How resources control aggression in Drosophila

How animals use sensory information to weigh the risks vs. benefits of behavioral decisions remains poorly understood. Inter-male aggression is triggered when animals perceive both the presence of an appetitive resource, such as food or females, and of competing conspecific males. How such signals are detected and integrated to control the decision to fight is not clear. Here we use the vinegar fly, Drosophila melanogaster, to investigate the manner in which food and females promotes aggression.

In the first chapter, we explore how food controls aggression. As in many other species, food promotes aggression in flies, but it is not clear whether food increases aggression per se, or whether aggression is a secondary consequence of increased social interactions caused by aggregation of flies on food. Furthermore, nothing is known about how animals evaluate the quality and quantity of food in the context of competition. We show that food promotes aggression independently of any effect to increase the frequency of contact between males. Food increases aggression but not courtship between males, suggesting that the effect of food on aggression is specific. Next, we show that flies tune the level of aggression according to absolute amount of food rather than other parameters, such as area or concentration of food. Sucrose, a sugar molecule present in many fruits, is sufficient to promote aggression, and detection of sugar via gustatory receptor neurons is necessary for food-promoted aggression. Furthermore, we show that while food is necessary for aggression, too much food decreases aggression. Finally, we show that flies exhibit strategies consistent with a territorial strategy. These data suggest that flies use sweet-sensing gustatory information to guide their decision to fight over a limited quantity of a food resource.

Following up on the findings of the first chapter, we asked how the presence of a conspecific female resource promotes male-male aggression. In the absence of food, group-housed male flies, who normally do not fight even in the presence of food, fight in the presence of females. Unlike food, the presence of females strongly influences proximity between flies. Nevertheless, as group-housed flies do not fight even when they are in small chambers, it is unlikely that the presence of female indirectly increases aggression by first increasing proximity. Unlike food, the presence of females also leads to large increases in locomotion and in male-female courtship behaviors, suggesting that females may influence aggression as well as general arousal. Female cuticular hydrocarbons are required for this effect, as females that do not produce CH pheromones are unable to promote male-male aggression. In particular, 7,11-HD––a female-specific cuticular hydrocarbon pheromone critical for male-female courtship––is sufficient to mediate this effect when it is perfumed onto pheromone-deficient females or males. Recent studies showed that ppk23⁺ GRNs label two population of GRNs, one of which detects male cuticular hydrocarbons and another labeled by ppk23 and ppk25, which detects female cuticular hydrocarbons. I show that in particular, both of these GRNs control aggression, presumably via detection of female or male pheromones. To further investigate the ways in which these two classes of GRNs control aggression, I developed new genetic tools to independently test the male- and female-sensing GRNs. I show that ppk25-LexA and ppk25-GAL80 faithfully recapitulate the expression pattern of ppk25-GAL4 and label a subset of ppk23⁺ GRNs. These tools can be used in future studies to dissect the respective functions of male-sensing and female-sensing GRNs in male social behaviors.

Finally, in the last chapter, I discuss quantitative approaches to describe how varying quantities of food and females could control the level of aggression. Flies show an inverse-U shaped aggressive response to varying quantities of food and a flat aggressive response to varying quantities of females. I show how two simple game theoretic models, “prisoner’s dilemma” and “coordination game” could be used to describe the level of aggression we observe. These results suggest that flies may use strategic decision-making, using simple comparisons of costs and benefits.

In conclusion, male-male aggression in Drosophila is controlled by simple gustatory cues from food and females, which are detected by gustatory receptor neurons. Different quantities of resource cues lead to different levels of aggression, and flies show putative territorial behavior, suggesting that fly aggression is a highly strategic adaptive behavior. How these resource cues are integrated with male pheromone cues and give rise to this complex behavior is an interesting subject, which should keep researchers busy in the coming years.

Adaptações transgeracionais do pâncreas endócrino em camundongos provenientes de restrição proteica materna In Utero

A exposição materna durante o período gestacional a uma dieta restrita em proteínas (LP) prejudica o desenvolvimento do pâncreas endócrino em sua prole e aumenta a susceptibilidade à hipertensão, diabetes e obesidade na vida adulta. Há evidências de que esse fenômeno pode persistir em gerações subsequentes. Objetivou-se avaliar o efeito da restrição proteica sobre o metabolismo da glicose e morfometria pancreática na prole F3 de camundongos ao nascimento e ao desmame. Para tanto, fêmeas virgens de camundongos Suíços (F0) foram acasaladas e receberam dieta normo-proteica (19% de proteína - NP) ou uma dieta isocalórica restrita em proteínas (5% de proteína - LP) durante toda a gravidez. Durante a lactação e o restante do experimento, todos os grupos receberam a dieta NP. Os filhotes machos foram nomeados F1 (NP1 e LP1). As fêmeas F1 e F2 foram acasaladas para produzir F2 e F3 (NP2, LP2, NP3 e LP3), respectivamente. Semanalmente, os filhotes foram pesados e calculada a taxa de crescimento alométrico (log [massa corporal] = log a + log b [idade]). Os animais foram sacrificados nos dias 1 e 21 de idade, a glicemia foi determinada e o pâncreas retirado, pesado e analisado por estereologia e imunofluorescência; a insulina foi mensurada aos 21 dias. Como resultados, os filhotes restritos na primeira geração (LP1) foram menores ao nascer, mas apresentaram um crescimento acelerado nos primeiros sete dias de vida, mostrando catch-up com os controles; a prole LP2 demonstrou a maior massa corporal ao nascimento e tiveram uma taxa de crescimento mais lenta durante a lactação; não houve diferença na massa corporal e na taxa de crescimento na geração F3. A massa de pâncreas foi diminuída em LP1-LP3 ao nascimento, contudo foi aumentada em LP2 ao desmame. A densidade de volume e o diâmetro das ilhotas foram menores em todos os grupos restritos no dia 1 e 21, somente LP1 teve o menor número de ilhotas. Ao nascer, a massa de células beta foi menor em LP1-LP3 e permaneceu baixa durante a lactação. No dia 1 e 21, os filhotes foram normoglicêmicos, entretanto foram hipoinsulinêmicos ao desmame. Portanto, a restrição de proteínas em camundongos durante a gestação produz alterações morfológicas nas ilhotas pancreáticas, sugerindo que a homeostase da glicose foi mantida por um aumento da sensibilidade à insulina durante os primeiros estágios de vida na prole ao longo de três gerações consecutivas.

A seven year study of the life cycle of the Mayfly Ephemera danica

Ephemera danica Müller, 1764 (Ephemeroptera) is one of the largest mayflies found in the British Isles with some females reaching over 30 mm. It is a common and widespread species found in rivers, lakes and streams throughout Europe and is particularly abundant in many of the lowland rivers of the British Isles. The larvae are burrowers – mainly found where silt accumulates below macrophytes. This article gives a general overview of research work on the factors affecting the life cycle of Ephemera danica over a seven year period (1995–2002) on two rivers, the River Test at Leckford in Hampshire and the North Wey at Tilford in Surrey.

Comportamento territorial de Hylodes nasus em um riacho na Floresta da Tijuca, Rio de Janeiro.

O comportamento territorial é exibido por animais que competem por recursos dentro de uma área específica defendida. Ao excluir competidores potenciais desta área através de comportamentos agressivos, os indivíduos territoriais garantem acesso prioritário aos recursos essenciais para sua sobrevivência e reprodução. Em anfíbios anuros, a territorialidade tem sido relacionada principalmente com espécies de reprodução prolongada, cujos sítios reprodutivos estão disponíveis durante todo o ano. O presente trabalho foi realizado em um trecho de riacho na Floresta da Tijuca, Rio de Janeiro. Foram realizadas quatro visitas consecutivas a área de amostragem em cada mês (abril/2009 à agosto/2010). O objetivo foi responder questões sobre a territorialidade dos indivíduos da espécie Hylodes nasus: (área de vida, fidelidade ao sítio, comportamentos agonísticos e combates físicos). As áreas de vida dos machos apresentaram relação significativa com o número de recapturas. O tamanho da área de vida das fêmeas foi ligeiramente maior do que dos machos. Os machos apresentaram maior fidelidade do que as fêmeas. A fidelidade apresentou resultado significativo com o CRC e a massa corporal dos indivíduos. Foram observadas 50 interações agonísticas entre machos, sendo exibidos 11 comportamentos agressivos. Foram observados 19 combates físicos, sendo os machos envolvidos classificados como residente, intruso, vencedor ou perdedor. Todas as disputas foram vencidas por indivíduos residentes. Informações a respeito da influência de fatores ambientais sobre a população de H. nasus, aspectos da estrutura populacional e descrição do microhábitat também são fornecidos.

Reproductive biology of Rastrineobola argentea (Pellegrin) in the northern waters of Lake Victoria

Size at first maturity, breeding periods and condition factor were determined for the small pelagic cyprinid Rastrineobola argentea (Pellegrin) in the Jinja waters of Lake Victoria in 1996-1997. Females showed a reduced size at maturity compared to ten years earlier when exploitation of the species was minimal. The males, however, have changed little. Although the species breeds throughout the year, two breeding peaks were observed during the drier months of August and December-January. Minimal breeding was observed in the rainy months of April-May and October-November. Fish from the open water station at Bugaia showed a higher proportion of breeding individuals than those from inshore areas. The mean monthly condition factor of fish from Napoleon Gulf confirmed breeding peaks obtained from examination of gonad development.

Reproductive biology of Oreochromis niloticus (L.) in the Nyanza Gulf of Lake Victoria

The reproduction of Nile tilapia, Oreochromis niloticus (L.), in the Nyanza Gulf of Lake Victoria was studied from June 1998 to May 1999. Length at maturity ranged from 28-30 cm TL for females and from 32-34 cm TL for males. Males were more abundant in all length classes longer than 36 cm TL. Relative condition factor was above unity, except in August, October and May for males, and October for females. Gonadosomatic index (GSI) was low during the post spawning period (July to October) and high during the protracted breeding period (December-June).

Distribution of Oreochromis niloticus (L.) in the Ugandan waters of Lake Victoria

The Lake Victoria fish fauna was dominated by cichlids before the establishment of the exotic species Oreochromis niloticus (L.) and Latus niloticus (L.). With the alterations in the ecology of Lake Victoria, changes may be expected to occur in the population dynamics of the fish species. In two zones of Lake Victoria, the size structure, distribution and abundance, condition factors, length-weight relationship and sex ratios of O. niloticus were determined. Larger fish were found in zone II than in zone III, where very few larger fish were recorded. More O. niloticus were caught in zone III, especially in Itome Bay, than in zone II but catch by weight was greater in zone II. More males than females were encountered in both zones. Oreochromis niloticus had similar condition factors in both zones.

Fighting the Strai(gh)tjacket: black women bonding in Loving Her and The Color Purple

O objetivo deste trabalho é analisar como as relações lésbicas são retratadas nas obras Loving Her e The Color Purple. Ao analisar as relações entre homens/mulheres e mulheres/mulheres, este estudo também revê e critica o golpe triplo sofrido por lésbicas negras, por serem, ao mesmo tempo, mulheres, afro-americanas e homossexuais. Utilizando fatos históricos para situar as obras em um contexto social, além da teoria do lesbian continuum afim de atestar a riqueza e diversidade do laço afetivo entre mulheres, este trabalho vem por desmistificar as noções simplistas em relação à literatura lésbica Afro-Americana, afugentando a sombra que pairava sobre o tabu e elevando a mulher negra, lésbica ou não, a seu lugar de direito na sociedade

Avaliação dos níveis de metaloproteinases da matriz no fluido gengival durante a movimentação dentária ortodôntica

Durante o tratamento ortodôntico, a resposta inicial dos tecidos periodontais ao estímulo mecânico envolve várias alterações estruturais e bioquímicas que permitem a movimentação do dente. As metaloproteinases da matriz (MMPs) parecem desempenhar um papel importante na manutenção da integridade funcional da matriz extracelular periodontal. O objetivo do presente estudo foi avaliar, em diferentes intervalos de tempo, os níveis de metaloproteinases da matriz -1, -2, -3, -7, -8, -12 e -13 no fluido gengival (FG) de caninos superiores submetidos ao movimento de distalização e testar a hipótese de possíveis alterações nos níveis destas MMPs com o emprego de forças ortodônticas. Amostras de FG foram obtidas de dezesseis pacientes ortodônticos saudáveis (nove do sexo masculino e sete do sexo feminino, com idades entre 13 e 27 anos, média de idade 17,7 anos) que possuíam indicação de exodontias dos primeiros pré-molares superiores e tiveram os caninos distalizados como parte da terapia ortodôntica. Um dos caninos superiores foi distalizado ortodonticamente, sendo considerado dente teste. O canino contralateral não foi submetido a nenhuma força, no entanto foi incluído na aparatologia ortodôntica e utilizado como controle. A coleta de FG foi realizada nos sítios mesial (tensão) e distal (pressão) dos dentes testes e controles 7 dias antes da montagem da aparatologia ortodôntica, imediatamennte após a aplicação da força ortodôntica, e após 1 h, 24 h, e 7, 14 e 21 dias, respectivamente denominados -7d, 0h, 1h, 24h, 7d, 14d e 21d. A arcada superior de cada paciente foi dividida em um lado teste e um lado controle. Os resultados mostraram que foram encontradas diferenças significativas no volume do FG apenas nos intervalos de tempo entre -7d e 0h nos lados controle-pressão (CP), teste-tensão (TT) e teste-pressão (TP). Em TP foi observado ainda aumento do volume entre os tempos 0h e 14d. Foi possível detectar no FG as MMPs estudadas nos lados controle/teste e lados pressão/tensão, em todos os intervalos de tempo. As flutuações dos níveis das MMPs apresentaram poucas alterações significativas nos diferentes intervalos de tempo, nos lados controle/teste e lados pressão/ tensão. As diferenças intergrupos (TT, TP, CT e CP) em cada tempo não mostraram resultados significativos assim como as comparações entre os lados pressão e tensão para cada tempo individualmente. Os níveis de expressão da MMP-8 foram muito superiores aos das outras MMPs avaliadas, porém sem diferenças signficativas entre os lados teste e controle.

Estudo dos efeitos da exposição materna à nicotina na lactação sobre a função da medula adrenal e dos adipócitos de ratos machos e fêmeas

Alterações nutricionais, hormonais e ambientais nos períodos críticos do desenvolvimento como a gestação e/ou lactação podem influenciar a estrutura e a fisiologia de órgãos e tecidos, predispondo ao aparecimento de doenças na vida adulta. Esse fenômeno é conhecido como programação metabólica. O fumo materno na gestação/lactação tem sido associado ao sobrepeso/obesidade na infância e na vida adulta em ambos os sexos. Porém, estudos evidenciam diferenças entre os gêneros em resposta a exposição à nicotina. Já foi demonstrado que muitas mulheres param de fumar na gestação, mas a maioria destas volta a fumar na lactação. Anteriormente, mostramos que machos adultos cujas mães foram expostas à nicotina na lactação, desenvolveram obesidade central, hiperleptinemia e hipotireoidismo. Como a nicotina afeta a função adrenal e como catecolaminas e glicocorticóides têm efeitos bem conhecidos sobre o tecido adiposo, avaliamos a função da medula adrenal e o conteúdo de leptina no tecido adiposo e músculo de machos e fêmeas cujas mães foram expostas à nicotina na lactação. Dois dias pós-parto, implantamos minibombas osmóticas nas ratas lactantes dividas em: NIC infusão de nicotina (6mg/Kg/dia s.c.) por 14 dias, e C infusão de salina pelo mesmo período. Estas lactantes foram divididas de acordo com o sexo das proles. O sacrifício das proles de ambos os sexos ocorreu aos 15 (fim da exposição à nicotina) e 180 dias de vida. Aos 15 dias, os machos da prole NIC apresentaram aumento de MGV absoluta e relativa ao peso corporal (+72% e +73% respectivamente), hiperleptinemia (+35%), hipercorticosteronemia (+67%), maior peso adrenal (+39%), conteúdo de catecolaminas totais (absoluto: +69% e relativo: +41%), embora diminuição da enzima TH (-33%). Quando adultos, os machos programados exibiram maior massa corporal (+10%), MGV absoluta (+47%) e relativa (+33%), além de hiperleptinemia (+41%) e maior conteúdo de leptina no TAV (+23%). Esses animais também apresentaram hipercorticosteronemia (+77%), maior conteúdo de catecolaminas totais absoluto e relativo (+79% e +89% respectivamente) e de TH (+38%) embora tenham menor secreção de catecolaminas in vitro estimulada por cafeína (-19%) e maior expressão do ADRB3 no TAV (+59%). Em relação as fêmeas da prole NIC aos 15 dias de vida, estas apresentaram menor massa corporal (-6%) e hiperleptinemia (+41%) embora sem alteração da MGV. Aos 180 dias, as fêmeas da prole NIC apresentaram menor conteúdo de leptina no TAS (-46%) e maior conteúdo de leptina no músculo solear (+22%) e diminuição da expressão do ADRB3 no TAV (-39%). Concluímos que a nicotina materna afeta ambos, medula adrenal e tecido adiposo de forma gênero dependente, tanto em curto prazo (quando a nicotina está presente no leite materno), quanto em longo prazo (repercussões na vida adulta). De forma geral, as fêmeas da prole NIC apresentam alterações mais discretas do que os machos em ambos os períodos estudados.

Alteração do volume de fluido gengival de pacientes com periodontite crônica em manutenção periodontal sob tratamento ortodôntico: estudo piloto

O objetivo do estudo foi mensurar as alterações na quantidade do volume de fluido gengival (FG) dos dentes submetidos à movimentação ortodôntica, em adultos com periodontite crônica na fase de manutenção periodontal. O FG foi coletado com uma tira de papel absorvente padrão das áreas de pressão dos dentes de 10 pacientes (sete homens e três mulheres) e medido em microlitro no Periotron em seis dias distintos (dia -7, dia 0, dia 1, dia 7, dia 14 e dia 21). Os pacientes foram submetidos a um rigoroso programa de controle de placa. O teste de Wilcoxon foi aplicado para comparar os dados obtidos. Os resultados mostraram que o controle de placa efetivo baixou a quantidade de FG do dia -7 para o dia 0, e em seguida houve uma elevação do FG até o dia 7 por conta do início da movimentação ortodôntica, e uma nova queda do dia 7 até o 21. O maior volume de FG foi encontrado no dia 7, uma semana após o início da movimentação. O menor volume no dia 0. Concluindo, a movimentação ortodôntica aumentou o volume de FG do dia 0 até o dia 7.

Rotas migratórias, áreas de uso intenso e padrões de mergulho de tartarugas-de couro (Dermochelys coriacea) no Atlântico Sul Ocidental

As tartarugas marinhas são espécies ameaçadas, altamente migratórias que apresentam um ciclo de vida longo e uma ampla distribuição geográfica. Assim, melhorar a nossa compreensão sobre a ecologia espacial das tartarugas marinhas é essencial para a elucidação de aspectos da sua história de vida e para o desenvolvimento de medidas eficazes de conservação. Esta tese compreende um conjunto de artigos ou capítulos que visam contribuir ao conhecimento da ecologia espacial da tartaruga-de-couro, Dermochelys coriacea. Este estudo utilizou novas tecnologias como à telemetria por satélite (que proporciona um método útil para monitorar os movimentos de espécies migratórias) e um conjunto de ferramentas de geoprocessamento como abordagem metodológica que visou: examinar os movimentos e migrações da tartaruga-de-couro, identificar áreas de uso intenso e padrões espaço-temporais no uso do habitat, e integrar dados biológicos e oceanográficos para descrever as estratégias comportamentais desta espécie. Cinco tartarugas-de-couro (um subaduto, dois machos adultos e duas fêmeas adultas) foram equipadas com transmissores por satélite no Atlântico Sul Ocidental entre 2005 e 2008. Além de fornecer dados de localização geográfica os tansmissores permitiram registrar informações de mergulho tais como profundidade e duração máxima e media dos mergulhos, perfis completos de mergulhos individuais e dados de temperatura do mar. Movimentos e migrações de tartarugas-de-couro marcadas no Atlântico Sul foram documentados pela primeira vez. Alem disso, foi posível identificar áreas de uso intenso (ou alimentação) previamente desconhecidas para a espécie, assim como uma residência sazonal nestas áreas localizadas em águas tropicais e temperadas fora da costa sul-americana (19-45S). A sazonalidade dos movimentos esteve intimamente associada a processos físicos sazonais de pequena e mesoescala. Dependendo do ambiente marinho explorado, durante os períodos de residência, as tartarugas apresentaram diferentes estratégias alimentares identificadas através da análise dos padrões de mergulho.

Avances metodológicos para el análisis y la comprensión de la desventaja social femenina

[ESP]En las siguientes páginas pretendemos profundizar en el tratamiento dado a la cuestión del género en los análisis empíricos y teóricos referentes a la pobreza y la exclusión social. Para ello, justificaremos la pertinencia de incorporar la perspectiva de género al análisis de la desventaja social, analizando después las potencialidades y limitaciones de los diferentes enfoques sobre pobreza y exclusión social para estudiar el origen y las dimensiones de la desventaja social femenina. Por último, examinaremos bajo la óptica de género algunas estadísticas sobre pobreza y exclusión social, con el objetivo de mostrar los avances metodológicos presentes en algunas de ellas, y también las posibles líneas de mejora.

From the individual to the community and beyond: water quality, stress indicators and key species in coastal waters

This review examines water quality and stress indicators at levels of organisation from the individual to the community and beyond by means of three case studies concentrating on rocky shores within the north-east Atlantic. Responses of dogwhelks (Nucella) to tributyltin pollution from antifouling paints is examined as the main case study. There are effects at the individual level (development of male sexual characteristics in the female leading to effective sterility) and population level (reduction in juveniles, few females and eventual population disappearance of dogwhelks in badly contaminated areas) but information on community level effects of dogwhelk demise is sparse. Such effects were simulated by dogwhelk removal experiments on well studied, moderately exposed ledges on shores on the Isle of Man. The removal of dogwhelks reduced the size and longevity of newly established Fucus clumps that had escaped grazing. Removal of dogwhelks also increased the likelihood of algal escapes. In a factorial experiment dogwhelks were shown to be less important than limpets \{Patella) in structuring communities but still had a significant modifying effect by increasing the probability of algal escapes. Community level responses to stress on rocky shores are then explored by reference to catastrophic impacts such as oil spills, using the Torrey Canyon as a case study. Recovery of the system in response to this major perturbation took between 10-15 years through a series of damped oscillations. The final case study is that of indicators of ecosystem level change in response to climate fluctuations, using ratios of northern \{Semibalanus balanoides) and southern (Chthamalus spp.) barnacles. Indices derived from counts on the shore show good correlations with inshore sea-water temperatures after a 2-year lag phase. The use of barnacles to measure offshore changes is reviewed. The discussion considers the use of bioindicators at various levels of organisation.

Is inbreeding avoidance driving female mate choice in Verreaux's sifaka lemurs?

Females of different species might exert female mate choice for different reasons, one of them the aim of avoiding inbreeding. In this study I examine the implication of inbreeding avoidance as a mechanism driving female mate choice in Verreaux’s sifaka lemurs (Propithecus verreauxi). In fact, in this species females are dominant and appear to be able to choose certain males to mate with, while observations indicate that rank, body size, canine size and proportions of fights won are not factors influencing female mate choice. So I hypothesized that females mate choice is driven by inbreeding avoidance in Verreaux’s sifaka lemurs. Tissue and fecal samples were collected in the Kirindy Mitea National Park in western Madagascar as a source of DNA. Parentage was assigned for a sample of the population and relatedness coefficients between dams and sires were estimated and compared to those of between random female and male pairs, dams and other candidate sires within the population and within the groups were the offspring were conceived. I found that there were no significant differences in none of the comparisons which means that Verreaux’s sifaka females do not mate more with males that are more distantly related to them. I concluded that inbreeding avoidance does not appear to be the main force driving female mate choice in Verreaux’s sifaka lemurs and I addressed explanations for these findings. With this study I contribute to our knowledge of female mate choice in lemurs.