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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 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

Gastrotricha é um filo de microinvertebrados aquáticos comumente encontrados em ambientes aquáticos dulcícolas e marinhos do mundo todo. Apesar de serem abundantes, este táxon não é muito conhecido, possivelmente pelo seu diminuto tamanho e fragilidade de seus corpos. A grande maioria dos gastrótricos apresentam hábitos de vida bentônico, seja ela associada ao sedimento ou ao perifíton. A exceção a esse hábito é visto em espécimes da família Dasydytidae, um grupo que contém raros organismos que desenvolveram o hábito de vida semi-planctônico. Apesar dos poucos estudos de cunho filogenético, a hipótese mais aceita é que o táxon seja monofilético. Contudo, as relações de parentes entre os 7 gêneros de Dasydytidae, e suas respectivas monofilias, praticamente nunca foram testadas sob um viés filogenético. Assim, o objetivo do presente estudo é elucidar a relação filogenética das 32 espécies de Dasydytidae baseado em dados morfológicos, além de testar a monofilia dos 7 gêneros. Além disso, pretende-se realizar coletas em novas localidades, descrever formalmente o morfótipo de Dasydytidae descoberto anteriormente (Processo FAPESP Nº2015/25066-0) e sequenciar os genes mitocondrial COI e os ribosomais 18S e 28S desse novo morfótipo, bem como da espécie recém descrita Haltydites pseudosquamatus Minowa & Garraffoni, 2017. (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

Este projeto irá determinar como inovações secundárias fundamentais dentro dos venenos contribuem com a diversificação nas serpentes avançadas e testar possíveis vieses nos caminhos genéticos que moldaram a rápida evolução fenotípica dos venenos, de forma a compreender o mecanismo que norteia a diversificação no grupo. Primeiro, testaremos a relação entre diversidade e ações de venenos e as taxas de diversificação genética, utilizando mais de 100 espécies das três famílias de serpentes venenosas que ocorrem nos Estados Unidos e no Brasil, coletadas em áreas de biodiversidade excepcionalmente alta. Usando dados de transcriptômica, espectrometria de massas quantitativa e ensaios funcionais vamos estimar a filogenia, quantificar a função e complexidade de venenos, além de testar a relação entre a diversificação dos ciados e a composição dos venenos. Em seguida, iremos avaliar a genética da diferenciação fenotípica é mutações influenciando a produção de venenos, por meio da investigação detalhada de seis pares de espécies (duas de cada grupo) com divergência recente e diferenças significativas nas ações de seus venenos. Para cada uma delas, avaliaremos a importância dos mecanismos pré-transcricionais (ex.: regulação cis ou o número de cópias) e pós-transcricionais (ex.: eficiência de tradução ou microRNAs) que podem ser determinantes na diversidade de toxinas, além de testar se os efeitos do veneno são presa-específicos. Isto irá fornecer detalhes sem precedentes sobre processos microevolutivos que fundamentam uma característica chave que influencia padrões macroevolutivos. Teremos assim uma perspectiva integrada, do nível molecular ao do organismo, sobre processos fundamentais geradores de biodiversidade. (AU)

Resumo

Análises recentes de endemismo e níveis de ameaça antrópica identificaram regiões-alvo para a conservação, os chamados "hotspots". Entretanto, nosso conhecimento acerca da distribuição da biodiversidade em cada uma dessas áreas, bem como dos fatores que a originaram são escassos. Tal deficiência limita nosso poder de conservação face às rápidas mudanças ambientais causadas pelo homem. Uma das vertentes deste projeto visa estudar o papel das flutuações climáticas do Pleistoceno sobre a riqueza da herpetofauna e os níveis de diversidade genética de anuros e lagartos de regiões elevadas e de baixada da Mata Atlântica. Utilizando técnicas de modelagem de nicho ecológico acopladas ao estudo filogeográfico o projeto irá documentar padrões de diversidade de espécies numa região particularmente pouco estudada, altamente ameaçada e megadiversa e terá importantes aplicações para a conservação do pouco que resta dessa área. Em outra vertente estudamos o papel das montanhas como áreas favorecendo a diversificação adaptativa da herpetofauna, seja atuando como refúgios para espécies de climas frios durante fases quentes, seja como cenário para especiação ecogeográfica. Sob enfoque morfológico, cariotípico, taxonômico, filogenético e filogeográfico, dá-se prosseguimento ao trabalho com táxons de répteis e anfíbios dos vários ecossistemas brasileiros, recolhendo subsídios para melhor compreender sua evolução e a história biogeográfica do continente. Em um caso procura-se estudar a filogeografia comparada de uma linhagem de lagartos sulamericanos e sua equivalente ecológica africana com base em dados moleculares, de modo a procurar estabelecer correlações intercontinentais sobre sua história e origem. As coletas realizadas em áreas pouco ou ainda não amostradas no estado e no país permitirão aprimorar o conhecimento sobre nossa biodiversidade, descrevendo espécies ainda não conhecidas e, associadas aos dados filogenéticos e filogeográficos obtidos, permitirão obter informações importantes para o delineamento de estratégias de conservação adequadas de nossa biota. (AU)

Resumo

Este projeto é orientado pela questão: "A integração das dimensões da função de produção e consumo de metano nos permitirá prever o efeito da mudança do uso da terra no ciclo CH4". Esta proposta visa avaliar aspectos da produção de metano, medindo a taxa de produção ou a concentração de metano no solo. Não obstante, é objetivo verificar como esta taxa/concentração varia com a disponibilidade do substrato e as condições ambientais ou ao longo do tempo, para determinar a sensibilidade da produção de metano às mudanças. A composição isotópica do fluxo ou do gás do solo pode ser utilizada para inferir a contribuição relativa de diferentes caminhos bioquímicos na produção de metano em um determinado local. Em conjunto, essas abordagens podem fornecer informações essenciais sobre a dimensão funcional da biodiversidade microbiana e sua relação com as dimensões taxonômica e genética. Usaremos essas abordagens para determinar a resposta da biodiversidade microbiana à mudança de uso da terra nos solos da floresta amazônica. Nossa hipótese de trabalho é que os solos da Amazônia possuem um conjunto específico de micro-organismos, que têm um funcionamento específico do consumo/emissão de metano de acordo com os ecossistemas. (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)

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