BIOLOGIA SUBTERRÂNEA
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Item Aspectos tafonômicos e icnológicos de mamíferos quaternários em ambientes deposicionais de cavernas da Bahia(2024-06-21) Silva, Laís Alves; Araújo Júnior, Hermínio Ismael de; Barbosa, Fernando Henrique de Souza; Campos, Alexandre Liparini; Oliveira, Edison Vicente; Porpino, Kleberson de Oliveira; Trifilio, Lucas Henrique Medeiros da Silva; Silva, Rafael Costa daA presente tese tem como objetivo elucidar aspectos tafonômicos e icnológicos dos fósseis de mamíferos do Quaternário encontrados em cavernas do estado da Bahia, Brasil, visando contribuir para o aprimoramento do conhecimento dos processos de preservação desses fósseis em ambiente cárstico. Foram investigadas três cavernas quanto aos aspectos tafonômicos e duas cavernas quanto aos aspectos icnológicos. A amostra analisada compreende 2042 fósseis de mamíferos depositados nas coleções do Laboratório de Ecologia e Geociências do Instituto Multidisciplinar em Saúde da Universidade Federal da Bahia, Vitória da Conquista, Bahia, e do Laboratório de Paleontologia do Museu de Ciências Naturais da Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais, Belo Horizonte, Minas Gerais. Para atender aos objetivos propostos, foram elaborados quatro artigos científicos que compõem os capítulos desta tese. Em cada artigo, os resultados obtidos são correlacionados com diferentes aspectos dos fósseis e seu contexto deposicional. Os capítulos 4 e 6 abordam as características tafonômicas dos depósitos das cavernas Toca da Barriguda, Gruta do Engrunado e Poço Azul. As análises revelaram semelhanças entre as cavernas e dentro de cada uma delas em relação às feições bioestratinômicas de intemperismo, corrosão e impregnação. As diferenças observadas estão relacionadas à integridade física, transporte, incrustação, processos biogênicos e composição faunística da tanatocenose. Espécimes completos preservados in situ sem sinais de transporte e características de transporte curto foram observados em todas as cavernas, sugerindo um modelo de acumulação mista do tipo in situ/periférica. O capítulo 5 discute os aspectos icnológicos dos fósseis provenientes das cavernas Toca da Barriguda e Gruta dos Brejões. Os traços fósseis foram atribuídos às icnoespécies Cubiculum inornatus e Karethraichnus kulindros, possivelmente produzidos por larvas de besouros dermestídeos durante a pupação. A análise icnológica e a interpretação tafonômica sugerem que as carcaças não foram enterradas imediatamente após a morte, permanecendo em exposição subaérea e resultando na fase seca de decomposição. Por fim, o capítulo 7 apresenta contribuições paleobiológicas da espécie Myrmecophaga tridactyla com base em características paleopatológicas. A lesão observada na ulna do animal foi causada por uma queda significativa de altura com a mão esticada e força rotativa. O desenvolvimento de um calo ósseo indica uma resposta reparadora avançada. Sugere-se que o animal caiu de uma elevação, sofreu a lesão, passou por um processo avançado de cicatrização e buscou abrigo na caverna, de onde não conseguiu escapar. Os resultados desta tese contribuem para a compreensão dos processos de deposição e preservação de fósseis em ambientes cársticos, além de oferecerem novos insights sobre a paleoecologia e paleobiologia dos mamíferos da região.Item O Meio Subterrâneo Superficial e a conectividade biológica no sistema ferrífero de Carajás(2023) Mendonça, Daniel Reis Maiolino de; Rodrigues, Fernando Pacheco; Ferreira, Rodrigo Lopes; Caparroz, Renato; Iniesta, Luiz; Oliveira, Marcus PauloBaseado na amostragem da fauna subterrânea de artrópodes que ocupa os vazios da matriz rochosa que envolve as cavernas, o chamado Meio Subterrâneo Superficial (MSS), este trabalho teve como objetivo geral descrever o papel do MSS na dispersão da fauna subterrânea na formação ferrífera de Carajás. Para descrever a estrutura da comunidade e os padrões de distribuição de artrópodes do MSS de acordo com o tipo de isca utilizado, a profundidade e a sazonalidade climática na Formação Ferrífera de Carajás, a metodologia aplicada baseou-se na instalação de armadilhas em furos de sondagem a fim de amostrar os animais que estão transitando pelas descontinuidades do MSS de acordo com tipo de isca utilizada, profundidade e sazonalidade climática. A amostragem total de artrópodes subterrâneos resultou na coleta de 63 táxons. O tipo de isca influenciou significativamente a comunidade de aranha e ácaros, a profundidade apresentou relação significativa com a riqueza da fauna total, bem como outros grupos como Arane e Colembolla. Por sua vez, a sazonalidade climática afetou significativamente, ácaros, dípteras e coleópteras, devido à variação nos índices pluviométricos, mas principalmente à variação na proporção da zona vadosa e zona saturada no maciço. A riqueza e composição de espécies foram afetadas significativamente pelas três variáveis analisadas. As médias da riqueza e composição de espécies das amostras entre os furos de sondagem não evidenciaram a formação de agrupamentos, indicando uma ausência de estruturação da comunidade de artrópodes do platô analisado. A fim de analisar a estruturação genética entre diferentes cavernas na Formação Ferrífera Carajás foram coletadas amostras de Pseudoporatia sp. (Diplopoda: Pyrgodesmidae) encontradas comumente em cavernas ao longo da paisagem. Seu material genético foi extraído e hierarquizado, a fim de observar a existências de populações estruturadas ou até espécies crípticas. A análise filogenética de Pseudoporatia sp. foi realizada com base em 198 sequências do gene mitocondrial Cictocromo Oxidase I - COI. Baseado no mapa de haplótipos e no número de mutações observadas entre as populações foi possível verificar que o morfótipo estudado apresenta pouca ou nenhuma estruturação genética populacional dentro de um mesmo platô ou serra, contudo, de forma contrária, foi possível observar que as populações de áreas disjuntas podem ser compostas por um pool de espécies crípticas morfologicamente relacionadas, mas geneticamente diferentes. Estes resultados sugerem a conectividade biológica subterrânea em platôs contínuos e demonstram a necessidade de considerar o MSS nos levantamentos faunísticos na compatibilização da conservação da fauna subterrânea e o desenvolvimento de atividades minerárias na Floresta Nacional de Carajás a fim de evitar a perda liquida de espécies.Item Taxonomia integrativa de ácaros ectoparasitas de morcegos em cavernas brasileiras (Acari: Macronyssidae, Spinturnicidae, Leeuwenhoekiidae)(2023-08-28) Almeida, Brenda Karolina Gomes; Pepato, Almir Rogério; Santos, Adalberto José dos; Perini, Fernando Araújo; Morales-Malacara, Juan Bibiano; Graciolli, GustavoOs morcegos são cruciais para o fluxo de matéria e energia dentro de cavernas, pois a ausência de produção primária por meio da fotossíntese torna o guano (fezes) produzido por esses animais fundamentais para a manutenção dos organismos em muitas cavidades. Consequentemente, os parasitas a eles associados são de especial relevância, incluindo alguns ácaros ectoparasitas como os das famílias Spinturnicidae e Macronyssidae (Ordem Mesostigmata), e larvas do gênero Whartonia (Leeuwenhoekiidae, Trombidiformes). Parte desses ácaros vivem durante todo o ciclo de vida sobre os morcegos (Spinturnicidae), enquanto outros passam parte do seu ciclo de vida no assoalho das cavernas, sendo importantes componentes dessas comunidades (alguns Macronyssidae e Whartonia). No Brasil, foram registradas 67 espécies de ácaros associados a morcegos, distribuídas em 10 famílias, o que é uma pequena fração da diversidade esperada se comparada a outras regiões, mesmo com uma diversidade menor de hospedeiros. Esta tese teve como objetivo contribuir para o conhecimento taxonômico dos ácaros ectoparasitas de morcegos em cavernas no Brasil. Foram analisados espécimes de ácaros ectoparasitas de morcegos cavernícolas depositados na coleção Acarológica do Centro de Coleções Taxonômicas da UFMG e provenientes de novas coletas, compreendendo cavidades de Minas Gerais, Pará e Rio de Janeiro. Para tal, foi utilizada uma abordagem integrativa, compreendendo dados moleculares, morfológicos e ecológicos. A morfologia foi descrita usando técnicas microscópicas e fotográficas tradicionais, de acordo com as práticas adotadas na literatura taxonômica dos diferentes grupos abordados. O DNA dos ácaros foi extraído e foram sequenciados marcadores moleculares como os gene 16S, COI e 28S de acordo com a disponibilidade de marcadores em bases públicas de dados como o GenBank e o BOLD System V4. Os marcadores moleculares foram utilizados para inferência filogenética ou técnicas de delimitação de espécies como o bGMYC e o Stacey. Os dados de zonação nas cavernas também foram disponibilizados quando possível. Como resultados, foi descrito um novo gênero e nova espécie de Macronyssidae, Chiasmanyssus cavernicola Gomes-Almeida & Pepato, 2021, baseado em exemplares encontrados em cavernas de Minas Gerais, Pará e Rio de Janeiro, bem como todos os estágios ativos. Foram descritos os estágios pós-larvas de duas espécies de Whartonia, W. pachywhartoni and W. nudosetosa, antes conhecidas apenas por larvas, utilizando marcadores moleculares para associação dos estágios heteromórficos. Finalmente foi criado um banco de dados de DNA Barcoding para a identificação das espécies de Periglischrus (Spinturnicidae) encontradas em cavernas de Minas Gerais, publicado no BOLD System V4, juntamente com sequências COI e a fotodocumentação dos exemplares testemunho. Os dados moleculares obtidos permitiram concluir que W. pachywhartoni tem maior diferenciação genética e parece ter a sua estruturação genética influenciada pela distribuição dos ambientes subterrâneos onde seus estágios pós-larvas habitam. Já P. iheringi tem menor diferenciação genética, aparentemente mais intimamente ligada aos seus hospedeiros morcegos.Item PREDIÇÃO METABÓLICA E PROSPECÇÃO DE BACTÉRIAS BIOCONTROLADORAS E PROMOTORAS DE CRESCIMENTO VEGETAL OBTIDAS EM CAVERNAS FERRUGINOSAS DO QUADRILÁTERO FERRÍFERO COMO POTENCIAIS INOCULANTES(2022-02-25) Lemes, Camila Gracyelle de Carvalho; Leandro Marcio Moreira - Orientador; dos Santos, Taides Tavares; de Oliveira, Fábio Soares; da Cruz, Izinara Rosse; Ribeiro, Sérvio PontesO Quadrilátero Ferrífero (QF) possui elevada concentração de minérios no solo, o que leva ao alto extrativismo, fato este que se contrapõe à sua importância biológica por desencadear perdas de biodiversidade e de possíveis potenciais biotecnológicos, por exemplo a partir da microbiota. Nesse ambiente, as cavernas ferruginosas se apresentam como paisagens com características geomorfológicas distintas, como diferentes altitudes e composição estrutural. Este trabalho teve como objetivos gerais realizar a predição metabólica funcional (anál. independ. de cult) e prospectar bactérias biocontroladoras e promotoras de crescimento vegetal (BPCV) (métodos dependentes de cultivo) a partir de substratos provenientes de cavernas ferruginosas do QF. Para isso, foram coletadas amostras de piso e teto de sete cavernas ferruginosas, uma amostra de caverna de quartzito e uma amostra de solo externa às cavidades. Inicialmente, foi realizada uma análise em larga escala da sequência do gene 16S rRNA (parte finalizada no mestrado) e a predição funcional (realizada ao longo do doutorado). Em paralelo, foi realizado o isolamento, cultivo e verificação das atividades de biocontrole e biofertilização. Na análise de predição metabólica, categorias de interesse biotecnológico mostraram diferenças estatísticas entre a amostra de caverna quartzítica e as amostras das cavernas ferruginosas, sendo encontradas maiores proporções de sequências para as categorias: mecanismos de transdução de sinal, metabolismo do nitrogênio, biossíntese de novobiocina e sistema de secreção. Um total de 563 isolados cultiváveis foram obtidos, catalogados e cultivados em placas de 96 poços, compondo matrizes de ensaios de inibição in vitro contra os fitopatógenos Xanthomonas citri subsp. citri (Xcc306), Fusarium oxysporum e Colletotrichum lindemuthianum (Cl89). Os resultados mostraram que 47 isolados inibiram Xcc306, sendo que nenhum isolado da amostra de solo externa às cavidades apresentou resultados positivos. Entre os isolados que inibiram o Xcc306 in vitro, nove reduziram entre 36-68% da lesão causada pelo Xcc306 quando co-inoculados em plantas de limão-cravo, sem induzir resposta de hipersensibilidade. Vinte dos 47 inibiram o crescimento de Fusarium sp. diretamente em 51-73% e 15 indiretamente em 75-81%. Esses 15 inibiram o crescimento de Cl89 in vitro (até 93% diretamente e 100% indiretamente), fixaram nitrogênio, produziram proteases e sideróforos, mostraram capacidade de motilidade, produziram biofilme e exceto 1 isolado (A1), todos solubilizaram fosfato inorgânico. Os isolados com propriedades mais relevantes para candidatos a BPCV foram identificados como Serratia sp., Dickeya sp., e Nissabacter sp. Este trabalho apresenta pela primeira vez o potencial bacteriano associado a cavernas ferruginosas previamente desconhecidas para aplicação agrícola e ambiental, como candidatos a potenciais inoculantes biológicos.Item Potencial espeleológico, uso de abrigos e mobilidade de grandes congregações de morcegos no carste arenítico do Parque Nacional do Catimbau e área de entorno, Nordeste do Brasil(2021-07-27) LEAL, Edson Silva Barbosa; Bernard, EnricoCavernas destacam-se como os abrigos naturais mais usados por morcegos. Há centenas de espécies destes animais ao redor do planeta que usam esses espaços subterrâneos para a proteção, reprodução e cuidado parental. Embora, reconhecida há muito tempo, esta associação entre morcegos e cavernas pode ser considerada ainda pouco estudada sob o ponto de vista científico. Esta tarefa torna-se ainda mais desafiadora em países como o Brasil, que tem dimensões continentais, e abriga centenas de milhares de cavernas e mais de 180 espécies de morcegos. Avançar no estudo da relação morcegos e cavernas no Brasil passa obrigatoriamente por preencher lacunas básicas de informações, desde quais espécies podem ser registradas nestes ambientes, até como estas espécies utilizam e se deslocam entre diferentes cavernas. Nesse estudo, foquei em preecher estas lacunas básicas de informação em um trecho da Caatinga brasileira, uma área com grande potencial espeleológico e com fortes indicadores de alta riqueza de espécie, mas que ainda assim permanecia praticamente não estudada para seus morcegos cavernícolas. Aqui foram analisados o potencial espeleológico do Parque Nacional do Catimbau, e entorno, situado no estado do Pernambuco, nordeste do Brasil, bem como a quiropterofauna associada às cavernas da área, e investigada a mobilidade de morcegos entre duas cavernas com grandes populações. Dezessete campanhas de captura-marcação-recaptura de morcegos foram realizadas entre março de 2018 e janeiro de 2020 em duas cavernas. Um mapa virtual com informações georreferenciadas e metadados de 252 cavidades registradas é apresentado. Destas, 53 cavernas possuem registros de 16 táxons, 13 gêneros e cinco famílias de morcegos. Populações de quatro espécies ameaçadas de morcegos foram encontradas. Foram detectados movimentos entre as duas cavernas, distantes 15 km entre si, projetando um amplo uso da paisagem pelos morcegos. O estudo aponta que as populações destas cavernas utilizam múltiplos abrigos. Estas constatações devem ser consideradas nas discussões sobre a conservação de morcegos cavernícolas no Brasil, bem como nas discussões sobre as normativas que regem o licenciamento ambiental de áreas cársticas no país. Os dados apresentados devem ser usados na elaboração do Plano de Manejo do Parque Nacional do Catimbau.Item Modelagem de pressões, ameaças e oportunidades para a conservação de morcegos no Brasil(2018-02-27) DELGADO-JARAMILLO, Mariana Isabel; Bernard, Enrico; Machado, RicardoA efetiva conservação e manejo das espécies requer conhecimentos detalhados sobre sua distribuição, pressões e ameaças. O Brasil é um país com dimensões continentais com a segunda maior riqueza de espécies de morcegos no mundo, mas com quase 60% de seu território sem um único registro do grupo, contrastando com altas taxas de perda de habitat. Portanto, avaliar seus padrões de distribuição e riqueza, assim como suas pressões e ameaças, é uma necessidade para sua conservação. Para preencher essas lacunas do conhecimento compilamos os registros georeferenciados e usamos modelos de distribuição de 132 espécies para gerar mapas de riqueza para todas as espécies, ameaçadas, e endêmicas do Brasil. Usamos Sistemas de Informações Geográficas para avaliar a magnitude das diferentes pressões e ameaças relacionadas à mineração, desmatamento, parques eólicos em Unidades de Proteção Integral (UPI), cavernas, remanescentes de vegetação no Brasil e sobre os mapas de riqueza. Finalmente, para determinar áreas prioritárias para a conservação, escolhemos 81 espécies identificadas como prioritárias, e realizamos uma análise de lacunas para avaliar a representatividade das UPI na proteção de morcegos. Utilizamos o software MARXAN, para identificar potenciais áreas de conservação complementares. Considerando células de 25km², os resultados indicaram que 90% do território encontra-se sem registros de morcegos, e que existe um alto viés tanto espacial (~75% dos registros só na Mata Atlântica e Amazônia) como taxonômico (72% dos registros pertencentes a família Phyllostomidae). Os modelos gerados predizem que a riqueza de espécies de morcegos no Brasil varia entre 6 e 112 espécies/25km², e ressaltam uma riqueza potencial maior que a registrada atualmente para Caatinga, Pantanal e Pampa. Encontramos que 39% das UPI estão sob influência de mineração, desmatamento e/ou parques eólicos. Se todos os projetos de mineração potenciais fossem aprovados, afetariam quase 70% das UPI. Mais de 50% das cavernas potenciais como refúgios de morcegos estão sob pressão pela mineração e desmatamento de seus arredores. Se todos os projetos de mineração em potencial fossem executados, mais de 80% das cavernas estariam ameaçadas. A Caatinga e a Mata Atlântica são os biomas mais afetados pela mineração e desmatamento e preocupantemente os que apresentam a maioria das espécies endêmicas e ameaçadas. Atualmente, 90% das espécies de morcegos no Brasil têm menos de 10% de sua distribuição em UPI. Uma expansão de 19% no atual sistema de áreas protegidas poderia melhorar significativamente a proteção de morcegos brasileiros. Esta possível expansão ocorreria principalmente na Amazônia (57%), Cerrado (21%) e Caatinga (11%). O cenário de conservação para a biodiversidade brasileira - e para os morcegos em particular - pode se agravar se as taxas de desmatamento aumentarem como resultado do novo Código Florestal, ou devido ao recente enfraquecimento das legislações ambientais. Nossa análise sugere a necessidade de reavaliar o estado de conservação de algumas espécies de morcegos no Brasil, e uma necessidade urgente de melhorias na regulamentação de mineração, agronegócios e parques eólicos no Brasil, bem como expandir o sistema atual de UPI a fim de garantir a proteção de morcegos e os serviços ecossistêmicos que eles prestam.Item ESTRUTURA E COMPOSIÇÃO DA INFRACOMUNIDADE DE DÍPTEROS (STREBLIDAE E NYCTERIBIIDAE) ASSOCIADA A MORCEGOS (CHIROPTERA) EM DIFERENTES AMBIENTES AO LONGO DE UM GRADIENTE CLIMÁTICO E ECOLÓGICO NO ESTADO DE PERNAMBUCO, BRASIL(2018) BARBIER, Eder Silva; Bernard, EnricoO estudo sobre as relações parasitos-hospedeiros é uma importante ferramenta para entendermos questões relacionadas às dinâmicas populacionais, especificidade parasitária, coevolução, entre outras. Morcegos pertencem ao segundo maior grupo de mamíferos terrestres, com maior abundância nas regiões tropicais, e podem albergar uma variedade de grupos parasitos. Devido a diversos fatores ecológicos como riqueza (183 espécies registradas no Brasil), diversidade trófica (e.g., frugívoros, insetívoros, carnívoros, nectarívoros) e comportamental (e.g., formação de grandes colônias), os morcegos representam um importante modelo para o estudo de suas relações com parasitos. Dos diversos grupos de artrópodes que podem parasitar esses mamíferos, as moscas das famílias Streblidae e Nycteribiidae são as mais conspícuas por apresentarem várias adaptações morfológicas (e.g., redução ou ausência de asas, olhos compostos reduzidos) e fisiológicas (e.g., viviparidade adenotrófica) alinhadas ao hábito parasitário no hospedeiro. Adicionalmente, moscas ectoparasitas de morcegos possuem alta especificidade pelo hospedeiro (majoritariamente são espécie-específicas) e, assim como os morcegos, são mais diversas nos trópicos. Este estudo objetivou (i) verificar se o ambiente e os hospedeiros influenciam a presença e distribuição de moscas ectoparasitas, (ii) entender como a carga parasitária de moscas ectoparasitas sobre morcegos é afetada em de um pronunciado gradiente de precipitação e vegetação, (iii) avaliar se existem diferenças nos índices parasitológicos entre morcegos cavernícolas e não-cavernícolas e (iv) se a concentração de morcegos dentro do ambiente cavernícola está correlacionada com a carga parasitária de moscas. Os morcegos e suas respectivas moscas foram mensalmente amostrados em três diferentes ambientes no estado de Pernambuco, Brasil, denominados “área úmida”, “área de transição” e “área semiárida”, e em uma caverna. Para verificar se haviam diferenças na carga parasitária entre os ambientes, foram utilizados os índices de prevalência, intensidade média e abundância média. Esses mesmos índices foram utilizados para testar a diferença na carga parasitária entre morcegos cavernícolas e não-cavernícolas e para verificar a correlação entre o número de morcegos no interior da caverna com sua carga de parasitos. Não houve diferença estatisticamente significativa na carga parasitária, nem dentro do mesmo ambiente ao longo do período amostrado, nem entre os ambientes estudados. Quando comparada a carga parasitária de morcegos capturados dentro e fora de caverna, não houve diferença entre a prevalência, mas a intensidade e a abundância médias dos ectoparasitos foram significativamente maiores no ambiente cavernícola. Não houve correlação da concentração de morcegos na caverna com a carga parasitária exibida por eles. Esses resultados indicam que ambientes cavernícolas podem favorecer uma maior carga parasitária em morcegos, provavelmente por propiciar um microclima ideal para o desenvolvimento das pupas das moscas. Além disso, a fidelidade de morcegos a ambientes cavernícolas beneficia as reinfestações por aquelas moscas recém emergidas. Todavia, a frequência com que os morcegos em ambientes cavernícolas são parasitados não difere de ambientes não-cavernícolas nem é afetada pela concentração dos indivíduos na caverna. Para os ambientes não-cavernícola, os resultados mostram que a prevalência e a carga parasitária das moscas independem do habitat no qual os morcegos estão inseridos e que, mesmo podendo haver influências bióticas e abióticas, suas relações parasito-hospedeiro não são significativamente alteradas.Item Invertebrados de cavernas do Distrito Federal: diversidade, distribuição temporal e espacial(Universidade de Brasília, 2006) Silva, Franciane Jordão; Diniz, Ivone Rezende; Diniz, Ivone Rezende; Gnaspini, Pedro; Ferreira, Rodrigo Lopes; Luz, José Roberto Pujol; Motta, Paulo César; Tidon, RosanaTese apresentada como requerimento para obtenção do título de Doutor, junto ao Programa de Pós-Graduação em Ecologia da Universidade de BrasíliaItem Levantamento da quiropterofauna em cavernas da região de Indiara - GO(Universidade Estadual de Goiás, 2004-07) Silva, João Paulo Antunes; Carvalho, Adriana RosaO objetivo deste trabalho foi determinar a fauna de espécies de quirópteros associada a ambientes cavernícolas no município de Indiara/GOItem Fauna cavernícola da Serra da Bodoquena: revisão bibliográfica e um estudo de ecologia de comunidades(Universidade Federal do Mato Grosso do Sul, 2008) Cordeiro, Lívia Medeiros; Graciolli, GustavoDissertação sobre a fauna cavernícola da Serra da Bodoquena, revisão bibliográfica e um estudo de ecologia de comunidades, neste trabalho apresenta dados sobre a riqueza da fauna cavernícola regional onde foram reunidos e somados às informações existentes na literatura