Variabilidade acústica e respostas evolutivas a diferentes pressões seletivas no canto de anúncio de anfíbios

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Evolution and functional relevance of Ataxin-3 paralogues

O gene ataxin-3 (ATXN3; 14q32.1) codifica uma proteína expressa ubiquamente, envolvida na via ubiquitina-proteassoma e na repressão da transcrição. Grande relevância tem sido dada ao gene ATXN3 após a identificação de uma expansão (CAG)n na sua região codificante, responsável pela ataxia mais comum em todo o mundo, SCA3 ou doença de Machado-Joseph (DMJ). A DMJ é uma doença neurodegenerativa, autossómica dominante, de início tardio. O tamanho do alelo expandido explica apenas uma parte do pleomorfismo da doença, evidenciando a importância do estudo de outros modificadores. Em doenças de poliglutaminas (poliQ), a toxicidade é causada por um ganho de função da proteína expandida; no entanto, a proteína normal parece ser, também, um dos agentes modificadores da patogénese. O gene ATXN3 possui dois parálogos humanos gerados por retrotransposição: ataxin-3 like (ATXN3L) no cromossoma X, e LOC100132280, ainda não caracterizado, no cromossoma 8. Estudos in vitro evidenciaram a capacidade da ATXN3L para clivar cadeias de ubiquitina, sendo o seu domínio proteolítico mais eficiente do que o domínio da ATXN3 parental. O objetivo deste estudo foi explorar a origem e a evolução das retrocópias ATXN3L e LOC100132280 (aqui denominadas ATXN3L1 e ATXN3L2), assim como testar a relevância funcional de ambas através de abordagens evolutivas e funcionais. Deste modo, para estudar a divergência evolutiva dos páralogos do gene ATXN3: 1) analisaram-se as suas filogenias e estimou-se a data de origem dos eventos de retrotransposição; 2) avaliaram-se as pressões seletivas a que têm sido sujeitos os três parálogos, ao longo da evolução dos primatas; e 3) explorou-se a evolução das repetições CAG, localizadas em três contextos genómicos diferentes, provavelmente sujeitos a diferentes pressões seletivas. Finalmente, para o retrogene que conserva uma open reading frame (ORF) intacta, ATXN3L1, analisou-se, in silico, a conservação dos locais e domínios proteicos da putativa proteína. Ademais, para este retrogene, foi estudado o padrão de expressão de mRNA, através da realização de PCR de Transcriptase Reversa, em 16 tecidos humanos. Os resultados obtidos sugerem que dois eventos independentes de retrotransposição estiveram na origem dos retrogenes ATXN3L1 e ATXN3L2, tendo o primeiro ocorrido há cerca de 63 milhões de anos (Ma) e o segundo após a divisão Platirrínios-Catarrínios, há cerca de 35 Ma. Adicionalmente, outras retrocópias foram encontradas em primatas e outros mamíferos, correspondendo, no entanto, a eventos mais recentes e independentes de retrotransposição. A abordagem evolutiva mostrou a existência de algumas constrições selectivas associadas à evolução do gene ATXN3L1, à semelhança do que acontece com ATXN3. Por outro lado, ATXN3L2 adquiriu codões stop prematuros que, muito provavelmente, o tornaram num pseudogene processado. Os resultados da análise de expressão mostraram que o gene ATXN3L1 é transcrito, pelo menos, em testículo humano; no entanto, a optimização final da amplificação específica dos transcriptos ATXN3L1 permitirá confirmar se a expressão se estende a outros tecidos. Relativamente ao mecanismo de mutação inerente à repetição CAG, os dois parálogos mostraram diferentes padrões de evolução: a retrocópia ATXN3L1 é altamente interrompida e pouco polimórfica, enquanto a ATXN3L2 apresenta tratos puros de (CAG)n em algumas espécies e tratos hexanucleotídicos de CGGCAG no homem e no chimpanzé. A recente aquisição da repetição CGGCAG pode ter resultado de uma mutação inicial de CAG para CGG, seguida de instabilidade que proporcionou a expansão dos hexanucleótidos.Estudos futuros poderão ser realizados no sentido de confirmar o padrão de expressão do gene ATXN3L1 e de detetar proteína endógena in vivo. Adicionalmente, a caracterização da proteina ataxina-3 like 1 e dos seus interatores moleculares poderá povidenciar informação acerca da sua relevância no estado normal e patológico.

A cooperação em crianças de rede pública de Natal/RN:uma abordagem evolucionista

Cooperation is a well known behavior and influenced by all cultures. Probably selective pressures brought advantages to individuals that cooperate, and then this behavior is current in human societies. Most of it is studied about cooperation and natural selection was understood by the game theory, a mathematical approach that helps to understand the conflict and cooperation. We believe that natural selection and game theory could facilitate understanding these behaviors and two theoretical articles were written regarding this view. It was also found that most of data about cooperation was obtained in (with) adults. Since game theory is effective to understand this phenomenon, and to be used and understood, two games were used with five and eleven year old children: the common pool and public goods games. The results are presented in four empirical articles. We found that children respond to social dilemmas of game theory like the adults do. They adjust their rounds regarding the feedback obtained of their partness; in the beginning they cooperate and reduce the degree of cooperation along (throughout) the following session; in the absence of punition the level of opportunism increased, mainly in larger groups; boys and girls behave differently when donate. This research suggest that cooperation has an evolutionary basis in human and it is since earlier in the behavioral pattern shown by adults.

Uso de ferramentas por macacos-prego em manguezais

The present study discusses the geographical distribution and the context on the occupation of mangrove swamp areas by capuchin monkeys. In addition, we assess how the dispersion to the mangrove allowed the exploration of different food items, permitting the development of predation by ambush and the use of cracking tools. From 2004 to 2008 we surveyed the main estuaries of Brazilian Amazon coast, from northeastern state of Pará to the eastern boundary of the state of Maranhão, and recorded the presence of two species of capuchin monkeys in the mangrove forest areas. Cebus apella has been widely distributed in the mangrove at the estuaries examined (excluding C. libidinosus areas). Its presence is often related to Amazon forest remnants in the neighbourhood of the mangrove swamps and thus it is possible that some groups live in both kinds of habitats. However, we recorded some populations restricted only to mangrove swamp surrounded by open areas. On the other hand, Cebus libidinosus had a distribution more restricted and isolated in mangroves. Its pattern of habitat use is consistent with geographic distribution in mangrove patches. It seems that the possible contact zone previously proposed in the literature for that two species has no evident barriers in the mangrove. Furthermore, we record cracking sites and systematic observations on the tool use, carnivory and predation by ambush in Cebus libidinosus from 2006 to 2008. Cebus libidinosus is the only Neotropical primate species in which the tool use has been systematically recorded in nature. However all previous studies had been obtained is open areas (Cerrado and Caatinga). Thus, the present study is first one to report that behaviour in forested habitats in which the tool use to cracking by capuchin monkeys is associated with the consumption of meat. In the Caatinga and Cerrado, food shortages and terrestriality has been proposed by different authors to explain the evolution of tool use in primates. Here, we analyzed the relative contribution of these two variables as selective pressures for the tool use by capuchin monkeys in the mangrove forests, an ecological scenario in which food resources is available around the year and terrestriality is limited by structural habitat features, as the presence of stilt roots and muddy soil

Detecção de predadores por dicromatas e tricromatas humanos e a sua implicação na evolução da visão de cores em primatas

Among placental mammals, primates are the only ones to present trichromatic color vision. However, the distribution of trichromacy among primates is not homogeneous: Old World primates shows an uniform trichromacy (with all individuals being trichromats) and New World primates exhibit a color vision polymorphism (with dichromatic males and dichromatic or trichromatic females). Visual ecology studies have investigated which selective pressures may have been responsible for the evolution of trichromacy in primates, diverging from the dichromat standard found in other mammals. Cues associated with foraging and the socio-reproductive status were analyzed, indicating a trichromatic advantage for the rapid detection of visually conspicuous objects against a green background. However, dichromats are characterized by an efficient capture of cryptic and camouflaged stimuli. These advantages regarding phenotype may be responsible for the maintenance of the visual polymorphism in New World primates and for the high incidence of color blindness in humans (standing around 8% in Caucasian men). An important factor that has not yet been experimentally taken into account is the predation risk and its effect on the evolution of trichromacy in primates. To answer this question, we prepared and edited pictures of animals with different coats: oncillas (Leopardus spp.), puma (Puma concolor) and ferret (Galictis cuja). The specimens were taxidermized and the photographs were taken in three different vegetation scenarios (dense forest, cerrado and grassland). The images of the predators were manipulated so that they fit into two categories of stimulus size (small or large). After color calibration and photo editing, these were presented to 40 humans (20 dichromats and 20 trichromats) by a computer program, which presented a set of four photos at a time (one picture containing the taxidermized animal amid the background vegetation and three depicting only the background vegetation) and recorded the response latency and success rate of the subjects. The results show a trichromatic advantage in detecting potential predators. The predator detection was influenced by the background, the predator species, the dimension of the stimulus and the observer s visual phenotype. As humans have a high rate of dyschromatopsias, when compared to wild Catarrhini or human tribal populations, it is possible that the increased rate of dichromats is a result of reduced pressure for rapid predator detection. Since our species came to live in more cohesive groups and resistant to attack by predators, with the advent of agriculture and the formation of villages, it is possible that the lower risk of predation has reduced the selection in favor of trichromats

Lógica por trás dos contratos sociais

Natural selection shapes body and behavior of each species. For primates, the social environment constituted one of the greatest selective pressure for the development of their cognition. When we consider gender differences, we see that sexual selection also operates through different selective pressures for men and women not only in physical terms but in terms of cognitive skills. Among these, the primary cognitive abilities - that emerge naturally - and secondary - that rely on an artificial environment for learning - develop differently for each sex, making them suitable for specific tasks in different capacities. Previous studies utilized the Wason Selection Test a conditional logic tool - to measure, among several other things, the ability to recognize violation of rules in abstract contexts and social contexts. Subjects generally had better performance in the latter, however, in these studies possible differences motivated by learning in formal logic or genre were not considered. Our study investigated these two variables, as well as the time spent to solve each task. Furthermore, we used an index to take into account the rights and wrongs of the participants in tasks. We realized that although learning in formal logic does not bring significant differences in solving tests, the gender differences are strongly observed when we consider the social contexts and abstract. Women perform better in social tasks. This can be explained due to different sexual selective pressures for this gender in terms of one-on-one relationships within the group. Men are better at tasks of abstract context and this is probably due to the same reason. Their capabilities for territory defense, habitat navigation and forming coalitions depends on primary cognitive abilities that support secondary cognitive skills of abstraction. Thus, gender differences are a factor to be taken into account in controlling future experiments with the same tool

Estilos de aprendizagem sob a ótica da Psicologia Evolucionista

Among a variety of learning conceptions, David Kolb´s Experiential Learning Theory proposes four different learning styles: diverging, characterized by orientation towards people and multi-perspective vision; assimilating, concerned with ideas and abstract concepts as well as theory formulation; converging, expert in dealing with technical tasks and problem solving; and accommodating, risk taker and good at getting things done. Interesting correlations have been pointed out between Kolb s learning styles, professional careers and genders. With respect to behaviors, specific cognitive skills and interests, sex differences are widely known, and explained by Evolutionary Psychology as the result of distinct selective pressures acting on each gender. The aim of this research was to assess adolescents learning styles and their relation with interests on school and career choices, analyzing possible gender differences. We distributed questionnaires to 221 senior high school students to research their preferences for school disciplines, professional activities and career choices. The Learning Style Inventory specified the learning style of each individual. Our results showed a high frequency of reflective styles, with predominance of females as diverging and males as assimilating. Concerning school and professional interests, there were correlations between styles oriented towards the abstract and technical interests. Moreover, females preferred disciplines related to languages and interpersonal activities while males preferred disciplines related to science and technical activities. There were more males in exact science and engineering careers, and more females in social science and applied social science. Correlations found between learning styles, school and professional interests corroborate Kolb´s propositions, and the findings about gender differences are supported by Evolutionary Psychology theories

Análise dos genes mitocondriais COI e 16S de populações de Chrysoperla externa (Hagen, 1861) (Neuroptera: Chrysopidae) de diferentes localidades geográficas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Revisão cladística-filogenética e considerações paleobiogeográficas sobre sebecosuchia (metasuchia, crocodylomorpha), do cretáceo superior ao mioceno

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Desenvolvimento do dimorfismo sexual em espécies de macacos-prego, gênero Cebus Erxleben, 1777 (Primates, Cebidae)

Os trabalhos sobre dimorfismo sexual em Cebus disponíveis na literatura apontam Cebus apella como a espécie mais dimórfica do gênero. Contudo, vale ressaltar que diversas espécies de macacos-prego eram consideradas anteriormente subespécies de C. apella, sendo analisadas em conjunto nestes estudos. O arranjo taxonômico que segui neste estudo considera tais táxons como espécies válidas, com considerável grau de diferenciação morfológica. A maior parte destes estudos utilizou somente exemplares adultos, assumindo que os indivíduos cessariam seu crescimento assim que a sua dentição estivesse completa. A falta de estudos sobre idades anteriores à idade adulta pode resultar em um entendimento incompleto sobre a natureza do dimorfismo sexual, pois níveis similares deste dimorfismo podem ser gerados por diferentes processos ontogenéticos, refletindo causas evolutivas distintas. Com base nestas informações, os objetivos do presente estudo foram verificar as diferenças sexuais cranianas e no grau de desenvolvimento dos tufos do capuz da cabeça ao longo da ontogenia de seis espécies de macacos-prego, todas pertencentes ao subgênero Sapajus (Cebus apella, C. macrocephalus, C. libidinosus, C. cay, C. nigritus e C. robustus) e confrontar os resultados obtidos entre as espécies para constatar se existem diferenças interespecíficas. Para tanto, examinei 774 espécimes depositados em coleções científicas brasileiras. Mensurei 20 variáveis craniométricas, examinei 12 caracteres cranianos discretos e estabeleci quatro estados de caráter para o grau de desenvolvimento dos tufos do capuz. Avaliei o dimorfismo sexual através do teste t de Student com ajustamento de Bonferroni e empreguei Análise de Componentes Principais (ACP), seguida de Análise de Função Discriminante (AFD) para testar a significância dos agrupamentos etários (infantes, jovens, subadultos e adultos, sendo este último grupo dividido em AD1 e AD2 para C. apella). Os resultados mostraram que diferenças sexuais cranianas podem ser evidenciadas no subgênero Sapajus somente a partir da idade subadulta (aproximadamente 3,5 anos de idade), sendo o comprimento dos caninos a mais conspícua. Contudo, estas diferenças ainda não são estatisticamente significativas. Somente a partir da idade adulta (cerca de 5 anos de idade) a maior parte das variáveis cranianas passou a apresentar dimorfismo sexual significativo, com as espécies comportando-se de modo distinto em relação ao tipo e número de variáveis dimórficas. As espécies que apresentaram maior número de variáveis significativas foram C. apella e C. robustus (N=15), seguidas de C. nigritus (N=13), C. libidinosus (N=10), C. cay (N=7) e C. macrocephalus (N=3). Estudos anteriores apontam que o dimorfismo sexual craniano em Cebus (Sapajus) surge em indivíduos jovens (cerca de 27 meses de idade). Os resultados obtidos neste estudo não corroboram esta idéia, pois demonstram que o dimorfismo sexual significativo surge apenas em indivíduos adultos. Tais resultados ainda sugerem que o processo heterocrônico da taxa de hipermorfose representa o principal fator para o padrão ontogenético de dimorfismo sexual craniano exibido. A despeito do dimorfismo sexual craniano, as espécies de macacos-prego diferem entre si em relação ao grau de desenvolvimento dos tufos do capuz. Constatei que o desenvolvimento dos tufos do capuz em Cebus (Sapajus) está diretamente relacionado à idade, não existindo dimorfismo sexual quanto ao grau de desenvolvimento desta estrutura em C. cay, C. robustus e C. nigritus. Em contrapartida, parece existir dimorfismo sexual negativo em relação ao desenvolvimento dos tufos em C. libidinosus, fato que carece de maiores investigações. Por fim, os resultados deste estudo sugerem que as espécies de macacos-prego podem ter experimentado diferentes graus e/ou tipos de pressões seletivas quanto ao dimorfismo sexual ao longo de sua história evolutiva.

Ecologia e pesca artesanal de tubarões costeiros no litoral Centro-Sul de São Paulo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Relação entre tamanho corporal e estrutura de comunidade em anfíbios anuros do município de Botucatu/SP

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Zoologia) - IBB

Osteologia do neurocrânio de Iguana iguana iguana (Squamata: Iguanidae)

Skull represents the segment with conspicuous adaptations that, in lizards, may be conservative or promoted by selective pressures. The aim of assisting the morphological knowledge of reptiles, we provide a detailed description of the neurocranium of Iguana iguana iguana based on analysis of three dried adult skeletons. The skull of this species has basal characteristics in lizards without closure of cranial openings and general triangular shape. Bony structures that form the caudal base have many fusions, especially on the floor. In the caudal face the exoccipital and the opisthotic are fused and form the otooccipital, which contributes to the formation of the lateral part of the condyle. The central part is formed by the condyle supraocciopital. Fusions and skeletal structures in Iguana are similar to other lizards. There are no autopomorphies in the neurocranium for this species.

Efeito do estresse hídrico sobre a locomoção e morfologia de girinos de Leptodactylus fuscus e Physalaemus nattereri

Diversas espécies de anuros da família Leptodactylidae se reproduzem em corpos dágua sazonais, temporários e mantidos exclusivamente por chuvas. Em períodos de estiagem prolongada a poça pode secar completamente, ocasionando elevadas taxas de mortalidade de ovos e girinos dessas espécies, podendo exercer forte pressão seletiva na evolução de mecanismos de resistência e sobrevivência nas fases iniciais do desenvolvimento. Algumas espécies de girinos conseguem sobreviver cerca de cinco dias fora dágua o que pode proporcionar uma adaptação vantajosa, porque possibilita a sobrevivência dos girinos por um período que pode ser suficiente para a reincidência de novas chuvas e restabelecimento do corpo dágua. Apesar dessa capacidade de sobrevivência, pouco se sabe sobre as possíveis modificações que a desidratação pode causar na locomoção e na morfologia durante o desenvolvimento desses animais. O presente trabalho teve como objetivo avaliar o efeito do estresse hídrico: (1) no nível de sobrevivência e perda de massa corpórea; (2) no desempenho locomotor; (3) na morfologia externa (morfometria linear) e interna, analisando tanto o volume total quanto o volume visceral (estereologia); e (4) no tempo até metamorfose após o estresse. Utilizamos girinos de duas espécies de anuros, Leptodactylus fuscus (Leptodactylinae) e Physalaemus nattereri (Leiuperinae), ambas as espécies se reproduzem em corpos dágua temporários, em áreas com estação seca definida estando, portanto sujeitas as mesmas pressões seletivas. Além disso, as duas espécies apresentam modos reprodutivos diferentes, podendo apresentar diferentes graus de resistência ao estresse hídrico. Os girinos das duas espécies foram divididos em dois grupos, os que ficaram em água (grupo controle) e os que foram submetidos ao estresse hídrico (grupo tratamento), por três períodos de tempo (12, 24 e 72 horas). Houve diferenças significativas para valores de perda de massa entre os grupos controle e tratamento em ambas as espécies, sendo o grupo tratamento que mais perdeu massa corpórea em todos os períodos, além disso, quase metade dos girinos de P. nattereri morreram em 36 horas de estresse. Não houve diferenças significativas para os dados de desempenho locomotor e volume total entre os grupos testado para girinos de L. fuscus, mas houve diferenças morfometricas significantes nos componentes relacionados a cauda e no volume visceral, onde, o intestino do grupo tratamento foi menor que do controle. Já em P. nattereri, houve diferenças significativas entre os grupos testados para desempenho locomotor, volume total, morfometria da cauda e volume visceral, sendo o estomago e anexo do tratamento maior que do controle. Nossos resultados sugerem que a exposição ao estresse hídrico não afeta significativamente a morfologia e o desempenho locomotor dos girinos de L. fuscus. No entanto, girinos de P. nattereri apresentaram uma sensibilidade ao estresse hídrico prolongado, principalmente sobre o seu desempenho locomotor.

Diversificação de espécies e da morfologia em serpentes da família Viperidae: padrões e processos

A diversidade de espécies e fenotípica pode variar consideravelmente entre grupos taxonômicos e ao longo do tempo em uma mesma linhagem. O estudo de tais variações tornou-se um dos principais objetivos da biologia evolutiva fornecendo informações importantes a respeito dos possíveis mecanismos que regulam a biodiversidade. Dessa forma, o objetivo geral da presente tese foi investigar os padrões da diversificação de espécies e da morfologia em um grupo cosmopolita de serpentes, a família Viperidae, e os potenciais processos subjacentes. Primeiramente, (1) reconstruímos as relações filogenéticas e estimamos os tempos de divergência entre as linhagens da família Viperidae utilizando uma abordagem Bayesiana. (2) Aplicando um método recentemente desenvolvido (BAMM), exploramos como as taxas de especiação e extinção variaram ao longo da radiação do grupo inferindo os possíveis processos reguladores. Por fim, (3) analisamos se a evolução do tamanho do corpo e as taxas de especiação variam nos diferentes habitats ocupados pelos viperídeos (terrestres vs arborícola). Nesta tese geramos a filogenia molecular de viperídeos mais completa até o momento utilizando sequências para 11 genes mitocondriais e nucleares abrangendo 79% das espécies viventes (264 terminais) e todos com exceção de um gênero. De maneira geral, foi possível obter relações filogenéticas robustas para o grupo com a maioria dos gêneros sendo monofilética. Os tempos de divergência obtidos indicam que os viperídeos começaram a diversificar em meados do Paleoceno tardio/meio do Eoceno inferindo idades um pouco mais tardias que o encontrado em estudos anteriores. Durante a radiação do grupo, um aumento nas taxas de especiação parece ter ocorrido durante a diversificação dos crotalíneos (pit vipers) em decorrência não só da evolução das fossetas loreais mas também como resultado de mudanças geológicas e climáticas na Ásia e da invasão do novo mundo. Após este rápido aumento inicial, as taxas de especiação desaceleraram em direção ao presente. Por fim, os resultados aqui apresentados indicam que apesar dos habitats arborícolas limitarem a evolução morfológica nos viperídeos, a evolução da arborealidade parece não afetar as taxas de especiação que permanecem similares entre linhagens arborícolas e terrestres. Isto sugere dois cenários: (1) a especiação acontece de forma independente das mudanças morfológicas nos viperídeos; ou (2) o isolamento geográfico seria um mecanismo importante na diversificação de linhagens arborícolas contrabalançando decréscimos nas oportunidades de especiação possivelmente relacionados às pressões seletivas impostas pelo ambiente arborícola. A presente tese contribui para entendermos mais sobre como evoluíram os viperídeos ao longo dos seus ∼50 milhões de anos. Além de propor cenários e hipóteses a serem futuramente explorados com os viperídeos, elaboramos uma discussão ampla e conceitual a respeito dos possíveis mecanismos por trás da diversificação de espécies e da morfologia que poderiam também ser contemplados para outros grupos de organismos. Portanto, a presente tese contribui não só para entendermos os mecanismos que geram e mantém a diversidade de serpentes, mas também para enriquecer a discussão dos mecanismos que geram e mantém a biodiversidade como um todo