https://hdl.handle.net/1884/39643 Wed, 15 Apr 2026 12:52:08 GMT 2026-04-15T12:52:08Z https://hdl.handle.net/1884/97965 Os efeitos das mudanças térmicas sobre lagartos do gênero Tropidurus (Squamata: Tropiduridae) : uma perspectiva em diferentes escalas geográficas Resumo: Compreender a relação entre variações térmicas ambientais e a capacidade fisiológica dos lagartos, pode ser fundamental para explicar a diversidade fenotípica térmica, padrões de desempenho e até inferir processos evolutivos subjacentes a plasticidade térmica e adaptação lagartos geralmente exibem plasticidade fenotípica de curto e longo prazo, ajustando seu desempenho fisiológico ás condições térmicas ambientais. Este trabalho explora essa temática em quatro capítulos: Capitulo 1: Investigamos a plasticidade térmica de longo prazo em Tropidurus itambere de dois cerrados rupestres adjacentes (preservado e alterado). Após aclimatação em laboratório, previmos que os lagartos aumentariam sua temperatura preferencial (Tpref), temperatura ótima de corrida (To), temperatura crítica máxima (Ctmax) e amplitude térmica de atividade. Contrariamente, observamos redução significativa na Tpref em ambas as populações, aumento da To (de 32.2 para 33.2) e não variação do Ctmax. Os resultados indicam plasticidade fenotípica limitada ao Tpref e desempenho locomotor, o que pode não ser suficiente para amortecer as alterações ocorridas. Capitulo 2: Avaliamos duas populações de Tropidurus torquatus (ambiente natural vs ambiente urbano) sob o mesmo regime de aclimatação. Não houve diferenças prévias em To, Ctmax, Ctmin e Tpref entre as populações. Após aclimatação os lagartos mantiveram a To, mas aumentaram a amplitude térmica de atividade do B80 em 0,1 °C. a baixa plasticidade térmica sugere alto risco de conservação frente ao aumento da temperatura ambiental. Capitulo 3: Comparamos populações de T. itambere em extremos de distribuição (Cerrado-Mata Atlântica vs Cerrado). Lagartos do ecótono Cerrado-Mata Atlântica apresentaram Tpref mais altas e Ctmin mais baixas, mas sem diferença na amplitude térmica. Após aclimatação, apenas os lagartos do Cerrado- Amazônia aumentaram a Tpref, enquanto o ecótono exibiu redução na Ctmin e amplitude térmica, além de maior Ctmax. Os resultados sugerem respostas distintas ás pressões térmicas locais. Capitulo 4: Analisamos três populações de T. itambere (Cerrado- Amazônia [CR] e Cerrado-Mata Atlântica [PeC, PeG]). Todas mostraram desempenho locomotor influenciado pelo clima local e pela aclimatação, com redução na To e ajustes divergentes no B80. PeG e CR apresentaram Ctmin mais baixos, enquanto PeC exibiu maior Ctmax após aclimatação. As populações demonstraram capacidade de aclimatação próxima ao limite, especialmente no ecótono Cerrado-Amazônia. Concluímos que, embora os lagartos exibam plasticidade termica, suas respostas são variáveis e potencialmente limitadas, o que pode comprometer sua resiliência frente as mudanças climáticas; Abstract: Understanding the relationship between environmental temperature variations and the physiological capacity of lizards may be crucial for explaining thermal phenotypic diversity, performance patterns, and even inferring evolutionary processes underlying thermal plasticity and adaptation. Lizards typically exhibit short- and long-term phenotypic plasticity, adjusting their physiological performance to environmental thermal conditions. This work explores this topic in four chapters. Chapter 1: We investigated long-term thermal plasticity in Tropidurus itambere from two adjacent rocky cerrados (preserved and altered). After acclimation in the laboratory, we predicted that the lizards would increase their preferred temperature (Tpref), optimal running temperature (To), maximum critical temperature (Ctmax), and thermal activity range. Conversely, we observed a significant reduction in Tpref in both populations, an increase in To (from 32.2 to 33.2), and no change in Ctmax. The results indicate phenotypic plasticity limited to Tpref and locomotor performance, which may not be sufficient to buffer the changes that occurred. Chapter 2: We evaluated two populations of Tropidurus torquatus (natural environment vs. urban environment) under the same acclimation regime. There were no previous differences in To, Ctmax, Ctmin and Tpref between the populations. After acclimation, the lizards maintained To, but increased the thermal amplitude of B80 activity by 0.1 °C. The low thermal plasticity suggests a high risk of conservation in the face of increasing environmental temperature. Chapter 3: We compared populations of T. itambere at extreme distributions (Cerrado-Atlantic Forest vs. Cerrado). Lizards from the Cerrado-Atlantic Forest ecotone showed higher Tpref and lower Ctmin, but no difference in thermal amplitude. After acclimation, only lizards from the Cerrado-Amazon ecotone increased Tpref, while the ecotone showed a reduction in Ctmin and thermal amplitude, in addition to a higher Ctmax. The results suggest distinct responses to local thermal pressures. Chapter 4: We analyzed three populations of T. itambere (Cerrado-Amazon [CR] and Cerrado-Atlantic Forest [PeC, PeG]). All showed locomotor performance influenced by local climate and acclimation, with a reduction in To and divergent adjustments in B80. PeG and CR had lower Ctmin, while PeC exhibited higher Ctmax after acclimation. The populations demonstrated near-limited acclimation capacity, especially in the Cerrado-Amazon ecotone. We conclude that, although the lizards exhibit thermal plasticity, their responses are variable and potentially limited, which may compromise their resilience to climate change Orientador: Prof. Dr. Fabricius M. C. B. Domingos; Banca: Fabricius Maia Chaves Bicalho Domingos (Presidente da Banca), Maurício Osvaldo Moura, Emygdio Leite de Araujo Monteiro Filho e Tiana Kohlsdorf; Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Zoologia. Defesa : Curitiba, 09/10/2024; Inclui referências Mon, 01 Jan 2024 00:00:00 GMT https://hdl.handle.net/1884/97965 2024-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/1884/101283 Efeitos dos parâmetros ecológicos e funcionais na distribuição de aves, répteis e mamíferos na rodovia BR-319 : entendendo a complexidade da diversidade na região amazônica Resumo: A rodovia BR-319, construída em 1972, simboliza um dos maiores desafios de conciliação entre desenvolvimento regional e conservação ambiental na Amazônia. Embora a pavimentação seja defendida por comunidades locais pela melhoria do acesso a serviços essenciais, também representa uma potencial ameaça à integridade ecológica da região, devido à fragmentação de habitats e ao avanço do desmatamento. Entre novembro de 2017 e novembro de 2021, foram realizadas campanhas mensais de monitoramento sistemático de fauna avistada e atropelada (CMFAA) no Trecho Sul B da BR-319 (AM/RO), que atravessa o interflúvio Purus–Madeira, uma das áreas de maior relevância ecológica da Amazônia. No período, foram registrados 148 táxons de vertebrados, incluindo 41 répteis, 73 aves e 34 mamíferos, totalizando 853 carcaças de animais atropelados e 2.590 indivíduos avistados utilizando a pista. As aves foram o grupo mais representativo, e os padrões de atropelamento variaram conforme a sazonalidade: mamíferos foram mais afetados na estação seca e répteis na chuvosa, demonstrando influência direta das condições climáticas sobre a atividade das espécies. Foram identificadas 109 Áreas de Relevância para a Fauna (ARs), das quais 30 estãolocalizadas no Trecho Sul B, coincidindo com 46,9% das estruturas viárias, o que indica pontos críticos para mitigação. Os resultados ressaltam a importância do monitoramento contínuo e de políticas públicas integradas que conciliem a expansão da infraestrutura com a conservação da biodiversidade, por meio de medidas como passagens de fauna, cercas direcionadoras e sinalização adequada, contribuindo para um planejamento sustentável da BR-319 e de outras rodovias amazônicas; Abstract: The BR-319 highway, built in 1972, represents one of the greatest challenges in reconciling regional development with environmental conservation in the Amazon. While local communities support its paving to improve access to essential services, it also poses a potential threat to the region’s ecological integrity due to habitat fragmentation and increased deforestation. Between November 2017 and November 2021, systematic monthly wildlife monitoring (CMFAA) was conducted along Section South B of BR-319 (AM/RO), which crosses the Purus–Madeira interfluve, one of the most ecologically significant areas of the Amazon. During this period, 148 vertebrate taxa were recorded, including 41 reptiles, 73 birds, and 34 mammals, totaling 853 roadkill carcasses and 2,590 individuals observed using the roadway. Birds were the most representative group, and roadkill patterns varied seasonally: mammals were more frequently killed during the dry season, whereas reptiles predominated in the rainy season, indicating a direct influence of climatic conditions on species activity. A total of 109 Wildlife Relevance Areas (ARs) were identified, 30 of which are located in Section South B, overlapping with 46.9% of existing road structures and indicating critical points for mitigation actions. The results highlight the importance of continuous wildlife monitoring and integrated public policies that reconcile infrastructure expansion with biodiversity conservation through measures such as fauna crossings, directional fencing, and appropriate road signage, contributing to the sustainable planning of BR-319 and other Amazonian highways Orientador: Prof. Dr. Fernando de Camargo Passos; Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Zoologia. Defesa : Curitiba, 30/07/2024; Inclui referências; Área de concentração: Zoologia Mon, 01 Jan 2024 00:00:00 GMT https://hdl.handle.net/1884/101283 2024-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/1884/100847 Aprendizado de máquina para delimitação de espécies e genômica evolutiva do grupo Tropidurus spinulosus (Squamata, Tropiduridae) Resumo: Compreender os mecanismos que influenciam a história evolutiva dos organismos (incluindo processos de especiação, evolução molecular e biogeográficos) exige a adoção de estruturas analíticas robustas. Neste contexto, conjuntos de dados genômicos fornecem aos cientistas ferramentas poderosas para abordar questões evolutivas complexas e intrincadas. A presente tese explora esses temas por meio de investigações multifacetadas, tanto com ênfase em um grupo de organismos—répteis escamados (Squamata), em particular os lagartos do grupo de espécies Tropidurus spinulosus—como em um domínio específico da Biologia Evolutiva: a delimitação de espécies. Utilizando conjuntos diversos de dados genômicos (como mitogenomas, elementos ultraconservados nucleares e polimorfismos de nucleotídeo único) aliados a análises filogenômicas, modelagem demográfica e métodos de machine learning (ML), esta tese proporciona avanços tanto em aspectos metodológicos quanto empíricos dentro da Biologia Evolutiva, organizados em cinco eixos interligados: (1) os desafios e oportunidades do uso de ML na delimitação de espécies; (2) a comparação empírica de métodos de delimitação de espécies baseados em ML sob diferentes cenários de evolução molecular; (3) dinâmicas das taxas de substituição mitocondrial em Squamata e suas implicações para a calibração de tempos de divergência; (4) os processos evolutivos por trás de padrões de discordância mitonuclear em lagartos do grupo Tropidurus spinulosus; e (5) padrões filogenéticos e biogeográficos em T. spinulosus. Especificamente, o primeiro capítulo revisa criticamente o uso de ML na delimitação de espécies, destacando sua flexibilidade para lidar com dados complexos, mas também limitações inerentes ao seu funcionamento. Propõem-se boas práticas para tornar sua utilização na delimitação de espécies mais produtiva, posicionando o ML como ferramenta complementar a métodos tradicionalmente aplicados na área. No segundo capítulo comparamse métodos de delimitação de espécies baseados em ML em cenários diversos de evolução molecular, avaliando seu desempenho em cenários demográficos variados. Os resultados indicam que classificadores supervisionados são robustos e computacionalmente eficientes para inferir limites entre espécies, mesmo sob diferentes níveis de variação nos modelos de substituição molecular. No terceiro capítulo estimam-se taxas de substituição mitocondrial em Squamata utilizando mitogenomas, revelando valores entre 0,006 e 0,02 substituições por sítio por milhão de anos. Essas taxas variam significativamente entre regiões codificantes e não codificantes, bem como entre posições de códons, reforçando a necessidade de calibrações rigorosas e modelos particionados para inferências temporais. O quarto capítulo investiga a discordância mitonuclear no grupo T. spinulosus por meio de genomas mitocondriais, UCEs nucleares e SNPs. Análises filogenéticas e de genética de populações identificam eventos ancestrais de captura mitocondrial, associados a uma história que combina demografia, contato secundário e fluxo gênico, como as principais causas da discordância entre os genomas nuclear e mitocondrial. Por fim, o quinto capítulo reconstrói processos biogeográficos e de especiação em T. spinulosus, integrando evidências geoclimáticas, técnicas de modelagem de distribuição populacional ancestral e dados genômicos para testar hipóteses sobre a diversificação desses animais. Os resultados revelam uma história complexa de especiação influenciada por mudanças paleoambientais e eventos de fluxo gênico ancestral, com padrões filogenéticos consistentes com a ação de multiplos fatores geoclimáticos na divergência entre as linhagens. Coletivamente, esta tese auxilia no progresso científico em Biologia Evolutiva através da compreensão da evolução de organismos não modelo, como a maioria das espécies de Squamata, ao sintetizar dados genômicos, ferramentas computacionais e estudos de caso empíricos. Oferece também abordagens metodológicas robustas para resolver discordâncias filogenéticas, refinar calibrações de taxas de substituição e aprimorar práticas de delimitação de espécies. Ao integrar revisões teórico-conceituais e investigações empíricas, a presente tese contribui para debates em diversas áreas da Biologia Evolutiva, destacando a importância de abordagens integrativas e multidisciplinares para desvendar histórias evolutivas complexas; Abstract: Understanding the mechanisms that shape the evolutionary history of organisms (including processes of speciation, molecular evolution, and biogeography) requires the use of robust analytical frameworks. In this context, genomic datasets provide scientists with powerful tools to address complex and intricate evolutionary questions. This PhD thesis explores these themes through multifaceted investigations, with an emphasis both on a group of organisms—squamate reptiles (Squamata), particularly lizards of the Tropidurus spinulosus species group—and on a specific domain of Evolutionary Biology: species delimitation. By combining diverse genomic datasets (such as mitogenomes, nuclear ultraconserved elements, and single nucleotide polymorphisms) with phylogenomic analyses, demographic modeling, and machine learning (ML) approaches, this dissertation advances both methodological and empirical aspects of Evolutionary Biology, organized into five interconnected axes: (1) the challenges and opportunities of using ML in species delimitation; (2) the empirical comparison of ML-based species delimitation methods under different scenarios of molecular evolution; (3) the dynamics of mitochondrial substitution rates in Squamata and their implications for divergence-time calibration; (4) the evolutionary processes underlying mitonuclear discordance in lizards of the Tropidurus spinulosus group; and (5) phylogenetic and biogeographic patterns in T. spinulosus. Specifically, Chapter 1 critically reviews the use of ML in species delimitation, highlighting its flexibility for handling complex data while also pointing out inherent limitations. Best practices are proposed to make its application more effective, positioning ML as a complementary tool to methods traditionally employed in the field. Chapter 2 compares ML-based species delimitation methods across diverse molecular evolution scenarios, assessing their performance under different diversification contexts. The results indicate that supervised classifiers are robust and computationally efficient for inferring species limits, even under different molecular substitution models. Chapter 3 estimates mitochondrial substitution rates in Squamata using mitogenomes, revealing values ranging from 0.006 to 0.02 substitutions per site per million years. These rates vary substantially among coding and noncoding regions as well as among codon positions, underscoring the need for rigorous calibrations and partitioned models for reliable temporal inferences. Chapter 4 investigates mitonuclear discordance in the T. spinulosus group using mitochondrial genomes, nuclear UCEs, and SNPs. Phylogenetic and population genetic analyses identify ancestral mitochondrial capture events—linked to a history shaped by demography, secondary contact, and gene flow—as the main drivers of discordance between nuclear and mitochondrial genomes. Finally, Chapter 5 reconstructs biogeographic and speciation processes in T. spinulosus by integrating geoclimatic evidence, ancestral population distribution modeling, and genomic data to test hypotheses about the diversification of these lizards. The results reveal a complex history of speciation influenced by paleoenvironmental changes and ancestral gene flow events, with phylogenetic patterns consistent with the action of multiple geoclimatic factors in the divergence between lineages. Altogether, this dissertation contributes to the advancement of Evolutionary Biology by improving our understanding of the evolution of non-model organisms, such as most Squamata species, through the integration of genomic data, computational tools, and empirical case studies. It also provides robust methodological approaches for resolving phylogenetic discordances, refining substitution-rate calibrations, and improving species delimitation practices. By combining theoretical and conceptual reviews with empirical investigations, this dissertation contributes to debates across multiple areas of Evolutionary Biology and underscores the importance of integrative and multidisciplinary approaches to unravel complex evolutionary histories Orientador: Dr. Fabricius M. C. B. Domingos; Coorientador: Dr. André L. G. Carvalho; Banca: Fabricius Maia Chaves Bicalho Domingos (Presidente da Banca), Renato Jose Pires Machado, Marcio Roberto Pie, Fernanda de Pinho Werneck, André Luiz Gomes de Carvalho; Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Zoologia. Defesa: Curitiba, 29/10/2025; Inclui referências; Área de concentração: Zoologia Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT https://hdl.handle.net/1884/100847 2025-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/1884/100680 Uma abordagem ecofilogenética para compreensão dos padrões de diversificação e especificidade das espécies na interação parasito-hospedeiro Resumo: A interação entre parasitos e hospedeiros desempenha um papel crucial na ecologia e evolução dos organismos envolvidos. Investigar os padrões existentes nessa interação é essencial para uma melhor compreensão dos mecanismos de diversificação e circulação dos parasitos entre diferentes hospedeiros. Estudos anteriores destacaram a importância de identificar padrões na diversificação e amplitude de nicho dos parasitos e patógenos para compreender questões cruciais na ecologia e evolução desses organismos. No entanto, um desafio significativo nesse processo é a correta nomeação das espécies, sendo a taxonomia tradicional muitas vezes limitada por usar apenas dados morfológicos. Nesse contexto, a taxonomia integrativa surge como uma abordagem fundamental, superando tais desafios ao combinar múltiplas evidências, incluindo dados morfológicos, moleculares, filogenéticos e ecológicos. Esta abordagem é particularmente relevante para identificar espécies crípticas, que são morfologicamente indistinguíveis, mas geneticamente distintas. A precisão na identificação é essencial para estudos ecológicos, evolutivos e de conservação, e a taxonomia integrativa permite estimar a diversidade de parasitos de forma mais precisa do que os métodos tradicionais. A incorporação de técnicas moleculares, como o sequenciamento de DNA, junto com análises morfológicas detalhadas, facilita a resolução de problemas taxonômicos e a descoberta de novas espécies. Além disso, a delimitação de espécies desempenha um papel importante na conservação da biodiversidade e na compreensão da história evolutiva dos parasitos. Diante dessas considerações, o objetivo geral desta tese é desvendar a diversidade e entender os padrões gerais de interação entre parasitos e hospedeiros, com objetivos específicos que abrangem a descrição da diversidade de parasitos em anuros da Mata Atlântica, a síntese da variabilidade morfológica de parasitos pulmonares na região Neotropical e a descrição de espécies (Rhabdias spp.) com base em dados morfológicos, moleculares e filogenéticos. Encontramos uma grande diversidade de parasitos de anuros na Mata Atlântica, e observamos que a riqueza de parasitos está relacionada ao tamanho e esforço de amostragem dos hospedeiros, enquanto a prevalência de infecção está ligada ao número de espécies hospedeiras e à abundância dos parasitos. Nossos resultados também ampliaram o conhecimento sobre a diversidade, repertório de hospedeiros e distribuição de Rhabdias spp. já conhecidas, além de revelar potenciais novas espécies. A proposta filogenética e a delimitação de espécies trouxeram novidades na organização dos clados e agrupamentos, incluindo espécies não analisadas anteriormente, como Rhabdias guaianensis, Rhabdias matogrossensis e Rhabdias waiapi. Por fim, identificamos e descrevemos duas novas espécies de parasitos pulmonares, Rhabdias megacephala e Rhabdias taquariensis.; Abstract: The interaction between parasites and hosts plays a crucial role in the ecology and evolution of the organisms involved. Investigating the existing patterns in this interaction is essential for a better understanding of the mechanisms of diversification and circulation of parasites among different hosts. Previous studies have highlighted the importance of identifying patterns in the diversification and niche breadth of parasites and pathogens to comprehend crucial issues in the ecology and evolution of these organisms. However, a significant challenge in this process is the accurate species naming, with traditional taxonomy often constrained by using only morphological data. In this context, integrative taxonomy emerges as a fundamental approach, overcoming such challenges by combining multiple lines of evidence, including morphological, molecular, phylogenetic, and ecological data. This approach is particularly relevant for identifying cryptic species, morphologically indistinguishable but genetically distinct. Precision in identification is essential for ecological, evolutionary, and conservation studies, with integrative taxonomy enabling a more precise estimation of parasite diversity than traditional methods. The incorporation of molecular techniques, such as DNA sequencing, along with detailed morphological analyses, facilitates the resolution of taxonomic problems and the discovery of new species. Moreover, species delimitation plays an important role in biodiversity conservation and understanding the evolutionary history of parasites. Considering these considerations, the overall aim of this thesis is to unravel diversity and understand the general patterns of interaction between parasites and hosts, with specific objectives encompassing the description of parasite diversity in Atlantic Forest anurans, the synthesis of morphological variability of lung parasites in the Neotropical region, and the description of species (Rhabdias spp.) based on morphological, molecular, and phylogenetic data. We found a significant diversity of anuran parasites in the Atlantic Forest and observed that parasite richness is related to the size and sampling effort of the hosts, while infection prevalence is linked to the number of host species and parasite abundance. Our results also expanded the knowledge of the diversity, host repertoire, and distribution of known Rhabdias spp., as well as revealing potential new species. The phylogenetic proposal and species delimitation introduced novelties in the organization of clades and groupings, including species not previously analyzed, such as Rhabdias guaianensis, Rhabdias matogrossensis, and Rhabdias waiapi. Finally, we identified and described two new species of lung parasites, Rhabdias megacephala and Rhabdias taquariensis. Orientadora: Profª. Drª. Karla Magalhães Campião; Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Zoologia. Defesa : Curitiba, 04/06/2024; Inclui referências; Área de concentração: Zoologia Mon, 01 Jan 2024 00:00:00 GMT https://hdl.handle.net/1884/100680 2024-01-01T00:00:00Z