The role of multiple partners in a digestive mutualism with a protocarnivorous plant

Background and aimsThe protocarnivorous plant Paepalanthus bromelioides (Eriocaulaceae) is similar to bromeliads in that this plant has a rosette-like structure that allows rainwater to accumulate in leaf axils (i.e. phytotelmata). Although the rosettes of P. bromelioides are commonly inhabited by predators (e.g. spiders), their roots are wrapped by a cylindrical termite mound that grows beneath the rosette. In this study it is predicted that these plants can derive nutrients from recycling processes carried out by termites and from predation events that take place inside the rosette. It is also predicted that bacteria living in phytotelmata can accelerate nutrient cycling derived from predators.MethodsThe predictions were tested by surveying plants and animals, and also by performing field experiments in rocky fields from Serra do Cipó, Brazil, using natural abundance and enriched isotopes of 15N. Laboratory bioassays were also conducted to test proteolytic activities of bacteria from P. bromelioides rosettes.Key ResultsAnalyses of 15N in natural nitrogen abundances showed that the isotopic signature of P. bromelioides is similar to that of carnivorous plants and higher than that of non-carnivorous plants in the study area. Linear mixing models showed that predatory activities on the rosettes (i.e. spider faeces and prey carcass) resulted in overall nitrogen contributions of 26·5 % (a top-down flux). Although nitrogen flux was not detected from termites to plants via decomposition of labelled cardboard, the data on 15N in natural nitrogen abundance indicated that 67 % of nitrogen from P. bromelioides is derived from termites (a bottom-up flux). Bacteria did not affect nutrient cycling or nitrogen uptake from prey carcasses and spider faeces.ConclusionsThe results suggest that P. bromelioides derive nitrogen from associated predators and termites, despite differences in nitrogen cycling velocities, which seem to have been higher in nitrogen derived from predators (leaves) than from termites (roots). This is the first study that demonstrates partitioning effects from multiple partners in a digestion-based mutualism. Despite most of the nitrogen being absorbed through their roots (via termites), P. bromelioides has all the attributes necessary to be considered as a carnivorous plant in the context of digestive mutualism. © 2012 The Author. Published by Oxford University Press on behalf of the Annals of Botany Company. All rights reserved.

Deciphering the synergism of endogenous glycoside hydrolase families 1 and 9 from Coptotermes gestroi

Termites can degrade up to 90% of the lignocellulose they ingest using a repertoire of endogenous and symbiotic degrading enzymes. Termites have been shown to secrete two main glycoside hydrolases, which are GH1 (EC 3.2.1.21) and GH9 (EC 3.2.1.4) members. However, the molecular mechanism for lignocellulose degradation by these enzymes remains poorly understood. The present study was conducted to understand the synergistic relationship between GH9 (CgEG1) and GH1 (CgBG1) from Coptotermes gestroi, which is considered the major urban pest of São Paulo State in Brazil. The goal of this work was to decipher the mode of operation of CgEG1 and CgBG1 through a comprehensive biochemical analysis and molecular docking studies. There was outstanding degree of synergy in degrading glucose polymers for the production of glucose as a result of the endo-β-1,4-glucosidase and exo-β-1,4-glucosidase degradation capability of CgEG1 in concert with the high catalytic performance of CgBG1, which rapidly converts the oligomers into glucose. Our data not only provide an increased comprehension regarding the synergistic mechanism of these two enzymes for cellulose saccharification but also give insight about the role of these two enzymes in termite biology, which can provide the foundation for the development of a number of important applied research topics, such as the control of termites as pests as well as the development of technologies for lignocellulose-to-bioproduct applications. © 2013 Elsevier Ltd.

Análise florística, fitossociológica e qualitativa da arborização na Praça XV de Novembro em Ribeirão Preto, SP

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Ontogenia da casta de soldados no cupim praga Heterotermoes tenuis (Isoptera, Rhinotermitidae)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Efeito de distúrbios ambientais sobre a fauna de cupins (Insecta: isoptera) e seu papel como bioindicador

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Toxicidade de produtos sintetizados a partir de extratos de plantas e do bistrifluron para o cupim subterrâneo Coptotermes gestroi (Wasmann, 1896) (Isoptera; Rhinotermitidae)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Ninfas em populações forrageiras do cupim Coptotermes gestroi (Isoptera: Rhinotermitidae)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Seleção de substratos celulósicos atrativos para o cupim Coptotermes gestroi (Isoptera: Rhinotermitidae)

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

Efeito da vaporização na madeira de Eucalyptus grandis sobre as suas propriedades químicas e resistência natural a fungos e cupins

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

A glândula frontal e musculatura associada: morfologia e aplicação como indicador taxonômico de gêneros neotropicais de Nasutitermitinae (Isoptera, termitidae)

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Biologia Celular e Molecular) - IBRC

Biologia reprodutiva e hábito alimentar de Dendrophryniscus minutus (Melin, 1941)(Amphibia : Bufonidae) na Floresta Nacional de Caxiuanã, Pará

Este estudo teve como objetivo examinar características da biologia reprodutiva, condição nutricional e hábito alimentar do anuro de serrapilheira por meio de indivíduos coletados na Estação Científica Ferreira Pena, Floresta Nacional de Caxiuanã no período de abril de 1997 a abril de 1998. Uma amostragem de 166 espécimes foi examinada para obtenção de medidas de comprimento rostro-cloaca, massa de corpos de gordura, diâmetro, massa e número de óvulos nas fêmeas, e volume dos testículos em machos. O hábito alimentar da espécie foi determinado através da análise dos conteúdos estomacais. A estrutura da população amostrada indicou um padrão com a predominância de indivíduos adultos, incluindo fêmeas grávidas, nos meses de chuva, e o recrutamento de juvenis no início da estação seca. Igualmente, o diâmetro e a massa de óvulos no ovário, utilizados como indicadores de estágio de desenvolvimento gonadal, foram maiores na estação chuvosa. Entre os machos, os maiores valores de volume dos testículos também apareceram em fevereiro e abril, mas não houve um padrão evidente de correlação com a precipitação. O consumo de alimento não apresentou um padrão claro de variação entre os meses e não foi correlacionado à massa do corpo de gordura. As medidas de corpos de gordura foram positivamente correlacionadas aos estágios de desenvolvimento dos óvulos em fêmeas, indicando que acúmulo de gordura e desenvolvimento gonadal podem ocorrer simultaneamente. A composição da dieta da espécie foi constituída basicamente de formigas, ácaros e cupins, invertebrados abundantes no folhiço na área de estudo.

Potencial de utilização de nematóides entomopatogênicos (Nematoda: Rhabditida) no controle do cupim de montículo (Cornitermes cumulans Kollar)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Seleção de ingredientes ativos para o controle do cupim subterrâneo Coptotermes gestroi (Isoptera: Rhinotermitidae)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Pontos polêmicos acerca do forrageamento de cupins subterrâneos (Isoptera: Rhinotermitidae): consumo de alimentos similares, reutilização de iscas e tunelamento em solos não uniformes

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

Morfofisiologia das castas e forrageamento do cupim de cerrado Velocitermes heteropterus (Isoptera: Termitidae)

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