From genes to ecosystems: a synthesis of amphibian biodiversity research in Brazil / De genes a ecossistemas: uma síntese da pesquisa em biodiversidade de anfíbios no Brasil

Abstract Here, we summarize examples of significant advances in amphibian research supported by the São Paulo Research Foundation (FAPESP), focusing on recent discoveries in the fields of community ecology, habitat change, infection diseases, and multipurpose DNA sequencing. We demonstrated that FAPESP has been fundamental not only by directly funding research projects and scholarships, but also through its science training policy, fostering international collaborations with world-class research institutions, improving and consolidating new lines of research that often depended on a synergetic combination of different knowledge and complex tools. We emphasized that future studies will continue to focus on basic questions, such as description of new species, as well as taxonomic and systematic corrections. Furthermore, we also expect that there will be a strong integration among different disciplines using novel bioinformatics tools and modeling approaches, such as machine learning. These new approaches will be critical to further develop our understanding of foundational questions of amphibian life-history trait variation, disease transmission, community assembly, biogeography, and population forecasts under different global change scenarios such as agricultural expansion, agrochemical use, habitat loss, and climate change.

Resumo No presente estudo apresentamos exemplos de avanços significativos nas pesquisas com anfíbios financiadas pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), focando em descobertas recentes nos campos de ecologia de comunidades, modificação do habitat, doenças infecciosas e o sequenciamento de DNA com múltiplos propósitos. Demonstramos que a FAPESP tem sido fundamental não somente pelo financiamento direto de projetos de pesquisa e bolsas de estudo, mas também através de sua política de formação científica, fomentando colaborações internacionais com instituições de pesquisa de excelência mundial, melhorando e consolidando novas linhas de pesquisa que frequentemente dependem da combinação sinérgica entre diferentes linhas de conhecimento e ferramentas complexas. Enfatizamos que futuros estudos continuem com foco em questões básicas, como a descrição de novas espécies, bem como correções taxonômicas e sistemáticas. Além disso, esperamos uma forte integração entre diferentes disciplinas usando novas ferramentas de bioinformática e abordagens de modelagem, como o aprendizado de máquina. Essas novas abordagens serão críticas para desenvolver ainda mais nossa compreensão a respeito de questões fundamentais sobre as características da história de vida dos anfíbios, transmissão de doenças, estrutura de comunidades, biogeografia e previsões populacionais em diferentes cenários de mudanças globais, como a expansão da agricultura, uso de agrotóxicos, perda de habitat e mudanças climáticas.

Exploitation of mitochondrial nad6 as a complementary marker for studying population variability in Lepidoptera

The applicability of mitochondrial nad6 sequences to studies of DNA and population variability in Lepidoptera was tested in four species of economically important moths and one of wild butterflies. The genetic information so obtained was compared to that of cox1 sequences for two species of Lepidoptera. nad6 primers appropriately amplified all the tested DNA targets, the generated data proving to be as informative and suitable in recovering population structures as that of cox1. The proposal is that, to obtain more robust results, this mitochondrial region can be complementarily used with other molecular sequences in studies of low level phylogeny and population genetics in Lepidoptera.

Barcoding lepidoptera: current situation and perspectives on the usefulness of a contentious technique / Barcoding lepidoptera: situação atual e perspectivas sobre a utilidade de uma técnica controversa

Faced by a growing need of identification and delimitation of new and established cryptic species that are being lost at an increasing rate, taxonomists can now more than ever take advantage of an enormous variety of new molecular and computational tools. At this moment they should be open to all new available technologies in the so called "technology-driven revolution" in systematics. The use of the "DNA barcode" has been discussed by those applying successfully this approach to identify and diagnose species and by those who believe that the flaws in the use of this molecular marker are as many as to negate the worth of its employment. For insects of the order Lepidoptera neither side seems totally correct orwrong, and although many groups of lepidopterans have been taxonomically resolved by using exclusively or additionally this marker for diagnoses, for others the "barcode" helped little to resolve taxonomic issues. Here we briefly present some pros and cons of using DNA barcode as a tool in taxonomic studies, with special attention to studies with groups of Lepidoptera developed in the last few years.

A necessida de crescente de identificação e delimitação de novas espécies, ou de espécies crípticas já estabelecidas, que estão sendo perdidas a uma taxa também crescente, tem levado diversos especialistas a utilizar em uma variedade de ferramentas moleculares e computacionais. Neste momento, taxonomistas devem estar atentos a toda nova tecnologia disponível na chamada "revolução dirigida pela tecnologia"na sistemática, que tem entre as novas ferramentas moleculares a utilização de"DNA barcodes". O uso de "DNA barcode" tem sido amplamente discutido por aqueles que aplicam essa abordagem com sucesso para identificar e diagnosticar espécies, e por aqueles que acreditam que são tantos os problemas no uso desse marcador molecular que não se justifica seu emprego. Para insetos da ordem Lepidoptera nenhum lado parece estar totalmente certo ou errado e, embora alguns grupos de lepidópteros tenham sido resolvidos taxonomicamente pelo uso exclusivo ou adicional desse marcador, para outros o "barcode" ajudou pouco a resolver problemas taxonômicos. Aqui nós apresentamos brevemente prós e contras do uso de "DNA barcode" como ferramenta em estudos taxonômicos, com atenção especial para estudos com grupos de Lepidoptera desenvolvidos nos últimos anos.