Algumas das espécies de animais evoluíram, independentemente, a capacidade de sequestrar esses compostos da dieta. Neste mecanismo, os compostos são ingeridos, absorvidos, transportados e armazenados em tecidos especializados. As espécies que são capazes de sequestrar compostos da dieta desenvolveram mecanismos e estratégias específicas que permitem eles consigam se alimentar e acumular grandes quantidades desses compostos sem se autointoxicar. As rãs-de-veneno são o grupo de vertebrados mais estudado que sequestra compostos defensivos da dieta. Eles sequestram alcaloides principalmente de formigas e ácaros e os acumulam em glândulas de veneno da pele. Devido a origem dos compostos defensivos, uma característica importante desse sistema é a grande variação inter e intraespecífica de tipos, quantidade e composição de alcaloides. Muitas causas ecológicas são conhecidas por interferirem diretamente nessa variação, como a localização geográfica, estação do ano, sexo, idade e disponibilidade de alimentos no ambiente. Entretanto, pouco se sabe sobre o mecanismo de sequestro em si e como ele pode também ser responsável por grande parte da variação de alcaloides em rãs-de-veneno. O objetivo geral da presente tese de doutorado foi avaliar como o mecanismo de sequestro pode interferir na variação de tipos, quantidade e composição geral de alcaloides encontrados em rãs-de-veneno da família Dendrobatidae. A tese se divide em cinco capítulos em formato de manuscrito científico que foram ou serão submetidos a jornais da área. No geral, as hipóteses testadas ajudam a avançar o limite de conhecimento desta área de estudo, demostrando que (1) existe uma grande variação na eficiência do sequestro por espécie, tipo de alcaloide, concentração de alcaloide e modificação de alcaloide; (2) o sequestro em rãs-de-veneno é um processo pouco eficiente; e (3) parece existir um mecanismo plesiomórfico de detoxificação/degradação de alcaloides em anuros que permite evitar intoxicação. Os resultados mostram que o sequestro em rãs-de-veneno é um mecanismo ainda mais complexo e multifatorial do que originalmente hipotetizado, mas apontam direções importantes a serem tomadas em pesquisas futuras.

Several species of animals independently evolved the ability to sequester compounds from their diet. In this mechanism, compounds are ingested, absorbed, transported and stored in specialized tissues. These species have developed mechanisms and strategies to eat and accumulate high quantities of these chemical compounds avoiding self-intoxication. Poison frogs are the most widely studied group of vertebrates that sequesters defense compounds from dietary sources. They primarily sequester alkaloids from ants and mites and accumulate them in skin poison glands. Due to the origin of defense compounds, an important characteristic of this system is the high inter- and intraspecific variation of types, quantity and composition of alkaloids. Ecological factors such as geographic location, season, sex, age and life stage and body size are known to directly interfere in the composition and amount of alkaloids present in each individual and population. However, little is known about the mechanism of sequestration itself and how it can also be responsible for the variation of alkaloids in poison frogs. The general objective of this doctoral thesis was to evaluate how the sequestration mechanism affects the variation of types, quantity and general composition of alkaloids found in poison frogs of the family Dendrobatidae. The chapters follow a manuscript format to be submitted to their respective journals. In general, the hypotheses tested provided more information about this area of study, demonstrating that (1) there is wide variation in sequestration efficiency per species, alkaloid type, alkaloid concentration, and alkaloid modification; (2) sequestration in poison frogs is an inefficient process; and (3) there seems to be a plesiomorphic mechanism of detoxification/degradation of alkaloids in anurans that prevents intoxication. Those results support that this mechanism is even more complex and multifactorial than originally hypothesized, as well as point to important directions for future research.