Early-developmental stress, repeatability, and canalization in a suite of physiological and behavioral traits in female zebra finches

Adaptive developmental plasticity allows individuals experiencing poor environmental conditions in early life to adjust their life-history strategy in order to prioritize short-term fitness benefits and maximize reproductive output in challenging environments. Much research has been conducted to test whether such adoption of a "faster" life-history strategy is accompanied by concordant changes in behavior and physiology, with mixed results. As research in this field has focused on comparison of mean-level responses of treatment groups, few studies include repeated measures of response variables and the effect that developmental stress may have on repeatability per se. We investigated how early-developmental stress affects the mean expression of (and repeatability in) a variety of behavioral and physiological traits in female zebra finches. We predicted that: (1) individuals subjected to nutritional restriction in the nestling phase would have higher feeding and activity rates, with associated increases in hematocrit and basal metabolic rates (BMRs), (2) nutritional restriction in early life would alter adults' stress-induced corticosterone level, and (3) developmental stress would, respectively, influence the amount of among-individual and within-individual variation in behavioral and physiological traits, hence affecting the repeatability of these traits. In comparison to control females, stressed females did not differ in activity rate or stress-induced corticosterone level, but they did have higher levels of feeding, hematocrit, and BMR. Among-individual variance and repeatability were generally higher in stressed females than in controls. Finally, we found that developmental dietary restriction significantly reduced the amount of within-individual variance both in activity rate in the novel environment and in stress-induced corticosterone level. Our results not only confirm previous findings on the effect of early-developmental stress on BMR, but also extend its effect to feeding rate and hematocrit, suggesting that developmental plasticity in these traits is ontogenetically linked. Early-developmental stress may disable particular genetic canalizing processes, which would release cryptic genetic variation and explain why repeatability and among-individual variance were generally higher in the stressed groups than in controls. For activity rate in the novel environment and with stress-induced corticosterone level, however, early-developmental stress significantly reduced within-individual variance, which may be a consequence of increased canalization of these traits at the micro-environmental level.

Uma arca das tradições: educar e comemorar no Museu Mariano Procópio

Esta tese é uma reflexão sobre a construção de escritas da História do Brasil em museus, a partir da década de 1920, momento fulcral para o estabelecimento de uma “pedagogia da nacionalidade” republicana, que tem por suporte o discurso museal. Alguns dos esforços político-pedagógicos dessas instituições foram observados, com o objetivo de compreender as principais características de um paradigma educativo para o saber histórico nos museus. Assim, a análise das comemorações cívicas, dos guias de divulgação e das exposições permitiu uma aproximação das ativações memoriais ensejadas pelos atores dos museus, com atenção para as continuidades, as negociações e as transformações dos projetos, especialmente em sua dimensão pedagógica. O Museu Mariano Procópio foi selecionado para a realização de um estudo de caso, tanto por suas especificidades, que nos induzem a pensar o “concerto” dos museus nacionais a partir do interior do país como pela relevância de seu acervo e pela intensidade de ações educativas desenvolvidas na gestão de Geralda Armond (1944-1980). A gestão Armond é o foco da tese, sendo marcada pela defesa da continuidade institucional e do enquadramento da memória da família Lage; pela luta pela sustentação material do Museu, inclusive com uma forte aproximação com o regime civil e militar; e pela busca da profissionalização de quadros e do dinamismo das ações. Os resultados atentam para a multiplicidade e fragilidade na construção identitária do Museu, associada ao fato de ser um museu “municipal”. Uma situação que explica, ao menos em parte, seu esquecimento no cenário nacional a despeito de seu acervo expressivo e das articulações encetadas com o sistema escolar, por meio do fortalecimento do sentido cívico de suas ações pedagógicas.

Investigação e avaliação da toxicidade aguda dos agrotóxicos mais utilizados no cinturão verde da Grande Natal (RN, Brasil) para o peixe-zebra (Danio rerio Hamilton Buchanan, 1822, Teleostei, Cyprinidae

The objectives of this research were to investigate the agrotoxic most used in the Gramorezinho region in the green belt of Natal, and to evaluate the acute toxicity of these, based on the LC50-48h values estimated in tests for Danio rerio, internationally used as test organism. The acute toxicity tests were performed under laboratory conditions, according to standardized methods (ABNT/NBR/15088/04) for this species. The LC50-48h estimated to Tamaron BR was 352.89 mg.L-1, which characterizes that as practically non-toxic, according to toxicological classes cited by Zucker. For Decis 25EC, the LC50-48h estimated was 0.0004156 mg.L-1 (4.156 X 10-4 mg.L-1), which classifies it as highly toxic to this species

Karyotypic conservatism in samples of Characidium cf. zebra (Teleostei, Characiformes, Crenuchidae): physical mapping of ribosomal genes and natural triploidy

Basic and molecular cytogenetic analyses were performed in specimens of Characidium cf. zebra from five collection sites located throughout the Tietê, Paranapanema and Paraguay river basins. The diploid number in specimens from all samples was 2n = 50 with a karyotype composed of 32 metacentric and 18 submetacentric chromosomes in both males and females. Constitutive heterochromatin was present at the centromeric regions of all chromosomes and pair 23, had additional interstitial heterochromatic blocks on its long arms. The nucleolar organizer regions (NORs) were located on the long arms of pair 23, while the 5S rDNA sites were detected in different chromosomes among the studied samples. One specimen from the Alambari river was a natural triploid and had two extra chromosomes, resulting in 2n = 77. The remarkable karyotypic similarity among the specimens of C. cf. zebra suggests a close evolutionary relationship. on the other hand, the distinct patterns of 5S rDNA distribution may be the result of gene flow constraints during their evolutionary history.

Biologia reprodutiva e dinâmica populacional de Hypancistrus zebra Isbrücker & Nijssen, 1991 (Siluriformes, Loricariidae), no rio Xingu, Amazônia brasileira

Hypancistrus zebra é uma espécie ornamental, endêmica e rara da região do Médio – Baixo Rio Xingu, a qual apresenta forte demanda do mercado de peixes ornamentais internacional, que criou uma forte pressão de exploração associada a esta espécie. Atualmente, H.zebra encontra-se na lista brasileira de fauna ameaçada de extinção e sua captura está proibida. Sabe-se que mesmo proibida, a mesma continua sendo capturada e exportada ilegalmente, aliada a isso a construção da Hidrelétrica de Belo Monte em seu trecho de distribuição, que ameaça a sua área de distribuição geográfica e a falta de informações sobre sua biologia e ecologia dificultam ações de ordenamento para esta espécie. De modo que, se objetivou neste trabalho estudar aspectos da biologia reprodutiva e dinâmica populacional para contribuir com medidas de conservação para esta espécie. Exemplares de H. zebra foram capturados mensalmente de março de 2009 a fevereiro de 2010, através de mergulho com compressor, no Rio Xingu, entre a localidade de Gorgulho da Rita e a Vila de Belo Monte. Os indivíduos capturados foram pesados e medidos (peso e comprimento total). As gônadas foram retiradas e imediatamente fixadas em Solução Bouin. Seguiram-se as técnicas histológicas de rotina. Os estágios de maturação gonadal foram descritos com base na presença de células germinativas em diferentes estádios de desenvolvimento. Através dos dados de freqüência dos comprimentos foram feitas estimativas dos parâmetros populacionais tais como: modelos de crescimento, recrutamento, mortalidade, rendimento por recruta e tamanho de primeira maturidade gonadal. A espécie apresentou uma desova sazonal com dois picos entre as estações de transição entre seca e cheia (e vice-versa) do rio, e dois períodos de recrutamento, com taxas de crescimento diferenciadas. Estimou-se que a espécie possui uma longevidade de cinco anos, e que está no limite do rendimento máximo sustentável, o que se caracteriza como uma situação perigosa para a espécie, pois qualquer aumento do esforço irá comprometer o estoque e ainda não se sabe que impactos ocorrerão em decorrência das modificações provocadas em seu habitat pela construção da hidrelétrica.

Ecologia e etnoecologia de Hypancistrus zebra (Siluriformes: Loricariidae) no rio Xingu, Amazônia brasileira

H. zebra é uma espécie de peixe da família Loricariidae, subfamília Ancistrinae, endêmica do rio Xingu, com distribuição desde Belo Monte até a confluência dos rios Xingu e Iriri. Por ser uma espécie com grande valor no mercado aquariofilista ornamental, sua captura tornou-se desenfreada, tornando-o uma espécie ameaçada de extinção. Apesar da forte pressão exercida sobre H. zebra, ainda são escassos os estudos sobre a espécie. Assim, perante a escassez de informações básicas e as constantes ameaças, conhecer aspectos da biologia e ecologia de H. zebra, agregando aos resultados das pesquisas científicas, também o conhecimento ecológico local dos pescadores ornamentais sobre esta espécie torna-se uma ferramenta fundamental para a conservação da espécie. A distribuição de H. zebra é restrita a um pequeno trecho do rio Xingu, entre Gorgulho da Rita e Itaubinha, e não ocorre de forma homogênea, dependendo da presença de blocos rochosos. Um total de 283 indivíduos de H. zebra foi visualizado nos afloramentos rochosos da área estudada, dos quais 232 foram capturados. A menor abundância média foi em Gorgulho da Rita, em oposição ao sitio Jericoá com a maior abundância. Entre os períodos, verificou-se uma maior abundância na seca do rio e menor valor para o período de enchente. Os fatores ambientais não apresentaram influências significativas sobre a abundância de H. zebra. H. zebra é uma espécie generalista, alimentando-se principalmente de algas perifíticas, detritos, restos vegetais e esponjas, enquanto que nematódeos e miriápodes foram considerados itens ocasionais. Não houve diferenças significativas na composição e abundância da dieta de H. zebra, quanto aos sítios de coleta, períodos do ano e ontogenia. Considerando a composição e abundância da dieta, H. zebra pode ser considerada uma espécie iliófaga-onívora, e com possibilidades de adaptação as mudanças na disponibilidade de alimento com a construção da Usina Hidrelétrica de Belo Monte. Os pescadores ornamentais zebra evidenciam conhecimento especializado quanto à distribuição e abundância, hábitat, alimentação, predação e reprodução da espécie, o qual pode ser aproveitado para otimizar trabalhos futuros e para facilitar medidas de manejo.

Distribuição e ecomorfologia de Neritina zebra (Bruguiere, 1792) (Mollusca: Gastropoda: Neritidae), em um estuário amazônico, Pará, Brasil

O presente estudo avaliou a distribuição de Neritina zebra em um gradiente vertical em afloramentos rochosos e a distribuição entre os afloramentos de rochosos e argilitodo entremarés em um estuário na Amazônia brasileira. Os locais de coletas são caracterizados por águas oligohalinas, sendo localizadas nos distritos dede Icoaraci, Mosqueiro e município de Colares na região costeira do Estado do Pará. Para avaliar a distribuição vertical nos substratos rochosos, os moluscos foram amostrados na faixa inferior e média do mesolitoral. Na faixa inferior do mesolitoral, onde ocorrem os substratos argilito e rocha, estes foram amostrados para verificar seu efeito na distribuição entre os substratos. Em cada tipo de substrato e faixa do entremarés foram amostrados aleatoriamente 22 réplicas utilizando-se um quadrante de 25cm² na estação chuvosa e de estiagem. Análises de Variâncias foram realizadas para testar (1) o efeito da zona do entremarés e (2) o tipo de substrato na densidade de N. zebra. A análise dos resultados da distribuição vertical mostrou que a zona inferior os indivíduos juvenis apresentam maior densidade que a zona média, e um padrão oposto parece ocorrer com espécimes adultos. Quanto à distribuição nos diferentes substratos, os resultados mostraram que existem maiores densidades nos substratos rochosos que nos argilosos para os indivíduos juvenis, mas não foi encontrado um padrão para os indivíduos adultos. Esta variabilidade no padrão de densidades entre os substratos e entre as zonas do entremarés mostrou influência das estações e dos locais de coleta, apresentando Icoaraci com as menores densidades, o que pode estar associado à atividade antrópica naquela localidade.

Increased bursting glutamatergic neurotransmission in an auditory forebrain area of the zebra finch (Taenopygia guttata) induced by auditory stimulation

The caudomedial nidopallium (NCM) is a telencephalic area involved in auditory processing and memorization in songbirds, but the synaptic mechanisms associated with auditory processing in NCM are largely unknown. To identify potential changes in synaptic transmission induced by auditory stimulation in NCM, we used a slice preparation for path-clamp recordings of synaptic currents in the NCM of adult zebra finches (Taenopygia guttata) sacrificed after sound isolation followed by exposure to conspecific song or silence. Although post-synaptic GABAergic and glutamatergic currents in the NCM of control and song-exposed birds did not present any differences regarding their frequency, amplitude and duration after song exposure, we observed a higher probability of generation of bursting glutamatergic currents after blockade of GABAergic transmission in song-exposed birds as compared to controls. Both song-exposed males and females presented an increase in the probability of the expression of bursting glutamatergic currents, however bursting was more commonly seen in males where they appeared even without blocking GABAergic transmission. Our data show that song exposure changes the excitability of the glutamatergic neuronal network, increasing the probability of the generation of bursts of glutamatergic currents, but does not affect basic parameters of glutamatergic and GABAergic synaptic currents.

ANATOMY OF NERITINA ZEBRA FROM GUYANA AND BRAZIL (MOLLUSCA: GASTROPODA: NERITIDAE)

Neritina zebra is a common brackish water gastropod living on muddy bottoms with poorly known morphological characters. The morphology, including the variety of colour and pattern of shells, and the anatomy are described. We mainly analyzed the animals collected in the estuary of the Ceara river, Ceara, Brazil, from "Parque Estadual do rio Coco", and specimens from other places deposited in institutional collections, from French Guyana (topotypes) to Sao Paulo. A complete anatomical description is performed, including illustration and discussion ninth concerned to systematics. Amongst the more important anatomical data are: heart diotocardian; kidneys solid; anterior esophagus with pair of ventral esophageal pouches; odontophore with 4 cartilages and 2 horizontal muscles (m6, m6a); males with penis dorsal-right to snout, bearing a terminal papilla; pallial oviduct triaulic, possessing 3 pallial apertures.

Do Zebra Finch Parents Fail to Recognise Their Own Offspring?

Individual recognition systems require the sender to be individually distinctive and the receiver to be able to perceive differences between individuals and react accordingly. Many studies have demonstrated that acoustic signals of almost any species contain individualized information. However, fewer studies have tested experimentally if those signals are used for individual recognition by potential receivers. While laboratory studies using zebra finches have shown that fledglings recognize their parents by their “distance call”, mutual recognition using the same call type has not been demonstrated yet. In a laboratory study with zebra finches, we first quantified between-individual acoustic variation in distance calls of fledglings. In a second step, we tested recognition of fledgling calls by parents using playback experiments. With a discriminant function analysis, we show that individuals are highly distinctive and most measured parameters show very high potential to encode for individuality. The response pattern of zebra finch parents shows that they do react to calls of fledglings, however they do not distinguish between own and unfamiliar offspring, despite individual distinctiveness. This finding is interesting in light of the observation of a high percentage of misdirected feedings in our communal breeding aviaries. Our results demonstrate the importance of adopting a receiver's perspective and suggest that variation in fledgling contact calls might not be used in individual recognition of offspring.

Expression of zebra fish aromatase cyp19a and cyp19b genes in response to the ligands of estrogen receptor and aryl hydrocarbon receptor

Many endocrine-disrupting chemicals act via estrogen receptor (ER) or aryl hydrocarbon receptor (AhR). To investigate the interference between ER and AhR, we studied the effects of 17beta-estradiol (E2) and 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD) on the expression of zebra fish cyp19a (zfcyp19a) and cyp19b (zfcyp19b) genes, encoding aromatase P450, an important steroidogenic enzyme. In vivo (mRNA quantification in exposed zebra fish larvae) and in vitro (activity of zfcyp19-luciferase reporter genes in cell cultures in response to chemicals and zebra fish transcription factors) assays were used. None of the treatments affected zfcyp19a, excluding the slight upregulation by E2 observed in vitro. Strong upregulation of zfcyp19b by E2 in both assays was downregulated by TCDD. This effect could be rescued by the addition of an AhR antagonist. Antiestrogenic effect of TCDD on the zfcyp19b expression in the brain was also observed on the protein level, assessed by immunohistochemistry. TCDD alone did not affect zfcyp19b expression in vivo or promoter activity in the presence of zebra fish AhR2 and AhR nuclear translocator 2b (ARNT2b) in vitro. However, in the presence of zebra fish ERalpha, AhR2, and ARNT2b, TCDD led to a slight upregulation of promoter activity, which was eliminated by either an ER or AhR antagonist. Studies with mutated reporter gene constructs indicated that both mechanisms of TCDD action in vitro were independent of dioxin-responsive elements (DREs) predicted in the promoter. This study shows the usefulness of in vivo zebra fish larvae and in vitro zfcyp19b reporter gene assays for evaluation of estrogenic chemical actions, provides data on the functionality of DREs predicted in zfcyp19 promoters and shows the effects of cross talk between ER and AhR on zfcyp19b expression. The antiestrogenic effect of TCDD demonstrated raises further concerns about the neuroendocrine effects of AhR ligands.

Application of a computational model for complex fluvial ecosystems: The population dynamics of zebra mussel Dreissena polymorpha as a case study

The potential and adaptive flexibility of population dynamic P-systems (PDP) to study population dynamics suggests that they may be suitable for modelling complex fluvial ecosystems, characterized by a composition of dynamic habitats with many variables that interact simultaneously. Using as a model a reservoir occupied by the zebra mussel Dreissena polymorpha, we designed a computational model based on P systems to study the population dynamics of larvae, in order to evaluate management actions to control or eradicate this invasive species. The population dynamics of this species was simulated under different scenarios ranging from the absence of water flow change to a weekly variation with different flow rates, to the actual hydrodynamic situation of an intermediate flow rate. Our results show that PDP models can be very useful tools to model complex, partially desynchronized, processes that work in parallel. This allows the study of complex hydroecological processes such as the one presented, where reproductive cycles, temperature and water dynamics are involved in the desynchronization of the population dynamics both, within areas and among them. The results obtained may be useful in the management of other reservoirs with similar hydrodynamic situations in which the presence of this invasive species has been documented.