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Resumo

Solos amazônicos vem sendo convertidos através da história em pastagens e áreas agrícolas. As mudanças na cobertura do solo promovem modificações nos atributos químicos e físicos do solo que influenciam a estrutura da microbiota e seus papéis biológicos. Estudos da biologia dos gases de efeito estufa de solos tropicais não são conclusivos e a magnitude das mudanças na Amazônia podem consideravelmente impactar os ciclos biogeoquímicos. O projeto de doutorado sob auxílio 2015/12282-6 objetiva identificar a microbiota atuante no ciclo do metano para entender sua dinâmica ao longo das mudanças dos parâmetros do solo com abordagem multidimensional de microcosmos de atmosfera de metano para enriquecimento do solo em populações de metanotróficas a fim de aumentar o poder de sua visualização. O projeto é composto por dois estudos: ESTUDO I - Acessar a microbiota que metaboliza o metano em solos tropicais em transição de floresta através de análises avançadas em bioinformática e estatística de metadados gerados por metagenômica (metaG) e metatranscritômica (metaT) de incubações de 8 dias com 12CH4. Os ácidos nucléicos já foram enviados para sequenciamento shotgun e no momento estamos aguardando a geração dos metadados. ESTUDO II - Acessar a microbiota que consome derivados de 13C na cadeia trófica, proveniente do 13CH4, em que análises avançadas em bioinformática e estatística são necessárias, como também metadados gerados a partir de metagenômica (metaG) de incubações de 15 e 30 dias com 12CH4 e 13CH4 seguido das técnicas Stable Isotope Probing (SIP; Sonda de Isótopo Estável) e GC Fractionation (GCf; Fracionamento do conteúdo GC), as quais separam o DNA marcado e rico em GC, respectivamente, do restante da comunidade. No momento, o DNA está pronto para seguir com as técnicas subsequentes. PROPOSTA DO ESTÁGIO EM PESQUISA NO EXTERIOR - Desenvolvimento de técnicas de centrifugação por densidade isotópica que engloba SIP e GCf para metaG em 8 meses, técnicas sob escopo do Prof. Dr. Jorge L. M. Rodrigues, da University of California Davis (CA, USA). A impossibilidade de desenvolver análises estatísticas para correlação de metadados, a introdução formal a esta faculdade será possível em 2 meses juntamente ao Prof. Dr. Brendan J. M. Bohannan, da University of Oregon (OR, USA), o qual possui habilidade em modelagem matemática para estudos de direcionadores da biodiversidade de microrganismos. Além disso, ambas instituições proverão suporte ao desenvolvimento de pipelines padrão de bioinformática e estatística de metadados do trabalho iniciado no Brasil e dos metadados a serem gerados nos EUA. (AU)

Resumo

Este projeto tem como objetivo a reconstituição paleoclimática dos últimos períodos glaciais e interglaciais com o uso de uma assembleia de indicadores climáticos obtidos a partir do estudo de espeleotemas coletados em cavernas do Brasil. Para isso, serão utilizadas estalagmites previamente datadas com um registro isotópico de alta resolução que cobre os últimos 33 mil anos para a região centro oeste do Brasil, como também, novas amostras desta e de outras regiões do Brasil. Com base na construção de novos registros paleoclimáticos, pretendemos investigar a variabilidade climática regional e temporal e suas relações com a biodiversidade e biogeografia. Uma ênfase particular será dada, entre outras, a resposta da monção de verão a forçantes climáticas induzidas pela insolação de verão ligada ao ciclo de precessão (19 a 23 mil anos) e as mudanças na escala milenar da circulação oceânica (que tem duração média de um a três mil anos), que inclui os eventos: Dansgaard-Oeschers e Heinrichs. Essas forçantes podem mudar profundamente as condições climáticas sobre continentes e oceanos, em decorrência das mudanças de larga escala na circulação atmosférica da América do Sul e do mundo. (AU)

Resumo

A sinalização química é a mais amplamente distribuída e primitiva forma de comunicação e reconhece-se que desempenha um papel essencial em vários comportamentos sociais de Squamata (lagartos e cobras). Os dados sobre comunicação química em Squamata são basicamente de dois tipos: caracterização química das secreções e respostas comportamentais aos estímulos químicos. As glândulas femorais e pré-anais são a principal fonte de feromônios em lagartos e a composição química destas secreções já foi estudada para algumas espécies de poucas famílias e sabe-se que é composta por proteínas e lipídios. Dados sobre comunicação química para lagartos brasileiros são raros. Até onde se sabe, os únicos dados de um lagarto que ocorre no Brasil são os de Salvator merianae. A diversidade taxonômica, a ocorrência em todos os domínios morfoclimáticos brasileiros e a disponibilidade de uma filogenia recente tornam os lagartos da família Teiidae ideais para o início do estudo da comunicação química em lagartos brasileiros. O objetivo principal deste projeto é analisar amostras químicas de Teiidae e aprender a realizar experimentos comportamentais com o pesquisador Dr. Jose Martín. (AU)

Resumo

A filogenia de Polychaeta vem sendo discutida e revista nas últimas décadas, e com o advento da biologia molecular ficou demonstrado que o grupo é inválido e polifilético. Situações semelhantes acontecem em clados inferiores como é o caso de membros da família Nereididae, sendo que o gênero Laeonereis merece especial atenção dado os conflitos de informações na literatura sobre o seu real número de espécies e distribuição geográfica. Oficialmente consideram-se válidas quatro espécies deste gênero, sendo Laeonereis culveri a de distribuição mais ampla e que compreende duas linhagens distintas, tropical e temperada. O advento da biologia molecular e do DNA barcode traz novas possibilidades na solução de divergências desta ordem, como já demonstrados para outros grupos de metazoários. Sendo assim, a presente proposta tem como objetivos revisar a ocorrência de L. culveri na costa atlântica americana, comparativamente com outra espécie do gênero de ocorrência restrita ao mar mediterrâneo, Laeonereis glauca, bem como revisar a taxonomia, a filogeografia e a filogenia do gênero, buscando atualizar seu status taxonômico e sistemático. (AU)

Resumo

Pesquisas anteriores realizadas Laboratório de Biologia Celular e Molecular da Universidade de São Paulo mostram que os solos de floresta e de pastagem possuem diferentes potenciais de emissão de óxido nitroso, intensificados pela umidade do solo (projeto FAPESP 2017 / 02635-4). Essas descobertas reforçam a necessidade de uma compreensão mais profunda sobre como este parâmetro ambiental modula o processo de desnitrificação microbiana. No entanto, ainda pouco se conhece sobre o perfil funcional e taxonômico dos microorganismos desnitrificantes e sobre suas respostas ao principal fator responsável pela emissão de óxido nitroso em solos tropicais: a umidade. Portanto, pretendemos utilizar uma abordagem integrada para caracterizar estas comunidades microbianas que respondem às mudanças no uso da terra e da umidade em solos da região da Amazônia Oriental. Este objetivo será alcançado através da (1) determinação do efeito da mudança de uso da terra e da umidade no perfil funcional e taxonômico das comunidades microbianas envolvidas na desnitrificação em solos submetidos à conversão de floresta para pastagem e (2) bioinformática e análise estatística dos dados anteriormente obtidos nos experimentos no Brasil. Esta proposta é uma colaboração com Laboratório de EcoGenômica do solo da Universidade da Califórnia - Davis (EUA), sob a supervisão conjunta do Prof. Dr. Tsai Siu Mui e Prof. Dr. Jorge L. M Rodrigues. (AU)

Resumo

A distribuição desigual de taxa pelo Globo têm intrigado cientistas por muito tempo. Em particular, a observação de que a região Neotropical é mais diversa que a região Paleotropical levou ecólogos, biólogos evolutivos, sistematas e biogeógrafos a buscarem explicações para este padrão ao longo de centenas de anos. De fato, poucos aspectos têm intrigado tanto cientistas como a origem e evolução da biota Neotropical. Hipóteses como "berçário" ou "Museu" podem nos ajudar a entender os padrões de diversificação na região Neotropical. Estas hipóteses podem ser explicitamente testadas através de filogenias calibradas de linhagens individuais. Estes tipos de estudos requerem conhecimento detalhado da idade de divergência de clados particulares, as quais podem ser obtidas através da datação de filogenias disponíveis. Apesar dos grandes benefícios associados ao uso de filogenias datadas para um melhor entendimento da história biogeográfica de organismos e biotas, esta não é uma tarefa trivial dado que exige um conhecimento muito profundo do registro fóssil. Até hoje, poucos estudos utilizaram um registro fóssil compreensivo para datar filogenias de organismos diferentes. Este projeto visa analisar o extensivo registro fóssil disponível para as Bignoniaceae e utilizar esta informação como base para calibrar a filogenia disponível para este grupo. A filogenia datada derivada deste estudo será relacionada à eventos climáticos passados para testar hipóteses biogeográficas específicas paras as Bignoniaceae, um componente conspícuo da biota Neotropical. Resultados derivados do estudo com as Bignoniaceae serão então combinados com filogenias datadas de diversos outros clados de angiospermas de forma a obter um panorama compreensivo das trocas biónicas entre biomas, especialmente entre a Amazônia e a Mata Atlântica. Este projeto é parte de um projeto mais amplo intitulado "Estruturação e evolução da biota Amazônica e seu ambiente: Uma abordagem integrativa" (FAPESP 2012/50260-6) e do projeto "Integrando disciplinas para a predição da biodiversidade da Floresta Atlântica" (FAPESP 2013/50297-0). (AU)

Resumo

O uso de plantas da flora brasileira como fonte de princípios ativos tem se mostrado cada vez mais eficaz na busca de medicamentos. Entretanto, pouco tem sido realizado para transformar este potencial em desenvolvimento de novos produtos e patentes. A presente proposta de pós-doutoramento, dará continuidade aos estudos do projeto temático "Fitoterápicos padronizados para o tratamento de doenças crônicas" da FAPESP, com a espécie Mimosa caesalpiniifolia no sentido de desenvolver um(s) fitoterápico(s). Ensaios realizados anteriormente demonstraram resultados promissores para o desenvolvimento de fitomedicamentos, com atividade antiiflamatória e antifúngica. Além das atividades de apoio e pesquisas realizadas internamente, uma parceria com a Universidade de Cádiz (UCA) da Espanha permitirá irá avaliar o potencial Alelopático dos extratos/compostos puros de Mimosa caesalpiniifolia no estudo da atividade Fitotóxica o grupo de pesquisa possui diferentes técnicas e domínio nos "Estudos em plantas alelopáticas e microorganismos superiores" que no Brasil esses estudos são escassos . A alelopatia é como uma ciência que estuda as interações entre plantas e organismos em seu ambiente mediado por agentes químicos é uma fonte valiosa como potencial medicinal. O grupo irá enriquecendo e complementando os estudos inicialmente propostos pelo projeto temático e pelo presente projeto de pós-doutorado. (AU)

Resumo

Muitos estudos utilizam a tecnologia LiDAR para estimar variáveis da estrutura do dossel florestal, como a altura da floresta, perfis verticais da área foliar e os estoques de biomassa, no uso em monitoramento e modelagem. É fundamental desenvolver abordagens universais para estimar estas estruturas florestais permitindo a comparação entre dispositivos LiDAR, conduzidas sob diferentes condições e diferentes tipos de vegetação. No entanto, o desenvolvimento de um modelo universal é difícil devido aos fundamentos dos dados LiDAR, que consistem numa "nuvem de pontos" precisos de reflexão de pulso laser no espaço, com a densidade de pulsos variando de poucos a centenas por metro-quadrado horizontal. O desafio fundamental reside da correção de vieses e limitações da estimativa de variáveis estruturais em relação à variação da densidade de pulso (e potencialmente de características adicionais de levantamento). Muitas abordagens atuais não abordam totalmente esse desafio, ao invés disso, dependem de métricas específicas que não são intuitivas e difíceis de interpretar biologicamente, como proxies para parâmetros estruturais biológicos. Proponho investigar como este elemento-chave de variação no levantamento LiDAR afeta a estimativa de variáveis da estrutura do dossel da floresta, como o índice de área foliar e a densidade da área perfil vertical. Meu projeto melhorará a compreensão de como modelar estatisticamente os links entre a estrutura biológica da floresta e as nuvens de ponto LiDAR, e melhorar a comparabilidade de abordagens fundamentais de monitoramento de florestas com o LiDAR, relacionados à densidade foliar e estrutura do dossel. (AU)

Resumo

Em pesquisa anterior, desenvolvida no âmbito do projeto FAPESP 2015/13546-7, nós observamos que os solos de floresta e de pastagem têm diferentes potenciais de sequestro e emissão de metano, intensificados pela umidade do solo. Essas descobertas reforçam a necessidade de uma compreensão mais profunda dos parâmetros ambientais que modulam o ciclo microbiano do metano em solos tropicais. Entretanto, ainda pouco se sabe sobre o perfil taxonômico e funcional dos microrganismos que respondem aos principais fatores que determinam o fluxo de metano em solos: umidade e temperatura. Portanto, nessa proposta de estágio, proponho a utilização de uma abordagem multi-ômica (sequenciamento de amplicon, metagenômica e metatranscritômica) para caracterizar as comunidades microbianas que respondem às mudanças no uso da terra, umidade e temperatura em solos da Floresta Nacional do Tapajós e seus adjacentes, no Estado do Pará, na Amazônia Oriental. Esse objetivo será alcançado através da: (1) análise de bioinformática e estatística dos conjuntos de dados metagenômicos e metatranscritômicos previamente obtidos e (2) um experimento de microcosmos para determinar o efeito da seca, cheia e aumento da temperatura sobre a abundância e o perfil taxonômico e funcional das comunidades microbianas em solos submetidos à conversão floresta-pastagem. Essa proposta é uma colaboração entre o Laboratório de Biologia Celular e Molecular da Universidade de São Paulo (Brasil) e o Instituto de Ecologia e Evolução da Universidade de Oregon (Estados Unidos), sob a supervisão conjunta da Profa. Dra. Siu Mui Tsai e o Prof. Dr. Brendan J. M. Bohannan. (AU)

Resumo

Solos amazônicos vem sendo convertidos através da história em pastagens e áreas agrícolas. As mudanças na cobertura do solo promovem modificações nos atributos químicos e físicos do solo que influenciam a estrutura da microbiota e seus papéis biológicos. Estudos da biologia dos gases de efeito estufa de solos tropicais não são conclusivos e a magnitude das mudanças na Amazônia podem consideravelmente impactar os ciclos biogeoquímicos. O projeto de doutorado sob auxílio 2015/12282-6 objetiva identificar a microbiota atuante no ciclo do metano para entender sua dinâmica ao longo das mudanças dos parâmetros do solo com abordagem multidimensional de microcosmos de atmosfera de metano para enriquecimento do solo em populações de metanotróficas a fim de aumentar o poder de sua visualização. O projeto é composto por dois estudos: ESTUDO I - Acessar a microbiota que metaboliza o metano em solos tropicais em transição de floresta através de análises avançadas em bioinformática e estatística de metadados gerados por metagenômica (metaG) e metatranscritômica (metaT) de incubações de 8 dias com 12CH4. Os ácidos nucléicos já foram enviados para sequenciamento shotgun e no momento estamos aguardando a geração dos metadados. ESTUDO II - Acessar a microbiota que consome derivados de 13C na cadeia trófica, proveniente do 13CH4, em que análises avançadas em bioinformática e estatística são necessárias, como também metadados gerados a partir de metagenômica (metaG) de incubações de 15 e 30 dias com 12CH4 e 13CH4 seguido das técnicas Stable Isotope Probing (SIP; Sonda de Isótopo Estável) e GC Fractionation (GCf; Fracionamento do conteúdo GC), as quais separam o DNA marcado e rico em GC, respectivamente, do restante da comunidade. No momento, o DNA está pronto para seguir com as técnicas subsequentes. PROPOSTA DO ESTÁGIO EM PESQUISA NO EXTERIOR - Desenvolvimento de técnicas de centrifugação por densidade isotópica que engloba SIP e GCf para metaG em 8 meses, técnicas sob escopo do Prof. Dr. Jorge L. M. Rodrigues, da University of California Davis (CA, USA). A impossibilidade de desenvolver análises estatísticas para correlação de metadados, a introdução formal a esta faculdade será possível em 2 meses juntamente ao Prof. Dr. Brendan J. M. Bohannan, da University of Oregon (OR, USA), o qual possui habilidade em modelagem matemática para estudos de direcionadores da biodiversidade de microrganismos. Além disso, ambas instituições proverão suporte ao desenvolvimento de pipelines padrão de bioinformática e estatística de metadados do trabalho iniciado no Brasil e dos metadados a serem gerados nos EUA. (AU)

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