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Universidade do Estado do Rio de Janeiro

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Academic year: 2023

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O gênero Callithrix pertence à família Callitrichidae, segundo Rylands et al. 2000), possui seis espécies de pequenos primatas (Fig. 1), todas endêmicas do leste e centro do Brasil, abaixo da Amazônia (Fig. 2): Callithrix aurita (É. Geoffroy v Humboldt, 1812);. Embora até recentemente fosse classificado como “vulnerável” na lista de espécies ameaçadas do estado do Rio de Janeiro (Bergallo et al., 2000) e na lista nacional de espécies brasileiras em risco de extinção (Rylands e Chiarello, 2003; Melo e Rylands, 2008), esta espécie tem status hoje.

Figura 1 – Modelo esquemático mostrando as seis espécies de  Callithrix
Figura 1 – Modelo esquemático mostrando as seis espécies de Callithrix

Introdução

O Brasil é o país com maior número de espécies de primatas no mundo e, junto com Madagascar e Sudeste Asiático, possui maior número de espécies ameaçadas de extinção nas categorias Criticamente Ameaçadas (CR), Em Perigo (EN) e Vulneráveis ​​(VU). ). (Figura 8b/c/d/e). Hoje, a Lista Vermelha de Espécies Ameaçadas da IUCN cataloga entre 425 espécies do mundo 259 espécies de primatas, divididas nas categorias de Vulnerável (VU), Em Perigo (EN) e Criticamente em Perigo (CR), que é o número de espécies para cada categoria de 59, 117 e 83, respectivamente.

Figura 4 - Distribuição e concentração (mais escuro = maior n. de espécies) de espécies de  primatas no mundo
Figura 4 - Distribuição e concentração (mais escuro = maior n. de espécies) de espécies de primatas no mundo

Objetivos

Os esforços destinados à conservação de espécies ameaçadas aumentaram significativamente nas últimas décadas, exigindo o apoio político, social e financeiro um aumento igual na garantia científica para apoiar esse investimento. Este capítulo limita-se ao universo da conservação dos primatas, filtrado pela importância da ferramenta de análise molecular do DNA como iluminação de caminhos evolutivos que eram inacessíveis até algumas décadas atrás.

Metodologia

O vasto universo de informações contidas nos códigos genéticos tornou-se cada vez mais acessível e rápido, fornecendo uma nova e muito rica fonte de dados que esclarece muitos problemas relacionados ao campo da conservação. Para evitar muitos outros campos científicos relacionados às palavras-chave, diversas palavras foram incluídas nas buscas para excluir o máximo de artigos não relacionados ao escopo deste estudo com conectores como “AND NOT” (Tabela 3).

Tabela 3 – Palavras utilizadas na busca (inclusivas) e aquelas utilizadas para excluir artigos  não desejados (exclusivas)
Tabela 3 – Palavras utilizadas na busca (inclusivas) e aquelas utilizadas para excluir artigos não desejados (exclusivas)

Resultados

A distribuição do número de artigos com diferentes marcadores mitocondriais ao longo do tempo (em anos) revela que a partir do ano 2000 houve um crescimento significativo no uso de marcadores da região controle e do citocromo b, e a partir de 2009 houve um aumento de marcadores para citocromo c-oxidase II e usando DNA mitocondrial completo (Fig. 11). Como vários artigos pesquisam vários gêneros ao mesmo tempo, a soma do número de artigos por gênero maior do que para artigos que tratam de espécies neotropicais em geral.

Figura  10  -  Evolução  do  uso  de  marcadores  moleculares  mitocondriais,  autossômicos  e  microssatélites através de quatro décadas
Figura 10 - Evolução do uso de marcadores moleculares mitocondriais, autossômicos e microssatélites através de quatro décadas

Discussão

Entramos agora na era do sequenciamento de próxima geração (NGS), com tecnologia capaz de gerar e interpretar volumes muito maiores de dados moleculares, e artigos sobre primatas começaram a ser publicados (Bergey et al., 2013; Guschanski et al., 2013). Esses marcadores respondem bem a questões filogenéticas devido às suas taxas evolutivas, que nos permitem detectar diferenças no tempo evolutivo consistentes com a separação de espécies e gêneros (Sena et al., 2002).

Conclusão

Introdução

Usando dados da região de controle do mtDNA adicionados a dados de regiões nucleares (Alu) Schneider et al. 2012) sugere a possibilidade de que a espécie de sagui Callithrix kuhlii seja evolutivamente de origem híbrida entre a espécie C. Em outro estudo de acompanhamento, estes se estendem autores (Malukiewicz et al., 2015) expressam e confirmam seus resultados usando marcadores microssatélites.

Objetivos

Metodologia

Uma abordagem genética molecular em uma amostra de saguis nativos e invasores atualmente na faixa de C.

Análise Molecular

  • Coleta de material biológico
  • Extração
  • Detecção em gel de agarose
  • Amplificação de fragmentos de DNA por PCR
  • Amplificação por PCR
  • Visualização dos produtos da PCR
  • Análise por eletroforese capilar de fragmentos e sequências de DNA
  • Análise por sequenciamento do marcador COI
  • Sequenciamento
  • Purificação dos produtos da reação de sequenciamento em resina Sephadex
  • Preparação das amostras e eletroforese capilar
  • Alinhamento e análise das sequências
  • NETWORK e Critério de seleção de modelo (AIC)
  • Árvores filogenéticas
  • Tabela de identificação de híbridos

Em seguida, as reações de PCR foram preparadas utilizando 2,0 μL de DNA a partir de concentrações de amostra de teste de 2,0; 0,2 e 0,1 ng/μL O protocolo de PCR e os ciclos de temperatura são descritos abaixo. COI - Alíquota de 2 μL contendo entre 1 e 2 ng de DNA foi transferida para um tubo de PCR estéril. SRY - Alíquota de 2 μL contendo entre 1 e 2 ng de DNA foi transferida para um tubo estéril adequado para PCR.

Figura 14 - Representação esquemática da molécula de DNA mitocondrial
Figura 14 - Representação esquemática da molécula de DNA mitocondrial

Resultados

  • Padronizações laboratoriais
  • Análise do marcador COI para amostras de sagui
  • SRY
  • Análise de linhagem através dos marcadores COI e SRY

Os haplótipos foram nomeados com o nome da espécie com base nos indivíduos que serviram como identificadores-chave fenotipicamente e/ou geograficamente, assim o haplótipo 1 – “Jac1” – foi nomeado levando em consideração os indivíduos coletados em Recife, região geográfica que é a principal garantias de origem do nome específico, este haplótipo foi encontrado em 33 indivíduos, incluindo exemplares coletados no sudeste; o haplótipo 2 – “Jac2_Rec” – surgiu de um único indivíduo, também coletado em Recife, com apenas uma mutação diferente do haplótipo 1, uma mutação não-sinônima entre as duas mutações não-sinônimas ocorridas; haplótipo 3 – “Jac3_BB” – é composto por seis indivíduos do Bosque da Barra, floresta isolada em área intensamente urbanizada do Rio de Janeiro e contendo indivíduos com fenótipo “jacchus” nítido; o haplótipo 4 – “JF_8” – também foi gerado a partir de um único indivíduo amostrado no CETAS (Centro de Triagem de Vida Selvagem) na cidade de Juiz de Fora em Minas Gerais, mas acredita-se que tenha sido originado do extinto Zoológico de Niterói; haplótipo 5 – “Hapl_5” não recebeu nome de região ou espécie porque foi gerado por três indivíduos muito diferentes, dois amostrados no Centro de Primatologia do Rio de Janeiro (CPRJ_10 e CPRJ_11) classificados como C. Lorena” – composto por um dos único indivíduo amostrado na CPRJ (CPRJ_12) e tendo em seus dados a origem da cidade de Lorena em São Paulo; haplótipo 9 – Pen2_JF. A árvore foi rotacionada pelo método de máxima verossimilhança (ML), modelo de distância K2P (Kimura, 1980) e com 1000 iterações resultou em uma árvore semelhante à anterior, onde não houve novo agrupamento, com o comando “Kuhlii?” com “JF_8 ” (Fig. 22).

Figura 15 – Eletroferogramas para SRY mostrando  C.jacchus  e  C. penicillata  com picos de  205 pb e  C
Figura 15 – Eletroferogramas para SRY mostrando C.jacchus e C. penicillata com picos de 205 pb e C

Discussão

  • Filogenia – identidade dos grupos
    • AURITA
    • JACCHUS
    • PENICILLATA
    • GEOFFROYI
    • KUHLII?
    • HAPLOTIPO 5_?
    • HAPLOTIPO JF_8 e HAPLOTIPO “LORENA”
    • Análise de mutação na cadeia de proteína
  • Análise de distâncias genéticas
  • Híbridos e hibridação
  • Conservação

Como não havia outra amostra com o mesmo marcador molecular em Juiz de Fora, o estudo desse indivíduo foi repetido desde a extração até o sequenciamento e confirmou o resultado original (JF_5 tem ancestrais maternos de C. geoffroyi). Cada mutação pontual encontrada em genes herdados pela mãe ou pelo pai, como aqueles nas mitocôndrias e no cromossomo Y, é uma oportunidade para uma "marca de linhagem" específica para os descendentes do primeiro mutante (se essa mutação não for deletéria). Esta fraternidade entre clados de C. penicillata poderia ser questionada pelo trabalho de Buckner et al. 2014), pois o trabalho foi feito com dados do GenBank (que não garante a origem geográfica dos indivíduos), mas somando esses resultados aos resultados de Natori (1994) e Garbino (2015), que foram coletados com um número significativo de indivíduos depositados em museus confere credibilidade a esta combinação.

Conclusão

A presença de grupos de saguis de espécies invasoras e de grupos mistos e híbridos no entorno do PARNASO e a falta de grupos puros no mesmo parque revelam uma realidade extremamente preocupante em relação à perspectiva de garantir a existência de C. Nos casos de hibridização favorecida pela ação antrópica, onde a introgressão não foi confirmada, as ações mínimas de conservação sugeridas por Allendorf (2001) são a remoção das espécies invasoras e dos híbridos e a restauração do habitat das espécies nativas.

Introdução

3 IDENTIFICAÇÃO DE PRIMATAS NEOTRÓPICOS (CALLITHRIX SPP.) USANDO MINI-AMPLICONS EM AMOSTRAS DE MUSEU. O material armazenado em museus em muitos casos oferece diversos tipos de tecidos possíveis que podem ser testados como fonte de material genético, mas nem sempre com chances proporcionais de sucesso devido às diferenças nos tratamentos. A estratégia de utilização de mini-amplicons para análise molecular, descrita por Berger e Parson (Berger e Parson, 2009), é eficaz para materiais com alto grau de degradação, e é extremamente útil quando não é possível obter resultados conclusivos. segundo métodos tradicionais.

Objetivo

A utilização de códigos de barras de ADN, pequenas sequências de ADN para identificar e distinguir espécies, é uma ferramenta útil para acelerar a análise e identificação da biodiversidade ao nível das espécies, auxiliando os esforços de conservação e elucidando casos forenses.

Metodologia

Alinhamento e análise das sequências 112

Os pares de iniciadores amplificaram com sucesso (via PCR) cada um dos cinco fragmentos nos quais o fragmento COI maior de 708 pb (DNA extraído de uma amostra de sangue de sagui vivo) foi dividido, permitindo o sequenciamento igualmente bem-sucedido de pares de cadeias. “forward” (F) e “reverse” (R), que juntas formaram as sequências de consenso para montar as peças para completar um fragmento total de 708 pb (Figura 29). O MN6, por outro lado, apresentou sequências limpas para ambas as amostras e para todos os cinco pares de primers. As amostras mais antigas, MN2 (1931) e MN7 (1931), não conseguiram atingir todos os cinco pares de exemplares.

Tabela 22 – Características dos iniciadores (primers).
Tabela 22 – Características dos iniciadores (primers).

Discussão

O primer reverso do primeiro fragmento (COI_172 R), apesar de ter uma Tm relativamente alta, produziu uma “pilha” que causou o sequenciamento. O trabalho de encontrar e amplificar DNA de amostras degradadas não atende da mesma forma aos resultados esperados de amostras “frescas”. A parte anatômica escolhida (ou disponível) como fonte para extração de DNA também determina características específicas para um acesso bem-sucedido ao DNA.

Conclusão

Introdução

O principal foco de estudo em relação à variação de cores em animais são as investigações evolutivas e funcionais sobre camuflagem, aposematismo, mimetismo e sinalização social e sexual (Stevens et al., 2007). Até recentemente, os estudos tendiam a utilizar as percepções humanas, portanto subjetivas, para avaliar a variação de cores. Este estudo apresenta um conjunto de imagens feitas de três espécies de saguis (e híbridos) que hoje compartilham a distribuição da espécie nativa Callithrix aurita (saguim escuro) com o objetivo de comparar os padrões de cores entre os diferentes fenótipos para determinar se existe uma distância colorimétrica categorizável entre os grupos.

Objetivo

Objetivos específicos

Encontre variações nos padrões de cores dessas três espécies e híbridos que possam diferenciá-las; Desenvolver uma ferramenta de baixo custo para identificar indivíduos puros de espécies nativas ameaçadas de extinção para facilitar decisões de manejo para híbridos e espécies invasoras.

Material de métodos

Área de Estudo

Nesta região foram capturados saguis no parque e também no entorno (Figura 33), onde foram encontrados animais nativos puros, animais invasores puros e híbridos entre os dois. Outra área onde foram capturados saguis de vida livre foi em uma região rural próxima à cidade de Juiz de Fora (MG). Fotos de saguis em cativeiro foram tiradas no Centro de Primatologia do Rio de Janeiro (CPRJ) (Figuras 34 e 35), no Centro de Primatologia de Brasília (CP-UnB) (Fig. 36), no Zoológico de Guarulhos (Fig. 37a) e no centro de reabilitação de animais silvestres (CRAS) em Recife (Fig. 37b).

Figura  33  -  Região  Serrana  do  Estado  do  Rio  de  Janeiro  onde  ocorreu  o  maior  esforço  de  captura de animais de vida livre
Figura 33 - Região Serrana do Estado do Rio de Janeiro onde ocorreu o maior esforço de captura de animais de vida livre

Forma de captura de animais de vida livre

Cada indivíduo capturado foi fotografado por uma câmera digital de forma padronizada utilizando um padrão de cores conhecido como ColorChecker®. A tabela de cores ColorChecker é comumente usada para fotografia de campo, para calibração de cores e para avaliar a precisão das cores de um dispositivo de imagem. A cartela de cores ColorChecker consiste em uma matriz de 24 quadrados coloridos formulados para representar cores comuns e naturais, com cores primárias além de uma escala de cinza (Figura 41). Figura 41 – A) Paleta de cores ColorCheker; B) Nas primeiras colunas temos número, nome e cor, além dos valores padronizados de R, G e B.

Figura 38 - Armadilhas com sagüis adaptados à ceva (Juiz de Fora – MG).
Figura 38 - Armadilhas com sagüis adaptados à ceva (Juiz de Fora – MG).

Análise colorimétrica das imagens fotográficas

Para comparar os valores de R, G e B entre todas as fotografias foi necessário definir a mesma área de amostragem para cada animal. O Photoshop CS6 oferece entre suas opções a “ferramenta classificadora de cores” cuja função é justamente medir os valores R, G e B (separadamente) da área onde a ferramenta está colocada, também esta medida de um único pixel ou como média (3x3, 5x5, 11x11, 31x31, 51x51 e 101x101 pixels). Inicialmente, foram tratadas apenas as espécies consideradas válidas, para que o ocorrido com os valores de R, G e B entre elas pudesse ser consolidado visual e estatisticamente.

Figura 40 - Imagem do programa Fotoshop aberto na foto antes de igualar os valores de R, G  e B do padrão cinza-escuro (setas) do ColorChecker
Figura 40 - Imagem do programa Fotoshop aberto na foto antes de igualar os valores de R, G e B do padrão cinza-escuro (setas) do ColorChecker

Resultados

Resultados sem os híbridos

  • Operações com os dados
  • Modelo de regressão logística nominal

Os pontos referentes aos valores médios de vermelho, verde e azul, dispostos em ordem crescente para todos os indivíduos das três espécies, tornam visível (Figura 47) a sequência iniciando pelos menores valores da espécie C. A operação de subtração , onde dos valores médios do vermelho a soma dos valores do verde e do azul, ou seja, R – (G+B), resultou em uma distribuição de grupo inversa, na qual C. A operação de regressão logística nominal nos valores médios de cada modelo de cor gerado independentemente onde: A).

Figura 46 - Diagramas de caixa mostrando a dispersão das médias das cores (R, G e B) para  cada fenótipo das três espécies válidas
Figura 46 - Diagramas de caixa mostrando a dispersão das médias das cores (R, G e B) para cada fenótipo das três espécies válidas

Resultados considerando os híbridos

  • Análise das médias R, G e B

Os gráficos de dispersão das médias RGB mostram sobreposição entre híbridos e espécies puras (Figura 54). Figura 54 – Ordenação em ordem crescente dos valores médios de a) vermelho “R”, b) verde “G” e c) azul “B” para cada um dos fenótipos. Dos 19 indivíduos híbridos, três não tiveram seus genótipos determinados, cinco foram identificados como híbridos de aurit com C. Os fenótipos puros de cada espécie foram diferentes entre si para cada uma das cores, porém, alguns híbridos não diferiram dos fenótipos limpos (Fig. 56) (Tabela 25).

Figura 52 – Histograma dos valores de R, G e B de todos os sagüis amostrados.
Figura 52 – Histograma dos valores de R, G e B de todos os sagüis amostrados.

Discussão

Validação

Sem híbridos

A distribuição em ordem crescente dos valores azuis (Médias_B) das espécies de aurita, vistas na figura 47, por outro lado, teve uma distribuição mais limitada do que a das cores verde e vermelha, que parecem estar agrupadas em uma de forma muito coerente, sendo a melhor das três distribuições para distinguir esta espécie, pois agrupou aqueles indivíduos que se sobrepunham às outras duas espécies pelas médias R e G. Percebe-se no gráfico (Figura ), onde todas as médias parecem se alinhar em ordem crescente, mas agrupadas por espécie, que existe outro fator distintivo entre os conjuntos de indivíduos. A figura inverteu a posição dos indivíduos ambíguos do Rio de Janeiro (que estavam misturados entre indivíduos dos grupos C. jacchus, ou na fronteira para as médias azuis) e os colocou nas primeiras posições do gráfico (valores mais altos) isolados .

Figura 58 - Imagem de corpos de sagüis (2  C. penicillata,  nas extremidades, e 1  C. jacchus  no  meio)
Figura 58 - Imagem de corpos de sagüis (2 C. penicillata, nas extremidades, e 1 C. jacchus no meio)

Com híbridos

Embora o teste post hoc da análise de variância da média da cor azul também tenha separado os híbridos das demais espécies puras, é neste conjunto que os híbridos estão mais misturados com C. Mas o problema permanece com os exemplares do Rio de Janeiro. Janeiro, se forem misturados com híbridos e outras espécies para os valores médios R e G, ou com médias de B, trazendo os híbridos para o grupo C. Pode-se supor que esse padrão mais claro no Rio de Janeiro se deva a uma população que havia passado por algum processo de hibridização que tinha idade suficiente para não ter sido notado, mas isso não é corroborado pelas características dos marcadores de linhagem molecular, onde indivíduos do Rio de Janeiro apresentaram tanto para marcadores maternos como paternos marcadores de estrutura molecular idênticos aos de outro C.

Conclusão

Primate ε-globin gene sequences: Implications for the systematics of marmosets and other New World primates. Systematics and distributions of Marmosets (Callithrix, Callibella, Cebuella and Mico) and Callimico (Callimico) (Callitrichidae, Primates). Molecular phylogeny of New World monkeys (Platyrrhini, primates) based on two unrelated nuclear genes: IRBP intron 1 and epsilon-globin sequences.

Figura A1 - Variação do valores de R, G e B contidos nos quadrados das mesmas cores do  ColorChequer  (quadrados  vermelho,  verde  e  azul)  e  extraídos  de  cada  foto  em  uma amostragem de 44 fotos com aproximadamente 10 fotos para cada fenótipo
Figura A1 - Variação do valores de R, G e B contidos nos quadrados das mesmas cores do ColorChequer (quadrados vermelho, verde e azul) e extraídos de cada foto em uma amostragem de 44 fotos com aproximadamente 10 fotos para cada fenótipo

Imagem

Figura 4 - Distribuição e concentração (mais escuro = maior n. de espécies) de espécies de  primatas no mundo
Figura 5 - Árvore da família dos primatas e do tempo das separações evolutivas a partir de um  ancestral comum a 85 milhões de anos atrás
Figura  7  -  Mapa  de  distribuição  das  espécies  de  primatas  e  a  porcentagem  de  espécies  ameaçadas por região
Figura  9  -  Mapa  das  localizações  geográficas  dos  5  primatas  mais  ameaçados  dos  Neotrópicos
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Referências

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