Divergent evolution and purifying selection of the H (FUT1) gene in New World monkeys (Primates, Platyrrhini)

In the present study, the coding region of the H gene was sequenced and analyzed in fourteen genera of New World primates (Alouatta, Aotus, Ateles, Brachyteles, Cacajao, Callicebus, Callithrix, Cebus, Chiropotes, Lagothrix, Leontopithecus, Pithecia, Saguinus, and Saimiri), in order to investigate the evolution of the gene. The analyses revealed that this coding region contains 1,101 nucleotides, with the exception of Brachyteles, the callitrichines (Callithrix, Leontopithecus, and Saguinus) and one species of Callicebus (moloch), in which one codon was deleted. In the primates studied, the high GC content (63%), the nonrandom distribution of codons and the low evolution rate of the gene (0.513 substitutions/site/MA in the order Primates) suggest the action of a purifying type of selective pressure, confirmed by the Z-test. Our analyses did not identify mutations equivalent to those responsible for the H-deficient phenotypes found in humans, nor any other alteration that might explain the lack of expression of the gene in the erythrocytes of Neotropical monkeys. The phylogenetic trees obtained for the H gene and the distance matrix data suggest the occurrence of divergent evolution in the primates.

Phylogenetic relationships among Brazilian howler monkeys, genus Alouatta (Platyrrhini, Atelidae), based on γ¹-globin pseudogene sequences

Os guaribas, do gênero Alouatta, que são os primatas do Novo Mundo com maior distribuição geográfica, têm sido colocados em três grupos de espécies: o grupo Alouatta palliata da América central, e os grupos sulamericanos Alouatta seniculus e Alouatta caraya. Este último é monotípico, mas o grupo A. seniculus inclui pelo menos três espécies (A. seniculus, A. belzebul e A. fusca). Neste estudo, foram seqüenciados aproximadamente 600 pares de base do pseudogene globina g1 nas quatro espécies brasileiras (A. seniculus, A. belzebul, A. fusca e A. caraya). Os métodos de máxima parcimônia e máxima verossimilhança produziram árvores filogenéticas com o mesmo arranjo: {A. caraya [A. seniculus (A. fusca, A. belzebul)]}. A árvore mais parcimoniosa apresentou valores de bootstrap maiores de 82% para todos os agrupamentos, e valores de força de ligação de pelo menos 2, apoiando o agrupamento irmão de A. fusca e A. belzebul. O estudo também confirmou a presença em A. fusca do elemento de inserção Alu, com 150 pares de base, e uma deleção de 1,8 kb no pseudogene globina g1 já conhecidos nas demais espécies de guaribas. A classificação cladística baseada em dados moleculares é congruente com as de estudos morfológicos, com um isolamento claro do grupo monoespecífico A. caraya em relação ao grupo A. seniculus.

Horizontal projections of area 17 in Cebus monkeys: metric features, and modular and laminar distribution

Metric features and modular and laminar distributions of intrinsic projections of area 17 were studied in Cebus apella. Anterogradely and retrogradely labeled cell appendages were obtained using both saturated pellets and iontophoretic injections of biocytin into the operculum. Laminar and modular distributions of the labeled processes were analyzed using Nissl counterstaining, and/or cytochrome oxidase and/or NADPH-diaphorase histochemistry. We distinguished three labeled cell types: pyramidal, star pyramidal and stellate cells located in supragranular cortical layers (principally in layers IIIa, IIIb α, IIIb ß and IIIc). Three distinct axon terminal morphologies were found, i.e., Ia, Ib and II located in granular and supragranular layers. Both complete and partial segregation of group I axon terminals relative to the limits of the blobs of V1 were found. The results are compatible with recent evidence of incomplete segregation of visual information flow in V1 of Old and New World primates.

Susceptibility of peritoneal macrophage from different species of neotropical primates to Ex vivo Leishmania (L.) infantum chagasi-infection

Este estudo examinou a susceptibilidade do macrófago peritoneal (PM) dos primatas neotropicais: Callithrix jacchus, Callithrix penicillata, Saimiri sciureus, Aotus azarae infulatus e Callimico goeldii para a infecção ex vivo por Leishmania (L.) infantum chagasi, o agente etiológico da leishmaniose visceral americana (LVA), como método de triagem para avaliar o potencial desses primatas como modelo de estudo da LVA. A susceptibilidade do PM para a infecção foi investigada através do índice de infecção do PM (PMI) a intervalos de 24, 72 horas e, ainda, pela média dessas taxas (FPMI), assim como, pelas respostas do TNF-α, IL-2 (ELISA de captura) e óxido nítrico (NO) (método de Griess). Às 24hs da infecção experimental, o PMI do primata A. azarae infulatus (128) foi maior que aqueles de C. penicillata (83), C. goeldii (78), S. sciureus (77) e C. jacchus (55). Às 72hs, houve uma redução significativa do PMI de quatro primatas: A. azarae infulatus (128/37), C. penicillata (83/38), S. sciureus (77/38) e C. jacchus (55/12), com exceção de C. goeldii (78/54). O FPMI dos primatas A. azarae infulatus (82.5) e C. goeldii (66) foi maior que do primata C. jacchus (33.5), porém, não foi maior que dos primatas C. penicillata (60.5) e S. sciureus (57.5). A resposta do TNF-α foi mais regular nos quatro primatas que reduziram o PMI no intervalo de 24-72hs: C. jacchus (145/122 pg/µL), C. penicillata (154/130 pg/µL), S. sciureus (164/104 pg/µL) e A. azarae infulatus (154/104 pg/µL), com exceção de C. goeldii (38/83 pg/µL). A resposta de IL-12 foi, principalmente, marcante nos primatas A. azarae infulatus e C. goeldii, os quais apresentaram as maiores taxas do FPMI, e a resposta do NO foi maior no primata C. goeldii, em especial no intervalo de 72hs. Estes achados sugerem, fortemente, que estes primatas neotropicais parecem ter desenvolvido mecanismos resistentes de resposta imune inata capaz de controlar o crescimento intracelular da infecção por L. (L.) i. chagasi no macrófago, o que não encoraja o uso destes primatas como modelo de estudo da LVA.

Procedimentos de treino e teste de relações entre estímulos em Cebus apella

A aprendizagem complexa abrange o controle por relações abstratas após a exposição a relações diretamente treinadas. Neste trabalho, uma seqüência de experimentos investigou a aprendizagem de relações entre estímulos em dois macacos prego (Cebus apella) envolvendo o treino direto de relações de identidade, testes sucessivos de identidade generalizada, o treino direto de relações arbitrárias e teste de relações simétricas como indicação da formação de classes de equivalência. Três bases teóricas foram seguidas: 1) A formação de classes de equivalência é uma função básica de estímulo 2) A teoria da coerência de topografia de controle de estímulos, e 3) Uma versão do sistema personalizado de instrução como uma alternativa para estabelecer repertórios relacionais em organismos não-verbais. Os sujeitos apresentaram altos níveis de desempenho em discriminações condicionais de identidade e arbitrárias. Os sujeitos expostos a testes de identidade generalizada demonstraram essa relação abstrata; o sujeito exposto ao treino arbitrário apresentou resultados negativos no teste de desempenhos simétricos. A maioria dos problemas de aprendizagem de relações entre estímulos encontrados aqui com não-humanos parece similar aos problemas apresentados por indivíduos com desenvolvimento retardado. Os procedimentos de ensino para indivíduos com retardo foram suficientes para solucionar grande parte das deficiências de repertório de não-humanos, as quais geralmente são atribuídas a limitações da espécie.

Procedimentos para determinação e identificação de relações de controle em tarefas de IDMTS em Cebus apella

A obtenção de relações de controle Tipo S e Tipo R em tarefas de emparelhamento ao modelo por identidade (IDMTS) podem viabilizar o desenvolvimento de um repertório preciso de observação em relação a todos os estímulos (S+ e S-). Neste trabalho, uma seqüência de procedimentos foi utilizada com vistas a gerar ou identificar possíveis relações de controle presentes em treinos e testes de IDMTS. Este trabalho objetivou: a) verificar a viabilidade do uso do procedimento de máscara (comparação vazio) para identificação ou determinação de relações de controle em tarefas de IDMTS com macacos-prego e b) avaliar a eficácia desse procedimento em testes de relação de controle. Participaram deste estudo dois macacos-prego (Cebus apella) machos, com história experimental. Utilizou-se uma câmara experimental com um microcomputador equipado com tela sensível ao toque para apresentação dos estímulos e registro das respostas. No Experimento I, os sujeitos foram submetidos a treino de IDMTS com dupla escolha, treino com utilização do procedimento de máscara e enviezamento os quais visavam gerar controle Tipo S e R. Então, testes de relação de controle com máscara e estímulos novos foram efetuados. No Experimento II, foram realizados treinos de IDMTS com quatro estímulos e quatro escolhas simultâneas e testes de relações de controle via procedimento de máscara. Os resultados dos Experimentos I e II sugerem que o procedimento de máscara não foi efetivo para produzir controle Tipo S e Tipo R simultaneamente, assim como o procedimento de enviezamento foi parcialmente efetivo para gerar o controle por seleção esperado. O procedimento com quatro escolhas foi mais eficaz que os demais para produzir o controle Tipo S. Pesquisa posterior incluindo maior preparação para o funcionamento das comparações vazias efetivamente como máscaras deve ser conduzida. Pesquisas nesta linha de investigação poderão elucidar variáveis de procedimento que eventualmente possam estar envolvidas nas dificuldades de obtenção, por exemplo, de formação de classes de equivalência em sujeitos não-humanos.

Persistência comportamental e topografia de controle de estímulos coerente em treino de discriminação simples e escolha condicional por identidade ao modelo com quatro escolhas em macacos-prego (Cebus apella)

Objetiva ensinar a três macacos-prego adultos jovens, um macho e duas fêmeas, experimentalmente ingênuos, relações condicionais de identidade (IDMTS) com quatro comparações, identificando e produzindo topografias de controle de estímulo supostamente facilitadoras da formação de relações de equivalência. Analisada a persistência comportamental, apoiando-se nas teorias da coerência de topografia de controle de estímulos e do momento comportamental, e nos estudos já realizados na Escola Experimental de Primatas. Os participantes foram treinados a tocar estímulos projetados na tela sensível de um computador acoplado a uma câmara experimental e passaram por: 1) Treino de discriminações simples simultâneas e mudanças de discriminações, no qual alternaram-se tentativas com uma e quatro escolhas, imitando o display de sessões de IDMTS; 2) Treino de IDMTS com quatro modelos e duas ou três comparações, alternando os estímulos com função de S-; 3) Treino de IDMTS com quatro comparações. O responder persistente do M21 nas mudanças de discriminações simples foi resolvido com a retirada do S+ anterior quando um novo estímulo passava a funcionar como S+. A semelhança estrutural entre as sessões de discriminação simples e IDMTS não foi suficiente para o estabelecimento de um responder sob controle do modelo. M18 e M21 chegaram ao desempenho de IDMTS, enquanto M20 passou por treino com exigência de razão randômica ao modelo e vem apresentando melhora gradual de desempenho.

Cebus cf. apella exhibits rapid acquisition of complex stimulus relations and emergent performance by exclusion

A "second generation" matching-to-sample procedure that minimizes past sources of artifacts involves (1) successive discrimination between sample stimuli, (2) stimulus displays ranging from four to 16 comparisons, (3) variable stimulus locations to avoid unwanted stimulus-location control, and (4) high accuracy levels (e.g., 90% correct on a 16-choice task in which chance accuracy is 6%). Examples of behavioral engineering with experienced capuchin monkeys included four-choice matching problems with video images of monkeys with substantially above-chance matching in a single session and 90% matching within six sessions. Exclusion performance was demonstrated by interspersing non-identical sample-comparison pairs within a baseline of a nine-comparison identity-matching-to-sample procedure with pictures as stimuli. The test for exclusion presented the newly "mapped" stimulus in a situation in which exclusion was not possible. Degradation of matching between physically non-identical forms occurred while baseline identity accuracy was sustained at high levels, thus confirming that Cebus cf. apella is capable of exclusion. Additionally, exclusion performance when baseline matching relations involved non-identical stimuli was shown.

Testes de identidade generalizada com objetos em macaco-prego (Cebus apella)

Macacos-prego demonstram identidade generalizada (IG) quando os testes são precedidos de treino de discriminações simples com mudanças sucessivas (DSMS) da função dos estímulos usados nos testes. O presente estudo avaliou se esse efeito facilitador deve-se exclusivamente ao contato prévio com os estímulos. Submeteu-se um macaco-prego a quatro testes de IG com objetos: Teste 1 - diretamente com estímulos novos em uma tarefa de discriminação condicional por identidade; Teste 2 - com os mesmos estímulos do teste anterior após o treino de indução de controle condicional via DSMS; Teste 3 - com estímulos novos previamente manipulados livremente pelo sujeito; e Teste 4 - com os mesmos estímulos do Teste 3 após terem sido apresentados em treino de DSMS. O desempenho do sujeito atingiu o critério de aprendizagem nos testes 2 e 4. O treino de indução de controle condicional via DSMS com os estímulos de teste foi mais efetivo para produzir IG do que a livre manipulação.

Escola experimental de primatas

Aproximando, metaforicamente, os termos "laboratório" e "escola", o presente trabalho apresenta um programa de pesquisa experimental que visa desenvolver procedimentos para a construção de repertório simbólico em macacos-prego (Cebus apella). A metáfora "laboratório-escola" justifica-se pela semelhança dos procedimentos de treino de discriminações ou relações com programas de ensino de tarefas gradualmente mais complexas. O desafio tem sido o de manter o comportamento dos "aprendizes" sob controle das propriedades da tarefa programadas pelo experimentador. Os procedimentos são permanentemente avaliados em função da efetividade para produzir a planejada formação de relações não diretamente treinadas entre estímulos. Os resultados obtidos demonstram a aquisição do conceito de identidade e indicam a possibilidade de ensino de repertórios mais complexos, que são pré-requisitos para o comportamento simbólico e o possível aproveitamento de tecnologia para ensino desse tipo de repertório a pessoas com dificuldades no desenvolvimento de funcionamento simbólico convencional.

Discrimination of complex visual stimuli in Cebus apella: identity matching with pictures

Do capuchin monkeys respond to photos as icons? Do they discriminate photos of capuchin monkeys' faces? Looking for answers to these questions we trained three capuchin monkeys in simple and conditional discrimination tasks and tested the discriminations when comparison stimuli were partially covered. Three capuchin monkeys experienced in simultaneous simple discrimination and IDMTS were trained with repeated shifts of simple discriminations (RSSD), with four simultaneous choices, and IDMTS (1 s delay, 4 choices) with pictures of known capuchins monkeys' faces. All monkeys did discriminate the pictures in both procedures. Performances in probes with partial masks with one fourth of the stimulus hidden were consistent with baseline level. Errors occurred when a picture similar to the correct one was available among the comparison stimuli, when the covered part was the most distinct, or when pictures displayed the same monkey. Capuchin monkeys do match pictures of capuchin monkeys' faces to the sample. The monkeys treated different pictures of the same monkey as equivalent, suggesting that they respond to the pictures as icons, although this was not true to pictures of other monkeys. Subsequent studies may bring more evidence that capuchin monkeys treat pictures as depictions of real scenes.

Mitochondrial DNA-like sequence in the nuclear genome of Saguinus (Callitrichinae, Primates): transfer estimation

Seqüências tipo mitocondriais têm comumente sido encontradas no genoma nuclear de diversos organismos. Quando acidentalmente incluídas em estudos de seqüências mitocondriais, diversas conclusões errôneas podem ser obtidas. No entanto, estes pseudogenes nucleares tipo mitocondriais podem ser usados para a estimativa da taxa relativa de evolução de genes mitocondriais e também como grupo externo em análises filogenéticas. No presente trabalho, seqüências mitocondriais com características do tipo de pseudogene, tais como deleções e/ou inserções e códons de parada, foram encontradas em tamarins (Saguinus spp., Callitrichinae, Primates). A análise filogenética permitiu a estimativa do tempo da migração da seqüência mitocondrial para o genoma nuclear e algumas inferências filogenéticas. A escolha de um grupo externo não adequado (Aotus infulatus) não permitiu uma reconstrução filogenética confiável da subfamília Callitrichinae. A divergência bastante antiga de Cebidae (Callitrichinae, Aotinae e Cebinae) pode ter favorecido o aparecimento de homoplasias, obscurecendo a análise.

Molecular phylogeny of the genus Saguinus (Platyrrhini, Primates) based on the ND1 mitochondrial gene and implications for conservation

The systematics of the subfamily Callitrichinae (Platyrrhini, Primates), a group of small monkeys from South America and Panama, remains an area of considerable discussion despite many investigations, there being continuing controversy over subgeneric taxonomic classifications based on morphological characters. The purpose of our research was to help elucidate the phylogenetic relationships within the monkey genus Saguinus (Callitrichinae) using a molecular approach to discover whether or not the two different sections containing hairy-faced and bare-faced species are monophyletic, whether Saguinus midas midas and Saguinus bicolor are more closely related than are S. midas midas and Saguinus midas niger, and if Saguinus fuscicollis melanoleucus and Saguinus fuscicollis weddelli really are different species. We sequenced the 957 bp ND1 mitochondrial gene of 21 Saguinus monkeys (belonging to six species and nine morphotypes) and one Cebus monkey (the outgroup) and constructed phylogenetic trees using maximum parsimony, neighbor joining, and maximum likelihood methods. The phylogenetic trees obtained divided the genus Saguinus into two groups, one containing the small-bodied species S. fuscicollis and the other, the large-bodied species S. mystax, S. leucopus, S. oedipus, S. midas, S. bicolor. The most derived taxa, S. midas and S. bicolor, grouped together, while S. fuscicollis melanoleucus and S. f. weddelli showed divergence values that did not support the division of these morphotypes into subspecies. On the other hand, S. midas individuals showed divergence compatible with the existence of three subspecies, two of them with the same morphotype as the subspecies S. midas niger. The results of our study suggest that there is at least one Saguinus subspecies that has not yet been described and that the conservation status of Saguinus species and subspecies should be carefully revised using modern molecular approaches.

Molecular studies of Callithrix pygmaea (Primates, Platyrrhini) based on transferrin intronic and ND1 regions: implications for taxonomy and conservation

As classificações tradicionais envolvendo os macacos da infraordem Platyrrhini, principalmente baseadas em características morfológicas, têm sido contestadas por dados moleculares recentes. A subfamília Callitrichinae (Platyrrhine, Primates) engloba um diverso grupo de espécies, muitas das quais consideradas em perigo de extinção. A presente análise de duas regiões do DNA, um gene mitocondrial (ND1) e um gene nuclear (regiões intrônicas da transferrina), sugerem que Callithrix pygmaea apresenta variabilidade suficiente para justificar a existência de subespécies ou até mesmo de espécies distintas. As árvores filogenéticas baseadas na região do ND1 indicam que esta espécie está relacionada mais proximamente aos marmosets amazônicos do que aos da mata Atlântica. Estes resultados reabrem a discussão sobre diversidade e programas de conservação baseados apenas em classificações taxonômicas tradicionais.

The current status of the new world monkey phylogeny

Four DNA datasets were combined in tandem (6700 bp) and Maximum parsimony and Neighbor-Joining analyses were performed. The results suggest three groups emerging almost at the same time: Atelidae, Pitheciidae and Cebidae. The total analysis strongly supports the monophyly of the Cebidae family, grouping Aotus, Cebus and Saimiri with the small callitrichines. In the callitrichines, the data link Cebuela to Callithrix, place Callimico as a sister group of Callithrix/Cebuella, and show Saguinus to be the earliest offshoot of the callitrichines. In the family Pithecidae, Callicebus is the basal genus. Finally, combined molecular data showed congruent branching in the atelid clade, setting up Alouatta as the basal lineage and Brachyteles-Lagothrix as a sister group and the most derived branch. Two major points remain to be clarified in the platyrrhine phylogeny: (i) what is the exact branching pattern of Aotus, Cebus, Saimiri and the small callitrichines, and (ii), which two of these three lineages, pitheciines, atelines or cebids, are more closely related?