Conservation status and reproduction of the critically endangered freshwater pearl mussel (Margaritifera margaritifera).

1. Freshwater unionoids are one of the most threatened animal groups worldwide and the freshwater pearl mussel Margaritifera margaritifera is currently listed as critically endangered in Europe. The ‘EC Habitats & Species Directive’ requires that EU member states monitor the distribution and abundance of this species and report regularly on its conservation status.
2. The pearl mussel meta-population in Northern Ireland was surveyed to assess temporal population trends in Special Areas of Conservation (SACs) and mussel reproduction throughout its range.
3. Mussels occurred in six rivers and numbers within three SAC designated sites remained stable between 2004-07 and 2011. The discovery of >8,000 previously unknown individuals in the Owenreagh River contributed to an overall increase (+56.8%) in the total known population. All populations actively reproduced during 2010 with approximately half of all individuals gravid. Moreover, suitable salmonid hosts occurred at all sites with 10.7% of salmon and 22.8% of trout carrying encysted glochidia. Populations were composed entirely of aged individuals with little evidence of recent recruitment.
4. We infer that the break in the life cycle must occur during the juvenile stage when glochidia metamorphose and settle into the interstitial spaces within the substrate. Water quality parameters, most notably levels of suspended solids, exceeded the recommended maximum thresholds in all rivers.
5. We posit that the deposition of silt may be the main cause of juvenile mortality contributing to a lack of recruitment. Consequently, all populations were judged to be in ‘unfavourable’ conservation status. Catchment-level management plans are urgently needed to reduce siltation with the aim of improving recruitment. Our results have implications for the success of ex-situ conservation programmes; specifically, the size at which captive bred juveniles are released into the wild. Further research is required to assess the vulnerabilities of early life stages of M. margaritifera to siltation.

After the Aznalcóllar mine spill:arsenic, zinc, selenium, lead and copper levels in the livers and bones of five waterfowl species

In April 1998, a holding lagoon containing pyrite ore processing waste, failed and released 5-6 million m3 of highly polluting sludge and acidic water. Over 2650 ha of the internationally important Doñana Natural Park became contaminated, along with <100 ha of the more pristine Doñana National Park. In order to assess the affect of the spill on waterfowl from Doñana, bone and liver samples from 124 individuals have been analysed for As, Pb, Cu, Zn and Se. Five species have been studied, from the Rallidae (rails), Anatini (dabbling ducks) and Aythyini (pochards) families. Geometric mean bone concentrations 2-3 months after the spill were in the order of Zn > Cu > Pb > Se > As, while liver concentrations were in the order of Zn > Cu > Se > Pb > As. Dry weight bone concentrations ranged from n.d-1.76 mg kg(-1) As, 109.4-247.6 mg kg(-1) Zn, 0.06-1.27 mg kg(-1) Se, n.d-134.11 mg kg(-1) Pb, and 2.18-8.92 mg kg(-1) Cu. Wet weight liver concentrations ranged from n.d-0.34 mg kg(-1) As, 29.8-220.1 mg kg(-1) Zn, 0.15-0.85 mg kg(-1) Se, n.d-3.80 mg kg(-1) Pb, and 7.30-742.96 mg kg(-1) Cu. The most important factor related to the accumulation of these metals was commonly species; however, location and sex also had important effects on liver As levels, location and age affected Cu levels, while Zn and Pb were affected by age, sex and location. Birds from Natural Park areas were found to have significantly higher levels of bone Zn, Pb and Cu, and liver As and Cu than birds from National Park areas. Female birds had higher liver As, Zn and Pb than males; whilst adults appeared to have lower bone As and Zn but higher liver Pb than chicks/juveniles. Although metal concentrations were elevated in certain individuals, in the majority of birds studied, they did not reach levels widely considered to be toxic. However, it would appear that As and Cu liver levels (which may be indicative of short-medium term pollutant exposure) were elevated in waterbirds which died in the spill contaminated Natural Park, 2-3 months after the disaster.

Good things come to those who wait:Time discounting differences between adult offenders and nonoffenders

Criminal behavior has been explained by the idea that offenders have a lack of self-control. Yet, Wilson and Daly reported that juvenile offenders exhibit time-discounting tendencies similar to those of nonoffending juveniles. As no previous study has compared time-discounting behavior of adult offenders with nonoffenders, we raise the question, do adult offenders exhibit shorter time horizons or the tendency to discount future rewards? To answer this question, 89 offenders (ex-prisoners and prisoners) and 106 nonoffenders completed a time-discounting measure containing 27 different monetary choices. Our results show that, counter to findings with juvenile offenders, adult offenders (ex-prisoners) exhibit significantly shorter time horizons and discount more than nonoffenders as delayed payoffs increase to medium and large rewards. Furthermore, both offenders and nonoffenders are less likely to discount as the reward of future gains increases to medium and large.

Climate variability drives anchovies and sardines into the North and Baltic Seas

European anchovy (Engraulis encrasicolus) and sardine (Sardina pilchardus) are southern, warm water species that prefer temperatures warmer than those found in boreal waters. After about 40 years of absence, they were again observed in the 1990s in increasing quantities in the North Sea and the Baltic Sea. Whereas global warming probably played a role in these northward migrations, the North Atlantic Oscillation (NAO), the Atlantic Multidecadal Oscillation (AMO) and the contraction of the subpolar gyre were important influences. Sardine re-invaded the North Sea around 1990, probably mainly as a response to warmer temperatures associated with the strengthening of the NAO in the late 1980s. However, increasing numbers of anchovy eggs, larvae, juveniles and adults have been recorded only since the mid-1990s, when, particularly, summer temperatures started to increase. This is probably a result of the complex dynamics of ocean–atmosphere coupling involving changes in North Atlantic current structures, such as the contraction of the subpolar gyre, and dynamics of AMO. Apparently, climate variability drives anchovies and sardines into the North and Baltic Seas. Here, we elucidate the climatic background of the return of anchovies and sardines to the northern European shelf seas and the changes in the North Sea fish community in the mid-1990s in response to climate variability.

Examining the introduction of legislation in Ireland to tackle juvenile anti-social behaviour

In July 2006, the Irish Parliament passed legislation aimed at tackling anti-social behaviour following a perceived increase in the problem. The new provisions are based on existing law and practice in England and Wales. However, the legislation includes a framework for dealing with juveniles that differs in a number of respects from that which exists in England and Wales. This article examines how the Irish legislation proposes to treat juveniles engaged in antisocial behaviour and contrasts this with the English approach.

RNAi dynamics in Juvenile Fasciola spp. Liver flukes reveals the persistence of gene silencing in vitro

Background: Fasciola spp. liver fluke cause pernicious disease in humans and animals. Whilst current control is unsustainable due to anthelmintic resistance, gene silencing (RNA interference, RNAi) has the potential to contribute to functional validation of new therapeutic targets. The susceptibility of juvenile Fasciola hepatica to double stranded (ds)RNA-induced RNAi has been reported. To exploit this we probe RNAi dynamics, penetrance and persistence with the aim of building a robust platform for reverse genetics in liver fluke. We describe development of standardised RNAi protocols for a commercially-available liver fluke strain (the US Pacific North West Wild Strain), validated via robust transcriptional silencing of seven virulence genes, with in-depth experimental optimisation of three: cathepsin L (FheCatL) and B (FheCatB) cysteine proteases, and a σ-class glutathione transferase (FheσGST).

Methodology/Principal Findings: Robust transcriptional silencing of targets in both F. hepatica and Fasciola gigantica juveniles is achievable following exposure to long (200–320 nt) dsRNAs or 27 nt short interfering (si)RNAs. Although juveniles are highly RNAi-susceptible, they display slower transcript and protein knockdown dynamics than those reported previously. Knockdown was detectable following as little as 4h exposure to trigger (target-dependent) and in all cases silencing persisted for ≥25 days following long dsRNA exposure. Combinatorial silencing of three targets by mixing multiple long dsRNAs was similarly efficient. Despite profound transcriptional suppression, we found a significant time-lag before the occurrence of protein suppression; FheσGST and FheCatL protein suppression were only detectable after 9 and 21 days, respectively.

Conclusions/Significance: In spite of marked variation in knockdown dynamics, we find that a transient exposure to long dsRNA or siRNA triggers robust RNAi penetrance and persistence in liver fluke NEJs supporting the development of multiple-throughput phenotypic screens for control target validation. RNAi persistence in fluke encourages in vivo studies on gene function using worms exposed to RNAi-triggers prior to infection.

Spatio-temporal feeding selection of red deer in a mountainous landscape

Understanding the dietary consumption and selection of wild populations of generalist herbivores is hampered by the complex array of factors. Here, we determine the influence of habitat, season, and animal density, sex, and age on the diet consumption and selection of 426 red deer (Cervus elaphus scoticus) culled in Fiordland National Park, New Zealand. Our site differs from studies elsewhere both in habitat (evergreen angiosperm-dominated forests) and the intensity of hunting pressures. We predicted that deer would not consume forage in proportion to its relative availability, and that dietary consumption would change among and within years in response to hunting pressures that would also limit opportunities for age and sex segregation. Using canonical correspondence analysis, we evaluated the relative importance of different drivers of variation in diet consumption assessed from gut content and related these to available forage in the environment. We found that altitude explained the largest proportion of variation in diet consumption, reflecting the ability of deer to alter their consumption and selection in relation to their foraging grounds. Grasses formed a high proportion of the diet consumption, even for deer culled several kilometres from the alpine grasslands. In the winter months, when the alpine grasslands were largely inaccessible, less grass was eaten and deer resorted to woody plants that were avoided in the summer months. Surprisingly, there were no significant dietary differences between adults and juveniles and only subtle differences between the sexes. Sex-based differences in diet consumption are commonly observed in ungulate species and we suggest that they may have been reduced in our study area owing to decreased heterogeneity in available forage as the diversity of palatable species decreased under high deer browsing pressures, or by intense hunting pressure. © 2009 The Authors. Journal compilation © 2009 Ecological Society of Australia.

Calmodulin disruption impacts growth and motility in juvenile liver fluke

Background: Deficiencies in effective flukicide options and growing issues with drug resistance make current strategies for liver fluke control unsustainable, thereby promoting the need to identify and validate new control targets in Fasciola spp. parasites. Calmodulins (CaMs) are small calcium-sensing proteins with ubiquitous expression in all eukaryotic organisms and generally use fluctuations in intracellular calcium levels to modulate cell signalling events. CaMs are essential for fundamental processes including the phosphorylation of protein kinases, gene transcription, calcium transport and smooth muscle contraction. In the blood fluke Schistosoma mansoni, calmodulins have been implicated in egg hatching, miracidial transformation and larval development. Previously, CaMs have been identified amongst liver fluke excretory-secretory products and three CaM-like proteins have been characterised biochemically from adult Fasciola hepatica, although their functions remain unknown.

Methods: In this study, we set out to investigate the biological function and control target potential of F. hepatica CaMs (FhCaMs) using RNAi methodology alongside novel in vitro bioassays.

Results: Our results reveal that: (i) FhCaMs are widely expressed in parenchymal cells throughout the forebody region of juvenile fluke; (ii) significant transcriptional knockdown of FhCaM1-3 was inducible by exposure to either long (~200 nt) double stranded (ds) RNAs or 27 nt short interfering (si) RNAs, although siRNAs were less effective than long dsRNAs; (iii) transient long dsRNA exposure-induced RNA interference (RNAi) of FhCaMs triggered transcript knockdown that persisted for ≥ 21 days, and led to detectable suppression of FhCaM proteins; (iv) FhCaM RNAi significantly reduced the growth of juvenile flukes maintained in vitro; (v) FhCaM RNAi juveniles also displayed hyperactivity encompassing significantly increased migration; (vi) both the reduced growth and increased motility phenotypes were recapitulated in juvenile fluke using the CaM inhibitor trifluoperazine hydrochloride, supporting phenotype specificity.

Conclusions: These data indicate that the Ca(2+)-modulating functions of FhCaMs are important for juvenile fluke growth and movement and provide the first functional genomics-based example of a growth-defect resulting from gene silencing in liver fluke. Whilst the phenotypic impacts of FhCaM silencing on fluke behaviour do not strongly support their candidature as new flukicide targets, the growth impacts encourage further consideration, especially in light of the speed of juvenile fluke growth in vivo.

Patterns of co‑occurrence and interactions between age classes of the common triplefin, Forsterygion lapillum

Many marine organisms have pelagic larval stages that settle into benthic habitats occupied by older individuals; however, a mechanistic understanding of inter cohort interactions remains elusive for most species. Patterns of spatial covariation in the densities of juvenile and adult age classes of a small temperate reef fish, the common triplefin (Forsterygion lapillum), were evaluated during the recruitment season (Feb–Mar, 2011) in Wellington, New Zealand (41°17′S, 174°46′E). The relationship between juvenile and adult density among sites was best approximated by a dome-shaped curve, with a negative correlation between densities of juveniles and adults at higher adult densities. The curve shape was temporally variable, but was unaffected by settlement habitat type (algal species). A laboratory experiment using a “multiple-predator effects”design tested the hypothesis that increased settler mortality in the presence of adults (via enhanced predation risk or cannibalism) contributed to the observed negative relationship between juveniles and adults. Settler mortality did not differ between controls and treatments that contained either one (p = 0.08) or two (p = 0.09) adults. However, post hoca analyses revealed a significant positive correlation between the mean length of juveniles used in experimental trials and survival of juveniles in these treatments, suggesting that smaller juveniles may be vulnerable to cannibalism. There was no evidence for risk enhancement or predator interference when adults were present alongside a hetero specific predator (F. varium). These results highlight the complex nature of intercohort relationships in shaping recruitment patterns and add to the growing body of literature recognizing the importance of age class interactions.

Bursaphelenchus antoniae sp. n. (Nematoda: Parasitaphelenchidae) associated with Hylobius sp. from Pinus pinaster in Portugal

Bursaphelenchus antoniae sp. n. is described and illustrated. Dauer juveniles were isolated from the body of the large pine weevil, Hylobius sp., collected from maritime pine (Pinus pinaster) stumps, in Portugal. Bursaphelenchus antoniae sp. n. was reared and maintained in P. pinaster wood segments and on Petri dish cultures of the fungi Botrytis cinerea and Monilinia fructicola. The new species is characterised by a relatively small body length of ca 583 μm (females) and 578 μm (males), a lateral field with two incisures, presence of a small vulval flap and a conoid female tail with a rounded or pointed terminus. Males have stout spicules with a disc-like cucullus and seven caudal papillae arranged as a single midventral precloacal papilla, one precloacal pair and two postcloacal pairs. In the character of the lateral field, B. antoniae sp. n. comes close to B. abietinus, B. rainulfi and B. hylobianum, whilst spicule characters place it within the piniperdae-group sensu Ryss et al. Morphologically, B. antoniae sp. n. is closest to B. hylobianum; the spicules of these two species having flattened, wing-like, alae on the distal third of the lamina. Bursaphelenchus antoniae sp. n. is distinguished from B. hylobianum on the arrangement of the caudal papillae (two vs three pairs). ITS-RFLP profiles and the failure to hybridise support the separation of the two species. Phylogenetic analysis of the new species, based on the 18S rDNA sequence, supports the inclusion of this new species in the B. hylobianum-group sensu Braasch. Sequence analysis of the 28S rDNA D2/D3 domain did not place the new species in a definite group.

Bursaphelenchus pinophilus Brzeski & Baujard, 1997 (Nematoda: Parasitaphelenchinae) associated with nematangia on Pityogenes bidentatus (Herbst, 1783) (Coleoptera: Scolytinae), from the Czech Republic

The occurrence of Bursaphelenchus species in the Czech Republic is poorly known, the first report of the genus being made by Kubátová et al. (2000) who reported the association of B. eremus with the hyphomycetous microfungus, Esteya vermicola, and the bark beetle, Scolytus intricatus, collected from Quercus robur, in central Bohemia. To date, four other species have been reported from the country, namely B. fungivorus (Braasch et al., 2002), B. hofmanni (see Braasch, 2001), B. mucronatus (see Braasch, 2001) and B. vallesianus (Gaar et al., 2006). More recently, a survey for Bursaphelenchus species associated with bark- and wood-boring insects in the Czech Republic identified B. pinophilus Brzeski & Baujard, 1997 from the Moravia region. Although this represents a new country record, it was also associated with nematangia on the hind wings of a new insect vector. A total of 404 bark- and wood-boring insects were collected from declining or symptomatic trees and screened for the presence of Bursaphelenchus. Bark and longhorn beetles were captured manually after debarking parts of the trunk displaying symptoms of insect attacks. Longhorn beetle larvae were also collected together with logs cut from the trunk. Logs were kept at room temperature in the laboratory until insect emergence. Each adult insect was individually dissected in water and examined for nematodes. All nematodes resembling dauer juveniles of Bursaphelenchus were collected and identified by molecular characterisation using a region of ribosomal DNA (rDNA) containing the internal transcribed spacer regions ITS1 and ITS2. ITS-RFLP analyses using five restriction enzymes (AluI, HaeIII, HinfI, MspI, RsaI) were performed to generate the species-specific profile according to Burgermeister et al. (2009). Species identification was also confirmed by morphological data after culture of the dauers on Botrytis cinerea Pers. ex Ft., growing in 5% malt extract agar. During this survey, only species belonging to the Curculionidae, subfamily Scolytinae, revealed the presence of nematodes belonging to Bursaphelenchus. Dauers of this genus were found aggregated under the elytra in nematangia formed at the root of the hind wings (Fig. 1). The dauers were identified from 12 individuals of Pityogenes bidentatus (Herbst, 1783) (Coleoptera: Scolytinae) collected under the bark of Pinus sylvestris trunks. Each insect carried ca 10-100 dauers. The ITS-RFLP patterns of the dauers so obtained confirmed the identification of B. pinophilus associated with this insect species. Bursaphelenchus pinophilus has been found mainly in Europe and has been reported from various countries such as Poland (Brzeski & Baujard, 1997), Germany (Braasch, 2001), and Portugal (Penas et al., 2007). The recent detection of this species associated with dead P. koraiensis in Korea (Han et al., 2009) expands its geographical distribution and potential importance. It has been found associated only with Pinus species, but very little is known about the insect vector. The bark beetle, Hylurgus ligniperda, was initially suggested as the insect vector by Pe-nas et al. (2006), although the nematode associated with this insect was later reclassified as B. sexdentati by morphological and molecular analysis (Penas et al., 2007). According to the literature, P. bidentatus has been cited as a vector of Ektaphelenchus sp. (Kakuliya, 1966) in Georgia, and an unidentified nematode species in Spain (Roberston et al., 2008). Interestingly, B. pinophilus was found in the nematangia formed at the root of the hind wings of P. bidentatus. Although this phenomenon is not so common in other Bursaphelenchus species, B. rufipennis has been found recently in such a structure on the hind wings of the insect Dendroctonus rufipennis (Kanzaki et al., 2008). Although other nematode species (e.g., Ektaphelenchus spp.) are frequently found associated within the same nematangia (see Kanzaki et al., 2008), in this particular case, only dauers of B. pinophilus were identified. The association between B. pinophilus and P. bidentatus represents the first report of this biological association and the association with the Scolytinae strengthens the tight and specific links between this group of Bursaphelenchus species and members of the Scolytinae (Ryss et al., 2005).

Morphobiometric and molecular characterization of Bursaphelenchus Fuchs, 1937 (Nematoda: Aphelenchoididae) species associated with Pinus pinaster Ainton in Portugal

Abstract - The genus Bursaphelenchus comprises almost 100 species mainly from the northern hemisphere, with conifers as the most important hosts. Among the various nematode species, the pine wood nematode (PWN), Bursaphelenchus xylophilus, is the casual agent of pine wilt disease (PWD), and the most important forest pest for pines worldwide, classified as an A1 quarantine organism within the European Union. In 1999 this nematode was detected for the first time in Portugal and Europa associated with maritime pine, Pinus pinaster. Following detection, a national program denominated "Programa Nacional de Luta contra o Nemátodo da Madeira do Pinheiro" (PROLUNP) was created to, among other objectives, determine the distribution of the PWN and its associated vector(s) and host(s), and therefore intensive surveys covering the entire country were conducted with thousands of wood samples and suspected insects being analyzed. This thesis presents the listing, distribution, frequency and the insects associated with Bursaphelenchus species found associated with maritime pine in Portugal, identifying and characterizing the various species by morphological, biometrical and molecular biology (ITS-RFLP and rDNA sequencing analysis) techniques. To achieve the objectives, a total of 4813 maritime pine wood samples and 3294 insects from 22 species and six families were individually analyzed. A total of nine Bursaphelenchus species were found, namely: B. antoniae, B. hellenicus, B. leoni, B. mucronatus, B. pinasteri, B. sexdentati, B. teratospicularis, B. tusciae and B. xylophilus, all of them (with the exception of B. xylophilus) being new records for Portugal. Some of the species appear to have a widespread distribution, such as B. leoni, B. teratospicularis and B. tusciae while others were very rarely found and apparently have a localized distribution range within the country, namely B. antoniae and B. mucronatus. The majority of the species is characteristic of the Mediterranean region and can also be found in countries such as Spain, Italy and Greece, reflecting the affinity of our fauna with those locations. The association of B. hellenicus and B. tusciae with maritime pine is here reported for the first time. Six of the Bursaphelenchus species were also found associated with insects, mainly from the family Scolytidae (Coleoptera). Some of these interactions were described for the first time, namely: B. hellenicus with both Ips sexdentatus and Hylurgus ligniperda, B. sexdentati with both H. ligniperda and Orthotomicus erosus and B. tusciae with H. ligniperda. The exclusive association of B. xylophilus with the cerambycid Monochamus galloprovincialis was also confirmed. The nematode's dauer juveniles were usually found in low numbers in the insect vectors (ca 10-100 per insect), although for B. xylophilus a few thousand specimens per insect were sometimes found. The location of the dauer juveniles differed according to the species, although they were more common under the elytra and wings of the adult insects. A species new to science was detected and formally described as B. antoniae, associated with Hylobius sp. (Coleoptera; Curculionidae) beetles. Morphologically, this new species is very similar to B. hylobianum, although it's distinct ITS-RFLP molecular pattern (with only the enzyme Haelll producing comparable restriction bands) and the failure of hybridization supported the two species as distinct entities. Additional phylogenetic analysis of the 18S rDNA sequence further supported the taxonomical proximity of B. antoniae with B. hylobianum. Concerning the PWN, detailed studies on the development and morphology of B. xylophilus were conducted, and comparative measurements of field-collected and laboratory-maintained populations demonstrated that nematodes from the second group displayed larger size in all morphometric parameters, which could derive from more adequate conditions of nourishment and/or temperature. Taxonomical studies on the development stages of B. xylophilus confirmed the existence of four propagative juvenile stages (J1,J2,J3 and J4), an adult stage with both sexes and two dispersal stages (jIII e jIV), with the measurements of the gonad length allowing the separation of the propagative stages. It is hoped that the acquired knowledge will be useful on future surveys of nematodes of the Bursaphelenchus genus collected from either wood material or insect vectors, and facilitate the correct distinction and identification of the various species which are now known to occur. ### Resumo - 0 género Bursaphelenchus compreende quase 100 espécies, distribuídas sobretudo nos países do hemisfério norte do globo terrestre. Embora algumas espécies já tenham sido detectadas em plantas herbáceas, os hospedeiros vegetais mais comuns deste género são as coníferas, particularmente pinheiros. 0 nemátode da madeira do pinheiro (NMP), Bursaphelenchus xylophilus, é considerado a espécie mais importante deste género uma vez que é o agente causal da doença da murchidão dos pinheiros ("pine wilt disease"). Originário dos Estados Unidos, onde não causa grande impacte, o NMP foi introduzido em alguns países da Ásia (China, Japão, Coreia e Taiwan) e mais recentemente na Europa (Portugal). Nestas regiões é responsável pela destruição de milhares de hectares de coníferas, assumindo uma elevada importância económica. Em Portugal, depois da sua detecção em 1999, associado a Pinus pinaster, foi implementado um programa nacional "Programa Nacional de Luta contra o Nemátodo da Madeira do Pinheiro" (PROLUNP) que permitiu determinar a área afectada pela praga (a sul do rio Tejo, península de Setúbal) bem como definir e implementar estratégias de controlo e prevenção da disseminação do NMP a outras zonas de Portugal. Recentemente, em Junho de 2008, foi confirmada a presença de B. xylophilus em outras regiões de Portugal levando as autoridades oficiais a definir todo o território continental como zona afectada e de restrição. As prospecções intensivas realizadas nos últimos anos incluíram a recolha e análise de milhares de amostras de madeira de pinheiro bem como de insectos associados ao pinheiro bravo conduzindo à identificação de várias espécies de Bursaphelenchus. Assim, os estudos conduzidos neste trabalho tiveram como objectivos efectuar uma caracterização morfológica, biométrica e molecular das espécies associadas a P. pinaster em Portugal bem como a sua distribuição geográfica e abundância. Os estudos biométricos foram realizados com populações extraídas directamente do meio natural. Foi ainda realizada uma pesquisa que permitiu identificar os insectos a que estão associadas essas espécies, os seus possíveis vectores. Foram analisadas no total 4813 amostras de P. pinaster e 3294 insectos (22 espécies pertencentes a seis famílias diferentes). Foram identificadas um total de nove espécies: B. antoniae n. sp., B. hellenicus, B. leoni, B. mucronatus, B. pinasteri, B. sexdentati, B. teratospicularis, B. tusciae e B. xylophilus. Foram realizados estudos morfológicos e biométricos de todas as espécies com excepção de B. mucronatus; o reduzido número de exemplares encontrados em apenas uma amostra foram utilizados para efectuar o diagnóstico molecular desta espécie (ITS-RFLP). Apesar de ter havido, sempre que possível, a confirmação molecular, na maioria dos casos a caracterização morfológica e biométrica permitiu a correcta identificação das espécies. Contudo, foi imprescindível a análise molecular em algumas amostras, nomeadamente para a identificação de B. xylophilus e B. sexdentati; dada a grande semelhança entre B. xylophilus e B. mucronatus e tendo sido encontradas algumas populações de B. xylophilus que possuíam fêmeas com cauda mucronada, foi necessária a realização da confirmação molecular. Com excepção de B. xylophilus, todas as outras espécies foram reportadas pela primeira vez em Portugal. Juntamente com B. xylophilus, B. pinasteri foi a espécie encontrada nas amostras de madeira de pinheiro com maior frequência. Algumas destas espécies como B. leoni, B. teratospicularis e B. tusciae foram reportadas em diferentes localidades do norte, centro e sul de Portugal, apresentando uma vasta distribuição geográfica; este resultado está em consonância com a forte associação destas espécies a climas mediterrânicos tal como acontece em Espanha, França, Itália e Grécia. Em oposição, espécies como B. antoniae e B. mucronatus foram encontradas apenas numa ocasião na região centro (Leiria) e norte (Figueira da Foz) do país, respectivamente. Bursaphelenchus mucronatus é igualmente pouco frequente em Espanha onde ocorre sobretudo na região norte, na Galiza. Esta espécie preferirá climas mais frios, ocorrendo com uma maior frequência nas regiões de latitude norte; esta análise é corroborada pela presença constante em países como Alemanha, Finlândia, França, Noruega, Rússia e Suécia. A nível mundial são descritas neste trabalho pela primeira vez as associações das espécies B. hellenicus e B. tusciae ao hospedeiro vegetal P. pinaster.

Pre- and post-settlement processes regulating recruitment of the shore crab Carcinus maenas

O sucesso do recrutamento em espécies com ciclos de vida complexos, i.e. com duas ou mais fases de desenvolvimento, depende do fornecimento de larvas aos locais apropriados do assentamento (mecanismos de pré-assentamento) e na consequente sobrevivência destas larvas até aos estágios bentónicos iniciais (mecanismos de pós-assentamento). O estudo dos principais processos físicos que controlam a variabilidade intra-anual do recrutamento do caranguejo Carcinus maenas foi possível com à obtenção em séries diárias da abundância de megalopas no plâncton e do seu assentamento em substratos artificiais de assentamento, e de parâmetros físicos relacionados com a amplitude de maré e o upwelling, durante os meses da época reprodutiva deste caranguejo. Os nossos resultados demonstraram um padrão cíclico de fornecimento de megalopas de C. maenas aos estuários na costa ocidental de Portugal, relacionado com a amplitude de maré e favorecido pelos ventos de sul. O assentamento de megalopas nos substratos artificiais de assentamento mostrou-se desacoplado do fornecimento nos dois estuários. Os dados obtidos sugerem que as megalopas são transportadas para a costa após a acção de ventos de downwelling, e o fornecimento para os estuários ocorre por transporte selectivo por corrente de maré. A utilização de substratos artificiais para medir densidades de juvenis de Carcinus maenas deve ser ponderada, uma vez que se verificou que em habitats estruturalmente menos complexos os juvenis utilizam os colectores como refúgio; em habitats mais complexos, os juvenis preferiram refugiar-se nas ervas marinhas existentes. No entanto, a estimativa de abundâncias diárias medidas nos colectores permitiu a descrição das abundâncias dos vários estádios de desenvolvimento juvenis, bem como as respectivas taxas de crescimento. As capacidades locomotoras de diferentes classes de tamanho de juvenis de C. maenas foram estimadas mediante o cálculo de um índice de locomoção. Os nossos resultados sugerem que os juvenis mais pequenos estão relativamente protegidos em habitats com vegetação densa, provavelmente porque este tipo de habitats inibe os movimentos dos juvenis de maiores dimensões. Foram também encontradas evidências da existência de segregação temporal na actividade locomotora das diferentes classes de juvenis, que funcionará como um mecanismo que permite reduzir o canibalismo e, consequentemente, aumentar a capacidade de suporte dos habitats juvenis. Foi realizado um estudo sobre o canibalismo nos juvenis de C. maenas na Ria de Aveiro, in situ e utilizando densidades reais. Verificou-se que as presas mais pequenas eram as mais vulneráveis, sendo os juvenis de maiores dimensões os predadores mais eficazes. Por outro lado, as taxas de canibalismo foram menores em habitats com elevadas densidades de refúgio (Zostera noltii). A estimativa das taxas diárias de mortalidade devidas ao canibalismo são aproximadamente metade das taxas diárias de mortalidade devidas aos processos de pré-assentamento, indicando que esta população de C. maenas será regulada pelo fornecimento larvar, i.e., será uma população regulada essencialmente por mecanismos préassentamento.

Endocrine disruption in the terrestrial isopod porcellio scaber

Nas últimas décadas tem-se assistido a uma preocupação crescente relativamente às possíveis consequências da exposição a compostosxenóbioticos capazes de modular ou causar disrupção do sistema endócrino, os denominados Compostos Disruptores Endócrinos (CDEs). A maioria dos estudos efectuados tem-se centrado principalmente nos efeitos dos CDEs em vertebrados, enquanto que os seus efeitos em invertebrados têmsido negligenciados, embora este grupo represente mais de 95% de todas asespécies animais. Isópodes como o Porcellio scaber, combinam características associadas às mudas e aos processos reprodutivos mediados por mecanismos endócrinosconhecidos com um modo de vida terrestre, tornando-os potenciais espécies sentinela para estudos de disrupção endócrina (DE) em ambientes terrestres. Neste estudo, isópodes machos adultos, machos e fêmeas juvenis e casais foram expostos a concentrações crescentes dedois CDEs, vinclozolina (Vz) e bisfenol A (BPA). Testou-se a hipótese nula que a Vz e o BPA não interferem com o desenvolvimento e reprodução deste isópode terrestre. Foi investigadaa possível ligação entre os efeitos causados pelos compostos propostos e DE assim como a ligação a outros potenciais mecanismos de toxicidade.Parâmetros como concentração de 20-hidroxiecdisona (20E), muda, crescimento, rácios sexuais ediversos parâmetros reprodutivos foram estudados. Adicionalmente, de modo a estudar os alvos moleculares destes tóxicos, analisou-se a expressão proteica do intestino, hepatopâncreas e testículos do isópode após exposição aos químicos. Os resultados demonstram que a Vz e o BPA estimulam o aumento dos níveis de 20E de um modo dependente da dose. Excepção feita para a concentração mais baixa de BPA testada (10 mg/kg solo), para a qual concentrações significativamente mais altas de 20E foram determinadas, sugerindo a ocorrência dos “efeitos de baixas doses típicos de DE” já demonstrados por outros autores. O BPA também distorceu o rácio sexual favorecendo asfêmeas na concentração mais baixa. A mortalidade devido à ecdise incompleta foi relacionada com o hiper-ecdisonismo nas concentrações mais elevadas de Vz. Mais ainda, a Vz tende a atrasar a muda e o BPA a induzi-la. Não obstante, ambos os compostos provocam toxicidade no desenvolvimento,uma vez que foi encontrada uma diminuição generalizada nos parâmetros de crescimento. Os juvenis mostraram ser mais sensíveis à exposição aos tóxicos que os adultos. Estes compostos provocaram ainda toxicidade reprodutiva, com um decréscimo generalizado do “output” reprodutivo. A toxicidadecausada pelos ecdisteróides e o seu papel na síntese de vitelogenina são alguns dos factores chave que poderão influenciar negativamente a reprodução.A Vz e o BPA afectaram a expressão de proteínas envolvidas nometabolismo energético e induziram várias respostas de stress. Interferiram ainda com proteínas intimamente ligadas com o sucesso reprodutivo. Conclui-se assim,que ambos os CDEs propostos provocam toxicidade nodesenvolvimento e na reprodução de P. scaber, tendo sido evidenciada umaligação a DE. Alvos moleculares de natureza não-endócrina foram também revelados, através da expressão diferencial de algumas proteínaspreviamente descritas para invertebrados aquáticos e mesmo alguns vertebrados.

Determinant factors for the use of imposex in TBT pollution monitoring

Os compostos de tributilestanho (TBT) foram utilizados como biocidas em tintas antivegetativas (AV) e amplamente aplicados, durante décadas, de forma a evitar a bioincrustação em superfícies submersas, principalmente em cascos de embarcações. Os seus efeitos deletérios em organismos não-alvo tornaram-se evidentes após o aparecimento de gastrópodes prosobrâquios com imposex – sobreposição de caracteres sexuais masculinos sobre o tracto reprodutivo das fêmeas. Desde então, a expressão do imposex em prosobrânquios tem sido amplamente utilizada como biomarcador da poluição por TBT. Um dos objectivos da presente tese é avaliar se as mais recentes restrições legais na utilização das tintas AV com compostos organoestânicos (OTs) resultaram numa redução da poluição pelos mesmos na costa continental Portuguesa. Para tal, foi levada a cabo a análise da variação temporal do imposex como biomarcador dos níveis ambientais de TBT e a validação de procedimentos, de modo a seguir de forma precisa a evolução da intensidade deste fenómeno ao longo do tempo. O trabalho de investigação teve início no momento em que a ineficácia da legislação anterior (Directiva 89/677/CEE) na redução da poluição por TBT no litoral Português era reportada na literatura e quando estavam já agendados instrumentos decisivos para a diminuição definitiva deste tipo de poluição: o Regulamento (CE) N.º 782/2003 do Parlamento e do Conselho da União Europeia (UE) que bania as tintas AV baseadas em TBT na sua frota a partir de 1 de Julho de 2003; a "Convenção Internacional sobre o Controlo de Sistemas Antivegetativos Nocivos em Navios” (Convenção AFS), adoptada em 2001 pela Organização Marítima Internacional (OMI), que procurava erradicar os OTs da frota mundial até 2008. Os níveis de imposex e as concentrações de OTs nos tecidos de fêmeas de Nucella lapillus foram medidos em 17 locais de amostragem ao longo da costa Portuguesa em 2003, a fim de se avaliarem os impactos do TBT nas populações desta espécie e de se criar uma base de dados para seguir a sua evolução futura. O índice da sequência do vaso deferente (VDSI), o índice do tamanho relativo do pénis (RPSI) e a percentagem de fêmeas afectadas por imposex (%I) foram utilizados na medição da intensidade deste fenómeno em cada local de amostragem e os seus valores variaram entre 0,20-4,04, 0,0- 42,2% e 16,7-100,0%, respectivamente. Foram encontradas fêmeas estéreis em 3 locais de amostragem, com percentagens a variar entre 4,0 e 6,2%. As concentrações de TBT e dibutilestanho (DBT) nas fêmeas variaram respectivamente entre 23-138 e <10-62 ng Sn.g-1 de peso seco, e o conteúdo em TBT nos tecidos revelou-se significativamente correlacionado com o imposex (nomeadamente com o RPSI e o VDSI). Os níveis de expressão do fenómeno e o conteúdo em OTs nos tecidos, foram superiores na proximidade de portos, confirmando as conclusões obtidas anteriormente por outros autores de que os navios e a actividade dos estaleiros são as principais fontes destes compostos no litoral Português. As infra-estruturas associadas ás principais fontes de OTs – portos, estaleiros e marinas – estão geralmente localizadas no interior de estuários, motivo pelo qual estas áreas têm vindo a ser descritas como as mais afectadas por estes poluentes. Por esta razão, foi levado a cabo o estudo pormenorizado da poluição por TBT na Ria de Aveiro, como caso de estudo representativo da poluição por estes compostos num sistema estuarino em Portugal continental. N. lapillus foi usada como bioindicador para avaliar a tendência temporal da poluição por TBT nesta área entre 1997 e 2007. Foi registada uma diminuição da intensidade do imposex após 2003, embora as melhorias mais evidentes tenham sido observadas entre 2005 e 2007, provavelmente devido à implementação do Regulamento (CE) N.º 782/2003 que proibiu a aplicação de tintas AV com TBT em navios com a bandeira da UE. Apesar desses progressos, as análises ao conteúdo em OTs nos tecidos de fêmeas de N. lapillus e em amostras de água colhidas em 2006 indicaram contaminação recente por TBT na área de estudo, evidenciando assim a permanência de fontes de poluição. A utilização de N. lapillus como bioindicador da poluição por TBT na Ria de Aveiro apresenta algumas limitações uma vez que a espécie não ocorre nas áreas mais interiores da Ria e não vive em contacto com sedimentos. Assim, a informação obtida a partir da sua utilização como bioindicador é fundamentalmente relativa aos níveis de TBT na coluna de água. Foi então necessário recorrer a um bioindicador complementar – Hydrobia ulvae – para melhor avaliar a evolução temporal da poluição por TBT no interior deste sistema estuarino e estudar a persistência de TBT nos sedimentos. Não foi registada uma diminuição dos níveis de imposex em H. ulvae na Ria de Aveiro entre 1998 e 2007, apesar da aplicação do Regulamento (CE) N.º 782/2003. Pelo contrário, houve um aumento global significativo da percentagem de fêmeas afectadas por imposex e um ligeiro aumento do VDSI, contrastando com o que tem sido descrito para outros bioindicadores na Ria de Aveiro no mesmo período. Estes resultados mostram que a diferente biologia/ecologia das espécies indicadoras determina vias distintas de acumulação de TBT, apontando a importância da escolha do bioindicador dependendo do compartimento a ser monitorizado (sedimento versus água). A ingestão de sedimento como hábito alimentar em H. ulvae foi discutida como sendo a razão para a escolha da espécie como indicadora da contaminação dos sedimentos por TBT. Foram também estudados os métodos mais fiáveis para reduzir a influência de variáveis críticas na medição dos níveis de imposex em H. ulvae. As comparações de parâmetros do imposex baseados em medições do pénis devem ser sempre realizadas sob condições de narcotização bem standardizadas uma vez que este procedimento provoca um aumento significativo do comprimento do pénis (PL) em ambos os sexos. O VDSI, a % e o PL em ambos os sexos revelaram ser fortemente influenciados pelo tamanho dos espécimes: a utilização de fêmeas mais pequenas conduz à subestimação do VDSI, da %I e do PL, enquanto que diferenças no tamanho dos machos provocam variações no índice do comprimento relativo do pénis (RPLI), independentemente dos níveis de poluição por TBT. Existe, portanto, a necessidade de controlar algumas variáveis envolvidas na análise do imposex que mostraram afectar a fiabilidade dos resultados. Uma vez que N. lapillus é o principal bioindicador dos efeitos biológicos específicos do TBT para a área da OSPAR, foi também estudada a influência de algumas variáveis na avaliação dos níveis de imposex nesta espécie, especificamente as relacionadas com o ciclo reprodutor e o tamanho dos espécimes. O estudo do ciclo reprodutor e a variação sazonal/espacial do comprimento do pénis do macho (MPL) incidiu num único local no litoral Português (Areão – região de Aveiro) de forma a avaliar se o RPSI varia sazonal e espacialmente na mesma estação de amostragem e se tais variações influenciam os resultados obtidos em programas de monitorização do imposex. Nos meses de Dezembro de 2005 a Junho de 2007, foram encontrados espécimes de N. lapillus sexualmente maturos e potencialmente aptos para a reprodução. Contudo, foi também evidente um padrão sazonal do ciclo reprodutor – o estado de desenvolvimento da gametogénese nas fêmeas variou sazonalmente e ocorreu uma diminuição do volume da glândula da cápsula e do factor de condição no final do Verão / início do Outono. Contrariamente, a gametogénese nos machos não apresentou variação sazonal significativa, embora os valores mais baixos do factor de condição, do comprimento do pénis e dos volumes de esperma e da próstata tenham também sido registados no final do Verão / início do Outono. Além disso, o MPL mostrou variar, no mesmo local de amostragem, inversamente com a distância aos ninhos de cápsulas ovígeras; um aumento dos valores do MPL foi também observado em espécimes de maior tamanho. Todas estas variações no MPL introduzem desvios nos resultados da avaliação do imposex quando é usado o RPSI. A magnitude do erro envolvido foi quantificada e revelou-se superior em locais com níveis mais elevados de poluição por TBT. Apesar do RPSI ser um índice que fornece informação importante sobre os níveis de poluição por TBT, a sua interpretação deve ser cuidadosa e realizada complementarmente com os outros índices, destacando-se o VDSI como índice mais fiável e com significado biológico mais expressivo. Novas campanhas de monitorização do imposex em N. lapillus foram realizadas ao longo da costa Portuguesa em 2006 e 2008, e os resultados subsequentemente comparados com a base de dados criada em 2003,de forma a avaliar a evolução da poluição por TBT no litoral Português naquele período. Nestes estudos foram aplicados novos procedimentos na monitorização e tratamento dos dados, de forma a minimizar a variação nos índices de avaliação do imposex induzida pelos factores acima descritos, para seguir com maior consistência a tendência da poluição por TBT entre 2003 e 2008. Foi observado um declínio global significativo na intensidade de imposex na área de estudo durante o referido período e a qualidade ecológica da costa Portuguesa, segundo os termos definidos pela Comissão OSPAR, revelou melhorias notáveis após 2003 confirmando a eficácia do Regulamento (CE) N.º 782/2003. Não obstante, as populações de N. lapillus revelaram-se ainda amplamente afectadas por imposex, tendo sido detectadas emissões de TBT na água do mar ao longo da costa em 2006, apesar da restrição anteriormente referida. Estes inputs foram atribuídos principalmente aos navios que à data ainda circulavam com tintas AV com TBT aplicadas antes de 2003, uma vez que a sua utilização nas embarcações foi apenas proibida em 2008. Considerando que o Regulamento (CE) N.º 782/2003 constitui uma antecipação da proibição global da OMI que entrou em vigor em Setembro de 2008, prevê-se, por analogia, que haja uma rápida diminuição da poluição por TBT à escala mundial num futuro próximo. Na sequência desta previsão, é apresentada uma discussão teórica preliminar relativamente ás possíveis estratégias usadas por N. lapillus na recolonização de locais onde, no passado, as populações terão aparentemente sido extintas devido a níveis extremamente elevados de TBT. Estes locais são tipicamente zonas abrigadas junto de infra-estruturas portuárias, cuja recolonização por esta espécie será provavelmente muito lenta dada a mobilidade reduzida dos adultos e o ciclo de vida não apresentar fase larvar pelágica. Foram então equacionadas duas hipotéticas vias de recolonização de zonas abrigadas por espécimes provenientes de populações de costa aberta/exposta: a migração de adultos e/ou a dispersão de juvenis. No entanto, em ambos os casos, estaria implicada a transposição de um problema amplamente descrito na bibliografia: as populações de N. lapillus de costa aberta podem apresentar um fenótipo muito diferente das de zonas abrigadas, podendo inclusivamente variar no número de cromossomas. A recolonização pode portanto não ter sucesso pelo simples facto dos novos recrutas não estarem bem adaptados aos locais a recolonizar. Para analisar este problema, foram estudados tanto a forma da concha de espécimes de N. lapillus ao longo da costa Portuguesa como o respectivo número de cromossomas. Embora a forma da concha tenha revelado diferenças, de acordo com o grau de hidrodinamismo entre as populações de N. lapillus avaliadas, o cariótipo 2n = 26, típico de zonas expostas, foi registado em todos os locais amostrados. Por outro lado, foi também testada em laboratório a possível mortalidade de juvenis em dispersão no interior menos salino dos estuários. Foi então verificada a ocorrência de mortalidade elevada de juvenis expostos a salinidades baixas (=100% após 1 hora a salinidades ≤9 psu), o que também pode comprometer a recolonização de zonas estuarinas menos salinas por esta via. Mesmo assim, os juvenis mostraram um comportamento de flutuação à superfície da água em condições laboratoriais, que pode ser considerado um benefício específico na colonização de áreas mais internas dos estuários, se tal facto vier a ser confirmado em estudos de campo. As conclusões deste estudo contribuem certamente para a descrição do final da “história do TBT” dado que, uma vez controlados alguns factores determinantes no uso do imposex como biomarcador, a avaliação do declínio da poluição por estes compostos, agora esperado à escala global, se torna mais rigorosa.