An overview of physical growth and maturation

An understanding of physical growth and maturation is relevant to many disciplines, including exercise and sport science, anthropology, human biology, medicine, psychology and education. Growth and maturation is governed by a complex interaction between genetic and environmental factors. There is increasing evidence that physical activity plays an important role in normal growth, development, health and well-being of children and youth, however, caution is required in the activity setting so that growth and maturation is not jeopardised. To appreciate the impact of physical activity and/or exercise on growth and maturation, a thorough understanding of the general principles of auxology is useful. Following an introduction to terminology, an overview of physical growth and development is provided in the context of morphological changes. Detailed information is provided regarding individual variability in growth and development along with sexual dimorphism. A small degree of sexual dimorphism exists at birth however striking differences develop during the pubertal years. Sexual dimorphism in body composition is largely regulated by endocrine factors with critical roles played by growth hormone and gonadal steroids.

Sex-specific growth and mortality, spawning season, and female maturation of the stripey bass (Lutjanus carponotatus) on the Great Barrrier Reef

Sex-specific demography and reproductive biology of stripey bass (Lutjanus carponotatus) (also known as Spanish flag snapper, FAO) were examined at the Palm and Lizard island groups, Great Barrier Reef (GBR).Total mortality rates were similar between the sexes. Males had larger L∞ at both island groups and Lizard Island group fish had larger overall L∞. Female:male sex ratios were 1.3 and 1.1 at the Palm and Lizard island groups, respectively. The former is statistically different from 1, but is unlikely significantly different in a biological sense. Females matured on average at 2 years of age and 190 mm fork length at both locations. Female gonadal lipid body indices peaked from August through October, preceding peak gonadosomatic indices in October, November, and December that were twice as great as in any other month. However, ovarian staging revealed 50% or more ovaries were ripe from September through February, suggesting a more protracted spawning season and highlighting the different interpretations that can arise between gonad weight and gonad staging methods. Gonadosomatic index increases slightly with body size and larger fish have a longer average spawning season, which suggests that larger fish produce greater relative reproductive output. Lizard Island group females had ovaries nearly twice as large as Palm Island group females at a given body size. However, it is unclear whether this reflects spatial differences akin to those observed in growth or effects of sampling Lizard Island group fish closer to their date of spawning. These results support an existing 250 mm minimum size limit for L. carponotatus on the GBR, as well as the timing of a proposed October through December spawning closure for the fishery. The results also caution against assessing reef-fish stocks without reference to sex-, size-, and location-specific biological traits.

Escala de madurez gonadal de anchoveta blanca Anchoa nasus (Kner y Steindachner, 1867)

Se presenta la escala de madurez gonadal de anchoveta blanca Anchoa nasus. El proceso de maduración y desove se ha clasificado en seis estadios tanto para hembras como para machos. Se examinaron cortes histológicos de 442 individuos de anchoveta blanca colectados a bordo del BIC J. Olaya, durante las operaciones de verano del 2008 y 2009 y del invierno primavera del 2012 y 2013. Se describe las características visuales externas y las microscópicas que definen cada uno de los estadios.

Escala de madurez gonadal del lenguado Paralichthys adspersus (Steindachner, 1867)

Se presenta la escala de madurez gonadal del lenguado Paralichthys adspersus, elaborada en base al análisis y procesamiento histológico de 96 ovarios y 66 testículos de ejemplares capturados en la costa central del Perú y mantenidos en cautiverio. Los ovarios fueron clasificados micro y macroscópicamente, teniendo en cuenta el desarrollo de gametos y gonadas en: virginal, reposo, en maduración, maduro, desovante y recuperación; y a los testículos en virginal, reposo, en maduración, maduro, expulsante y post expulsante. La comparación de las características macro y microscópicas de las gónadas de peces en cautiverio no mostraron ninguna diferencia con respecto a las gónadas de los peces en su ambiente natural.

Morfologia do cromossomo Y, função gonadal e extragonadal em touros de raças sintéticas com alterações na qualidade do sêmen

O motivo deste estudo foi o percentual elevado de descarte de touros por alterações reprodutivas, precisamente qualidade de sêmen, que se apresenta em determinados sistemas produtivos nos quais estão inseridas as raças sintéticas. Através de cinco experimentos foi permitido observar o comportamento da espermatogênese de touros de raças sintéticas do nível cromossômico ao funcional do epitélio seminífero. O experimento I, avaliou por seis meses as características seminais de 12 touros, seis de uma raça pura e seis de uma sintética, contendo em cada grupo touros aptos e inaptos a reprodução classificados por qualidade de sêmen. Os animais do grupo sintético não apresentaram recuperação das características seminais durante o período de avaliação, como os puros, indicando um quadro degenerativo permanente neste conjunto de indivíduos. O experimento II buscou identificar uma relação entre a morfologia do cromossomo Y e tipos de cruzamentos, com a qualidade seminal de touros de duas raças sintéticas, Braford e Brangus-Ibagé. A relação da morfologia do Y com a condição reprodutiva não foi comprovada, no entanto considerando os tipos de cruzamentos para obtenção de touros 3/8, os cruzamentos que utilizam fêmea ¼ com macho ½ sangue filho de Nelore proporcionam um maior percentual de animais considerados inaptos ao exame de sêmen. Este experimento sugere medidas práticas para evitar o cruzamento que traz maiores prejuízos econômicos. O experimento III foi proposto para a avaliar a intensidade de redução de células espermáticas anômalas ao longo do epidídimo em touros de uma raça sintética. A redução da freqüência de gota citoplasmática proximal foi distinta entre os grupos de touros classificados quanto a morfologia espermática e entre as regiões do epidídimo, sendo portanto um indicador sensível da qualidade espermática e classificação da fertilidade potencial de animais de raças híbridas. O experimento IV avaliou a freqüência dos túbulos seminíferos nos diferentes estádios do ciclo espermatogênico em touros de duas raças sintéticas. Nas fases iniciais do ciclo espermatogênico, todos os touros apresentam gametogênese semelhante. Nas fases em que ocorrem as divisões meióticas, os touros inaptos apresentaram maior freqüência e a na fase de maturação das espermátides os touros aptos apresentaram maior freqüência. Estes resultados indicam que nos touros inaptos ocorre um bloqueio na fase das meioses, diminuindo a freqüência dos estádios de maturação das espermátides. O experimento V identificou a expressão diferencial de um fator de crescimento (transforming growth factor alpha- TGFα) no epitélio seminífero de touros Braford e Brangus-Ibagé, aptos e inaptos à reprodução, e também avaliou a freqüência de células de Sertoli nestes animais, como um estudo inicial do controle parácrino da espermatogênese. A maior freqüência da expressão de TGFα foi observada nos estádios I e III, e também na raça Brangus-Ibagé. O número médio das células de Sertoli foi semelhante entre estádios e raças dos touros. Em todos experimentos em que as raças Braford e Brangus-Ibagé foram confrontadas, os resultados obtidos foram diferentes. As maiores freqüências de alterações na qualidade seminal não podem ser extrapoladas para todas as raças sintéticas, cabendo a prerrogativa para cada raça de um estudo específico e ajustado às suas condições de criação.

Desenvolvimento gonadal de fêmeas de matrinxã, Brycon amazonicus, submetidas a restrição alimentar

O presente estudo avaliou o efeito de ciclos de restrição alimentar e realimentação (2/3 dias), aplicados durante seis meses antes da desova, no desenvolvimento gonadal de matrinxã. Na ocasião da desova, fêmeas alimentadas diariamente e submetidas ao regime alimentar experimental, selecionadas para a indução hormonal, foram sacrificadas para retirada das gônadas e do fígado, com os quais se calculou o IGS (índice gonadossomático) e o IHS (índice hepatossomático), sendo os ovários processados para análise histológica. Não houve alteração no peso relativo dos ovários e fígado, e o desenvolvimento gonadal não foi afetado pelo esquema alimentar. Os valores de IGS foram de 5,09±4,98% e 9,79±4,17% e os de IHS foram de 0,84±0,07% e 0,91±0,11%, para as fêmeas controle e experimentais, respectivamente, sem diferenças significativas entre os grupos. Os ovários de peixes dos dois grupos apresentaram as mesmas características do estádio maduro, com predominância de ovócitos na fase final de maturação, repletos de vitelo. O estudo indica que a restrição alimentar não afetou a preparação das fêmeas para a reprodução e que ciclos adequados de restrição e realimentação poderão ser aplicados na criação do matrinxã, assegurando menores custos de produção.

Gonadal function arrest in fillies after birth, as reflected by steroid serum concentrations

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

Melatonin in maturation media fails to improve oocyte maturation, embryo development rates and DNA damage of bovine embryos

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

Células sangüíneas, eletrólitos séricos, relação hepato e esplenossomáca de carpa-comum, Cyprinus carpio (Cyprinidae) na primeira maturação gonadal

This research studied the condition (Kn) relative factor, the hepatosomatic (HSR), the splenosomatic (SSR) relation, the erythrocytes, thrombocytes and leukocytes number, the glicogen locality by PAS method in thrombocytes and leucocytes and the total protein and electrolytes serices levels in both Cyprinus carpio L. sex. The female Kn showed higher value than the males. The female HSR average values were lower than the ones observed in males, while the leukocytes, lymphocytes and neutrophils percentage number were the highest. However, the males magnesium and choride serices levels were higher than the females. The HRS average values, hematocrit, haemoglobin concentration, average corspucular volume (ACV), average corpuscular haemoglobin concentration (ACHC), erythocytes number, trombocytes, monocytes, oesinophils, positive PAS leukocyte granular (PAS-LG), and total protein, sodium, potassium and calcium serices levels did not show significant statistics difference (p> 0.05) between males and females. The PAS method showed glicogen granules into the thronbocytes, eosinophils and neutrophils cytoplasm. Nevertheless, in the PAS-LG cytoplasm, neutral glicoprotein granules were also observed. Monocytes and lynfocytes showed negative reaction to PAS. In the teleosts, the gonodas matureness presents higher relation with the factor of condition. During the reprodution period it is unlikely to find the sexual effects isolated in the hemogram, because most of the time that is not the only factor to cause dimorphism.

Aspectos estruturais do hepatopâncreas, desenvolvimento ovocitário e caracterização hormonal de fêmeas de Macrobrachium amazonicum durante as fases de maturação gonadal

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Avaliação da atividade gonadal de machos e fêmeas de pescada branca, Plagioscion squamosissimus (Heckel, 1840), (Pisces, Teleostei, Sciaenidae) no rio Pará (PA)

Fêmeas e machos adultos de P. squamosissimus (Pisces, Teleostei, Sciaenidae) foram coletados mensalmente no Rio Pará, que banha a ilha do Capim (PA) (S 010 34. 971`; W 0480 52.932`), durante o período de fevereiro de 2004 a fevereiro de 2005, correspondendo ao total de 234 espécimes. As gônadas foram coletadas, fixadas e processadas de acordo com os métodos usuais utilizados para processamento em parafina e análise em microscopia de luz. A espécie em estudo é uma das principais fontes de proteína animal para a população local, sendo capturada de forma intensa e ininterrupta ao longo do ano. Com base em informações dos pescadores locais, essa captura parece estar determinando uma aparente diminuição quantitativa e qualitativa em seus estoques locais. A espécie apresenta desova parcelada e o desenvolvimento gonadal foi caracterizado nos estádios de repouso, maturação, maduro e esvaziado ou semi-esvaziado. Gônadas maduras foram encontradas nos meses de dezembro, janeiro e julho. A análise de correlação entre o estádio gonadal maduro e a variação temporal da relação gonadossomática (ΔRGS) indica também a ocorrência de desova nos respectivos meses. Não obstante, as informações obtidas da correlação entre a ΔRGS e a média de oócitos maduros e percentual de espermatozóides por túbulo seminífero, respectivamente, também indicaram haver desova nos respectivos meses, sendo que aparentemente a espécie apresenta uma desova mais intensa ou desova principal entre os meses de dezembro e janeiro (inverno), e outra desova menos intensa ou secundária no mês de julho (verão). Com base no método da morfologia tubular, foram determinados oito estádios do ciclo do epitélio seminífero (CES), sendo que no estádio 1 os túbulos seminíferos são compostos por espermatogônias primárias e cistos de spermatogônias secundárias; o estádio 2 é composto por espermatogônias primárias e secundárias e cistos de espermatócitos; estádio 3 é caracterizado por espermatogônias primárias, secundárias, cistos de espermatócitos e de espermátides jovens ou recém-formadas; estádio 4 com túbulos seminíferos caracterizados pela presença de espermatogônias primárias e secundárias, espermatócitos e por cistos de espermátides jovens e tardias; estádio 5 apresenta todas as células anteriores e é marcado pelo surgimento de espermatozóides no lúmen tubular; estádio 6 tem como características a diminuição dos cistos de células germinativas e considerável aumento do número de espermatozóides no lúmen tubular; os túbulos seminíferos no estádio 7 contêm poucos cistos de células germinativas e se inicia o esvaziamento da massa de espermatozóides do lúmen tubular; estádio 8 é o último do CES e é caracterizado pela aparente desorganização dos cistos remanescentes de células germinativas no túbulo seminífero.

Microscopic Evidence of the Opportunistic Reproductive Strategy and Early Sexual Maturation of the Small-Sized Characin Knodus moenkhausii (Characidae, Pisces)

We investigated the reproductive biology of Knodus moenkhausii, an abundantsmall-sized characin fish with broad occurrence in the Parana River basin, Bra-zil. Specimens were collected monthly to determine fecundity, length at firstmaturity, reproductive period and spawning type. Gonads were macroscopically classified according to their form, size and texture in three different stages(immature, maturing or mature). Histological procedures were conducted toconfirm gonadal developmental stages, and it was possible to notice thatmaturing females actually presented atretic oocytes, and all males that weremacroscopically classified as immature, maturing and mature actually presentedabundant spermatozoa in their gonads. Because of these discrepancies, a reclas-sification of gonadal maturations stages was needed after histological analysis,reinforcing its importance to studies on the reproduction of small characins.Reproduction occurred throughout the year though with two peaks. The lengthof the smallest mature individuals was 13 mm SL for males and 24 mm SL for females. Despite presenting relatively small batch fecundity, some life historytraits such as early reproduction, multiple spawning throughout the year, inassociation with known opportunistic feeding habits, explain the high abun-dance of this species in locations where it occurs.

Gonadal steroids levels and vitellogenesis in the formation of oocytes in Prochilodus lineatus (Valenciennes) (Teleostei: Characiformes)

The objective of this study was to obtain information about the possible mechanisms related to poor reproductive performance in tropical rheophilic fish. To that effect, cages (Cs) and earthen ponds (EPs) were used as experimental systems to provide unsuitable and suitable conditions, respectively, for curimbata (Prochilodus lineatus) breeders. Fish were maintained under experimental conditions for 18 months, and during this period females were randomly sampled every two months for biometric analysis (n=30), blood (n=5/sampling) and ovary (n=5/sampling). After this period EPs females (EPFs) and Cs females (CFs) were submitted to the induced breeding experiments. The results showed that rearing curimbata for such long time in a cage at this stocking density, reduces its growth, plasma E2 levels and vitellogenesis. During vitellogenesis, the mean plasma estradiol levels of CFs were three times lower than those of EPFs (P<0.01). CFs presented poorer results than EPFs for all the examined parameters of reproductive performance. Taken together these data showed that the reduced estradiol levels during vitellogenesis (and the consequently less intense transition from the previtellogenic to vitellogenic phase) and reduced amounts of yolk are mechanisms associated with the formation of low quality oocytes and shortened and delayed breeding season in this species. Moreover, our data showed that the onset of vitellogenesis (six months before the spawning season) must be considered as a key period related to the formation of oocytes of good quality, and adequate management should be provided throughout the year.

The effect of Ligula intestinalis on blood sex steroid hormones, gonadal tissue and some other biological parameters changes of Chalcalburnus mossulensis in Vahdat dam of Kordestan-Iran

Chalcalburnus mossulensis from the cyprinidae family is one of the indigenous fish in Gheshlag Lake of Kordestan-Iran. Ligula intestinalis is one of the infective parasites of this fish. In this study, the effect of this parasite on some biological aspects of this fish like weight, length, PI, CF, GSR, blood sex steroid hormones and gonadal tissue, was investigated. During one year, by seasonal sampling, 144 fish sample from mentioned species were collected using trap net. By considering the scale sample, the fish with the same age were separated and tested as the point of infection with the parasite. By biochemical and histopathological investigation of fish blood and gonad tissue, it was clear that increase in infection rate of fish, caused decrease in biological parameters. There was a significant difference (p<0.05) between the means of sex steroid hormones (17-B Estradiol and Testostreone) of infected and non-infected fish and this parameter was significantly lower in infected ones. This significant difference also was seen between the means of male and female gonads maturation steps of infected and non-infected samples. The reason for lack of maturation of gonads tissue is infection by Ligula intestinalis. Also in gonads of infected fish, abnormal degenerative changes like MMC (Melano-Macrophage Center), hemorrhage and necrosis were seen that were not reported by other researchers. So the spread of this parasite in different water sources should be consider as the point of the maintenance of native species and cultivated fish.

Identifying Robust Proxies of Gonad Maturation for the Protandrous Hermaphrodite Tridacna maxima (Röding, 1798, Bivalvia) from Individual to Population Scale

Monitoring gonadmaturation for protandrous and functional hermaphrodite species such as the giant clamTridacna maxima is difficult due to the juxtaposition and relative proportion ofmale and female tissues in the gonad [gonadal sex ratio (GSR)]. Here, the relevance of the widely used gonadosomatic index (GSI) as proxy of giant clam gonad maturation is tested with a large dataset (n = 265). Gonadosomatic index is compared with other indices, namely the proportion of the male part harboring spermatozoids, the proportion of empty oocyte follicles, the mean oocyte diameter, and the oocyte elongation. At gonad scale, high index variability highlighted partial spawning. At individual scale, male and female maturation proxies were contrasted, showing either asynchronous emissions of male and female gametes or contrasted spermatogenesis and oogenesis duration. The GSI was mostly driven by the number and diameter of oocytes and therefore it is recommended here as primary proxy for female maturity. Except for the oocyte elongation, all indices were affected by the GSR, which ruled out drawing conclusions at population scale. These results highlight the need for maturation stage proxies that are optimized for functional hermaphrodite species.