How does developmental plasticity differ between diverse types of nutrition regimes?

Tese de mestrado em Biologia Evolutiva e do Desenvolvimento, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2016

Infection of bryozoans by Tetracapsuloides bryosalmonae at sites endemic for salmonid proliferative kidney disease

Laboratory-reared colonies of the bryozoans Fredericella sultana and Plumatella fungosa were placed upstream of 2 fish farms endemic for salmonid proliferative kidney disease (PKD) to assess rates of infection of bryozoans by Tetra caps uloides bryosalmonae, the causative agent of PKD. Colonies were deployed in the field for 8 trial periods of 2 wk each throughout the summer of 2001. Following each trial, bryozoan colonies were maintained in laboratory culture for 28 d and were regularly monitored for infection by searching for sac stages of T bryosalmonae. Infections were never identified by observations of sac stages, however positive PCR results and sequencing of cultured material confirmed that cryptic infections were present in colonies of both species deployed at one site. The possibility that PCR results reflected contamination of surfaces of bryozoans can be excluded, given the short period of spore viability of T bryosalmonae. Highest rates of infection occurred when 4 of 23 colonies of F sultana and 1 of 12 colonies of P. fungosa were infected during the period 10 to 24 July. No infections were detected from mid-August to late October at this site. None of the colonies at the other site became infected throughout the period of study. Our data provide the first estimates of infection rates of bryozoans by T bryosalmonae. Additionally, they provide evidence that a cryptic stage can be maintained within bryozoan hosts for a period of 4 to 6 wk.

Cardinium endosymbionts are widespread in synanthropic mite species(Acari: Astigmata)

‘Candidatus Cardinium’ is an intracellular endosymbiont or parasite frequently occurring in invertebrates including mites and ticks. In this work we report Cardinium bacteria in Astigmata mites and explore their incidence in synanthropic species. Amplification of a 776 bp bacterial 16S rRNA gene fragment, using specific primers, enabled identification of closely related Cardinium sequences in 13 laboratory-reared populations of mites. In addition, Cardinium sequences were identified in three wild mite populations. Large scale screening of these populations showed 100% prevalence of Cardinium, representing the highest incidence compared to other major Chelicerate groups.

Mortalidade do ácaro predador Neoseiulus californicus (Acari: Phytoseiidae) em testes de toxicidade residual de inseticidas e acaricidas usuais em pomáceas

Os ácaros fitoseídeos, especialmente Neoseiulus californicus (McGregor), são importantes agentes de controle biológico de ácaros tetraniquídeos-praga nas culturas de pomáceas no Alto Valle del Río Negro y Neuquén, Argentina. Neste trabalho, avaliou-se a mortalidade de N. californicus quando exposto a resíduos dos inseticidas azimphos-methyl, carbaryl e cyfluthrin, e dos acaricidas cyhexatin e propargite. Os produtos foram aplicados às concentrações recomendadas em plantas de pereira. Um, três, seis e dez dias após a aplicação (DAA), folhas tratadas foram retiradas das plantas para a preparação de unidades experimentais. Cinco adultos de N. californicus, provenientes de criação-estoque, foram transferidos para cada unidade, onde pólen de taboa foi fornecido como alimento. As unidades foram mantidas a 25 ± 2 ºC, 60 ± 10% de umidade relativa e fotoperíodo de 14 h. A mortalidade do ácaro foi avaliada 24 h após o confinamento. As médias de mortalidade foram comparadas pelo teste de Dunnett, a 5% de probabilidade. A progressão do declínio do efeito dos produtos testados foi submetida à análise de regressão. Nas duas primeiras datas de avaliação, todos os produtos apresentaram valores de mortalidade significativamente diferentes da testemunha tratada com água. Seis dias após a aplicação, propargite, cyhexatin e cyfluthrin apresentaram mortalidade de aproximadamente 30%, enquanto a mortalidade nos tratamentos azimphos-methyl e carbaryl apresentou níveis estatisticamente similares aos da testemunha. Dez dias após a aplicação, a mortalidade em todos os tratamentos não diferiu significativamente da testemunha. O efeito de todos os produtos apresentou declínio progressivo ao longo do período de observação, sendo significativa a 1% de probabilidade a regressão linear negativa para os valores obtidos. Os maiores efeitos negativos sobre a sobrevivência de N. californicus corresponderam aos acaricidas testados. Azimphos-methyl foi o produto que menos afetou a sobrevivência do ácaro predador. Os inseticidas testados, usados na região do Alto Valle del Río Negro y Neuquén para o controle de Cydia pomonella, praga-chave das culturas de pomáceas, apresentaram baixa toxicidade sobre N. californicus.

Asymptomatic dogs are highly competent to transmit Leishmania (Leishmania) infantum chagasi to the natural vector

We evaluated the ability of dogs naturally infected with Leishmania (Leishmania) infantum chagasi to transfer the parasite to the vector and the factors associated with transmission. Thirty-eight infected dogs were confirmed to be infected by direct observation of Leishmania in lymph node smears. Dogs were grouped according to external clinical signs and laboratory data into symptomatic (n= 24) and asymptomatic (n= 14) animals. All dogs were sedated and submitted to xenodiagnosis with F1-laboratory-reared Lutzomyia longipalpis. After blood digestion, sand flies were dissected and examined for the presence of promastigotes. Following canine euthanasia, fragments of skin, lymph nodes, and spleen were collected and processed using immunohistochemistry to evaluate tissue parasitism. Specific antibodies were detected using an enzyme-linked immunosorbent assay. Antibody levels were found to be higher in symptomatic dogs compared to asymptomatic dogs (p= 0.0396). Both groups presented amastigotes in lymph nodes, while skin parasitism was observed in only 58.3% of symptomatic and in 35.7% of asymptomatic dogs. Parasites were visualized in the spleens of 66.7% and 71.4% of symptomatic and asymptomatic dogs, respectively. Parasite load varied from mild to intense, and was not significantly different between groups. All asymptomatic dogs except for one (93%) were competent to transmit Leishmania to the vector, including eight (61.5%) without skin parasitism. Sixteen symptomatic animals (67%) infected sand flies; six (37.5%) showed no amastigotes in the skin. Skin parasitism was not crucial for the ability to infect Lutzomyia longipalpis but the presence of Leishmania in lymph nodes was significantly related to a positive xenodiagnosis. Additionally, a higher proportion of infected vectors that fed on asymptomatic dogs was observed (p= 0.0494). Clinical severity was inversely correlated with the infection rate of sand flies (p= 0.027) and was directly correlated with antibody levels (p= 0.0379). Age and gender did not influence the transmissibility. Our data show that asymptomatic dogs are highly infective and competent for establishing sand fly infection, indicating their role in maintaining L. (L.) infantum chagasi cycle as well as their involvement in VL spreading in endemic areas. © 2013 Elsevier B.V.

Califorídeos (Diptera, Oestroidea) associados a cadáveres suínos em uma área de cerrado na reserva ecológica do Inhamum, Caxias, Maranhão, Brasil: subsídios para aplicação em processos forenses

O presente estudo teve como objetivo conhecer a fauna e o padrão de distribuição temporal de califorídeos que colonizam cadáveres suínos em uma área de cerrado na Reserva Ecológica do Inhamum (REI), Caxias, MA. Foram realizados dois experimentos, um no período seco (julho a agosto/2010) e o outro no período chuvoso (março a abril/2011). Em cada experimento foram utilizados três suínos de 12 kg cada, colocados em gaiola de metal. Sobre cada gaiola foi colocada uma “armadilha do tipo suspensa” para capturar os califorídeos adultos que visitassem os cadáveres suínos. Bandejas com serragem foram acopladas debaixo das gaiolas, para coleta de imaturos. Foram obtidos 51.234 espécimes de califorídeos, sendo 25.093 de adultos coletados e 26.141 de adultos criados. Foram identificadas as seguintes espécies: Chloroprocta idioidea (Robineau-Desvoidy, 1830) Chrysomya albiceps (Wiedemann, 1819), Chrysomya megacephala (Fabricius, 1794), Chrysomya rufifacies (Macquart, 1843), Cochliomyia macellaria (Fabricius, 1775), Hemilucilia benoisti Séguy, 1925, Hemilucilia segmentaria (Fabricius, 1805), Hemilucilia townsendi Shannon, 1926, Lucilia eximia (Wiedemann, 1818) e Lucilia sp1. Chrysomya rufifacies e H. townsendi são novos registros para o Brasil. Cochliomyia macellaria e C. idioidea foram as mais abundantes, em relação aos adultos coletados, enquanto que C. albiceps e C. rufifacies foram as mais abundantes entre os adultos criados. Apenas as espécies do gênero Hemilucilia não se criaram nos cadáveres suínos. A duração da decomposição dos cadáveres suínos foi, em média, de 10 dias e não variou entre os perídos seco e chuvoso, assim como a duração de cada estágio também foi semelhante entre os períodos. As durações dos estágios de decomposição foram diferentes entre si, sendo que o estágio de fermentação foi o mais duradouro. As espécies adultas coletadas de L. eximia, C. idioidea e C. macellaria foram pioneiras na colonização dos cadáveres suínos e estiveram presentes em todos os estágios de decomposição, mas somente L. eximia apresentou associação com o estágio Inicial, segundo o índice de IndVal. Os imaturos de L. eximia foram os primeiros a abandonarem os cadáveres para empuparem no solo, seguidos pelos imaturos de C. macellaria, C. albiceps e C. rufifacies. Segundo o índice de IndVal, os adultos coletados das espécies H. townsendi e H. benoisti foram as únicas que apresentaram associação a apenas um estágio, o de Inchamento; C. rufifacies e C. megacephala apresentaram associação aos estágios de Putrefação Escura e Fermentação; e as demais espécies apresentaram associação a quatro estágios. Em relação aos adultos criados, L. eximia e C. macellaria foram as únicas que apresentaram associação ao estágio de Inchamento, enquanto que C. albiceps e C. rufifacies, as únicas que apresentaram associação ao estágio seco. Os valores de abundância das espécies adultas coletadas de L. eximia, C. idioidea, C. macellaria, C. albiceps e C. rufifacies diferiram entre os estágios de decomposição, sendo que, o de Putrefação Escura foi o mais atrativo. Os valores de abundância dos adultos criados de C. albiceps, C. rufifacies e L. eximia também diferiram entre os estágios, sendo que, o estágio seco foi onde ocorreu maior abundância das espécies de Chrysomya e o de Putrefação Escura, o de L. eximia. Os adultos coletados de L. eximia e C. idioidea, e os adultos criados de C. rufifacies foram mais abundantes no período chuvoso. Em relação aos adultos coletados, a análise de ordenação demonstrou que as comunidades de califorídeos apresentaram maior semelhança entre os estágios de Putrefação Escura, Fermentação e Seco, devido aos maiores valores de riqueza e abundância; no entanto, em relação aos adultos criados, as comunidades dos estágios de Fermentação e Seco foram as mais semelhantes. Estes resultados contribuem para o entendimento do processo de sucessão das espécies de califorídeos adultos visitantes e criados durante a decomposição de cadáveres suínos em uma área de cerrado do estado do Maranhão.

Protein content of leaf-cutting ant queens before the nuptial flight and during the post-claustral phase

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

Controle de Sphenophorus levis e Conotrachelus humeropictus pelo uso combinado de nematoides e fungos entomopatogênicos

Pós-graduação em Agronomia (Proteção de Plantas) - FCA

Illustrated key for the identification of the known zoeal stages of brachyuran crabs (Crustacea: Decapoda) from tropical and subtropical Brazil, southwestern Atlantic

Approximately 370 brachyuran species have so far been recorded from the Brazilian coast, 123 of which have had their larval stages fully or partially described. The pictorial guide allows the identification of the first zoea of 110 species. The remaining 13 species with known larval stages are treated to the genus level because of difficulties in the morphological differentiation of closely related species.

Effect of rotifers fatty acid composition on the occurrence of skeletal deformities in red porgy Pagrus pagrus (Linnaeus, 1758)

Red porgy has been proposed as a candidate for diversification of marine aquaculture production (Hernández-Cruz et al., 1999). However, limited larval survival together with the elevated levels of skeletal deformities occurrence (over 50% of the population), under intensive or semi-intensive systems constitute the major bottlenecks for the production of this species at commercial scale (Roo et al., in press). Essential fatty imbalances on early life stages, may alter the osteological development of reared larvae (Cahu et al., 2003). The objective of this study was to determine the effect of rotifers enrichment, particularly on DHA, on growth, survival and occurrence of skeleton deformities in red porgy.

Ricerche di campo per lo sviluppo della tecnologia del maschio sterile nella lotta ad Aedes albopictus (Skuse)

Aedes albopictus (Skuse), comunemente detta Zanzara Tigre, ha invaso, negli ultimi anni, molti paesi, soprattutto in modo passivo attraverso il commercio di pneumatici usati. Questa specie è particolarmente adatta all'applicazione della tecnica dell'insetto sterile (SIT), basata su allevamento massale, sterilizzazione e rilascio in campo di un gran numero di maschi della specie vettrice. I maschi sterili rilasciati devono essere in grado di volare, di disperdersi sul territorio, di sopravvivere, di essere sessualmente attivi abbastanza a lungo per coprire il tempo tra una fase di rilascio e la successiva, di individuare le femmine vergini selvatiche e competere con successo per l'accoppiamento con i maschi selvatici. La dispersione e la sopravvivenza dei maschi di Ae. albopictus allevati in laboratorio, sono state studiate mediante tecniche di marcatura, rilascio e ricattura. Le catture sono state eseguite da tecnici specializzati, in un raggio di 350 m dal sito di rilascio. Gli esperimenti condotti hanno dimostrato che i maschi sono in grado di disperdersi, dal sito di rilascio, per circa 200 m ma la loro longevità in campo è fortemente dipendente dalle condizioni climatiche. In studi di semi-campo e di campo è stato valutato uno speciale dispositivo progettato per essere incluso nella stazione di rilascio dei maschi in grado di fornire loro fonti energetiche per migliorarne le prestazioni. I risultati ottenuti sono stati positivi. Studi di competitività sono stati condotti in tunnel costruiti in un ambiente naturale al fine di validare un protocollo per studi sulla competitività dei maschi in questo modello sperimentale. Maschi irraggiati mediante l'applicazione di raggi gamma alla dose di 30 Gy sono stati messi in competizione con maschi fertili per l'accoppiamento con femmine vergini con diversi rapporti. I risultati ottenuti hanno dimostrato le buone prestazioni e l'affidabilità di questo modello sperimentale rimanendo però irrisolto il problema dell’elevata variabilità.

Hit-and-run trophallaxis of small hive beetles

Some parasites of social insects are able to exploit the exchange of food between nestmates via trophallaxis, because they are chemically disguised as nestmates. However, a few parasites succeed in trophallactic solicitation although they are attacked by workers. The underlying mechanisms are not well understood. The small hive beetle (=SHB), Aethina tumida, is such a parasite of honey bee, Apis mellifera, colonies and is able to induce trophallaxis. Here, we investigate whether SHB trophallactic solicitation is innate and affected by sex and experience. We quantified characteristics of the trophallactic solicitation in SHBs from laboratory-reared individuals that were either bee-naïve or had 5 days experience. The data clearly show that SHB trophallactic solicitation is innate and further suggest that it can be influenced by both experience and sex. Inexperienced SHB males begged more often than any of the other groups had longer breaks than their experienced counterparts and a longer soliciting duration than both experienced SHB males and females, suggesting that they start rather slowly and gain more from experience. Successful experienced females and males were not significantly different from each other in relation to successful trophallactic interactions, but had a significantly shorter soliciting duration compared to all other groups, except successful inexperienced females. Trophallactic solicitation success, feeding duration and begging duration were not significantly affected by either SHB sex or experience, supporting the notion that these behaviors are important for survival in host colonies. Overall, success seems to be governed by quality rather than quantity of interactions, thereby probably limiting both SHB energy investment and chance of injury (<1%). Trophallactic solicitation by SHBs is a singular example for an alternative strategy to exploit insect societies without requiring chemical disguise. Hit-and-run trophallaxis is an attractive test system to get an insight into trophallaxis in the social insects.

Perpetuation of the agent of human granulocytic ehrlichiosis in a deer tick-rodent cycle.

A human-derived strain of the agent of human granulocytic ehrlichiosis, a recently described emerging rickettsial disease, has been established by serial blood passage in mouse hosts. Larval deer ticks acquired infection by feeding upon such mice and efficiently transmitted the ehrlichiae after molting to nymphs, thereby demonstrating vector competence. The agent was detected by demonstrating Feulgen-positive inclusions in the salivary glands of the experimentally infected ticks and from field-derived adult deer ticks. White-footed mice from a field site infected laboratory-reared ticks with the agent of human granulocytic ehrlichiosis, suggesting that these rodents serve as reservoirs for ehrlichiae as well as for Lyme disease spirochetes and the piroplasm that causes human babesiosis. About 10% of host-seeking deer ticks were infected with ehrlichiae, and of these, 20% also contained spirochetes. Cotransmission of diverse pathogens by the aggressively human-biting deer tick may have a unique impact on public health in certain endemic sites.

Multivariate quantitative genetics and the Lek Paradox: Genetic variance in male sexually selected traits of Drosophila serrata under field control

Single male sexually selected traits have been found to exhibit substantial genetic variance, even though natural and sexual selection are predicted to deplete genetic variance in these traits. We tested whether genetic variance in multiple male display traits of Drosophila serrata was maintained under field conditions. A breeding design involving 300 field-reared males and their laboratory-reared offspring allowed the estimation of the genetic variance-covariance matrix for six male cuticular hydrocarbons (CHCs) under field conditions. Despite individual CHCs displaying substantial genetic variance under field conditions, the vast majority of genetic variance in CHCs was not closely associated with the direction of sexual selection measured on field phenotypes. Relative concentrations of three CHCs correlated positively with body size in the field, but not under laboratory conditions, suggesting condition-dependent expression of CHCs under field conditions. Therefore condition dependence may not maintain genetic variance in preferred combinations of male CHCs under field conditions, suggesting that the large mutational target supplied by the evolution of condition dependence may not provide a solution to the lek paradox in this species. Sustained sexual selection may be adequate to deplete genetic variance in the direction of selection, perhaps as a consequence of the low rate of favorable mutations expected in multiple trait systems.