The use of silica-immobilized brown alga (Pilayella littoralis) for metal preconcentration and determination by inductively coupled plasma optical emission spectrometry

The brown alga Pilayella littoralis was used as a new biosorbent in an on-line metal preconcentration procedure in a flow-injection system. Al, Co, Cu and Fe were determined in lake water samples by inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES) after preconcentration in a silica-immobilized alga column. Like other algae, P. littoralis exhibited strong affinity for these metals proving to be an effective accumulation medium. Metals were bound at pH 5.5 and were displaced at pH < 2 with diluted HCl. The enrichment factors for Cu-II, Fe-III, Al-III and Co-II were 13, 7, 16 and 11, respectively. Metal sorption efficiency ranged from 86 to 90%. The method accuracy was assessed by using drinking water certified reference material and graphite furnace atomic absorption spectrometry (GFAAS) as a comparison technique. The column procedure allowed a less time consuming, easy regeneration of the biomaterial and rigidity of the alga provided by its immobilization on silica gel. (C) 2003 Elsevier B.V. All rights reserved.

Eutrophication and macroalgal blooms in temperate and tropical coastal waters: nutrient enrichment experiments with Ulva spp.

Receiving coastal waters and estuaries are among the most nutrient-enriched environments on earth, and one of the symptoms of the resulting eutrophication is the proliferation of opportunistic, fast-growing marine seaweeds. Here, we used a widespread macroalga often involved in blooms, Ulva spp., to investigate how supply of nitrogen (N) and phosphorus (P), the two main potential growth-limiting nutrients, influence macroalgal growth in temperate and tropical coastal waters ranging from low- to high-nutrient supplies. We carried out N and P enrichment field experiments on Ulva spp. in seven coastal systems, with one of these systems represented by three different subestuaries, for a total of nine sites. We showed that rate of growth of Ulva spp. was directly correlated to annual dissolved inorganic nitrogen (DIN) concentrations, where growth increased with increasing DIN concentration. Internal N pools of macroalgal fronds were also linked to increased DIN supply, and algal growth rates were tightly coupled to these internal N pools. The increases in DIN appeared to be related to greater inputs of wastewater to these coastal waters as indicated by high delta 15N signatures of the algae as DIN increased. N and P enrichment experiments showed that rate of macroalgal growth was controlled by supply of DIN where ambient DIN concentrations were low, and by P where DIN concentrations were higher, regardless of latitude or geographic setting. These results suggest that understanding the basis for macroalgal blooms, and management of these harmful phenomena, will require information as to nutrient sources, and actions to reduce supply of N and P in coastal waters concerned.

Drifting blooms of the endemic filamentous brown alga Hincksia sordida at Noosa on the subtropical east Australian coast

Since 2002, the usually uncommon endemic filamentous brown alga Hincksia sordida (Harvey) Silva (Ectocarpales, Phaeophyta) has formed nuisance blooms annually during spring/early summer at Main Beach, Noosa on the subtropical east Australian coast. The Hincksia bloom coincides with the normally intensive recreational use of the popular bathing beach by the local population and tourists. The alga forms dense accumulations in the surf zone at Main Beach, giving the seawater a distinct brown coloration and deterring swimmers from entering the water. Decomposing algae stranded by receding tides emit a nauseating sulphurous stench which hangs over the beach. The stranded algal biomass is removed from the beach by bulldozers. During blooms, the usually crowded Main Beach is deserted, bathers preferring to use the many unaffected beaches on the Sunshine Coast to the south of Main Beach. The bloom worsens with north-easterly winds and is cleared from Noosa by south easterly winds, observations which have prompted the untenable proposal by local authorities that the bloom is forming offshore of Fraser Island in the South Pacific Ocean. The Noosa River estuarine system/Laguna Bay is the more probable source of the bloom and the nutrient inputs into this system must be substantial to generate the high bloom biomass. Current mitigation procedures of removing the blooming alga off the beach with bulldozers treat the symptom, not the cause and are proving ineffective. Environmental management must be based on science and the Noosa bloom would benefit greatly from the accurate ecological data on which to base management options. (c) 2006 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Vegetação e arquitetura das espécies de restinga associadas à ocorrência de Formicivora littoralis (Aves,Thamnophilidae)

O presente estudo teve como objetivo central conhecer a composição florística, a estrutura e a arquitetura das espécies da formação arbustiva fechada pós-praia e investigar possíveis associações com Formicivora littoralis, considerando tática de forrageamento, construção de ninhos e abundância da ave. F. littoralis é endêmica de restingas, e está ameaçada de extinção devido a perda acelerada de habitat. Entretanto, pouco se sabe sobre a vegetação em que ela ocorre, principalmente sobre as áreas de maior abundância da ave localizadas na formação Arbustiva Fechada Pós-praia (AFP) da Restinga da Massambaba, as quais estão inseridas em um Centro de Diversidade Vegetal (CDV) na Região de Cabo Frio. Diante disto, este estudo foi realizado em dois trechos desta formação na Restinga da Massambaba, nos municípios de Araruama e Arraial do Cabo, RJ, Brasil. Foram efetuadas 60 excursões a campo, com coletas aleatórias realizadas ao longo de toda a formação, geração de 20 parcelas de 2x50 m (0,2ha) perpendiculares ao mar, incluindo na amostragem indivíduos com DAP e DAS ≥2,5, estes, foram ainda categorizados em modelos de arquitetura de ramificação considerando número de ramos em dois patamares de altura (DAP e DAS). O levantamento florístico resultou em 327 coletas de 160 espécies, sendo pelo menos 12 espécies vegetais sob algum estado de ameaça, inclusive redescoberta uma Salicaceae (Casearia sessiliflora). Orchidaceae, Leguminosae e Myrtaceae foram as famílias mais ricas. Foram acrescentados 75% mais espécies na lista preliminar da AFP na Massambaba, além de 14 novos registros para o CDV de Cabo Frio. Na estrutura e arquitetura foram analisados 906 indivíduos de 58 espécies. Sendo os maiores valores de importância de Pilosocereus arrabidae (42,30) e Chrysophyllum lucentifolium (23,45). A diversidade de Shannon foi de 3,46 e equabilidade de 0,85. A arquitetura da maior parte dos indivíduos foi complexa, 58% de indivíduos com múltiplas ramificações, e as espécies apresentando variados padrões de ramificação. A densidade populacional de F. littoralis na AFP foi elevada, sendo estimada em 172 ind/km2. A arquitetura da AFP tem influência na ecologia da ave, pois ela foi generalista quanto à espécie utilizada como suporte na construção de ninhos e também para as táticas de forrageamento, mas houve seleção de ramos finos que formavam na horizontal ângulos de até 90 de abertura para construir ninhos. Ramos finos e mais horizontais também foram utilizados com frequência para as táticas de forrageamento. A abundância de F. littoralis esteve correlacionada positivamente à diversidade vegetal e negativamente à altura da vegetação, características marcantes nesta formação. Além disso, elevada taxa de vegetais com síndrome de dispersão zoocórica indica a importância desta formação na oferta de recursos alimentícios para a fauna e atração de pequenos artrópodes, os quais fazem parte da dieta de F. littoralis.

Territorialidade e ecologia reprodutiva de Formicivora littoralis (Thamnophilidae) na Restinga da Massambaba, RJ

A distribuição espacial dos indivíduos é decorrente da presença e ausência de microhábitats adequados, sendo aqueles que se estabelecem nas melhores manchas favorecidos pela seleção natural. A aquisição de um território permite a manutenção do indivíduo e o sucesso reprodutivo. A reprodução é considerada de alto custo energético, pois há deslocamento dos recursos para a manutenção de uma prole em vez de serem incorporados no crescimento individual. Investir em uma prole não significa alcançar o sucesso reprodutivo. O sucesso reprodutivo pode ser afetado, por exemplo, por eventos de predação, disponibilidade de alimento e cuidado parental. Este último pode ser realizado por ambos os membros do par reprodutor ou por apenas um deles. A deserção do cuidado parental por um dos sexos pode ser uma resposta à cópulas extra-par. Formicivora littoralis tem distribuição muito restrita. É a única espécie de ave considerada endêmica de restinga e se encontra ameaçada de extinção, embora seja localmente abundante. O presente estudo teve como objetivos: 1) estimar os tamanhos de territórios e compara-los entre estação reprodutiva e não reprodutiva; 2) testar a influência do tamanho dos indivíduos e quantidade de vizinhos no tamanho do território; 3) descrever ninhos, ovos, filhotes e determinar o sucesso reprodutivo; 4) quantificar o cuidado parental; 5) desenvolver marcadores moleculares de microssatélites para determinar paternidade. Para os indivíduos capturados e marcados individualmente, foram obtidas amostras de sangue e medidas morfométricas (tarso, asa, cauda, comprimento total), além do peso. Os tamanhos dos territórios foram estimados pelo método do mínimo polígono convexo (unindo pontos onde machos foram registrados vocalizando). A densidade foi estimada com base no tamanho dos territórios. Aspectos da reprodução foram acessados por meio de busca mensal por ninhos e acompanhamento destes por dois dias consecutivos. Foram obtidas as taxas de predação e a quantificação do cuidado parental. Para a paternidade foram utilizados sete marcadores de microssatélites, desenvolvidos para este fim. Formicivora littoralis possui território pequeno (0,008 a 0,32ha), que varia de acordo com a estação (menor na estação reprodutiva). O tamanho do território não foi relacionado com o tamanho do indivíduo, mas apresentou resultado significativo quando comparado com a quantidade de territórios vizinhos, mostrando ser menor quanto maior o número de vizinhos. A espécie apresentou elevada densidade (0,53 a 1,15 indivíduos/km2). Com relação à reprodução, ninhos tem o formato de cesto aberto onde foram postos no máximo dois ovos. Os filhotes nasceram sem penas. A razão sexual no ninho foi igual em ambos os sexos. A taxa de predação foi elevada na fase de incubação quando comparada à fase no ninho após a eclosão. O cuidado parental (durante a incubação e com os filhotes) foi realizado pelos dois sexos, sem diferenças na proporção do investimento realizado. Dos nove ninhos analisados, todos contiveram pelo menos um ninhego proveniente de fertilização extra-par. Um total de 81,2% dos ninhegos (13 em 16) não foram prole biológica do macho do par reprodutor que realizava o cuidado parental e que se encontrava pareado socialmente com a fêmea. Essa taxa foi a mais elevada entre os estudos já realizados nos neotrópicos

Densidade populacional do lagarto endêmico Cnemidophorus littoralis em três restingas do estado do Rio de Janeiro: implicações na sua conservação

Cnemidophorus littoralis é um lagarto teiídeo ameaçado de extinção, endêmico de restinga e restrito ao estado do Rio de Janeiro, tendo sido encontrado em apenas quatro restingas da região: restinga de Grussaí (limite norte), restinga de Jurubatiba, restinga de Maricá e restinga de Marambaia (limite sul). Devido à sua restrita distribuição, os efeitos da degradação de hábitat e mudanças climáticas são especialmente danosos para os indivíduos dessa espécie, podendo levar a uma extinção local ou até total. A fim de aumentar a gama de informações sobre esta espécie de lagarto, investigamos a sua densidade e o seu tamanho populacional em três áreas de restingas, além de termos registrado as temperaturas às quais estão sujeitos nos diferentes micro-hábitats disponíveis, bem como suas preferências a determinadas estruturas da vegetação, e a situação atual de degradação das restingas, comparando-a com a de anos anteriores. O presente trabalho foi realizado nas restingas de Barra de Maricá (Maricá), Jurubatiba (Macaé) e Grussaí (São João da Barra). Os resultados revelaram uma diferença na estrutura da vegetação entre as três restingas, sendo a de Grussaí a que mais se destaca. Essa restinga é também a que apresenta menor densidade populacional e maior índice de degradação. Por outro lado, a restinga de Jurubatiba foi o local com menor quantidade de distúrbios encontrados, possuindo a maior densidade populacional dentre as três e se caracterizando como a melhor área para manutenção da espécie. O folhiço no bordo de moita foi, no geral, o hábitat mais utilizado pelos lagartos, sendo o período entre 10h00 e 11h00 o que teve maior número de avistamentos. A altura de arbusto demonstrou influenciar negativamente a ocupação dos indivíduos na restinga de Grussaí, enquanto os períodos de observação ao longo do dia influenciaram a detectatibilidade dos indivíduos nas três restingas. As restingas também apresentaram uma temperatura ambiente semelhante ao longo do dia, sendo Maricá a restinga com média mais alta (34,6C), seguida por Grussaí (33,9C) e por último Jurubatiba, com uma média de 33,2C. As temperaturas corpóreas às quais os indivíduos estariam sujeitos nos micro-hábitats disponíveis variaram de 27C (folhiço sobre vegetação) a 42,5C (areia nua), na restinga de Grussaí e de 28C (folhiço no interior de moita) a 32,9C (areia nua) na restinga de Jurubatiba. Uma vez que a estrutura do ambiente influencia na característica termal dos lagartos e, consequentemente, na manutenção das populações, a conservação das restingas e de suas estruturas vegetacionais são indispensáveis para a perpetuação da espécie.

Selection for cuticular melanism reveals immune function and life-history trade-offs in Spodoptera littoralis

Several insect species show an increase in cuticular melanism in response to high densities. In some species, there is evidence that this melanism is correlated with an up-regulation of certain immune system components, particularly phenoloxidase (PO) activity, and with the down-regulation of lysozyme activity, suggesting a trade-off between the two traits. As melanism has a genetic component, we selected both melanic and nonmelanic lines of the phase-polyphenic lepidopteran, Spodoptera littoralis, in order to test for a causative genetic link between melanism, PO activity and lysozyme activity, and to establish if there are any life-history costs associated with the melanic response. We found that, in fact, melanic lines had lower PO activity and higher lysozyme activity than nonmelanic lines, confirming a genetic trade-off between the two immune responses, but also indicating a genetic trade-off between melanism and PO activity. In addition, we found that lines with high PO activity had slower development rates suggesting that investment in PO, rather than in melanism, is costly.

Heritability of immune function in the caterpillar Spodoptera littoralis

Phenoloxidase (PO) is believed to be a key mediator of immune function in insects and has been implicated both in non-self recognition and in resistance to a variety of parasites and pathogens, including baculoviruses and parasitoids. Using larvae of the Egyptian cotton leafworm, Spodoptera littoralis, we found that despite its apparent importance, haemolymph PO activity varied markedly between individuals, even amongst insects reared under apparently identical conditions. Sib-analysis methods were used to determine whether individuals varied genetically in their PO activity, and hence in one aspect of immune function. The heritability estimate of haemolymph PO activity was high (h 2 = 0.690 +/- 0.069), and PO activity in the haemolymph was strongly correlated with PO activity in both the cuticle and midgut; the sites of entry for most parasites and pathogens. Haemolymph PO activity was also strongly correlated with the degree to which a synthetic parasite (a small piece of nylon monofilament) was encapsulated and melanized (r = 0.622 +/- 0.142), suggesting that the encapsulation response is also heritable. The mechanism maintaining this genetic variation has yet to be elucidated.

The nervous system of Procerodes littoralis (Maricola, Tricladida). An ultrastructural and immunoelectron microscopical study

The ultrastructure of the nervous system of a planarian, Procerodes littoralis, belonging to the taxon Maricola is described for the first time. The study has revealed the presence of two neuronal cell types and a glia-like cell. Immunogold labelling with antibodies to two native flatworm neuropeptides-neuropeptide F and GNFFRFamide-has been localised to one neuronal cell type and associated processes and synapses, thus indicating its peptidergic nature. The ultrastructural features are compared to those of other investigated turbellarian species. The number of features shared by species from the Proseriata, Lecitoepitheliata and Tricladida show that in respect of the nervous system these taxa form a closely related group. (C) 1997 The Royal Swedish Academy of Sciences. Published by Elsevier Science Ltd.

Antifeedant activities of crude seed extracts of tropical African spices against Spodoptera littoralis (Lepidoptera: Noctuidae)

The antifeedant activities of Piper guineense Schum et Thonn (Piperaceae), Aframomum melegueta (Rosk) K. Schum (Zingiberaceae), Aframomum citratum (Pareira) K. Schum (Zingiberaceae) and Afrostyrax kamerunensis Perkins and Gilg (Huaceae) seed extracts were investigated in laboratory dual- and no-choice bioassays using third-instar Spodoptera littoralis (Boisduval) larvae. In the dual-choice test, the hexane and methanol extracts of A. melegueta showed potent dose-dependent antifeedant activity at concentrations of ≥300 ppm and the water extract at ≥500 ppm, as illustrated by significantly lower leaf consumptions. Aframomum citratum methanol and water extracts exhibited antifeedant activity at ≥300 and ≥1000 ppm, respectively, but the hexane and ethanol extracts did not affect feeding at any concentration. Piper guineense ethanol and water extracts showed dose-dependent antifeedant effects at ≥300 and ≥500 ppm, respectively, and the methanol extract was active only at 1000 ppm. None of the extracts of the highly aromatic A. kamerunensis exhibited antifeedant activity at any of the tested concentrations. In the no-choice bioassays, extracts with antifeedant activity in the dual-choice tests also showed dose-dependent feeding inhibition. The hexane and methanol extracts of A. melegueta were effective in the no-choice tests at ≥100 and ≥500 ppm, respectively, and the water extract at ≥300 ppm. Similarly, the A. citratum water and methanol extracts were active at ≥500 ppm and the P. guineense water and ethanol extracts at ≥100 ppm. GC/MS chromatography of A. melegueta hexane and methanol extracts revealed volatile constituents with known anti-insect activity. The hexane and methanol extracts of A. melegueta, the methanol extract of A. citratum and the water and ethanol extracts of P. guineense may have potential for use by subsistence farmers.

Vivipary in Alternanthera littoralis var. maritima - first record for the Amaranthaceae

This first record of vivipary in the Amaranthaceae is reported for the foredune plant Alternanthera littoralis var. maritima (July 2008, northern coast of Brazil). Vivipary is the precocious and uninterrupted growth of the seedlings while still attached to the maternal body. We propose a hypothesis for the viviparous germination of this species based on field observations. Our record adds new perspectives to the reproductive biology of the Amaranthaceae.