Glauco Machado.

Podoctidae é uma família Paleotropical de opiliões com 58 gêneros e 131 espécies, sendo a mais diversa da superfamília Epedanoidea. Assim como outras famílias de opiliões, as definições de gêneros e subfamílias em Podoctidae são baseadas em caracteres simplistas. Uma filogenia recente que usou dados moleculares não avançou o conhecimento sobre a sistemática da família, pois a maioria dos terminais não estava identificada em espécie ou mesmo em gênero. Além disso, nenhuma característica morfológica foi usada para identificar unidades supra-específicas. Esse mesmo trabalho testou se os ovos atados às pernas traseiras dos machos eram um caso de cuidado paternal, assim como previamente sugerido na literatura. Porém, os resultados indicaram que os ovos eram de aranhas. Este projeto visa prover avanços concretos à filogenia da superfamília Epedanoidea, com ênfase nos podoctídeos. Além disso, visa investigar de forma aprofundada a procedência dos ovos atados às pernas dos machos. Por meio de coleta e análise de dados morfológicos e moleculares reconstruiremos a história evolutiva do clado e investigaremos os padrões de diversidade e distribuição geográfica. Por meio de observações comportamentais e análises moleculares de paternidade testaremos se os ovos carregados pelos machos são ou não postos pelas fêmeas da própria espécie. A combinação de métodos de inferência filogenética e biogeográfica nos permitirá testar hipóteses sobre as relações de parentesco entre as espécies e as principais rotas de dispersão e diversificação dos podoctídeos. Além disso, o projeto visa contribuir para o conhecimento da biodiversidade de várias regiões do globo que são hotspots de diversidade e se encontram sob acelerado processo de perda de habitats naturais. Os resultados, portanto, trarão subsídios para conservação de um grupo de opiliões muito diverso que contém a maioria das espécies ameaçadas de extinção em toda a Ordem.

Em muitas espécies animais, alguns machos exibem uma tática alternativa de reprodução que difere da tática convencional. Por exemplo, se a maioria dos machos defende territórios reprodutivos, machos que exibem a tática alternativa podem agir como satélites ou mesmo imitar fêmeas para invadir tais territórios. Quando mais de uma tática reprodutiva é empregada com sucesso por machos em uma população, a seleção disruptiva pode favorecer a evolução do dimorfismo masculino, que implica na presença de dois morfos discretos: machos grandes (majors) que exibem a tática convencional e machos pequenos (minors) que exibem a tática alternativa. O dimorfismo masculino associado a táticas alternativas de reprodução é relativamente comum em artrópodes e, entre os aracnídeos, a vasta maioria dos casos concentra-se na ordem Opiliones. O grupo oferece uma oportunidade única para avançarmos nosso conhecimento teórico e empírico sobre tema, pois: (1) dispomos de uma boa base de história natural para várias espécies com dimorfismo masculino; (2) muitas dessas espécies são facilmente observadas em campo; (3) existem filogenias que permitem a realização de estudos comparativos; e (4) o número de pesquisadores que trabalham com o grupo ao redor do mundo cresceu muito nos últimos 15 anos. Portanto, atingimos o amadurecimento científico necessário para compor uma equipe internacional que usará opiliões como um sistema de estudo para responder questões que estão na fronteira do conhecimento sobre seleção sexual. De forma geral, o objetivo deste projeto será responder questões inéditas relacionadas às causas e consequências do dimorfismo masculino. O projeto está dividido em quatro sub-projetos com questões complementares e que serão respondidas usando uma abordagem multi-disciplinar, que envolve morfometria geométrica, ecologia química, ecologia molecular e métodos comparativos. Os resultados que serão obtidos são de interesse de todos aqueles que trabalham com evolução e manutenção de polimorfismos, tendo assim potencial de serem publicados em periódicos de grande visibilidade na área de biologia evolutiva.

The weapons males use when competing for mates are among the most elaborate and diversestructures in the animal kingdom, yet we are surprisingly ignorant of the mechanisms driving theirevolution. While studies focusing on single species can tell us a great deal about the fitnessconsequences of exaggerated weapons, broader comparative research is necessary to understandwhy weapons are so diverse. One possibility is that exaggerated weapons reliably signal anindividual's strength or fighting prowess to their rivals, and such signals may take multiple forms.Here, species displaying the largest weaponry are more likely to resolve conflict by mutualassessment, before it escalates into dangerous combat. Alternatively, as with ornaments, weaponsmay signal male quality to females and diversify due to selection via female mate choice. We willcombine comparative and behavioural ecological approaches to test these hypotheses using a groupof endemic New Zealand arachnids, the monoscutid harvestmen, which possess perhaps the mostextreme weaponry in the animal kingdom.

Entender as causas da variação no sucesso de acasalamento dos indivíduos é um dos objetivos centrais dos estudos em seleção sexual. Em espécies com cuidado paternal exclusivo, a qualidade do cuidado provido pelos machos pode influenciar as decisões reprodutivas das fêmeas e, portanto, determinar o sucesso de acasalamento dos machos. Em artrópodes, por exemplo, a preferência feminina por machos parentais pode ter favorecido a evolução e manutenção do cuidado paternal. Neste projeto, estudaremos a inter-relação entre cuidado paternal e seleção usando opiliões como organismos modelo. O projeto será dividido em quatro subprojetos. Nos dois primeiros, exploraremos o papel da condição corporal para a atratividade e sucesso de acasalamento dos machos. Esses dois subprojetos usarão abordagens complementares, incluindo experimentos de campo com o opilião Iporangaia pustulosa e simulações computacionais, para testar as seguintes hipóteses: (1) machos em boa condição corporal adquirem uma primeira desova mais rapidamente do que machos em má condição corporal; (2) machos que recebem comida regularmente ao longo do período de cuidado paternal mantêm boa condição corporal e acumulam mais ovos do que machos desprovidos de comida durante o cuidado. No terceiro subprojeto, investigaremos os efeitos do cortejo copulatório e pós-copulatório sobre o sucesso reprodutivo dos machos no opilião Magnispina neptunus. Manipularemos experimentalmente o esforço de cortejo e a presença de ovos sob proteção dos machos e avaliaremos: (1) suas chances de adquiri ovos, (2) quão rapidamente eles adquirem ovos e (3) Quantos ovos eles recebem. No quarto subprojeto, investigaremos a escolha de parceiras reprodutivas por machos do opilião Poassa limbata, uma espécie em que há reversão parcial de papéis sexuais. Usando observações em campo, testaremos as seguintes hipóteses: (1) machos preferem se acasalar com fêmeas grandes, em boa condição corporal e portando ovos prontos para serem postos; (2) machos rejeitam potenciais parceiras sexuais quando não possuem esperma esticado em suas vesículas seminais; (3) machos preferem se acasalar com fêmeas que são parceiras sexuais freqüentes a fim de evitar ou minimizar a competição espermática. Os resultados que serão obtidos nesses subprojetos aumentarão nossa compreensão sobre os critérios usados por fêmeas e machos para selecionar parceiros sexuais em espécies com cuidado paternal exclusivo. Essa é uma contribuição empírica importante não apenas para opiliões, mas para todos os grupos taxonômicos em que o cuidado paternal é comum, tais como outros artrópodes, peixes e anfíbios.

The general aim of this project is to provide a theoretical framework to approach the study of sexual selection in a broad geographic scale using the Neotropics as a reference to compare what we know of sexual selection and reproductive strategies in this and other environments of the planet. First, we will postulate broad predictions concerning the effect of environmental factors on reproductive behavior and sexually selected traits using arthropods as model organisms. The theoretical framework and the general predictions proposed in this initial part of the project will be the first product produced by the research group, with the objective of stimulating research along these lines. Then, we will invest in taxon-oriented papers that will explore in details some of these predictions. With these papers, we intend to provide empirical support for our theoretical framework using both the abundant information on sexual selection available in the literature and field data obtained by our own research group over the course of the project.

A origem e a manutenção de caracteres sexuais secundários nos machos, tais como chifres, plumagem colorida e canto elaborado, têm sido motivo de interesse desde Darwin. Esses caracteres geralmente originam-se por seleção sexual, mediante mecanismos evolutivos de seleção de parceiros ou de combate pelo acesso a indivíduos do sexo oposto. O objetivo deste projeto é estabelecer as interações existentes entre a intensidade da seleção intra-sexual e a presença de morfos alternativos masculinos, assim como entre a forma de cuidado parental e o grau do dimorfismo sexual existente nos opiliões da família Gonyleptidae. Os Gonyleptidae representam um modelo ideal de estudo, pois na maioria das espécies o dimorfismo sexual é acentuado. Além disso, os armamentos masculinos são usados apenas no combate intra-sexual e não estão sujeitos à seleção pelas fêmeas, o que facilita a discriminação dos processos que levaram à evolução do dimorfismo sexual. Finalmente, os Gonyleptidae também são particularmente adequados para estudos sobre o efeito e a forma do cuidado parental na evolução do dimorfismo sexual, já que este comportamento evoluiu diversas vezes dentro da família. O presente projeto é uma proposta inédita que estabelece uma ponte entre as disciplinas de morfologia comparada e de ecologia comportamental como meio de explicar a evolução do dimorfismo sexual e inter-sexual empregando os opiliões como modelo de estudo.

O objetivo geral deste projeto é investigar os fatores que influenciam o sucesso reprodutivo dos machos em três espécies não aparentadas de opiliões que apresentam cuidado paternal. Os objetivos específicos são testar as previsões das hipóteses apresentadas a seguir. (1) O comportamento de cortejo copulatório e pós-copulatório exibido pelos machos influencia a quantidade de ovos que eles conseguem fecundar. A previsão é que machos que cortejam melhor e/ou por mais tempo suas parceiras conseguem induzi-las a colocar um número maior de ovos e a enviesar a paternidade da prole a seu favor. (2) O investimento pré-copulatório dos machos interfere em sua tolerância a aceitar ovos cuja paternidade não seja assegurada. A previsão é que machos que constroem e mantêm um sítio reprodutivo apresentam um alto investimento pré-copulatório e devem ser menos tolerantes a cuidar de ovos alheios do que machos que cuidam de ovos em sítios de oviposição abundantes e que não requerem defesa contra a invasão de machos co-específicos. (3) A quantidade de ovos que os machos guardiões possuem influencia a sua seletividade frente à paternidade da prole. A previsão é que os machos sejam menos rigorosos em relação à paternidade dos ovos quando não possuem nenhuma desova e, conforme o número de ovos aumente, os machos se tornem mais rigorosos em assegurar a paternidade da prole a ser cuidada. Para testar essas hipóteses serão realizadas observações comportamentais, manipulações experimentais e testes de paternidade com microssatélites. Este projeto será o primeiro a integrar informações sobre investimento parental e o esforço em assegurar a paternidade da prole em artrópodes, possibilitando um melhor entendimento sobre a evolução e a manutenção do cuidado paternal no grupo.

A forma mais comum de investimento parental em opiliões é a ocultação de ovos pela fêmea, que insere os ovos em cavidades naturais e, eventualmente, os cobre com partículas de solo ou outros detritos. O cuidado maternal ocorre em muitas espécies da ordem, principalmente dentro da família Gonyleptidae, a maior e mais bem conhecida na região neotropical. O cuidado paternal também ocorre em várias espécies netropicais, e os opiliões são os únicos aracnídeos a exibirem este comportamento. Neste projeto serão estudadas várias espécies de Gonyleptidae a fim de se descrever as formas de investimento parental na família. Serão conduzidos estudos naturalísticos e experimentais nos quais se espera obter dados para um amplo conjunto de subfamílias e testar hipóteses sobre o significado adaptativo das diferentes formas de investimento. As informações qualitativas e quantitativas obtidas no projeto serão mapeadas nas filogenias disponíveis e analisadas comparativamente, a fim de se fazer inferências sobre os processos que levaram à diversificação das formas de investimento parental na família. Os organismos serão estudados principalmente em trechos de Mata Atlântica no estado de São Paulo, mas alguns locais em outros estados e mesmo no exterior também serão visitados. A aquisição de dados para um amplo conjunto de espécies sob uma perspectiva filogenética poderá trazer informações valiosas sobre a evolução de caracteres comportamentais na família e também permitir testes de hipóteses adaptativas usando-se uma abordagem comparativa moderna.

A ordem Opiliones possui cerca de 7000 espécies e é dividida em três subordens: Cyphophthalmi, Palpatores e Laniatores. A forma mais comum de investimento parental em opiliões é a ocultação de ovos pela fêmea, que insere os ovos em cavidades naturais e, eventualmente, os cobre com partículas de solo ou outros detritos. O cuidado parental ocorre em muitas espécies de Laniatores, principalmente dentro da família Gonyleptidae, a maior e mais bem conhecida entre os Laniatores. Neste projeto serão estudadas várias espécies de Gonyleptidae a fim de se descrever em detalhes as formas de investimento parental na família. Serão conduzidos estudos naturalísticos e experimentais onde espera-se obter dados para um amplo conjunto de sub-famílias e testar hipóteses sobre o significado adaptativo das diferentes formas de investimento. As informações qualitativas e quantitativas obtidas no projeto serão mapeadas nas filogenias disponíveis e analisadas comparativamente, a fim de se obter padrões comportamentais e fazer inferências sobre os processos que levaram à evolução das diferentes formas de investimento parental na família. Serão priorizadas as subfamílias onde as informações biológicas são escassas ou inexistentes e os grupos para os quais se tenha filogenias disponíveis. Os organismos serão estudados principalmente em trechos de Mata Atlântica no estado de SP, mas alguns locais nos estados do RJ e ES também serão visitados.