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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.5.2022.tde-19072022-181330
Document
Author
Full name
Carolina Clares dos Anjos
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2022
Supervisor
Committee
Kirchgatter, Karin (President)
Ramos, Patrícia Locosque
Romano, Camila Malta
Vanstreels, Ralph Eric Thijl del Val Oñoro
Title in Portuguese
Prevalência, diversidade e filogenia de hemosporídeos em aves de diferentes biomas
Keywords in Portuguese
Diversidade filogenética
Diversidade parasitária
Haemoproteus
Leucocytozoon
Malária aviária
Plasmodium
Abstract in Portuguese
Determinar localmente a prevalência e a dinâmica de transmissão de organismos parasitas é importante para entender sua capacidade de persistir nas populações hospedeiras e se dispersar pelas regiões. A malária aviária (Plasmodium) e parasitas hemosporídeos relacionados (Haemoproteus e Leucocytozoon) são um grupo cosmopolita de protozoários recuperados de todos os principais grupos de aves e todas as regiões zoogeográficas, exceto Antártida. Neste estudo, analisamos sua prevalência, diversidade e distribuição em aves de dois diferentes biomas brasileiros: Mata Atlântica e Amazônia. Na Mata Atlântica, foram utilizadas 399 amostras de sangue de 66 espécies de aves residentes e migratórias na Serra do Mar. Através de análises moleculares e morfológicas uma nova espécie de Haemoproteus foi descrita. Também verificamos que espécies migratórias foram infectadas mais frequentemente do que residentes. No entanto, estágios infectantes para os vetores (gametócitos) de Leucocytozoon spp., os parasitas mais encontrados nas espécies de aves migratórias mais abundantes na Serra do Mar (Elaenia albiceps), não foram observados em esfregaços sanguíneos de aves locais. Esse resultado sugere que este migrante austral de longa distância pode dispersar linhagens de Leucocytozoon da Patagônia até a Mata Atlântica, mas a transmissão local provavelmente não ocorre nesta parte do Brasil. Portanto, as espécies migratórias podem abrigar uma maior diversidade e prevalência de parasitas do que espécies residentes, mas o transporte de alguns parasitas por hospedeiros migratórios nem sempre pode afetar a transmissão local. Para a Amazônia brasileira, que abriga uma avifauna extremamente diversificada e serve como centro de diversificação para parasitas da malária aviária na América do Sul, fizemos uma análise na região da Hidrelétrica de Balbina. A construção de barragens hidrelétricas é um fator de perda de biodiversidade, ao criar ilhas que geralmente são incapazes de sustentar as mesmas comunidades de aves encontradas em áreas florestais intactas. A Hidrelétrica de Balbina cobre uma vasta área com muitas ilhas na margem esquerda do Rio Uatumã conhecidas por conter mais de 400 espécies de aves. Sabe-se que além das ações antrópicas, a presença de parasitas pode também ter grande influência na dinâmica e estrutura das comunidades de aves. No entanto, nenhum estudo até o momento explorou como a fragmentação do habitat através da formação de ilhas durante as inundações artificiais afeta a diversidade e a prevalência de parasitas hemosporídeos de aves. Assim, analisamos amostras de sangue coletadas de 445 aves da região da Hidrelétrica de Balbina, pertencentes a 53 espécies, 24 famílias e oito ordens. Os passeriformes representaram 95,5% de todas as amostras analisadas. Através de técnicas moleculares verificamos que 13 amostras foram positivas para Plasmodium (duas Plasmodium elongatum e 11 Plasmodium sp.) pertencentes a oito linhagens. Seis dessas linhagens foram descritas anteriormente na Amazônia, enquanto duas são novas. Hypocnemis cantator, o cantador-da-guiana, representou 38,5% de todos os indivíduos positivos, embora representasse apenas 5,6% das amostras coletadas. Por outro lado, a positividade geral (2,9%) encontrada na área de Balbina sugere que as inundações antrópicas nas últimas três décadas nesta região podem ter interrompido as relações vetor-parasita levando a uma baixa prevalência de Plasmodium nesta avifauna insular
Title in English
Prevalence, diversity and phylogeny of hemosporidians in birds from different biomes
Keywords in English
Avian malaria
Haemoproteus
Leucocytozoon
Parasite diversity
Phylogenetic diversity
Plasmodium
Abstract in English
Determining locally the prevalence and transmission dynamics of parasitic organisms is important to understand their ability to persist in host populations and disperse across regions. Avian malaria (Plasmodium) and related haemosporidian parasites (Haemoproteus and Leucocytozoon) are a cosmopolitan group of protozoa recovered from all major bird groups and all zoogeographic regions except Antarctica. In this study, we analyzed its prevalence, diversity and distribution in birds from two different Brazilian biomes: Atlantic Forest and Amazon. In the Atlantic Forest, 399 blood samples were used from 66 species of resident and migratory birds in Serra do Mar. Through molecular and morphological analysis a new species of Haemoproteus was described. We also verified that migratory species were infected more frequently than residents. However, infective stages for the vectors (gametocytes) of Leucocytozoon spp., the most common parasites found in the most abundant migratory bird species in Serra do Mar (Elaenia albiceps), were not observed in blood smears from local birds. This result suggests that this long-distance Austral migrant can disperse Leucocytozoon lineages from Patagonia to the Atlantic Forest, but local transmission probably does not occur in this part of Brazil. Therefore, migratory species may harbor a higher diversity and prevalence of parasites than resident species, but the transport of some parasites by migratory hosts may not always affect local transmission. For the Brazilian Amazon, which supports an extremely diverse avifauna and serves as a diversification center for avian malaria parasites in South America, we carried out an analysis in the Balbina Hydroelectric Dam region. The construction of hydroelectric dams is a driver of biodiversity loss, by creating islands that are often unable to sustain the same bird communities found in intact forest areas. The Balbina Dam covers a vast area with many islands on the left bank of the Uatumã River known to contain over 400 species of birds. It is known that in addition to anthropogenic actions, the presence of parasites can also have a great influence on the dynamics and structure of bird communities. However, no studies to date have explored how habitat fragmentation through island formation during artificial flooding impacts the diversity and prevalence of avian haemosporidian parasites. Thus, we analyzed blood samples collected from 445 birds from the Balbina Hydroelectric Dam region, belonging to 53 species, 24 families and eight orders. Passeriformes represented 95.5% of all analyzed samples. Through molecular techniques we found that 13 samples tested positive to Plasmodium (two Plasmodium elongatum and 11 Plasmodium sp.) belonging to eight lineages. Six of these lineages were previously described in the Amazon, whereas two of them are new. Hypocnemis cantator, the Guianan Warbling Antbird, represented 38.5% of all positive individuals, even though it represents only 5.6% of the collected samples. On the other hand, the general positivity (2.9%) found in the Balbina area suggests that anthropogenic flooding in the past three decades in this region may have disrupted vector-parasite relationships, leading to a low overall Plasmodium prevalence in this insular avifauna
 
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Publishing Date
2022-07-20
 
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