Relationships between dendritic morphology, spatial distribution and firing patterns in rat layer 1 neurons

The cortical layer 1 contains mainly small interneurons, which have traditionally been classified according to their axonal morphology. The dendritic morphology of these cells, however, has received little attention and remains ill defined. Very little is known about how the dendritic morphology and spatial distribution of these cells may relate to functional neuronal properties. We used biocytin labeling and whole cell patch clamp recordings, associated with digital reconstruction and quantitative morphological analysis, to assess correlations between dendritic morphology, spatial distribution and membrane properties of rat layer 1 neurons. A total of 106 cells were recorded, labeled and subjected to morphological analysis. Based on the quantitative patterns of their dendritic arbor, cells were divided into four major morphotypes: horizontal, radial, ascendant, and descendant cells. Descendant cells exhibited a highly distinct spatial distribution in relation to other morphotypes, suggesting that they may have a distinct function in these cortical circuits. A significant difference was also found in the distribution of firing patterns between each morphotype and between the neuronal populations of each sublayer. Passive membrane properties were, however, statistically homogeneous among all subgroups. We speculate that the differences observed in active membrane properties might be related to differences in the synaptic input of specific types of afferent fibers and to differences in the computational roles of each morphotype in layer 1 circuits. Our findings provide new insights into dendritic morphology and neuronal spatial distribution in layer 1 circuits, indicating that variations in these properties may be correlated with distinct physiological functions.

Feeding and larval growth of an exotic freshwater prawn Macrobrachium equidens (Decapoda: Palaemonidae), from Northeastern Pará, Amazon Region

No presente estudo foram realizados experimentos sobre alimentação, com a espécie de camarão de água doce Macrobrachium equidens. Foram, testados o tipo de alimento e a densidade de alimento adequada para o desenvolvimento das larvas. Para o experimento sobre o tipo de alimento, 8 tratamentos foram realizados: (I) inanição, (AL) microalgas, (RO) rotíferos, (NA) náuplios de Artemia, (RO + NA) rotíferos + Artemia, (AL + RO) microalgas + rotíferos, (AL + NA) microalgas + Artemia, (AL + RO + NA) microalgas + rotíferos + Artemia. Para o experimento sobre a densidade de alimento, foi utilizado o tipo de alimento que resultou em uma elevada taxa de sobrevivência no experimento anterior. Três tratamentos foram realizados: 4, 8 e 16 náuplios de Artemia/mL. A taxa de alimentação durante o desenvolvimento das larvas foi observada. A sobrevivência, o peso e o percentual de juvenis de cada experimento de alimentação foram determinados. Foi identificado que as larvas de M. equidens são carnívoras, no entanto, houve uma seletividade do tipo de alimento, pois as larvas concluíram o seu ciclo de zoea para a fase de juvenil somente quando os náuplios de Artemia foram disponibilizados. Verificouse também que as larvas se alimentam preferencialmente durante o período diurno, e são oportunistas em relação à densidade do alimento ofertado.

Antenas compactas de microondas de banda larga e banda ultra-larga (UWB)

Nos últimos anos, com o surgimento de novos serviços e equipamentos para o sistema de comunicação móvel com maiores larguras de banda de operação e ocupando espaços cada vez menores, o desenvolvimento de novas antenas de bandas largas e com dimensões pequenas se tornou um dos principais desafios das pesquisas na área de antenas. Neste trabalho, duas estruturas de antenas de bandas largas e dimensões reduzidas foram analisadas e otimizadas. Na primeira parte, a antena filamentar monopolo dobrado (Wire Built-in Folded Monopole Antenna, W-BFMA) foi investigada e teve sua largura de banda otimizada, conectada a linha de alimentação em diferentes impedâncias. Para modelar a estrutura da antena W-BFMA foi usado o método numérico dos momentos (Method of Moments - MoM), e para sua otimização os métodos: paramétrico, hill climbing e algoritmo genético (AG). Programas computacionais baseados na linguagem Matlab foram desenvolvidos para modelagem, otimização e cálculos das principais curvas características da antena W-BFMA. Na segunda parte, duas diferentes configurações de antenas monopolos planos usando a tecnologia de banda ultra-larga (Ultra- Wideband Antenna, UWB) foram investigadas e otimizadas com a ajuda do programa comercial Computer Simulation Technology (CST) Microwave Studio. Ambas as antenas UWB foram alimentadas por uma linha de microfita (microstrip line) na impedância de 50Ω. A antena UWB que apresentou melhor resultado teve o seu protótipo construído, as principais curvas características, tais como: perda de retorno, ganho, distribuição de corrente e diagrama de radiação foram analisadas. Os resultados simulados foram comparados com resultados obtidos experimentalmente.

Precolumbian land use and settlement pattern in the Santarém region, lower Amazon

Uma das áreas mais promissoras para o estudo das sociedades pré-colombianas complexas na bacia do rio Amazonas é a área do baixo curso dos rios Tapajós, Trombetas e Nhamundá. Há relatos escritos sobre os Konduri e os Tapajós, apresentando informações sobre a sua organização social regional, padrões de comércio, a abundância de alimentos, e o mundo material. Assim, evidências arqueológicas – sítios imensos, solos antrópicos, e belos artefatos – podem ser contrastadas com a informação escrita. Estes ricos depósitos culturais estão desaparecendo a um ritmo alarmante, à medida em que os centros urbanos crescem e se expande a agricultura na região. Apesar desta situação, pouca pesquisa arqueológica tem sido realizada na área, especialmente quando se trata de investigar os antigos padrões de assentamento e redes de trocas. Nos últimos anos, temos realizado pesquisas na bacia do baixo rio Tapajós. O registro arqueológico indica que a cerâmica mostrando forte semelhança estilística forte com a encontrada no grande sítio central está espalhada por pelo menos 90 quilômetros ao sul da presente cidade de Santarém. Este artigo apresenta os resultados de uma pesquisa regional realizada nas proximidades de Santarém, no planalto de Belterra e Alter do Chão, oferecendo uma análise preliminar do sistema de assentamentos na região.

História natural do lagarto partenogenético Leposoma percarinatum (Squamata: Gymnophthalmidae) em floresta amazônica, Pará, Brasil

Para entender o papel ecológico que cada espécie desempenha em seu hábitat, são necessários estudos básicos de história natural que envolvam questões sobre uso de hábitat, ecologia trófica e reprodutiva. Visando caracterizar o uso de microhábitat, a dieta e padrões reprodutivos de uma população de L. percarinatum (Muller, 1923), foram analisados espécimes coletados em duas áreas da Floresta Nacional de Caxiuanã (PPBio e ECFPn), nos municípios de Melgaço e Portel, Estado do Pará. Para tanto, foram analisados a composição e importância dos itens alimentares, o uso de microhábitat, período de atividade, ciclo reprodutivo e fecundidade da espécie. L. percarinatum é um componente da fauna de serapilheira úmida, localizada próximo a corpos d’água. É um caçador diurno, com período de atividade se estendendo das 0800h às 1700h. Com hábito alimentar generalista, apresenta artrópodes, como Hymenoptera, Coleoptera e Araneae, como principais itens alimentares, não apresentando diferenças significativas na importância dos itens alimentares entre os períodos seco e chuvoso. O período reprodutivo se estende ao longo de todo o ano. As desovas apresentam número fixo de ovos por ninhada e o tamanho dos ovos está relacionado ao comprimento rostro-cloacal da fêmea.

Análise da variação morfológica de Dipsas catesbyi (Sentzen, 1796) e Dipsas pavonina Schlegel, 1837 (Serpentes: Colubridae: Dipsadinae)

A subfamília Dipsadinae engloba 22 gêneros da fauna de colubrídeos neotropicais e 24 outros considerados incertae sedis, mas com caracteres comuns aos dipsadíneos. Os gêneros Dipsas, Sibon, Sibynomorphus e Tropidodipsas formalmente compõem a tribo Dipsadini a qual é considerado um grupo monofilético bem fundamentado. A tribo é caracterizada por serpentes que apresentam um alto grau de especialização morfológica, relacionado ao modo de alimentação e adaptações ao hábitat em que vivem. O gênero Dipsas inclui aproximadamente 32 espécies, distribuídas do México até a América do Sul, é constituído por serpentes de corpo delgado e alongado, com cabeça curta e proeminente, olhos grandes, pupilas verticais e ausência de sulco mentoniano. As espécies são notavelmente variáveis na coloração, número de escamas e outros caracteres morfológicos. Essa extrema variação tem dificultado a definição dos limites entre as espécies e a interpretação de padrões de variação geográfica. A grande variação morfológica dos caracteres presentes nas espécies D. catesbyi e D. pavonina, associada à dificuldade de identificação dos táxons e à escassez de informações sobre as suas distribuições geográficas, justificam a necessidade de uma análise mais detalhada destas espécies. Para tal, o presente estudo foi dividido em dois capítulos. O primeiro capítulo corresponde à análise da variação individual, sexual e geográfica de D. catesbyi e D. pavonina, e a comparação dos caracteres morfológicos entre as duas espécies. O segundo corresponde à análise da macroestrutura das glândulas cefálicas nestas duas espécies, relacionando-as com outros táxons de Dipsadinae.

História natural e ecologia das serpentes da Floresta Nacional de Caxiuanã e áreas adjacentes, Pará, Brasil

A busca por padrões de estrutura e composição das comunidades é essencial para prover informações que permitam o manejo sustentado de populações e monitoramento de atividades antrópicas. Na região neotropical, onde ocorre grande riqueza de espécies e complexas relações ecológicas entre elas, estudos envolvendo ofidiofauna ainda são escassos, o que faz com que o entendimento dos processos responsáveis pela estruturação de suas comunidades ainda seja incipiente. No Brasil, vários trabalhos foram desenvolvidos na tentativa de explicitar os fenômenos responsáveis pelos padrões de ocorrência e interações das espécies de serpentes. Objetivando esclarecer quais os fatores que determinam os padrões observados e que afinidades (ecológicas e/ou históricas) as espécies compartilham, foi realizado estudo da taxocenose de serpentes da FLONA de Caxiuanã e áreas adjacentes, durante os anos de 2005 e 2006. Utilizou-se conjuntamente quatro métodos de amostragem (Procura Limitada por Tempo-PLT, Encontros Ocasionais-EO, Armadilhas de Interceptação e Queda-AIQ e Coletas por Terceiros-CT), em cinco áreas (IBAMA e Caquajó, no interior da FLONA de Caxiuanã; Enseada e dois pontos com influência antrópica: Marinaú e Mojuá, estando esses três últimos localizados em áreas adjacentes à FLONA. Foram registrados 378 espécimes distribuídos em cinco famílias, 35 gêneros e 50 espécies. Com os novos registros obtidos nesse estudo, o número de espécies de serpentes para a FLONA de Caxiuanã e áreas adjacentes passa de 63 para 69. Os métodos que apresentaram melhor desempenho em número de indivíduos foram PLT (199/378) e CT (159/378). EO (11/378) e AIQ (9/378) foram os métodos menos eficazes. A riqueza estimada (Jackknife 1), a partir de dados obtidos através de PLT, foi de 56 (+ ou – 4) espécies. O número de espécies estimado para as áreas preservadas foi maior que para áreas antropizadas. A composição das espécies de serpentes da área estudada apresentou maior similaridade com outras taxocenoses de áreas amazônicas. As espécies mais abundantes, acessadas através de PLT, foram Imantodes cenchoa, Corallus hortulanus e Leptodeira annulata. Quando todos os métodos foram considerados, Bothrops atrox, Imantodes cenchoa e Corallus hortulanus foram as espécies mais representadas. As áreas mais antropizadas, localizadas fora da FLONA (Marinaú e Mojuá), apresentaram menores abundância e riqueza de espécies em comparação com áreas protegidas, localizadas no interior da FLONA. Nove espécies foram consideradas potencialmente especialistas: Lachesis muta (pequenos mamíferos), Atractus schach (minhocas), Dipsas catesbyi (moluscos - lesmas), Helicops trivitatus e Hydrops triangularis (peixes), Siphlophis compressus (lagartos), Xenopholis scalaris, Taeniophallus brevirostris (anfíbios anuros) e Tantilla melanocephala (centopéias). Os itens mais acessados foram “lagartos”, “anfíbios anuros” e “pequenos mamíferos”. Serpentes com hábitos primária ou exclusivamente diurnas prevaleceram na comunidade analisada. A ausência de sazonalidade reprodutiva foi característica da maioria das espécies e isso se deve, muito provavelmente, à pouca diferença na temperatura ao longo do ano. A taxocenose de serpentes da FLONA de Caxiuanã e áreas adjacentes está, basicamente, formada por grupos contendo espécies onde, em geral, hábitos diários e de dieta estão sobrepostos. Além dos diversos fatores ecológicos, também fatores históricos, como adaptações morfológicas das espécies, têm grande influência na composição da taxocenose analisada. A grande dificuldade na realização de estudos de comunidades de serpentes está na escassez de dados das espécies, portanto torna-se imperioso que estudos de Ecologia e História Natural continuem sendo exaustivamente conduzidos em uma mesma localidade, objetivando a elucidação dos padrões de respostas aos diversos fatores relacionados à existência das espécies nos diferentes biomas.

Species composition and abundance of the benthic community of Axiidea

ABSTRACT: The thalassinideans (Axiidea and Gebiidea) encompasses approximately 615 species with reclusive habits, generally confined to extensive galleries burrowed into the sand or mud and, more rarely, in openings in reefs or the cavities of sessile animals such as sponges and coral. These species use the galleries for shelter, feeding and breeding, except during the pelagic larval stage. They inhabit estuaries, bays, lagoons, beaches, seas and both tropical and temperate oceanic areas throughout the world, distributed predominantly in the intertidal zone (mid-littoral and infralittoral zones). The aim of the present study was to assess the species composition and abundance of thalassinideans, comparing two micro-habitats (consolidated and non-consolidated substrates), and determine whether there is a correlation between abundance of the organisms and time of the year, collection sites or salinity. Twelve monthly samplings were carried out between August 2006 and July 2007 over consolidated and non-consolidated bottoms of the upper and lower portions of the mid-littoral zones, with three sub-samplings, totaling 48 monthly samples and 576 in all. A total of 651 individuals were collected – 114 Lepidophthalmus siriboia Felder & Rodrigues, 1993 and 537 Upogebia vasquezi Ngoc-Ho, 1989. There was correlation between the abundance of both species and salinity, but U. vasquezi was more abundant in the rainy season. Lepidophthalmus siriboia appears to prefer non-consolidated substrates, whereas U. vasquezi prefers consolidated substrates. The recruitment period for the callianassid L. siriboia appears to occur in just two periods of the year and is more intense in the dry season, whereas U. vasquezi is more frequent throughout the year. The smallest and largest sizes (carapace length – CL) recorded for L. siriboia were smaller than those recorded for the species in northeastern region of Brazil. CL values for ovigerous females suggest that U. vasquezi reaches sexual maturity at a smaller size than L. siriboia.

Ecomorphological patterns of the fishes inhabiting the tide pools of the Amazonian Coastal Zone, Brazil

Identificamos padrões ecomorfológicos que refletem a ecologia de espécies encontradas em poças de maré na Zona Costeira Amazônica (ZCA). Indivíduos de 19 espécies foram coletados no estado do Pará durante duas expedições em 2011. Foram estabelecidas dominância, grau de residência, guildas tróficas e tomadas medidas morfométricas de até 10 indivíduos de cada espécie. Calculou-se 23 atributos ecomorfológicos relacionados à locomoção, posição e forrageio, utilizados para o cálculo da distância ecomorfológica. Foram utilizadas Análises de Componentes Principais (PCA) para avaliar que atributos ecomorfológicos explicaram a variação entre as espécies. O teste de Mantel foi utilizado para testar a correlação da distância taxonômica com a morfologia das espécies e um teste de Mantel parcial para avaliar a correlação das guildas tróficas com os padrões ecomorfológicos, controlando-se o efeito da distância taxonômica entre as espécies. Nas análises formaram-se dois eixos principais para variação em relação aos padrões de locomoção, correlacionados à largura do pedúnculo caudal e formato da nadadeira anal, ocorrendo influência da distância taxonômica entre as espécies nos padrões ecomorfológicos. Espécies dominantes e residentes apresentaram menor capacidade de natação contínua. Quanto à posição na coluna d'água, formaram-se dois eixos principais da variação, correlacionados à posição do olho, área da nadadeira pélvica e formato do corpo, ocorrendo influência da distância taxônomica entre as espécies nas dissimilaridades morfológicas. A PCA agrupou espécies de hábito pelágico com espécies de hábito bentônico. Em relação ao forrageio, formaram-se dois eixos principais da variação, correlacionados ao tamanho da boca, tamanho do olho e comprimento do trato digestório. Espécies de diferentes guildas permaneceram agrupadas, sugerindo fraca relação da morfologia com o forrageio e não houve influência da distância taxonômica nas dissimilaridades nas guildas tróficas. Espécies residentes e dominantes em poças de maré na ZCA apresentam hábito sedentário, ocorrendo pouca influência da distância taxonômica nos padrões ecomorfológicos que se referem à posição na coluna d'água e locomoção, demonstrando que espécies distantes filogeneticamente podem apresentar padrões ecomorfológicos similares, e a morfologia demonstrou-se como fraca preditora das táticas de forrageio.