Projetos

Sistemática, Filogenia e biogeografia de Gastrotricha de água doce, limnoterrestre e marinho

Taxonomia, filogenia e evolução da subordem Paucitubulatina (Chaetonotida, Gastrotricha)

A meiofauna é um dos componentes mais diversificados, porém negligenciados, da biodiversidade aquática, apesar de desempenhar um papel fundamental nas interações ecológicas dos ecossistemas. Entre seus membros, o filo Gastrotricha se destaca por sua diversidade morfológica e funcional, abrangendo organismos de água doce, marinhos e até limno-terrestres. Apesar de sua importância ecológica, muitas questões relacionadas à sua diversidade, sistemática e filogenia permanecem sem solução, devido aos desafios operacionais no manuseio desses organismos, associados ao seu tamanho diminuto e à sua natureza frágil. A ordem Chaetonotida, especificamente a subordem Paucitubulatina, compreende uma grande variedade de espécies, mas sua classificação ainda carece de uma revisão abrangente. O objetivo deste estudo é esclarecer a história evolutiva de Paucitubulatina por meio da integração de técnicas avançadas de microscopia e análise filogenética com base em dados moleculares. Para esse fim, foram coletadas amostras de diferentes ecossistemas aquáticos no Brasil e na Europa para estudar a diversidade e a distribuição de gastrópodes de água doce.

Superando a deficiência lineana em táxons meiofaunais negligenciados: uma visão integrada da biodiversidade do filo Gastrotricha

A meiofauna é uma guilda de organismos microscópicos (delimitada pela malha de duas peneiras, superior de 500 μm e inferior de 44 μm) que habitam os grãos de sedimento e perifíton de ambientes terrestres e aquáticos (tanto de água doce quanto marinho). Apesar de ser uma definição operacional, o ambiente comum habitado por estes microrganismos apresenta desafios ecológicos específicos que permitem considerar a meiofauna como uma entidade biológica e ecologicamente independente. Atualmente, os organismos meiofaunais estão representados em 23 dos 34 filos de metazoários conhecidos, entre eles estão os Gastrotricha. É fato que, infelizmente, o conhecimento da biodiversidade dos grupos meiofaunais é limitado devido às deficiências nas descrições e identificações das espécies. Assim, está discrepância entre o número de espécies descritas e o número de espécies existentes é chamada de déficit Linneano. Esse déficit pode ser especialmente severo na meiofauna, pois o número de trabalhos que almejam descobrir novas espécies é inexpressivo, quando comparamos animais com tamanho corporal microscópico aos de tamanho macroscópico. Além disso, é necessário ressaltar as dificuldades inerentes no estudo de metazoários microscópicos, que podem ser notadas tanto na parte operacional de coleta e triagem, quanto na identificação das espécies. Neste último caso, a grande maioria das descrições não apresenta depósito do material estudado em Museus, ilustrações parciais de apenas algumas estruturas feitas somente sob microscópio de luz e utilização de um conjunto limitado de informações morfológicas para descrever os novos táxons. O escasso conhecimento taxonômico das espécies resulta em uma delimitação e identificação imprecisa das espécies. Este projeto tem como foco principal resgatar os trabalhos pioneiros na descrição da biodiversidade dos Gastrotricha, revisitando os locais tipos das espécies descritas no século passado, mas agora redescrevendo as mesmas a partir de uma abordagem que contará com técnicas de morfologia integrativa (microscopia de luz com contraste diferencial de interferência, microscopia eletrônica de varredura, microscopia eletrônica de transmissão, microscopia laser confocal e microscopia de fluorescência) e investigação molecular. Assim, ansiamos por resolver os problemas de delimitação de espécies destes dois grupos, estudar novos caracteres morfológicos, depositar novas sequências de genes nucleares e mitocondriais e aumentar do número de depósito de material tipo de referência em museu. Como o conhecimento taxonômico do grupo é bastante reduzido em nosso território, é muito provável que, ao revisitar os locais tipos, novas espécies e novos registros sejam obtidos, proporcionando uma ampliação do conhecimento sobre a distribuição, a diversidade e a classificação destes diminutos animais

Filogeografia de espécies de Gastrotricha de água doce

O filo Gastrotricha é composto por pequenos invertebrados encontrados em ambientes marinhos, dulcícolas e limnoterrestres. Embora esses organismos sejam considerados de baixa mobilidade e sem estágio larval, diversos estudos revelam a ampla distribuição geográfica de algumas das suas espécies, desafiando expectativas d a dispersão limitada e levantando a hipótese de presença de possíveis espécies crípticas. Com a ausência de registros fósseis, a filogeografia emerge como uma ferramenta fundamental para investigar os padrões de distribuição das espécies, revelando processos históricos e ecológicos que influenciam suas populações. Este projeto tem como objetivo explorar a distribuição de espécies de gastrótricos de água doce, correlacionando a distância genética, fluxo gênico e variação morfológica. Além disso, busca-se identificar a descontinuidade genética entre populações e relacionar esses padrões com eventos históricos e geográficos. O estudo contribuirá para a compreensão dos mecanismos que moldam a biogeografia de organismos microscópicos, fornecendo subsídios para futuras análises.

Sistemática, Filogenia e biogeografia de Tardigrada limnoterrestre

Redescobrindo a diversidade de Tardigrada limnoterretres: Taxonomia integrativa de uma fauna negligenciada

Uma das grandes metas da sistemática biológica é formalizar a criação de um catálogo da vida por meio da identificação, descrição, nomeação e ordenamento dos indivíduos um sistema de classificação. Estimar a diversidade de espécies de Tardigrada é apenas um dos muitos desafios de se trabalhar com esse grupo. A coleta é relativamente simples, no entanto, por possuírem o corpo diminuto, o manuseio e os instrumentos laboratoriais utilizados são específicos e é necessária uma infraestrutura laboratorial para este trabalho. Além disso, devido a vasta biodiversidade observada na natureza, é de suma importância que existam museus zoológicos destinados a servir de local de referência para a o desenvolvimento desse catálogo. Infelizmente, essa realidade está longe de ser alcançada para os tardígrados brasileiros, principalmente os limno-terrestres. Das 20 espécies de tardígrados limno-terrestres originalmente descritos para o Brasil, 18 foram realizados no Estado de São Paulo. Todas essas descrições foram realizadas a mais de 80 anos, baseada em um número limitado de informações morfológicas e sem o depósito de nenhum material coletado. Diante desse panorama, esforços no sentido de estimular e consolidar uma coleção de referência para esta fauna negligenciada é de suma importância para rever os impedimentos taxonômicos dos tardígrados e de outros táxons microscópicos. Além disso, pretende-se redescrever todas as espécies, com material tipo ausente, cuja localidade tipo seja no Estado de São Paulo, de acordo com as regras do Código Internacional de Nomenclatura Zoológicas (ICZN, 1999), no seu artigo 75. Por fim, elevar o número de sequências dos genes nucleares 18S e 28S e mitocondrial COI das espécies brasileira de tardígrados depositado no Genbank

Taxonomia integrativa de uma nova espécie de tardígrado limnoterrestre (gênero milnesium doyère 1840), a primeira espécie ‘indígena’ amplilocada na América do Sul

As lacunas no conhecimento taxonômico e ecológico do filo se devem em grande parte à carência de especialistas estudando o grupo e ao baixo número de coletas e trabalhos realizados em algumas áreas, como na região Neotropical. Além disso, a combinação de estudos morfológicos, morfométricos e moleculares na taxonomia atual vêm demonstrando que muitas espécies consideradas cosmopolitas no passado representam, na verdade, complexos de espécies. A espécie Milnesium tardigradum Doyère, 1840 é um exemplo disso. A maior parte dos registros feitos nas Américas datam do período em que essa espécie era considerada extremamente cosmopolita e pensava-se que o gênero Milnesium Doyère, 1840 apresentava uma baixa diversidade, devido às poucas variações morfológicas observadas até então. Entretanto, nas últimas décadas, o uso integrado de técnicas de estudo ampliou os critérios taxonômicos utilizados na identificação e descrição desses animais, gerando um aumento no número de descrições de novas espécies. Apesar dos avanços, muitas regiões permanecem pouco estudadas. A grande extensão territorial, o clima e a diversidade de biomas da América do Sul indicam um potencial significativo para abrigar tardígrados ainda desconhecidos. A partir de coletas de musgo e líquen realizadas em Campinas (SP, Brasil) e outras amostras pontuais da Argentina e Guiana Francesa, obtidas através de uma colaboração internacional, este estudo visou realizar a descrição de uma nova espécie de tardígrado do gênero Milnesium que foi encontrada. Para isso, foram utilizadas múltiplas abordagens, como microscopia de luz e microscopia eletrônica de varredura, medição de estruturas morfológicas de importância taxonômica e análise molecular com os genes 18S, 28S e COI. Posteriormente, mais coletas foram realizadas e essa espécie foi identificada morfológica- e molecularmente em novas localidades do Brasil e da Argentina. Essa é, portanto, a primeira espécie de tardígrado verdadeiramente neotropical de ampla distribuição na América do Sul.

Instabilidade, viés e amostragem incompleta de dados: tardígrados limnoterrestres e áreas de endemismo na região neotropical

Áreas de endemismo são unidades básicas para estudos biogeográficos, fornecendo informações para a compreensão das mudanças espaciais e bióticas de uma área. A identificação dessas áreas é fortemente influenciada por questões metodológicas que afetam a análise de dados, tais como as limitações dos programas utilizados, a intensidade da amostragem, e a qualidade dos bancos de dados que contêm registros geográficos. Estudos biogeográficos relativos a diversos grupos de seres vivos estão sujeitos a essas questões, porém aqueles que envolvem organismos microscópicos, tais como os Tardigrada, são especialmente afetados por esses problemas. Apesar de serem organismos cosmopolitas, tardígrados são animais pouco estudados e com registros geográficos escassos, fazendo com que as análises biogeográficas sejam especialmente afetadas por vieses amostrais e erros taxonômicos. Assim, o presente trabalho visa analisar os impactos das limitações metodológicas sobre a delimitação de áreas de endemismo para os tardígrados limnoterrestres da região neotropical baseado na metodologia proposta por Casagranda & Goloboff (2019:Biol. J. Linn. Soc., 127, 143-155), a partir da construção de um banco de dados com todos os registros geográficos desses animais obtidos na literatura no período de 1888 a 2022.

Sistemática e Filogenia de Kinorhyncha

Taxonomia de Kinorhyncha na bacia de Santos, Brasil

O filo Kinorhyncha é composto por microinvertebrados exclusivamente marinhos e de vida livre, que apresentam ampla distribuição e são encontrados em várias faixas de profundidade. No brasil são conhecidas apenas 5 espécies desse táxon, sendo todas encontradas na região entre marés. O objetivo deste projeto é identificar e descrever pela primeira vez as espécies do táxon Kinorhyncha coletadas em profundidades que variam de 25 m a 2400 m na Bacia de Santos, litoral do estado de São Paulo.

Sistemática e Filogenia de Loricifera

O filo Loricifera é composto por microinvertebrados exclusivamente marinhos e de vida livre, que apresentam ampla distribuição e são encontrados em várias faixas de profundidade. Após a descrição da primeira espécie do táxon, em 1983, quase 40 novas espécies foram descritas nas últimas décadas em alguns poucos pontos amostrais ao redor do globo. O objetivo deste projeto é identificar e descrever pela primeira vez espécies do táxon Loricifera na costa brasileira, mais precisamente na Bacia de Santos, litoral do estado de São Paulo.

Sistemática e Filogenia de Polychaeta meiofaunal de água doce

Redescobrindo poliquetas dúlciculas: uso da morfologia integrativa na redescrição das espécies do gênero Aeolosoma (Polychaeta, Aeolosomatidae, incertae sedis) encontradas no estado de São Paulo

Dentre as 17 mil espécies de Annelida, os Polychaeta são os que apresentam maior diversidade, sendo que a maioria destes ocorrem em água salgada e apenas 2% habitam ambientes dulcícolas ou terrestres. Entre os táxons dessa minoria, Aeolosomatidae é um dos mais diversos e pode ser encontrado em praticamente todos os continentes. Esse grupo foi originalmente descrito como pertencente aos Oligochaeta e recentemente reclassificado dentro dos Polychaeta, porém como um táxon incertae sedis. Tal incerteza pode ser devido à maioria das descrições serem antigas, sucintas e nem sempre possuírem material tipo depositado. Assim, a partir do uso de ferramentas morfológicas modernas (microscopia de contraste de interferência diferencial, microscopia eletrônica de varredura e reconstrução 3D) e análises moleculares pretende-se redescobri a diversidade dos Aeolosomatidae no estado de São Paulo. Além disso, na década de 40, Prof. Ernst Marcus foi pioneiro a estudar os Aeolosomatidae no Brasil. Sua pesquisa rendeu a descrição de quatro novas espécies, todas ainda válidas, além de registrar outras seis originalmente descritas para a Ásia e Europa. Assim, também é objetivo do presente projeto redescrever o material original utilizado pelo Prof. Ernst Marcus na descrição das espécies Aeolosoma evelinae, Aeolosoma gertae e Aeolosoma sawayai, encontrado no Museu de Zoologia da Universidade de São Paulo (MZUSP).

Linhas de pesquisa com grupos animais não meiofaunais

Sistemática e Filogenia de Pycnogonida

Revelando grupos negligenciados: taxonomia integrativa, filogenia e padrões macroevolutivos de Pycnogonida (Arthropoda, Chelicerata) do Atlântico Ocidental

A classe Pycnogonida é composta por quelicerados exclusivamente marinhos, bentônicos, cosmopolitas, que ocorrem da zona entremarés a grandes profundidades. Apesar de serem comuns em comunidades fitais e incrustantes, Pycnogonida é considerado um táxon negligenciado a nível mundial, possivelmente devido aos seus hábitos crípticos e tamanho diminuto. No Brasil os estudos estão restritos a registros para inventários faunísticos e descrições de novas espécies, sempre carentes de um contexto evolutivo. Assim, considerando as inúmeras lacunas de conhecimento para Pycnogonida, no Brasil e no mundo, objetiva-se, neste Projeto de Doutorado, ampliar o entendimento sobre a taxonomia, evolução e padrões de diversidade destes animais desprezados. Para atingir estes objetivos, quatro frentes de pesquisa foram traçadas. A primeira consistirá na redescrição de Achelia sawayai, Anoplodactylus evelinae, A. stictus, Callipallene evelinae, Tanystylum evelinae e T. isabellae por meio de taxonomia integrativa, combinando dados anatômicos, ecológicos e moleculares (12S, 16S, COI, 18S, 28S e histona H3) para fornecer uma delimitação mais precisa destas espécies brasileiras. A segunda será concentrada na investigação de padrões morfofuncionais dos quelíforos, palpos e ovígeros de representantes das onze famílias de Pycnogonida, utilizando histologia, histoquímica, microscopia eletrônica de varredura e microscopia confocal de varredura a laser para um levantamento anatômico pormenorizado que será interpretado evolutivamente por meio da otimização dos caracteres em filogenias do grupo. Na terceira etapa um probe set de elementos ultraconservados (“UCEs”) para a captura de sequências em DNA de espécimes frescos e históricos será testado para a construção de filogenômicas de alta resolução. Por fim, a última etapa será a identificação do déficit Wallaceano de picnogônidos no Oceano Atlântico, com condução de análises de endemicidade, modelos de distribuição de espécies e detecção de unidades biogeográficas.

Sistemática e Filogenia de Dorvilleidae (Polychaeta)

Taxonomia integrativa e análise filogenética combinada: subsídios para o conhecimento da diversidade de Dorvilleidae (Annelida).

Dorvilleidae Chamberlin, 1919 é uma família de poliquetas da Ordem Eunicida, que inclui indivíduos de pequenas dimensões e constituída atualmente por 32 gêneros, sendo 13 monotipicos. Além da falta de conhecimento da diversidade e taxonomia da família, as relações filogenéticas internas também são imprecisas pela falta de estudos gerais do grupo tanto para os dados moleculares quanto os morfológicos. Neste cenário este projeto é um estudo integrativo geral da família Dorvilleidae utilizando material da grande coleção depositada no Museu de Diversidade Biológica IB/UNICAMP (MDBio), assim como outros museus brasileiros e internacionais e também com possíveis coletas que estão previstas para serem realizadas no litoral do estado de São Paulo. O projeto tem como objetivos: i) analisar o estado atual do conhecimento sobre a sistemática, morfologia, biologia, distribuição e diversidade do grupo, delimitando as espécies com a utilização de recentes metodologias para os estudos morfológicos como microscopia eletrônica de varredura e microtomografia computadorizada e moleculares; ii) análise filogenética combinatória da família utilizando os dados morfológicos e moleculares obtidos. Espera-se refinar o entendimento da morfologia e da diversidade de Dorvilleidae, compreender a história evolutiva e as relações entre os gêneros dentro da família, evidenciando a monofilia dos grupos, subsidiar dados moleculares para estudos de biomonitoramento e contribuir para o conhecimento da biodiversidade brasileira, principalmente de mar profundo.

Universidade Estadual de Campinas – Unicamp
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