Biology and morphometrics of the immature stages of Epinotia aporema on artificial diet

The objective of this work was to establish a life table for the immature stages of Epinotia aporema, as part of a wider investigation on its biological control. Insects were reared on an artificial diet at 25±1ºC and a 16:8 (light:dark) hour photoperiod. For the identification of larval instars for the study of pathogen-insect interactions under laboratory conditions, head capsule widths (HCWs) were also determined. The egg incubation period was 4.13±0.30 days, larval stage took 11.64±0.49 days, and the development time of the pupal phase was sex-dependent with 8.51±0.69 days for the females and 9.41±0.65 days for the males. Five larval instars were identified.

Fish Habitat Indicators for the Assessment of Wadeable, Warmwater Streams

Physical habitat characteristics such as stream width, depth, instream cover, and substrate composition are important environmental factors that shape Iowa’s stream fish species assemblages. The Iowa Department of Natural Resources (IDNR) stream biological assessment program collects physical habitat data to help interpret fish assemblage sampling results in order to assess stream health condition and the attainment status of designated aquatic life uses. The quantitative habitat indicators and interpretative guidelines developed in this study are designed for specific applications within the stream bioassessment program. These tools might also be useful to natural resource managers for purposes such as stream habitat improvement prioritization, goal-setting, and performance assessment.

Mineralogical alteration of artificial meteorites during atmospheric entry. The STONE-5 experiment

The generic concept of the artificial meteorite experiment STONE is to fix rock samples bearing microorganisms on the heat shield of a recoverable space capsule and to study their modifications during atmospheric re-entry. The STONE-5 experiment was performed mainly to answer astrobiological questions. The rock samples mounted on the heat shield were used (i) as a carrier for microorganisms and (ii) as internal control to verify whether physical conditions during atmospheric re-entry were comparable to those experienced by "real" meteorites. Samples of dolerite (an igneous rock), sandstone (a sedimentary rock), and gneiss impactite from Haughton Crater carrying endolithic cyanobacteria were fixed to the heat shield of the unmanned recoverable capsule FOTON-M2. Holes drilled on the back side of each rock sample were loaded with bacterial and fungal spores and with dried vegetative cryptoendoliths. The front of the gneissic sample was also soaked with cryptoendoliths. <p>The mineralogical differences between pre- and post-flight samples are detailed. Despite intense ablation resulting in deeply eroded samples, all rocks in part survived atmospheric re-entry. Temperatures attained during re-entry were high enough to melt dolerite, silica, and the gneiss impactite sample. The formation of fusion crusts in STONE-5 was a real novelty and strengthens the link with real meteorites. The exposed part of the dolerite is covered by a fusion crust consisting of silicate glass formed from the rock sample with an admixture of holder material (silica). Compositionally, the fusion crust varies from silica-rich areas (undissolved silica fibres of the holder material) to areas whose composition is "basaltic". Likewise, the fusion crust on the exposed gneiss surface was formed from gneiss with an admixture of holder material. The corresponding composition of the fusion crust varies from silica-rich areas to areas with "gneiss" composition (main component potassium-rich feldspar). The sandstone sample was retrieved intact and did not develop a fusion crust. Thermal decomposition of the calcite matrix followed by disintegration and liberation of the silicate grains prevented the formation of a melt.</p> <p>Furthermore, the non-exposed surface of all samples experienced strong thermal alterations. Hot gases released during ablation pervaded the empty space between sample and sample holder leading to intense local heating. The intense heating below the protective sample holder led to surface melting of the dolerite rock and to the formation of calcium-silicate rims on quartz grains in the sandstone sample. (c) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.</p>

Crescimento de eucalipto sob efeito de desfolhamento artificial

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos do desfolhamento total, realizado após o plantio e ao longo do primeiro ano de cultivo, sobre o crescimento de Eucalyptus grandis, desde a implantação até ao corte do povoamento. Foram avaliados cinco tratamentos: sem desfolhamento; um desfolhamento aos 56 dias após o plantio (DAP); dois desfolhamentos, aos 56 e 143 DAP; dois desfolhamentos, aos 56 e 267 DAP; e três desfolhamentos, aos 56, 143 e 278 DAP. Foram mensurados os diâmetros do tronco a 1,3 m e a altura total de 60 árvores por tratamento, em oito avaliações, do 21º ao 92º mês de cultivo. O crescimento médio em cada tratamento foi descrito por modelos de regressão não lineares e comparados por testes de identidade para comparar as tendências entre a testemunha e os demais tratamentos. O desfolhamento causou reduções significativas nas taxas de crescimento em diâmetro e altura das plantas, e diminuição expressiva no faturamento ao final da rotação, mesmo quando realizado uma única vez, no início do plantio. Maiores danos, no entanto, foram verificados após consecutivos desfolhamentos ao longo do primeiro ano de cultivo. A manutenção de áreas que tenham sofrido desfolhamento total na fase inicial de plantio pode tornar-se uma medida economicamente inviável.

Produtividade e qualidade de frutos de cultivares de maracujazeiro-amarelo com ou sem polinização artificial

O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da polinização artificial na produtividade e qualidade de frutos de cultivares de maracujazeiro-amarelo. Foram utilizadas sete cultivares comerciais de maracujazeiro-amarelo, em dois experimentos realizados na região de Tangará da Serra, MT, em delineamento de blocos ao acaso, com cinco repetições e parcelas constituídas por duas linhas de quatro plantas. No primeiro experimento, a polinização foi natural; no segundo, foi realizada a polinização artificial, duas vezes por semana. O plantio foi feito no dia 11 de janeiro de 2010 e as colheitas no período de julho de 2010 à março de 2011. A polinização artificial aumentou a produtividade de todas as cultivares, mas estas apresentaram diferentes sensibilidades à técnica. Quando a polinização artificial foi utilizada, as cultivares FB 100, FB 200 e BRS Ouro Vermelho tiveram maior rendimento do que IAC 275, IAC 277, BRS Sol do Cerrado e BRS Gigante Amarelo. A polinização artificial aumenta a produtividade, a massa de fruto, o diâmetro e comprimento de fruto e a percentagem de polpa, e reduz a espessura de casca. Há indicação de forte interação genótipo por ambiente, quanto à produtividade das cultivares avaliadas.

Fertilidade de fêmeas Nelore após inseminação artificial em tempo fixo conforme a contagem de folículos antrais

O objetivo deste trabalho foi determinar o efeito do número de folículos antrais sobre as taxas de concepção de fêmeas Nelore, em programa de inseminação artificial em tempo fixo (IATF). Para isso, 481 fêmeas foram submetidas a um protocolo de IATF e avaliadas quanto à contagem de folículos antrais (CFA) e ao diagnóstico de gestação. Os animais foram agrupados nas categorias de CFA baixa (<34 folículos), intermediária (34-53) e alta (>53). Não houve diferença entre as taxas de concepção obtidas nas categorias de CFA em IATF com uso de gonadotrofina coriônica.

Comparative demography of the exotic Harmonia axyridis with other aphidophagous coccinellids reared on artificial diet

The objective of this work was to compare biological aspects and life table parameters of the coccinellids Harmonia axyridis, Cycloneda sanguineaand Hippodamia convergens. Insects were fed eggs of Anagasta kuehniella, and reared at 24.5±1ºC, 70±10% relative humidity, with a 12 hour photophase. Hippodamia convergenstook about 1.6 day to complete development, longer than H. axyridis, and 2.4 day longer than C. sanguinea.At immature stages, H. axyridisexhibited the highest survival percentage (49.2%), in comparison to the other coccinellids. For mean adult longevity, H. convergenswas deficient, in comparison with the other species. Mean period of pre oviposition was the longest in C. sanguinea; the longest oviposition time occurred for H. axyridis; and the post oviposition period was similar between the coccinellids. Considering the reproductive parameters, H. axyridisshowed the best performance in all aspects. For life table, the values of H. convergenswere higher than, although close, to those of H. axyridis. Nevertheless, the high net reproductive rate of H. axyridis showed this species potential to increase population size. The biological characteristics of the exotic H. axyridis favors its invasion and establishment in Brazil, corroborating results noticed in other countries.

Biologia e tabela de vida de fertilidade da broca-do-morangueiro criada em dieta artificial

O objetivo deste trabalho foi determinar os parâmetros biológicos e a tabela de vida de fertilidade da broca-do-morangueiro (Lobiopa insularis) criada em dieta artificial à base de frutos de morangueiro, em condições de laboratório. A duração e a viabilidade média dos períodos embrionário, larval, pupal e ovo-adulto foram de: 4,1±1,5 dias e 80,6%; 22,2±5,0 dias e 60%; 10,8±2,3 dias e 90%; e 37,1±8,8 dias e 43,5%, respectivamente. Os períodos de pré-oviposição, oviposição e pós-oviposição foram de 96±18,9, 133±27,5 e 77±16,3 dias. A longevidade de machos (271±20,7 dias) foi menor do que a de fêmeas (318±14,9 dias). Há potencial de utilização de dieta artificial à base de morangos para a multiplicação da broca-do-morangueiro em laboratório.

Predicting chick body mass by artificial intelligence-based models

The objective of this work was to develop, validate, and compare 190 artificial intelligence-based models for predicting the body mass of chicks from 2 to 21 days of age subjected to different duration and intensities of thermal challenge. The experiment was conducted inside four climate-controlled wind tunnels using 210 chicks. A database containing 840 datasets (from 2 to 21-day-old chicks) - with the variables dry-bulb air temperature, duration of thermal stress (days), chick age (days), and the daily body mass of chicks - was used for network training, validation, and tests of models based on artificial neural networks (ANNs) and neuro-fuzzy networks (NFNs). The ANNs were most accurate in predicting the body mass of chicks from 2 to 21 days of age after they were subjected to the input variables, and they showed an R² of 0.9993 and a standard error of 4.62 g. The ANNs enable the simulation of different scenarios, which can assist in managerial decision-making, and they can be embedded in the heating control systems.

Local adaptation and life history traits evolution in heterogeneous environment : an empirical example in the freshwater snail, Galba truncatula

Abstract: To understand the processes of evolution, biologists are interested in the ability of a population to respond to natural or artificial selection. The amount of genetic variation is often viewed as the main factor allowing a species to answer to selection. Many theories have thus focused on the maintenance of genetic variability. Ecologists and population geneticists have long-suspected that the structure of the environment is connected to the maintenance of diversity. Theorists have shown that diversity can be permanently and stably maintained in temporal and spatial varying environment in certain conditions. Moreover, varying environments have been also theoretically demonstrated to cause the evolution of divergent life history strategies in the different niches constituting the environment. Although there is a huge number of theoretical studies selection and on life history evolution in heterogeneous environments, there is a clear lack of empirical studies. The purpose of this thesis was to. empirically study the evolutionary consequences of a heterogeneous environment in a freshwater snail Galba truncatula. Indeed, G. truncatula lives in two habitat types according the water availability. First, it can be found in streams or ponds which never completely dry out: a permanent habitat. Second, G. truncatula can be found in pools that freeze during winter and dry during summer: a temporary habitat. Using a common garden approach, we empirically demonstrated local adaptation of G. truncatula to temporary and permanent habitats. We used at first a comparison of molecular (FST) vs. quantitative (QST) genetic differentiation between temporary and permanent habitats. To confirm the pattern QST> FST between habitats suggesting local adaptation, we then tested the desiccation resistance of individuals from temporary and permanent habitats. This study confirmed that drought resistance seemed to be the main factor selected between habitats, and life history traits linked to the desiccation resistance were thus found divergent between habitats. However, despite this evidence of selection acting on mean values of traits between habitats, drift was suggested to be the main factor responsible of variation in variances-covariances between populations. At last, we found life history traits variation of individuals in a heterogeneous environment varying in parasite prevalence. This thesis empirically demonstrated the importance of heterogeneous environments in local adaptation and life history evolution and suggested that more experimental studies are needed to investigate this topic. Résumé: Les biologistes se sont depuis toujours intéressés en l'aptitude d'une population à répondre à la sélection naturelle. Cette réponse dépend de la quantité de variabilité génétique présente dans cette population. Plus particulièrement, les théoriciens se sont penchés sur la question du maintient de la variabilité génétique au sein d'environnements hétérogènes. Ils ont alors démontré que, sous certaines conditions, la diversité génétique peut se maintenir de manière stable et permanente dans des environnements variant au niveau spatial et temporel. De plus, ces environments variables ont été démontrés comme responsable de divergence de traits d'histoire de vie au sein des différentes niches constituant l'environnement. Cependant, malgré ce nombre important d'études théoriques portant sur la sélection et l'évolution des traits d'histoire de vie en environnement hétérogène, les études empiriques sont plus rares. Le but de cette thèse était donc d'étudier les conséquences évolutives d'un environnement hétérogène chez un esgarcot d'eau douce Galba truncatula. En effet, G. truncatula est trouvé dans deux types d'habitats qui diffèrent par leur niveau d'eau. Le premier, l'habitat temporaire, est constitué de flaques d'eau qui peuvent s'assécher pendant l'été et geler pendant l'hiver. Le second, l'habitat permanent, correspond à des marres ou à des ruisseaux qui ont un niveau d'eau constant durant toute l'année. Utilisant une approche expérimentale de type "jardin commun", nous avons démontré l'adaptation locale des individus à leur type d'habitat, permanent ou temporaire. Nous avons utilisé l'approche Fsr/QsT qui compare la différentiation génétique moléculaire avec la différentiation génétique quantitative entre les 2 habitats. Le phénomène d'adapation locale démontré par QsT > FsT, a été testé experimentalement en mesurant la résistance à la dessiccation d'individus d'habitat temporaire et permanent. Cette étude confirma que la résistance à la sécheresse a été sélectionné entre habitats et que les traits responsables de cette resistance sont différents entre habitats. Cependant si la sélection agit sur la valeur moyenne des traits entre habitats, la dérive génétique semble être le responsable majeur de la différence de variances-covariances entre populations. Pour finir, une variation de traits d'histoire de vie a été trouvée au sein d'un environnement hétérogène constitué de populations variants au niveau de leur taux de parasitisme. Pour conclure, cette thèse a donc démontré l'importance d'un environnement hétérogène sur l'adaptation locale et l'évolution des traits d'histoire de vie et suggère que plus d'études empiriques sur le sujet sont nécessaires.

Paediatric bi-ventricular external assist device based on artificial muscles

Objective: Existing VADs are single-ventricle pumps needing anticoagulation. We developed a bi ventricular external assist device that reproduces the physiological heart muscle movement completely avoiding anticoagulants. Methods: The device has a carbon fibre skeleton fitting a 30-40 kg patient's heart, to which a Nitinol based artificial muscle is connected. The artificial muscle wraps both ventricles. The strength of the Nitinol fibres is amplified by a pivot articulation in contact with the ventricle wall. The fibres are electrically driven and a dedicated control unit has been developed. We assessed hemodynamic performances of this device using a previously described dedicated bench test. Volume ejected and pressure gradient has been measured with afterload ranging from 25 to 50mmHg. Results: With anafterload of 50mmHg the system has an ejection fraction (EF) of 10% on the right side and 8% on the left side. The system is able to generate a systolic ejection of 5,5 ml on the right side and 4,4 ml on the left side. With anafterload of 25mmHg the results are reduced of about 20%. The activation frequency is 80/minute resulting in a total volume displacement of 440 ml/minute on the right side and 352 ml/minute on the left side. Conclusions: The artificial muscle follows Starling's law as the ejected volume increases when afterload increases. These preliminary studies confirmed the possibility of improving the EF of a failing heart using artificial muscle for external cardiac compression. This device could be helpful in weaning CPB and/or for short-term cardio-circulatory support in paediatric population with cardiac failure.

Polinização natural e artificial da cherimóia (Annona cherimola Mill.) no Estado de São Paulo

Para estudar o método de polinização da cherimóia (Annona cherimola Mill.) que produza frutos em maior quantidade e melhor qualidade, instalou-se experimento em Pedra Bela - SP, a 1150 metros de altitude. As plantas eram de pé-franco, de 20 anos de idade. O experimento foi realizado em dois períodos, tendo o primeiro se iniciado em novembro de 1999 e finalizado em junho de 2000; o segundo iniciou-se em novembro de 2000 e encerrado em junho de 2001. A montagem do experimento foi efetuada no delineamento de blocos ao acaso, com 3 tratamentos e 12 repetições. Os tratamentos foram os seguintes: 1) polinização natural; 2) polinização manual cruzada; 3) autopolinização (flores ensacadas). As plantas dos blocos foram polinizadas em diferentes dias. Avaliaram-se o vingamento dos frutos 10 dias após a polinização e a quantidade dos frutos com conformação perfeita ou defeituosa aos 40 dias. Após a colheita, os frutos foram pesados individualmente. Foram também amostrados dois frutos de cada bloco (em 1999) e três (em 2000), para as seguintes determinações: massa das sementes e da polpa, número de sementes por 100 gramas de polpa. A polinização artificial proporcionou maior vingamento de frutos (61,2% e 50,4%) em relação à polinização natural (19,6% e 3,3%), nos anos de 1999 e 2000, respectivamente. Foi mais efetiva quando realizada sob condições de temperatura variando de 17 ºC até 22 ºC e umidade relativa do ar entre 70 e 80 %. Verificou-se também aumento da porcentagem de frutos perfeitos (em 2000), da massa do fruto e do índice de sementes/100 g de polpa dos frutos polinizados artificialmente em relação aos polinizados naturalmente.

Efeito de horários de polinização artificial no pegamento e qualidade de frutos de pinha (Annona squamosa L.)

O Brasil tem se destacado como grande produtor de frutas, especialmente a pinha. A cultura é encontrada desde o norte do país até o estado de São Paulo. Atualmente, o cultivo desta fruteira se espalhou, com a ocorrência de grandes áreas em vários estados brasileiros. A polinização inadequada é um dos fatores limitantes na produção comercial destes frutos. Com o objetivo de estudar os efeitos da polinização artificial foram utilizadas 20 plantas provenientes de um pomar comercial de pinha localizado no município de Nova Porteirinha, Minas Gerais. As flores foram polinizadas no estádio de fêmea por meio do uso de um pincel número dois. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado. Os tratamentos foram compostos de seis horários de polinização (5, 6, 7, 8, 9 e 10 horas), com cinco repetições, utilizando-se 10 flores por parcela. Foram avaliados a porcentagem de pegamento dos frutos, o comprimento, o diâmetro e o peso dos frutos, a porcentagem de frutos desuniformes, o peso da casca, polpa e sementes, o número de sementes e o teor de sólidos solúveis totais. Os melhores tratamentos para as características de peso de frutos e porcentagem de pegamento foram obtidos entre 6 e 10 horas. O teor de sólidos solúveis totais não foi afetado. Foram detectadas correlações positivas e significativas para os seguintes pares de caracteres: peso de fruto e diâmetro e peso de fruto e peso de casca.