The weaker points of fish acute toxicity tests and how tests on embryos can solve some issues.

Fish acute toxicity tests play an important role in environmental risk assessment and hazard classification because they allow for first estimates of the relative toxicity of various chemicals in various species. However, such tests need to be carefully interpreted. Here we shortly summarize the main issues which are linked to the genetics and the condition of the test animals, the standardized test situations, the uncertainty about whether a given test species can be seen as representative to a given fish fauna, the often missing knowledge about possible interaction effects, especially with micropathogens, and statistical problems like small sample sizes and, in some cases, pseudoreplication. We suggest that multi-factorial embryo tests on ecologically relevant species solve many of these issues, and we shortly explain how such tests could be done to avoid the weaker points of fish acute toxicity tests.

Bases de datos especializadas: estado de la técnica

Socadi (Sociedad Catalana de Documentació i Informació) viene organizando una serie de sesiones de estudio y debate que están teniendo un gran éxito de asistencia. Ernest Abadal resumió, primero para IweTel y luego para nuestra revista, la que tuvo lugar sobre "Intranets documentales"

Effects of fish oil on the neuro-endocrine responses to an endotoxin challenge in healthy volunteers

Résumé Introduction et hypothèse : Certains acides gras polyinsaturés de type n-3 PUFA, qui sont contenus dans l'huile de poisson, exercent des effets non-énergétiques (fluidité des membranes cellulaires, métabolisme énergétique et prostanoïdes, régulation génique de la réponse inflammatoire). Les mécanismes de la modulation de cette dernière sont encore mal connus. L'administration d'endotoxine (LPS) induit chez les volontaires sains une affection inflammatoire aiguë, comparable à un état grippal, associé à des modifications métaboliques et inflammatoires transitoires, similaires au sepsis. Ce modèle est utilisé de longue date pour l'investigation clinique expérimentale. Cette étude examine les effets d'une supplémentation orale d'huile de poisson sur la réponse inflammatoire (systémique et endocrinienne) de sujets sains soumis à une injection d'endotoxine. L'hypothèse était que la supplémentation d'huile de poisson réduirait les réponses physiologiques à l'endotoxine. Méthodes : Quinze volontaires masculins (âge 26.0±3.1 ans) ont participé à une étude randomisée, contrôlée. Les sujets sont désignés au hasard à recevoir ou non une supplémentation orale : 7.2 g d'huile de poisson par jour correspondant à un apport de 1.1 g/jour d'acides gras 20:5 (n-3, acide écosapentaénoïque) et 0.7 g/jour de 22:6 (n-3, acide docosahexaénoïque). Chaque sujet est investigué deux fois dans des conditions identiques : une fois il reçoit une injection de 2 ng par kg poids corporel de LPS intraveineuse, l'autre fois une injection de placebo. Les variables suivantes sont relevées avant l'intervention et durant les 360 min qui suivent l'injection :signes vitaux, dépense énergétique (EE) et utilisation nette des substrats (calorimétrie indirecte, cinétique du glucose (isotopes stables), taux plasmatique des triglycérides et FFA, du glucose, ainsi que des cytokines et hormones de stress (ACTH, cortisol, Adré, Nor-Adré). Analyses et statistiques :moyennes, déviations standards, analyse de variance (one way, test de Scheffé), différences significatives entre les groupes pour une valeur de p < 0.05. Résultats :L'injection de LPS provoque une augmentation de la température, de la fréquence cardiaque, de la dépense d'énergie et de l'oxydation nette des lipides. On observe une élévation des taux plasmatiques de TNF-a et IL-6, de la glycémie, ainsi qu'une élévation transitoire des concentrations plasmatiques des hormones de stress ACTH, cortisol, adrénaline et noradrénaline. L'huile de poisson atténue significativement la fièvre, la réponse neuro-endocrinienne (ACTH et cortisol) et sympathique (baisse de la noradrénaline plasmatique). Par contre, les taux des cytokines ne sont pas influencés par la supplémentation d'huile de poisson. Conclusion : La supplémentation d'huile de poisson atténue la réponse physiologique à l'endotoxine chez le sujet sain, en particulier la fièvre et la réponse endocrinienne, sans influencer la production des cytokines. Ces résultats soutiennent l'hypothèse que les effets bénéfiques de l'huile de poisson sont principalement caractérisés au niveau du système nerveux central, par des mécanismes non-inflammatoires qui restent encore à élucider.

Effects of recreational fishing on three fish species from the Posidonia oceanica meadows off Minorca (Balearic archipelago, western Mediterranean)

Experimental fishing and visual censuses were conducted at nine Posidonia oceanica sites off Minorca exposed to different levels of fishing intensity to assess the effects of recreational fishing on the species that dominate the catch. Total catch per unit effort (CPUE) was highly seasonal and a statistically significant interaction term existed between the season and the level of fishing intensity. CPUE decreased everywhere at the end of the fishing season (autumn), but such a reduction was more intense at those sites exposed to the highest level of fishing. Visual censuses confirmed that there was a lower abundance of vulnerable fish in autumn. Differences vanished in spring probably because fish reshuffled between the considered sites throughout the winter, when the level of fishing intensity was extremely low. Although the average total lengths of Serranus scriba and Diplodus annularis were unaffected by the level of fishing intensity, the average total length of Coris julis was smaller at the most heavily fished sites. In conclusion, recreational fishing has a relevant impact on most of the exploited species and some of the seasonality reported for the Posidonia oceanica fish assemblages might be caused by the seasonality of the fishery.

Análise técnica de fontes de nutrientes associadas a sistemas de preparo do solo

Os dejetos têm sido utilizados como fontes orgânicas de nutrientes em diferentes condições edafoclimáticas, culturas e sistemas de preparo do solo. Os efeitos de seu uso continuado são mais bem avaliados pela integração de diferentes atributos de solo e de planta. O objetivo deste trabalho foi comparar as fontes de nutrientes, com ênfase nas orgânicas, utilizando-se alguns atributos de solo e de planta, por meio de um modelo proposto para análise do aspecto técnico destas. Para realizar este estudo, foi utilizado um experimento conduzido por 10 anos na Estação Experimental da Epagri de Campos Novos/SC, em um Nitossolo Vermelho. Os tratamentos consistiram da combinação de cinco sistemas de preparo do solo (plantio direto; preparo reduzido; preparo convencional; preparo convencional com resíduos queimados; e preparo convencional com resíduos retirados) com quatro fontes de nutrientes (adubação mineral de acordo com a recomendação para cada cultura - AM; 5 t ha-1 ano-1 de matéria úmida de cama de aviário - CA; 60 m³ ha-1 ano-1 de dejeto líquido de bovinos - DLB; e 40 m³ ha-1 ano-1 de dejeto líquido de suínos - DLS) e testemunha, sem aplicação de nutrientes - TES. Na avaliação do uso das fontes de nutrientes, utilizou-se um modelo cujas entradas foram atributos de solo e de planta transformados, os quais se constituíram em índices respectivos. As saídas deste modelo foram, para cada fonte de nutrientes dentro de cada sistema de manejo do solo, figuras triangulares, e a área destas com seu respectivo intervalo de confiança (p < 0,10). As fontes de nutrientes não se diferenciaram quando índices de planta e químicos e físicos do solo foram analisados conjuntamente, porém a cama de aviário apresentou melhor desempenho quando avaliada pelo índice químico do solo ou pelo índice de planta. O desempenho técnico das fontes de nutrientes e o índice físico do solo, em particular, dependem do sistema de preparo do solo, sendo o plantio direto o preparo com melhor resposta aos índices avaliados, e o preparo convencional com palha retirada, o pior. O modelo utilizado na análise do aspecto técnico foi uma ferramenta eficiente na avaliação mais abrangente do uso das fontes orgânicas de nutrientes.

Eficiência técnica de fertilizantes fosfatados em latossolo sob plantio direto

Pouco se conhece sobre a eficiência relativa de fosfatos solúveis e naturais em sistemas de alta produtividade de culturas em plantio direto no centro-sul do Paraná. Este trabalho objetivou avaliar a eficiência agronômica de fosfatos naturais reativos em comparação a um fosfato solúvel na produtividade de várias espécies vegetais anuais em dois ciclos de um sistema de rotação de culturas trienal. O experimento foi conduzido sobre um Latossolo Bruno, em Guarapuava, PR, de 2000 a 2006. Dois fosfatos naturais reativos (FNR: Gafsa e Arad) e um fosfato solúvel (superfosfato triplo, SFT) foram aplicados, a lanço, nas doses de 0, 40, 80 e 160 kg ha-1 de P2O5, no início do primeiro e do segundo ciclo de rotação de culturas trienal (aveia branca/milho/trigo/soja/cevada/soja). À exceção da cevada, a produtividade das culturas não foi alterada pela adição de qualquer dos fosfatos no primeiro ciclo de rotação, provavelmente, devido ao alto teor de P previamente existente no solo (8,7 mg dm-3 na camada de 0-10 cm). No segundo ciclo de rotação, quando o solo tinha 4,1 mg dm-3 de P, a aplicação de P na semeadura da aveia branca incrementou em 11 % a produtividade das culturas de verão e em 20 % a das culturas de inverno, tendo o menor incremento ocorrido no milho (8 %) e o maior na cevada (44 %). Neste ciclo, o SFT proporcionou maior produtividade do que os FNR nas culturas de inverno (aveia branca, trigo e cevada), numa média de 11 %, não tendo havido diferença de produtividade entre os FNR. O fosfato solúvel em água é mais eficiente do que os fosfatos naturais reativos em solos sob plantio direto, tanto no efeito imediato quanto na fase residual. Apesar disso, não é necessário aplicar fertilizantes fosfatados para obter alta produtividade em solos com altos teores de P em plantio direto, a não ser para culturas muito exigentes, a exemplo da cevada.

Viabilidade técnica do uso de receptores GPS de navegação para fins de amostragem sistemática de solo

Os receptores de navegação do sistema de posicionamento global (GPS), comumente utilizados pelo setor agrícola, em geral, apresentam precisão posicional < 10,0 m. Em uma amostragem sistemática de solos, as subamostras deverão ser coletadas num raio não superior a 3 m do ponto central georreferenciado. A presente nota técnica visou confrontar a precisão e exatidão desse tipo de equipamento com a necessidade exigida em amostragem sistematizada de solo. Uma área com aproximadamente 17 ha, no campus I da Universidade de Passo Fundo, foi levantada com três receptores GPS de navegação e Estação Total-ET (controle). Pontos centrais de quadrículas de 2 ha, gerados pelo programa Campeiro®, foram locados no campo com os mesmos equipamentos. Sobre esses pontos, materializados no campo, foram novamente tomadas as suas coordenadas, com auxílio da estação total. Assim, as coordenadas X e Y foram submetidas à ANOVA, confrontando-se as médias obtidas pela ET com as dos receptores de GPS pela diferença honesta significativa do teste de Tukey (p < 0,01). Quanto à exatidão, calcularam-se, por Pitágoras, as distâncias lineares entre os pontos gerados pelos GPS e pela ET, assumindo-se não exatas quando ultrapassaram os 3 m de raio preconizado pelo Manual de Adubação e Calagem do Rio Grande do Sul e de Santa Catariana para coleta de solo. A exatidão das coordenadas dos receptores GPS variou de -10 m a +3 m para X e de -4 m a +7 m para Y. Apenas um ponto central dos oito locados com os receptores de GPS de navegação no centro das quadrículas apresentou exatidão compatível com a exigida pela prática. Isso indica que esse tipo de equipamento, com baixa precisão e exatidão, não deve ser utilizado para amostragem sistematizada de solos.

Influência da densidade do solo na estimativa da umidade em um nitossolo vermelho distroférrico, por meio da técnica de TDR

Entre as técnicas para avaliação da umidade do solo, destaca-se a que utiliza a Reflectometria no Domínio do Tempo (TDR), a qual consiste em um método indireto, não destrutivo, rápido, exato e pouco dependente dos fatores ambientais. Porém, trabalhos desenvolvidos após as suas aplicações sugerem a influência de fatores ligados às características mineralógicas e estruturais dos solos, o que torna necessária a calibração local para o adequado funcionamento da TDR. O objetivo deste trabalho foi estudar a influência da densidade do solo (Ds) na medida da umidade volumétrica do solo (θ), utilizando-se a técnica de TDR, em um Nitossolo Vermelho distroférrico. Um modelo que expressa a relação entre a constante dielétrica do solo (Ka) e θ foi ajustado por meio de regressão polinomial múltipla, com a incorporação da Ds para a estimativa dos seus coeficientes. Os resultados permitiram concluir que, nesse solo, o modelo de calibração deve levar em conta o efeito da Ds, sem o que a qualidade das estimativas de umidade, a partir das medidas de constante dielétrica, fica comprometida. Os resultados evidenciaram também que a sensibilidade da TDR à variação da umidade do solo é elevada, tornando possível que a técnica seja utilizada com exatidão em ações que envolvam o monitoramento da variação da umidade do solo. Os resultados indicaram a necessidade de mais estudos sobre a utilização da TDR em solos tropicais.

Vitamin E content in fish oil emulsion does not prevent lipoperoxidative effects on human colorectal tumors.

OBJECTIVE: The anticancer action exerted by polyunsaturated fatty acid peroxidation may not be reproduced by commercially available lipid emulsions rich in vitamin E. Therefore, we evaluated the effects of fish oil (FO) emulsion containing α-tocopherol 0.19 g/L on human colorectal adenocarcinoma cells and tumors. METHODS: HT-29 cell growth, survival, apoptosis, and lipid peroxidation were analyzed after a 24-h incubation with FO 18 to 80 mg/L. Soybean oil (SO) emulsion was used as an isocaloric and isolipidic control. In vivo, nude mice bearing HT-29 tumors were sacrificed 7 d after an 11-d treatment with intravenous injections of FO or SO 0.2 g ∙ kg(-1) ∙ d(-1) FO or SO to evaluate tumor growth, necrosis, and lipid peroxidation. RESULTS: The FO inhibited cell viability and clonogenicity in a dose-dependent manner, whereas SO showed no significant effect compared with untreated controls. Lipid peroxidation and cell apoptosis after treatment with FO 45 mg/L were increased 2.0-fold (P < 0.01) and 1.6-fold (P = 0.04), respectively. In vivo, FO treatment did not significantly affect tumor growth. However, immunohistochemical analyses of tumor tissue sections showed a decrease of 0.6-fold (P < 0.01) in the cell proliferation marker Ki-67 and an increase of 2.3-fold (P = 0.03) in the necrotic area, whereas malondialdehyde and total peroxides were increased by 1.9-fold (P = 0.09) and 7.0-fold (P < 0.01), respectively, in tumors of FO-treated compared with untreated mice. CONCLUSION: These results suggest that FO but not SO has an antitumor effect that can be correlated with lipid peroxidation, despite its vitamin E content.

Geometric morphometric analyses provide evidence for the adaptive character of the Tanganyikan cichlid fish radiations.

The cichlids of East Africa are renowned as one of the most spectacular examples of adaptive radiation. They provide a unique opportunity to investigate the relationships between ecology, morphological diversity, and phylogeny in producing such remarkable diversity. Nevertheless, the parameters of the adaptive radiations of these fish have not been satisfactorily quantified yet. Lake Tanganyika possesses all of the major lineages of East African cichlid fish, so by using geometric morphometrics and comparative analyses of ecology and morphology, in an explicitly phylogenetic context, we quantify the role of ecology in driving adaptive speciation. We used geometric morphometric methods to describe the body shape of over 1000 specimens of East African cichlid fish, with a focus on the Lake Tanganyika species assemblage, which is composed of more than 200 endemic species. The main differences in shape concern the length of the whole body and the relative sizes of the head and caudal peduncle. We investigated the influence of phylogeny on similarity of shape using both distance-based and variance partitioning methods, finding that phylogenetic inertia exerts little influence on overall body shape. Therefore, we quantified the relative effect of major ecological traits on shape using phylogenetic generalized least squares and disparity analyses. These analyses conclude that body shape is most strongly predicted by feeding preferences (i.e., trophic niches) and the water depths at which species occur. Furthermore, the morphological disparity within tribes indicates that even though the morphological diversification associated with explosive speciation has happened in only a few tribes of the Tanganyikan assemblage, the potential to evolve diverse morphologies exists in all tribes. Quantitative data support the existence of extensive parallelism in several independent adaptive radiations in Lake Tanganyika. Notably, Tanganyikan mouthbrooders belonging to the C-lineage and the substrate spawning Lamprologini have evolved a multitude of different shapes from elongated and Lamprologus-like hypothetical ancestors. Together, these data demonstrate strong support for the adaptive character of East African cichlid radiations.

Fertilização de plantas ornamentais pelo método requerimento-suprimento: proposição de técnica experimental

A dose de fertilizantes a ser recomendada para uma cultura depende do balanço de perdas e dos ganhos dos nutrientes no sistema agrícola (Lei da Restituição). Na UFV, o balanço foi modelado para recomendação de corretivos e fertilizantes para eucalipto (NUTRICALC), abacaxizeiro, algodoeiro, arroz, bananeira, cafeeiro, cana de açúcar, coqueiro, laranjeira, meloeiro, milho, pastagens, soja e tomate (FERTICALC) e teca (FERTI-UFV). A fertilização e a nutrição de plantas ornamentais tropicais baseam-se apenas na experiência de produtores e fabricantes de fertilizantes. Os objetivos deste trabalho foram desenvolver e apresentar técnica experimental que permita determinar: as taxas de recuperação de macro e micronutrientes por extratores de formas disponíveis, a demanda e as taxas de recuperação de nutrientes por plantas ornamentais e determinar a dose e os teores de nutrientes em fertilizante que suplementem os requerimentos das plantas. Para a modelagem, consideraram-se dois módulos: o módulo planta, que obtém a demanda e o requerimento dos nutrientes para definida produtividade; e o módulo substrato, que permite calcular o suprimento de nutrientes do vaso ou do canteiro a ser utilizado para o cultivo. A modelagem vislumbrou um novo método de pesquisa para recomendação de corretivos e fertilizantes para culturas com carência de informação, como para cultivo de plantas ornamentais, especialmente as tropicais. Esse Método Requerimento-Suprimento determina a dose e os teores de nutrientes no fertilizante-suprimento (FS), que suplementam os requerimentos das plantas. O método é iterativo e foi desenvolvido por meio de três tentativas. Na primeira tentativa, considerou-se a produção de plântulas de orquídea; e, na segunda e terceira tentativas, determinaram-se as curvas de crescimento com FS no cultivo de violetas, em vasos com substrato, e definiram-se os critérios para determinar as taxas de recuperação de nutrientes pelos extratores em análises químicas do substrato e pelas plantas. Por último, apresentou-se a técnica experimental projetada.

Spermiogenesis and spermatozoon ultrastructure of the bothriocephalidean cestode Clestobothrium crassiceps (Rudolphi, 1819), a parasite of the teleost fish Merluccius merluccius (Gadiformes: Merlucciidae)

Spermiogenesis and the ultrastructure of the spermatozoon of the bothriocephalidean cestode Clestobothrium crassiceps (Rudolphi, 1819), a parasite of the teleost fish Merluccius merluccius (Linnaeus, 1758), have been studied by means of transmission electron microscopy. Spermiogenesis involves firstly the formation of a differentiation zone. It is characterized by the presence of two centrioles associated with striated rootlets, an intercentriolar body and an electron-dense material in the apical region of this zone. Later, two flagella develop from the centrioles, growing orthogonally in relation to the median cytoplasmic process. Flagella then undergo a rotation of 90° until they become parallel to the median cytoplasmic process, followed by the proximodistal fusion of the flagella with the median cytoplasmic process. The nucleus elongates and afterwards it migrates along the spermatid body. Spermiogenesis finishes with the appearance of the apical cone surrounded by the single helical crested body at the base of the spermatid. Finally, the narrowing of the ring of arched membranes detaches the fully formed spermatozoon. The mature spermatozoon of C. crassiceps is filiform and contains two axonemes of the 9 + '1' trepaxonematan pattern, a parallel nucleus, parallel cortical microtubules, and electron-dense granules of glycogen. The anterior extremity of the gamete exhibits a short electron-dense apical cone and one crested body, which turns once around the sperm cell. The first axoneme is surrounded by a ring of thick cortical microtubules that persist until the appearance of the second axoneme. Later, these thick cortical microtubules disappear and thus, the mature spermatozoon exhibits two bundles of thin cortical microtubules. The posterior extremity of the male gamete presents only the nucleus. Results are discussed and compared particularly with the available ultrastructural data on the former 'pseudophyllideans'. Two differences can be established between spermatozoa of Bothriocephalidea and Diphyllobothriidea, the type of spermatozoon (II vs I) and the presence/absence of the ring of cortical microtubules.

The accumulation of reproductive incompatibilities in African cichlid fish.

The rate at which different components of reproductive isolation accumulate with divergence time between species has only been studied in a limited, but growing, number of species. We measured premating isolation and hybrid inviability at four different ontogenetic stages from zygotes to adults in interspecific hybrids of 26 pairs of African cichlid species, spanning the entire East African haplochromine radiation. We then used multiple relaxed molecular clock calibrations to translate genetic distances into absolute ages to compare evolutionary rates of different components of reproductive isolation. We find that premating isolation accumulates fast initially but then changes little with increasing genetic distance between species. In contrast, postmating isolation between closely related species is negligible but then accumulates rapidly, resulting in complete hybrid inviability after 4.4/8.5/18.4 million years (my). Thus, the rate at which complete intrinsic incompatibilities arise in this system is orders of magnitude lower than rates of speciation within individual lake radiations. Together these results suggest divergent ecological adaptations may prevent populations from interbreeding and help maintain cichlid species diversity, which may be vulnerable to environmental degradation. By quantifying the capacity to produce viable hybrids between allopatric, distantly related lineages our results also provide an upper divergence time limit for the "hybrid swarm origin" model of adaptive radiation.