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Invaded communities were evaluated under two contexts: 1) how native communities respond to massive introduction events and 2) how invaded communities change through time. A common topic was defined to represent the modifications in communities after invasion, the co-occurrence between species. The objective of this thesis was to answer three questions: 1) whether the impact caused by non-native species is determined by the level of similarity between native and non-native species; 2) whether the impact would have the same pattern through time; and 3) whether there is any attribute of the non-native species population that determines the level of the impact. The data set from the project Pesquisas Ecológicas de Longa Duração (PELD) performed at the Upper Paraná River floodplain (Sítio PELD/PIAP) was used to answer these questions.First, it was evaluated the non-native species effects on the co-occurrence between species after the invasion of more than 30 non-native fish species at once. It was tested if the functional dissimilarity between native and non-native species drives the co-occurrence patterns between them. After, it was estimated the co-occurrence in a time series of 30 years. The non-native species evaluated were introduced by several introduction vectors. It was tested if the non-native species abundance and time since introduction drive the co-occurrence between native and non-native species. The abundance was used as the attribute of non-native species population to test if the effect of abundance is mediated by the phylogenetic distance between species. The results found showed that the co-occurrence between native and non-native species is affected by functional and phylogenetic distance. Therefore, integrating functional and phylogenetic diversity to assess the spatial distribution of organisms has potential to improve the understanding of co-occurrence patterns between native and non-native species. The results also showed that co-occurrence patterns may be more sensitive to the temporal variability in non-native population attributes (i.e. abundance) than time since introduction. It was showed that evaluating patterns of several non-native species may provide a broader understating of the entire community after invasions. CNPq; CAPES Avaliou-se comunidades invadidas sob dois contextos: 1) como comunidades nativas respondem a eventos de introdução em massa e 2) como comunidades invadidas mudam no tempo. Definiu-se um tema comum para representar as modificações nas comunidades após a invasão, a coocorrência entre espécies. O objetivo desta tese foi responder três questões: 1) se o impacto causado pela espécie não nativa é determinado pelo nível de similaridade entre espécies nativas e não nativas; 2) se o impactoteria o mesmo padrão no tempo; e 3) se existe algum atributo da população de espécies não nativas que determina o nível do impacto. Utilizou-se o conjunto de dados do projeto Pesquisas Ecológicas de Longa Duração (PELD) realizado na planície de inundação do Alto Rio Paraná (Sítio PELD/PIAP) para responder essas questões. Primeiro, avaliou-se os efeitos de espécies não nativas na coocorrência entre espécies após a invasão de mais de 30 espécies de peixes não nativos de uma só vez. Testou-se se a dissimilaridade funcional entre espécies nativas e não nativas impulsiona os padrões de coocorrência entre elas. Após, estimou-se a coocorrência em uma série temporal de 30 anos. As espécies não nativas avaliadas são originárias de diversos vetores de introdução. Testou-se se a abundância de espécies não nativas e o tempo desde a introdução impulsionam a coocorrência entre espécies nativas e não nativas. A abundância foi utilizada como atributo da população das espécies não nativas para testar se o efeito da abundância é mediado pela distância filogenética entre as espécies. Os resultados encontrados mostraram que a coocorrência entre as espécies nativas e não nativas é afetada pela distância funcional e filogenética. Portanto, integrar diversidade funcional e filogenética para entender a distribuição espacial dos organismos tem potencial para melhorar a compreensão de padrões de coocorrência entre espécies nativas e não nativas. Os resultados também mostraram que os padrões de coocorrência podem ser mais sensíveis à variabilidade temporal nos atributos da população não nativa (i.e., abundância) do que o tempo desde a introdução. Mostrou-se que a avaliação de padrões de várias espécies não nativas fornece uma compreensão mais ampla de toda a comunidade após invasões. 76 f. : il. (algumas color.).

Orientadores: Sérgio Furtado dos Reis, Prianda Laborda Rios Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: A interação entre o ambiente e a biologia de uma espécie influencia a estrutura genética das populações dessa espécie que ocorrem neste ambiente. Assim ao decompor a estrutura genética de uma especie é possível compreender como esta é influenciada pelo ambiente em que vive. Neste trabalho tento estimar a diversidade e a estrutura genética de populações naturais de um peixe tropical Poecilia vivipara que habitam a região norte do estado do Rio de Janeiro para então compreender a interação entre o ambiente e a biologia desta espécie. A colonização recente (< 5000 anos) da região norte do Rio de Janeiro pelas populações de Poecilia vivipara gera um ambiente propicio para análises evolutivas e ecológicas devido a diversidade encontrada e as escalas de tempo e espaço apresentadas pelo sistema. A região Norte do Rio de Janeiro apresenta a peculiaridade da formação do delta do Rio Paraíba do Sul como um número muito grande lagoas, riachos e pântanos fornecendo uma grande variabilidade de habitats em um pequeno espaço geográfico. O principal objetivo desta tese foi estimar a variação genética das populações de\textit{ Poecilia vivipara} que ocorrem dentro do delta do Rio Paraíba do Sul e de populações externas a este delta. Com estas informações, tentar inferir a estrutura genética dessas populações e identificar os possíveis fatores responsáveis pela estruturação. Para tanto 420 indivíduos foram coletados e caracterizados geneticamente com o uso de marcadores moleculares. Foi utilizado a Região de Controle da replicação mitocondrial e 18 locos microssatélites isolados para este trabalho. Os resultados demonstram uma grande variabilidade molecular em ambos os marcadores em praticamente todas as populações. Houve detecção de estrutura genética entre as populações e esta estrutura não pode ser explicada pela distancia entre as populações. A hipótese alternativa aceita para explicar a estrutura foi que a historia de formação das lagoas mais precisamente o processo predominante na formação das lagoas. Estes processos foram a sedimentação fluvial e a sedimentação marinha. Ademais, outras características da biologia da espécie puderam ser observadas como: a importância das drenagens como facilitadoras da migração, a dispersão igual entre fêmeas e machos e a evidência de seleção natural sobre os locos microssatélites Abstract: The interaction between the environment and the biology of a species influences the genetic structure of the populations of this species occurring in this environment. Thus, by decomposing the structure genetics of a species, it is possible to understand how it is influenced by the environment in that lives. In this work I try to estimate the diversity and genetic structure of populations of a tropical fish Poecilia vivipara that inhabit the northern region of the state of Rio de Janeiro to then understand the interaction between the environment and the biology of this species. The recent colonization (< 5000) of the northern region of Rio de Janeiro by the populations of Poecilia vivipara creates an environment conducive to evolutionary and ecological analysis due to the diversity the time and space scales presented by the system. The northen region of Rio de Janeiro presents the specularity of the formation of the Paraiba do Sul river as a very large number of ponds, streams and swamps providing a large variability of habitats in a small geographic space. The main objective of this thesis was to estimate the genetic variation of the populations of Poecilia vivipara in the delta of the Paraíba do Sul River and this delta. Using this information, try to infer the genetic structure of these populations and identify the possible factors responsible for structuring. For this purpose, 420 individuals were collected and characterized genetically with the use of molecular markers. We used the Control Region of mitochondrial replication and 18 microsatellite loci isolated for this work. The results demonstrate a big amount of molecular variability in both markers in practically all populations. There was a genetic structure and this structure can not be explained by the distance between populations. The alternative hypothesis accepted to explain the structure was that the history of lagoons more precisely the predominant process in pond formation. These processes were river sedimentation and marine sedimentation. In addition, other characteristics of the biology of the species could be observed as: a importance of drainage as facilitators of migration, equal dispersion among females and males and the evidence of natural selection on the microsatellite loci Doutorado Genética Animal e Evolução Doutor em Genética e Biologia Molecular FAPESP 2012/16567-7

Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2020-11-08T17:27:30Z No. of bitstreams: 1 TESE FINAL_ BRUNO_GORINI.pdf: 1818278 bytes, checksum: 507725daecb9d2b6af739259140b4e15 (MD5) Made available in DSpace on 2020-11-08T17:27:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TESE FINAL_ BRUNO_GORINI.pdf: 1818278 bytes, checksum: 507725daecb9d2b6af739259140b4e15 (MD5) Previous issue date: 2019-06-19 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Parallel evolution occurs when closely related, but independent, lineages colonize similar environments, and during the evolutionary process, they develop similar traits. A way to demonstrate parallel evolution is studying multiple populations that independently colonized environments under different selection pressures. The intensity of predation pressure generally varies along rivers and streams with sudden changes after waterfalls, which prevent predatory fishes to colonize upstream. Thus, headwaters are usually low-predation environments, while downstream sites are high-predation environments. The adaptive divergence between high and low-predation environments occurs independently in several streams and, therefore, can be classified as parallel evolution. In the fish family Poeciliidae, the genus Phalloceros is composed of 22 species, among which six species inhabit rivers and coastal streams of the Atlantic Forest in Rio de Janeiro State. In this context, this study evaluated the parallel evolution of two Phalloceros species (P. harpagos and P. anisophallos) measuring the extension and nature of the ecological (trophic ecology) and phenotypic (life-history traits and morphology) divergence of populations under high and low-predation environments. Phalloceros harpagos and P. anisophallos were collected in streams of Guapi-Macacu River and Ilha Grande Bay Basins, respectively. In high-predation environments, higher biomass of macroinvertebrates per capita may have led to a more carnivorous diet that was reflected in the shorter intestine of females and males of both species. There was also a correlation between high-predation environments and reduced length at maturity of females and males, increased reproductive allotment and fecundity. Although they show substantial matrotrophy (substantial supply of maternal nutrients to embryos after fertilization), P. harpagos and P. anisophallos do not show superfetation (the ability of females to carry simultaneously more than one brood at different developmental stages). This result corroborates the lack of superfetation in P. anisophallos, but suggests a possible intraspecific variation of this trait in P. harpagos. In high-predation environments, shorter intestines along with higher degree of matrotrophy may have circumvented the effect of increased reproductive allotment, maintaining a more streamlined phenotype of pregnant females. In addition, males of both species showed higher gonopodia in high-predation environments, possibly due to the advantage of coercive mating in these environments and pre or post-copulatory female choices. These results suggest that there is parallelism in trophic morphology, life-history and morphological traits of these Phalloceros species related to the predation regime either by direct or indirect selective pressure of predation A evolução paralela ocorre quando linhagens estreitamente relacionadas, mas independentes, colonizam ambientes similares, e durante o processo evolutivo desenvolvem características similares. Uma forma de demonstrar a evolução paralela é o estudo de múltiplas populações que colonizaram de forma independente ambientes sob diferentes pressões de seleção natural. A intensidade da pressão de predação geralmente varia ao longo do eixo longitudinal dos rios com mudanças bruscas que ocorrem após quedas d água, as quais impedem a colonização a montante pelos peixes predadores. Assim, as cabeceiras e tributários são normalmente ambientes de baixa predação, enquanto as seções a jusante são ambientes de alta predação. A divergência adaptativa entre estes ambientes de alta e baixa predação ocorre de forma independente em várias drenagens e, portanto, pode ser classificada como evolução paralela. Na família Poeciliidae, o gênero Phalloceros é composto por 22 espécies, dentre as quais seis espécies habitam rios e riachos costeiros de Mata Atlântica do Estado do Rio de Janeiro. Neste contexto, o presente estudo avaliou a evolução paralela de duas das seis espécies de Phalloceros (P. harpagos e P. anisophallos) através da quantificação da extensão e natureza da divergência ecológica (ecologia trófica) e fenotípica (características da história de vida e morfologia) entre populações de ambientes de alta e baixa predação. Phalloceros harpagos e P. anisophallos foram coletados em riachos das Bacias Hidrográficas Guapi-Macacu e da Baía de Ilha Grande, respectivamente. Em ambientes de alta predação, a maior biomassa de macroinvertebrados per capita pode ter levado a uma dieta mais carnívora que se refletiu no intestino mais curto de fêmeas e machos de ambas as espécies. Observou-se também a correlação entre ambientes de alta predação e redução do tamanho de maturidade de fêmeas e machos, aumento do investimento reprodutivo e fecundidade. Apesar de apresentarem matrotrofia substancial (fornecimento substancial de nutrientes maternos aos embriões pós-fecundação), P. harpagos e P. anisophallos não apresentam superfetação (habilidade das fêmeas de carregarem simultaneamente mais de uma ninhada em diferentes estágios de desenvolvimento). Este resultado corrobora a ausência de superfetação em P. anisophallos, mas sugere uma possível variação intraespecífica desta característica em P. harpagos. Em ambientes de alta predação, intestinos mais curtos juntamente com maiores índices de matrotrofia podem ter contornado o efeito do aumento do investimento reprodutivo, mantendo um fenótipo mais hidrodinâmico das fêmeas grávidas. Além disso, os machos de ambas espécies apresentaram gonopódio maior em ambientes de alta predação, possivelmente pela vantagem do acasalamento coercitivo nesses ambientes e pela escolha pré ou pós-copulatória das fêmeas. Os resultados do presente estudo sugerem que há paralelismo na morfologia trófica, na história de vida e nas características morfológicas das duas espécies Phalloceros de acordo com o regime de predação, seja pela pressão seletiva direta ou indireta por ela imposta

Submitted by Jorge Silva (jorgelmsilva@ufrrj.br) on 2022-03-21T18:35:08Z No. of bitstreams: 1 2019 - Natalice dos Santos Sales.pdf: 7339859 bytes, checksum: 88556301900aa9ffa592370931537861 (MD5) Made available in DSpace on 2022-03-21T18:35:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2019 - Natalice dos Santos Sales.pdf: 7339859 bytes, checksum: 88556301900aa9ffa592370931537861 (MD5) Previous issue date: 2019-05-23 CAPES - Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior The estuarine ecosystems are known as sites of intense recruitment of several species due their heterogeneity of biotopes. However, little is known about the importance of each biotope in establishment and interactions of these individuals, especially regarding non-vegetated or low complexity biotopes. Thus, the main objectives of this study were: 1) evaluate the dispersion of the ichthyofauna according to specific characteristics of each biotope and its spatiotemporal variations; 2) examine the metacommunity structure models through the application of EMS (Elements of Metacommunity Structure) approach, which is based on pattern of distribution of the species along an environmental gradient; 3) identify the trophic relationships of the most abundant fish species within estuary associated with the availability of prey within each biotope. The study was developed in five biotopes (Beach, Seagrass, Mudflat, Mangrove and Marginal Vegetation) distributed along the Mamanguape River Estuary according to the salinity gradient. The results showed a direct influence of salinity on biotopes, where the Mudflats presented the highest density and biomass of juveniles belonging to Marine Estuarine-Dependent guild (MED). This relationship of salinity to species distribution has led to strong responses in the metacommunity structure, such as formation of clementsian patterns, where a group of species may exhibit physiology and / or similar evolutionary constraints, resulting in a common response to the environmental gradient and certain biotopes. Thus, salinity plays an important role as environmental filter in communities which reduces the dispersion of several species of juvenile fish among the various biotopes, changing patterns of metacommunity. This role of environmental filter played by salinity also influenced the distribution of prey in the environment where Zooplankton stood out in the stomachs and in the environment and the Epibenthic Crustaceans in selectivity by species. The marked presence of these items in environment, in stomach and in selectivity, answer directly in trophic guilds, presenting the Zooplankivores and the Epibenthic Zoobentivores as the most representative. Thus, the association of metacommunity analysis with structure and composition of local communities and the trophic relationships allow to expand conservation and protection sites within these coastal environments, not only related to fish species or other organisms of economic importance, but also areas which favor the establishment of main prey for the development of several species of juvenile fish, which reduces dispersion among the biotopes, changing the patterns of metacommunity. Os ecossistemas estuarinos s?o reconhecidos como locais importantes para o recrutamento de diversas esp?cies de peixes devido sua heterogeneidade de bi?topos. No entanto, pouco se conhece sobre a import?ncia de cada bi?topo no estabelecimento e nas intera??es desses indiv?duos, principalmente no que se refere a bi?topos n?o-vegetados ou de baixa complexidade. Assim, os principais objetivos desse estudo foram: 1) avaliar a dispers?o da ictiofauna de acordo com as caracter?sticas espec?ficas de cada bi?topo e suas varia??es espa?o-temporal; 2) examinar os modelos da estrutura de metacomunidades atrav?s da aplica??o da abordagem EEM (Elementos de Estrutura de Metacomunidades), que se baseia no padr?o de distribui??o das esp?cies ao longo de um gradiente ambiental; 3) identificar as rela??es tr?ficas das esp?cies de peixes mais abundantes dentro do estu?rio associada a disponibilidade das presas dentro de cada bi?topo. O estudo foi desenvolvido em cinco bi?topos (Praia, Faner?gama Marinha, Plan?cie de Mar?, Manguezal e Vegeta??o Marginal) distribu?dos ao longo do Estu?rio do Rio Mamanguape- PB de acordo com o gradiente de salinidade. Os resultados apontaram uma influ?ncia direta da salinidade sobre os bi?topos, onde as plan?cies de Mar? apresentaram a maior densidade e biomassa de juvenis Marinho Estuarino Dependente (MED) durante a duas esta??es do ano. Essa rela??o da salinidade com a distribui??o das esp?cies induziu a fortes respostas na estrutura metacomunit?ria como a forma??o de padr?es clementsianos, onde um grupo de esp?cies pode apresentar fisiologia e/ou restri??es evolutivas semelhantes, resultando em uma resposta comum ao gradiente ambiental e a prefer?ncias por determinados bi?topos independentes das diferentes esta??es do ano. Assim, a salinidade desempenha um papel importante como filtro ambiental nas comunidades o que reduz a dispers?o de diversas esp?cies de peixes juvenis entre os diversos bi?topos, alterando os padr?es de metacomunidade. Esse papel de filtro ambiental desempenhado pela salinidade tamb?m influenciou na distribui??o das presas no ambiente onde o Zoopl?ncton apresentou maior abund?ncia no est?mago das esp?cies e no ambiente, e os Crust?ceos Epib?nticos na sele??o de presas pelas esp?cies. A presen?a marcante desses itens no ambiente, no est?mago e na seletividade, responderam diretamente nas guildas tr?ficas, apresentando os Zooplanct?voros e os Zoobent?voros Epib?nticos como as mais representativas. Assim, a associa??o da an?lise da metacomunidade com a estrutura e composi??o das comunidades locais e as rela??es tr?ficas permitem ampliar locais de conserva??o e prote??o dentro desses ambientes costeiros, n?o apenas relacionados as esp?cies de peixes ou outros organismos de import?ncia econ?mica, mas tamb?m as ?reas que favorecem o estabelecimento das principais presas para o desenvolvimento de diversas esp?cies de peixes juvenis, que reduz a dispers?o entre os bi?topos, alterando os padr?es de metacomunidade.

Este estudo procura entender como fatores históricos, contemporâneos e de mudanças climáticas atuam sobre a diversidade de peixes em lagoas costeiras. Esses ambientes são geologicamente recentes, de relevante importância ecológica e que estão sob pressão pelo aumento da ocupação humana, que comprometem cada vez mais a qualidade de seus recursos. Aliado a isso, projeções de mudanças climáticas comprometem ainda mais esses ambientes. Dessa forma, existe uma necessidade de compreender as respostas dos organismos às ameaças a qual estão expostos. Assim, a tese foi desenvolvida a partir da compilação de dados de ictiofauna de 134 lagoas da costa atlântica da América do Sul (latitudes 0° e 40° S) e está dividida em três capítulos. Os resultados mostraram que a diversidade beta resulta de processos contemporâneos e, em parte, das diferentes colonizações e/ou recolonizações que seguiram o processo de formação das lagoas. Dessa forma, lagoas costeiras possuem um legado das condições passadas sobre a composição de peixes observada atualmente e que estão cada vez mais ameaçadas pela conversão da paisagem para uso antrópico. A riqueza de peixes para essa lagoas tende a ser negativamente relacionada com a cobertura agrícola e urbana ao redor das lagoas e essas tendências são mais evidentes quando a variação da cobertura do uso do solo ao longo do tempo também é considerada. Paralelamente a esses fatores, mudanças climáticas podem potencializar os efeitos da conversão da paisagem ou podem adicionar novos impactos que ameaçam a ictiofauna. Os resultados também mostraram que nos cenários projetados de aumento de salinidade as espécies de peixes de água doce tendem a reduzir sua abundância e a ficarem restritas a um número reduzido de lagoas. Essas reduções são ainda mais preocupantes quando as espécies endêmicas são consideradas pois seus status de ameaça se elevam. Por outro lado, a aparente resiliência das espécies marinhas e estuarinas deve ser observada com cautela visto que muitas destas espécies são de interesse comercial e há evidências de reduções populacionais devido à pressão da pesca e perda de hábitats. As consequências das mudanças climáticas não são mais apenas previsões para um futuro distante. A aceleração dos processos e a perda da diversidade estão cada vez mais presentes e é provável que as espécies não tenham tempo suficiente para se readequarem a novas condições e disponibilidade de hábitats, como tiveram durante o processo de formação do sistema costeiro. This study aims to understand how historical, current and climate change factors act over fish diversity in coastal lagoons. These environments are geologically recent, they have significant ecological importance and are subject to a great variety of pressures by the increase of human occupation, which increasingly compromises the quality e disponibility of their resources. Besides, the projection of future climate change further compromises these ecosystems. Thus, there is a need to understand how the species respond to the threats to which they are exposed. The thesis was developed from the ichthyofauna data compilation from 134 lagoons of the South American Atlantic coast (latitudes 0° and 40° S) and is divided into three chapters. The results showed that beta-diversity results from contemporary processes and, in part, from the different colonization and/or recolonizations that followed the lagoons' formation process. So, coastal lagoons have past conditions' legacy on fish composition currently observed and are increasingly threatened by landscape conversion for anthropic use. The richness of species in these lagoons tend to be negatively associated with agriculture and urban coverage around them, and this is most evident when the variation in land use coverage over time is also considered. Along with these factors, climate changes may enhance the effects of landscape conversion or may add new impacts that threaten the ichthyofauna. The results also showed that in salinity increase projection scenarios, freshwater fish species tend to reduce their abundance and be restricted to a small number of lagoons. These reductions are even more worrying when endemic species are considered because their status could change to endangered. On the other hand, the apparent resilience of marine and estuarine species should be observed with caution, as many of these species are under commercial interest, and there is evidence of population size reduction due to fishing and habitat loss. The consequences of climate change are no longer just predictions for the distant future. The process acceleration and the loss of diversity are becoming more and more frequent and are likely that many species will not have enough time to adapt to new habitat conditions and availability, as they had during the process of the coastal system's formation.

Inúmeros impactos antrópicos vêm afetando os ecossistemas aquáticos e identificar respostas da biota aquática a esses impactos persiste em um grande desafio aos ecólogos. Com o objetivo de determinar essas respostas sobre diferentes níveis de organização biológica e suas interfaces, são abordadas a ecologia trófica dos peixes e a estrutura e dinâmica das teias tróficas em 20 riachos de 3ª ordem de quatro bacias da região de Mata Atlântica (RJ), em gradiente de impactos relacionados ao uso de solo da microbacia e às medidas estruturais e limnológicas locais. Foram realizadas análises do conteúdo estomacal e de isótopos estáveis de carbono (C) e nitrogênio (N) dos peixes e seus recursos alimentares (macroinvertebrados e recursos basais). O gradiente de alguns impactos tanto em escala local (% de cobertura de dossel) quanto de microbacia (uso de solo e input de nutrientes) afetaram a integridade estrutural e funcional das comunidades aquáticas (Capítulos 1, 3 e 4). Foram identificadas variações da proporção de guildas tróficas de peixes e conexões com seus recursos (Capítulo 1), com o aumento das guildas dos Detritívoros e Detritívoros-insetívoros em riachos com alta concentração de nitrogênio total, alta turbidez e baixa temperatura. A métrica H2 (Especialização da teia) foi relacionada a riachos com maior porcentagem de dossel, indicando maior partilha de recursos entre as espécies de peixes (Capítulo 1). Os valores de δ13C do perifíton foram maiores em riachos com menor cobertura vegetal, ao passo que os de δ15N se relacionaram ao conjunto de impactos em escala local e regional (Capítulo 2). Já as alterações isotópicas na biota foram reflexo, em parte, da mudança dos valores do perifíton (Capítulo 2), principal fonte de carbono basal para os consumidores aquáticos (Capítulo 3), e, em parte, da variação da dieta dentro das guildas (Capítulos 3 e 4), influenciando a posição trófica de algumas espécies e guildas de peixes na teia alimentar (Capítulo 4), como os Insetívoros e Detritívoros, e as espécies Gymnotus pantherinus e Astyanax spp. As influências dos gradientes de impactos sobre os vários compartimentos foram sintetizadas em diagramas conceituais (Capítulo 3), demonstrando as variações dos valores isotópicos de todos os consumidores (insetos e peixes), e as mudanças da proporção de insetos consumidos por todas as guildas tróficas de peixes frente aos impactos. Os resultados demonstram que o gradiente de impactos, tanto em escala local quanto regional, atuam em conjunto na determinação da estrutura e dinâmica trófica das comunidades aquáticas, nem sempre sendo possível isolar seus efeitos sobre os diversos parâmetros analisados. Ao mesmo tempo em que demonstrou alguns efeitos idiossincráticos, o presente trabalho permitiu identificar padrões de resposta das comunidades aquáticas em relação a alguns dos principais impactos sofridos por sistemas lóticos em ambientes tropicais. Numerous anthropic impacts have been affecting aquatic ecosystems. Identifying responses of aquatic biota to these impacts remains a major challenge for ecologists. In order to determine these responses on different levels of biological organization and their interfaces, the trophic ecology of the fish and the food web structure and dynamics were analyzed in 20 streams (3rd order) of four watersheds in the Mata Atlântica (RJ). These streams are arranged in a gradient of impacts related to the watershed land use and the local structural and limnological features. Stomach contents and stable isotopes of carbon (C) and nitrogen (N) of fish and their food resources (macroinvertebrates and basal resources) were analyzed. The gradients of some impacts on the local scale (% canopy cover) and the microbasin (land use and nutrient input) affected the structural and functional integrity of aquatic communities (Chapters 1, 3 and 4). Variations in the proportion of fish trophic guilds and connections with their resources were identified (Chapter 1), with the increase of the guilds of Detritivores and Detritivorousinsectivores in high concentration of total nitrogen, high turbidity and low temperature. The metric H2 (Food web specialization) was related to streams with higher canopy cover, indicating a high resource partitioning among the fish species (Chapter 1). Values of periphyton δ13C were higher in streams with lower canopy cover, while δ15N values were related to the set of impacts at the local and the regional scale (Chapter 2). Isotopic variation in the biota were in part a reflection of the variation of the periphyton (Chapter 2), which is the main source of basal carbon for aquatic consumers (Chapter 3), and in part of the variation of diet within the guilds (Chapters 3 and 4), influencing the trophic position of some fish species and guilds (Chapter 4), such as Insectivores and Detritivores, and the species Gymnotus pantherinus and Astyanax spp.. Influences of the impact gradients upon the biota compartments were summarized in conceptual diagrams (Chapter 3), showing the variations of the isotopic values of all the consumers (insects and fish), and the changes in the proportion of insects consumed by all the fish trophic guilds. The results show that the impact gradients, both local and regional, determine the structure and trophic dynamics of aquatic communities, and it is not always possible to isolate their effects. At the same time that it demonstrated some idiosyncratic effects, the present work allowed to identify patterns of response of aquatic communities related of the main impacts suffered by lotic systems in tropical environments.

Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2020-11-08T17:28:11Z No. of bitstreams: 1 Tesecompleta.pdf: 5101949 bytes, checksum: 403e9993194d7b101c37eb0d4ac084d0 (MD5) Made available in DSpace on 2020-11-08T17:28:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tesecompleta.pdf: 5101949 bytes, checksum: 403e9993194d7b101c37eb0d4ac084d0 (MD5) Previous issue date: 2014-09-10 This study evaluates (i) the structure of fish assemblages in upland streams in the Machado River basin, (ii) the effects of the environmental degradation on fish community by comparing undamaged areas (Protected area) and impacted areas (human activities) in the catchment of the Machado river, and (iii) the spatial distribution of fish assemblages in low-order tributaries in the Machado. The species distribution was evaluated based on the occurrence data and analysed using the Parsimony analysis of endemicity (PAE). Sampling was performed on August and September 2011, June and August 2012 and July 2013. In total 81 streams were sampled. Fishes were actively collected using seine nets and dip nets. In Chapter 1, a greater number of individuals and species were found in low stretch compared the upper reaches of the basin. Statistical differences were found between the upper reach and the middle and lower reaches. Thus, we reject our hypothesis of differences between the analyzed sections, not confirming the prediction of the that the species richness and abundance increases following a longitudinal gradient. However, despite the lack of confirmation of the hypothesis, a pattern of addition and replacement of species was observed from the top to the middle reache, and a replacement pattern of species was observed in the lower reach. In chapter 2, we point out that deforested streamsttle do not show marked differences in species richness and abundance when compared to preserved streams, this (deforested area) showed high level compositional similarity between the sampled streams (lower beta diversity), unlike the streams located in Rebio, which showed a higher number of species with more specialized habits. Deforested streams showed homogenization of its fish fauna compared to streams provided to riparian forest, reflecting the greater structural homogeneity found in streams with low percentage of vegetation cover. Thus, the removal of vegetation cover in streams with more diversificads and specialized communities, such as the Rebio Jaru, promote homogenization of the species causing the loss of these, as well as the replacement of these by species tolerant to common environmental conditions to altered environments. In Chapter 3, we suggest tha there are no endemism areas in the reffered areas. However, we point out that the difference on the physical structure of streams is the main factor influencing the structure of fish assembly. In this sense is evident that the removal of vegetation in environments with large numbers of specialized fish species may promote the replacement of these by tolerant species and the extinction of species with limited distribution. However, this does not apply to the assembly structure based on the co-occurrence of species, given that the analisis of the whole assembly,with different levels of land use, presented a nonrandom organizational pattern. No presente estudo foi avaliada (i) a estrutura das assembleias de peixes de igarapés de terra-firme ao longo do contínuo fluvial do rio Machado, na bacia do rio Amazonas, (ii) os efeitos de alterações ambientais sobre as assembleias de peixes de igarapés através de comparações entre áreas íntegras (em uma Unidade de conservação) e alteradas por ação antrópica na bacia hidrográfica do rio Machado, e (iii) a organização espacial das assembleias de peixes de tributários de baixa ordem na bacia do rio Machado através da avaliação dos padrões de co-ocorrência das espécies, identificando os possíveis fatores estruturadores dessas assembleias e através de uma Análise de Parcimônia de Endemismo (PAE). As amostragens foram realizadas entre os meses de agosto e setembro de 2011, junho e agosto de 2012 e julho de 2013, totalizando 81 igarapés. Os peixes foram coletados durante uma hora em um trecho de 80 metros, com o auxilio de uma rede de mão (picaré) e um puçá. Para o capítulo 1, um maior número de indivíduos e espécies foram encontradas no trecho baixo quando comparado o trecho alto da bacia. Todavia, somente foram encontradas diferenças significativas entre o trecho alto e os trechos médio e baixo. Assim, rejeitamos nossa hipótese de diferenças entre os trechos analisados, onde esperávamos que a riqueza e abundância de espécies de igarapés aumentaria no gradiente longitudinal cabeceira-foz do rio Machado. Contudo, apesar da não confirmação da hipótese, um padrão de adição e substituição de espécies foi observado do trecho alto para o médio, e um padrão de substituição de espécies foi observado do trecho médio para o baixo. Referente ao capítulo 2, apontamos que apesar da área desflorestada não apresentar diferenças marcantes na riqueza de espécies e abundância, quando comparada com a área com igarapés conservados, esta (área desflorestada) apresentou elevada similaridade a nível composicional entre os igarapés amostrados (menor diversidade beta), diferentemente dos igarapés localizados na Rebio, que apresentaram maior número de espécies com hábitos mais especializados. Igarapés desflorestados apresentaram homogeneização da sua ictiofauna em comparação com igarapés providos de mata ripária, refletindo a maior homogeneização estrutural encontrada em igarapés com baixo percentual de cobertura vegetal. Dessa forma, a retirada da cobertura vegetal em igarapés com comunidades mais diversificads e especializadas, como os da Rebio Jaru, promoveria a homogeneização das espécies acarretando a perda destas, assim como a substituição destas por espécies tolerantes a condições ambientais comuns a ambientes alterados. Para o capítulo 3, embora não tenhamos encontrado áreas de endemismo na bacia analisada, apontamos que a influência da estrutura física dos igarapés sobre a composição de espécies é o principal fator modulador da estruturação da assembleia de peixes. Todavia, tal fator não se aplica a estruturação da assembleia baseada na coocorrência de espécies, haja vista que, a análise de toda a bacia com diferentes níveis de uso de solo, apresentou um padrão organizacional não aleatório

Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2020-11-08T19:04:50Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao _BRUNO GORINI.pdf: 1179540 bytes, checksum: a7b8ea914bee7c9f26d6131fd88ed401 (MD5) Made available in DSpace on 2020-11-08T19:04:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao _BRUNO GORINI.pdf: 1179540 bytes, checksum: a7b8ea914bee7c9f26d6131fd88ed401 (MD5) Previous issue date: 2013-02-26 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Life-history theory is an important tool to understand differences in reproductive strategies among populations under different environmental conditions, and for the inference of possible local adaptations. Poeciliids are ideal organisms for the study of life-history divergence among populations due to their reproductive peculiarities based on different levels of viviparity, prompt responses to environmental conditions, continuous reproduction and a short generation time. Considering that Phalloceros harpagos, Poecilia reticulata and Poecilia vivipara - three poeciliid species found in the Ubatiba river, in Maricá municipality, Rio de Janeiro - have low-mobility populations and share similar diets, competition for food resources can greatly influence the life-history of these species in areas where they co-occur. Samples were collected at six locations of the Ubatiba river, which were selected by the pattern of poeciliid species occurrence. To compare the life histories of the three species we analyzed standard length, size at first maturity, total weight, gonadosomatic index (GSI), brood size, and the presence or absence of superfetation. In order to assess the changes in life history characteristics of each species according to location, data was separated by species, and then locations were compared. Besides the mentioned features, the presence or absence of matrotrophy was also examined. Correlation analysis showed that female size influences the total weight, reproductive investment and brood size of poeciliid species. Pregnant females of P. vivipara showed the highest standard length, size at first maturity, total weight, brood size and GSI among the three species. Life-history traits of P. reticulata exhibited similarities with either P. harpagos (standard length, size at first maturity and total weight) or P. vivipara (GSI). Brood size differed significantly among species. Between 12-15% of pregnant females of the three poeciliid species presented superfetation. P. harpagos life-history traits according to location showed that standard length, weight, GSI and brood size of females are closely related to the occurrence of other poeciliids. P. vivipara females also showed variations of GSI and brood size linked to co-occurrence, however, showed no differences in standard length and weight according to location. Whilst, P. reticulata presented differences in weight, GSI and brood size related to the occurrence of other species but not in length. We observed, for the three species, the concomitant presence of superfetation and matrotrophy, and there was evidence that the variation in degrees of matrotrophy was influenced by different patterns of occurrence. Poeciliids presented a variety of life-history patterns, which seem to have been shaped primarily by interspecific competition for food resources. A teoria da história de vida é uma importante ferramenta para entender diferenças nas estratégias reprodutivas entre populações sob diferentes condições ambientais e para a inferência das possíveis adaptações locais. Os poecilídeos são excelentes modelos para estudos sobre a divergência da história de vida entre populações devido às suas peculiaridades reprodutivas baseadas em diferentes graus de viviparidade, respostas rápidas às condições ambientais, reprodução continuada e curto tempo de geração. Considerando que Phalloceros harpagos, Poecilia vivipara e Poecilia reticulata - três espécies de poecilídeos encontrados no rio Ubatiba, no município de Maricá, Rio de Janeiro - apresentam populações pouco móveis e compartilham dietas semelhantes, a competição por recursos alimentares pode influenciar bastante a história de vida dessas espécies em áreas onde as mesmas coocorrem. As coletas foram realizadas em seis localidades do rio Ubatiba, as quais foram selecionadas pelo padrão de ocorrência das espécies de poecilídeos. Para comparação das histórias de vida das três espécies, foram analisados o comprimento padrão, o tamanho da primeira maturação, o peso total, o índice gonadossomático (IGS), o tamanho da ninhada, e a presença ou ausência de superfetação. Com intuito de aferir as adaptações nas características da história de vida de cada espécie de acordo com a localidade, foram separados os dados das espécies, e então, comparadas as localidades. Além das características citadas, analisou-se também a presença ou ausência de matrotrofia. As análises de correlação demonstraram que o tamanho da fêmea influencia o peso total, o investimento reprodutivo e o tamanho da ninhada das espécies estudadas. As fêmeas grávidas de P. vivipara apresentaram os maiores valores de comprimento padrão, tamanho da primeira maturação, peso total, IGS e tamanho das ninhadas, entre as três espécies. As características da história de vida de P. reticulata exibiram semelhanças ora com P. harpagos (comprimento padrão, tamanho da primeira maturação e peso total), ora com P. vivipara (IGS). O tamanho das ninhadas diferiu significativamente entre as espécies. A superfetação esteve presente entre 12-15% das fêmeas grávidas das três espécies de poecilídeos. A análise das características da história de vida de P. harpagos de acordo com a localidade mostrou que o tamanho, peso, IGS e tamanho da ninhada das fêmeas estão intimamente relacionados à ocorrência de outros poecilídeos. As fêmeas de P. vivipara também apresentaram variações de IGS e tamanho da ninhada ligadas à coocorrência, contudo, não mostraram diferenças de tamanho e peso de acordo com a localidade. Já P. reticulata apresentou diferença de peso, IGS e tamanho da ninhada em relação à ocorrência das outras espécies, mas de tamanho não. Observou-se, para as três espécies, a presença concomitante de superfetação e matrotrofia, e houve indícios de que a variação dos graus de matrotrofia foi influenciada pelos diferentes padrões de ocorrência. Os poecilídeos apresentaram uma variedade de padrões de história de vida, os quais parecem ter sido moldados principalmente pela competição interespecífica por recursos alimentares

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:13:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cristina Aparecida Benelle.pdf: 285891 bytes, checksum: 2c3bc6c8c3e76bcfd74a142405d31ec5 (MD5) Previous issue date: 2010-09-27 This study aimed to investigate regulatory mechanisms of an abundance of piscivorous fish in Neotropical reservoirs, and the effects of different types of operating systems. For the study were collected bimonthly from July 2003 to January 2010 fish and limnological variables, sampled at seven locations, four in Salto Santiago reservoir and three in the Salto Osório reservoir. The sampling of fish were taken with gillnets with different mesh size (between 2.4 and 16.0 cm) and trammel net (between 6.0 and 8.0 cm) opposite knots, exposed for 24 h. Abiotic variables such as water temperature, dissolved oxygen, conductivity, pH and water transparency were measured in situ with portable equipment, for the other analysis was collected with the aid of water bottle of Van Dorn, used in subsequent analysis performed in the laboratory. In order to evaluate the effect between the biotic (CPUE transformed into log (x +1)), abiotic, operating systems and sampling in the marginal areas, data were submitted to multiple regression (backward stepwise) with variables indicator, and used the correlation matrix between the predictor variables in order to check possible sources of multicollinearity. Chemical analysis performed was found that the species showed different patterns of abundance in the reservoirs, as well as their prey, which was possibly a reflection of operating systems, also showing an increase in the abundance of species in the marginal area. Esse trabalho teve por objetivo investigar mecanismos reguladores da abundância populacional Hoplias aff. malabaricus em reservatórios neotropicais, bem como os efeitos dos diferentes tipos de sistemas de operação. Para iss os peixes e variáveis limnológicas foram coletados bimestralmente entre julho de 2003 à janeiro de 2010 de peixes e variáveis limnológicas, amostrados em sete locais, sendo quatro no reservatório de Salto Santiago e três no reservatório de Salto Osório. As amostragens de peixes ocorreram com redes de espera simples de malhas 2,4 a 16 cm e tresmalhos de 6 a 8 cm de entre nós não adjacentes, expostas por 24 h. Variáveis abióticas como: temperatura da água, oxigênio dissolvido, condutividade elétrica, pH e transparência da água foram medidos "in situ" com equipamentos portáteis e, para as demais análises, a água foi coletada com auxílio de garrafa de Van Dorn, utilizada em análises posteriores efetuadas em laboratório. Com a finalidade de avaliar o efeito entre os fatores bióticos (CPUE transformados em log(x+1)), abióticos, sistemas de operação e amostragens na área marginal, os dados foram submetidos ao procedimento de regressão múltipla (backward stepwise) com variáveis indicadoras, sendo usada a matriz de correlação entre as variáveis preditoras a fim de verificar possíveis fontes de multicolinearidade. Através das análises realizadas foi verificado que a espécie apresentou diferentes padrões de abundância nos reservatórios, assim como suas presas, o que possivelmente foi reflexo dos sistemas de operação, mostrando também um incremento na abundância da espécie na região marginal.