Diel vertical migration of predators (planktivorous fish larvae) and prey (zooplankton) in a tropical lagoon

ABSTRACT Based on the hypothesis that diel vertical migration (DVM) is a mechanism of predator avoidance, the objective of the present study was to test for the occurrence of DVM in planktivorous fish larvae of Hypophthalmus edentatus (Spix, 1829) (Siluriformes, Pimelodidae) and Plagioscion squamosissimus (Heckel, 1840) (Perciformes, Sciaenidae), and zooplankton (rotifers, cladocerans and copepods) in an isolated tropical lagoon in the floodplain of the Upper Paraná River, Brazil (region of Parque Nacional de Ilha Grande). We investigated spatial overlap between predators (planktivorous fish larvae) and prey (zooplankton), and tested which physical and chemical variables of the water are related to the DVM of the studied communities. We performed nocturnal (8:00 pm and 4:00 am) and diurnal sampling (8:00 am and 4:00 pm) in the limnetic region of the lagoon for six consecutive months, from October 2010 to March 2011, which comprises the reproductive period of the fish species analyzed. During the day the larvae tried to remain aggregated in the bottom of the lagoon, whereas at night they tried to disperse in the water column. Especially for cladocerans, the diel vertical migration is an important behavior to avoid predation larvae of H. edentatus and P. squamosissimus once decreased spatial overlap between secured and its potential predators, which corroborates the hypothesis that DVM is a mechanism of predator avoidance. Although significant correlations were observed between the abiotic factors and WMD of microcrustaceans at certain times of day, the effect of predation of fish larvae on zooplankton showed more important in this environment, because the small depth and isolation not allow great variation of abiotic factors seasonally and between strata the lagoon.

Sôbre a distribuição vertical dos criadouros de Anopheles do subgênero Kerteszia, no Sul do Brasil

Analisando dados sôbre a distribuição vertical das Bromeliáceas onde se criam Anopheles do subgênero Kerteszia, o autor obteve as seguintes conclusões: 1 - A influência da luminosidade, na distribuição das Bromeliáceas, e a umidade, com respeito áquelas que são criadouros de Kerteszia, se bem que conspícuas, não se apresentam da maneira esquemática como foram observadas em Trinidad F.I.O); 2 - As alturas preferenciais das três espécies de kerteszia variam de acôrdo com as condições de umidade reinantes na mata, porém, na maior parte da área de distribuição dêsses mosquitos, o A. bellator é uma espécies dos níveis mais elevados, o A. homunculus prefere as bromeliáceas mais baixas e o A. cruzii prolifera em qualquer nível, sendo, entretanto, mais encontradiço nas alturas preferenciais das duas outras espécies; 3 - Como foi mostrado, anteriormente por PITTENDRIGH (1950a) em Trinidad, a densidade de cada espécie está na dependência da amplitude da faixa de alturas que ela pode explorar e, portanto, do número de criadouros de que dispõe; assim, apesar da predominância quase total do A. cruzii, o A. bellator é abundante na orla litorânea, onde pode se criar até ao nível do solo, e o A. homunculus chega a ser a espécie mais numerosa em algumas várzeas da área de relêvo movimentado, onde os seus criadouros são encontrados até nos esgalhamentos das árvores; 4 - As distribuições de freqüência das Bromeliáceas em geral e daquelas que são criadouros de Kerteszia, apresentaram diferenças estatísticamente significativas; 5 - O fato do A. cruzii apresentar duas alturas preferenciais e o de sua distribuição vertical ser significativamente diferente daquela observada para as bromeliáceas das mesmas matas, sugere a hipótese de tratar-se de duas entidades biológicas difíceis de serem distinguidas pelos caracteres morfológicos, atualmente, utilizados na classificação dêsses mosquitos.

The vertical dispersión of Anopheles (Kerteszia) cruzi in a forest in southern Brazil suggests that human cases of malaria of simian origin might be expected

By staining females of Anopheles cruzi with fluorescent coloured powders in a forest in the State of Santa Catarina, we showed that they move from canopy to ground and vice-versa to feed. This suggests that in areas where this mosquito is a vector of human and simian malarias sporadic infections of man with monkey plasmodia might be expected.

Mosquitos no Parque Nacional da Serra dos Orgãos, Estado do Rio de Janeiro, Brasil: II. Distribuição vertical

Em prosseguimento aos estudos sobre a ecologia de culicídeos que vimos realizando no Parque Nacional da Serra dos Orgãos (PNSO), apresentamos nesta oportunidade a sua distribuição vertical. Por meio de capturas feitas em isca humana concomitantemente ao nível do solo e nas imediações da copa das árvores, estabelecemos as tendências das espécies que ali ocorreram de março de 1981 a fevereiro de 1982, por se alimentarem de sangue na copa da floresta ou junto ao solo. A distribuição é analisada comparativamente em ambos os níveis levando-se em consideração as variações de temperatura, umidade, precipitações pluviométricas e estações do ano. Dentre as espécies com nítida preferência à acrodendrofilia encontramos alguns importantes transmissores de doenças: Anopheles cruzii - malária humana e simiana; Culex nigripalpus - encefalite de São Luis (SLE); Haemagogus leucocelaenus e Haemagogus capricornii - febre amarela silvestre, todas também sendo obtidas, embora em menor número, a nível do solo. Os sabetíneos - Wyeomyia Knabi, Phoniomyia theobaldi, Sabethes tarsopus, Sabethes quasicyaneus, Sabethes chloropterus - completam a relação das principais espécies que preferem a copa. Por outro lado, Aedes fluviatilis, Trichoprosopon digitatum, Tr. similis, Tr. frontosus, Tr. theobaldi, Wy, arthrostigma, Wy. aporonoma, Wy. personata, Wy undulata, Wy. mystes, Limatus durhami, Li. pseudomethisticus, Sa. identicus e Sa. undosus foram capturados em grande maioria próximo ao solo.

Aspectos da ecologia dos flebótomos do Parque Nacional da Serra dos Orgãos, Rio de Janeiro: II. Distribuição vertical (Diptera, Psychodidae, Phlebotominae)

Durante um ano completo efetuamos capturas de flebótomos em isca humana, simultaneamente no solo e na copa da floresta em plataforma a dez metros de altura. Lutzomyia fischeri foi a espécie mais numerosa na copa. L.sp. 1 (espécie ainda não descrita) também foi mais freqüente neste nivel; L.shannoni, apesar de ser mais ativa ao nivel do solo, compareceu várias vezes na copa; L.pessoai, L.ayrozai, L.davisi. L.sp.2 (espécie também não identificada), L.microps e L.monticola só picaram iscas situadas no solo; L.hirsuta esteve pouco representada na copa, porém sua maior densidade foi no solo, onde figura como espécie dominante nos meses mais frios e secos do ano. Dois aspectos devem ser enfatizados com relação à distribuição vertical: a acrodendrofilia de L. fischeri e, ao contrário, o fato de L.ayrozai alimentar-se exclusivamente ao nível do solo. Este comportamento de L.ayrozai e sua preferência em sugar nas partes mais baixas do corpo fazem supor que seus abrigos naturais sejam as folhas caídas no solo florestal. Dentre os fatores mesológicos que influenciam na estratificação dos flebótomos consideramos que a luminosidade seja preponderante, pois em noites mais claras (lua crescente ou cheia) a atividade foi nula, todos os flebotomíneos capturados na copa das árvores foram obtidos em noites mais escuras (lua nova ou minguante).

Rheotaxis of Biomphalaria glabrata on vertical substrates and its role in the recolonization of habitats treated with molluscicides

The authors observed specimens of Biomphalaria glabrata climbing up the vertical wall of a ditch against the current. The snails that showed this behavior during application of a molluscicide in the breeding site survived and probably played a role in repopulation, which was observed three months later. These observations motivated field and laboratory investigations which led the authors to conclude that: a) this species is able to climb vertical surfaces both in field and laboratory situations; b) the current of water, as a physical stimulus, is sufficient to trigger this behavior (rheotaxis); c) rheotaxis on vertical surfaces depends on the presence of a necessarily moderate current; d) there are indications that B. glabrata may undergo habituation with respect to rheotaxis on vertical walls, e) the relationship between rheotaxis and habituation should be considered as a factor causing snail grouping in water bodies which may contribute to their localization in the field; f) rheotaxis on vertical surfaces may facilitate population dispersal, and its occurrence should be considered when campaigns for the control of schistosomiasis transmission are planned. The authors present some proposals to avoid the manifestation of this behavior in some filed situations.

Simian malaria at two sites in the Brazilian Amazon - II: Vertical distribution and frequency of anopheline species inside and outside the forest

An anopheline survey was carried out in two simian malaria areas in the Brazilian Amazon, Balbina and Samuel, to determine the potential vectors of Plasmodium brasilianum. The most abundant and/or acrodendrophilic anophelines in the forest and the most likely vector were Anopheles mediopunctatus, An. nuneztovari, An. oswaldoi, An. triannulatus and An. shannoni. An. darlingi and An. marajoara were captured essentially in anthropic habitats outside the forest and are unlikely to be involved in the transmission of P. brasilianum among monkeys within the forests and from monkeys to man in their surroundings in the Amazon.

Experimental toxoplasmosis in Balb/c mice. Prevention of vertical disease transmission by treatment and reproductive failure in chronic infection

In a study of congenital transmission during acute infection of Toxoplasma gondii, 23 pregnant Balb/c mice were inoculated orally with two cysts each of the P strain. Eight mice were inoculated 6-11 days after becoming pregnant (Group 1). Eight mice inoculated on the 10th-15th day of pregnancy (Group 2) were treated with 100 mg/kg/day of minocycline 48 h after inoculation. Seven mice inoculated on the 10th-15th day of pregnancy were not treated and served as a control (Group 3). Congenital transmission was evaluated through direct examination of the brains of the pups or by bioassay and serologic tests. Congenital transmission was observed in 20 (60.6%) of the 33 pups of Group 1, in one (3.6%) of the 28 pups of Group 2, and in 13 (54.2%) of the 24 pups of Group 3. Forty-nine Balb/c mice were examined in the study of congenital transmission of T. gondii during chronic infection. The females showed reproductive problems during this phase of infection. It was observed accentuated hypertrophy of the endometrium and myometrium. Only two of the females gave birth. Our results demonstrate that Balb/c mice with acute toxoplasmosis can be used as a model for studies of congenital T. gondii infection. Our observations indicate the potential of this model for testing new chemotherapeutic agents against congenital toxoplasmosis.

Vertical human immunodeficiency virus type 1 - HIV-1 -transmission - a review

Several factors appear to affect vertical HIV-1 transmission, dependent mainly on characteristics of the mother (extent of immunodeficiency, co-infections, risk behaviour, nutritional status, immune response, genetical make-up), but also of the virus (phenotype, tropism) and, possibly, of the child (genetical make-up). This complex situation is compounded by the fact that the virus may have the whole gestation period, apart from variable periods between membrane rupture and birth and the breast-feeding period, to pass from the mother to the infant. It seems probable that an extensive interplay of all factors occurs, and that some factors may be more important during specific periods and other factors in other periods. Factors predominant in protection against in utero transmission may be less important for peri-natal transmission, and probably quite different from those that predominantly affect transmission by mothers milk. For instance, cytotoxic T lymphocytes will probably be unable to exert any effect during breast-feeding, while neutralizing antibodies will be unable to protect transmission by HIV transmitted through infected cells. Furthermore, some responses may be capable of controlling transmission of determined virus types, while being inadequate for controlling others. As occurence of mixed infections and recombination of HIV-1 types is a known fact, it does not appear possible to prevent vertical HIV-1 transmission by reinforcing just one of the factors, and probably a general strategy including all known factors must be used. Recent reports have brought information on vertical HIV-1 transmission in a variety of research fields, which will have to be considered in conjunction as background for specific studies.

Vertical toxoplasmosis in a murine model. Protection after immunization with antigens of Toxoplasma gondii incorporated into liposomes

Distinct Toxoplasma gondii antigens were entrapped within liposomes and evaluated for their ability to protect Balb/c mice against congenital transmission: soluble tachyzoite antigen (L/STAg), soluble tissue cyst antigen (L/SCAg), soluble tachyzoite plus tissue cyst (L/STCAg) or purified 32kDa antigen of tachyzoite (L/pTAg). Soluble tachyzoite antigen alone in PBS (STAg) or emulsified in Freund's Complete Adjuvant (FCA/STAg) was also evaluated. Dams were inoculated subcutaneously with these antigens 6, 4 and 2 weeks prior to a challenge with four tissue cysts of the P strain of T. gondii orally between 10 and 14 days of pregnancy. Significant diminution differences were observed between the frequency of infected pups born of the dams immunized with the antigens incorporated into liposomes and that of pups born of the dams immunized with antigen emulsified in FCA or non immunized group (p<0.05). There was a significant decrease in the number of pups born dead in the groups L/STAg, L/SCAg and L/pTAg when compared with pups from all other groups (p <0.05). All dams immunized with or without adjuvant showed an antibody response and a proliferation of T-cells. However, no correlation was found between immune response and protection against the challenge.

Failure to demonstrate experimental vertical transmission of the epidemic strain of Chikungunya virus in Aedes albopictus from La Réunion Island, Indian Ocean

Aedes albopictus was responsible for transmission in the first outbreak of chikungunya (CHIK) on La Réunion Island, Indian Ocean, in 2005-2006. The magnitude of the outbreak on this island, which had been free of arboviral diseases for over 30 years, as well as the efficiency of Ae. albopictus as the main vector, raises questions about the maintenance of the CHIK virus (CHIKV) through vertical transmission mechanisms. Few specimens collected from the field as larvae were found to be infected. In this study, Ae. albopictus originating from La Réunion were orally infected with a blood-meal containing 10(8) pfu/mL of the CHIKV epidemic strain (CHIKV 06.21). Eggs from the first and second gonotrophic cycles were collected and raised to the adult stage. The infectious status of the progeny was checked (i) by immunofluorescence on head squashes of individual mosquitoes to detect the presence of viral particles or (ii) by quantitative RT-PCR on mosquito pools to detect viral RNA. We analysed a total of 1,675 specimens from the first gonotrophic cycle and 1,709 from the second gonotrophic cycle without detecting any viral particles or viral RNA. These laboratory results are compared to field records.

Tolerância de genótipos de cafeeiro ao alumínio em solução nutritiva. I. Crescimento e desenvolvimento da parte aérea e sistema radicular

Para estudar a influência do alumínio no crescimento e desenvolvimento de nove genótipos de café, foi instalado um experimento, em janeiro de 1994, em casa de vegetação do Departamento de Fitotecnia da Universidade Federal de Viçosa, situada na Zona da Mata do Estado de Minas Gerais, a uma altitude média de 651 metros. Para tanto, plantas com dois pares de folhas definitivas foram submetidas a 0 e 0,296 mmol L-1 de alumínio em solução nutritiva, com pH 4,0, durante 115 dias. Após este período, as plantas foram divididas em folhas superiores, folhas inferiores, primeiro par de folhas totalmente expandido, caule e raízes, para a determinação da matéria seca. Avaliaram-se, também, altura das plantas, comprimento da raiz principal, número de raízes secundárias e área foliar do primeiro par de folhas totalmente expandido. A presença do alumínio inibiu tanto o crescimento da parte aérea como das raízes, as quais apresentaram anormalidades típicas de toxidez de alumínio. A redução na matéria seca de raízes foi a característica que permitiu melhor discriminação quanto à tolerância ao alumínio entre os genótipos estudados. Observou-se redução no comprimento da raiz principal, na altura das plantas e na área foliar, bem como aumento no número de raízes secundárias em resposta a aumentos das concentrações de Al na solução nutritiva. As características de crescimento avaliadas permitiram discriminar os genótipos em quatro grupos ou categorias: tolerante (UFV 1359, UFV 2149), moderadamente tolerante (UFV 2145, UFV 2877 e UFV 2163), moderadamente sensível (UFV 3880) e sensível (UFV 2147, UFV 2198 e UFV 2237).

Influência da estrutura do solo na distribuição e na morfologia do sistema radicular do milho sob três métodos de preparo

O estudo da distribuição de raízes no solo é um método adequado para se detectarem as condições adversas ou não ao seu desenvolvimento, bem como para avaliar o efeito das alterações introduzidas por sistemas de preparo do solo. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de métodos de preparo sobre determinadas características do solo e, por conseguinte, sobre o desenvolvimento do sistema radicular do milho. Para tal, foi utilizado um experimento de campo, instalado em um solo Podzólico Vermelho-Escuro com cinco anos de utilização por preparo convencional, reduzido e semeadura direta, na sucessão aveia + trevo/milho. Para observar as modificações estruturais do solo, usou-se o método do perfil cultural adaptado, acompanhado por determinações de densidade do solo, porosidade total, macro e microporosidade e resistência ao penetrômetro. Os métodos da parede do perfil e do monolito (prancha com pregos) foram utilizados para determinar a distribuição e morfologia das raízes. Nos mapas estruturais descritos, observou-se que os modos de organização provocados pelos tratamentos explicaram parcialmente a presença das raízes no perfil. As plantas submetidas à semeadura direta, quando comparadas às do preparo convencional, tiveram o crescimento inicial das raízes diferindo do padrão diagonal normal e, ao final do ciclo, apresentaram raízes com maior raio médio nas profundidades de 10-15 e 25-35 cm e mostraram a densidade de comprimento (cm cm-3) maior na camada superficial (0-5 cm) e menor na camada de 10-15 cm. Os sistemas de preparo não afetaram a massa seca de raízes e o rendimento dos grãos de milho.

Atributos físicos do solo e crescimento radicular de soja em latossolo roxo sob diferentes métodos de preparo do solo

A presença de camadas compactadas no solo, resultantes das operações de preparo, pode causar restrição ao crescimento radicular e, conseqüentemente, reduzir a produção. A determinação de atributos físicos do solo, entre eles a densidade e a resistência, tem sido utilizada para avaliar a compactação, visando a recomendações de manejo. Neste estudo, procurou-se determinar a relação entre esses atributos e o crescimento radicular, em um ensaio com cinco sistemas de preparo de solo e cultura de soja (Glycine max L.), localizado no município de Tarumã (SP), em Latossolo Roxo muito argiloso. As avaliações foram realizadas em janeiro de 1993, sete anos após o início do ensaio. Os sistemas de preparo combinaram preparos de verão e de inverno com grade pesada, arado escarificador e semeadura direta. O tratamento com semeadura direta, no verão e no inverno, apresentou valores elevados de resistência e densidade desde a superfície até 0,3 m, enquanto o tratamento com grade pesada apresentou valores elevados para esses parâmetros entre 0,1 e 0,2 m de profundidade, caracterizando camadas compactadas. Nos tratamentos com escarificação no verão, a resistência e a densidade do solo foram menores, com pequena diferença entre as profundidades analisadas. A semeadura direta apresentou maior densidade de raízes, seguida dos tratamentos com escarificação. Cerca de 50% do sistema radicular ficou concentrado na camada superficial do solo no tratamento com grade pesada, 40% no tratamento com semeadura direta e 30% com escarificador. As análises de regressão e correlação indicaram que, com o aumento da densidade do solo, a resistência e a umidade do solo foram maiores e, em decorrência dos valores obtidos no sistema de semeadura direta, a densidade radicular, nessas condições, também foi maior. A relação entre os parâmetros avaliados indicou que o sistema radicular foi reduzido em profundidade, quando a densidade e resistência foram elevadas na camada de 0,1-0,2 m ou quando foi alto o gradiente de densidade e resistência entre as camadas de 0,1-0,2 e 0-0,1 m. Os valores de resistência e densidade de um solo, tomados isoladamente, não puderam ser considerados como indicadores do crescimento de raízes.

Crescimento aéreo e radicular da soja em solos compactados e inoculados com estirpes de Bradyrhizobium japonicum

Um experimento com soja, utilizando amostras de um Latossolo Vermelho-Escuro álico textura média foi realizado em casa de vegetação da Universidade Federal de Uberlândia (MG), de julho/96 a fevereiro/97, visando avaliar o comportamento de estirpes de Bradyrhizobium japonicum inoculadas e nativas do solo e efeitos de níveis de compactação subsuperficial na produção de matéria seca da parte aérea (PMSPA), de raízes no anel superior da coluna e na absorção e concentração de nitrogênio na parte aérea da soja. Os tratamentos dispostos em fatorial 2 x 3 x 4 corresponderam à brometização e não-brometização do solo, presença de três estirpes de Bradyrhizobium japonicum (nativa do solo, SEMIA 5079 e SEMIA 5080 inoculadas na semente) e de quatro níveis de compactação (densidades de: 1,15; 1,30; 1,45 e 1,60 kg dm-3), aplicados com prensa hidráulica no solo do anel central de uma coluna formada pela sobreposição de três anéis de PVC de 15 cm de diâmetro. Quarenta e sete dias após a emergência, as plantas foram cortadas, secas e pesadas, e as raízes do anel superior coletadas e quantificadas. A PMSPA foi crescente com a brometização do solo e inoculação com a estirpe SEMIA 5080, dentro das densidades de até 1,30 kg dm-3. Para valores maiores do que este, as estirpes estudadas não diferiram entre si. A compactação promoveu reduções lineares na produção de matéria seca da parte aérea no solo não-brometizado e parabólico, e maior produção na densidade de 1,35 kg dm-3 no solo brometizado. A concentração de nitrogênio na parte aérea foi significativamen-te menor com a inoculação da estirpe SEMIA 5079 no solo brometizado e não diferiu entre si no solo não brometizado. Maior produção de raízes na camada superficial ocorreu na ausência de brometização do solo e de inoculação com Bradyrhizobium japonicum. Com a brometização, a maior produção ocorreu com a inoculação da estirpe SEMIA 5079. A compactação produziu efeito linear crescente na produção de raízes no solo não brometizado e parabólico, com maior produção na densidade de 1,43 kg dm-3 no solo brometizado.