Mitochondrial DNA markers to identify commercial spiny lobster species (Panulirus spp.) from the Pacific coast of Mexico: an application on phyllosoma larvae

Molecular markers based on mitochondrial DNA (mtDNA) are extensively used to study genetic relationships. mtDNA has been used in phylogenetic studies to understand the evolutionary history of species because it is maternally inherited and is not subject to genetic recombination (Gyllensten et al., 1991). The high mutation rate of mtDNA makes it a useful tool for differentiating between closely related species (Brown et al., 1979)—a tool that is especially important when significant variations occur between species, but not within species (Hill et al., 2001; Blair et al., 2006; Chow et al., 2006a).

An ecological analysis of rockfish (Sebastes spp.) assemblages in the North Pacific Ocean along broad-scale environmental gradients

Environmental variability affects the distributions of most marine fish species. In this analysis, assemblages of rockfish (Sebastes spp.) species were defined on the basis of similarities in their distributions along environmental gradients. Data from 14 bottom trawl surveys of the Gulf of Alaska and Aleutian Islands (n=6767) were used. Five distinct assemblages of rockfish were defined by geographical position, depth, and temperature. The 180-m and 275-m depth contours were major divisions between assemblages inhabiting the shelf, shelf break, and lower continental slope. Another noticeable division was between species centered in southeastern Alaska and those found in the northern Gulf of Alaska and Aleutian Islands. The use of environmental variables to define the species composition of assemblages is different from the use of traditional methods based on clustering and nonparametric statistics and as such, environmentally based analyses should result in predictable assemblages of species that are useful for ecosystem-based management.

Relationship between abundance of juvenile rockfishes (Sebastes spp.) and environmental variables documented off northern California and potential mechanisms for the covariation

We estimated annual abundance of juvenile blue (Sebastes mystinus), yellowtail (S. f lavidus), and black (S. melanops) rockfish off northern California over 21 years and evaluated the relationship of abundance to oceanographic variables (sea level anomaly, nearshore temperature, and offshore Ekman transport). Although mean annual abundance was highly variable (0.01−181 fish/minute), trends were similar for the three species. Sea level anomaly and nearshore temperature had the strongest relationship with interannual variation in rockfish abundance, and offshore Ekman transport did not correlate with abundance. Oceanographic events occurring in February and March (i.e., during the larval stage) had the strongest relationship with juvenile abundance, which indicates that year-class strength is determined during the larval stage. Also of note, the annual abundance of juvenile yellowtail rockfish was positively correlated with year-class strength of adult yellowtail rockfish; this finding would indicate the importance of studying juvenile abundance surveys for management purposes.

Comparing the identification of southern California juvenile rockfishes (genus Sebastes spp.) by restriction site analysis of the mitochondrial ND3/ND4 region and by morphological characteristics

Rockfish (Sebastes spp.) juveniles are often difficult to identify by using morphological characters. This study independently applies morphological characters and a key based on mitochondrial restriction site variation to identify juvenile rockf ishes collected in southern California during juvenile rockfish surveys. Twenty-four specimens of Sebastes were examined genetically without knowledge of the morphological assignment. Seventeen fish were identified genetically as S. semicinctus, S. goodei, S. auriculatus, S. jordani, S. levis, S. rastrelliger, and S. saxicola. Identities for the remaining fish were narrowed to two or three species: 1) three fish were either S. carnatus or S. chrysomelas; 2) one fish was either S. chlorosticus, S. eos, or S. rosenblatti; and 3) three fish could have been either S. hopkinsi or S. ovalis, the latter for which we now have distinguishing mitochondrial markers. The genetic and morphological assignments concurred except for the identity of one fish that could only be narrowed down to S. hopkinsi or S. semicinctus by using morphological characters. Genetics excluded more species from multispecies groupings than did the morphological approach, especially species within the subgenus Sebastomus. Species in the genetically unresolvable groups may be similar because of recent divergence or because of interspecies introgression.

A key to selected rockfishes (Sebastes spp.) based on mitochondrial DNA restriction fragment analysis

Larval and juvenile rockfishes (Sebastes spp.) are difficult to identify using morphological characters. We developed a key based on sizes of restriction endonuclease fragments of the NADH dehydrogenase-3 and -4 (ND3/ND4) and 12S and 16S ribosomal RNA (12S/16S) mitochondrial regions. The key makes use of variation in the ND3/ND4 region. Restriction endonuclease Dde I variation can corroborate identifications, as can 12S/16S variation. The key, based on 71 species, includes most North American taxa, several Asian species, and Sebastolobus alascanus and Helicolenus hilgendorfi that are closely related to rockfishes. Fifty-eight of 71 rockfish species in our database can be distinguished unequivocally, using one to five restriction enzymes; identities of the remaining species are narrowed to small groups: 1) S. polyspinis, S. crameri, and S. ciliatus or variabilis (the two species could not be distinguished and were considered as a single species) ; 2) S. chlorostictus, S. eos, and S. rosenblatti; 3) S. entomelas and S. mystinus; 4)S. emphaeus, S. variegatus, and S. wilsoni; and 5) S. carnatus and S. chrysomelas.

Vivendo com o inimigo: competição entre os corais invasores Tubastraea spp. e a esponja Desmapsamma anchorata na Baía de Ilha Grande, RJ

Espécies invasoras têm transformado muitos ecossistemas através de mudanças na estrutura das comunidades, cadeia trófica, ciclagem de nutrientes e sedimentação. A competição interespecífica ocorre frequentemente entre espécies nativas e introduzidas, e constitui um processo determinante na eficiência da invasão. Essa competição pode acarretar em alterações no papel das espécies dentro da comunidade e alterar os processos ecossistêmicos. Os corais Tubastraea coccinea e T. tagusensis invadiram o Brasil na década de 80, e são favorecidos pela carência de predadores na biota local, sendo a esponja Desmapsamma anchorata o único organismo identificado como inibidor do crescimento e desenvolvimento desses corais. O presente estudo tem como objetivo: 1) Quantificar e classificar em cinco categorias de interação: sobrecrescimento, contorno, contato periférico, encontro com até cinco cm de distância e encontro de cinco ate dez cm de distância entre as esponjas e Tubastraea spp. na Baía de Ilha Grande, temporalmente; 2) Descrever os mecanismos utilizados na competição entre a esponja D. anchorata e os corais Tubastraea (físicos ou químicos?); 3) Descrever a dinâmica do crescimento da esponja D. anchorata com relação a fatores abióticos. Foram encontradas 37 espécies de esponjas interagindo com Tubastraea spp, sendo que apenas 12 dessas espécies interagiram mais de 10 % no total de interações. O contato periférico e a interação de até 5 cm de distância foram os tipos de interação mais encontrados. D. anchorata foi a esponja que mais teve o contato de sobreposição. Não foi observado efeitos significativos dos extratos de Tubastraea spp. sobre D. anchorata e nem dos extratos de D. anchorata sobre o metabolismo dos corais. A sobreposição foi a principal ferramenta utilizada na defesa contra o competidor, enquanto que os corais Tubastraea spp. utilizaram defesa física e provavelmente química. D. anchorata não apresentou relação entre seu crescimento e os fatores abióticos medidos e mostrou crescimento em taxas diferentes durante os meses analisados, com um pico no mês de setembro diminuindo até a sua morte, no mês de dezembro. No caso da competição entre os invasores Tubastraea spp. e a esponja D. anchorata, a hipótese de controle biótico não pode ser levada em consideração, já que os corais Tubastraea spp. têm demonstrado capacidade de se expandir e colonizar novos locais muito rapidamente. Porém, como observado no presente estudo, e em outros trabalhos, pontualmente a esponja vence na competição com os corais invasores

As aves antárticas estão livres de hemoparasitos? Um estudo de caso de pinguins (Pygoscelis spp.) e de skuas (Catharacta spp.) antárticos da Baía do Almirantado, Ilha Rei George, Antártica.

O parasitismo é uma importante força seletiva em populações, assim como a competição e a predação. Os parasitos sanguíneos podem afetar a coloração da plumagem, a seleção sexual e o sucesso reprodutivo em aves. As aves da região Antártica têm sido mencionadas na literatura como livres de hemoparasitos. A Baía do Almirantado, na Ilha Rei George, Península Antártica, é a maior Baía da região, abrigando diferentes espécies de aves durante o período reprodutivo. Dentre elas, estão duas espécies de skuas, as mais frequentes da Antártica, skua-sub-antártica (Catharacta lonnbergi) e skua-polar-do-sul (C. maccormicki) e três espécies de pinguins, pinguim-antártico (Pygoscelis antarctica), pinguim-papua (P. papua) e pinguim-de-adélia (P. adeliae). Skuas e pinguins são aves que se dispersam durante o inverno austral, podendo ser potenciais reservatórios e transmissores de parasitos, embora resultados negativos de hemoparasitos tenham sido encontrados para diversas outras aves marinhas e também para a região Antártica. O objetivo do presente trabalho foi investigar a presença de hemoparasitos em pinguins e skuas antárticos na Baía do Almirantado. Amostras de lâminas de esfregaço sanguíneo e de sangue para análises moleculares de pesquisa de Plasmodium/Haemoproteus foram coletadas em dois períodos reprodutivos, de dezembro de 2010 a março de 2011 e de dezembro de 2011 a fevereiro de 2012. Um total de 185 amostras de aves foram coletadas, incluindo 120 pinguins e 65 skuas. Skuas foram tiveram resultados negativos para hemoparasitos. As três espécies de pinguins foram positivas para Plasmodium/Haemoproteus , via técnica molecular, incluindo dois P. papua,dois P. antarctica etrês P. adeliae. Apenas um indivíduo confirmado positivo pela técnica molecular, pertencente a P. papua, foi positivo utilizando a técnica de esfregaço sanguíneo, com diagnóstico de Plasmodium sp. Não houve diferença significativa entre indivíduos machos e fêmeas das espécies parasitadas, assim como entre adultos e filhotes. As aves parasitadas (n=7), foram categorizadas abaixo do peso (n=5) e acima do peso (n=2). O presente estudo é o primeiro a relatar hemoparasitos na região Antártica e também é o primeiro registro de presença de hemoprotozoários para as três espécies de pinguins analisadas. A ausência de hemoparasitos em aves antárticas tem sido justificada pela ausência de potenciais vetores na região. Portanto, é possível que os pinguins parasitados tenham adquirido a infecção durante a dispersão por ocasião do inverno austral. No entanto, skuas antárticas também são aves migratórias, que podem atingir regiões com potenciais vetores reconhecidos, mas nunca foram diagnosticadas com hemoparasitos, o que foi reforçado pelos resultados negativos do presente estudo. Nesse caso, acredita-se que skuas, podem ter um sistema imune competente ou que a ausência de hemoparasitos nessas aves seja justificada por confinamentos filogenéticos entre parasito-hospedeiro. Entretanto, pouco se sabe sobre a existência de vetores na Antártica, rotas migratórias das aves da região e especificidade parasito-hospedeiro. Os resultados inéditos encontrados no presente estudo devem, portanto, servir como ponto de partida para o entendimento das interações parasito-hospedeiro, de forma a contribuir para a preservação do ambiente antártico.

Aspectos clínico-epidemiológicos e microbiológicos de processos infecciosos causados por Corynebacterium spp em pacientes de centro de referência oncológico Rio de Janeiro, Brasil

Os resultados permitiram a redação de quatro artigos. Aspectos microbiológicos e clínicos de corinebacterioses em pacientes com câncer observados durante cinco anos foram descritos no Artigo 1. No Artigo 2 foram apresentados casos de bacteremia causados por corinebactérias invasivas não toxigênicas em dois períodos com intervalo de sete anos. As infecções em pacientes com câncer por C. diphtheriae, causando casos clínicos atípicos foram descritas no Artigo 3, além do estudo dos principais fatores de virulência de uma cepa de C. diphtheriae isolada de infecção associada ao cateter de nefrostomia foi descrita no Artigo 4. Resumidamente no Artigo 1, além dos aspectos clínico-epidemiológicos foram avaliados os perfis de resistência aos antimicrobianos e o potencial de virulência dos micro-organismos. Em cinco anos, 932 amostras de corinebactérias, com perfis de resistência aos antimicrobianos testados, foram isoladas de pacientes com câncer. As espécies predominantes foram Corynebacterium amycolatum (44,7%), Corynebacterium minutissimum (18,3%) e Corynebacterium pseudodiphtheriticum (8,5%). O uso de catéteres de longa permanência e a neutropenia, foram às condições importantes para infecção por corinebactérias. As doenças de base mais comuns foram os tumores sólidos. Pacientes hospitalizados apresentaram risco seis vezes maior de morrer, quando relacionadas às taxas de mortalidade com 30 dias (RC= 5,5; IC 95%= 1,15-26,30; p= 0,033). As bacteremias (Artigo 2) causadas por corinebactérias foram observadas em dois períodos: 2003-2004 (n=38) e de 2012-2013 (n=24). As espécies multirresistentes C. amycolatum e Corynebacterium jeikeium foram os principais responsáveis pelos quadros de bacteremia. Havia 34 pacientes com tumores sólidos e 28 pacientes com doenças linfoproliferativas, sendo que 21 deles apresentavam neutropenia e 54 utilizavam cateter venoso central. Em 41 pacientes havia infecção relacionada ou associada aos dispositivos intravasculares. Os pacientes com bacteremia responderam ao tratamento com vancomicina após a remoção do cateter. O comportamento agressivo da neoplasia, o tempo de internação hospitalar e o uso de CVC aumentaram o risco de bacteremias por Corynebacterium spp. No Artigo 3, 17 casos de infecções atípicas causadas por Corynebacterium diphtheriae foram diagnosticadas de 1996 a 2013. A incidência de C. diphtheriae correspondeu a 15,8 casos/100.000 admissões, 465 vezes maior que a incidência de difteria na população brasileira. Sintomas toxêmicos foram observados em nove pacientes, embora quadros de difteria clássica e endocardite não fossem observados. O perfil eletroforético em campo pulsado (PFGE) demonstrou um perfil de distribuição endêmica, apesar de haver dois casos de pacientes com o mesmo perfil eletroforético sugerindo transmissão relacionada aos cuidados à saúde. A adesão em superfícies bióticas e abióticas e produção de biofilme em cateter de poliuretano (Artigo 4) foi demonstrada em C. diphtheriae não toxigênico no sítio de inserção do cateter de nefrostomia. Os dados desses artigos permitiram concluir que (i) diferentes espécies de corinebactérias multirresistentes foram capazes de causar infecções em pacientes com câncer, incluindo bacteremias; (ii) C. diphtheriae foi capaz de causar infecções graves em indivíduos imunocomprometidos, incluindo infecções relacionadas ao uso de dispositivos invasivos em populações de risco, tais como pacientes com câncer.

Removal of Sea Lettuce, Ulva spp., in Estuaries to Improve the Environments for Invertebrates, Fish, Wading Birds, and Eelgrass, Zostera marina

Mats (biomasses) of macroalgae, i.e. Ulva spp., Enteromorpha spp., Graciolaria spp., and Cladophora spp., have increased markedly over the past 50 years, and they cover much larger areas than they once did in many estuaries of the world. The increases are due to large inputs of pollutants, mainly nitrates. During the warm months, the mats lie loosely on shallow sand and mud flats mostly along shorelines. Ulva lactuca overwinters as buds attached to shells and stones, and in the spring it grows as thalli (leaf fronds). Mats eventually form that are several thalli thick. Few macroinvertebrates grow on the upper surfaces of their thalli due to toxins they produce, and few can survive beneath them. The fish, crabs, and wading birds that once used the flats to feed on the macroinvertebrates are denied these feeding grounds. The mats also grow over and kill mollusks and eelgrass, Zostera marina. An experiment was undertaken which showed that two removals of U. lactuca in a summer from a shallow flat in an estuarine cove maintained the bottom almost free of it.

The Steamer Albatross and Early Pacific Salmon, Oncorhynchus spp., Research in Alaska

The U.S. Fish Commission Steamer Albatross made its first cruise to Alaska in 1888 primarily to research the Pacific cod, Gadus macrocephalus; however, Pacific salmon Oncorhynchus spp., was also to be studied, if time permitted. In 1889, concern for salmon overharvesting prompted Congress to authorize an investigation into the habits, abundance, and distribution of Alaska’s salmon, and in 1890 the Albatross returned to Alaska. Over the next 20+ years the Albatross made many other productive and pioneering research voyages to Alaska, the last in 1914.

Características microbiológicas e clínicas das infecções por Acinetobacter spp. e Pseudomonas aeruginosa em Unidade de Terapia Intensiva Cardíaca de um Hospital Universitário do Rio de Janeiro

As infecções em cirurgia cardíaca ainda apresentam um cenário importante nas infecções associadas à assistência a saúde (IAAS), favorecendo ao paciente à aquisição de infecções por micro-organimos multirreristentes. Este trabalho teve como objetivo avaliar o perfil de resistência a antimicrobianos, verificar a presença de genes que codificam as enzimas dos tipos oxacilinases e metalo-beta-lactamases e descrever as características demográficas e clínicas dos pacientes colonziados/infectados por Acinetobacter spp. e P.aeruginosa internados no Centro de Terapia Intensiva Cardíaca do HUPE no período de 2005 a 2010. A maioria das 46 amostras de Acinetobacter spp e das 35 de P.aeruginosa foram de origem respiratória seguido de sangue. A maioria das amostras de A. baumannii apresentou altos percentuais de resistência a: ceftazidina, cefepime, piperacilina-sulbactam, ciprofloxacin, ceftriaxona e CIM ≥32 μg/mL para os carbapenêmicos. Uma amostra foi resistente a Polimixina B. O gene blaOXA-23 foi detectado em 65% das amostras e uma amostra apresentou o gene blaOXA-24. Não foram detectados os genes blaOXA-58-like e blaOXA-143. Para P. aeruginosa os percentuais de resistência para todos os antimicrobianos foram inferiores a 32%. Quatro amostras apresentaram resistência intermediária a polimixina B e nenhum gene de resistência foi detectado. Os prontuários dos pacientes foram analisados a fim de associar as características clínicas com os processos infecciosos identificados e seu desfecho clínico. Na análise por tipo de micro-organismo associado ao processo infeccioso à idade acima de 70 anos, DM e uso da ventilação mecânica por tempo prolongado foi maior no grupo dos pacientes que apresentaram infecção por P.aeruginosa. O IAM, a ICC em internações anteriores e suas complicações (choque cardiogênico e arritmia) tiveram impacto na mortalidade na série de pacientes (p<0,05). A insuficiência renal entre todas as comorbidades foi à única que teve associação com a mortalidade (OR= 8,3). Não houve associação entre a mortalidade e o micro-organismo que causou a infecção (Acinetobacter spp. p=0,3 e P.aeruginosa p=0,2) ou a resistência a carbapenêmicos (p=0,5). Foram observados dois casos de mediastinte por Acinetobacter spp. e dois por P. aeruginosa sendo um achado inédito no Brasil até o momento.

Florida's Halfbeak, Hemiramphus spp., Bait Fishery

Two species of halfbeaks, ballyhoo, Hemiramphus brasiliensis, and balao, H. balao, form the basis of a relatively small but valuable bait fishery in southeastern Florida. Halfbeak landings increased rapidly in the late 1960's but are now relatively stable (about 450,000 kg or 1 million lb annually), and their ex-vessel price is about $600,000. Fishing methods, which had changed in the late 1960's when landings increased, have changed little since the 1970's. Data from a fishery-dependent survey (1988-91) show that catch rates were highest from October to February, when catches were dominated by large ballyhoo (>200 mm or 8 inches fork length (FL)); rates were lowest from May to September, when catches contained both species in more equal numbers and the size range was greater (about 150-250 mm FL) than it was for winter landings. There was little bycatch, and only flyingfishes (Exocoetidae) and needlefishes (Belonidae) occurred consistently. Comparisons of the 1988-91 data with similar data reported from 1974 indicated that halfbeak populations have remained relatively stable.

Population Biology and Life History of the North American Menhadens, Brevoortia spp.

Four recognized species of menhaden, Brevoortia spp., occur in North American marine waters: Atlantic menhaden, B. tyrannus; Gulf menhaden, B. patronus; yellowfin menhaden. B. smithi; and finescale menhaden, B. gunteri. Three of the menhaden species are known to form two hybrid types. Members of the genus range from coastal waters of Veracruz, Mex., to Nova Scotia, Can. Atlantic and Gulf menhaden are extremely abundant within their respective ranges and support extensive purse-seine reduction (to fish meal and oil) fisheries. All menhaden species are estuarine dependent through late larval and juvenile stages. Depending on species and location within the range, spawning may occur within bays and sounds to a substantial distance offshore. Menhaden are considered to be filter-feeding, planktivorous omnivores as juveniles and adults. Menhaden eggs, immature developmental stages, and adults are potential prey for a large and diverse number of predators. North American menhadens, including two hybrids, are hosts for the parasitic isopod, Olencira praegustator, and the parasitic copepod, Lemaeenicus radiatus. Although the data are quite variable, a dome-shaped Ricker function is frequently used to describe the spawner-recruitment relationship for Atlantic and Gulf menhaden. Each of these species is treated as a single stock with respect to exploitation by the purse-seine reduction fishery. Estimates of instantaneous natural (other) mortality rates are O.45 for Atlantic menhaden and 1.1 for Gulf menhaden.

New Products and Markets for Menhaden, Brevoortia spp.

Although menhaden, Brevoortia spp., represent 23.5 percent of United States commercial fishery landings, they represent only about 2.6 percent of the total landed value of fishery products. New food products and markets are needed to increase the economic value of the menhaden resource. This paper describes investigations of menhaden as a raw material for both traditional and new forms of food products. Canned menhaden is a logical food product, but the production of a menhaden surimi with good functionality has recently been demonstrated. The U.S. Food and Drug Administration has placed partially hydrogenated menhaden oil on the GRAS list of ingredients for food products, but a decision on the status of nutritionally beneficial refined menhaden oil is not yet available. Refined menhaden oil is currently the raw material for biomedical test materials being used in research approved by the National Institutes of Health to determine the health benefits of fish oils and omega-3 fatty acids. The test materials are being produced, with strict quality controls, at the NMFS Charleston Laboratory.