Estruturação de assembleias de peixes recifais em múltiplas escalas

Resumo: Os mecanismos por trás da estruturação de comunidades constituem uma questão central em ecologia e biogeografia. Identificar estes mecanismos é fundamental para prever as implicações da perda da biodiversidade no futuro. Uma gama de processos atuam em diferentes escalas temporais e espaciais interagem para produzir comunidades ecológicas. Além disso, tais processos podem influenciar de maneira distinta os componentes taxonômico, funcional e filogenético das comunidades. Neste estudo investigou-se os padrões e processos de estruturação de comunidades de peixes recifais, que constituem o mais diverso grupo de vertebrados do mundo. Comunidades de peixes recifais foram avaliadas ao longo de diferentes escalas espaciais, sob uma perspectiva taxonômica e funcional. Nossos principais objetivos foram: (i) identificar os processos/ fatores que determinam a estrutura de comunidades na escala regional e local; (ii) avaliar se os processos por trás da estruturação de comunidades são consistentes para os grupos taxonômicos e funcionais; e (iii) compreender os padrões de raridade funcional de peixes recifais em escala global. Duas bases de dados foram utilizadas: (1) uma extensa base de dados contendo características funcionais e as distribuições de mais de 6000 espécies de peixes recifais em seis regiões biogeográficas marinhas; e (2) um conjunto de dados que inclui as ocorrências de 1474 espécies em 9681 transectos visuais (40m2) distribuídos em 252 locais, também ao longo das principais regiões biogeográficas. No Oceano Atlântico, as estruturas taxonômica e funcional das comunidades têm influência da biogeografia, com uma evidente divisão entre recifes biogênicos (localizados principalmente no Caribe e habitados por grandes proporções de espécies pequenas) e regiões periféricas, onde espécies de maior porte predominam. Nesta escala, tanto processos histórico-evolutivos, que estabeleceram a biogeografia de peixes de recifais no Atlântico, quanto fatores ambientais (recifes de coral vs. ambientes periféricos) moldaram a estruturação de ambos os componentes das comunidades. Esta importância de fatores ambientais também é válida para a estrutura de comunidades em outras regiões (Indo-Pacífico e Pacífico Oriental Tropical). Enquanto a composição taxonômica está relacionada ao isolamento, a estrutura funcional é influenciada pela disponibilidade de habitat na escala local. Espécies pequenas predominam na maioria dos locais com maior riqueza de espécies, e espécies de grande porte prevalecem em locais isolados ou depauperados, um padrão relacionado à capacidade de colonização das espécies. Na maioria das regiões biogeográficas as comunidades apresentaram uma estrutura funcional significativamente aninhada, e um número menor de regiões foram aninhadas taxonomicamente. Além disso, o aninhamento funcional foi detectado entre locais com médias e altas variações de isolamento, fato atribuído à redundância funcional – diferentes espécies são reunidas em grupos funcionais. Este padrão aninhado resulta da interação entre a capacidade de dispersão e/ou colonização de espécies com gradientes de isolamento e área. Apesar da existência de grupos funcionais chave e da redundância funcional ao longo de comunidades, na escala local a maioria das espécies são raras (com pequena abundância ou ocupação). Além disso, espécies raras muitas vezes desempenham papéis únicos. A perda de espécies raras (8 a >200 espécies raras/média: 78,2 ± 62) pode comprometer a diversidade funcional na maioria das comunidades de peixes recifais avaliadas, reduzindo até 80% da diversidade funcional em um único local. Entretanto, a grau em que estes grupos funcionais contribuem para o funcionamento do ecossistema é desconhecido. Nossos resultados revelam que processos histórico-evolutivos são responsáveis por padrões de estruturação das comunidades que diferem entre as regiões. Além disso, o papel fundamental da capacidade de colonização das espécies destaca a importância da conectividade para a estrutura funcional das comunidades de peixes recifais. Finalmente, a contribuição de espécies raras para a diversidade funcional indica que estas espécies devem ser protegidas para que o conjunto de funções e serviços ecossistêmicos destas comunidades sejam mantidos

Peixes recifais de ocorrência no Brasil: ameaças, atributos bioecológicos e percepção humana para a conservação

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia, Florianópolis, 2010Intensos impactos aos ecossistemas recifais como mudanças climáticas, poluição, doenças e sobreexplotação, ameaçam a biodiversidade destes ambientes, como a ictiofauna recifal. Espécies cujas populações encontram-se sob risco de extinção são indentificadas em listas vermelhas, importantes ferramentas utilizadas globalmente para a conservação de espécies. Entretanto, apesar do ritmo alarmante em que espécies são adicionadas à estes inventários, em muitos locais os dados são insuficientes para avaliar o status de conservação de espécies. Neste contexto, o Conhecimento Ecológico Local (CEL) daqueles que interagem com o recurso como pescadores artesanais e peixes recifais constitui importante fonte de informações. Todavia, o CEL de pescadores e sua percepção ambiental pode estar sujeito à mudanças graduais de referencial (Shifting baseline syndrome), devendo ser investigado. Buscamos por espécies de peixes recifais brasileiros na lista vermelha global da IUCN, nacional do MMA e inventários regionais. Investigamos os atributos bioecológicos e os principais impactos sobre populações de peixes recifais brasileiros, contrastanto espécies ameaçadas e não-ameaçadas em nossas análises. Trinta e seis espécies de peixes recifais encontram-se sob risco de extinção, citadas por seis inventários. As principais ameaçadas à estas espécies incluem sobrepesca, perda de hábitat, by-catch e o comércio ornamental. A interação entre estes impactos e atributos bioecológicos de peixes recifais os torna ainda mais vulneráveis à mudanças ambientais. Nossas análises revelaram que espécies de tamanho corpóreo grande, macrocarnívoros, endêmicas, espécies com reversão sexual e Elasmobrânquios são as espécies de peixes recifais brasileiros.mais vulneráveis. Espécies das famílias Epinephelidae e Lutjanidae correspondem à 27.7% (n=11) da ictiofauna recifal ameaçada. Entrevistamos 53 pescadores de comunidades do entorno do Parque Muncipal Marinho do Recife de Fora (50 anos) em relação a oito espécies de peixes recifais ameaçadas. Pescadores com mais de 50 anos reconheceram maior número de espécies como sobreexplotadas (x=3.36±3.88) quando comparados aos mais jovens (50 years) regarding eight threatened reef fish species conservation status. Fishermen older than 50 years were able to recognize a greater number of species as overharvested (x=3.36±3.88) when compared to younger fishers (<50 years; x=1.86±0.81). Shifting perspectives were also evident when contrasting fishers of different age categories and the greater fish of each species ever caught: older fishermen caught larger fish back in the old days, and the biggest fish are scarce. It is alarming that among threatened Brazilian reef fishes only nine are recognized by federal authorities as endangered. A reassessment of the national list and management measures of currently listed species are urgent

Phylogenetic perspectives on reef fish functional traits

Functional traits have been fundamental to the evolution and diversification of entire fish lineages on coral reefs. Yet their relationship with the processes promoting speciation, extinction and the filtering of local species pools remains unclear. We review the current literature exploring the evolution of diet, body size, water column use and geographic range size in reef-associated fishes. Using published and new data, we mapped functional traits on to published phylogenetic trees to uncover evolutionary patterns that have led to the current functional diversity of fishes on coral reefs. When examining reconstructed patterns for diet and feeding mode, we found examples of independent transitions to planktivory across different reef fish families. Such transitions and associated morphological alterations may represent cases in which ecological opportunity for the exploitation of different resources drives speciation and adaptation. In terms of body size, reconstructions showed that both large and small sizes appear multiple times within clades of mid-sized fishes and that extreme body sizes have arisen mostly in the last 10 million years (Myr). The reconstruction of range size revealed many cases of disparate range sizes among sister species. Such range size disparity highlights potential vicariant processes through isolation in peripheral locations. When accounting for peripheral speciation processes in sister pairs, we found a significant relationship between labrid range size and lineage age. The diversity and evolution of traits within lineages is influenced by trait–environment interactions as well as by species and trait–trait interactions, where the presence of a given trait may trigger the development of related traits or behaviours. Our effort to assess the evolution of functional diversity across reef fish clades adds to the burgeoning research focusing on the evolutionary and ecological roles of functional traits. We argue that the combination of a phylogenetic and a functional approach will improve the understanding of the mechanisms of species assembly in extraordinarily rich coral reef communities

Taxonomic and functional diversity of zooxanthellate corals and hydrocorals in Southwestern Atlantic reefs

The Southwestern Atlantic (SWA) harbors a relatively species poor but highly endemic coral assemblage due to historical processes, environmental and ecological drivers. Despite its low to moderate cover, corals still have a disproportionate contribution to ecosystem function and stability in this region. In the context of global change, it is imperative to know corals’ diversity and biogeographic patterns, yet a comprehensive approach is still missing for SWA corals. We integrated occurrence data from 21 sites and nine functional traits across 20 coral (scleractinian and hydrozoan) species to explore the taxonomic and functional diversity of coral assemblages in the SWA (1°N-27°S). We identified eight regions based on coral species composition, and then described their functional diversity using four metrics: functional richness (FRic), functional dispersion (FDis), functional evenness (FEve), and functional originality (FOri). Taxonomic and functional diversity peak between latitudes 13°S-20°S, decreasing with increasing distance from this diversity center, known as the Abrolhos Bank that harbors a wide continental platform. Our findings reveal a prevalent pattern of high functional redundancy across these eight regions (indicated by low functional originality), with species occupying the edges of the trait space (high functional evenness) and converging around few trait values (low functional dispersion). Such patterns resulted in low taxonomic and functional beta diversity and increased nestedness among regions caused by dispersal barriers and environmental filtering. The Southernmost region (24°-27°S) has the lowest taxonomic and functional diversity and comprises only two species that share similar traits, with these corals being: hermaphrodites, brooders and depth-tolerant, and having a wide corallite. As this region might become critical for corals in a future tropicalization scenario, tropical corals that share similar traits to those of the southernmost region can be more likely to thrive. Knowledge on taxonomic and functional diversity patterns can offer critical information to conservation by helping prioritizing areas with higher diversity and species with traits that enhance survival under climate change

Efeito dos Antivirais de Ação Direta nos parâmetros bioquímicos da Síndrome Metabólica em pessoas com hepatite C

Na fase crônica da hepatite C pode ocorrer manifestações extra-hepáticas, como doenças cardiometabólicas, que estão entre as principais causas de morte por doenças crônicas não transmissíveis no mundo. Objetivo: Avaliar a prevalência de Síndrome Metabólica (SM) e as características de uma coorte de pacientes com hepatite C de Uruguaiana/RS e prever o efeito dos Antivirais de Ação Direta nos parâmetros bioquímicos da SM. Métodos: Trata-se de um estudo de Coorte Retrospectiva, em que as variáveis sociodemográficas, antropométricas, pressóricas e bioquímicas foram coletadas a partir de prontuários. Foi utilizado os critérios da International Diabetes Federation para a classificação da SM.  A análise estatística envolveu os testes de Kolmogorov-Smirnov, teste t de Student e qui-quadrado de Pearson, regressão logística binária. Resultados: Foi possível verificar alta prevalência de SM na maioria dos pacientes e traçar um perfil dos indivíduos. O tratamento composto por Sofosbuvir e Daclatasvir não influenciou na glicemia e HDL-c, mas apresentou menores chances de hipertrigliceridemia após o tratamento. Considerações finais: Os resultados demonstram relevância e permitem criar metas eficazes de cuidado aos pacientes com hepatite C e comorbidades. O desenvolvimento de ações de prevenção, planejamento e estratégias econômicas influenciam positivamente no bem-estar dos pacientes e na alocação de recursos públicos, reduzindo os custos com essas doenças

Retração do solo e relação com as propriedades físicas e matéria orgânica de Latossolos e Nitossolos do Sul do Brasil

Recent studies have shown that the main origin factor of the retractable character observed in Latossolos and Nitossolos is not mineralogy. Thus, it was hypothesized that soil shrinkage in Latossolos and Nitossolos originates from soil structural factors, so they can be investigated indirectly through the physical properties of soil structure. Thus, the objective of this work was to relate the shrinkage with physical properties and the organic matter of the soil, indirectly investigating the process of soil shrinkage. Six profiles collected in the states of Santa Catarina and Rio Grande do Sul were selected, which have a retractable character and one Vertissolo Ebânico in Rio Grande do Sul. The following were evaluated: particle size, consistency limits, soil and particle density, total porosity, micropores. and macropores, specific surface area, shrinkage index, soil organic matter and soil water retention. The relationship between the properties was performed through principal component analysis (PCA). Additionally, to analyze the effect of structure and organic matter on shrinkage index, samples were collected on the A, AB, BA, Bt1, Bt2, Bt3 horizons of the Nitossolo Bruno of Painel, which has a natural gradient of matter decrease organic in profile. In this, the retention curve and shrinkage index determinations were performed with preserved and altered structure samples. The PCA indicated the plasticity index most closely related to soil shrinkage, indicating that the reduction in water content creates menisci between the particles so the surface tension increases causing a meniscus curvature at the interface between water and air bringing the particles closer together, thus causing soil shrinkage. Organic matter has a direct effect on the shrinkage process; however, the shrinkage intensity is dependent on soil structure.Estudos recentes apontaram que o principal fator de origem do caráter retrátil, observado em Latossolos e Nitossolos, não é a mineralogia. Com isso formulou-se a hipótese de que a retração do solo em Latossolos e Nitossolos tem origem em fatores estruturais do solo, portanto podem ser investigados indiretamente através das propriedades físicas da estrutura do solo. Sendo assim o objetivo deste trabalho foi relacionar a retração com propriedades físicas e a matéria orgânica do solo, investigando de maneira indireta o processo de retração do solo. Foram selecionados seis perfis coletados nos Estados de Santa Catarina e no Rio Grande do Sul que apresentam caráter retrátil e um Vertissolo Ebânico no Rio Grande do Sul. Foram avaliados: granulometria, limites de consistência, densidade do solo e de partículas, porosidade total, microporos e macroporos, área superficial específica, índice de retração, matéria orgânica do solo e retenção de água no solo. A relação entre as propriedades foi realizada através de análise de componentes principais (ACP). Adicionalmente, para analisar o efeito da estrutura e da matéria orgânica no índice de retração, e amostras foram coletadas nos horizontes A, AB, BA, Bt1, Bt2, Bt3 do Nitossolo Bruno de Painel, o qual possui um gradiente natural de decréscimo de matéria orgânica no perfil. Neste, as determinações da curva de retenção e índice de retração foram realizadas com amostras de estrutura preservada e alterada. A ACP indicou o índice plasticidade com maior relação com a retração do solo, indicando que a redução do teor de água cria meniscos entre as partículas assim a tensão superficial aumenta, causando uma curvatura do menisco, na interface entre água e ar aproximando as partículas, causando assim a retração do solo. A matéria orgânica tem efeito direto no processo de retração, no entanto, a intensidade da retração é dependente da estruturação do solo

A rare case of heteropaternal twin calves after natural mating in Brazil

Twin birth is a complex condition observed in most livestock animals, when the female gives birth to two or more offspring, generally out of the same mating. In cattle, it is a rare condition (3 to 5%) and depends on the genetic background and environmental factors. Twin birth is a result of multiple ovulations, being more common in dairy rather than in beef cattle. Calves could be monozygous or dizygous, with the same or of different sexes. When twins are born with different sexes, a sexual condition called Freemartinism occurs in between 90 to 97% of pregnancies, causing infertility in the female calf. Knowing that the twin rate is rare in commercial beef cattle, here we present an even rarer case of twin birth from two different sires after natural mating, also called heteropaternal superfecundation

Physical Exercise During Pregnancy Prevents Cognitive Impairment Induced by Amyloid-ß in Adult Offspring Rats

Alzheimer’s disease (AD) is the main aging-associated neurodegenerative disorder and is characterized by mitochondrial dysfunction, oxidative stress, synaptic failure, and cognitive decline. It has been a challenge to find disease course-modifying treatments. However, several studies demonstrated that regular physical activity and exercise are capable of promoting brain health by improving the cognitive function. Maternal lifestyle, including regular exercise during pregnancy, has also been shown to influence fetal development and disease susceptibility in adulthood through fetal metabolism programming. Here, we investigated the potential neuroprotective role of regular maternal swimming, before and during pregnancy, against amyloid-β neurotoxicity in the adult offspring. Behavioral and neurochemical analyses were performed 14 days after male offspring received a single, bilateral, intracerebroventricular (icv) injection of amyloid-β oligomers (AβOs). AβOs-injected rats of the sedentary maternal group exhibited learning and memory deficits, along with reduced synaptophysin, brain-derived neurotrophic factor (BDNF) levels, and alterations of mitochondrial function. Strikingly, the offspring of the sedentary maternal group had AβOs-induced behavioral alterations that were prevented by maternal exercise. This effect was accompanied by preventing the alteration of synaptophysin levels in the offspring of exercised dams. Additionally, offspring of the maternal exercise group exhibited an augmentation of functional mitochondria, as indicated by increases in mitochondrial mass and membrane potential, α-ketoglutarate dehydrogenase, and cytochrome c oxidase enzymes activities. Moreover, maternal exercise during pregnancy induced long-lasting modulation of fusion and fission proteins, Mfn1 and Drp1, respectively. Overall, our data demonstrates a potential protective effect of exercise during pregnancy against AβOs-induced neurotoxicity in the adult offspring brain, by mitigating the neurodegenerative process triggered by Alzheimer-associated AβOs through programming the brain metabolism.This study was supported by the Pró-Reitoria de Pesquisa/Universidade Federal do Rio Grande do Sul (PROPESQ/UFRGS). CPK is a PhD Postgraduate student in Biological Sciences – Biochemistry receiving grants from the Brazilian agency Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). CM received grants from CNPq (Universal 442406/2014-2 and INCT 465671/2014-4)

Phosphatidylinositol 3-kinase/AKT pathway inhibition by doxazosin promotes glioblastoma cells death, upregulation of p53 and triggers low neurotoxicity

Glioblastoma is the most frequent and malignant brain tumor. Treatment includes chemotherapy with temozolomide concomitant with surgical resection and/or irradiation. However, a number of cases are resistant to temozolomide, as well as the human glioblastoma cell line U138-MG. We investigated doxazosin’s (an antihypertensive drug) activity against glioblastoma cells (C6 and U138-MG) and its neurotoxicity on primary astrocytes and organoptypic hippocampal cultures. For this study, the following methods were used: citotoxicity assays, flow cytometry, western-blotting and confocal microscopy. We showed that doxazosin induces cell death on C6 and U138-MG cells. We observed that doxazosin’s effects on the PI3K/Akt pathway were similar as LY294002 (PI3K specific inhibitor). In glioblastoma cells treated with doxasozin, Akt levels were greatly reduced. Upon examination of activities of proteins downstream of Akt we observed upregulation of GSK-3β and p53. This led to cell proliferation inhibition, cell death induction via caspase-3 activation and cell cycle arrest at G0/G1 phase in glioblastoma cells. We used in this study Lapatinib, a tyrosine kinase inhibitor, as a comparison with doxazosin because they present similar chemical structure. We also tested the neurocitotoxicity of doxazosin in primary astrocytes and organotypic cultures and observed that doxazosin induced cell death on a small percentage of non-tumor cells. Aggressiveness of glioblastoma tumors and dismal prognosis require development of new treatment agents. This includes less toxic drugs, more selective towards tumor cells, causing less damage to the patient. Therefore, our results confirm the potential of doxazosin as an attractive therapeutic antiglioma agent

The Fourteenth Data Release of the Sloan Digital Sky Survey: First Spectroscopic Data from the extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey and from the second phase of the Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment

The fourth generation of the Sloan Digital Sky Survey (SDSS-IV) has been in operation since July 2014. This paper describes the second data release from this phase, and the fourteenth from SDSS overall (making this, Data Release Fourteen or DR14). This release makes public data taken by SDSS-IV in its first two years of operation (July 2014-2016). Like all previous SDSS releases, DR14 is cumulative, including the most recent reductions and calibrations of all data taken by SDSS since the first phase began operations in 2000. New in DR14 is the first public release of data from the extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (eBOSS); the first data from the second phase of the Apache Point Observatory (APO) Galactic Evolution Experiment (APOGEE-2), including stellar parameter estimates from an innovative data driven machine learning algorithm known as "The Cannon"; and almost twice as many data cubes from the Mapping Nearby Galaxies at APO (MaNGA) survey as were in the previous release (N = 2812 in total). This paper describes the location and format of the publicly available data from SDSS-IV surveys. We provide references to the important technical papers describing how these data have been taken (both targeting and observation details) and processed for scientific use. The SDSS website (www.sdss.org) has been updated for this release, and provides links to data downloads, as well as tutorials and examples of data use. SDSS-IV is planning to continue to collect astronomical data until 2020, and will be followed by SDSS-V.Comment: SDSS-IV collaboration alphabetical author data release paper. DR14 happened on 31st July 2017. 19 pages, 5 figures. Accepted by ApJS on 28th Nov 2017 (this is the "post-print" and "post-proofs" version; minor corrections only from v1, and most of errors found in proofs corrected