Modeling a spatially restricted distribution in the Neotropics: How the size of calibration area affects the performance of five presence-only methods

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Pinguicula filifolia subsp alba (Lentibulariaceae), a new subspecies with an extremely restricted distribution in Pinar del Rio, Cuba

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

The distribution of native and introduced species of crayfish in Austria

This account concentrates on the six species of crayfish found in Austria, and the current state of knowledge on their distribution and laws affecting conservation. In general the occurrence and distribution of crayfish in Austria is poorly known, although information obtained by researchers and the general public, after careful checking, is increasing. Three native crayfish species occur in Austria: Austropotamobius torrentium which is relatively widespread, A. pallipes with a restricted distribution, and Astacus astacus which is widespread. Three species of non-native (alien) crayfish have been recorded from a total of 158 localities in Austria. They are Astacus leptodactylus from eastern Europe, and two Nearctic species: Pacifastacus leniusculus and Orconectes limosus. The introduction of alien species causes considerable problems as they act as vectors of crayfish plague and are able to outcompete native species by higher reproductive capacities.

Distribution of stream macroalgal communities from the mid-western region of Paraná state, southern Brazil: importance of local scale variation

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Inter- and intra-specific diversity of Cuban Pinguicula (Lentibulariaceae) based on morphometric analyses and its relation with geographical distribution

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Diversity, natural history, and geographic distribution of snakes in the Caatinga, Northeastern Brazil

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Region-specific differentiation of neural tube-derived neuronal restricted progenitor cells after heterotopic transplantation

Spinal cord neuronal restricted progenitor (NRP) cells, when transplanted into the neonatal anterior forebrain subventricular zone, migrate to distinct regions throughout the forebrain including the olfactory bulb, frontal cortex, and occipital cortex but not to the hippocampus. Their migration pattern and differentiation potential is distinct from anterior forebrain subventricular zone NRPs. Irrespective of their final destination, NRP cells do not differentiate into glia. Rather they synthesize neurotransmitters, acquire region-specific phenotypes, and receive synapses from host neurons after transplantation. Spinal cord NRPs express choline acetyl transferase even in regions where host neurons do not express this marker. The restricted distribution of transplanted spinal cord NRP cells and their acquisition of varied region-specific phenotypes suggest that their ultimate fate and phenotype is dictated by a combination of intrinsic properties and extrinsic cues from the host.

Common And Endangered Species: How Does Society Allocate Support For Their Conservation

Examines how society allocates support for species’ conservation when numbers involved are large and resources are limited. Rational behaviour suggests that species in urgent need of conservation will receive more support than those species that are common. However, we demonstrate that in the absence of balanced knowledge common species will receive support more than they would otherwise receive despite society placing high existence values on all species. Twenty four species, both common and endangered and some with a restricted distribution, are examined. We demonstrate that balanced information is vital in order to direct more support for species that are endangered than those that are not. Implications for conservation stemming from the findings are discussed.

Hierarchical Bayesian models for estimating the extent of plant pest invasions

Plant biosecurity requires statistical tools to interpret field surveillance data in order to manage pest incursions that threaten crop production and trade. Ultimately, management decisions need to be based on the probability that an area is infested or free of a pest. Current informal approaches to delimiting pest extent rely upon expert ecological interpretation of presence / absence data over space and time. Hierarchical Bayesian models provide a cohesive statistical framework that can formally integrate the available information on both pest ecology and data. The overarching method involves constructing an observation model for the surveillance data, conditional on the hidden extent of the pest and uncertain detection sensitivity. The extent of the pest is then modelled as a dynamic invasion process that includes uncertainty in ecological parameters. Modelling approaches to assimilate this information are explored through case studies on spiralling whitefly, Aleurodicus dispersus and red banded mango caterpillar, Deanolis sublimbalis. Markov chain Monte Carlo simulation is used to estimate the probable extent of pests, given the observation and process model conditioned by surveillance data. Statistical methods, based on time-to-event models, are developed to apply hierarchical Bayesian models to early detection programs and to demonstrate area freedom from pests. The value of early detection surveillance programs is demonstrated through an application to interpret surveillance data for exotic plant pests with uncertain spread rates. The model suggests that typical early detection programs provide a moderate reduction in the probability of an area being infested but a dramatic reduction in the expected area of incursions at a given time. Estimates of spiralling whitefly extent are examined at local, district and state-wide scales. The local model estimates the rate of natural spread and the influence of host architecture, host suitability and inspector efficiency. These parameter estimates can support the development of robust surveillance programs. Hierarchical Bayesian models for the human-mediated spread of spiralling whitefly are developed for the colonisation of discrete cells connected by a modified gravity model. By estimating dispersal parameters, the model can be used to predict the extent of the pest over time. An extended model predicts the climate restricted distribution of the pest in Queensland. These novel human-mediated movement models are well suited to demonstrating area freedom at coarse spatio-temporal scales. At finer scales, and in the presence of ecological complexity, exploratory models are developed to investigate the capacity for surveillance information to estimate the extent of red banded mango caterpillar. It is apparent that excessive uncertainty about observation and ecological parameters can impose limits on inference at the scales required for effective management of response programs. The thesis contributes novel statistical approaches to estimating the extent of pests and develops applications to assist decision-making across a range of plant biosecurity surveillance activities. Hierarchical Bayesian modelling is demonstrated as both a useful analytical tool for estimating pest extent and a natural investigative paradigm for developing and focussing biosecurity programs.

Phage Displayed Short Peptides against Cells of Candida albicans Demonstrate Presence of Species, Morphology and Region Specific Carbohydrate Epitopes

Candida albicans is a commensal opportunistic pathogen, which can cause superficial infections as well as systemic infections in immuocompromised hosts. Among nosocomial fungal infections, infections by C. albicans are associated with highest mortality rates even though incidence of infections by other related species is on the rise world over. Since C. albicans and other Candida species differ in their susceptibility to antifungal drug treatment, it is crucial to accurately identify the species for effective drug treatment. Most diagnostic tests that differentiate between C. albicans and other Candida species are time consuming, as they necessarily involve laboratory culturing. Others, which employ highly sensitive PCR based technologies often, yield false positives which is equally dangerous since that leads to unnecessary antifungal treatment. This is the first report of phage display technology based identification of short peptide sequences that can distinguish C. albicans from other closely related species. The peptides also show high degree of specificity towards its different morphological forms. Using fluorescence microscopy, we show that the peptides bind on the surface of these cells and obtained clones that could even specifically bind to only specific regions of cells indicating restricted distribution of the epitopes. What was peculiar and interesting was that the epitopes were carbohydrate in nature. This gives insight into the complexity of the carbohydrate composition of fungal cell walls. In an ELISA format these peptides allow specific detection of relatively small numbers of C. albicans cells. Hence, if used in combination, such a test could help accurate diagnosis and allow physicians to initiate appropriate drug therapy on time.

Plantlet production from shoot tip cultures of red sandalwood ( Pterocarpus santalinus L.)

Red sandalwood (Pterocarpus santalinus L.), belonging to the family Fabaceae, is one of the most valuable trees, and has limited distribution in India. In view of its high price, restricted distribution and usefulness as a timber tree, there is urgent need to obtain improved lines, in both quality and quantity. We have established a method for production of complete plantlets by tissue culture. We report here the successful development of red sandalwood plantlets by induction of multiple shoots from shoot tips, and successful transfer of micropropagated plants to soil.

Densidade, genética e saúde populacional como ferramentas para propor um plano de controle e erradicação de invasão biológica: o caso de Callithrix aurita (Primates) no Parque Nacional da Serra dos Órgãos, RJ, Brasil

A introdução de espécies em locais fora de sua distribuição natural é uma preocupação importante na conservação da biodiversidade. A espécie Callithrix aurita é endêmica das regiões de floresta de altitude da Mata Atlântica do Sudeste do Brasil. Os critérios mais relevantes que a enquadram como espécie ameaçada de extinção são: destruição do habitat, incapacidade de adaptação a florestas secundárias degradadas, declínio populacional, distribuição restrita e introdução de espécies exóticas invasoras. Estes critérios, aliados à evidente raridade, explicam a sua inclusão na Lista Oficial de Espécies da Fauna Brasileira Ameaçadas de Extinção. Os objetivos do trabalho são: estimar o tamanho populacional de C. aurita, C. penicillata e seus híbridos no Parque Nacional da Serra dos Órgãos, avaliar a hibridação entre as espécies por caracteres morfológicos e laboratoriais, verificar o estado de saúde e confirmar a participação de C. aurita na paternidade dos animais capturados, propor um plano de erradicação e de controle de invasão de C. penicillata no Parque. Os tamanhos populacionais das duas espécies de primatas foram estimados através do método Distance Sampling. Um total de sete sagüis foi capturado com armadilhas de captura viva para a contenção física e química e posterior realização dos procedimentos. Para o hemograma, as dosagens bioquímicas e as análises genéticas, o sangue foi recolhido em um tubo de ensaio contendo anticoagulante e mantido em temperatura de refrigeração até o momento da manipulação / processamento das amostras. Callithrix aurita parece estar bem preservada apenas na área do Parque correspondente ao trecho situado no município de Petrópolis. As análises citogenéticas e moleculares dos híbridos são uma ferramenta útil para confirmar se há ou não hibridação, identificando as espécies envolvidas e verificando se há tendência nos retrocruzamentos. Pode-se sugerir que existe uma tendência à diferenciação das espécies e identificação de indivíduos híbridos pelo padrão hematológico e bioquímico, a ser confirmada com uma amostragem maior de animais da espécie C. aurita, preferencialmente da mesma localidade e nas mesmas condições. No caso de C. aurita, as principais recomendações para sua conservação incluem pesquisas para o registro de outras populações em áreas de distribuição livres de invasão, para que se possa avaliar as chances de recuperação populacional e sobrevivência da espécie. A criação de novas Unidades de Conservação deve ser estimulada, assim como estudos mais aprofundados sobre a espécie nos locais já conhecidos de ocorrência, além de um programa seguro de criação em cativeiro.

Modelagem de bioinvasão do coral-sol (Tubastraea coccinea e T. tagusensis):mecanismos da ocupação e dispersão e identificação de sua potencial distribuição geográfica

Os fatores que explicam a distribuição observada em plantas e animais é uma pergunta que intriga naturalistas, biogeógrafos e ecólogos há mais de um século. Ainda nos primórdios da disciplina de ecologia, as tolerâncias ambientais já haviam sido apontadas como as grandes responsáveis pelo padrão observado da distribuição dos seres vivos, o que mais tarde levou à concepção de nicho ecológico das espécies. Nos últimos anos, o estudo das distribuições dos organismos ganhou grande impulso e destaque na literatura. O motivo foi a maior disponibilidade de catálogos de presença de espécies, o desenvolvimento de bancos de variáveis ambientais de todo o planeta e de ferramentas computacionais capazes de projetar mapas de distribuição potencial de um dado organismo. Estes instrumentos, coletivamente chamados de Modelos de Distribuição de Espécies (MDEs) têm sido desde então amplamente utilizados em estudos de diferentes escopos. Um deles é a avaliação de potenciais áreas suscetíveis à invasão de organismos exóticos. Este estudo tem, portanto, o objetivo de compreender, através de MDEs, os fatores subjacentes à distribuição de duas espécies de corais escleractíneos invasores nativos do Oceano Pacífico e ambas invasoras bem sucedidas de diversas partes do Oceano Atlântico, destacadamente o litoral fluminense. Os resultados mostraram que os modelos preditivos da espécie Tubastraea coccinea (LESSON, 1829), cosmopolita amplamente difundida na sua região nativa pelo Indo- Pacífico demonstraram de maneira satisfatória suas áreas de distribuição nas áreas invadidas do Atlântico. Sua distribuição está basicamente associada a regiões com alta disponibilidade de calcita e baixa produtividade fitoplanctônica. Por outro lado, a aplicação de MDEs foi incapaz de predizer a distribuição de T. tagusensis (WELLS,1982) no Atlântico. Essta espécie, ao contrário de sua congênere, tem distribuição bastante restrita em sua região nativa, o arquipélago de Galápagos. Através de análises posteriores foi possível constatar a mudança no nicho observado durante o processo de invasão. Finalmente, o sucesso preditivo para T. coccinea e o fracasso dos modelos para T. tagusensis levantam importantes questões sobre quais os aspectos ecológicos das espécies são mais favoráveis à aplicação de MDEs. Adicionalmente, lança importantes ressalvas na utilização recentemente tão difundida destas ferramentas como forma de previsão de invasões biológicas e em estudos de efeitos de alterações climáticas sobre a distribuição das espécies.

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.

Pan-biogeografia dos gêneros Didelphis, Philander, Metachirus, Chironectes e Lutreolina (Didelphimorphia: Didelphidae)

A ordem Didelphimorphia, de marsupiais americanos, apresenta 19 gêneros e 96 espécies, todos membros da família Didelphidae, que é dividida em duas subfamílias, Caluromyinae e Didelphinae. A subfamília Didelphinae contém (não apenas) as tribos Didelphini e Metachirini. A tribo Didelphini compreende 15 espécies de quatro gêneros: Chironectes (1 espécie), Lutreolina (1), Didelphis (6) e Philander (7) e a tribo Metachirini é monotípica, com apenas uma espécie do gênero Metachirus. Estes cinco gêneros encontram-se distribuídos amplamente pelas Américas, desde o sul do Canadá até a região central da Argentina. O objetivo deste estudo foi buscar identificar e explicar, através de análise pan-biogeográfica, os padrões de distribuição das espécies destes cinco gêneros. Para tal, foi feito um levantamento em banco de dados, coleções científicas e artigos científicos para a obtenção de dados sobre as localidades de registro de cada espécie. Estas foram então marcadas em mapas e a partir destes, as localidades de ocorrência foram conectadas com linhas de menor distância para formação dos traços individuais. Pela sobreposição dos traços individuais chegou-se aos traços generalizados e do encontro destes, aos nós biogeográficos. Os pontos de ocorrência foram também plotados em mapas de biomas para análise. Encontramos três traços generalizados e dois nós biogeográficos, um no centro da Bolívia na província biogeográfica de Puna e outro na Argentina, na província de Misiones. Quatro espécies não participaram de nenhum dos traços generalizados, provavelmente devido à sua distribuição mais restrita (Philander deltae, P. andersoni, P. olrogi e P. mcilhennyi). Chironectes minimus e Metachirus nudicaudatus tiveram seus traços coincidentes com dois traços generalizados, o que está de acordo com suas divisões de subespécies. Identificamos os diferentes padrões existentes para o norte da América do Sul (Venezuela) já apontado por diversos autores, porém apenas quando analisadas as subespécies em separado. Alguns limites para a distribuição das espécies puderam ser identificados, como por exemplo o istmo de Tehuantepec, no México, para Chironectes minimus e Metachirus nudicaudatus e o limite da região neotropical para P. opossum e D. marsupialis. O limite de distribuição sul de Philander opossum e P. frenatus é provavelmente o rio Paraguai, que deve servir de barreira para o contato entre as duas espécies. A descaracterização dos ambientes naturais pelo desmatamento vem alterando os padrões naturais de distribuição das espécies, com o registro de espécies de áreas abertas em biomas de mata. Lutreolina crassicaudata apresenta distribuição disjunta, ocupando duas áreas de vegetação aberta, uma no noroeste e outra no centro e sudeste da América do Sul, padrão provavelmente gerado pelos períodos de retração e expansão de áreas de savana do Mioceno superior ao Holoceno, levando à captura destes enclaves de vegetação aberta, com seu isolamento por áreas de floresta. Os nós e traços generalizados aqui identificados coincidiram com os encontrados por outros autores. Apesar da pan-biogeografia poder ser usada para propor áreas de proteção ambiental, nos locais em que encontramos os nós biogeográficos já existem unidades de conservação, não havendo assim necessidade de propor novas áreas no caso desses marsupiais. Ainda existe uma grande necessidade de um melhor conhecimento da distribuição e taxonomia das espécies estudadas, o que promoveria um melhor entendimento dos padrões biogeográficos existentes