Less inhibited with age? Larval age modifies responses to natural settlement inhibitors

As larvae of marine invertebrates age, their response to settlement cues can change. This change can have significant consequences to both the ecology of these organisms, and to their response to antifouling coatings. This study examines how larval age affects the settlement response of larvae to two naturally derived settlement inhibitors, non-polar extracts from the algae Delisea pulchra and Dilophus marginatus, the former of which contains compounds that are in commercial development as antifoulants. Two species of marine invertebrates with non-feeding larvae were investigated: the bryozoans Watersipora subtorquata and Bugula neritina. Larval age strongly affected larval settlement, with older larvae settling at much higher rates than younger larvae. Despite having strong, inhibitory effects on young larvae, the non-polar extracts did not inhibit the settlement of older larvae to the same degree for both species studied. The results show that the effects of ecologically realistic settlement inhibitors are highly dependent on larval age. Given that the age of settling larvae is likely to be variable in the field, such age specific variation in settlement response of larvae may have important consequences for host-epibiont interactions in natural communities.

A Mox homeobox gene in the gastropod mollusc Haliotis rufescens is differentially expressed during larval morphogenesis and metamorphosis

We have isolated a homeobox-containing cDNA from the gastropod mollusc Haliotis rufescens that is most similar to members of the Mox homeobox gene class, The derived Haliotis homeodomain sequence is 85% identical to mouse and frog Mox-2 homeodomains and 88.9% identical to the partial cnidarian cnox5-Hm homeodomain. Quantitative reverse transcription-polymerase chain reaction analysis of mRNA accumulation reveals that this gene, called HruMox, is expressed in the larva, but not in the early embryo, Transcripts are most prevalent during larval morphogenesis from trochophore to veliger. There are also transient increases in transcript prevalence 1 and 3 days after the intitiation of metamorphosis from veliger to juvenile. The identification of a molluscan Mox homeobox gene that is more closely related to vertebrate genes than other protostome (e.g. Drosophila) genes suggests the Mox class of homeobox genes may consist of several different families that have been conserved through evolution, (C) 1997 Federation of European Biochemical Societies.

Influence of Photoperiod and Temperature on the Larval Behavioral Diapause of Amblyomma cajennense (Acari: Ixodidae)

Larval behavioral diapause was shown to be the major factor controlling the 1-yr generation pattern of Amblyomma cajennense (F.) (Acari: Ixodidae) in Brazil. During fieldwork, this behavior was shown to coincide with long daylength (>12 h) and high mean ground temperature (approximate to 25 degrees C), which prevail during spring-summer in Brazil. The current study evaluated biological parameters of engorged females, their eggs, and the resultant larvae inside plastic pots planted with the grass Brachiaria decumbens Stapf. held in incubators set with different combinations of temperature and photoperiod. Both the long daylength (photoperiod 14:10 [L:D]h) and high temperature (25 degrees C) during larval hatching induced larval behavioral diapause, characterized by the confinement of hatched larvae on the ground below the vegetation for many weeks. When long daylength was present during hatching, but temperature was low (15 degrees C), larvae did not enter diapause. Similarly, when short daylength (10:14 or 12:12) was present during larval hatching, larvae did not enter diapause regardless whether temperature was high (25 degrees C). Termination of diapause was induced by shifting photoperiod from 14:10 to 12:12 or the temperature from 25 to 15 degrees C. When applied to field conditions, the present results indicate that both high ground mean temperature (approximate to 25 degrees C) and long daylength (>12 h) during spring-summer (October-March) are responsible for the induction and maintenance of A. cajennense larval behavioral diapause in the field. Furthermore, both the low ground mean temperature (-20 degrees C) and the short daylength (<12h) during autumn (April-May) are responsible for termination of larval behavioral diapause in the field.

Larval diet affects number of femoral 'brush' scales in male Helicoverpa punctigera moths (Lepidoptera : Noctuidae)

Males of Helicoverpa punctigera (Wallengren) show considerable variation in the number of femoral scales on the prothoracic legs. Such intraspecific variation in adult morphology could indicate the presence of undetected sibling species, or it may be related to larval diet. Helicoverpa putactigera is polyphagous, and different host plant species are likely to represent diets of different quality. Femoral lengths and the numbers of femoral scales on the prothoracic legs were therefore determined from: (i) individuals that had been collected as larvae from various host species in the field; and (ii) individuals that had been laboratory-reared, in split-family tests, on different diets, namely cotton, lucerne, sowthistle and artificial diet. Host plant species (and therefore presumably diet quality) influenced femoral length of H. punctigera males and, perhaps in conjunction with this, the number of femoral scales on the fore leg. The rearing experiment indicated, in addition, that the effect of host plant quality varies with larval stage, and that the pattern of this variation across the immature stages is dependent on host plant species. The recorded variation in the morphology of field-collected H. punctigera males is therefore most readily explained as a consequence of different individuals developing (at least for most of their larval life) on different host plant species, with diet quality varying significantly with species. The relevance of these results for insect developmental studies and evolutionary interpretations of host relationships is outlined.

Larval hosts of Australian Drosophilidae (Diptera): A field survey in subtropical and tropical Australia

The drosophilid fauna in Australia offers an important study system for evolutionary studies. Larval hosts are unknown for most species, however, and this imposes serious limits to understanding their ecological context. The present paper reports the first systematic, large-scale field survey of potential larval hosts to be conducted, in order to obtain an overview of the host utilisation patterns of Australian drosophilids. Potential hosts (mostly fruit and fungi) were collected from different vegetation types in northern and eastern Australia. Host data were obtained for 81 drosophilid species from 17 genera (or 28% of the known Fauna). Most genera were restricted to either fruit or fungi, although Scaptodrosophila spp. and Drosophila spp. were recorded from fruit, fungi, flowers and compost, and Drosophila spp. also emerged from the parasitic plant Balanophora fungosa. There was no evidence that use of either fruit or fungi was correlated to host phylogeny. Drosophilids emerged from hosts collected from all sampled vegetation types (rainforest, open forest, heath and domestic environments). Vegetation type influenced drosophilid diversity, both by affecting host availability and because some drosophilid species apparently restricted their search for hosts to particular vegetation types.

Embryogenesis and metamorphosis in a haplosclerid demosponge: gastrulation and transdifferentiation of larval ciliated cells to choanocytes

Early development and metamorphosis of Reniera sp., a haplosclerid demosponge, have been examined to determine how gastrulation occurs in this species, and whether there is an inversion of the primary germ layers at metamorphosis. Embryogenesis occurs by unequal cleavage of blastomeres to form a solid blastula consisting micro- and macromeres; multipolar migration of the micromeres to the surface of the embryo results in a bi-layered embryo and is interpreted as gastrulation. Polarity of the embryo is determined by the movement of pigment-containing micromeres to one pole of the embryo; this pole later becomes the posterior pole of the swimming larva. The bi-layered larva has a fully differentiated monociliated outer cell layer, and a solid interior of various cell types surrounded by dense collagen. The pigmented cells at the posterior pole give rise to long cilia that are capable of responding to environmental stimuli. Larvae settle on their anterior pole. Fluorescent labeling of the monociliated outer cell layer with a cell-lineage marker (CMFDA) demonstrates that the monociliated cells resorb their cilia, migrate inwards, and transdifferentiate into the choanocytes of the juvenile sponge, and into other amoeboid cells. The development of the flagellated choanocytes and other cells in the juvenile from the monociliated outer layer of this sponge's larva is interpreted as the dedifferentiation of fully differentiated larval cells-a process seen during the metamorphosis of other ciliated invertebrate larvae-not as inversion of the primary germ layers. These results suggest that the sequences of development in this haplosclerid demosponge are not very different than those observed in many cnidarians.

Stream-bank shade and larval distribution of the Philippine malaria vector Anopheles flavirostris

The principal malaria vector in the Philippines, Anopheles flavirostris (Ludlow) (Diptera: Culicidae), is regarded as 'shade-loving' for its breeding sites, i.e. larval habitats. This long-standing belief, based on circumstantial observations rather than ecological analysis, has guided larval control methods such as 'stream-clearing' or the removal of riparian vegetation, to reduce the local abundance of An. flavirostris . We measured the distribution and abundance of An. flavirostris larvae in relation to canopy vegetation cover along a stream in Quezon Province, the Philippines. Estimates of canopy openness and light measurements were obtained by an approximation method that used simplified assumptions about the sun, and by hemispherical photographs analysed using the program hemiphot(C) . The location of larvae, shade and other landscape features was incorporated into a geographical information system (GIS) analysis. Early larval instars of An. flavirostris were found to be clustered and more often present in shadier sites, whereas abundance was higher in sunnier sites. For later instars, distribution was more evenly dispersed and only weakly related to shade. The best predictor of late-instar larvae was the density of early instars. Distribution and abundance of larvae were related over time (24 days). This pattern indicates favoured areas for oviposition and adult emergence, and may be predictable. Canopy measurements by the approximation method correlated better with larval abundance than hemispherical photography, being economical and practical for field use. Whereas shade or shade-related factors apparently have effects on larval distribution of An. flavirostris , they do not explain it completely. Until more is known about the bionomics of this vector and the efficacy and environmental effects of stream-clearing, we recommend caution in the use of this larval control method.

Expression of anterior Hox genes during larval development of the gastropod Haliotis asinina

We report the spatial expression patterns of five anterior Hox genes during larval development of the gastropod mollusc Haliotis asinina, an unsegmented spiralian lophotrochozoan. Molecular alignments and phylogenetic analysis indicate that these genes are homologues of Drosophila HOM-C genes labial, proboscipedia, zen, Deformed, and Sex combs reduced, the abalone genes are named Has-Hox1, -Hox2, -Hox3, -Hox4, and -Hox5. Has-Hox transcripts are first detected in the free-swimming trochophore larval stage- and restricted to the posttrochal ectoderm. Has-Hox2, -Hox3, and -Hox4 are expressed in bilaterally symmetrical and overlapping patterns in presumptive neuroectodermal cells on the ventral side of the trochophore. Has-Hox1 expression is restricted to a ring of cells on the dorsoposterior surface, corresponding to the outer mantle edge where new larval shell is being synthesized. There appears to be little change in the expression domains of these Has-Hox genes in pre- and posttorsional veliger larvae, with expression maintained in ectodermal and neuroectodermal tissues. Has-Hox2, -Hox3, -Hox4, and-Hox5 appear to be expressed in a colinear manner in the ganglia and connectives in the twisted nervous system. This pattern is not evident in older larvae. Has-Hox1 and-Hox4 are expressed in the margin of the mantle in the posttorsional veliger, suggesting that Hox genes play a role in gastropod shell formation.

Modelagem da dispersão de odores em ambientes urbanos

O presente trabalho investigou o problema da modelagem da dispersão de compostos odorantes em presença de obstáculos (cúbicos e com forma complexa) sob condição de estabilidade atmosférica neutra. Foi empregada modelagem numérica baseada nas equações de transporte (CFD1) bem como em modelos algébricos baseados na pluma Gausseana (AERMOD2, CALPUFF3 e FPM4). Para a validação dos resultados dos modelos e a avaliação do seu desempenho foram empregados dados de experimentos em túnel de vento e em campo. A fim de incluir os efeitos da turbulência atmosférica na dispersão, dois diferentes modelos de sub-malha associados à Simulação das Grandes Escalas (LES5) foram investigados (Smagorinsky dinâmico e WALE6) e, para a inclusão dos efeitos de obstáculos na dispersão nos modelos Gausseanos, foi empregado o modelo PRIME7. O uso do PRIME também foi proposto para o FPM como uma inovação. De forma geral, os resultados indicam que o uso de CFD/LES é uma ferramenta útil para a investigação da dispersão e o impacto de compostos odorantes em presença de obstáculos e também para desenvolvimento dos modelos Gausseanos. Os resultados também indicam que o modelo FPM proposto, com a inclusão dos efeitos do obstáculo baseado no PRIME também é uma ferramenta muito útil em modelagem da dispersão de odores devido à sua simplicidade e fácil configuração quando comparado a modelos mais complexos como CFD e mesmo os modelos regulatórios AERMOD e CALPUFF. A grande vantagem do FPM é a possibilidade de estimar-se o fator de intermitência e a relação pico-média (P/M), parâmetros úteis para a avaliação do impacto de odores. Os resultados obtidos no presente trabalho indicam que a determinação dos parâmetros de dispersão para os segmentos de pluma, bem como os parâmetros de tempo longo nas proximidades da fonte e do obstáculo no modelo FPM pode ser melhorada e simulações CFD podem ser usadas como uma ferramenta de desenvolvimento para este propósito. Palavras chave: controle de odor, dispersão, fluidodinâmica computacional, modelagem matemática, modelagem gaussiana de pluma flutuante, simulação de grandes vórtices (LES).

Dispersão de Biomphalaria straminea, hospedeira intermediária do Schistosoma mansoni, através da distribuição de peixes

Foi focalizado, pela primeira vez o encontro de B. straminea no Estado de São Paulo. Esta espécie vem juntar-se aos planorbídeos já assinalados em nosso Estado. Foram descritos os criadouros, onde a B. straminea foi coletada, localizados em tanques de criação de peixes nas Estações de Piscicultura de Barra Bonita e Americana, Estado de São Paulo, e em um aquário particular na capital dêsse Estado. Fêz-se referência ao transporte de peixes oriundos de zonas do país onde ocorre aquela espécie, Amazonas e Ceará, como responsável pela introdução daquele molusco no Estado. Destacou-se êsse achado pelo perigo que representa a distribuição de peixes da maneira como vem sendo feita atualmente em nosso país, tendo sido julgado necessário o estabelecimento de quarentena para aquêles vindos de zonas infestadas por espécies hospedeiras intermediárias do S. mansoni. Foram relatadas as medidas de combate aos caramujos efetuadas imediatamente após aquela descoberta e os resultados obtidos. Conclui-se que a dispersão passiva da B. straminea pelo transporte de peixes, deve ampliar a distribuição geográfica dêsse planorbídeo, já assinalado na Venezuela, Guianas e no Brasil, sendo que neste último ocorre em tôdas as Unidades Federativas, exceto, no Rio Grande do Sul, Santa Catarina, Rio de Janeiro e Territórios.

Aspectos ecológicos da tripanossomose americana: II - distribuição e dispersão local de triatomíneos em ecótopos naturais e artificiais

São apresentados os resultados de investigação destinada a estabelecer o quadro de distribuição de Triatoma sordida e Rhodnius neglectus em áreas com ecótopos naturais e artificiais. Essa distribuição revelou-se do tipo agrupado ou contagiante, dirigida uniformemente para casas e anexos por parte do primeiro, e para palmeiras por parte do segundo. Em áreas de vegetação mais densa, do tipo cerrado, a densidade é praticamente nula ou muito baixa, admitindo-se que isso deva correr por conta da competição. As modificações introduzidas pelo homem tendem a anular êsse fator, além de, as suas habitações, se transformarem em ecótopos que atraem a população de T. sordida. Êsse fato, aliado à eliminação local do T. infestans, parece explicar a tendência invasiva daquele triatomíneo. Evidenciou-se também a persistência da infecção pelo Trypanosoma cruzi em triatomíneos e vertebrados domiciliados, o que representa potencial para o incremento da transmissão.

Aspectos ecológicos da tripanossomose americana: III - dispersão local de triatomíneos, com especial referência ao Triatoma sordida

São apresentados os resultados obtidos nas investigações levadas a efeito no Bairro João Pedro, município de Guíra e na Fazenda Vila Maria, município de Sertãozinho, Estado de São Paulo, Brasil. Os resultados das provas de precipitina indicam várias fontes alimentares para Triatoma sordida e, mais restritas, para Rhodnius neglectus, se bem que revelem mais a influência das oportunidades do que de preferências propriamente ditas. O exame minucioso dos ecótopos artificiais, representados por casas e anexos, mostram nítida invasão por parte do T. sordida. O transporte passivo dêste triatomíneo foi sugerido pelo encontro de ninfas e adultos em montes de lenha, obtidos a custa de árvores sêcas. Evidenciou-se também o transporte de ninfas de primeiros estádios do mesmo hemíptero, entre as penas de pardais (Passer domesticus) em cujos ninhos, situados no fôrro das casas, ocorre a colonização do inseto. A atração do ambiente domiciliar sôbre o hemíptero deve-se principalmente aos anexos que se destinam aos animais domésticos, onde o triatomíneo se coloniza facilmente. Tais ambientes agem, pois, como locais de concentração, a partir de focos naturais a certa distância. À semelhança do que se verificou para outras espécies, admite-se, pelas evidências, a movimentação ativa desses insetos, à procura de ecótopos mais estáveis. Em conseqüência, é de se esperar incremento da invasão domiciliar pelo T. sordida.

Aspectos ecológicos da Tripanossomíase americana: VI - Persistência do Triatoma sordida apósalteração ambiental e suas possíveis relações com a dispersão da espécie

São relatadas as observações sobre a persistência do Triatoma sordida em área onde foi procedida alteração temporária da cobertura vegetal. Os resultados obtidos demonstram a capacidade de resistência do triatomíneo a esse fator. Procurou-se relacionar esse aspecto à distribuição da espécie no Estado de São Paulo, Brasil. Existe certa semelhança entre os dados disponíveis a esse respeito e a evolução da atividade agrícola na região. Finalmente são considerados também os aspectos climáticos que podem influir na dispersão da espécie.

Aspectos ecológicos da tripanossomíase americana: XVI - dispersão e ciclos anuais de colônias de Triatoma sordida e de Panstrongylus megistus espontaneamente desenvolvidas em ecótopos artificiais

São apresentados novos dados sobre os ciclos anuais de colônias de Triatoma sordida desenvolvidas espontaneamente em galinheiros experimentais. Os resultados das observações confirmaram os relatados em trabalho anterior relativos ao relacionamento com o tempo e à sobrevivência. Quanto à duração dos estádios ninfais obteve-se valor superior, provavelmente devido ao maior número de observações realizadas neste trabalho em comparação com as precedentes. Computando-se os resultados destas observações com os das anteriormente feitas, tanto para T. sordida como para Panstrongylus megistus, foi possível identificar com maior segurança as épocas de dispersão ativa, no período anual por parte das formas adultas. Para o primeiro desses triaiomíneos, o fenômeno atinge maior intensidade a partir de março podendo prolongar-se até maio. Para a outra espécie, a dispersão ocorre principalmente a partir de outubro prolongando-se até novembro. Tais aspectos permitem determinar as ocasiões mais propícias para a aplicação das medidas de vigilância, como sendo aquelas em que a composição das populações triatomínicas é predominantemente constituída de primeiras ninfas e adultos. Assim sendo, tais épocas correspondem aos meses de julho e agosto para o T. sordida e de novembro e dezembro para o P. megistus, pelo menos nesta região sudeste do Brasil.