https://hdl.handle.net/1884/39625 Tue, 23 Jun 2026 04:22:03 GMT 2026-06-23T04:22:03Z https://hdl.handle.net/1884/105612 Acumulação e genotoxicidade de elementos tecnologicamente críticos (ETC) em raias e tubarões do litoral do Paraná e implicações para conservação Resumo: O aumento do desenvolvimento tecnológico e o descarte inadequado de resíduos eletrônicos têm intensificado a liberação de Elementos Tecnologicamente Críticos (ETC) no ambiente marinho, configurando uma ameaça emergente à biodiversidade. Apesar de amplamente utilizados, esses elementos ainda são pouco monitorados, embora apresentem elevado potencial de bioacumulação e efeitos ecotoxicológicos. Nesse contexto, elasmobrânquios (tubarões e raias) destacam-se como organismos vulneráveis devido à sua longevidade, crescimento lento e posição trófica elevada. Este estudo avaliou os efeitos ecotoxicológicos do acúmulo de ETC em elasmobrânquios do litoral do Paraná, um hotspot de biodiversidade para o grupo. O primeiro capítulo teve caráter metodológico e consistiu na adaptação do Ensaio Cometa alcalino como biomarcador de genotoxicidade. Foram analisados indivíduos de tubarões das espécies Rhizoprionodon porosus e Rhizoprionodon lalandii, e de arraias das espécies Hypanus berthalutzae e Zapteryx brevirostris, utilizando múltiplos tecidos (sangue, fígado, brânquias, gônadas, cérebro e rins). O protocolo foi aplicado com sucesso, com ajustes específicos às particularidades fisiológicas do grupo. Observou-se variação significativa do dano ao DNA entre tecidos e espécies, com maior sensibilidade no fígado, refletindo seu papel na bioacumulação e desintoxicação. De modo geral, os tubarões apresentaram maiores níveis de dano genético em comparação às raias. O segundo capítulo investigou os efeitos dos ETC por meio da integração de biomarcadores genotóxicos e fisiológicos em R. lalandii, R. porosus e Z. brevirostris. Foram quantificados oito elementos (Ti, Ni, Rb, Sn, Cs, La, Ce e Nd), revelando padrões de organotropismo e diferenças interespecíficas. Rb e Ti apresentaram maiores concentrações em gônadas e cérebro, enquanto as terras raras concentraram-se no fígado. Z. brevirostris exibiu maiores concentrações hepáticas de Ni, Rb e ETRs, sugerindo influência do contato com o sedimento. Alterações fisiológicas subletais indicaram estresse metabólico, com associações entre Rb e Cs ao aumento do lactato, e entre Ni e Sn à redução de triglicerídeos e glicose. Embora não tenha sido observada relação direta com o dano ao DNA, os resultados indicam exposição crônica aos contaminantes. De forma integrada, os resultados demonstram que elasmobrânquios do litoral do Paraná acumulam ETC em diferentes tecidos, com variações associadas à ecologia das espécies. A adaptação do Ensaio Cometa e a abordagem integrada de biomarcadores evidenciaram que a exposição, mesmo em níveis subletais, está associada a custos celulares, metabólicos e genéticos. Esses achados reforçam o papel desses organismos como sentinelas da contaminação marinha e destacam a necessidade de incluir os ETC em programas de monitoramento e conservação; Abstract: The increase in technological development and the improper disposal of electronic waste have intensified the release of Technologically Critical Elements (TCEs) into the marine environment, constituting an emerging threat to biodiversity. Although widely used, these elements are still poorly monitored, despite their high potential for bioaccumulation and ecotoxicological effects. In this context, elasmobranchs (sharks and rays) stand out as vulnerable organisms due to their longevity, slow growth, and high trophic position. This study evaluated the ecotoxicological effects of TCE accumulation in elasmobranchs from the coast of Paraná, a biodiversity hotspot for this group. The first chapter had a methodological focus and consisted of adapting the alkaline Comet Assay as a biomarker of genotoxicity. Individuals of the shark species Rhizoprionodon porosus and Rhizoprionodon lalandii, and the ray species Hypanus berthalutzae and Zapteryx brevirostris, were analyzed using multiple tissues (blood, liver, gills, gonads, brain, and kidneys). The protocol was successfully applied, with specific adjustments to the physiological particularities of the group. Significant variation in DNA damage was observed among tissues and species, with greater sensitivity in the liver, reflecting its role in bioaccumulation and detoxification. In general, sharks exhibited higher levels of genetic damage compared to rays. The second chapter investigated the effects of TCEs through the integration of genotoxic and physiological biomarkers in R. lalandii, R. porosus, and Z. brevirostris. Eight elements (Ti, Ni, Rb, Sn, Cs, La, Ce, and Nd) were quantified, revealing patterns of organotropism and interspecific differences. Rb and Ti showed higher concentrations in gonads and brain, whereas rare earth elements were concentrated in the liver. Z. brevirostris exhibited higher hepatic concentrations of Ni, Rb, and REEs, suggesting the influence of sediment contact. Sublethal physiological alterations indicated metabolic stress, with associations between Rb and Cs and increased lactate levels, and between Ni and Sn and reduced triglycerides and glucose. Although no direct relationship with DNA damage was observed, the results indicate chronic exposure to contaminants. Overall, the findings demonstrate that elasmobranchs from the coast of Paraná accumulate TCEs in different tissues, with variations associated with species ecology. The adaptation of the Comet Assay and the integrated biomarker approach showed that exposure, even at sublethal levels, is associated with cellular, metabolic, and genetic costs. These findings reinforce the role of these organisms as sentinels of marine contamination and highlight the need to include TCEs in monitoring and conservation programs Orientadora: Dra. Marta Margarete Cestari; Coorientadoras: Dra. Natascha Wosnick e Dra. Rachel Ann Hauser-Davis; Banca: Marta Margarete Cestari (Presidente da Banca), Luis Fernando Fávaro e Wanessa Algarte Ramsdorf Nagata; Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia e Conservação. Curitiba, 27/02/2026; Inclui referências; Área de concentração: Ecologia e Conservação Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT https://hdl.handle.net/1884/105612 2026-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/1884/105611 Serviços ecossistêmicos fornecidos pela vegetação da Mata Atlântica no Sul do Brasil Resumo: As florestas tropicais abrigam uma biodiversidade excepcional e sustentam o fornecimento de serviços ecossistêmicos (SE) essenciais. No entanto, essas florestas perderam áreas alarmantes de sua cobertura, e não sabemos como tais perdas impactam na provisão de SE. Neste estudo, aplicamos uma abordagem baseada em atributos funcionais de plantas para avaliar a oferta de serviços ecossistêmicos de regulação, provisão e culturais em três fitofisionomias da Floresta Atlântica subtropical: Floresta Ombrófila Densa (FOD), Floresta Ombrófila Mista (FOM) e Floresta Estacional Semidecidual (FES). Avaliamos as diferenças na oferta de SE entre as fitofisionomias e estágios sucessionais (inicial, intermediário e avançado), bem como o papel das espécies ameaçadas na provisão dos SE. Todos os tipos de floresta contribuíram para uma ampla gama de SE. A FES apresentou a maior multifuncionalidade e a FOD destacou-se pela polinização e dispersão de sementes. Um total de 58% das espécies ameaçadas (correspondem a 10% do pool de espécies) contribuiu simultaneamente para sete ou oito dos nove serviços avaliados, demonstrando sua importância para o bem estar humano. Das espécies mais multifuncionais, 13.3% estão ameaçadas de extinção. O fornecimento de SE foi impulsionado por conjuntos de espécies complementares, padrão consistente entre os tipos de floresta. Florestas em estágio inicial de sucessão mantiveram serviços essenciais, incluindo provisão de madeira, resistência ao fogo, polinização, ciclagem de nutrientes e valores culturais, reforçando a restauração como uma estratégia eficaz para a recuperação dos SE. Nossos resultados destacam a FES como um hotspot para a conservação dos SE e ressaltam o risco de perdas em cascata de SE associado ao declínio de espécies ameaçadas; Abstract: Tropical forests harbor exceptional biodiversity and sustain the provision of essential ecosystem services (ES). However, these forests have lost alarming portions of their cover, and it remains unclear how such losses affect ES provision. In this study, we applied a plant functional trait–based approach to assess the supply of regulating, provisioning, and cultural ecosystem services across three phytophysiognomies of the subtropical Atlantic Forest: Dense Ombrophilous Forest (DOF), Mixed Ombrophilous Forest (MOF), and Semideciduous Seasonal Forest (SSF). We evaluated differences in ES supply among forest types and successional stages (early, intermediate, and advanced), as well as the role of threatened species in ES provision. All forest types contributed to a wide range of ES. SSF showed the highest multifunctionality, while DOF stood out for pollination and seed dispersal. A total of 58% of threatened species (representing 10% of the species pool) simultaneously contributed to seven or eight of the nine services assessed, highlighting their importance for human well-being. Among the most multifunctional species, 13.3% are threatened with extinction. ES supply was driven by complementary sets of species, a pattern consistent across forest types. Early successional forests maintained essential services, including timber provision, fire resistance, pollination, nutrient cycling, and cultural values, reinforcing restoration as an effective strategy for ES recovery. Our results highlight SSF as a hotspot for ES conservation and emphasize the risk of cascading ES losses associated with the decline of threatened species Orientadora: Profa. Dra. Márcia Cristina Mendes Marques; Coorientadora: Dra. Elivane Salete Capellesso; Banca: Marcia Cristina Mendes Marques (Presidente da Banca), Isabela Galarda Varassin e Simone Aparecida Vieira; Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia e Conservação. Defesa: Curitiba, 27/02/2026; Inclui referências; Área de concentração: Ecologia e Conservação Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT https://hdl.handle.net/1884/105611 2026-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/1884/99186 Variação espacial de comunidades de biofouling em estuários com e sem atividade portuária Resumo: O aumento das atividades antrópicas em regiões costeiras tem levado à expansão de superfícies artificiais que atuam como substratos para organismos marinhos, facilitando a introdução de espécies exóticas. Esse fenômeno contribui para a homogeneização biótica, que descreve a diminuição da variação espacial na composição das espécies entre as comunidades locais ao longo de um gradiente geográfico. Este estudo tem como objetivo avaliar a variação espacial na composição das comunidades incrustantes em quatro estuários brasileiros das regiões Sudeste e Sul, comparando áreas afetadas e não afetadas por estruturas portuárias durante o verão e o inverno, com base nos padrões de diversidade beta. As amostragens foram realizadas utilizando placas de polietileno submersas em cada estuário por um período de 3 meses, em 2017 e 2018, cobrindo ambas as estações do ano. A análise revelou a presença de 19 espécies exóticas, 16 criptogênicas e 6 nativas, formando comunidades distintas em cada baía, com influência das variações sazonais. A maioria das espécies que mais contribuíram para a formação das comunidades possui formas de vida colonial e a variação espacial na composição dos organismos parece ser contexto-dependente. A diversidade de impactos observada em todos os estuários estudados, assim como a alta capacidade de dispersão das espécies, indicam que não há evidências suficientes para concluir que estuários com atividade portuária apresentem menor variação espacial nas comunidades. A região de Paranaguá, fortemente impactada por estruturas portuárias, apresentou curvas de dissimilaridade acentuadas, refutando parcialmente nossa hipótese inicial. Também demonstramos que há variação composicional entre as estações, mas que esta não influencia os padrões de variação espacial; Abstract: The increase in anthropogenic activities in coastal regions has led to the expansion of artificial surfaces that serve as substrates for marine organisms, facilitating the introduction of exotic species. This phenomenon contributes to biotic homogenization, which describes the reduction of spatial variation in species composition among local communities along a geographic gradient. This study aims to assess the spatial variation in the composition of fouling communities in four Brazilian estuaries in the Southeast and South regions, comparing areas affected and unaffected by port structures during both summer and winter, based on beta diversity patterns. Sampling was carried out using submerged polyethylene plates in each estuary for a period of 3 months, in 2017 and 2018, covering both seasons of the year. The analysis revealed the presence of 13 exotic species, 15 cryptogenic species, and 9 native species, forming distinct communities in each bay, influenced by seasonal variations. Most of the species that contributed most to community formation have colonial life forms, and the spatial variation in the composition of organisms appears to be context-dependent. The diversity of impacts observed in all the estuaries studied, as well as the high dispersal capacity of the species, suggests that there is insufficient evidence to conclude that estuaries with port activity exhibit lower spatial variation in their communities. The Paranaguá region, heavily impacted by port structures, showed pronounced dissimilarity curves, partially refuting our initial hypothesis. We also demonstrated that there is compositional variation between seasons, but this does not influence the patterns of spatial variation Orientador: Prof.ª Dr. Andre Andrian Padial; Coorientadora: Prof. Dra. Rosana Moreira da Rocha; Banca: André Adrian Padial (Presidente da Banca), Gustavo Muniz Dias, Luis Felipe Skinner e Rosana Moreira da Rocha; Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia e Conservação. Defesa : Curitiba, 27/03/2025; Inclui referências Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT https://hdl.handle.net/1884/99186 2025-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/1884/99039 O processo de invasão de Limnoperna fortunei na bacia do Rio Iguaçu : um panorama quase 10 anos após a primeira avaliação = The invasion process of Limnoperna fortunei in the Iguaçu River basin: an overview almost 10 years of the first evaluation Resumo: O mexilhão-dourado, Limnoperna fortunei (Dunker, 1857), é um molusco bivalve invasor de origem asiática que se disseminou rapidamente nas últimas décadas, causando impactos ecológicos e econômicos significativos. Este estudo investigou a diversidade genética e a estrutura populacional de L. fortunei na bacia do Baixo Rio Iguaçu e no reservatório de Itaipu (Bacia do Alto Rio Paraná), utilizando SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms) por meio de Genotipagem por Sequenciamento (GBS), com os seguintes objetivos: (1) caracterizar o cenário genético atual das populações; e (2) comparar os resultados com dados prévios literatura, para avaliar mudanças temporais. Foram coletados indivíduos em quatro locais: UHE Salto Caxias, montante e jusante da UHE Baixo Iguaçu e reservatório da UHE Itaipu. As análises revelaram três padrões principais: (i) alta conectividade genética entre as populações do Baixo Iguaçu, com ausência de estruturação significativa, indicando intenso fluxo gênico mediado por dispersão hidrológica natural e transporte antrópico; (ii) nítida diferenciação genética entre as populações do Iguaçu e Itaipu, evidenciando o efeito de barreira das Cataratas do Iguaçu na limitação do fluxo gênico entre estas bacias; e (iii) dinâmicas populacionais distintas entre os sistemas, com fluxo gênico bidirecional no Iguaçu (especialmente na região da UHE Baixo Iguaçu) e menor conectividade com Itaipu. A comparação temporal com Borges et al. (2017) indica padrões persistentes de conectividade ao longo do Iguaçu, mas com diferenciação sutil entre subpopulações, sugerindo dispersão contínua sem novas introduções externas, além de demonstrar que as Cataratas do Iguaçu permanecem como barreira efetiva entre bacias. Esses achados reforçam a importância de considerar tanto fatores naturais quanto antropogênicos na dinâmica populacional desta espécie invasora em ambientes fragmentados, auxiliando no processo de criação de estratégias de manejo, como controle de vetores antrópicos entre reservatórios e monitoramento genético para detecção de mudanças nos padrões de dispersão; Abstract: The golden mussel, Limnoperna fortunei (Dunker, 1857), is an invasive Asian bivalve mollusk that has rapidly spread in recent decades, causing significant ecological and economic impacts. This study investigated the genetic diversity and population structure of L. fortunei in the Lower Iguaçu River basin and the Itaipu Reservoir (Upper Paraná River basin), using Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs) through Genotyping-by-Sequencing (GBS), with the following objectives: (1) to characterize the current genetic scenario of the populations; and (2) to compare the results with previous literature data to assess temporal changes. Individuals were collected at four sites: Salto Caxias Hydroelectric Power Plant (HPP), upstream and downstream of Baixo Iguaçu HPP, and the Itaipu HPP reservoir. The analyses revealed three main patterns: (i) high genetic connectivity among Baixo Iguaçu populations, with no significant structure, indicating intense gene flow mediated by natural hydrological dispersal and anthropogenic transport; (ii) clear genetic differentiation between Iguaçu and Itaipu populations, demonstrating the barrier effect of Iguaçu Falls in limiting gene flow between these basins; and (iii) distinct population dynamics between systems, with bidirectional gene flow in the Iguaçu (especially in the Baixo Iguaçu HPP region) and lower connectivity with Itaipu. The temporal comparison with Borges et al. (2017) shows persistent connectivity patterns along the Iguaçu, but with subtle differentiation among subpopulations, suggesting continuous dispersal without new external introductions, while confirming that Iguaçu Falls remains an effective barrier between basins. These findings reinforce the importance of considering both natural and anthropogenic factors in the population dynamics of this invasive species in fragmented environments, supporting the development of management strategies such as controlling anthropogenic vectors between reservoirs and genetic monitoring to detect changes in dispersal patterns Orientador: Prof. Dr. Walter Antônio Pereira Boeger; Coorientador: Dr. Rafael Antunes Baggio; Banca: Rafael Antunes Baggio (Presidente da Banca), Gustavo Alberto Darrigran e Roberto Ferreira Artoni; Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia e Conservação. Defesa : Curitiba, 31/07/2025; Inclui referências Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT https://hdl.handle.net/1884/99039 2025-01-01T00:00:00Z