Different levels of shade on population of grasshoppers and its oviposition preference on heliconias / Diferentes níveis de sombreamento na população de gafanhotos e sua preferência para oviposição em helicônias

ABSTRACT: Grasshoppers of the families Acrididae and Romaleidae (Orthoptera) are among the insects that defoliate heliconias and have been gaining status as pests of commercial crops of these plants in Brazil. The objectives of the present study were to identify the grasshopper defoliating heliconias in the municipality of Santo Antônio de Pádua, RJ (Brazil), to evaluate the effect of different levels of shade on the population of this grasshopper and the production parameters of heliconias, and to determine if this grasshopper has an oviposition preference among the heliconias evaluated. The experiment was in a completely randomized block design, in subdivided plots (four levels of shade in the plot, 0%, 30%, 50% and 80%, and four species of Heliconia: H. psittacorum, H. stricta, H. wagneriana and H. psittacorum x H. spathocircinata 'Golden Torch' in the subplot), with four replications. The grasshopper was identified as Cornops frenatum frenatum (Acrididae). An increase in shade resulted in a decrease in the number of oviposition holes from the grasshopper and the number of lateral buds. Shade did not influence the number of C. f. frenatum nymphs and adults and the number of flower stems. H. wagneriana was the most preferred species for oviposition by C. f. frenatum. Results suggested using screens to shade heliconia plants can help control C. f. frenatum populations, however, the light requirements of the heliconias should be considered to guarantee productivity.

RESUMO: Os gafanhotos das famílias Acrididae e Romaleidae (Orthoptera) estão entre os insetos desfolhadores de helicônias, e vem ganhando status de pragas em cultivos comerciais dessas flores no Brasil. O presente estudo objetivou identificar o gafanhoto de ocorrência no município de Santo Antônio de Pádua, RJ (Brasil) causador de desfolhamento em helicônias; avaliar o efeito de diferentes níveis de sombreamento sobre a população desse gafanhoto e parâmetros produtivos de helicônias; e se existe preferência do gafanhoto para oviposição entre as helicônias avaliadas. O experimento foi em delineamento em blocos ao acaso, em esquema de parcelas subdivididas (quatro níveis de sombreamento: 0%, 30%, 50% e 80% na parcela e quatro espécies de Heliconia: H. psittacorum, H. stricta, H. wagneriana e H. psittacorum x H. spathocircinata 'Golden Torch' na subparcela), com quatro repetições. O gafanhoto desfolhador foi identificado como Cornops frenatum frenatum (Acrididae). À medida que o sombreamento se tornou mais denso, diminuíram o número de orifício de oviposição do gafanhoto e o número de brotações laterais. O sombreamento não influenciou o número de ninfas e adultos de C. f. frenatum e o número de hastes florais. H. wagneriana foi a espécie mais preferida para oviposição por C. f. frenatum. Os resultados sugerem que o uso de tela para sombreamento das plantas de helicônia pode auxiliar no controle da população de C. f. frenatum, porém, deve-se observar o padrão de exigência de luminosidade das helicônias para garantir a produtividade.

The comparative mitogenomics and phylogenetics of the two grouse-grasshoppers (Insecta, Orthoptera, Tetrigoidea)

OBJECTIVE: This study aimed to reveal the mitochondrial genomes (mtgenomes) of Tetrix japonica and Alulatettix yunnanensis, and the phylogenetics of Orthoptera species. METHODS: The mtgenomes of A. yunnanensis and T. japonica were firstly sequenced and assembled through partial sequences amplification, and then the genome organization and gene arrangement were analyzed. Based on nucleotide/amino acid sequences of 13 protein-coding genes and whole mtgenomes, phylogenetic trees were established on 37 Orthoptera species and 5 outgroups, respectively. RESULTS: Except for a regulation region (A+T rich region), a total of 37 genes were found in mtgenomes of T. japonicaand A. yunnanensis, including 13 protein-coding genes, 2 ribosomal RNA genes, and 22 transfer RNA genes, which exhibited similar characters with other Orthoptera species. Phylogenetic tree based on 13 concatenated protein-coding nucleotide sequences were considered to be more suitable for phylogenetic reconstruction of Orthoptera species than amino acid sequences and mtgenomes. The phylogenetic relationships of Caelifera species were Acridoidea and Pamphagoidea > Pyrgomorphoidea > Pneumoroidea > Eumastacoidea > Tetrigoidea > Tridactyloidea. Besides, a sister-group relationship between Tettigonioidea and Rhaphidophoroidea was revealed in Ensifera. CONCLUSION: Concatenated protein-coding nucleotide sequences of 13 genes were suitable for reconstruction of phylogenetic relationship in orthopteroid species. Tridactyloidea was a sister group of Tetrigoidea in Caelifera, and Rhaphidophoroidea was a sister group of Tettigonioidea in Ensifera.

Análise faunística de gafanhotos Acridoidea da Volta Grande do Rio Xingu, área de influência direta da Hidrelétrica Belo Monte, Pará, Brasil / Faunistic analysis of grasshoppers Acridoidea in the Volta Grande of the Xingu River, area of direct influence of the Belo Monte Hydroelectric Power Station, Pará, Brazil

O Rio Xingu possui um grande potencial hidrelétrico, especificamente na região da Volta da Grande, onde será instalada a Hidrelétrica de Belo Monte. Para a implementação desse empreendimento, foi necessário o estudo de impacto ambiental, considerando a fauna, flora e os aspectos sociais. Com o objetivo de realizar a análise faunística das espécies de gafanhotos da Área de Influência Direta do Empreendimento Belo Monte, realizou-se um inventário, utilizando-se rede entomológica no período de novembro/2007 a agosto/2008. Foram coletados 2652 gafanhotos pertencentes a três famílias, 10 subfamílias, 18 tribos, 42 gêneros e 71 espécies. A análise faunística evidenciou que 74% das espécies foram consideradas raras ou mínimas e, quanto à constância, 54,9% destas foram classificadas como acidentais. Os maiores índices de diversidade e de riqueza dos gafanhotos ocorreram na área A2, que será inundada para formar o lago da hidrelétrica, o que poderá causar extinção local dessas espécies.

The Xingu River has a huge hydroelectric potential, specifically in the Volta Grande, where the hydroelectric power station of Belo Monte will be installed. For the implementation of this construction project an environmental impact study was necessary, considering the fauna, flora and the social aspects. In order to perform the faunistic analysis of grasshoppers species in the area of direct influence of the construction project of Belo Monte, an inventory was carried out using entomological nets from November/2007 to August/2008. It was collected 2652 grasshoppers, which belonged to 3 families, 10 subfamilies, 18 tribes, 42 genera and 71 species. The faunistic analysis demonstrated that 74% of the species were classified as rare or minimal and with regard to constancy 54.9% were classified as accidental. The highest levels of diversity and richness of grasshoppers occurred in the area A2 that will be flooded to form the hydroelectric lake, which may cause local extinction of these species.

Comparative cytogenetic analysis of two grasshopper species of the tribe Abracrini (Ommatolampinae, Acrididae)

The grasshopper species Orthoscapheus rufipes and Eujivarus fusiformis were analyzed using several cytogenetic techniques. The karyotype of O. rufipes, described here for the first time, had a diploid number of 2n = 23, whereas E. fusiformis had a karyotype with 2n = 21. The two species showed the same mechanism of sex determination (XO type) but differed in chromosome morphology. Pericentromeric blocks of constitutive heterochromatin (CH) were detected in the chromosome complement of both species. CMA3/DA/DAPI staining revealed CMA3-positive blocks in CH regions in four autosomal bivalents of O. rufipes and in two of E. fusiformis. The location of active NORs differed between the two species, occurring in bivalents M6 and S9 of O. rufipes and M6 and M7 of E. fusiformsi. The rDNA sites revealed by FISH coincided with the number and position of the active NORs detected by AgNO3 staining. The variability in chromosomal markers accounted for the karyotype differentiation observed in the tribe Abracrini.

Flutuação populacional de gafanhotos na Floresta Nacional de Chapecó, Santa Catarina / Grasshopper Population fluctuation in the National Forest of Chapeco, Santa Catarina

Com o objetivo de verificar a flutuação populacional de gafanhotos na Floresta Nacional de Chapecó (FLONA), em Santa Catarina, foram realizadas coletas semanais durante o período de dezembro de 2003 a dezembro de 2004 com armadilhas do tipo pit-fall, rede de varredura, guarda-chuva entomológico e malaise. Os picos populacionais para a maioria das espécies ocorreram durante os meses de dezembro, janeiro e fevereiro. A análise de regressão (5 por cento) apontou relação significativa entre os fatores climáticos e os níveis populacionais de Allotruxalis gracilis (Giglio-Tos, 1897), Parorphula graminea Bruner, 1900, Rhammatocerus brunneri (Giglio – Tos, 1895) e Xyleus discoideus discoideus (Serville, 1831).

In order to verify the grasshopper population dynamics in the National Forest of Chapecó, SC., weekly collections were made between December 2003 and December 2004, using pit-fall traps, sweep nets, entomological umbrellas and malaises traps. The population peaks for most of the species was reached in December, January and February. The regression analysis (5 percent) showed significant relation between the climatic factors and the population levels of Allotruxalis gracilis (Giglio-Tos, 1897), Parorphula graminea Bruner, 1900, Rhammatocerus brunneri (Giglio – Tos, 1895) and Xyleus discoideus discoideus (Serville, 1831).

Distribution of grasshoppers (Othoptera: Acridoidea) in the Tapacurá ecological station (São Lourenço da Mata, PE/Brazil)

Over the last five years, collection and periodic observation in the Tapacurá Ecological Station, São Lourenço da Mata, Pernambuco, Brazil, have been carried out to produce a systematic ecological inventory of grasshopper distribution within the station based on the classifying criteria for Acridoidea, providing new data on families, subfamilies, tribes, genera and species related to the various types of vegetation and environments the station affords.

Através de procedimento de coletas e observações periódicas, ao longo de cinco anos, na Estação Ecológica do Tapacurá, São Lourenço da Mata, PE, procedeu-se a um inventário sistemático-ecológico da distribuição dos gafanhotos da estação, adotando-se critérios classificatórios de Acridoidea com novos assinalamentos de famílias, subfamílias, tribos, gêneros e espécies, relacionados aos diversos tipos de vegetação e ambientes da estação.

Distribution of grasshoppers (Othoptera: Acridoidea) in the Tapacurá ecological station (São Lourenço da Mata, PE / Brazil)

Over the last five years, collection and periodic observation in the Tapacurá Ecological Station, São Lourenço da Mata, Pernambuco, Brazil, have been carried out to produce a systematic ecological inventory of grasshopper distribution within the station based on the classifying criteria for Acridoidea, providing new data on families, subfamilies, tribes, genera and species related to the various types of vegetation and environments the station affords.

Através de procedimento de coletas e observações periódicas, ao longo de cinco anos, na Estação Ecológica do Tapacurá, São Lourenço da Mata, PE, procedeu-se a um inventário sistemático-ecológico da distribuição dos gafanhotos da estação, adotando-se critérios classificatórios de Acridoidea com novos assinalamentos de famílias, subfamílias, tribos, gêneros e espécies, relacionados aos diversos tipos de vegetação e ambientes da estação.

Efecto de 2 dietas sobre aspectos biológicos de Blattella germanica (Dictyoptera: Blattellidae) en condiciones de laboratorio

Se realizó un estudio con 2 colonias de Blattella germanica (Dictyoptera:Blattellidae), mantenidas desde 1994 en el laboratorio a 29± 1ºC, 70-75 % de humedad relativa y con alimentos diferentes: una con una dieta carente de proteínas, consistente en porciones de papa (Solanum tuberosum, L.), plátano maduro (Musa paradisiaca, L.) y solución azucarada al 10 %, y la otra con un contenido preoteico de 20,45 % que consistió en alimento de laboratorio para rata, pulverizado y seco, y una fuente de agua. Se encontraron 6 estadios ninfales con ambos tipos de alimentos y se determinaron, en cada caso, los tiempos intermudas y el tiempo de desarrollo ninfal, éstos resultaron mucho más cortos en las ninfas alimentadas con proteínas. La longevidad de cada sexo no mostró diferencias significativas en relación con el tipo de alimento utilizado. Se determinaron los tiempos en que aparecen y eclosionan las ootecas de cada ciclo ootecal con ambos alimentos. Se encontró que las hembras depositaron hasta 5 ootecas durante su vida con los 2 tipos de dietas, el promedio de ninfas por ooteca en las hembras alimentadas con proteínas fue mucho mayor (t=5,33; p<=0,001). Los resultados de este estudio demuestran que cuando el alimento de B. germanica contiene proteínas, su desarrollo ninfal es más rápido y aumenta su capacidad reproductiva, lo que lo hace un nutriente necesario en la dieta de esta especie.

It was conducted a study of 2 colonies of Blattella germanica (Dictyoptera: Blattellidae) kept since 1994 in he laboratory at 29 ± 1º C, 70-75 % of relative humidity and with different foods: one on a diet without proteins, consisitging in portions of potatoes (Solanum tuberosum, L.), ripe banana (Musa paradisiaca, L.) and a sugary solution 10 %, and the other with a protein content of 20.45 % composed of pulverized and dry laboratory food for rats and a source of water. 6 nymphal stages were found with both types of food. There were determined the times of interchanges and the time of nymphal development, which were much shorter among the nymphs feeded with proteins. The longevity of each sex showed no significant differences in connection with the type of food used. The times of appearance and eclosion of the oothecae of each oothecal cycle were determined with both foods. It was found that the females deposited up to 5 oothecae during their lives with the 2 types of diet. The average of nymphs per ootheca among the females feeded with proteins was much greater (t= 5,33; p < 0,001). The results of this study show that when the food for B. germanica contains proteins, its nymphal development is faster and its reproductive capacity increases, which means that protein is a necessary nutrient for the diet of this species.

DESENVOLVIMENTO NINFAL DO GAFANHOTO NEOTROPICAL SEMI-AQUÁTICO Stenacris fissicauda fissicauda (BRUNER, 1908) (ORTHOPTERA:ACRIDIDAE) EM CONDIÇÕES CONTROLADAS

The effects of temperature and photoperiod on the nymphal development of the semi-aquatic grasshopper Stenacris fissicauda fissicaudafrom a Central Amazonian floodplain (várzea) near Manaus were studied. Newly hatched nymphs were collected in the field from the aquatic macrophyte Paspalum repens(Gramineae-Poaceae), and raised under controlled conditions in environmental chambers (8, 12 and 24 hours of light, 27°C and 27/21°C of temperature) and under natural conditions. This species has 5 nymphal instars in males and six in females under longday conditions in the laboratory, as well as during the period with lower precipitation ("dry season") under natural conditions. However, an extra instar for males (6th) and females (7th) was observed under short-day conditions in the laboratory. This instar occurred during the period with higher precipitation (rainy season) under natural conditions. Temperature and photoperiod were found to interact in the nymphal development under controlled conditions: 1) The number of instars (especially in females) was principally influenced by the photoperiod; 2) The developmental time of instars (in both sexes) was mainly influenced by temperature. The results are discussed under the aspect that light can act as a controlling factor (ecofactor) on the number of nymphal instars during the development of insects in tropical ecosystems, even when located near the equator, due to seasonal changes in insolation and/or light intensity during the year.

Estudou-se a influência da temperatura e do fotoperíodo no desenvolvimento ninfal do gafanhoto semi-aquático Stenacris fissicauda fissicaudaproveniente de uma região de várzea, perto de Manaus. Ninfas recém-eclodidas foram coletadas no campo na macrófita aquática Paspalum repens (Gramineae-Poaceae)e criadas sob condições controladas em câmaras de criação (8, 12 e 24 horas de luz, 27°C e 27/21°C de temperatura) e sob condições naturais. Esta espécie apresenta 5 estádios ninfais para os machos e 6 para as fêmeas sob condições de dia longo no laboratório e durante o período com menos precipitação (estação "seca") sob condições naturais. No entanto, observou-se um estádio extra para machos (6o) e fêmeas (7o) sob condições de dia curto no laboratório. Este estádio ocorreu durante o período com mais precipitação (estação chuvosa) sob condições naturais. Constatou-se que a temperatura e o fotoperíodo interagiram no desenvolvimento ninfal sob condições controladas: 1) O número de estádios (especialmente em fêmeas) foi principalmente influenciado pelo fotoperíodo; 2) O tempo de desenvolvimento ninfal (em ambos os sexos) sobretudo foi influenciado pela temperatura. Os resultados estão sendo discutidos sob o ponto de que a luz pode atuar como fator de controle (ecofator) no número de estádios ninfais de insetos em ecossistemas tropicais, mesmo sendo situados perto do equador, devido à mudanças sazonais de insolação e/ou intensidade de luz durante o ano.

CONSUMO DE ALIMENTO POR UM GAFANHOTO NEOTROPICAL, Stenacris fissicauda fissicauda (BRUNER, 1908) (ORTHOPTERA:ACRIDIDAE) DA VÁRZEA AMAZÔNICA

Average leaf consumption of the grasshopper species Stenacris f. fissicauda is determined. The results are expressed as grams of leaf biomass/gram dry weight grasshopper/ day. The material used in the experiments was collected on Ilha de Marchantaria (island of "várzea ' - Rio Solimões) near Manaus. The animals were grouped accoding to nymph stage (initial (l+ll), middle (III+IV), final (V+VI)), and sex (males, females, males+females). The plant used as food was Paspalum repens, an aquatic macrophytc of the Poaceae on which Stenacris f. fissicaudadevelops its life cycle. The initial stage nymphs consumed the most (0.7740 g/g of animal bio-mass/day), while the smallest consume of leaf biomass was done by adults (0.2622 g/g of animal biomass/day). The calculated average consumption was about 0.5 g (dry weight) of leaf biomass consumed per gram (dry weight) of animal biomass/day. Data are compared with leaf consumption of Cornops aquatietun (Acrididae) on Eichiiornia crassipes (Pontederiaceae) from the same area.

É feita a determinação da quantidade média (g) de biomassa foliar consumida por 1 g (peso seco) de gafanhoto/dia nesta espécie. O material para a realização dos experimentos foi coletado na ilha de Marchantaria (várzea - Rio Solimões) perto de Manaus. Os animais testados foram agrupados por estádio ninfal (ninfas iniciais (I+II), médias (111+lV) e finais (V+VI)) e os adultos pelo sexo (machos, fêmeas, machos+fêmeas). A planta utilizada como alimento foi Paspalwn repens, macrófita aquática das Poaceac, onde Stenacrisf. fissicaudadesenvolve o seu ciclo vital. Verificou-se que as ninfas de estádios iniciais realizam o maior consumo (0,7740 g/g de biomassa animal/dia), enquanto que o menor consumo de biomassa foliar, foi feito pelos adultos (0,2622 g/g de biomassa animal/dia). O consumo médio foi calculado em 0,5 g (peso seco) de biomassa foliar consumida por g (peso seco) de biomassa animal por dia. Estes dados estão sendo comparados com o consumo foliar de Cornops aquaticum (Acrididac) em Eichhornia crassipes (Pontederiaceae) da mesma área.