença prévia do complexo petroquímico do Estado do Rio de Janeiro (COMPERJ); e outro, sem considerar estas condições. O primeiro indicou a realização da restauração ecológica, seguindo as diretrizes do mapa síntese, integrada para restauração da paisagem.

Conservação de morcegos no estado do Rio de Janeiro: como e onde já foram amostrados e que locais merecem atenção

A demarcação de Unidades de Conservação é uma forma supostamente eficaz para a conservação da biodiversidade. A Mata Atlântica é caracterizada por apresentar uma elevada biodiversidade e altos níveis de ameaça. O estado do Rio de Janeiro encontra-se totalmente inserido nesse bioma e seus remanescentes florestais são considerados um hotspot dentro de outro hotspot. O Rio de Janeiro pode ser considerado um dos estados melhor amostrados, porém ainda existem lacunas de conhecimentos geográficos sobre a ocorrência de morcegos. Esta tese foi desenvolvida em três capítulos com o objetivo de contribuir com conservação de morcegos no estado do Rio de Janeiro, focando em como e onde eles já foram amostrados e que locais ainda carecem de atenção. Para este estudo foram utilizados dados referentes a buscas bibliográficas e dados de amostragens do Laboratório de Diversidade de Morcegos da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro. No primeiro capítulo pode-se observar que as localidades com mais de 30 espécies de morcegos são resultado de grande esforço de captura e amostragens usando diversas metodologias. Para uma melhor amostragem da riqueza local, devem-se armar redes não somente em trilhas e próximas a árvores em frutificação, mas também sobre corpos de água. Fazer busca em refúgios diurnos também é aconselhável. Devem ser realizadas amostragens durante a noite toda e variar a fase do ciclo lunar, não restringindo a apenas uma ou partes das fases do ciclo lunar. No segundo capítulo observou-se que 43% das Unidades de Conservação aqui estudadas apresentam 20 ou mais espécies. Localidades que apresentam de 20 a 40 espécies de morcegos na Mata Atlântica podem ser consideradas bem amostradas. Isso demonstra que mais da metade das Unidades de Conservação não podem ser consideradas bem inventariadas. Muitos projetos de pesquisas dão prioridade para a localidade estudada ser uma Unidade de Conservação, porém existem poucos trabalhos de longa duração. No Rio de Janeiro ainda existem diversas Unidades de Conservação não amostradas, principalmente aquelas de difícil acesso e em altitudes elevadas. No terceiro capítulo foi possível observar que há uma maior proporção de espécies que apresentam distribuição geográfica restrita. Esse padrão constitui uma informação importante em termos de conservação, visto que indiretamente poderia indicar uma menor capacidade de dispersão desses animais em médias e grandes distâncias. Entretanto existem lacunas de conhecimento em decorrência da falta de amostragem em algumas regiões, sendo imperativos maiores esforços de captura. Importantes municípios para a conservação e/ou preservação de morcegos como Varre-Sai, Cambuci, Miracema, Carmo, Cantagalo, Valença, Barra do Piraí e Piraí não estão sob proteção legal, mesmo constituindo possíveis corredores entre Unidades de Conservação ou mesmo fragmentos importantes que ainda detém espécies que não estão representadas em Unidades de Conservação já estabelecidas. É imperativo que mais estudos e esforços de conservação sejam direcionados para essas áreas

Revisão taxonômica das espécies brasileiras de Funariaceae Schwagr. (Bryophyta)

Funariaceae Schwägrichen é uma família de musgos cosmopolita que crescem em diversos habitats, por um ou raramente dois anos, mas algumas espécies podem ser perenes. Possuem como característica marcante o gametófito uniforme e uma ampla diversidade na arquitetura do esporófito. Este estudo realizou a revisão taxonômica da família Funariaceae no Brasil através da análise dos espécimes-tipos de coleções de herbários, nacionais e internacionais, e consulta a literatura específica sobre os táxons. É apresentada uma listagem revista e atualizada da família Funariaceae que ocorrem no Brasil, chaves de identificação para gêneros e espécies, descrições morfológicas, distribuição geográfica, status de conservação, ecologia, comentários, relação do material examinado e ilustrações. Para o Brasil eram citados 51 binômios agrupados em três gêneros: Entosthodon Schwagr. (11 binômios), Funaria Hedw. (20 binômios) e Physcomitrium (Brid.) Brid. (20 binômios). Os gêneros são taxonomicamente distintos pelo tipo de ornamentação dos esporos, forma da cápsula, forma das células do exotécio, presença ou ausência de peristômio, comprimento da seta, forma do ânulo e forma da caliptra. Após a revisão dos nomes foi estabelecida uma combinação nova a partir de Funaria ramulosa (Hampe) Paris: Entosthodon ramulosus (Hampe) M. S. Dias & D. F. Peralta. Foram estabelecidos 10 novos sinônimos: Funaria luteolimbata Broth. F. obtusa-apiculata Müll. Hal. e F. ramulosa (Hampe) Paris como sinônimos de Entosthodon ramulosus (Hampe) M. S. Dias & D. F. Peralta; Physcomitrium flavum (Müll. Hal.) Broth. como sinônimo de E. bonplandii (Hook.) Mitt.; Physcomitrium badium Broth. como sinônimo de P. umbonatum Mitt.; P. lindmanii Broth., P. sylvestre Müll. Hal. e P. convolutaceum Müll. Hal. como sinônimos de P. thieleanum Hampe. P. serrulatum Mitt., P. cupulare Müll Hal. e P. platyphylloides Paris como sinônimos de P. subsphaericum Schimp. Entosthodon puiggarii Geh. & Hampe é o nome legítimo do táxon Physcomitrium puiggarii Geh & Hampe e foi constatado que Funaria capillipes (Müll. Hal. ex Broth.) Broth., é uma combinação inválida. Seis táxons foram excluídos de Funariaceae por não possuírem os caracteres morfológicos diagnósticos da família e seis espécies não foram incluídas no tratamento taxonômico por falta de informação sobre as mesmas e foram consideradas como espécies duvidosas. Portanto, são reconhecidos para o Brasil 11 táxons em Funariaceae: quatro de Entosthodon (E. bonplandii (Hook.) Mitt., E. obtusifolius Hook. f. in Hooker, E. puiggarii Geh. & Hampe in Hampe & Geheeb. e E. ramulosus (Hampe) M. S. Dias & D. F. Peralta); dois de Funaria (F. calvescens Schwagr. e F. hygrometrica Hedw.) e cinco de Physcomitrium (P. capillipes Müll. Hal. ex Broth., P. falcifolium Müll. Hal. in Brotherus, P. umbonatum Mitt., P. subsphaericum Schimp. e P. thieleanum Hampe). Cinco táxons são endêmicos do Brasil: Entosthodon puiggarii, E. ramulosus, Physcomitrium capillipes, P. falcifolium, P. umbonatum e a espécie P. capillipes é conhecida apenas pelo tipo nomenclatural. A partir da análise de diversos materiais originais, é apresentada aqui uma nova reinterpretação da família Funariaceae do Brasil, com novas sinonimizações, reconhecimento de uma nova combinação, e lectótipos

Modos de governar, modos de governo: o governo-geral do Estado do Brasil entre a conservação da conquista e a manutenção do negócio (16421682)

A partir do exame comparativo dos regimentos passados aos governadores-gerais Antônio Telles da Silva, em 1642, Jerônimo de Ataíde, em 1653, e ao mestre-de-campo general Roque da Costa Barreto, em 1677, o presente trabalho procura, em sua primeira parte, determinar e sistematizar as atribuições e competências do Governo-Geral no que se refere à administração do Estado do Brasil, buscando apresentar como a instituição se organizava, do ponto de vista formal.Na segunda parte, examina-se a prática administrativa dos referidos governadores, tendo por foco as questões relacionadas à defesa e conservação da América portuguesa, como também a sua exploração econômica. Objetiva-se, com isso, verificar as condições de governabilidade, a posição do governador-geral dentro da estrutura administrativa da América, sua interface com os grupos da sociedade e seus distintos interesses, possibilitando compreender seu efetivo funcionamento e sua penetração na sociedade. Pretende-se, dessa forma, apreender a aplicação das normas regimentais e sua recepção no corpo social, identificando, a partir da articulação entre a forma normativa, expressa nos regimentos, e a da prática administrativa, o alcance e os limites do poder da Coroa.

Análise matemática de soluções descontínuas de leis de conservação hiperbólicas e resoluções numéricas para a captura de ondas de choque em escoamentos multifásicos em meios porosos

O processo de recuperação secundária de petróleo é comumente realizado com a injeção de água ou gás no reservatório a fim de manter a pressão necessária para sua extração. Para que o investimento seja viável, os gastos com a extração precisam ser menores do que o retorno financeiro obtido com a produção de petróleo. Objetivando-se estudar possíveis cenários para o processo de exploração, costuma-se utilizar simulações dos processos de extração. As equações que modelam esse processo de recuperação são de caráter hiperbólico e não lineares, as quais podem ser interpretadas como Leis de Conservação, cujas soluções são complexas por suas naturezas descontínuas. Essas descontinuidades ou saltos são conhecidas como ondas de choque. Neste trabalho foi abordada uma análise matemática para os fenômenos oriundos de leis de conservação, para em seguida utilizá-la no entendimento do referido problema. Foram estudadas soluções fracas que, fisicamente, podem ser interpretadas como ondas de choque ou rarefação, então, para que fossem distinguidas as fisicamente admissíveis, foi considerado o princípio de entropia, nas suas diversas formas. As simulações foram realizadas nos âmbitos dos escoamentos bifásicos e trifásicos, em que os fluidos são imiscíveis e os efeitos gravitacionais e difusivos, devido à pressão capilar, foram desprezados. Inicialmente, foi feito um estudo comparativo de resoluções numéricas na captura de ondas de choque em escoamento bifásico água-óleo. Neste estudo destacam-se o método Composto LWLF-k, o esquema NonStandard e a introdução da nova função de renormalização para o esquema NonStandard, onde obteve resultados satisfatórios, principalmente em regiões onde a viscosidade do óleo é muito maior do que a viscosidade da água. No escoamento bidimensional, um novo método é proposto, partindo de uma generalização do esquema NonStandard unidimensional. Por fim, é feita uma adaptação dos métodos LWLF-4 e NonStandard para a simulação em escoamentos trifásicos em domínios unidimensional. O esquema NonStandard foi considerado mais eficiente nos problemas abordados, uma vez que sua versão bidimensional mostrou-se satisfatória na captura de ondas de choque em escoamentos bifásicos em meios porosos.

Interações entre anuros, bromélias e a comunidade bromelícola associada em três unidades de conservação no Estado do Rio de Janeiro

Bromeliaceae é uma família vegetal com distribuição essencialmente neotropical frequentemente utilizada em estudos ecológicos devido às suas características de armazenar água livre, sustentar uma biota própria, apresentar tamanho relativamente reduzido e ter fácil replicabilidade por serem abundantes. Estas características conferem às bromélias o status de microcosmos natural e, dentro do ambiente bromelícola as espécies também interagem entre si. Anuros são habitantes comumente encontrados em bromélias sendo que algumas espécies têm estreita relação com estes vegetais ao ponto de passarem todo seu ciclo de vida associados a bromélias. Na presente tese foram estudados distintos organismos que habitam bromélias (e.g. ostracodas, protozoários, helmintos e artrópodes em geral) com ênfase em anuros do gênero Scinax (Hylidae). Foi realizado um experimento controlado em casa de vegetação para testar diferentes aspectos da relação entre anuros e bromélias usando como modelo S. perpusillus e Neoregelia sp. Foram também realizados estudos de campo em três unidades de conservação do estado do Rio de Janeiro, a saber: Monumento Natural do Morro da Urca e Pão-de-Açúcar; Parque Estadual da Serra da Tiririca; e Parque Nacional da Serra dos Órgãos onde, respectivamente, ocorrem os anuros S. perpusillus, S. littoreus e S. v-signatus. A tese está dividida em seis capítulos que abordam diferentes interações interespecíficas como predação, parasitismo, foresia e mutualismo.

Arquitetura de uma rede de interconexão com memória compartilhada baseada na topologia crossbar

Multi-Processor System-on-Chip (MPSoC) possui vários processadores, em um único chip. Várias aplicações podem ser executadas de maneira paralela ou uma aplicação paralelizável pode ser particionada e alocada em cada processador, a fim de acelerar a sua execução. Um problema em MPSoCs é a comunicação entre os processadores, necessária para a execução destas aplicações. Neste trabalho, propomos uma arquitetura de rede de interconexão baseada na topologia crossbar, com memória compartilhada. Esta arquitetura é parametrizável, possuindo N processadores e N módulos de memórias. A troca de informação entre os processadores é feita via memória compartilhada. Neste tipo de implementação cada processador executa a sua aplicação em seu próprio módulo de memória. Através da rede, todos os processadores têm completo acesso a seus módulos de memória simultaneamente, permitindo que cada aplicação seja executada concorrentemente. Além disso, um processador pode acessar outros módulos de memória, sempre que necessite obter dados gerados por outro processador. A arquitetura proposta é modelada em VHDL e seu desempenho é analisado através da execução paralela de uma aplicação, em comparação à sua respectiva execução sequencial. A aplicação escolhida consiste na otimização de funções objetivo através do método de Otimização por Enxame de Partículas (Particle Swarm Optimization - PSO). Neste método, um enxame de partículas é distribuído igualmente entre os processadores da rede e, ao final de cada interação, um processador acessa o módulo de memória de outro processador, a fim de obter a melhor posição encontrada pelo enxame alocado neste. A comunicação entre processadores é baseada em três estratégias: anel, vizinhança e broadcast. Essa aplicação foi escolhida por ser computacionalmente intensiva e, dessa forma, uma forte candidata a paralelização.

Conservação de energia em redes de sensores sem fio.

Esta dissertação tem por objetivo propor algoritmos para conservação de energia de uma rede de sensores sem fio (RSSF) aplicada ao monitoramento de um processo suave f(x , y, t), que depende das coordenadas x e y dos nós sensores, e do tempo t, de forma a aumentar a autonomia da rede. Os algoritmos rodam na camada de aplicação de cada nó, e visam a economia de energia dos nós através do gerenciamento da necessidade de transmissões. Após a primeira amostra transmitida, apenas amostras com uma variação percentual maior do que um dado limiar são transmitidas. Além disso, cada nó pode permanecer inativo (economizando energia) entre essas transmissões. Em RSSfs de salto único, são propostos dois algoritmos: um baseado na fonte, onde cada nó é responsável por todo o processamento e tomada de decisões, e outro baseado no sorvedouro, onde todo o processamento e a tomada de decisões são realizadas pelo sorvedouro. Além disso, uma extensão de algoritmo baseado na fonte é proposta, para RSSFs de múltiplos saltos. Através dos resultados obtidos, observa-se que os algoritmos conseguiram uma redução significativa da quantidade de transmissões, o que leva a um aumento do tempo de vida e o erro na reconstrução do processo é apresentada. Desta forma, pode-se conjugar a relação entre tempo de vida máximo e erro de reconstrução mínimo.

A riqueza e diversidade de anfíbios anuros da Serra do Mendanha, Estado do Rio de Janeiro, RJ: grau de conservação da floresta, variação altitudinal e uso de recursos hídricos

Os anfíbios anuros que habitam o bioma Mata Atlântica, especialmente em sua floresta ombrófila densa, são pouco conhecidos sob diversos aspectos de sua ecologia, existindo poucas informações disponíveis na literatura científica. Estes dados estão limitados a poucas localidades, geralmente estudos realizados em fragmentos remanescentes do sudeste brasileiro. A mata bem conservada que recobre os 3300 ha da Serra do Mendanha, apesar de localizada na região metropolitana do Estado do Rio de Janeiro, ainda não tinha sua anurofauna conhecida. No presente estudo, recolhemos informações ecológicas sobre as espécies que habitam a região, especialmente da assembléia encontrada no folhiço que recobre o solo, com o uso de diferentes metodologias: armadilhas de queda; parcelas cercadas; procura visual e auditiva em transecções e encontros ocasionais; assim como dados abióticos do ambiente regional (profundidade do folhiço; níveis de pH; taxa de oxigênio dissolvido; temperaturas do ar e da água; umidade do ar). Exemplares-testemunho foram fixados e depositados na coleção de anfíbios do Museu Nacional, Rio de Janeiro. A anurofauna da Serra do Mendanha é composta por pelo menos 44 espécies que estão distribuídas em 12 famílias, sendo a família Hylidae com o maior número de espécies (50%, n = 22), enquanto que Physalaemus signifer foi a espécie mais abundante (18%, n = 272), sendo habitante do folhiço. A espécie Rhinella ornata contribuiu com a maior biomassa (m = 548 g). Identificamos uma nova espécie de anuro (Brachycephalidae), que também habita o folhiço das cotas altimétricas acima de 700 m. Biogeograficamente a comunidade de anuros da área estudada indicou ser mais similar (68%) com a comunidade da região da Serra da Tiririca e arredores. Comparando-se os três tipo de fisionomias, ou mesohábitats, existentes na Serra do Mendanha, em termos de riqueza e diversidade, a floresta secundária indicou ter os mais elevados índices, seguido pela floresta pouco perturbada e pela monocultura de bananeiras. A assembléia de anuros que habita o folhiço da Serra do Mendanha é composta por nove espécies, que pouco diferiu ao longo de um gradiente altitudinal (0 a 900 m), com o registro das espécies Euparkerella brasiliensis, H. binotatus, Leptodactylus marmoratus e Zachaenus parvulus na maioria das cotas altimétricas. A altitude, a declividade e profundidade do folhiço foram as variáveis abióticas que mais influenciaram na distribuição de abundância e de riqueza de espécies do folhiço. Na estação úmida (setembro a março) a densidade de anuros no folhiço foi de 10,4 ind./100m2, enquanto que na estação seca (abril a agosto) houve uma redução de 34,6% (6,8 ind./100m2). As assembléias de anuros utilizam os recursos hídricos disponíveis na Serra do Mendanha (água da chuva, córregos, fitotelmas, rios e umidade do ar), de diferentes formas, associadas diretamente ao modo reprodutivo de cada espécie. A altitude, a temperatura da água e o pH afetaram a distribuição de espécies de girinos nos diferentes sítios reprodutivos. O modo reprodutivo 1 foi o mais freqüente (n = 18) entre os 14 modos identificados. O estudo de 12 poças (lênticas e lóticas) indicou que estas diferiram consistentemente entre si, seja nas suas dimensões, na composição de suas assembléias de girinos e nos seus componentes abióticos. Diversos predadores de girinos foram encontrados em algumas poças. A assembléia de girinos de cada poça indicou ser moldada pela interação de diferentes fatores ambientais, ecológicos e filogenéticos de cada espécie

Implementação de algoritmos genéticos paralelos em uma arquitetura MPSoC.

Essa dissertação apresenta a implementação de um algoritmo genético paralelo utilizando o modelo de granularidade grossa, também conhecido como modelo das ilhas, para sistemas embutidos multiprocessados. Os sistemas embutidos multiprocessados estão tornando-se cada vez mais complexos, pressionados pela demanda por maior poder computacional requerido pelas aplicações, principalmente de multimídia, Internet e comunicações sem fio, que são executadas nesses sistemas. Algumas das referidas aplicações estão começando a utilizar algoritmos genéticos, que podem ser beneficiados pelas vantagens proporcionadas pelo processamento paralelo disponível em sistemas embutidos multiprocessados. No algoritmo genético paralelo do modelo das ilhas, cada processador do sistema embutido é responsável pela evolução de uma população de forma independente dos demais. A fim de acelerar o processo evolutivo, o operador de migração é executado em intervalos definidos para realizar a migração dos melhores indivíduos entre as ilhas. Diferentes topologias lógicas, tais como anel, vizinhança e broadcast, são analisadas na fase de migração de indivíduos. Resultados experimentais são gerados para a otimização de três funções encontradas na literatura.