Harem size and oviposition behaviour in a polygynous bark beetle

1. Harem polygyny can have fitness benefits and costs on females. In bark beetles of the genus Ips the latter may include within-harem competition between larvae. However, earlier competition between females for male care and mating opportunities may also influence oviposition behaviour. There has been relatively little investigation into the relationship between harem size and initial egg output. The present study investigated this relationship in the bark beetle Ips grandicollis.
2. The measure of egg output used was the number of eggs in the gallery with the most eggs in each harem. Mean ( ± SE) harem size of 242 observed harems was 3.25 ± 0.10. A curvilinear relationship was found between egg output and harem size, with females in smaller harems (one to four females) laying more eggs with increased harem size. However, females in larger harems (five to seven females) laid fewer eggs as harem size increased. The optimal harem size (in terms of number of eggs laid) was close to four females.
3. We found no evidence from a behavioural assay that females could preferentially choose unmated males over mated males with harems of two females. Additionally, the distribution of harem sizes suggests that females distribute themselves among males randomly.
4. The results suggest that harem size has effects on female reproduction that extend beyond larval competition and influence patterns of oviposition. The mechanism that determines why egg laying is greatest at intermediate levels is unknown. There is no evidence that smaller harems belong to lower quality males, but females may adjust egglaying behaviour in large harems as a result of reduced male attendance or anticipated larval competition.

The mode of pheromone evolution: evidence from bark beetles

Sex and aggregation pheromones consist of species-specific blends of chemicals. The way in which different species’ blends have evolved has been the subject of some debate. Theoretical predictions suggest that differences between species have arisen not through the accruing of small changes, but through major shifts in chemical composition. Using data on the aggregation pheromones of 34 species of bark beetle from two genera, Dendroctonus and Ips, we investigated how the distributions of the chemical components of their pheromone blends mirror their phylogenetic relationships. We tested whether there were consistent patterns that could be used to help elucidate the mode of pheromone evolution. Although there were obvious differences in pheromone blends between the two genera, the differences between species within each genus followed a less clear phylogenetic pattern. In both genera, closely related species are just as different as more distantly related species. Within Dendroctonus, particularly, most chemical components were distributed randomly across the phylogeny. Indeed, for some chemicals, closely related species may actually be more different than would be expected from a random distribution of chemical components. This argues strongly against the idea of minor shifts in pheromone evolution. Instead, we suggest that, within certain phylogenetic constraints, pheromone evolution in bark beetles is characterized by large saltational shifts, resulting in sibling species being substantially phenotypically (i.e. pheromonally) different from one another, thus agreeing with theoretical predictions.

Aspectos da ecologia trófica de duas espécies simpátricas de Aegla (Crustacea, Anomura)

Os crustáceos decápodos da família Aeglidae são os únicos anomuros que ocorrem em águas continentais, na região subtropical e temperada da América do Sul. Entre as mais de 60 espécies descritas, várias são simpátricas, destacando-se Aegla camargoi Buckup & Rossi, 1977 e Aegla leptodactyla Buckup & Rossi, 1977, que ocorrem no Rio da Divisa, Município de São José dos Ausentes, RS Com o objetivo de obter informações sobre a ecologia trófica das espécies, com ênfase na partição de nicho trófico, os animais foram coletados sazonalmente, em intervalos de 6 horas, por 24 horas. Em laboratório, foi analisado o conteúdo estomacal, utilizando as técnicas de método dos pontos, classificação do grau de repleção estomacal, freqüência de ocorrência, e índice alimentar. A análise indicou que os animais são omnívoros, alimentando-se preferencialmente de macrófitas, insetos imaturos das ordens Ephemeroptera, Trichoptera, Coleoptera e Diptera. Aegla leptodactyla mostrou maior preferência por macrófitas, relacionada a sua predominância nos ambientes onde ocorrem em maior abundância. A estimativa de repleção estomacal indicou que as duas espécies alimentam-se em todos os horários. Foram identificados e descritos os principais ossículos e estruturas que compõem o estômago desses crustáceos. Não foram detectadas diferenças na morfologia dos estômagos cardíaco e pilórico das espécies. Ambas possuem estômagos desenvolvidos, com dentes robustos, característicos de animais macrófagos. As peças bucais de ambas espécies, como as mandíbulas, maxilas e maxilípodos foram descritas e comparadas, diferindo apenas em relação ao número de dentes da crista dentata do terceiro maxilípodo. A mandíbula é bem desenvolvida, característica de caranguejos predadores. A largura do nicho trófico de cada espécie foi estimada, mostrando pequenas variações sazonais. A sobreposição de nicho trófico entre as duas espécies ocorre em todas as estações, corroborando os resultados obtidos da análise do conteúdo estomacal. Concluiu-se que as espécies são omnívoras generalistas, partilhando os recursos disponíveis no ambiente.

Biologia alimentar da taxocenose de peixes do Rio Silveira (cabeceira do Rio Pelotas), São José dos Ausentes, Rio Grande do Sul, Brasil

A região de São José dos Ausentes (planalto sul-riograndense), onde se situa o rio Silveira pertencente a cabeceira do rio Pelotas (bacia do rio Uruguai), caracteriza-se por uma ictiofauna composta de espécies endêmicas e várias espécies novas ainda não descritas. O conhecimento referente a estrutura trófica da ictiofauna desta região ainda é inexistente, motivo pelo qual este trabalho teve com objetivo caracterizar a biologia alimentar das espécies de peixes encontradas no rio Silveira. O período de amostragem iniciou em julho de 2000 e concluiu-se em julho 2001. Os indivíduos foram capturados mensalmente através de redes de espera (malhas 1,5 cm entrenós) e puçás, em ambientes de corredeiras e remansos. Foram encontradas seis espécies de peixes neste trecho do rio Silveira: Astyanax sp. n. 4 (Characidae), Eurycheilichthys pantherinus (Loricariidae), Hemipsilichthys sp. n. I (Loricariidae), Cichlasoma facetum (Cichlidae), Rhamdia sp. (Pimelodidae) e Bryconamericus sp. n. 1 (Characidae). O conteúdo estomacal foi identificado para cada uma destas espécies, sendo somente analisado através do método de freqüência de ocorrência, composição percentual e pelo cálculo do índice de importância alimentar para as três espécies mais freqüentes e abundantes. Dentre os itens encontrados destacam-se para Astyanax sp. n. 4 matéria vegetal e Ephemeroptera; para Eurycheilichthys pantherinus larvas de Diptera Simulidae e Ephemeroptera; e em Hemipsilichthys sp. n. I detritos, onde se verificou a presença de diatomáceas e clorofítas. O cálculo do coeficiente de sobreposição alimentar não apresentou valor significativo para estas três espécies. As demais espécies apresentaram os seguintes itens em sua dieta, Cichlasoma facetum larvas de Tricoptera, Ephemeroptera, Gastropoda e insetos alóctones; Rhamdia sp. escamas, Gastropoda, larvas de Lepidoptera, Tricoptera, Ephemeroptera, sementes, matéria vegetal, sedimento; e Bryconamericus sp. n. 1 larvas de Diptera (Simulidae, Psychodidae, Chironomidae), larvas de Tricoptera, Ephemeroptera, Diatomáceas, Clorofítas, Diptera adulto, Hymenoptera, Coleoptera. Esta dieta sugere os seguintes hábitos alimentares para Astyanax sp. n. 4 onívoro, Eurycheilichthys pantherinus insetívoro, Hemipsilichthys sp. n. I detritívoro, Cichlasoma facetum insetívoro, Rhamdia sp. onívoro, e Bryconamericus sp. n. 1 insetívoro.

Purificação, caracterização e atividade bioinseticida de um inibidor de tripsina de sementes de Crotalaria pallida

A proteinaceous trypsin inhibitor was purified from Crotalaria pallida seeds by ammonium sulphate fractionation, affinity chromatography on immobilized Trypsin-Sepharose and TCA precipitation. The trypsin inhibitor, named ITC, had Mr of 32.5 kDa by SDS-PAGE and was composed by two subunits with 27.7 and 5.6 kDa linked by disulphide bridges, a typical characteristic of Kunitz-Inhibitor family. ITC was stable until 50°C, and at 100°C its residual activity was of about 60%. Also, ITC was stable at pHs 2 to 12. The inhibition of trypsin by ITC was non-competitive, with a Ki of 8,8 x 10-7M. ITC inhibits weakly other serine proteinases such as chymotrypsin and elastase. The inhibition of papain (44% of inhibition), a cysteine proteinase was an indicative of the bi-functionality of ITC. In vitro assays against digestive proteinases from several Lepdoptera, Diptera and Coleoptera pests were made. ITC inhibited in 100% digestive enzymes of Ceratitis capitata (fruit fly), Spodoptera frugiperda and Alabama argillacea, the last one being a cotton pest. It also inhibited in 74.4% Callosobruchus maculatus (bean weevil) digestive enzymes, a Coleoptera pest. ITC, when added in artificial diet models, affected weakly the development of C. capitata larvae and it had a WD50 of 2.65% to C. maculatus larvae

Purificação, caracterização e análise da atividade bioinseticida, de um inibidor de tripsina em sementes de catanduva (Piptadenia moniliformis)

One Kunitz-type trypsin inhibitors (PmTI) was purified from Piptadenia moniliformis seeds, a tree of the sub-family Mimosoideae, by TCA precipitation, affinity chromatography on immobilized trypsin-Sepharose, DEAE cellulose (ion exchange) and Superose 12 (molecular exclusion) column FPLC/AKTA. The inhibitor has Mr of 25 kDa by SDS-PAGE and chromatography molecular exclusion. The N-terminal sequence of this inhibitor showed high homology with other family Kunitz inhibitors. This also stable variations in temperature and pH and showed a small decrease in its activity when incubated with DDT in the concentration of 100mM for 120 minutes. The inhibition of trypsin by PmTI was competitive, with Ki of 1.57 x10-11 M. The activity of trypsin was effectively inhibited by percentage of inhibition of 100%, among enzymes tested, was not detected inhibition for the bromelain, was weak inhibitor of pancreatic elastase (3.17% of inhibition) and inhibited by 76.42% elastase of neutrophils, and inhibited in a moderate, chymotrypsin and papain with percentage of inhibition of 42.96% and 23.10% respectively. In vitro assays against digestive proteinases from Lepidoptera, Diptera and Coleoptera pests were carried out. Several degrees of inhibition were found. For Anthonomus grandis and Ceratitis capitata the inhibition was 89.93% and 70.52%, respectively, and the enzymes of Zabrotes subfasciatus and Callosobruchus maculatus were inhibited by 5.96% and 9.41%, respectively, and the enzymes of Plodia. interpunctella and Castnia licus were inhibited by 59.94% and 23.67, respectively. In vivo assays, was observed reduction in the development of larvae in 4rd instar of C. capitata, when PmTI was added to the artificial diet, getting WD50 and LD50 of 0.30% and 0.33%, respectively. These results suggest that this inhibitor could be a strong candidate to plant management programs cross transgenic

Ecologia alimentar de aves insetívoras de um fragmento de mata decídua do extremo norte da Mata Atlântica

The diet study of birds has contributed historically as a model for use to understanding ecological patterns and strategies used by several other groups of vertebrates, which are observed in season patterns and temporal availability of resources, and other. This study has as objective generate information concerning the diet of insectivorous birds during rainy season and dry season, as well as analyze Index food importance, niche overlap, niche breadth, electivity, and seasonal availability of prey. The study was conducted in a fragment of about 270 ha (center coordinates and 5 º 53'S 35 ° 23'W). The sampling of birds occurred between March 2008 and December 2009 in three pre-established trails. Catches of birds were performed using 10 mist nets placed in line, where each trails was sampled once a month. Samples of pellets were obtained by means of tartar emetic. Sampling of availability of prey occurred between February 2009 to December 2009. We used two methods of sampling (pitfall traps and Shake cloths). We captured 269 individuals of 21 species of insectivorous birds. We collected 4116 invertebrates of which 3259 in the rainy season and 857 in the dry season. We obtained 174 samples stomach, where 10 species were exclusively insectivorous diet, nine fed on insect/plant material, an insect/plant material/vertebrate and one for insect/vertebrate. During the rainy season was observing difference between the consumption of items with higher food importance. The Coleoptera was item with higher food importance (73%), followed by Formicidae (7%) and Araneae (6%). During the dry season, no difference was found difference between the consumption of items with higher food importance. The Coleoptera was item with higher food importance (34%), followed by seeds (29%) and Formicidae (18%). The highest levels of niche overlap occurred during the rainy season, while the dry season was characterized by high levels of niche 11 segregation. This indicates that the local insectivorous birds community was structured differently between periods. No was found correlation between the values of niche breadth to the mean weight of the body size. We observed seasonal patterns in prey availability, with the peak availability of invertebrates observed seasonal patterns in rainy season. The insectivorous birds selected the same species richness during both periods, showing a specialized diet. Thamnophilus pelzelni was the only species that had their diet influenced by seasonality. Regarding the overall diet of insectivorous birds, observed a high consumption of prey, whose food availability caused the birds could invest and increase their food resources

Survey of preys captured and used by Polybia platycephala (Richards) (Hymenoptera: Vespidae, Epiponini)

As vespas sociais são predadoras de várias espécies de insetos e, portanto, o estudo de suas presas pode revelar seu potencial para programas de controle biológico de pragas. Durante o período de setembro de 2000 a janeiro de 2002, foram realizadas 70h de coleta de presas capturadas em doze ninhos de Polybia platycephala Richards, localizados em áreas urbanas do município de Juiz de Fora, MG. As presas capturadas por P. platycephala compreenderam cinco ordens de insetos: Diptera (33,4%), Lepidoptera (28,6%), Hemiptera (12,0%), Hymenoptera (9,4%) e Coleoptera (7,2%). O peso médio da carga protéica transportada pelas vespas foi 1,9 ±1,6 mg (n = 34, 0,3 - 6,2 mg), e a taxa média de proteína transportada por dia foi 22,8 mg. de acordo com os resultados, pode-se estimar a captura de 4.380 presas por ano por uma única colônia de P. platycephala. Desta forma, a espécie pode ser utilizada em programas de manejo em ambientes urbanos contribuindo para o controle de insetos pragas como larvas de pernilongos, lagartas desfolhadoras de plantas de jardins, pulgões e formas aladas de formigas.

Prey captured and used in Polistes versicolor (Olivier) (Hymenoptera: Vespidae) Nourishment

As vespas sociais são predadoras de muitas espécies de insetos e o estudo de suas presas pode revelar seu potencial para programas de controle biológico de pragas. Foram realizadas 240h de coleta de presas em 32 colônias de Polistes versicolor (Olivier) no município de Juiz de Fora, MG, de março de 2000 a fevereiro de 2001. As presas capturadas por P. versicolor foram, principalmente, das ordens Lepidoptera (95,4%) e Coleoptera (1,1%) além de 3,4% de indivíduos não identificados. A espécie mais coletada foi Chlosyne lacinia saundersii Doubleday & Hewitson (13,5%) (Lepidoptera: Nymphalidae) e o número total estimado de presas capturadas por colônia de P. versicolor foi de 4.015 indivíduos por ano. Isso mostra que a espécie pode ser utilizada em programas de manejo integrado de pragas de insetos herbívoros, principalmente lagartas desfolhadoras.

Identificação e caracterização de genes vip e cry coleóptero-específicos em isolados de Bacillus thuringiensis

O objetivo deste trabalho foi identificar e caracterizar os genes cry3, vip1, vip2 e vip1/vip2 em uma coleção de 1.078 isolados de Bacillus thuringiensis potencialmente tóxicos para larvas de coleópteros. Foram utilizados pares de oligonucleotídeos iniciadores gerais obtidos a partir de regiões conservadas dos genes e do alinhamento de sequências consenso. Posteriormente, os isolados positivos foram caracterizados por meio da técnica de PCR‑RFLP, tendo-se utilizado enzimas de restrição específicas, para identificar novas subclasses de genes nos isolados. Cento e cinquenta e um isolados foram positivos para os genes avaliados, com maior frequência para o gene vip1/vip2 (139 isolados). Pela técnica de PCR‑RFLP, foram observados 14 perfis polimórficos, o que indica a presença de diferentes alelos e, consequentemente, de distintas subclasses desses genes.

Caracterização de novos isolados de Bacillus thuringiensis para o controle de importantes insetos-praga da agricultura

A bactéria Bacillus thuringiensis Berliner produz um corpo de inclusão paraesporal (cristal) de natureza proteica, formado durante a esporulação, que atua de forma eficiente no controle de insetos-praga de culturas economicamente importantes. Esse cristal é constituído de proteínas Cry, que são codificadas pelos genes cry; um isolado pode ser caracterizado pelo conteúdo de genes cry que apresenta. Visando caracterizar novos isolados no combate de insetos-praga pertencentes às ordens Lepidoptera e Coleoptera, 76 isolados bacterianos foram analisados molecularmente e tiveram seu potencial de controle avaliado por meio de bioensaios com larvas de Spodoptera frugiperda (J.E. Smith), Sphenophorus levis Vaurie e Tenebrio molitor Linnaeus. As análises moleculares indicaram 11 isolados (14,5% da coleção), contendo genes lepidóptero-específicos e 17 (22,37%) com genes coleóptero-específicos. As análises de patogenicidade revelaram dois isolados com alto potencial de controle para lagartas de S. frugiperda, um para larvas de S. levis e seis prejudiciais ao desenvolvimento das larvas de T. molitor. Esses isolados de B. thuringiensis podem ser promissores no controle biológico das referidas pragas.

Characterization and selection of Bacillus thuringiensis isolates effective against Sitophilus oryzae

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Predação de Diaspididae por larvas de Coccidophilus citricola em diferentes temperaturas

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Efeito da alimentação de Schizaphis graminum com genótipos de sorgo no desenvolvimento do predador Cycloneda sanguinea

O pulgão Schizaphis graminum (Rondani) (Hemiptera: Aphididae) é uma das principais pragas do sorgo. O objetivo deste trabalho foi determinar o efeito da alimentação deste inseto com genótipos de sorgo resistentes e suscetíveis no desenvolvimento do predador Cycloneda sanguinea (Linnaeus) (Coleoptera: Coccinellidae). O pulgão foi criado em folhas dos genótipos de sorgo GR 11111 e TX 430 x GR 111, resistentes, GB 3B, de resistência moderada e BR 007B, suscetível ao hemíptero. As larvas de C. sanguinea foram alimentadas diariamente, ad libitum, com ninfas e adultos de S. graminum. A duração das fases de desenvolvimento e a sobrevivência de C. sanguinea não foram influenciadas pelo genótipo. Apenas a duração do quarto ínstar, da fase larval e do período de larva a adulto foram afetadas. O peso de larvas de segundo ínstar de C. sanguinea não foi afetado pelo genótipo. Nos demais ínstares e fase adulta, esse parâmetro foi diferenciado conforme o genótipo de sorgo utilizado como hospedeiro ao pulgão. Os genótipos resistentes GR 11111 e TX 430 x GR 111 não afetam adversamente o desenvolvimento e a fecundidade de C. sanguinea, durante uma geração. Estes genótipos demonstram compatibilidade com o predador e viabilizam o manejo de S. graminum na cultura do sorgo.