Tetrachromacy, oil droplets and bird plumage colours

There is a growing body of data on avian eyes, including measurements of visual pigment and oil droplet spectral absorption, and of receptor densities and their distributions across the retina. These data are sufficient to predict psychophysical colour discrimination thresholds for light-adapted eyes, and hence provide a basis for relating eye design to visual needs. We examine the advantages of coloured oil droplets, UV vision and tetrachromacy for discriminating a diverse set of avian plumage spectra under natural illumination. Discriminability is enhanced both by tetrachromacy and coloured oil droplets. Oil droplets may also improve colour constancy. Comparison of the performance of a pigeon's eye, where the shortest wavelength receptor peak is at 410 nm, with that of the passerine Leiothrix, where the ultraviolet-sensitive peak is at 365 nm, generally shows a small advantage to the latter, but this advantage depends critically on the noise level in the sensitivity mechanism and on the set of spectra being viewed.

The visual ecology of avian photoreceptors

The spectral sensitivities of avian retinal photoreceptors are examined with respect to microspectrophotometric measurements of single cells, spectrophotometric measurements of extracted or in vitro regenerated visual pigments, and molecular genetic analyses of visual pigment opsin protein sequences. Bird species from diverse orders are compared in relation to their evolution, their habitats and the multiplicity of visual tasks they must perform. Birds have five different types of visual pigment and seven different types of photo receptor-rods, double (uneven twin) cones and four types of single cone. The spectral locations of the wavelengths of maximum absorbance (lambda (max)) of the different visual pigments, and the spectral transmittance characteristics of the intraocular spectral filters (cone oil droplets) that also determine photoreceptor spectral sensitivity, vary according to both habitat and phylogenetic relatedness. The primary influence on avian retinal design appears to be the range of wavelengths available for vision, regardless of whether that range is determined by the spectral distribution of the natural illumination or the spectral transmittance of the ocular media (cornea, aqueous humour, lens, vitreous humour). Nevertheless, other variations in spectral sensitivity exist that reflect the variability and complexity of avian visual ecology. (C) 2001 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

Ecologia de les Invasions Ecològiques

La paradoxa de les invasions planteja com és possible que algunes espècies siguin capaces d'envair regions a les que no han evolucionat i, fins i tot, arribar a ser més abundants que espècies autòctones que han tingut més oportunitat d’adaptars’hi. Comprendre l’ecologia de les invasions és especialment interessant perquè algunes d’aquestes espècies causen greus impactes ecològics i econòmics arreu del món. Per intentar resoldre la paradoxa en aquest treball s’ha seguit dues aproximacions. Per una banda, mitjançant anàlisis comparatius s’ha volgut identificar aquelles característiques que afecten el resultat de les introduccions d’ocells, i utilitzar-les com a predictors en protocols d’avaluació de riscos per prevenir futures invasions. Seguint en aquest nivell d’aproximació també s’ha volgut validar si, tal com prediu la teoria ecològica, les estratègies vitals de les espècies afecten l'èxit en l'establiment de poblacions d'ocells exòtics. D'altra banda, a través d'aproximacions descriptives i experimentals, s’ha volgut investigar els mecanismes d’invasió en un cas d’estudi concret, el del Rossinyol del Japó (Leiothrix lutea) als boscos de Collserola (Barcelona). Els anàlisis comparatius han mostrat que és possible de predir la probabilitat d’establiment de les espècies introduïdes a partir d’unes poques característiques amb notable precisió. Altrament, l’anàlisi sobre l’efecte de les estratègies vitals sobre el resultat de les invasions sembla indicar que hi ha un biaix en el registre històric d’introduccions que impedeix descobrir la naturalesa d’aquesta relació i suggereixen buscar una aproximació alternativa per al problema. Respecte el cas del Rossinyol del Japó, els resultats preliminars suggereixen que les raons del seu èxit als boscos de Collserola podrien ser que ha trobat un nínxol ecològic que està poc aprofitat per les espècies natives. Aquest treball vol mostrar com a través de la integració de diferents aproximacions podem ser capaços d’aportar una visió més completa per comprendre la paradoxa de les invasions.

Diversidade genética entre indivíduos de Spondias lutea L. procedentes do baixo são francisco sergipano, por meio de marcadores rapd

A recuperação de matas ciliares com mudas que apresentam o máximo de diversidade genética possível é de suma importância para a conservação das espécies. Assim, este estudo foi realizado com o objetivo de caracterizar geneticamente, por meio de marcadores RAPD, indivíduos de Spondias lutea L. (cajá), com a finalidade de elaborar estratégias de produção de sementes para a recuperação de mata ciliar. O estudo foi realizado em uma área de mata ciliar no Baixo São Francisco sergipano, onde foi coletado material foliar de 17 indivíduos para a análise de RAPD. A extração de DNA foi realizada por meio de tampão CTAB 2%, e para a geração de polimorfismo foram empregados 17 oligonucleotídios. A matriz binária construída com presença (1) e ausência de bandas (0) foi usada para o cálculo da estimativa de similaridade genética e, a partir desta, foi feita a representação simplificada das similaridades, pelo método de agrupamento UPGMA, e a estabilidade dos agrupamentos foi testada pela análise "bootstrap". Para visualização da divergência entre os indivíduos, realizou-se o agrupamento dos indivíduos pelo método de Tocher. A matriz de distância genética foi comparada com a matriz de distância geográfica pelo teste de Mantel, com a finalidade de verificar se há correlação entre as mesmas. A similaridade genética média entre os indivíduos foi de 46,8%, e a amplitude das similaridades variou de 21 a 78%. Não houve associação entre as distâncias genéticas e geográficas (r = 0,08). Com o método de agrupamento de Tocher, houve a formação de cinco grupos e o valor mínimo de similaridade calculado, acima do qual os indivíduos são considerados geneticamente iguais, foi igual a 91%. Assim, os indivíduos analisados são considerados divergentes e podem ser utilizados como matrizes porta-sementes em programas de produção de sementes para a recuperação de mata ciliar.

Calor específico e densidade da polpa de cajá (Spondias lutea L.) com diferentes concentrações de sólidos solúveis sob baixas temperaturas

A polpa de cajá tem sido exportada da região Nordeste para todo o Brasil, e uma das maneiras de conservá-la é processando-a e armazenado-a na forma congelada. Durante o processamento, existem dois fatores que favorecem a qualidade do produto a ser armazenado: a rapidez com que o produto é congelado e a adição de açúcar como forma de dificultar a ação microbiológica. Na linha de processo, algumas propriedades termofísicas, como o calor específico e a densidade, se alteram com as temperaturas negativas e com o teor de sólidos solúveis totais; dessa forma, para o dimensionamento adequado de máquinas e equipamentos, torna-se necessário conhecer essas propriedades, principalmente quando se operam equipamentos criogênicos, onde as temperaturas podem chegar a -196 ºC. Neste trabalho, determinaram-se a densidade e o calor específico da polpa do cajá com quatro diferentes níveis de sólidos solúveis totais (natural da polpa; 20; 40 e 60%) e temperaturas entre -196 ºC e -18 ºC. A densidade foi obtida pela razão entre a massa da polpa e o seu volume. O volume foi determinado pelo método do deslocamento de massa (água) e o calor específico por meio de balanço de calor entre a massa da polpa, a massa do cilindro que contém a polpa e a massa do gelo. Conclui-se que a densidade da polpa de cajá aumenta em função da redução da temperatura e do aumento do teor de sólidos solúveis totais de 9 para 60 °Brix e que o calor específico da polpa diminui com a diminuição de temperatura e aumenta com a concentração de sólidos solúveis totais.

Clonal growth and dispersal potential of Leiothrix flagellaris Ruhland (Eriocaulaceae) in the rocky grasslands of Southeastern Brazil

Leiothrix flagellaris is a small clonal plant that grows in sandy/rocky, nutrient poor soils in the rocky grasslands ("campos rupestres") of southeastern Brazil. In the rainy season most of their flower heads differentiate into small rosettes, produced by pseudovivipary, and connected to the mother-plant by flexible, elongated stalks that can reach up to 90cm. Most of these rosettes remain suspended over rocks or over the sparse herbaceous surrounding vegetation, while a few arch low enough to come into contact with the surrounding soil and take root. These suspended rosettes can reach diameters comparable to currently rooted and reproductively active rosettes produced during previous reproductive periods. As the rooted rosettes grow up, their potential to generate and disperse new pseudoviviparous rosettes increase rapidly. This unusual guerrilla strategy of L. flagellaris seems to congregate a suit of traits that promote a fast increase in photosynthetic area and improve recruitment, thereby helping to circumvent dispersal and establishment failures in its severe environment.

Vegetative propagation strategies of four rupestrian species of Leiothrix (Eriocaulaceae)

Leiothrix is endemic of South America and includes 37 species, 25 of which occur in the state of Minas Gerais. Nineteen of those occur in the "Serra do Cipó", a mountain chain, located in the southern portion of the Espinhaço mountain range. This study examines vegetative propagation strategies of four species of Leiothrix, endemic to the Minas Gerais portion of the Espinhaço mountain range. For each species we established permanent plots, where we marked 30 to 51 rosettes or clones, and then took morphological and phenological measurements. Leiothrix crassifolia (Bong.) Ruhland and L. curvifolia var. lanuginosa (Bong.) Ruhland are rhizomatous, forming compact clones. Leiothrix vivipara (Bong.) Ruhland does not produce rhizomes, but is pseudoviviparous, i.e., produces numerous ramets originating from inflorescences. These ramets are formed precociously, and the flower heads do not touch the ground. In Leiothrix spiralis (Bong.) Ruhland both of these strategies are seen: it is both rhizomatous and pseudoviviparous. In this species, the ramets are formed late, only after the flower head has touched the ground. One of the typical conditions of the rupestrian grasslands is soil water shortage in some periods of the year and nutrient scarcity all year round. These conditions might have created an ideal ecological scenario for the evolution of both pseudovivipary and rhizomatous clonal growth in Leiothrix.

Leaf and calycine colleters in Odontadenia lutea (Apocynaceae - Apocynoideae - Odontadenieae): their structure and histochemistry

The structure and histochemistry of colleters found on the vegetative and floral apices of Odontadenia lutea are described. Colleters occur on vegetative apices starting at the fourth node, with 68 to 80 colleters being found at each node. Each leaf primordium has only one colleter of axillary origin, 3-5 intra-petiolar, and 12-16 inter-petiolar (intra-stipular). There are four types of colleters: standard, bipartite standard, sessile, and bipartite sessile. Colleters on the reproductive apices alternate with the sepals and are sessile, reduced sessile, tripartite laminar sessile, or asymmetrical. All of the colleters have a central nucleus of parenchymatous cells covered by a palisade uniseriate secretory epidermis and a thin cuticle. Secretory idioblasts were observed in the parenchymatous axis. Vascularization was observed only in standard axillary and laminar colleters. Crystals were observed in the parenchyma of the axillary colleter. Histochemical tests demonstrated that there was no rupturing or distension of the cuticle during the secretion process. Mucilage was identified using the PAS reaction as well as by Mayer's reagent and Ruthenium red staining. The calycine colleters had two distinct secretory phases, the first synthesizing mucilage and the second producing phenolic compounds.

Características de qualidade do suco polposo de cajá (Spondias lutea L.) obtido por extração mecânico-enzimática

Cajás (Spondias lutea L.), oriundas do município de Maranguape (CE - Brasil), em estádio de plena maturação foram processadas em escala-piloto para obtenção de suco integral através do processo de extração mecânico-enzimática. O produto final foi analisado com relação as suas características físico-químicas bem quanto ao perfil sensorial após estocagem de 120 dias à temperatura ambiente (28°C). A polpa foi tratada com 120 ppm de enzimas pectinolíticas (Pectinex Ultra SP-L) por 30 min, à temperatura de 25°C, o pH natural (2,98), seguido o processo mecânico de extração. Foi empregado como processo de preservação do suco integral o método "hot-fill" + aditivos. Segundo o ponto de vista estatístico as características físico-químicas permaneceram inalteradas ao longo de 120 dias, apresentando os seguintes valores médios: pH (2,78), sólidos solúveis (11,19 °Brix), acidez titulável total (1,46 g% de ácido cítrico), açúcares redutores (6,91 g% em glicose), taninos (77,36 mg% de ácido tânico), cor (0,125 em leitura de absorbância a 440 nm), pectina (0,12 g% em pectato de cálcio) e viscosidade (10,8 cps). A análise sensorial classificou o suco polposo como de "boa" e "muito boa", sendo que as maiores médias couberam aos parâmetros aparência, cor e sabor.

Estudo da produção do suco clarificado de cajá (Spondias lutea L.)

Cajás ( Spondias lutea L.), oriundos do município de Maranguape, Ceará, Brasil, foram processados em nível de escala-piloto para obtenção de suco clarificado através do emprego de enzimas pectinolíticas e agentes clarificantes. Aplicaram-se 120ppm de enzima pectinolítica (Pectinex Ultra SP-L) na polpa para obtenção do suco polposo e, em seguida, 500ppm de enzima pectinolítica (Pectinex-AR) no suco extraído, utilizando-se a "Prova do álcool" como indicador da presença de pectina. Para o processo de clarificação do suco foram utilizados, como agentes clarificantes, 400ppm de gelatina e 500ppm de sílica sol. A "Prova do excesso e/ou da insuficiência de clarificação", bem como a "Prova de estabilidade" mostraram resultados negativos, indicando a eficiência do processo de clarificação.

Ovarian expression of insulin-like peptide 3 (INSL3) and its receptor (RXFP2) during development of bovine antral follicles and corpora lutea and measurement of circulating INSL3 levels during synchronized estrous cycles

Insulin-like peptide 3 (INSL3), a major product of testicular Leydig cells, is also expressed by the ovary but its functional role remains poorly understood. Here, we quantified expression of INSL3 and its receptor RXFP2 in theca interna (TIC) and granulosa (GC) compartments of developing bovine antral follicles and in corpora lutea (CL). INSL3 and RXFP2 mRNA levels were much higher in TIC than GC and increased progressively during follicle maturation with INSL3 peaking in large (11-18mm) estrogen-active follicles and RXFP2 peaking in 9-10mm follicles before declining in larger (11-18mm) follicles. Expression of both INSL3 and RXFP2 in CL was much lower than in TIC. In situ hybridization and immunohistochemistry confirmed abundant expression of INSL3 mRNA and protein in TIC. These observations indicate follicular TIC rather than CL as the primary site of both INSL3 production and action, implying a predominantly auto-/paracrine role in TIC. To corroborate the above findings, we showed that in vitro exposure of TIC to a luteinizing concentration of LH greatly attenuated expression of both INSL3 and its receptor while increasing progesterone secretion and expression of STAR and CYP11A1. Moreover, in vivo, a significant cyclic variation in plasma INSL3 was observed during synchronized estrous cycles. INSL3 and estradiol-17β followed a similar pattern, both increasing after luteolysis, before falling sharply after the LH surge. Thus, theca-derived INSL3, likely from the dominant pre-ovulatory follicle, is detectable in peripheral blood of cattle and expression is down-regulated during luteinisation induced by the pre-ovulatory LH surge. Collectively, these findings underscore the likely role of INSL3 as an important intrafollicular modulator of TIC function/steroidogenesis, whilst raising doubts about its potential contribution to CL function.

Contribution to the embryology of Leiothrix fluitans (Eriocaulaceae : Poales)

This paper presents a contribution to the understanding of the embryology, especially microsporogenesis, the antipodal cell behavior, and the early stages of the micropylar seed operculum, in Leiothrix fluitans, to elucidate these aspects both within the subgenus Rheocaulon and within the genus in Eriocaulaceae. Contrarily to previous descriptions of this same species, our results show the following: microsporogenesis is of the successive type and results in isobilateral microspore tetrads; the antipodal cells gradually fuse together to form a conspicuous cyst; and the inner integument, which does not develop into an endothelium, shows evidence of the initiation of the seed operculum in its micropylar end. Such features are common to the family as a whole. Evidenced for the first time in the family, the chalazal end of the ovule differentiates into a hypostase closely associated to the antipodal cyst. These overall features of L. fluitalls point out previous misinterpretations on some of its embryological aspects, especially those concerning the only report of simultaneous microsporogenesis and proliferation of the antipodal cells. Furthermore, the results presented here allow us to reinforce the uniformity of the embryological aspects within the Eriocaulaceae, strengthening the cystic arrangement of the antipodal cells as a potential autapomorphy of the family within the other Poales (commelinids). (C) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Amino acid, Antioxidant and Ion Profiles of Carpolobia lutea Leaf (Polygalaceae)

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

Correlation among Antioxidant, Antimicrobial, Hemolytic, and Antiproliferative Properties of Leiothrix spiralis Leaves Extract

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

ANTIMICROBIAL ACTIVITY of CARPOLOBIA LUTEA EXTRACTS and FRACTIONS

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