Rapid radiation in spiny lobsters (Palinurus spp) as revealed by classic and ABC methods using mtDNA and microsatellite data

Background: Molecular tools may help to uncover closely related and still diverging species from a wide variety of taxa and provide insight into the mechanisms, pace and geography of marine speciation. There is a certain controversy on the phylogeography and speciation modes of species-groups with an Eastern Atlantic-Western Indian Ocean distribution, with previous studies suggesting that older events (Miocene) and/or more recent (Pleistocene) oceanographic processes could have influenced the phylogeny of marine taxa. The spiny lobster genus Palinurus allows for testing among speciation hypotheses, since it has a particular distribution with two groups of three species each in the Northeastern Atlantic (P. elephas, P. mauritanicus and P. charlestoni) and Southeastern Atlantic and Southwestern Indian Oceans (P. gilchristi, P. delagoae and P. barbarae). In the present study, we obtain a more complete understanding of the phylogenetic relationships among these species through a combined dataset with both nuclear and mitochondrial markers, by testing alternative hypotheses on both the mutation rate and tree topology under the recently developed approximate Bayesian computation (ABC) methods. Results Our analyses support a North-to-South speciation pattern in Palinurus with all the South-African species forming a monophyletic clade nested within the Northern Hemisphere species. Coalescent-based ABC methods allowed us to reject the previously proposed hypothesis of a Middle Miocene speciation event related with the closure of the Tethyan Seaway. Instead, divergence times obtained for Palinurus species using the combined mtDNA-microsatellite dataset and standard mutation rates for mtDNA agree with known glaciation-related processes occurring during the last 2 my. Conclusion The Palinurus speciation pattern is a typical example of a series of rapid speciation events occurring within a group, with very short branches separating different species. Our results support the hypothesis that recent climate change-related oceanographic processes have influenced the phylogeny of marine taxa, with most Palinurus species originating during the last two million years. The present study highlights the value of new coalescent-based statistical methods such as ABC for testing different speciation hypotheses using molecular data.

Molecular phylogenetics and temporal diversification in the genus Aeromonas based on the sequences of five housekeeping genes

Several approaches have been developed to estimate both the relative and absolute rates of speciation and extinction within clades based on molecular phylogenetic reconstructions of evolutionary relationships, according to an underlying model of diversification. However, the macroevolutionary models established for eukaryotes have scarcely been used with prokaryotes. We have investigated the rate and pattern of cladogenesis in the genus Aeromonas (γ-Proteobacteria, Proteobacteria, Bacteria) using the sequences of five housekeeping genes and an uncorrelated relaxed-clock approach. To our knowledge, until now this analysis has never been applied to all the species described in a bacterial genus and thus opens up the possibility of establishing models of speciation from sequence data commonly used in phylogenetic studies of prokaryotes. Our results suggest that the genus Aeromonas began to diverge between 248 and 266 million years ago, exhibiting a constant divergence rate through the Phanerozoic, which could be described as a pure birth process.

Molecular phylogenetics and temporal diversification in the genus Aeromonas based on the sequences of five housekeeping genes

Several approaches have been developed to estimate both the relative and absolute rates of speciation and extinction within clades based on molecular phylogenetic reconstructions of evolutionary relationships, according to an underlying model of diversification. However, the macroevolutionary models established for eukaryotes have scarcely been used with prokaryotes. We have investigated the rate and pattern of cladogenesis in the genus Aeromonas (γ-Proteobacteria, Proteobacteria, Bacteria) using the sequences of five housekeeping genes and an uncorrelated relaxed-clock approach. To our knowledge, until now this analysis has never been applied to all the species described in a bacterial genus and thus opens up the possibility of establishing models of speciation from sequence data commonly used in phylogenetic studies of prokaryotes. Our results suggest that the genus Aeromonas began to diverge between 248 and 266 million years ago, exhibiting a constant divergence rate through the Phanerozoic, which could be described as a pure birth process.

Biologia de anofelinos amazônicos: XII. Ocorrência de espécies de Anopheles, dinâmica da transmissão e controle da malária na zona urbana de Ariquemes (Rondônia)

Dados sobre o grau de incidência e distribuição de espécies Anopheles, em Ariquemes (RO), evidenciaram que a diversidade é maior na periferia da cidade e que Anopheles darlingi é registrada em praticamente todas as localidades de coleta. O inquérito entomológico revelou níveis diferentes de penetração da espécie na área urbana, podendo-se constatar que os Setores 1 e 3 são áreas livres de malária; Setores 2 e 4 mostram riscos na periferia; e a Área Industrial e Setor de Áreas Especiais, Conjunto BNH, Setor 5 e Vila Velha constituem áreas de alto risco da malária. Nestes últimos, os índices de mosquitos por homem/hora foram os mais elevados, observando-se variações no decorrer das amostragens e conforme a localização da área urbana. Medidas de densidade populacional revelaram mudanças estacionais, sendo os menores valores registrados no período de inverno. A transmissão da malária é discutida, considerando-se: 1) o papel da estrutura física da cidade, na época da fundação, 2) os igarapés que margeam a área urbana e suas relações com o ciclo de desenvolvimento dos anofelinos, 3) os padrões comportamentais da atividade de picar das espécies correlacionados a ambientes naturais e às áreas ecologicamente alteradas, e 4) a importância do manuseio ambiental no controle da malária, para redução da densidade populacional. Para conter o processo migratório do vetor é proposto um cinturão de proteção à cidade, constituído de mata não densa, incluindo também proteção biológica para incentivar a zoofilia dos anofelinos. Os resultados de infecção natural, obtidos em áreas de autoctonia da malária, permitem citar A. darlingi como vetor, sendo discutida a possibilidade de que outras espécies estejam envolvidas na transmissão.

Biologia alimentar de três espécies de Triportheus (PISCES: CHARACOIDEIL, CHARACIDAE) do Lago do Castanho, Amazonas

Neste trabalho, é discutida a composição do conteúdo estomacal de três espécies de sardinha: Triportheus angulatus, Triportheus elongatus e Triportheus culter, do lago do Castanho, um lago de várzea localizado na Amazônia Central, com o objetivo de determinar o comportamento alimentardessas espécies, comparativamente, em funções de variações hidrológicas e ecológicas regionais, e desenvolvimento dos indivíduos. Paralelamente, procura-se correlacionar determinadas estruturas morfoanatômicas de adaptação ligadas mais diretamente ao tipo de regime alimentar de cada espécie como dentes e rastros branquiais. Em conseqüência dos tipos de alimentos ingeridos e observações de campo é feita a caracterização do possível bíotopo ocupado pelas espécies.

BIOLOGIA DE ANOFELINOS AMAZÔNICOS. XXL OCORRRÊNCIA DE ESPÉCIES DE ANOPHELES E OUTROS CULICÍDEOS NA ÁREA DE INFLUÊNCIA DA HIDRELÉTRICA DE BALBINA - CINCO ANOS APÓS O ENCHIMENTO DO RESERVATÓRIO

Um inquérito entomològico foi realizado na área de influência da Hidrelétrica de Balbina, situada a 146 km de Manaus, Amazonas, para avaliar os possíveis efeitos sobre as populações de Anophelese de outros culicídeos. Cinco anos após a formação do lago, An. darlingi, An. nuneztovarie An. triannulatusforam as espécies encontradas com maior freqüência nas coletas realizadas em 1. Rodovia BR-174, 2. Acceso á Usina Hidrelétrica de Balbina e 3. Área Uatumã-Morena. Para cada espécie os índices mosquito/homem/hora foram respectivamente: Area 1 - 0,57; 12,85; 0,43. Área 2 - 0; 3,75; 0,18 e Área 3 - 0; 26,38; 0,34. Representantes das duas primeiras espécies se mostraram positivas para Plasmodiumcom testes imunoenzimáticos. A prevalência de mosquitos positivos foi 1:35 para An. darlingie apenas 1:548 para An. nuneztovari.A densidade dos outros culicídeos foi baixa (Área 1 - 3,23 m/h/h; Área 2 - 4,5 m/h/h; Área 3 - 7,40 m/h/h) embora a diversidade foi comparável ( 32 espécies diferentes) com as encontradas em outras hidrelétricas construídas em rios de águas brancas ou claras da Amazônia. Nas águas pretas da Balbina, uma proliferação inicial de macrófitas foi seguida pela redução destas possivelmente pela falta de nutrientes na água. A diminuição no crescimento de macrófitas deve estar relacionada com a escassez de Mansoniasp. na área.

Biologia comparada de Nusalala uruguaya (Navás, 1923) (Neuroptera; Hemerobiidae) alimentada com diferentes espécies de afídeos: I. Fase de larva

A fase larval do predador Nusalala uruguaya (Navás, 1923) alimentada com pulgão-preto-dos-citros Toxoptera citricidus (Kirk), pulgão-da-couve Brevicoryne brassicae (L.) e pulgão-do-picao Dactynotus sp. foi estudada, em condições de laboratório à 25 ± 2°C, UR de 70±10% e fotofase de 14 horas. A espécie de presa consumida afetou a fase larval do predador, influenciando a duração e a viabilidade de cada instar, a largura da cápsula cefálica, o peso e o tamanho de suas larvas. Dactynotus sp. foi a espécie mais consumida e que propiciou o melhor desenvolvimento larval, sendo que T. citricidus acarretou 100% de mortalidade no primeiro instar. As larvas de N. uruguaya somente se alimentaram de pre-ovos e larvas da sua própria espécie.

Biologia alimentar de quatro espécies simpátricas de Cheirodontinae (Characiformes, Characidae) do rio Ceará Mirim, Rio Grande do Norte

Este estudo foi realizado no rio Ceará Mirim, Estado do Rio Grande do Norte. No local de coleta, este rio apresenta águas transparentes e predominância de macrófitas aquáticas nas margens. Este estudo teve como objetivos descrever os hábitos alimentares e verificar a existência de sobreposição alimentar na dieta de quatro espécies simpátricas de Cheirodontinae: Compsura heterura Eigenmann, 1915 (n= 452), Serrapinnus heterodon (Eigenmann, 1915) (n= 473), S. piaba (Lütken, 1875) (n= 509) e Serrapinnus sp. A (n= 313). Os espécimes foram coletados mensalmente, entre abril de 2001 e abril de 2002, com redes de arrasto. Os conteúdos estomacais foram analisados através dos métodos de frequência de ocorrência, composição percentual e índice de importância alimentar. A sobreposição alimentar foi calculada entre os pares de espécies através do índice de Morisita. As espécies não mostraram variação sazonal na dieta. Algas, matéria vegetal, microcrustáceos e insetos autóctones foram predominantes na dieta das espécies. Serrapinnus heterodon e Serrapinnus sp. A apresentaram hábito alimentar onívoro, enquanto C. heterura e S. piaba apresentaram o hábito alimentar onívoro com tendência à herbivoria. Além disso, altos valores de sobreposição alimentar entre as espécies foram observados em decorrência do consumo de itens similares. Estes resultados sugerem que os recursos alimentares são abundantes e suficientes para serem partilhados por estas quatro espécies onívoras em simpatria.

Biologia floral de cinco espécies de Passiflora L. (Passifloraceae) em mata semidecídua

(Biologia floral de cinco espécies de Passiflora L. (Passifloraceae) em mata semidecídua). O estudo da biologia floral de cinco espécies de Passiflora foi feito em uma mata de planalto em Campinas, São Paulo. Passiflora alata, P. amethystina e P. miersii apresentam flores de cor púrpura a violeta e corona variegada. As flores são diurnas, perfumadas, autoincompatíveis e polinizadas por abelhas de grande porte. Passiflora amethystina e P. miersii diferem de P. alata por apresentarem filamentos livres no opérculo, que em P. alata é horizontal e denticulado. Estas diferenças no opérculo promovem comportamentos característicos das abelhas durante as visitas. Passiflora suberosa possui flores verde-amareladas e opérculo plicado. As flores são diurnas, inodoras, autocompatíveis e polinizadas por vespas. Em P. capsularis as flores são brancas e o opérculo é plicado. As flores são noturnas, perfumadas, autocompatíveis e possivelmente polinizadas por mariposas. O opérculo plicado das duas últimas espécies permite que os visitantes tenham fácil acesso ao néctar.

Biologia da polinização e da reprodução de três espécies de Combretum Loefl. (Combretaceae)

Foram estudadas a biologia floral, a polinização, a reprodução e a fenologia de três espécies de Combretum em populações naturais, ocorrentes em áreas diferentes de Caatinga (C. leprosum Mart. e C. pisonioides Taub.) e de Mata Atlântica (C. fruticosum (Loefl.) Stuntz) em Pernambuco e na Paraíba, Nordeste do Brasil. As três espécies apresentam floração contínua, que se inicia após o período de chuvas. As flores mudam de cor, durante o período de antese. A concentração média de açúcares no néctar é de 20,9% (sd = 2,08) em Combretum pisonioides, 21,3% (sd = 2,97) em C. leprosum e 9,6% (sd = 0,86) em C. fruticosum. As três espécies são auto-incompatíveis, com viabilidade polínica superior a 95%. Combretum pisonioides e C. leprosum apresentam características melitófilas, sendo a primeira polinizada por vespas do gênero Polybia. Foram observadas cerca de 20 espécies diferentes de visitantes em flores de Combretum leprosum, entre Himenópteros e Lepidópteros, sendo Apis mellifera (Apidae) a mais freqüente. Combretum fruticosum é ornitófila, sendo polinizada por pássaros nectarívoros (Coerebidae) e beija-flores (Chlorostilbon aureoventris).

Biologia reprodutiva de duas espécies de Jatropha L. (Euphorbiaceae) em caatinga, Nordeste do Brasil

A polinização, o sistema reprodutivo e a fenologia de floração e de frutificação de Jatropha mutabilis (Pohl) Baill. e J. mollissima (Pohl) Baill. foram estudados no Estado de Pernambuco, nos Municípios de Buíque (8º67' S e 37º01' W) e Arcoverde (8º25' S e 37º02' W), ambos em Caatinga. Foram marcados 20 indivíduos de cada espécie para registro dos dados fenológicos, aspectos da biologia floral, sistema reprodutivo, bem como freqüência e comportamento dos visitantes florais. As duas espécies são monóicas, apresentam flores do tipo disco, com antese floral diurna, havendo variação em relação à longevidade das flores nos dois sexos, sendo as flores masculinas mais efêmeras (12 h), e as femininas mais duradouras (36 h). Ambos os tipos florais são nectaríferos e a concentração de açúcares no néctar variou entre 26% e 32% em J. mutabilis e 20% a 28% em J. mollissima. A viabilidade do pólen foi alta (> 97%) em ambas as espécies. As espécies são autocompatíveis, formando frutos tanto nos tratamentos de geitonogamia como nos de xenogamia. O percentual de formação de frutos em condições naturais foi ca. 75% em J. mutabilis e de 85% em J. mollissima, indicando alto sucesso reprodutivo. As flores de ambas as espécies são polinizadas por abelhas e vespas, além de beija-flores em J. mutabilis e borboletas em J. mollissima. As duas espécies permanecem floridas ao longo do ano, sendo importante fonte de recurso para a manutenção das comunidades locais de animais que visitam suas flores. Em contrapartida, a presença e eficácia destes grupos de polinizadores são fundamentais para que se estabeleça o fluxo de pólen entre as flores masculinas e femininas, uma vez que as espécies são monóicas.

Biologia reprodutiva de espécies simpátricas de Malpighiaceae em dunas costeiras da Bahia, Brasil

A biologia reprodutiva de cinco espécies simpátricas de Malpighiaceae foi estudada nas dunas costeiras da Área de Proteção Ambiental do Abaeté, Salvador, Bahia, Brasil (12º56’ S e 38º20’ W), durante o período de jul./2000 a jan./2002, e jan. a mar./2003. Foram realizadas observações sobre fenologia, morfologia, biologia floral e visitantes florais. O sistema reprodutivo foi determinado através de polinizações experimentais em campo. As Malpighiaceae são hermafroditas, possuem antese diurna e alta viabilidade polínica. A floração apresenta padrão contínuo na comunidade. Os resultados das polinizações manuais indicam que Heteropterys alternifolia e Byrsonima spp. são auto-incompatíveis e Stigmaphyllon paralias é autocompatível. Os principais polinizadores são abelhas da tribo Centridini e o principal recurso coletado foi o óleo. Não foi observado, na maioria das visitas, o uso da mandíbula na pétala guia para sustentação durante a coleta de óleo.

Biologia reprodutiva e polinização de duas espécies de Polystachya Hook. no Sudeste do Brasil: evidência de pseudocleistogamia em Polystachyeae (Orchidaceae)

A fenologia, a biologia floral e reprodutiva, e o sucesso reprodutivo de Polystachya estrellensis Rchb. f. e P. concreta (Jacq.) Garay & H.R. Sweet foram estudados em matas mesofíticas semidecíduas da Serra do Japi (Jundiaí, SP), e na planície litorânea de Picinguaba (Ubatuba, SP), respectivamente. Ambas as espécies florescem no verão. Elas são principalmente epífitas e produzem inflorescências terminais com até 150 flores não ressupinadas. As flores exalam odor cítrico suave, principalmente nas horas mais quentes do dia. Ambas as espécies foram polinizadas por pequenas abelhas nativas, solitárias e sociais, que coletam pseudopólen do labelo das flores. O polinário é depositado na face frontal da cabeça das abelhas, enquanto elas recolhem pseudopólen. Tanto P. estrellensis como P. concreta são autocompatíveis. A maioria das flores de P. estrellensis (96,7%) é cleistógama, enquanto P. concreta produz apenas flores casmógamas. As flores cleistógamas de P. estrellensis apresentam tamanho e número dos elementos florais igual ao das flores casmógamas, fenômeno conhecido como pseudocleistogamia. Todas as flores de P. concreta, assim como as flores casmógamas de P. estrellensis, necessitam de um polinizador para transferência de pólen. A taxa de frutificação de P. estrellensis em condições naturais é maior que em P. concreta, principalmente por causa do grande número de flores pseudocleistógamas produzidas. Em matas mesofíticas semidecíduas da Serra do Japi, onde a taxa de frutificação de várias espécies de orquídeas é baixa, principalmente devido à escassez de polinizadores, a estratégia apresentada por P. estrellensis é um fator que contribui para o sucesso reprodutivo da espécie, comparado com as Epidendroideae não autógamas que ocorrem na região.

Fenologia reprodutiva, biologia floral e polinizadores de duas espécies simpátricas de Marantaceae em um fragmento de Floresta Atlântica, Nordeste do Brasil

Foi analisada a floração, a frutificação e a biologia da polinização em duas espécies de Marantaceae: Ischnosiphon gracilis (Rudge) Koern. e Stromanthe porteana A. Gris. As observações foram realizadas em populações naturais no Parque Estadual Dois Irmãos (8º7'30" S e 34º52'30" W), um remanescente de Floresta Atlântica em Pernambuco. Nas duas espécies foi verificado padrão fenológico contínuo, com diferentes picos de floração e frutificação. As inflorescências em I. gracilis produziram 14,4 ± 3,4 flores e 1,3 ± 0,6 frutos, enquanto em S. porteana, produziram 125,4 ± 14,8 flores e 7,4 ± 4,9 frutos. Foram verificadas baixa razão pólen/óvulo e reduzida produção natural de frutos nas duas espécies. Em I. gracilis, a concentração de açúcares no néctar foi alta (26%-32%), característica de flores visitadas por abelhas e em S. porteana o néctar foi menos concentrado (20%), situação comum em flores visitadas por beija-flores. Ischnosiphon gracilis é polinizada por três espécies de abelhas Euglossini (Euglossa sp., Eulaema bombiformis e E. cingulata), enquanto S. porteana é polinizada por uma espécie de abelha Euglossini (Eufriesea surinamensis) e por duas espécies de beija-flores (Phaethornis ruber e Amazilia versicolor). As diferenças observadas entre as flores das duas espécies evitam partilha e competição por polinizadores, o que pode garantir a manutenção delas em seu habitat. Entretanto, a longo prazo, a baixa produção de frutos pode afetar a estrutura da população, diminuindo o sucesso reprodutivo das duas espécies.

Biologia reprodutiva de duas espécies do gênero Bryconamericus (Characidae: Tetragonopterinae) dos sistemas dos Rios Jacuí e Uruguai, RS

Neste trabalho são abordados aspectos da biologia reprodutiva como o período reprodutivo, fecundidade e presença de caracteres sexuais secundários de duas espécies do gênero Bryconamericus, que são tetragonopteríneos pertencentes à família Characidae. O gênero distribui-se desde a Costa Rica até o Oeste da Argentina por uma variedade de ecossistemas de água doce. Foram feitas coletas mensais nos rios Vacacaí e Ibicuí no Rio Grande do sul, entre abril de 2001 e março de 2002, utilizando redes do tipo picaré. Os animais capturados foram fixados em formol 10% e, em laboratório, foram medidos, pesados, separados por sexo e dissecados para a retirada e pesagem de gônadas, estômago e fígado. A partir destes dados, foram calculados os índices gonadossomático, de repleção estomacal e hepatossomático. As gônadas foram identificadas macro e microscopicamente quanto ao estádio de maturação. O período reprodutivo de B. iheringii compreende os meses de setembro e outubro e o de B. stramineus, os meses de outubro, novembro e fevereiro. O teste de correlação não paramétrico de Spearman não demonstrou significância entre as médias de IGS das duas espécies e os fatores bióticos e abióticos, com exceção dos valores de IGS de machos de B. stramineus e os valores do fotoperíodo, que mostraram haver correlação A fecundidade absoluta, estimada a partir da contagem total dos ovócitos vitelinados teve uma média de 933,71 ovócitos para B. iheringii e de 371,3 ovócitos para B. stramineus. A fecundidade relativa média para B. iheringi foi de 0,36 ovócitos por mg de peso total e para B. stramineus foi de 0,35. Os caracteres sexuais secundários analisados foram a presença de ganchos nas nadadeiras pélvicas e anal dos machos, cuja presença e freqüência foi estimada de acordo com os diferentes estádios de maturação gonadal, com o mês analisado e por classes de comprimento padrão. Em ambas espécies observa se maior incidência de ganchos desenvolvidos em machos no estádio em maturação e de ganchos bem desenvolvidos em machos maduros. A análise mensal mostra um predomínio de ganchos bem desenvolvidos nos meses correspondentes ao período reprodutivo, para ambas as espécies. De acordo com as classes de comprimento, ganchos bem desenvolvidos foram encontrados sempre nos indivíduos maiores. Durante a pesquisa foi observada também, a presença de uma glândula na região anterior do primeiro arco branquial, outro caracter sexual secundário, que está sendo registrado pela primeira vez para essas duas espécies.