PPGSE - Doutorado em Sistemática e Evolução

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Ecologia e Taxonomia de Collembola (Arthropoda: Hexapoda) no Pampa brasileiro
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-08-31) Silva, Clécio Danilo Dias da; Bellini, Bruno Cavalcante; Winck, Bruna Raquel; https://orcid.org/0000-0001-7881-9436; http://lattes.cnpq.br/8609476121598138; https://orcid.org/0000-0002-7776-8830; http://lattes.cnpq.br/4235157508528733; Queiroz, Gabriel Costa; Bordin, Kauane Maiara; Godeiro, Nerivania Nunes; Gama, Renata Antonaci
Os colêmbolos são microartrópodes amplamente distribuídos por todos os ecossistemas terrestres, e desempenham um papel fundamental no seu funcionamento. Contudo, estudos taxonômicos e ecológicos envolvendo esses animais na América do Sul são limitados e apresentam lacunas em vários domínios fitogeográficos, como é o caso do Pampa. Este domínio é constituído majoritariamente por campos nativos, os quais abrigam uma grande biodiversidade de organismos da fauna e da flora. Os campos nativos estão desaparecendo em ritmo acelerado para dar lugar a espaços para práticas de pecuária extensiva e monoculturas de Eucalyptus, gerando preocupação sobre a conservação do domínio na América do Sul, sobretudo no Brasil. Diante disso, esta tese teve como objetivo geral avaliar os efeitos de diferentes usos da terra na composição taxonômica, funcional e propriedades ecológicas das comunidades de Collembola (Arthropoda: Hexapoda) no Pampa brasileiro. Quatro municípios no estado do Rio Grande do Sul com áreas de campos nativos e plantações de Eucalyptus foram amostrados: Pinheiro Machado, Jaguarão, Lavras do Sul e São Gabriel. Os colêmbolos foram coletados com armadilhas pitfall e funis de Berlese em 10 áreas pareadas com uma transecção de 250 m para cada tipo de uso do solo, divididas em 5 subparcelas. Em laboratório, os espécimes foram triados, quantificados, morfotipados, montados em lâminas para microscopia e identificados com o auxílio de chaves dicotômicas e bibliografias especializadas. A descrição da nova espécie foi realizada com o auxílio de um microscópio óptico acoplado a uma câmara clara, os desenhos foram vetorizados utilizando Corel Draw. As análises ecológicas de diversidade funcional e taxonômica foram realizadas no software R. No Capítulo 1, avaliamos a composição taxonômica, diversidade alfa e beta de colêmbolos epigéicos após a conversão de campos nativos em plantações de Eucalyptus. Utilizamos a análise de Random Forest para compreender a influência de fatores ambientais na estrutura e composição das comunidades. Encontramos perdas significativas nas comunidades de colêmbolos em relação à abundância, composição de espécies, riqueza e diversidade taxonômica após a conversão das áreas. A diversidade beta foi explicada principalmente pela substituição de espécies, enquanto a riqueza e dominância de plantas influenciaram a diversidade de colêmbolos. No Capítulo 2, avaliamos os efeitos da conversão de campos nativos em cultivos de Eucalyptus sobre a diversidade funcional e composição das comunidades de colêmbolos epigéicos e endogéicos. Categorizamos cada morfoespécie por forma de vida usando um índice ecomorfológico. Os resultados indicam que comunidades epigéicas estão mais associadas a áreas campestres, enquanto as endogéicas estão mais associadas aos cultivos de Eucalyptus. A conversão de campos para plantações de Eucalyptus não afetou os índices funcionais das comunidades epigéicas, mas teve efeitos negativos na riqueza e divergência funcional dos táxons endogéicos, resultando em redução da pigmentação corporal, número de ocelos, tamanho das pernas e apêndices desses animais. No Capítulo 3, reavaliamos a identificação e os registros do inventário do primeiro capítulo e realizamos uma revisão de literatura em diferentes bases de dados e artigos. Através do cruzamento dessas informações, fornecemos uma lista das 15 famílias, 35 gêneros e três espécies nominais registrados para o Pampa. Também elaboramos diagnoses e uma chave de identificação para os táxons supragenéricos presentes neste domínio. No Capítulo 4, descrevemos e ilustramos a primeira espécie de Dicranocentrus Schött para o Rio Grande do Sul e para o domínio do Pampa brasileiro. A nova espécie pertence ao grupo gracilis sensu Mari-Mutt. Dicranocentrus sp. nov. é única dentro do gênero por apresentar os segmentos antenais Ib e IIb ventralmente com duas cerdas acuminadas lisas cada; lábio com escamas, e cerda M1 ciliada e as demais lisas (m2, r, a1, a2, l1 e l2); tenent hair capitado; placa manubrial com 13 cerdas ciliadas e nove pseudoporos, e região ventro-apical do manúbrio com duas cerdas ciliadas. Por fim, apresentamos uma tabela comparativa que abrange todas as espécies de Dicranocentrus do grupo gracilis em todo o mundo. Os resultados apresentados nesta tese trazem contribuições inéditas para o conhecimento da taxonomia, ecologia e conservação de colêmbolos para o Pampa brasileiro. Eles enfatizam a importância de estudos aprofundados sobre a influência das práticas de uso da terra na biodiversidade dessas comunidades. A conservação dos campos nativos e a adoção de práticas sustentáveis nas plantações de Eucalyptus são cruciais para a manutenção da diversidade desses animais, e, consequentemente, para o equilíbrio ecológico do domínio do Pampa.
Estudo taxonômico dos entomobryoidea (Arthropoda: Collembola) em áreas prioritárias para conservação da Caatinga
(2019-08-26) Nunes, Rudy Camilo; Bellini, Bruno Cavalcante; ; ; Cipola, Nikolas Gioia; ; Zeppelini Filho, Douglas; ; Gama, Renata Antonaci; ; Barbosa, Taciano de Moura;
Collembola são pequenos artrópodes amplamente distribuídos por todos os ecossistemas terrestres, com tamanho corporal variando entre 0.12 e 17 mm, e cerca de 9,000 espécies descritas no mundo. Entomobryoidea é a maior superfamília de Collembola, englobando Microfalculidae, Entomobryidae e Paronellidae, sendo que apenas as duas últimas possuem registros para o Brasil, onde a riqueza taxonômica de Collembola é subestimada, com cerca de 401 espécies registradas. A Caatinga está entre os domínios menos amostrados, embora compreenda uma enorme diversidade de ambientes e micro-hábitats, formando um mosaico de diferentes tipos de vegetação caducifólia e com altos índices de endemismo. Para Collembola, a morfologia é a fonte primordial de caracteres taxonômicos e o estudo da quetotaxia dorsal é quase que universalmente utilizado como um caráter preponderante. Neste trabalho, foram amostradas quatro áreas prioritárias para a conservação da biodiversidade da Caatinga, mas que possuem pouquíssimas informações sobre Collembola: Parques Nacionais Serra da Capivara, Serra das Confusões e Sete Cidades, e zona rural do município de Picos, todas no Estado do Piauí. Ao final, foi possível delinear um perfil inicial da fauna de Entomobryoidea nas áreas amostradas, onde provemos um inventário das espécies que ocorrem nessas áreas e sua distribuição pontual. Ao todo foram descritas oito novas espécies: Capbrya sp. n., Cyphoderus equidenticulati Nunes e Bellini, Lepidosira neotropicalis Nunes e Bellini, Nothobrya sertaneja Nunes e Bellini, Pseudosinella triocellata Nunes e Bellini, Seira sp. nov.1, Seira sp. nov.2 e Trogolaphysa piracurucaensis Nunes e Bellini. Foram fornecidas chaves de identificação para as espécies brasileiras de Cyphoderus, Pseudosinella e Trogolaphysa, para os gêneros Neotropicais de Entomobryinae, para as espécies conhecidas de Nothobryinae, e para as espécies de Entomobryoidea das quatro áreas amostradas. Os registros de Entomobryoidea na área estudada passaram de 4 para 22 espécies, 9 gêneros, 6 subfamílias e 2 famílias. Após uma revisão bibliográfica extensa propusemos uma nova diagnose para Lepidosira, descrevemos pela primeira vez a quetotaxia dorsal completa de uma espécie do gênero, e propusemos uma hipótese de posicionamento filogenético baseada em dois marcadores nucleares (18SrRNA e 28SrRNA) e um mitocondrial (COI), corroborando pela primeira vez a transferência do grupo-Lepidosira de Seirinae para Entomobryinae. Elucidamos caracteres chave para a sistemática de Nothobryinae, propusemos sua divisão em duas tribos, e sua inclusão na subfamília Orchesellinae.
Filogenia de Seirinae (Collembola, Entomobryoidea, Entomobryidae) na região Neotropical baseada em genomas mitocondriais completos
(2017-09-27) Godeiro, Nerivânia Nunes; http://lattes.cnpq.br/6152359947005239; Bellini, Bruno Cavalcante; Lima, Sérgio Maia Queiroz; https://orcid.org/0000-0001-9365-4879; http://lattes.cnpq.br/8316105480397252; https://orcid.org/0000-0001-7881-9436; http://lattes.cnpq.br/8609476121598138; Baseia, Iuri Goulart; http://lattes.cnpq.br/1260730935714266; Gama, Renata Antonaci; https://orcid.org/0000-0002-8026-6022; http://lattes.cnpq.br/0179756405650744; Zeppelini Filho, Douglas; http://lattes.cnpq.br/9831782694813481; Sulzbacher, Marcelo Aluisio
Seirinae é uma das mais diversas subfamílias de Collembola, e grande parte dessa diversidade é devida a Seira Lubbock que possui, aproximadamente, 220 espécies reconhecidas. Até o momento, nenhuma filogenia interna foi proposta para o táxon, o que dificulta a organização do conhecimento para comparação, descrição de novas espécies e gêneros, além da própria compreensão dos seus padrões evolutivos. A quetotaxia dorsal é o principal componente morfológico utilizado para distinguir espécies, e embora comprovadamente diagnóstico, pode ser variável intraespecificamente. O principal objetivo deste trabalho é esclarecer as relações filogenéticas entre os Seirinae neotropicais, do ponto de vista molecular e morfológico, o que poderá resultar numa melhor organização interna da subfamília. Para tanto, foram sequenciadas 27 amostras de diferentes espécies de Entomobryidae e uma de Paronellidae. Para as análises moleculares, foi extraído e quantificado o DNA total de um indivíduo/amostra e bibliotecas foram construídas e sequenciadas por Next Generation Sequencing utilizando o HiSeq 2000. O genoma mitocondrial (DNAmt) completo das espécies foi reconstruído através de análises de bioinformática utilizando duas metodologias: SOAPdenovo_Trans e MIRA/MITOBim. Duas filogenias foram propostas: uma contendo somente os genomas reconstruídos neste trabalho e outra complementar, onde foram incluídos 11 DNAmt de Collembola disponibilizados em bancos de dados online. As filogenias foram feitas por análises Bayesianas utilizando os treze genes codificantes proteicos que correspondem a quase totalidade do DNAmt. Os resultados corroboram com a proposta atual que a ordem Poduromorpha é a mais basal de Collembola; a ordem Symphypleona aparece como grupo-irmão de Entomobryomorpha, que apresenta clara divisão em duas superfamílias, Isotomoidea e Entomobryoidea; o posicionamento dos gêneros Lepidocyrtoides Schött e Lepidosira Schött dentro de Entomobryinae corroboram com a mais recente filogenia publicada; a monofilia de Seirinae e seus grandes grupos internos foi comprovada pela primeira vez por dados moleculares com alto apoio nodal; o gênero Tyrannoseira Bellini & Zeppelini, recentemente descrito, foi validado filogeneticamente; Lepidocyrtinus Börner foi alçado a status de gênero; e três sinonímias de espécies foram propostas; por fim, algumas características morfológicas de Seirinae foram identificadas como diagnósticas e com sinal filogenético, como por exemplo, a quantidade de macroquetas no primeiro segmento abdominal.
Revisão do gênero Lycoperdon Pers. (Lycoperdaceae, Agaricales) mediante análises morfológicas e moleculares
(2017-03-30) Alfredo, Dônis da Silva; Baseia, Iuri Goulart; Esteban, Maria Paz Martín; ; http://lattes.cnpq.br/1646397903899651; ; http://lattes.cnpq.br/1260730935714266; ; http://lattes.cnpq.br/2504659174089806; Bellini, Bruno Cavalcante; ; http://lattes.cnpq.br/8609476121598138; Theodoro, Raquel Cordeiro; ; http://lattes.cnpq.br/0977453259767928; Gusmão, Luiz Fernando Pascholati; ; Cabral, Tiara Sousa; ; http://lattes.cnpq.br/4030476865559301
Em uma estimativa sobre a biodiversidade da terra acredita-se haver entorno de 50 milhões de espécies e para os fungos acredita-se que essa estimativa gira em torno de 5,1 milhões de espécies, o que levaria cerca de 1000 anos para os taxonomistas identificassem todas essas espécies. Os taxonomistas têm empregado muito esforço para identificar essas espécies de fungos, incluindo o gênero representante dos chamados “puffballs” -Lycoperdon Pers. Durante um longo período, a taxonomia do gênero Lycoperdon se baseou fundamentalmente em caracteres morfológicos, e muitos conceitos adotados para nomear espécies tem se mostrado divergentes entre os taxonomistas. Até o final da década de 80, diversos trabalhos de taxonomia morfológica foram publicados e ajudaram a ampliar o conhecimento sobre a diversidade de espécies de Lycoperdon em quase todos os continentes, no entanto, em muitos casos a morfologia não é suficiente para segregar espécies crípticas, ou esclarecer problemas de divergência quanto a sinonimização de táxons. No início da década de 90 houve uma revolução na taxonomia de fungos com o uso de ferramentas moleculares na classificação de espécies, relacões filogenéticas e identificação novos táxons. Representantes do gênero Lycoperdon foram estudados por meio dessa nova ferramenta somente no início do século 21, e logo em seguida em 2008, com os trabalhos de Larsoon e Jeppson, sendo que alguns gêneros como Morganella e Vascellum foram reconhecidos como subgêneros de Lycoperdon. Durante esse período outra ferramenta passou a ganhar espaço na identificação de espécies por meio de um código de barras molecular, e essa ferramenta passou a ser usada na identificação de animais, plantas e fungos, usando dentre outra, a região espaçadora transcrita interna (ITS), embora, até o presente momento, nenhum trabalho de DNA “barcoding” havia sido realizado com as espécies do gênero Lycoperdon. O presente trabalho teve o objetivo de revisar as espécies do gênero Lycoperdon para América do Sul, identificando-as com base nos caracteres morfológicos e no uso da região ITS como DNA “barconding” de fungos e, posteriormente, adicionando a região da subunidade maior (LSU) do nrDNA para avaliar se ao adicionar as espécies sul-americanas, Morganella seguiria como subgênero de Lycoperdon. Para isso, foram realizados empréstimos de herbários nacionais e internacionais; usando literatura especializada na taxonomia do gênero Lycoperdon e com ajuda de renomados especialistas do grupo, as espécies de Lycoperdon foram identificadas. Posteriormente, foi extraído o DNA de pequenas porções internas do basidiomas; logo em seguida o produto extraído foi amplificado e sequenciado; as sequências foram editadas e submetidas à busca por similaridade no GenBank utilizando o programa BLAST para checar se as sequências se assemelhavam as regiões comparadas; uma vez realizado esse processo as sequências foram corridas em análises de Máxima Parcimônia e distância (K2P) utilizando o programa PAUP; a árvore de distância se obteve por Neighbor-Joining. Além disso, foi realizada a análise Bayesiana no programa MrBayes; as árvores geradas foram visualizadas no FigTree e editadas no programa InkScap. Com base somente no ITS como DNA barcoding do gênero Lycoperdon, obteve-se os seguintes resultados: 65% das amostras obtiveram sucesso de amplificação; foram identificadas 19 espécies, excluindo aquelas que estavam sob Morganella, para América do Sul e Central; quatro táxons são primeiros registros para o continente sul-americacano: Lycoperdon calvescens, L. endotephrum, L. ericaeum e L. eximium; e foi erguido um novo subgênero: Lycoperdon subg. Arenicola. Com base nas análises de morfológia e DNA barcoding foi possível identificar 43 espécies do gênero Lycoperdon, sendo que destas, 30 espécies são reportadas para América do Sul e Central; poucas espécies se encontram nos dois hemisférios (aprox. 30 %). Com estes resultados, concluímos que ITS como DNA “barcoding” de Lycoperdon é promissor, embora alguns grupos necessitem incluir mais espécimes e marcadores. A taxonomia morfológica continua sendo crucial na interpretação de dados geradas pela taxonomia molecular.

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