ABSTRACT
The coastal basins of southeastern Brazil are influenced by climatic changes that caused sea-level oscillations during the Pleistocene. These marine transgressions and regressions can generate isolation and connection among coastal rivers. In this region, freshwater fishes are excellent models for phylogeographic studies because their distributions may have been affected by geographical and ecological changes resulting from these processes. Therefore, the main objective of this study was to evaluate the effects of Pleistocene sea-level changes on the genetic structure of the loricariid Hisonotus leucofrenatus throughout its area of occurrence. Two genes were sequenced: Cytochrome Oxidase subunit 1 (mitochondrial gene) and rpS7 ribosomal protein gene intron 1 (nuclear gene) from specimens representing 14 river drainages. The genetic data corroborate a divide for freshwater fish by the Serra do Tabuleiro mountain in Santa Catarina State. This divide determines two main genetic groups in H. leucofrenatus: one group to the south and one to the north of this mountain range. The genetic structure observed coincide with the limits of estimated paleodrainage systems for the region, supporting that marine transgressions and regressions during the Pleistocene influenced the biogeographical history of H. leucofrenatus.(AU)
As bacias costeiras do sul do Brasil são influenciadas pelas mudanças climáticas que causaram oscilações no nível do mar durante o Pleistoceno. Essas transgressões e regressões marinhas geraram isolamento e conexão entre os rios. Nessa região, as espécies de peixe são excelentes modelos para estudos filogeográficos, pois suas distribuições podem ter sido afetadas por mudanças históricas e ecológicas decorrentes desses processos. Portanto, o objetivo principal deste estudo foi testar os efeitos das alterações do nível do mar durante o Pleistoceno na estrutura genética das populações do loricarídeo Hisonotus leucofrenatus ao longo de sua área de ocorrência. Dois genes foram sequenciados: Citocromo Oxidase subunidade 1 (gene mitocondrial) e o intron 1 da proteína ribossomal rpS7 (gene nuclear) de espécimes representando 14 bacias de drenagens. A estrutura genética observada corrobora uma divisão para peixes de água doce separada pela Serra do Tabuleiro, em Santa Catarina. Essa divisória determina dois grupos principais genéticos em H. leucofrenatus: um grupo ao sul e outro ao norte desse divisor. A estrutura genética também coincide com os limites dos sistemas de paleodrenagens estimados para a região, sustentando que as transgressões e regressões marinhas durante o Pleistoceno influenciaram a história biogeográfica de H. leucofrenatus.(AU)
Subject(s)
Catfishes/anatomy & histology , Catfishes/genetics , Genetic Structures , Phylogeography , Fishes , Climate Change , Sea LevelABSTRACT
Abstract: Breeding biology in a population of Rufous-collared Sparrow (Zonotrichia capensis, Statius Müller, 1776) at different elevations in the Tropical Andes. Elevation strongly influences the evolution of life history traits associated with bird physiology and reproduction. Since life history traits in birds are modulated by environmental factors that vary with elevation, we expected to find changes in breeding biology traits of Z. capensis at different elevations. In this study, we compared the breeding biology (clutch size, egg volume, and reproductive activity) of a non-migratory population of Z. capensis in two localities at different elevations (low and high elevations, 1 800 m a.s.l., and 3 800 m a.s.l., respectively) and same latitude in the Colombian Tropical Andes for a one-year period. We found no differences in clutch size between the localities; however, egg volume was higher at high elevation. Furthermore, the reproductive activity differed significantly between localities. We propose that clutch size is likely conserved throughout the altitudinal distribution of Z. capensis since the species evolved in Tropical lowlands. On the other hand, the larger egg volume at high elevation could obey local environmental factors that may favor the reproductive success of the population.
Resumen: Biología reproductiva en una población de Gorrión Copetón (Zonotrichia capensis, Statius Müller, 1776) a diferente elevación en los Andes tropicales. La elevación influye fuertemente en la evolución de los rasgos de historia de vida asociados con la fisiología y reproducción de las aves. Dado que los rasgos de historia de vida en las aves están modulados por factores ambientales que varían con la elevación, esperábamos encontrar cambios en los rasgos de la biología reproductiva de Z. capensis a diferentes elevaciones. En este estudio, comparamos la biología reproductiva (tamaño de puesta, volumen del huevo y actividad reproductiva) de una población no migratoria de Z. capensis en dos localidades a diferente elevación (elevación baja 1 800 m snm, y elevación alta 3 800 m snm,) y a la misma latitud en los Andes tropicales colombianos por un período de un año. No encontramos diferencias en el tamaño de puesta entre las localidades; sin embargo, el volumen del huevo fue mayor en elevación alta. Además, la actividad reproductiva difirió entre las localidades. Proponemos que el tamaño de puesta probablemente se conserve en toda la distribución altitudinal de Z. capensis, ya que la especie evolucionó en las tierras bajas tropicales. Por otro lado, el mayor volumen del huevo a elevación alta podría obedecer a factores ambientales locales que pueden favorecer el éxito reproductivo de la población.
ABSTRACT
Objective To study the evolutionary trends in the stature of Pleistocene hominins from China. Methods We took the indirect method of stature estimation from fragments of long bones; maximum length of the long bones was directly estimated from measurements of its fragments, and thereafter the stature was reconstructed from the estimated maximum length. Results The result showed that the stature variation was 155.4-169.2 cm for H. erectus (n = 4) and 155.2-171.7 cm for early modem humans (n = 12) , and only 166. 1 cm for one female in archaic Homo sapiens. The stature of Liujiang and Lijiang hominins located in the southeast was lower than other early modern humans from North China. Conclusion The stature variation is similarly from H. erectus to early modern humans, while the average stature seems to have increased continuously. We find that the geographical variation observed in modern humans has appeared in early modern humans. In addition, there is no significant difference between early modern humans and Neolithic populations.
ABSTRACT
The eastern coastal basins of Brazil are a series of small and isolated rivers that drain directly into the Atlantic Ocean. During the Pleistocene, sea-level retreat caused by glaciations exposed the continental shelf, resulting in enlarged paleodrainages that connected rivers that are isolated today. Using Geographic Information System (GIS), we infer the distribution of these paleodrainages, and their properties for the east Brazilian coast. Specifically, using elevation/bathymetric data for the largest sea-level retreats during the Pleistocene, the paleodrainages, their area and the number of contemporary basins connected by each palaeodrainage, was inferred. For the 145 inferred paleodrainages, total paleodrainage area is strongly correlated with the contemporary area encompassed by each paleodrainage, as well as with the number of contemporary basins encompassed by a paleodrainage. Differences in the continental shelf exposure along the coast affected the degree of past connectivity among contemporary rivers. With our results freely available, we discuss how paleodrainages have tremendous utility in biological studies, especially in regions with limited geologic data. With respect to the diverse ichthyofauna of the Brazilian coast, and its high endemism, we highlight how the inferred paleodrainages provide a backdrop to test hypotheses about the effect of past riverine connectivity on diversity patterns.(AU)
As bacias costeiras do leste do Brasil são formadas por uma série de rios pequenos e isolados que drenam diretamente para o Oceano Atlântico. Durante o Pleistoceno, o recuo do nível do mar causado por glaciações expôs a plataforma continental, resultando em paleodrenagens amplas que conectaram rios atualmente isolados. Usando o Sistema de Informações Geográficas (GIS), inferimos a distribuição destas paleodrenagens e suas propriedades ao longo da costa leste do Brasil. Especificamente, utilizando dados de elevação/batimetria para as maiores regressões marinhas do Pleistoceno, inferimos as paleodrenagens, suas áreas e quantas bacias contemporâneas foram conectadas por cada paleodrenagem. Para as 145 paleodrenagens inferidas, uma forte correlação é observada entre a área das paleodrenagens e a área atualmente exposta de cada paleodrenagem, bem como a quantidade de bacias contemporâneas conectadas por uma paleodrenagem. Diferenças na exposição da plataforma continental ao longo da costa afetaram o grau de conectividade passada entre os rios. Com estes resultados publicamente disponíveis, discutimos como as paleodrenagens são extremamente úteis para estudos biológicos, especialmente em regiões com dados geológicos limitados. A respeito da diversa ictiofauna da costa brasileira e seus altos níveis de endemismo, destacamos como estas paleodrenagens fornecem uma base importante para o teste de hipóteses a respeito do efeito da conectividade passada dos rios nos padrões de diversidade biológica.(AU)
Subject(s)
Animals , Ecology , Fishes/classificationABSTRACT
ABSTRACT This paper presents a sedimentological and stratigraphical study of Quaternary (Middle to Late Pleistocene/Holocene) continental carbonates outcrops inside Pantanal Basin and its surroundings, especially in Serra da Bodoquena, Pantanal do Miranda and Corumbá/Ladário plateau, in the state of Mato Grosso do Sul, as well as in Serra das Araras, in the state of Mato Grosso. The aim is to understand the depositional paleoenvironments and analyse climate and tectonic influences in their genesis and evolution. The results show that the deposition of these continental carbonates started in the Middle to Late Pleistocene and have continued, with some interruptions, until the present days. Sedimentary successions were identified in the different areas, without complete correlation. Two sedimentary successions separated by an erosional surface were described in Serra da Bodoquena and Serra das Araras. In Corumbá and Pantanal do Miranda, only one succession was described. These successions were deposited in elongated lakes parallel to fault planes; small lakes, related plains and plateaus; springs related to cliffs produced by faulting; rivers conditioned by topographic variation. The climatic interpretation, without proper temporal resolution, obtained by the stable-isotope composition and stratigraphic interpretation, indicates alternation of dry and wet periods. The Neoproterozoic faults with their neotectonics and the subsidence of the Pantanal Basin, are the major control for carbonated water flow and development of depositional areas, gradually turning plateaus into slight tilted areas, allowing the evolution of depositional systems from lakes to rivers.
ABSTRACT
The reliability of using the abundance of Sporormiella spores as a proxy for the presence and abundance of megaherbivores was tested in southern Brazil. Mud-water interface samples from nine lakes, in which cattle-use was categorized as high, medium, or low, were assayed for Sporormiella representation. The sampling design allowed an analysis of both the influence of the number of animals using the shoreline and the distance of the sampling site from the nearest shoreline. Sporormiella was found to be a reliable proxy for the presence of large livestock. The concentration and abundance of spores declined from the edge of the lake toward the center, with the strongest response being in sites with high livestock use. Consistent with prior studies in temperate regions, we find that Sporormiella spores are a useful proxy to study the extinction of Pleistocene megafauna or the arrival of European livestock in Neotropical landscapes.
A confiabilidade dos valores de Sporormiella como um proxy para estimar a presença e abundância de megaherbívoros foi testada na região sudeste do Brasil. Amostras superficiais de nove lagos, categorizados quanto a presença de gados em alto, médio e baixo uso do seu entorno foram coletadas para a análise de abundância de Sporormiella. O modelo amostral aplicado permitiu a interpretação tanto da influência do número de animais que usam a margem do lago quanto a distância da margem do lago sobre a quantidade de esporos encontrados. As análises indicam que esporos de Sporormiella é um excelente proxy para detectar a presença de grandes herbívoros. A concentração e abundância de esporos reduz em direção ao centro do lago, o que fica mais evidente em locais com alto uso do entorno do lago por esses animais. Consistente com estudos realizados em regiões temperadas, nós concluímos que o uso de Sporormiella se mostra de grande valia para entender a extinção da megafauna do Pleistoceno como também a introdução de animais nas paisagens neotropicais.
ABSTRACT
Coastal and marine environments are characterized by a lack of evident physical barriers or geographic isolation, and it may be difficult to understand how divergence can arise and be sustained in marine environments. The identification of 'soft' barriers is a crucial step towards the understanding of gene flow in marine environments. The marine catfishes of the family Ariidae are a demersal group with restricted migratory behavior, no pelagic larval stages, and mechanisms of larval retention, representing a potentially useful model for the understanding of historical processes of allopatric speciation in the marine environment. In the present study, two lineages of the Coco sea catfish, Bagre bagre , were recognized from their complete segregation at both mitochondrial and morphological levels. One lineage is distributed between Venezuela and the northern coast of Brazil, including the semiarid northeast coast, while the second lineage is found on the eastern coast of Brazil, including the humid northeast coast. Based on distribution area, habitats preference, and genetic variability, inferences are made in relation to biogeography and demography of lineages in Atlantic coast of South America.
Ambientes marinhos costeiros são caracterizados pela falta de barreiras físicas evidentes e ausência de isolamento geográfico, sendo difícil compreender como diferentes linhagens podem surgir e ser mantidas nestes ambientes. A identificação de barreiras permeáveis é um passo importante para a compreensão do fluxo gênico em ambientes marinhos. Os bagres marinhos da família Ariidae são um grupo demersal, com mecanismos de retenção larval e sem comportamento migratório ou estágio larval pelágico, representando um grupo potencialmente útil para a compreensão de processos históricos de especiação alopátrica no ambiente marinho. No presente estudo, duas linhagens do bandeirado ou bagre de fita, Bagre bagre , são reconhecidas com base na completa segregação mitocondrial e morfológica. Uma linhagem é encontrada da Venezuela à costa norte do Brasil, incluindo a costa nordeste semi-árida, enquanto a segunda linhagem é encontrada na costa leste e sudeste do Brasil, incluindo a costa nordeste úmida. Com base na área de distribuição, habitat preferencial e a variabilidade genética, inferências são feitas em relação à biogeografia e demografia das duas linhagens na costa do Atlântico da América do Sul.
Subject(s)
Animals , Catfishes/classification , Catfishes/genetics , Phylogeography , Pedigree , Sea LevelABSTRACT
The extinction of megafauna at the end of Pleistocene has been traditionally explained by environmental changes or overexploitation by human hunting (overkill). Despite difficulties in choosing between these alternative (and not mutually exclusive) scenarios, the plausibility of the overkill hypothesis can be established by ecological models of predator-prey interactions. In this paper, I have developed a macroecological model for the overkill hypothesis, in which prey population dynamic parameters, including abundance, geographic extent, and food supply for hunters, were derived from empirical allometric relationships with body mass. The last output correctly predicts the final destiny (survival or extinction) for 73% of the species considered, a value only slightly smaller than those obtained by more complex models based on detailed archaeological and ecological data for each species. This illustrates the high selectivity of Pleistocene extinction in relation to body mass and confers more plausibility on the overkill scenario.
A extinção da megafauna no final do Pleistoceno tem sido tradicionalmente explicada por grandes mudanças climáticas ou pelo efeito de "sobreexploração" por parte dos primeiros caçadores (overkill). Apesar das dificuldades e controvérsias na distinção desses dois cenários não mutuamente exclusivos, a plausibilidade do cenário de sobreexploração pode ser avaliada por modelos de interação predador-presa. Neste estudo, demonstrou-se como um modelo macroecológico determinístico (isto é, utilizando parâmetros derivados de relações alométricas para diferentes espécies pode ser utilizado para avaliar a dinâmica das presas potenciais dos primeiros caçadores na América. Esse modelo previu corretamente o destino de 73% das espécies, valor apenas pouco inferior ao obtido por outros modelos mais complexos para o cenário. Isso ilustra a elevada seletividade do cenário de sobreexploração em relação ao tamanho do corpo e sua plausibilidade como explicação para as extinções da megafauna no final do Pleistoceno.