Confirmation of the existence of alloparasitoids in nature - host relationships of an Australian Coccophagus species that parasitizes mealy bugs

Heteronomous hyperparasitoids are parasitic wasps with sex-related host relationships that are unique to a group of genera in the chalcidoid family Aphelinidae. Females are primary parasitoids of various sedentary bugs (mainly, scale insects, mealy bugs, and whiteflies). Males, in contrast, are hyperparasitic, and they frequently develop at the expense of female conspecifics. Alloparasitoids constitute a special category of heteronomous hyperparasitoids, for their males never develop through female conspecifics. The existence of alloparasitic host relationships and the utility of the category 'alloparasitoid' have both been questioned. Here, we present results that confirm the existence of the alloparasitic way of life among heteronomous aphelinids. We investigated an undescribed species of Coccophagus (Hymenoptera: Aphelinidae), an Australian parasitoid that attacks the introduced lantana mealy bug, Phenacoccus parvus Morrison (Homoptera: Pseudococcidae), in Queensland. A year-long field survey regularly returned large numbers of female Coccophagus spec. near gurneyi individuals from P. parvus (total n = 4212), but only few males (n = 11). Males emerged from samples only when the encyrtid parasitoid Anagyrus diversicornis (Howard) (Hymenoptera: Encyrtidae) was present in samples in relatively high numbers. Laboratory oviposition tests confirmed that A. diversicornis is a male host and showed that males do not develop at the expense of conspecific females. Other studies show that males are attracted in numbers to virgin females held in cages above mealy bug-infested Lantana montevidensis (Spreng.) Briq. (Verbenaceae) in the field, demonstrating that they are common in the population as a whole. This confirms that the males need hosts other than conspecific females and that their usual hosts are present outside of the lantana/P. parvus system. The implications of these results for developing a realistic classification of heteronomous host relationships are discussed.

La perception du temps et sa modulation par la température chez les guêpes parasitoïdes

Les modèles d'optimalité postulent que les animaux en quête de ressources utilisent le taux de gain de valeur adaptative pour optimiser plusieurs comportements tels que la répartition du temps lors de l’exploitation d‘un agrégat et l'investissement en progénitures. Bien que la durée de plusieurs comportements doit être régulée, peu d’évidences de la perception du temps sont actuellement disponibles pour les insectes et aucune pour les guêpes parasitoïdes, et ce malgré leur importance en tant que modèles écologiques. De plus, puisque les guêpes parasitoïdes sont poïkilothermes, cette capacité pourrait être affectée par la température. Nous avons supposé que les guêpes parasitoïdes auraient la capacité de percevoir le temps, à la fois de façon prospective (mesure du temps écoulé) et rétrospective (durée d'un événement passé), afin d'optimiser les décisions liées à l'exploitation d’agrégats d’hôtes et à la reproduction. Nous avons également émis l'hypothèse que la température aurait une incidence sur la perception du temps des guêpes parasitoïdes. Pour la mesure prospective du temps, nous avons utilisé la capacité d’apprentissage associatif de Microplitis croceipes (Hymenoptera: Braconidae). Les guêpes ont été entraînées à associer une odeur à la durée d'un intervalle entre des hôtes. Après leur entraînement, elles ont été testées dans un tunnel de vol avec un choix d’odeurs. Les guêpes ont choisi majoritairement l'odeur associée à l'intervalle de temps auquel elles étaient testées. Nous avons également investigué le rôle de la dépense énergétique sur la mesure du temps. Suite à une restriction de mouvement des guêpes pendant l'intervalle de temps entre les hôtes, elles choisissaient aléatoirement dans le tunnel de vol. L'absence de dépense énergétique les aurait rendues incapables de mesurer le temps. La dépense d'énergie est donc un substitut essentiel pour mesurer le temps. Pour la mesure rétrospective du temps, nous avons utilisé le processus d'évaluation de l'hôte de Trichogramma euproctidis (Hymenoptera: Trichogrammatidae). Certains trichogrammes utilisent la durée du transit initial sur l'œuf hôte afin d’en évaluer la taille et d’ajuster le nombre d’œufs à y pondre. Nous avons augmenté artificiellement la durée de transit initiale de T. euproctidis en suspendant l'œuf hôte pour le faire paraître plus gros qu'un œuf de taille similaire. Une augmentation de la durée de transit initiale a augmenté la taille de la ponte. Ceci démontre la capacité de T. euproctidis de mesurer la durée du transit initial, et donc d’une mesure du temps rétrospective. Pour déterminer si la température modifie la mesure du temps dans les espèces poïkilothermes, nous avons utilisé le comportement d’exploitation d’agrégats d’hôtes de T. euproctidis. Les modèles d’optimalités prédisent que les guêpes devraient rester plus longtemps et quitter à un faible taux de gain de valeur adaptative suite à un déplacement de longue durée plutôt que pour un déplacement de courte durée. Nous avons testé l'impact d'un déplacement de 24 h à différentes températures sur l'exploitation d’agrégats d’hôtes. Un déplacement à température chaude augmente le temps de résidence dans l’agrégat et diminue le taux de gain de valeur adaptative au moment de quitter ; ces comportements sont associés à un trajet de longue durée. L'inverse a été observé lors d’un déplacement à une température froide. Les températures chaude et froide ont modulé la mesure du temps en accélérant ou ralentissant l'horloge biologique, faisant paraître le déplacement respectivement plus long ou plus court qu’il ne l’était réellement. Ces résultats démontrent clairement que les guêpes parasitoïdes ont la capacité de mesurer le temps, autant rétrospectivement que prospectivement. Des preuves directes de leur capacité sont maintenant disponibles pour au moins deux espèces de guêpes parasitoïdes, une composante essentielle des modèles d'optimalité. Le rôle de la dépense énergétique dans la mesure du temps a aussi été démontré. Nos résultats fournissent également la preuve de l'impact de la température sur la perception du temps chez les insectes. L'utilisation de la dépense énergétique en tant que proxy pour mesurer le temps pourrait expliquer une partie de sa thermosensibilité, puisque les guêpes parasitoïdes sont poïkilothermes. Cette mesure du temps sensible à la température pourrait affecter des stratégies de lutte biologique. Sur le terrain, au début de la journée, la température de l'air sera similaire à la température de l'air autour des plantes infestées par des parasites, alors qu'elle sera plus chaude pendant la journée. En lutte biologique augmentative, les guêpes parasitoïdes libérées resteraient plus longtemps dans les agrégats d’hôtes que celles relâchées en début de journée.

La perception du temps et sa modulation par la température chez les guêpes parasitoïdes

Les modèles d'optimalité postulent que les animaux en quête de ressources utilisent le taux de gain de valeur adaptative pour optimiser plusieurs comportements tels que la répartition du temps lors de l’exploitation d‘un agrégat et l'investissement en progénitures. Bien que la durée de plusieurs comportements doit être régulée, peu d’évidences de la perception du temps sont actuellement disponibles pour les insectes et aucune pour les guêpes parasitoïdes, et ce malgré leur importance en tant que modèles écologiques. De plus, puisque les guêpes parasitoïdes sont poïkilothermes, cette capacité pourrait être affectée par la température. Nous avons supposé que les guêpes parasitoïdes auraient la capacité de percevoir le temps, à la fois de façon prospective (mesure du temps écoulé) et rétrospective (durée d'un événement passé), afin d'optimiser les décisions liées à l'exploitation d’agrégats d’hôtes et à la reproduction. Nous avons également émis l'hypothèse que la température aurait une incidence sur la perception du temps des guêpes parasitoïdes. Pour la mesure prospective du temps, nous avons utilisé la capacité d’apprentissage associatif de Microplitis croceipes (Hymenoptera: Braconidae). Les guêpes ont été entraînées à associer une odeur à la durée d'un intervalle entre des hôtes. Après leur entraînement, elles ont été testées dans un tunnel de vol avec un choix d’odeurs. Les guêpes ont choisi majoritairement l'odeur associée à l'intervalle de temps auquel elles étaient testées. Nous avons également investigué le rôle de la dépense énergétique sur la mesure du temps. Suite à une restriction de mouvement des guêpes pendant l'intervalle de temps entre les hôtes, elles choisissaient aléatoirement dans le tunnel de vol. L'absence de dépense énergétique les aurait rendues incapables de mesurer le temps. La dépense d'énergie est donc un substitut essentiel pour mesurer le temps. Pour la mesure rétrospective du temps, nous avons utilisé le processus d'évaluation de l'hôte de Trichogramma euproctidis (Hymenoptera: Trichogrammatidae). Certains trichogrammes utilisent la durée du transit initial sur l'œuf hôte afin d’en évaluer la taille et d’ajuster le nombre d’œufs à y pondre. Nous avons augmenté artificiellement la durée de transit initiale de T. euproctidis en suspendant l'œuf hôte pour le faire paraître plus gros qu'un œuf de taille similaire. Une augmentation de la durée de transit initiale a augmenté la taille de la ponte. Ceci démontre la capacité de T. euproctidis de mesurer la durée du transit initial, et donc d’une mesure du temps rétrospective. Pour déterminer si la température modifie la mesure du temps dans les espèces poïkilothermes, nous avons utilisé le comportement d’exploitation d’agrégats d’hôtes de T. euproctidis. Les modèles d’optimalités prédisent que les guêpes devraient rester plus longtemps et quitter à un faible taux de gain de valeur adaptative suite à un déplacement de longue durée plutôt que pour un déplacement de courte durée. Nous avons testé l'impact d'un déplacement de 24 h à différentes températures sur l'exploitation d’agrégats d’hôtes. Un déplacement à température chaude augmente le temps de résidence dans l’agrégat et diminue le taux de gain de valeur adaptative au moment de quitter ; ces comportements sont associés à un trajet de longue durée. L'inverse a été observé lors d’un déplacement à une température froide. Les températures chaude et froide ont modulé la mesure du temps en accélérant ou ralentissant l'horloge biologique, faisant paraître le déplacement respectivement plus long ou plus court qu’il ne l’était réellement. Ces résultats démontrent clairement que les guêpes parasitoïdes ont la capacité de mesurer le temps, autant rétrospectivement que prospectivement. Des preuves directes de leur capacité sont maintenant disponibles pour au moins deux espèces de guêpes parasitoïdes, une composante essentielle des modèles d'optimalité. Le rôle de la dépense énergétique dans la mesure du temps a aussi été démontré. Nos résultats fournissent également la preuve de l'impact de la température sur la perception du temps chez les insectes. L'utilisation de la dépense énergétique en tant que proxy pour mesurer le temps pourrait expliquer une partie de sa thermosensibilité, puisque les guêpes parasitoïdes sont poïkilothermes. Cette mesure du temps sensible à la température pourrait affecter des stratégies de lutte biologique. Sur le terrain, au début de la journée, la température de l'air sera similaire à la température de l'air autour des plantes infestées par des parasites, alors qu'elle sera plus chaude pendant la journée. En lutte biologique augmentative, les guêpes parasitoïdes libérées resteraient plus longtemps dans les agrégats d’hôtes que celles relâchées en début de journée.

Vegetable wasps and plant worms : a popular history of entomogenous fungi, or fungi parasitic upon insects /

Includes indexes.

Sequence analysis and expression of a virus-like particle protein,VLP2, from the parasitic wasp Venturia canescens

Endoparasitoid wasps produce maternal protein secretions, which are transported into the body of insect hosts at oviposition to regulate host physiology for successful development of their offspring. Venturia canescens calyx fluid contains so-called virus-like particles (VLPs) that are essential for immune evasion of the developing parasitoid inside the host. VLPs consist of four major proteins. In this paper, we describe the isolation and molecular cloning of a gene (vlp2) that is a constituent of VLPs and discuss its possible role in VLP structure and function.

Colonization sequence of non-pollinating fig wasps associated with Ficus citrifolia in Brazil

Mutualisms, such as the fig-agaonid wasp association, are susceptible to colonization by parasitic species, which exploit the resources involved therein. In most cases, they oviposit into the figs from outside without providing any pollination service. In this study, we used several different methods (adhesive traps and direct standardized field observations) to assess the colonization sequence of a diverse fig wasp fauna associated with Ficus citrifolia, section Americana, in Brazil. They consistently showed a temporal partitioning in colonization among non-pollinating fig wasp species. Idarnes species belonging to the flavicollis and incerta groups colonized figs just before or during the fig receptive phase. In contrast, Idarnes females belonging to the carme group oviposited one to three weeks later, mainly in the middle of the inter-floral phase. Eurytoma, Heterandrium, Physothorax and Torymus were later colonizers, and laid eggs either in the middle or during the late inter-floral phase. The results suggest that these Neotropical fig wasps have different strategies of resource exploitation, even among species belonging to the same genus.

Sex allocation and local mate competition in Old World non-pollinating fig wasps

The populations of many species are structured such that mating is not random and occurs between members of local patches. When patches are founded by a single female and all matings occur between siblings, brothers may compete with each other for matings with their sisters. This local mate competition (LMC) selects for a female-biased sex ratio, especially in species where females have control over offspring sex, as in the parasitic Hymenoptera. Two factors are predicted to decrease the degree of female bias: (1) an increase in the number of foundress females in the patch and (2) an increase in the fraction of individuals mating after dispersal from the natal patch. Pollinating fig wasps are well known as classic examples of species where all matings occur in the local patch. We studied non-pollinating fig wasps, which are more diverse than the pollinating fig wasps and also provide natural experimental groups of species with different male morphologies that are linked to different mating structures. In this group of wasps, species with wingless males mate in the local patch (i.e. the fig fruit) while winged male species mate after dispersal. Species with both kinds of male have a mixture of local and non-local mating. Data from 44 species show that sex ratios (defined as the proportion of males) are in accordance with theoretical predictions: wingless male species < wing-dimorphic male species < winged male species. These results are also supported by a formal comparative analysis that controls for phylogeny. The foundress number is difficult to estimate directly for non-pollinating fig wasps but a robust indirect method leads to the prediction that foundress number, and hence sex ratio, should increase with the proportion of patches occupied in a crop. This result is supported strongly across 19 species with wingless males, but not across 8 species with winged males. The mean sex ratios for species with winged males are not significantly different from 0.5, and the absence of the correlation observed across species with wingless males may reflect weak selection to adjust the sex ratio in species whose population mating structure tends not to be subdivided. The same relationship is also predicted to occur within species if individual females adjust their sex ratios facultatively. This final prediction was not supported by data from a wingless male species, a male wing-dimorphic species or a winged male species.

Removing symbiotic Wolbachia bacteria specifically inhibits oogenesis in a parasitic wasp

Wolbachia are bacteria that live in the cells of various invertebrate species to which they cause a wide range of effects on physiology and reproduction. We investigated the effect of Wolbachia infection in the parasitic wasp, Asobara tabida Nees (Hymenoptera, Braconidae). In the 13 populations tested, all individuals proved to be infected by Wolbachia. The removal of Wolbachia by antibiotic treatment had a totally unexpected effect—aposymbiotic female wasps were completely incapable of producing mature oocytes and therefore could not reproduce. In contrast, oogenesis was not affected in treated Asobara citri, a closely related species that does not harbor Wolbachia. No difference between natural symbiotic and cured individuals was found for other adult traits including male fertility, locomotor activity, and size, indicating that the effect on oogenesis is highly specific. We argue that indirect effects of the treatments used in our study (antibiotic toxicity or production of toxic agents) are very unlikely to explain the sterility of females, and we present results showing a direct relationship between oocyte production and Wolbachia density in females. We conclude that Wolbachia is necessary for oogenesis in these A. tabida strains, and this association would seem to be the first example of a transition from facultative to obligatory symbiosis in arthropod–Wolbachia associations.

Apedunculata discoidea gen. n., sp. n. (Monogenea: Dactylogyridae) parasitic on Prochilodus lineatus (Valenciennes, 1837) (Characiformes: Prochilodontidae) from southeastern Brazil

A new species of dactylogyrid monogenean, Apedunculata discoidea gen. n., sp. n. is described and illustrated from the gills of the freshwater fish Prochilodus lineatus (Valenciennes, 1837) in pisciculture ponds from Pirassununga, São Paulo, Brazil. Diagnostic characters of the new genus and species are: 1) vagina dextrolateral slightly sclerotised, opening anteriorly at level of copulatory complex; 2) copulatory organ coiled with two counterclockwise rings; 3) Accessory piece distal and not articulated; 4) body disk-shaped, lacking a peduncle.

A new genus and a new species of Clausiidae (Crustacea, Copepoda) parasitic on Dipolydora armata (Polychaeta, Spionidae) in Brazil

A new genus and species of parasitic copepod (Clausiidae), Spionicola mystaceus, associated with the polychaete Dipolydora armata (Spionidae) is described and figured. The new copepod has an elongate body, 5-segmented antennule, 2-segmented rami on legs 1 and 2, 2 spines representing leg 3, no leg 4, leg 5 well developed and reduced armature elements on feeding limbs. The host is a mollusk-shell borer, collected off São Sebastião Island, State of São Paulo, Brazil.

Bait and Habitat Preferences, and Temporal Variability of Social Wasps (Hymenoptera: Vespidae) Attracted to Vertebrate Carrion

In addition to feeding on carrion tissues and fluids, social wasps can also prey on immature and adult carrion flies, thereby reducing their populations and retarding the decomposition process of carcasses. In this study, we report on the occurrence and behavior of social wasps attracted to vertebrate carrion. The collections were made monthly from September 2006 to October 2007 in three environments (rural, urban, and forest) in six municipalities of southeast Brazil, using baited bottle traps. We collected Agelaia pallipes (Olivier, 1791) (n = 143), Agelaia vicina (Saussure, 1854) (n = 106), Agelaia multipicta (Haliday, 1836) (n = 18), and Polybia paulista Ihering, 1896 (n = 3). The wasps were observed feeding directly on the baits and preying on adult insects collected in the traps. Bait and habitat associations, temporal variability of social wasps, and possible forensic implications of their actions are discussed.

Fauna of plant-parasitic nematodes in natural and cultivated areas of the Amazon forest, Mato Grosso State, Brazil

The aim of this work was to study the diversity of the fauna of plant-parasitic nematodes in preserved areas of the Amazon forest, Mato Grosso state (MT), and to assess the effect of agricultural land use on plant-parasitic nematode communities. Soil and root samples were collected in each location in the late spring during the rainy season of 2005, in two areas of primary vegetation in Nova Maringa (Northwest) and Guaranta do Norte (North) and two adjacent areas planted with teak trees (Tectona grandis) and pasture (Brachiaria brizantha). Four-teen taxa of plant-parasitic nematodes were identified at species level: Discocriconemella degrissei, D. limitanea, Dolichodorus minor, Helicotylenchus erythrinae, H. pseudorobustus, Meloidogyne exigua, M javanica, Mesocriconema ornata, Paratrichodorus minor, Pratylenchus loosi, P zeae, Rotylenchus caudaphasmidius, Xiphinema ensiculiferum and X luci (for the first report of this in Brazil) and five at genus level (Atalodera sp., Hemicriconemoides sp., Meloidogyne sp., Paratylenchus sp., and Trophotylenchulus sp). These taxa, mainly those from primary vegetation, belong to families with different parasitic behavior, probably due to great plant diversity in the Amazon forest. Comparison between the two preserved areas revealed low index of similarity, as a consequence of the endemic flora in the Amazon forest, and no similarity was observed between preserved native vegetation and adjacent cultivated areas, demonstrating the high influence of agricultural activity on the plant-parasitic nematode communities. There is evidence of recent introduction of plant-parasitic nematodes in these cultivated areas; therefore measures should be taken to prevent the loss of economic sustainability in Amazonian soils. Keywords: abundance, Amazonia, diversity, Brachiaria brizantha, plant-parasitic nematode fauna, Tectona grandis.

Humans, dogs and parasitic zoonoses - Unravelling the relationships in a remote endemic community in Northeast India using molecular tools

Canine parasitic zoonoses pose a continuing public health problem, especially in developing countries and communities that are socioeconomically disadvantaged. Our study combined the use of conventional and molecular epidemic, logical tools to determine the role of dogs in transmission of gastrointestinal (GI) parasites such as hookworms, Giardia and Ascaris in a parasite endemic teagrowing community in northeast India. A highly sensitive and specific molecular tool was developed to detect and differentiate the zoonotic species of canine hookworm eggs directly from faeces. This allowed epidemiological screening of canine hookworm species in this community to be conducted with ease and accuracy. The zoonotic potential of canine Giardia was also investigated by characterising Giardia duodenalis recovered from humans and dogs living in the same locality and households at three different loci. Phylogenetic and epidemiological analysis provided compelling evidence to support the zoonotic transmission of canine Giardia. Molecular tools were also used to identify the species of Ascaris egg present in over 30% of dog faecal samples. The results demonstrated the role of dogs as a significant disseminator and environmental contaminator of Ascaris lumbricoides in communities where promiscuous defecation practices exist. Our study demonstrated the usefulness of combining conventional and molecular parasitological and epidemiological tools to help solve unresolved relationships with regards to parasitic zoonoses.

Organization, evolution and transcriptional profile of hexamerin genes of the parasitic wasp Nasonia vitripennis (Hymenoptera: Pteromalidae)

Hexamerins and prophenoloxidases (PPOs) proteins are members of the arthropod-haemocyanin superfamily. In contrast to haemocyanin and PPO, hexamerins do not bind oxygen, but mainly play a role as storage proteins that supply amino acids for insect metamorphosis. We identified seven genes encoding hexamerins, three encoding PPOs, and one hexamerin pseudogene in the genome of the parasitoid wasp Nasonia vitripennis. A phylogenetic analysis of hexamerins and PPOs from this wasp and related proteins from other insect orders suggests an essentially order-specific radiation of hexamerins. Temporal and spatial transcriptional profiles of N. vitripennis hexamerins suggest that they have physiological functions other than metamorphosis, which are arguably coupled with its lifestyle.

Temporal dynamic of the relationship between the parasitic isopod Aporobopyrus curtatus (Crustacea: Isopoda: Bopyridae) and the anomuran crab Petrolisthes armatus (Crustacea: Decapoda: Porcellanidae) in southern Brazil

The prevalence of the parasite Aporobopyrus curtatus in Petrolisthes armatus from southern Brazil was determined, and the effect the parasite had on host reproduction was evaluated. Of all 775 crabs sampled in Araca region from March 2005 to July 2006, 3.2% presented bopyrid parasites. All the parasitized individuals had one branchial chamber occupied by two mature parasites, with no preference for the right or left chamber. Male and female hosts were infested in equal proportions. Parasitized juveniles, large individuals and ovigerous females were not found in our study. The absence of parasitized ovigerous females seems to be insufficient evidence to support the hypothesis of parasitic castration and would require a histological study to confirm their reproductive death. The percentage of infestation observed in our study (3.1%) is lower than the one found in other studies and it could indicate the existence of factor(s) regulating the density of A. curtatus in the Araca region. At least in this population, the low but constant presence of the bopyrid A. curtatus population did not appear to have a negative effect on the porcellanid population, and parasitized individuals did not play a significant role in the natural history of P. armatus.