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Neste ensaio, demonstra-se que qualquer grupo de difeomorfismos que preserve orientação e aja na 2-esfera, estendendo propriamente o grupo conforme das transformações de Möbius, precisa ser ao menos 4 transitivo ou, mais precisamente, 4-transitivo por arcos. Isso significa que quaisquer duas listas ordenadas de quatro pontos distintos podem ser aplicadas uma sobre a outra por alguma transformação do grupo, isotópica à identidade. Argumenta-se, também, que tais grupos apresentam sempre um elemento de entropia topológica positiva, para o qual é dada uma descrição como isotópico a um homeomorfismo pseudo-Anosov relativo da esfera 4-perfurada. Além disso, apresenta-se uma caracterização elementar em termos de transitividade das transformações de Möbius dentro do grupo total de difeomorfismos. It is proven in this essay that any group of orientation preserving diffeomorphisms acting on the 2-sphere and properly extending the conformal group of Möbius transformations must be at least 4-transitive or, more precisely, arc 4-transitive. This means that any two ordered lists of four distinct points can be mapped one onto the other via a transformation in the group, isotopic to the identity. In addition, it is shown that any such group must always contain an element of positive topological entropy, for which a description as isotopic to a relative pseudo-Anosov homeomorphism of the 4-punctured sphere is provided. Furthermore, an elementary characterisation of the Möbius transformations within the full group of sphere diffeomorphisms is given in terms of transitivity.

O desenvolvimento de novas formas sólidas de ingredientes farmacêuticos ativos (API) é relevante tanto numa perspectiva fundamental como industrial. Para tal, a Engenharia de cristais tem desempenhado um papel importante nas ciências farmacêuticas. Dentre as estratégias, a formação de sais é a abordagem mais importante e implementada. Os sais de APIs são capazes de modular e ajustar a solubilidade e a estabilidade, a fim de proporcionar uso prático. Nesta tese, são reportados sais de dois fármacos Inibidores Seletivos de Recaptação de Serotonina, consolidados no tratamento da depressão e distúrbios de ansiedade, a Paroxetina (PRX) e a Fluoxetina (FLX). Brometo de Paroxetina hemiidratado ((PRXBr)0.5H2O), Nitrato de Paroxetina hidratado (PRXNO3H2O) e polimorfos de Nitrato de Fluoxetina (FLXNO3), síntese e protocolos de cristalização foram cuidadosamente delineados, com base na sistematização de dados estruturais e supramoleculares das moléculas e seus análogos, depositados no Cambridge Structural Database. Todos os sais foram caracterizados por Difração de Raios-X por Monocristal, Calorimetria Explanatória Diferencial (DSC), Análise termogravimétrica (TGA), Termomicroscopia, Espectroscopia vibracional na região do infravermelho (IR) e solubilidade. Considerando que a hidratação/desidratação induz mudanças de fases que comprometem a eficiência do API, a caracterização do (PRXBr)0.5H2O auxiliou no entendimento do processo de desidratação reversível que ocorre para esse fármaco. Estas mudanças de fase resultam também em implicações sobre a compreensão do processo de desidratação do sal isoestrutural de cloreto de PRX hemiidratado. Além disso, por meio da elucidação estrutural do (PRXNO3)H2O, foi possível analisar a diversidade conformacional e supramolecular da PRX. Quanto à FLX, verificou-se que sua quiralidade está relacionada com seu polimorfismo. Um racemato e uma estrutura não centrossimétrica com dois enatiômeros independentes na unidade assimétrica foram obtidos para o FLXNO3. A comparação destas estruturas permitiu mostrar a existência de arranjos supramoleculares racêmicos, constituídos por diferentes orientações de enatiômeros. A rara ocorrência de sistemas racêmicos em grupos espaciais não-centrossimétricos tornou este evento um caso notável. A partir das propriedades físico-químicas, os polimorfos puderam ser monotropicamente relacionados. Os resultados desta tese trazem importantes contribuições científicas para diversidade de formas sólidas e também define novas formulações sólidas para utilização como antidepressivos. The development of new solid forms of active pharmaceutical ingredients (API) is relevant both from fundamental as well as industrial perspectives. To this end, Crystal Engineering plays an ever-increasing important role in pharmaceutical sciences. Among the crystal engineering strategy, salt formation is the most important and implemented approach. The salt forms of API could be used to modulate and tuned the solubility and stability of API to provide optimal practical uses. Herein, we report pharmaceutical salts of two Selective Serotonin Reuptake Inhibitor antidepressants used in the treatment of depression and anxiety disorders, Paroxetine (PRX) and Fluoxetine (FLX). For this purpose, salt formers, supramolecular synthesis and crystallization protocols have been driven by the systematization of structural and supramolecular data of molecules and analogues from the Cambridge Structural Database. Paroxetine bromide hemihydrate ((PRXBr)0.5H2O), Paroxetine Nitrate hydrate (PRXNO3H2O) and two polymorphs of Fluoxetine Nitrate (FLXNO3) have obtained. All were characterized by a combination of techniques including Single Crystal X-ray Diffraction, Differential Scanning Calorimetry (DSC), Thermogravimetry analysis (TGA), Hot Stage Microscopy, Fourier transform infrared spectroscopy (IR) and solubility measurements. Since the hydration/dehydration process in APIs induces phase transitions that compromise its efficiency, the structural characterization of (PRXBr)0.5H2O help to understand its reversible dehydration process. Also, this study has implication in the understating of dehydration of isostructural PRX hydrochloride salt. Additionally, the (PRXNO3)H2O have shown the conformational flexibility and supramolecular diversity of PRX. On the other hand, the chirality of FLX is related to two nitrate salt polymorphs. A racemate and a non-centrosymmetric structure with independent enantiomers in the asymmetric unit were obtained for FLXNO3. Their packing have shown the existence of different racemic motifs, resulting in different enantiomer orientations The rare occurrence of racemic systems in non-centrosymmetric space groups becomes this event a noteworthy case. By their physicochemical properties, the polymorphs were monotropically related. The scientific contributions of this thesis show the diversity of the solid forms and define candidates to new antidepressants APIs solid formulations.

Este estudo buscou testar a metodologia de amostragem pela linha interceptadora (LIS), usando a inferência baseada no design, com amostragem sistemática estratificada em duas formas de transectos: linha reta e forma de cruz, ambos com três diferentes comprimentos de transectos: 100, 150 e 200 m para estimar o número de elementos, volume, biomassa e estoque de carbono de madeira morta; investigar a densidade da madeira e a concentração de carbono da madeira morta pela classe de decomposição; e, ajustar e selecionar modelos de biomassa e carbono de madeira morta, em dois tipos de floresta nativa no estado de São Paulo, Brasil: uma Floresta Estacional Semidecidual (SSF) e um Cerrado sensu-stricto (CSS). Em cada tipo florestal foram selecionados dois estratos e localidas dez unidades de amostragem em cada. A unidade de amostragem é um transecto Norte-Sul, com 200 m, que sobrepõe os outros comprimentos (100 e 150 m), e três transectos (para cada comprimento) na direção Leste-Oeste, formando a cruz, totalizando 650m. Foram medidos todos os elementos de madeira morta grossa (CWD) que cruzaram o transecto com um diâmetro _10 cm. Foi medido o diâmetro na interseção, o comprimento, a largura perpendicular, o elemento foi classificado de acordo com a classe de decomposição e, quando possível, a espécie foi identificada. De cada elemento foi retirado um disco de amostra na interseção, este foi fotografado para o cálculo da área oca. De cada disco foram extraídos cilindros, secos em estufa para determinação da densidade, estes foram moídos e analisados para determinação do teor de carbono (%). O volume de cada elemento foi calculado pela diferença da área seccional e área oca, multiplicada pelo comprimento; a biomassa foi calculada multiplicando o volume pela densidade; e o estoque de carbono foi calculado multiplicando a biomassa pela concentração de carbono. Os estimadores do total foram calculados por área e por hectare para o número de elementos de CWD, volume, biomassa e estoque de carbono; foram calculados por estrato, e combinados para a população. Os dados dos 650m de cada unidade foram utilizados para calcular as médias da densidade da madeira e concentração de carbono por classe de decomposição e, para construção de modelos lineares e não-lineares. Para a SSF, o design mais preciso foi transectos em forma de cruz, com 200 m. Para CSS foram selecionados transectos em cruz, com 150 m. As áreas apresentaram valores de biomassa 1.3-6.7 Mg/ha para CSS e SSF, respectivamente. Em ambos tipos florestais foi encontrado que à medida que a classe de decomposição aumenta (mais fresco para mais podre), a densidade da madeira diminui, seguindo os mesmos padrões encontrados na literatura. A concentração de carbono não apresentou mudança dentro das classes de decomposição. Modelos nãolineares com diâmetro e comprimento como variáveis preditoras provaram ser uma ferramenta eficiente para predizer a biomassa e carbono de CWD. Como esperado, os dados de biomassa apresentaram heterocedasticidade, mitigada pela modelagem da variância dos resíduos com uma função de potência. A adição da classe de decomposição como variável indicadora também mostrou melhora nos modelos. The objective of this study was to test the line intersect sampling (LIS) methodology using the design-based inference with stratified systematic sampling and two transect shapes: a straight line and a cross shape, both with three different lengths (100, 150, and 200 m) to estimate the number of coarse woody debris (CWD) elements, their volume, biomass and carbon stocks; by decay class; furthermore, we fit and select CWD biomass and carbon models. The study area includes two types of native forest in the State of São Paulo, Brazil: a Seasonal Semi-deciduous Forest (SSF) and a Cerrado sensu-stricto (CSS). Two strata were chosen in each area, and in each stratum ten sampling units were installed according to a systematic sampling protocol. Each sampling unit had one North- South line of 200 m superimposed over the other lengths (100 and 150 m) and three lines (one for each length) in the East-West direction forming the cross shapes, for a total 650 m per sampling unit. All CWD elements with a diameter _ 10 cm that crossed the transect were tallied. For each element, the diameter, length, perpendicular width, decay class, and (when possible) species was recorded. Disc samples were taken from each element, from which cylinder samples were extracted then oven dried to determine density. These cylinders were milled and analyzed to determine carbon content (%). The volume of each element was calculated by taking the difference between cross-sectional area and any hollowed area, then multiplying by the element\'s length. Biomass was calculated by multiplying volume values by density values, and carbon stocks were calculated by multiplying biomass by the carbon percentage factors computed via lab analysis. Total estimators were calculated by area and per hectare for the number of CWD elements, their volume, biomass, and carbon stocks. These estimators were calculated by stratum then combined across the entire sample population. The data from each sampling unit was also used to calculate the wood density and carbon concentration by decay class, as well as to fit linear and nonlinear models. For the SSF area, the most accurate transect design was the 200 m cross shaped; and for the CSS area was selected the 150 m cross shape. Both areas showed lower biomass values (1.3 and 6.7 Mg/ha for the CSS and SSF areas, respectively) than other studies in the Amazon Forest where CWD research has been conducted. In both areas, as the decay class increased (from least to most rotten material), wood density decreased, which follows the same pattern as other literature. Carbon concentration barely changed within decay classes. Using a conversion constant of 50%, similar carbon stock results were obtained. Nonlinear models (using diameter and length as predictor variables) proved an efficient tool for predicting CWD biomass at an element level. As expected, biomass data exhibited heteroscedasticity, which was mitigated by modeling the variance of the residuals with a power function of the combined variable. Adding decay class as an indicator variable also resulted in model improvement.

Sistemas de distribuição de carga possuem uma demanda muito alta. Com a população mundial crescendo, a migração em direção às áreas urbanas e as tecnologias que permitem compras de virtualmente qualquer lugar, a distribuição eficiente de mercadorias pode ser um desafio. Uma movimentação ineficiente de mercadorias pode tornar negócios economicamente inviáveis além de ter um impacto social e ambiental negativos. Uma estratégia importante para se incorporar em sistemas de distribuição é a consolidação de cargas, isto é, agrupar cargas de acordo com seus destinos. Essa estratégia aumenta a utilização dos veículos, reduzindo o número de veículos e viagens necessários para a distribuição e, consequentemente, custos, tráfego, poluição sonora e do ar. Nesta tese, é explorada a técnica de consolidação em três casos diferentes de um ponto de vista de otimização. Cada caso é relacionado a problemas de otimização para os quais são propostos modelos de programação matemática e métodos de solução. O primeiro caso em que é explorada a consolidação é em Problemas de Carregamento de Contêineres (PCCs). PCCs pertencem a uma classe de problemas de empacotamento que visa posicionar caixas tridimensionais dentro de contêineres eficientemente. A literatura tem incorporado diversos aspectos práticos em procedimentos de solução dos PCCs (por exemplo, restringir a orientação das caixas, estabilidade e distribuição de peso). No entanto, o caso que considera sistemas logísticos mais dinâmicos (como cross-docking), nos quais mercadorias podem ter uma agenda de chegada ainda não havia sido contemplados. É definida uma extensão de PCC chamada de Problema de Carregamento de Contêieneres com Restrições de Disponibilidade Temporal (PCCRDT). Também, propõem-se modelos e métodos de solução para o PCCRDT que são capazes de lidar com incerteza na chegada das mercadorias. O segundo caso utiliza uma visão mais abrangente da rede de distribuição, considerando um problema de roteamento de veículos em rede aberta com seleção de cross-dock. O problema tradicional de roteamento de veículos é bastante estudado. A sua versão aberta (com rotas que começam e terminam em pontos diferentes) não tem recebido tanta atenção. É proposta uma versão do roteamento de veículos em rede aberta em que alguns nós da rede são centros de consolidação. Os fornecedores, ao invés de enviar as mercadorias diretamente para os consumidores, enviam-nas para um dos centros de consolidação disponíveis, então, as mercadorias são reorganizadas (em diferentes veículos) e encaminhadas para o seus destinos. Para esse problema, é proposto um modelo de programação linear inteira mista para a minimização de custo e um método de solução baseado no arcabouço de decomposição de Benders. Um terceiro caso em que foi explorada a consolidação de mercadorias é o de logística colaborativa. Particularmente, se concentrou no uso compartilhado de infra-estrutura já disponível na rede de distribuição. É definido um problema de seleção de seleção de um dos fornecedores como hub. No hub, outros fornecedores podem se encontrar para trocar suas mercadorias, permitindo que um fornecedor satisfaça a demanda de outro. Para esse problema, é proposto um modelo de programação linear inteira mista e uma heurística baseada no modelo. Ainda, é comparada uma estratégia de distribuição convencional (com cada fornecedor responsável pela sua própria demanda) com uma estratégia colaborativa. Nesta tese, são explorados esses três casos que se relacionam com consolidação para melhorar a eficiência de sistemas de distribuição de carga. São estendidos alguns problemas (como o PCC) para que se possa aplicá-los em cenários mais dinâmicos e também são definidos problemas de otimização em redes com centros de consolidação. Além disso, são propostos métodos de solução para cada um dos casos. Os métodos são avaliados em instâncias geradas aleatoriamente, instâncias da literatura e, em alguns casos, instâncias baseadas em cenários reais. Freight distribution systems are under stress. With the world population growing, the migration of people to urban areas and technologies that allow purchases from virtually anywhere, efficient freight distribution can be challenging. An inefficient movement of goods may lead to business not being economically viable and also has social and environmental negative effects. An important strategy to be incorporated in freight distribution systems is the consolidation of goods, i.e., group goods by their destination. This strategy increases vehicles utilisation, reducing the number of vehicles and the number of trips required for the distribution and, consequently, costs, traffic, noise and air pollution. In this thesis, we explore consolidation in three different contexts (or cases) from an optimisation point of view. Each context is related to optimisation problems for which we developed mathematical programming models and solution methods. The first case in which we explore consolidation is in container loading problems (CLPs). CLPs are a class of packing problems which aims at positioning three-dimensional boxes inside a container efficiently. The literature has incorporated many practical aspects into container loading solution method (e.g. restricting orientation of boxes, stability and weight distribution). However, to the best of our knowledge, the case considering more dynamic systems (e.g. cross-docking) in which goods might have a schedule of arrival were yet to be contemplated by the literature. We define an extension of CLP which we call Container Loading Problem with Time Availability Constraints (CLPTAC), which considers boxes are not always available for loading. We propose an extension of a CLP model that is suitable for CLPTAC and solution methods which can also handle cases with uncertainty in the schedule of the arrival of the boxes. The second case is a more broad view of the network, considering an open vehicle routing problem with cross-dock selection. The traditional vehicle routing problem has been fairly studied. Its open version (i.e. with routes that start and end at different points) has not received the same attention. We propose a version of the open vehicle routing problem in which some nodes of the network are consolidation centres. Instead of shippers sending goods directly to their consumers, they must send to one of the available consolidation centres, then, goods are resorted and forwarded to their destination. For this problem, we propose a mixed integer linear programming model for cost minimisation and a solution method based on the Benders decomposition framework. A third case in which we explored consolidation is in collaborative logistics. Particularly, we focus on the shared use of the currently available infrastructure. We defined a hub selection problem in which one of the suppliers is selected as a hub. In a hub facility, other suppliers might meet to exchange their goods allowing one supplier to satisfy the demand from others. For this problem, we propose a mixed integer linear programming model and a heuristic based on the model. Moreover, we compared a traditional distribution strategy, with each supplier handling its demand, against the collaborative one. In this thesis, we explore these three cases which are related to consolidation for improving the efficiency in freight distribution systems. We extend some problems (e.g. versions of CLP) to apply them to a more dynamic setting and we also define optimisation problems for networks with consolidation centres. Furthermore, we propose solution methods for each of the defined problems and evaluate them using randomly generated instances, benchmarks from the literature and some cases based on real-world characteristics.

O desmatamento provoca perda na diversidade taxonômica e alteração nos processos ecológicos dos ecossistemas alterados. Os plantios de restauração florestal têm o papel de conservar as espécies da paisagem, mas se as espécies plantadas não representam a flora local, espécies nativas podem ser perdidas, levando à homogeneização biótica. As espécies arbóreas inseridas na prática da restauração florestal são aquelas disponíveis em viveiro e priorizadas pela facilidade de obtenção de sementes e produção de mudas, criando um filtro à biodiversidade usada na restauração ecológica, que define o conceito de restoration species pool. A Mata Atlântica brasileira é um dos hotspots mundiais para a conservação da biodiversidade e onde muitas iniciativas de restauração florestal são desenvolvidas, e o objetivo dessa tese foi comparar a diversidade florística e funcional de plantios de restauração florestal com a de remanescentes florestais da Mata Atlântica. Para isso utilizamos um banco de dados com 1073 listas de árvores plantadas na restauração da Mata Atlântica de 2002 até 2018 pelo programa Click Árvore e 268 remanescentes do banco de dados secundário Treeco, que possui levantamentos florísticos e fitossociológicos realizados em remanescentes florestais da Mata Atlântica. Foram realizadas análises para toda a Mata Atlântica e para três tipos florestais separadamente: Floresta Ombrófila Densa, Floresta Ombrófila Mista e Floresta Estacional Semidecidual. No primeiro capítulo nós avaliamos quão bem os plantios de restauração representam as síndromes de dispersão, classes sucessionais e a proporção de espécies e árvores fixadoras de nitrogênio e ameaçadas de extinção em comparação com os remanescentes florestais. Constatamos que 423 espécies arbóreas são plantadas em ações de restauração, o que representa menos de 8% da flora arbórea da Mata Atlântica. Os plantios de restauração têm uma proporção maior de indivíduos e espécies fixadoras de nitrogênio (15% nas plantações vs. 8% nos remanescentes) do que os remanescentes florestais, mas uma sub-representação de espécies tardias (85% vs. 67%), dispersas por animais (50% vs. 71%) e ameaçadas de extinção (18 em plantações vs. 83 em remanescentes). No segundo capítulo nós testamos se os plantios representam a diversidade dos remanescentes florestais. Nós calculamos o índice de dominância de Simpson e o Índice de dissimilaridade para plantios, para remanescentes e entre plantios e remanescentes. Para avaliar a ordenação de plantios e remanescentes de acordo com sua composição florística, fizemos uma análise de escala multidimensional não métrica (NMDS) e o teste post-hoc PERMANOVA e, para inferir se a dissimilaridade florística aumenta com a distância e de forma semelhante para remanescentes florestais e plantios, calculamos modelos lineares generalizados (GLMs) usando o índice de Bray Curtis. Nossos resultados mostraram que os plantios de restauração, independentemente do tipo de floresta em restauração, são mais semelhantes entre si do que com os remanescentes de vegetação nativa do mesmo tipo florestal onde se inserem, ou seja, enfrentamos um processo de homogeneização biótica, uma vez que as espécies plantadas não representam bem o conjunto de espécies remanescentes. Nós recomendamos a inclusão de mais espécies ameaçadas de extinção, endêmicas e sub- representadas nos plantios de restauração florestal. Forest deforestation causes loss of taxonomic diversity and alteration in ecological processes. Forest restoration plantings aims to conserving landscape species, but if the planted species do not represent the local flora, native species can be lost, leading to biotic homogenization. Species planted for forest restoration are those available in nurseries and prioritized for the ease of obtaining and production, creating a filter called of restoration species pool. The Brazilian Atlantic Forest is one of the worlds hotspots for biodiversity conservation and where many forest restoration initiatives are developed. Our objective in this work was to compare the floristic and functional diversity between lists of forest restoration plantings and forest remnants of the Atlantic Forest. We used a database with 1073 lists of restoration plant carried out in the Atlantic Forest from 2002 to 2018 by the Click Tree program and 268 remnants of the Treeco secondary database that has floristic and phytosociological surveys carried out in forest remnants of the Atlantic Forest. Analyzes were carried out for the entire Atlantic Forest and for three forest types separately: Mixed Ombrophilous Forest, Ombrophilous Dense Forest, and Semideciduous Seasonal Forest. In the first chapter we evaluated if restoration plantings represent dispersal syndromes, ecological groups and the proportion of nitrogen-fixing and threatened species compared to forest remnants. We found that 423 tree species are planted in restoration plantings, which represents less than 8% of the Atlantic Forest flora. Restoration plantings had a higher proportion of nitrogen fixing species (15% in plantings vs. 8% in remnants) and individuals than forest remnants, but underrepresentation of secundary species (85% vs. 67%) animal-dispersed species (50% vs. 71%) and threatened species (18 in plantings vs. 83 in remnants). In the second chapter we tested whether the planted species are representing the diversity of forest remnants. We calculated the Simpson dominance index and the dissimilarity index for plantings and remnants and between plantings and remnants for each forest type and for forest types comparing plantings and remnants. To assess the ordering of plantings and remnants according to their floristic composition, we calculated a non-metric multidimensional scale analysis (NMDS) and the PERMANOVA post-hoc test, and to infer whether floristic dissimilarity increases with distance and similarly for forest remnants and forest plantings, we calculated generalized linear models (GLMs) using the Bray Curtis index. Our results showed that forest plantings are more similar to each other than to the remnants, that is, we face a process of biotic homogenization, since the planted species did not represent remnant species. We recommend including more endangered, endemic and underrepresented species in forest restoration.

Tecnossolos são uma classe de solos cuja pedogênese é dominada por sua origem antrópica. Esses solos contêm uma quantidade significativa de materiais feitos, modificados ou transportados diretamente pela atividade humana, definidos como artefatos. Solos formados a partir de materiais de origem antrópicos são muito comuns, entretanto sua pedogênese ainda é pouco compreendida. O uso sustentável do recurso solo exige um amplo conhecimento sobre sua gênese, sendo assim, entender a formação de Tecnossolos, especialmente no ambiente tropicalé crucial para seu uso e manejo visando sua incorporação na produçao de alimento, fibras e energia. Neste estudo foram estudados três Tecnossolos construídos a partir de rejeitos de mineração de calcário dolomítico, cultivados por dois e seis anos com cana-de-acúcar e por 20 anos sob pastagem. Os Tecnossolos apresentaram uma rápida evolução morfológica expressa principalmente pelo desenvolvimento de cor e agregação. Dentre os processos identificados, os mais importantes foram pedoplasmação, melanização e os redoximórficos. Devido à combinação de gramíneas e rejeitos ricos em cálcio desenvolveu-se um horizonte de superfície com estrutura grumosa forte e cor escura, com altos teores de carbono orgânico. A rizosfera desempenhou um papel fundamental no intemperismo mineral dos Tecnossolos. A exsudação e a atividade microbiana foram cerca de duas vezes maiores na rizosfera do que no solo não rizosférico, levando a uma dissolução mineral mais proeminente na rizosfera. No geral, os minerais primários da rizosfera apresentaram um grau médio/alto de intemperismo, enquanto aqueles do solo não rizosférico foram pouco intemperizados. As condições biogeoquímicas da rizosfera apontam para um ambiente favorável à formação de minerais de argila na rizosfera. O estudo demonstra que a pedogênese de Tecnossolos emambiente tropical parece avançar rapidamente; o que pode garantir não só o sucesso da reabilitação das áreas, mas ainda a retomada de serviços ecossistêmicos prestados pelos solos. Technosols combine soils subjected to strong human influence and whose pedogenesis is dominated by its technical origin. They contain a significant amount of materials made, modified or directly transported by human activity, defined as artefacts. Soils formed from technogenic parent materials are spreading and their pedogenesis is still little understood. Given that the sustainable use of the soil resources demands wide knowledge about its genesis, it is necessary to bring further information about Technosols, especially in the tropical environment, where they have been poorly explored. Thus, in this study we characterized three Technosols constructed from dolomitic limestone mine spoils, cultivated with sugar cane (for 2 and 6 years) and pasture (for 20 years). The Technosols experienced a rapid morphological evolution expressed by color development and aggregation. Pedoplasmation, melanization and redoximorphic were the mainly processes occurring in these constructed soils. The combination of grasses over Ca-rich mine spoils triggered organic carbon accumulation and originated a well-developed surface horizon with strong crumb structure and dark color. The rhizosphere played a pivotal role in mineral weathering of the Technosols. Exudation and microbial activity were about two times higher in the rhizosphere than in the bulk soil leading to an enhanced mineral dissolution. Overall, the primary minerals in the rhizosphere presented a medium to high degree of weathering while those from bulk soil were little weathered. Our data indicates that the rhizosphere may provide a favorable biogeochemical environment to the formation of secondary clay minerals. This study evidences that constructed tropical soils may evolve in an accelerated rate of pedogenesis and, thus, are a real alternative for the reclamation of degraded areas, potentially restoring original soil ecosystem services.

A osteoartrite (OA) é uma doença crônica degenerativa que induz a degradação da cartilagem sendo muito comum na articulação do joelho. A progressão da OA ocorre por conta do excesso de carga na articulação, assim como inflamação sistêmica ou local. O exercício físico é uma ferramenta muito utilizada na prevenção e tratamento dessa doença, atenuando os sintomas, no entanto, ainda existem estudos mostrando resultados controversos, o que poderia ser explicado pelo volume, intensidade e o tipo de exercício utilizado. Investigações científicas demonstram que o excesso de exercício pode ocasionar um quadro inicial de osteoartrite, que pode ser explicado pela sobrecarga articular, e/ou aumentando enzimas relacionadas a degradação da cartilagem. Além disso, nosso grupo de estudos verificou que camundongos submetidos ao excesso de treinamento em declive apresentaram um quadro de inflamação sistêmica de baixo grau, evidenciado pelo aumento de citocinas pró-inflamatórias. Uma hipótese para o maior nível de inflamação nesse tipo de exercício são as alterações mecânicas, histológicas e bioquímicas no músculo, como o aumento no número de sarcômeros em série. Sendo assim, o objetivo do presente estudo foi verificar as diferenças na progressão da osteoartrite, inflamação muscular, e mudanças na estrutura dos sarcômeros entre camundongos C57BL/6 treinados moderadamente e excessivamente com diferentes predominâncias de contração muscular. Os camundongos foram divididos em 5 grupos: sedentário (S; camundongos sedentários), treinado em declive (TRD; camundongos submetidos ao protocolo de treinamento em declive), treinado em aclive (TRA; camundongos submetidos ao protocolo de treinamento em aclive), excesso de treinamento em declive (ETD; camundongos submetidos ao protocolo de overtraining em declive), excesso de treinamento em aclive (ETA; camundongos submetidos ao protocolo de overtraining em aclive). A metodologia empregada, assim como os resultados e a discussão dos achados serão apresentadas nessa dissertação no formato de dois manuscritos. O nível de significância adotado foi p<=0.05 Osteoarthritis (OA) is a chronic degenerative disease that induces cartilage degradation and is very common in the knee joint. OA progression occurs due to excess load in the joint as well as systemic or local inflammation. Physical exercise is a commonly used therapy to prevent and treat this illness, attenuating the symptoms. However, studies that exhibit controversial results still exist, which could be explained by the volume, intensity, and type of exercise used. Scientific investigations demonstrate that excessive exercise may cause an onset of osteoarthritis, which can be explained through joint overload, and/or increasing enzymes related to cartilage degradation. Furthermore, our study group has verified that mice submitted to excessive downhill training presented low-grade systemic inflammation, evidenced by an increase in pro-inflammatory cytokines. The mechanical, histological and biochemical changes in the skeletal muscle, such as the increase in the number of sarcomeres in series, can explain the highest level of inflammation in this type of exercise. Therefore, the aim of the present study was to verify the differences in osteoarthritis progression, muscular inflammation, and shift in sarcomere structure among C57BL/6 mice moderately trained in downhill and uphill, and excessively trained in downhill and uphill. The mice were divided into 5 groups: sedentary (S; sedentary mice); trained downhill (TRD; mice submitted to downhill training protocol); trained uphill (TRU; mice submitted to uphill training protocol); excessive downhill training (ETD; mice submitted to downhill overtraining protocol); excessive uphill training (ETU; mice submitted to uphill overtraining protocol). The methods, results, and discussion regarding these findings are presented in the format of two manuscripts. The level of significance adopted was p<=0.05

Esta tese apresenta um aprofundamento do conhecimento global sobre as respostas radiculares de genótipos contrastantes de tomateiro ao estresse induzido por cádmio (Cd). Os genótipos cultivados em hidroponia em meio contendo 35 μM de CdCl2 durante sete dias exibiram acúmulo de metal tanto em raízes como em parte aérea em ambos genótipos, mas com um aumento da alocação de Cd principalmente nas raízes. PR (tolerante) acumulou menores níveis de Cd na parte aérea, exibindo maiores taxas de crescimento e acúmulo maior de MDA comparado ao CR (sensível). No entanto, o genótipo PR parece ter um sistema mais eficiente para lidar com o estresse induzido pelo Cd. Os ensaios enzimáticos revelaram que a presença de Cd alterou o conteúdo de GSH nas raízes de ambos os genótipos, com aumentos nas atividades de APX, GR e GST, que em conjunto podem ser os principais elementos responsivos na defesa contra o estresse oxidativo no genótipo tolerante. Seguindo a caracterização dos sistemas radiculares dos genótipos de tomateiro, o segundo capítulo contém as análises morfológicas. A exposição ao Cd provocou decréscimos nos parâmetros avaliados como comprimento radicular, área superficial e volume, sendo mais severos no genótipo CR. As raízes de tomate expostas ao Cd mostraram alterações na eficiência do uso de nutrientes para vários macro e micronutrientes, sendo menor no CR em comparação com PR. Esses resultados reforçam a explicação de que o fenótipo tolerante observado no genótipo PR pode estar relacionado a um melhor gerenciamento nutricional aliado aos menores danos na morfologia da raiz sob estresse. Finalmente o último capítulo contém dados de proteômica quantitativa, uma abordagem que foi empregada para determinar as alterações provocadas pelo Cd no perfil proteico das raízes de tomateiro. As plantas cresceram em hidroponia e foram expostas ao metal por quatro dias. A contagem espectral revelou um total de 380 proteinas diferencialmente acumuladas (DAP), das quais 62 foram compartilhadas entre os genótipos e apresentaram alterações similares após exposição ao metal. Em geral, CR apresentou maior número de DAP comparado ao PR. DAP foram alteradas em diversas vias, incluindo proteínas envolvidas em parede celular, resposta a estresse e atividades redox. Os resultados obtidos neste estudo contribuíram para aumentar o entendimento da tolerância ao Cd em tomateiro. This thesis presents a more in-depth understanding of global root responses of contrasting tomato genotypes to cadmium-induced stress. Tomato genotypes growing in media containing 35 μM CdCl2 over seven days showed metal accumulation in roots and shoots of both genotypes, but with increased Cd allocation over time mainly in roots. PR (tolerant) accumulated lower levels of Cd in the shoots, exhibiting higher growth rate and higher levels of MDA in roots compared to CR (sensitive). Therefore, the PR genotype appears to have a more efficient mechanism to cope with Cd-induced stress. Enzymatic analysis revealed that the presence of Cd altered GSH content in roots of both genotypes, whilst increased the activities of APX, GR and GST, which in turn, together may be the main players against oxidative stress in the tolerant genotype. Following the characterization of tomato roots systems against Cd challenge the second chapter brings the root morphology parameters analysis. Cd exposure decreased the root length, the surface area and the volume in both genotypes, being more severe in the CR genotype. Tomato roots exposed to Cd showed NUE for many macro and micronutrients in the CR genotype lower than verified for the PR. These findings reinforce the explanation that the tolerant phenotype observed in PR plants could be related to a better nutrient management and minor damages in root morphology under Cd stress. Finally, the last chapter brings a large scale quantitative proteomic approach employed to determine alterations in the protein profile of tomato roots exposed to Cd. Tomato genotypes were grown in hydroponics and exposed to Cd over four days. The spectral counting revealed a total of 380 differentially accumulated proteins (DAP), which 62 were shared between both genotypes and showed similar alterations after metal exposure. In general, CR genotype presented higher number of DAP compared to PR. DAP showed alterations in diverse pathways, including proteins involved in cell wall, stress response, and redox activities. The results obtained in this study contributed to increase the understanding of Cd-tolerance in tomato plants.

À medida em que uma economia se desenvolve e cresce, seu setor informal encolhe. A literatura enfatiza um conjunto de causas ligadas ao lado da oferta (maior custo de operar informalmente para firmas maiores e intensivas em capital, maior capacidade fiscalizadora do estado, e maiores níveis educacionais) para explicar esse fenômeno. Esta tese contribui para o debate propondo uma nova explicação, olhando para o lado da demanda. Argumenta-se que o aumento nos níveis de formalização pode ser explicado em parte pelo aumento da demanda por bens formais por parte das famílias cuja renda está crescendo. Usando dados de três aplicações da Pesquisa de Orçamento Familiares (POF), documentamos que no cross-section famílias de maior renda consomem uma maior proporção de bens formais (7 pontos percentuais a mais quando a renda dobra). Também mostramos que, ao longo do tempo, o consumo de bens formais aumenta com a renda. Buscamos também prover uma estimativa causal por meio da análise de aumentos exógenos do salário mínimo. Por fim, propomos uma discussão téorica acerca do tipo de preferências consistentes com o comportamento observado. As economies develop and grow, their informal sector shrinks. The literature emphasizes a number of supply-side causes (higher costs of informality for larger and capital-intensive firms, improved state enforcement capacity, higher levels of education) to explain this phenomenon. This thesis contributes to the debate by proposing a new, demand-side explanation. We argue that the rise in formality can be explained, in part, by a rise in demand for formal goods and services from households whose income is growing. Using Brazilian household expenditure survey data, we document that in the cross-section, higher-earning households consume a larger fraction of formal goods (7 percentage points as income doubles). We also show that, over time, formal consumption increases together with income. We attempt to provide a causal estimate by analysing exogenous increases in the minimum wage. Last, we propose a theoretical discussion on the type of preferences consistent with this observed behavior. CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO

We investigate the power of voting among diverse, randomized software agents. With teams of computer Go agents in mind, we develop a novel theoretical model of two-stage noisy voting that builds on recent work in machine learning. This model allows us to reason about a collection of agents with different biases (determined by the first-stage noise models), which, furthermore, apply randomized algorithms to evaluate alternatives and produce votes (captured by the second-stage noise models). We analytically demonstrate that a uniform team, consisting of multiple instances of any single agent, must make a significant number of mistakes, whereas a diverse team converges to perfection as the number of agents grows. Our experiments, which pit teams of computer Go agents against strong agents, provide evidence for the effectiveness of voting when agents are diverse.