Morphological characterization and taxonomic key for tadpoles of Brazilian Cerrado / Caracterização morfológica e chave taxonômica para girinos do Cerrado Brasileiro

Abstract Currently, amphibians are recognized as the most threatened vertebrate group worldwide. In this context, studies that offer tools for amphibian conservation are strategic to reduce the threats to this group. The absence of detailed descriptions and morphological variation of the anuran larval stage and the lack of identification tools increase the difficulty of anuran larval stage identification by non-specialists. Here we present the morphological characterization of tadpoles of 49 anuran species that occur in the Cerrado biome and transitional areas. Also, we compared our characterization with available descriptions of the tadpole and provided comments about the morphological variation found in our samples. Finally, we produced a taxonomic key as a tool for species identification using the anuran larval stage.

Resumo Atualmente, os anfíbios são considerados como o grupo de vertebrado mais ameaçado no mundo. Nesse contexto, estudos que disponibilizem ferramentas para ajudar nos esforços de conservação dos anfíbios são estratégicos para se reduzir as ameaças ao grupo. A falta de descrições detalhadas da variação morfológica das larvas de anuros e a falta de ferramentas de identificação para este estágio de desenvolvimento dificultam a atribuição correta dos táxons por não-especialistas. Nós apresentamos neste manuscrito a caracterização morfológica das larvas de 49 espécies de anuros que ocorrem no Cerrado e áreas de transição. Nós também comparamos nossa caracterização com as descrições disponíveis de girinos e discutimos sobre a variação morfológica encontrada entre os trabalhos e nossa amostra. Por fim, também aapresentamos uma chave taxonômica para uma ferramenta para a identificação de espécies de anuros utilizando o estágio larval.

"Shapeshifter of the mycobacterial world" : Discuss the mechanism of morphological transformation of Mycobacterium abscesses / 中华临床感染病杂志

Mycobacterium abscessesus (MAB) is the most common species of rapidly growing pathogenic nontuberculous mycobacteria (NTM). MAB is also an opportunistic pathogen with high drug resistance. The unique structure of cell wall enables it to exist in different forms and to undergo morphological transformation, making it the "shapeshifter of the mycobacterial world" , which facilitates its survival in natural environment in a saprophytic manner; and also facilitates its invasion into the host with long-term survival and being pathogenic. This article reviews research progress on the specific deformability of MAB and the mechanism associated with its phenotypic transformation; discusses the evolutionary characteristics of MAB to adapt environmental changes to provide reference for better understanding the biological characteristics and pathogenicity of MAB.

Variación fenotípica de los peces Curimata mivartii (Characiformes: Curimatidae) y Pimelodus grosskopfii (Siluriformes: Pimelodidae) en hábitats lóticos y lénticos / Phenotypic variation of the fishes Curimata mivartii (Characiformes: Curimatidae) and Pimelodus grosskopfii (Siluriformes: Pimelodidae) in lotic and lentic habitats

Resumen Introducción: A pesar de su importancia en el rendimiento de la natación y la eficacia biológica individual, la forma del cuerpo y las variaciones de tamaño en respuesta a la velocidad del flujo de agua siguen siendo desconocidas para la mayoría de los peces migratorios de agua dulce en el Neotrópico. Objetivo: Contrastar la hipótesis de variación fenotípica en el tamaño y la conformación del cuerpo de dos especies de peces dulceacuícolas que enfrentan cambios de velocidad a través de sus migraciones en dos ríos pertenecientes a una cuenca neotropical. Métodos: Se utilizó la morfometría geométrica basada en hitos para estudiar las variaciones en el tamaño y la conformación del cuerpo para dos especies de peces Curimata mivartii y Pimelodus grosskopfii en hábitats lóticos y lénticos de la cuenca Colombiana del Magdalena-Cauca. Resultados: Los individuos de C. mivartii de dos hábitats lóticos fueron similares en tamaño y significativamente más grandes que los del hábitat léntico, mientras que los individuos de P. grosskopfii fueron similares en ambos hábitats. Ambas especies mostraron cuerpos más hidrodinámicos en hábitats lóticos y formas corporales más robustas en hábitats lénticos. Conclusión: Ambas especies exhiben cambios fenotípicos en la forma del cuerpo concordantes con las predicciones previas sobre las variaciones morfológicas de los peces. Esta información es relevante para predecir cambios en respuesta a la heterogeneidad ambiental, especialmente inducidos por actividades antropogénicas que cambian las velocidades del agua en el río.

Abstract Introduction: Despite their importance in swimming performance and individual fitness, body shape and size variations in response to water flow velocity remain unknown for most migratory freshwater fishes in the Neotropics. Objective: Test the hypothesis of phenotypic variation in the size and body shape of two species of freshwater fishes that encounter changes in water velocity across their migrations in two rivers that belong to a single Neotropical basin. Methods: Landmark-based geometric morphometrics was used to study variations in body size and shape for the fish species Curimata mivartii and Pimelodus grosskopfii in lotic and lentic habitats of the Colombian Magdalena-Cauca Basin. Results: Individuals of C. mivartii from two lotic habitats were similar in size and both were significantly bigger than those from lentic habitats, whereas individuals of P. grosskopfii were similar in size in both habitats. Both species showed more streamlined bodies in lotic habitats and deeper body shapes in lentic habitats. Conclusions: Both species exhibit phenotypic changes in body shape concordant with previous predictions on morphological variations of fishes. This information is relevant to predict changes in response to environmental heterogeneity, especially those induced by anthropogenic activities that change the water velocity in the river.

Hydrography rather than lip morphology better explains the evolutionary relationship between Gymnogeophagus labiatus and G. lacustris in Southern Brazil (Cichlidae: Geophagini)

Gymnogeophagus labiatus and G. lacustris have been long recognized as sister species exhibiting different ecological requirements. Gymnogeophagus labiatus occurs in rock bottom rivers in the hydrographic basins of Patos Lagoon (HBP) and Tramandaí River (HBT), while G. lacustris is exclusive from sand bottom coastal lagoons of the HBT. In this study, we used molecular markers, morphological measurements and data from nuptial male coloration to investigate the evolutionary relationship between these species in each hydrographic basin. We found, for all data sets, a closer relationship between G. labiatus and G. lacustris from the HBT than between G. labiatus populations from HBT and HBP. In particular, lip area had a large intraspecific plasticity, being uninformative to diagnose G. lacustris from G. labiatus. Molecular clock-based estimates suggest a recent divergence between species in the HBT (17,000 years ago), but not between G. labiatus from HBP and HBT (3.6 millions of years ago). Finally, we also found a divergent G. labiatus genetic lineage from the Camaquã River, in the HBP. These results show that the current taxonomy of G. labiatus and G. lacustris does not properly represent evolutionary lineages in these species.(AU)

Gymnogeophagus labiatus e G. lacustris vêm sendo consideradas espécies irmãs que possuem diferentes exigências ecológicas. Gymnogeophagus labiatus ocorre em rios de fundo de pedra nas bacias hidrográficas da Laguna dos Patos (HBP) e do rio Tramandaí (HBT), enquanto G. lacustris é exclusivo da HBT, ocorrendo em lagoas costeiras de fundo de arenoso. Nesse estudo, foram usados marcadores moleculares, medidas morfológicas e dados sobre a coloração nupcial em machos para investigar a relação evolutiva entre estas espécies em cada bacia hidrográfica. Para todos os conjuntos de dados foi observada uma relação mais próxima entre G. labiatus e G. lacustris da HBT do que entre as populações de G. labiatus da HBP e HBT. Em particular, a área do lábio teve uma grande plasticidade intraespecífica, não sendo informativa para diagnosticar G. lacustris de G. labiatus. Estimativas baseadas no relógio molecular sugeriram uma divergência recente entre as espécies da HBT (17.000 anos atrás), mas não entre as populações de G. labiatus da HBP e HBT (3,6 milhões de anos atrás). Finalmente, também foi encontrada uma linhagem genética de G. labiatus divergente no rio Camaquã, na HBP. Esses resultados mostram que a taxonomia atual de G. labiatus e G. lacustris não representa adequadamente as linhagens evolutivas nessas espécies.(AU)

Sowing density and clipping management: effects on the architecture and yield of dual-purpose wheat / Densidade de semeadura e manejo da corte: efeitos na arquitetura e rendimento do trigo de duplicação

The dual-purpose wheat stands out as a complementary alternative for forage supply during the winter period. Therefore, this work had the objective of evaluate the performance characteristics in five genotypes of dual-purpose wheat submitted to different sowing densities and different clipping managements. The experiment was carried out during the 2016 and 2017 harvests. The experimental design was a randomized block design, organized in a factorial scheme, with five dual-purpose wheat genotypes (BRS Tarumã, BRS Umbu, BRS Figueira, BRS Guatambu and BRS 277) x five sowing densities (75, 150, 225, 300 and 375 seeds m²) x four clipping operations (zero, one, two and three clippings), arranged in three replicates. The measuring of characters were number of fertile tillers, seeds yield, angle of flag leaf, chlorophyll content and flowering. The genotype BRS Tarumâ is superior in number of fertile tillers and chlorophyll index for all the sowing densities, as well, the flowering is influenced direct by clipping managements. The sowing density of 75 seeds m-2 is not indicated for dual-purpose wheat independent of the clipping management. The seeds yield is amplified thought the increase in sowing density, however, advancing in clipping levels there is a decrease in forage yield.

O trigo de duplo propósito se destaca como uma alternativa complementar para o fornecimento de forragem durante o período de inverno. Portanto, este trabalho teve como objetivo avaliar as características de desempenho de cinco genótipos de trigo de duplo propósito submetidos a diferentes densidades de semeadura e diferentes manejos de corte. O experimento foi realizado durante as safras de 2016 e 2017. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, organizado em esquema fatorial, com cinco genótipos de trigo de duplo propósito (BRS Tarumã, BRS Umbu, BRS Figueira, BRS Guatambu e BRS 277) x cinco densidades de semeadura (75, 150, 225, 300 e 375 m² de sementes) x quatro operações de clipagem (zero, um, dois e três recortes), dispostos em três repetições. As medidas dos caracteres foram número de perfilhos férteis, rendimento de sementes, ângulo de folha de bandeira, teor de clorofila e floração. O genótipo BRS Tarumâ é superior em número de perfilhos férteis e índice de clorofila para todas as densidades de semeadura, assim como o florescimento é influenciado diretamente pelos manejos de corte. A densidade de semeadura de 75 sementes m-2 não é indicada para trigo de dupla finalidade independente do manejo de corte. O rendimento das sementes é amplificado pelo aumento da densidade de semeadura, entretanto, avançando nos níveis de recorte, há uma diminuição no rendimento de forragem.

Does soil color affect fish evolution? Differences in color change rate between lineages of the sailfin tetra

Several organisms match their skin color to the prevalent background color, granting crypsis against predators. The rate at which body color changes occur varies among organisms as a result of physiological constraints and adaptation to variation in contrasts between objects and the environmental background. Faster darkening of body color is favored in environments that show higher amounts of contrast between common objects and the prevailing background. Soil types in Amazon forest streams (igarapés) create distinct environments with respect to the amount of contrast, a result of the amount of sand and clay, which offers different contrasts against dead leaves. Here, we investigated differences in the rates of color change among populations of the sailfin tetra (Crenuchus spilurus) that represent lineages that live in regions of different soil types. Populations inserted into blackwaters (sandy soil) showed higher rates of color darkening in response to exposure to a dark environment composed by dead leaves. We propose that natural selection stemming from predation can favor faster color change rate in environments where there is higher variability of contrasts between leaf litter and soil, which is common in most blackwater streams.(AU)

Diversos organismos combinam sua coloração corporal com a cor de fundo predominante no ambiente, conferindo cripticidade contra predadores. A taxa na qual as mudanças de coloração corpórea ocorrem varia entre os organismos como resultado de restrições fisiológicas e adaptação à variação de contrastes entre objetos e o ambiente. O escurecimento mais rápido da cor do corpo é favorecido em ambientes que mostram maiores quantidades de contraste entre objetos comuns e o fundo predominante. Tipos de solo em igarapés da floresta amazônica criam ambientes distintos em relação à quantidade de contraste, resultado da quantidade de areia e argila, que oferece diferentes contrastes contra folhiço submerso. Nós investigamos as diferenças nas taxas de mudança de cor entre populações do tetra-colibri Crenuchus spilurus que representam linhagens que vivem em regiões de diferentes tipos de solo. Populações inseridas em águas pretas (solo arenoso) apresentaram maiores taxas de escurecimento da cor em resposta à exposição ao ambiente escuro de folhiço submerso. Nós propomos que a seleção natural decorrente da predação pode favorecer uma taxa de mudança de cor mais rápida em ambientes onde há maior variabilidade de contrastes entre o folhiço submerso e o solo, o que é comum na maioria dos igarapés de águas pretas.(AU)

Phytosanitary risks and agronomic performance of soybeans associated with spatial arrangements of plants / Riscos fitossanitários e desempenho agronômico da soja associados a arranjos espaciais de plantas

Soybeans sowing in different plants' spatial distribution can influence the phytosanitary management of this crop and, consequently, impact on grains yield. This study was carried out to evaluate the effect of plants arrangements on infestation and control of caterpillars, the deposition of spray syrup as well as assess the agronomic performance of soybean cultivated in the Brazilian Cerrado. The assay was performed during two consecutive seasons in a randomized complete block design with four replications. Soybean cultivation was implemented in 0.50 m spacing between rows, crossed (0.50 m x 0.50 m), twin rows (0.25 m / 0.75 m), and narrow (0.25 m). In the reproductive stage of plants, both crossed and narrow arrangements showed higher caterpillars' incidence. There was a more evident risk of caterpillar incidence in arrangements that promoted better equidistance among plants. This risk was mitigated when taking into account both control and overlap of syrup, which could be incremented into inferior canopy with the enhancement of application rate. The increase in application rate from 75 to 150 L ha-1 promoted superior spray deposition volumes. Increases in grain yield was noted in the narrow arrangement.

A semeadura da soja em diferentes distribuições espaciais de plantas pode influenciar no manejo fitossanitário da cultura e consequentemente impactar na produtividade de grãos. Este estudo foi conduzido para avaliar o efeito de arranjos de plantas na infestação e controle de lagartas, deposição de calda pulverizada e no desempenho agronômico da soja cultivada no Cerrado brasileiro. Por dois anos agrícolas consecutivos, conduziu-se um ensaio de campo em delineamento de blocos casualizados com quatro repetições, com o cultivo da soja em espaçamento 0,50 m de entrelinhas de semeadura, cruzado (0,50 m x 0,50 m) em fileiras duplas (0,25 m / 0,75 m) e adensado (0,25 m). Em estádio reprodutivo das plantas, arranjos em linhas de semeadura adensadas e cruzadas foram superiores quanto a incidência de lagartas. Em igual população, há maior risco de incidência de lagartas em arranjos que proporcionem melhor equidistância entre plantas. Este risco é minimizado devido a igualdade de controle e sobreposição de calda, a qual pode ser incrementada no dossel inferior com aumento da taxa de aplicação. O aumento da taxa de aplicação de 75 para 150 L ha-1promoveu aumento na deposição no terço inferior das plantas. O arranjo em linhas adensadas mostra-se promissor para cultivo de soja.

Can climate and soil conditions change the morpho-anatomy among individuals from different localities? A case study in Aldama grandiflora (Asteraceae) / Condições climáticas e de solo podem alterar a morfo-anatomia entre indivíduos de diferentes localidades? Um estudo de caso em Aldama grandiflora (Asteraceae)

Abstract Vegetative aerial organs are considerably more exposed to environmental conditions and can reflect the specific adaptations of plants to their local environment. Aldama grandiflora species are known to be widely distributed in Brazil; therefore, individuals from different populations of this species are thought to be exposed to different abiotic and biotic conditions. Several anatomical studies conducted on Brazilian Aldama species have mainly focused on the qualitative anatomical characters or traits of these species, but not on their quantitative traits. In this study, we evaluated whether climate and soil conditions can change the morphometry among individuals of A. grandiflora collected from six sites in the Goiás State, Brazil, by assessing their anatomical characters. Further, soil sampling was performed, and climate data were collected from all the six sites. The analysis indicated few statistical differences among the populations evaluated, showing that A. grandiflora presented consistent leaf and stem anatomical characteristics. The small morpho-anatomical differences found among individuals of the different populations evaluated, reflected the soil conditions in which these populations were grown. Therefore, environmental factors have a significant influence on the morpho-anatomy of Aldama grandiflora.

Resumo Os órgãos vegetativos aéreos estão consideravelmente mais expostos às condições ambientais e podem refletir as adaptações específicas das plantas ao seu habitat. A espécie Aldama grandiflora é amplamente distribuída no Brasil e, dessa forma, indivíduos de diferentes populações podem estar expostos a diferentes condições ambientais. Vários estudos anatômicos realizados com espécies brasileiras do gênero Aldama têm abordado, principalmente, as características anatômicas qualitativas dessas espécies, mas não em suas características quantitativas. Neste estudo avaliamos se as condições climáticas e do solo podem alterar a morfometria entre os indivíduos de A. grandiflora coletados em seis populações do Estado de Goiás. Foram avaliados os caracteres anatômicos foliares e caulinares, além da amostragem do solo e coleta de dados climáticos, para os seis locais. A análise indicou algumas diferenças estatísticas entre as populações avaliadas, mostrando que A. grandiflora apresentou características anatômicas foliares e caulinares bastante consistentes. As pequenas diferenças morfo-anatômicas encontradas entre indivíduos das diferentes populações avaliadas, refletiram as condições do solo nos quais essas populações se desenvolveram. Assim sendo, fatores ambientais relacionados ao clima e condições do solo têm uma influência significativa sobre a morfo-anatomia de Aldama grandiflora.

Morphological variation among populations of Hemigrammus coeruleus (Characiformes: Characidae) in a Negro River tributary, Brazilian Amazon

We explored patterns of phenotypic variation in Hemigrammus coeruleus from the Unini River basin, a blackwater river in the Brazilian Amazon. Geometric morphometrics was used to evaluate variation in body shape among populations from four tributaries (UN2-UN5). We found no evidence for sexual dimorphism in body size and shape. However, morphological differences among populations were detected as the analyses recovered significant groups corresponding to each sub-basin, with some overlap among them. The populations from UN2, UN3 and UN5 had more elongate bodies than fish from UN4. The most morphologically divergent population belonged to UN4, the tributary with the most divergent environmental conditions and the only one with seasonally-muddy waters. The morphological variation found among these populations is likely due to phenotypic plasticity or local adaptation, arising as a product of divergent ecological selection pressures among sub-basins. This work constitutes one of the first to employ a population-level geometric morphometric approach to assess phenotypic variation in Amazonian fishes. This method was able to distinguish subtle differences in body morphology, and its use with additional species can bring novel perspectives on the evaluation of general patterns of phenotypic differentiation in the Amazon.(AU)

Neste estudo foram explorados os padrões de variação fenotípica em Hemigrammus coeruleus da bacia do rio Unini, um rio de água preta na Amazônia brasileira. Métodos de morfometria geométrica foram aplicados para avaliar as variações na forma do corpo entre populações provenientes de quatro tributários (UN2-UN5). Os resultados mostraram ausência de dimorfismo sexual relacionado ao tamanho e formato do corpo. Entretanto, diferenças morfológicas entre populações foram detectadas, uma vez que as análises apontaram agrupamentos correspondendo a cada sub-bacia, com certo grau de sobreposição entre populações. As populações dos rios Preto, Arara e Pauini (UN2, UN3 e UN5) apresentaram formato de corpo mais alongado do que a amostra do igarapé Solimõezinho (UN4). A população mais divergente morfologicamente pertenceu ao igarapé Solimõezinho (UN4), o tributário que apresentou a condição ambiental mais divergente e o único com águas sazonalmente barrentas. A variação morfológica encontrada nessas populações de H. coeruleus é provavelmente devido a plasticidade fenotípica ou adaptação local por seleção induzida por diferentes pressões seletivas entre as sub-bacias. Este estudo constitui a primeira contribuição científica usando métodos de morfometria geométrica para avaliar a variação fenotípica entre populações em peixes amazônicos. Esse método foi capaz de distinguir diferenças sutis na morfologia e sua replicação em outras espécies amazônicas pode trazer novas perspectivas na avaliação de padrões gerais de diferenciação fenotípica na região.(AU)

Can climate and soil conditions change the morpho-anatomy among individuals from different localities? A case study in Aldama grandiflora (Asteraceae)

Abstract Vegetative aerial organs are considerably more exposed to environmental conditions and can reflect the specific adaptations of plants to their local environment. Aldama grandiflora species are known to be widely distributed in Brazil; therefore, individuals from different populations of this species are thought to be exposed to different abiotic and biotic conditions. Several anatomical studies conducted on Brazilian Aldama species have mainly focused on the qualitative anatomical characters or traits of these species, but not on their quantitative traits. In this study, we evaluated whether climate and soil conditions can change the morphometry among individuals of A. grandiflora collected from six sites in the Goiás State, Brazil, by assessing their anatomical characters. Further, soil sampling was performed, and climate data were collected from all the six sites. The analysis indicated few statistical differences among the populations evaluated, showing that A. grandiflora presented consistent leaf and stem anatomical characteristics. The small morpho-anatomical differences found among individuals of the different populations evaluated, reflected the soil conditions in which these populations were grown. Therefore, environmental factors have a significant influence on the morpho-anatomy of Aldama grandiflora.

Resumo Os órgãos vegetativos aéreos estão consideravelmente mais expostos às condições ambientais e podem refletir as adaptações específicas das plantas ao seu habitat. A espécie Aldama grandiflora é amplamente distribuída no Brasil e, dessa forma, indivíduos de diferentes populações podem estar expostos a diferentes condições ambientais. Vários estudos anatômicos realizados com espécies brasileiras do gênero Aldama têm abordado, principalmente, as características anatômicas qualitativas dessas espécies, mas não em suas características quantitativas. Neste estudo avaliamos se as condições climáticas e do solo podem alterar a morfometria entre os indivíduos de A. grandiflora coletados em seis populações do Estado de Goiás. Foram avaliados os caracteres anatômicos foliares e caulinares, além da amostragem do solo e coleta de dados climáticos, para os seis locais. A análise indicou algumas diferenças estatísticas entre as populações avaliadas, mostrando que A. grandiflora apresentou características anatômicas foliares e caulinares bastante consistentes. As pequenas diferenças morfo-anatômicas encontradas entre indivíduos das diferentes populações avaliadas, refletiram as condições do solo nos quais essas populações se desenvolveram. Assim sendo, fatores ambientais relacionados ao clima e condições do solo têm uma influência significativa sobre a morfo-anatomia de Aldama grandiflora.

Shell shape variation of queen conch Strombus gigas (Mesograstropoda: Strombidae) from Southwest Caribbean / Variación de la conformación de la concha del caracol reina Strombus gigas (Caenogastropoda: Strombidae) del Caribe suroccidental

Abstract:The endangered species Strombus gigas is a marine gastropod of significant economic importance through the Greater Caribbean region. In contrast to phenotypic plasticity, the role of genetics on shell variations in S. gigas has not been addressed so far, despite its importance in evolution, management and conservation of this species. This work used geometric morphometrics to investigate the phenotypic variation of 219 shells of S. gigas from eight sites of the Colombian Southwest Caribbean. Differences in mean size between sexes and among sites were contrasted by analysis of variance. Allometry was tested by multivariate regression and the hypothesis of common slope was contrasted by covariance multivariate analysis. Differences in the shell shape among sites were analyzed by principal component analysis. Sexual size dimorphism was not significant, whereas sexual shape dimorphism was significant and variable across sites. Differences in the shell shape among sites were concordant with genetic differences based on microsatellite data, supporting its genetic background. Besides, differences in the shell shape between populations genetically similar suggest a role of phenotypic plasticity in the morphometric variation of the shell shape. These outcomes evidence the role of genetic back- ground and phenotypic plasticity in the shell shape of S. gigas. Thus, geometric morphometrics of shell shape may constitute a complementary tool to explore the genetic diversity of this species. Rev. Biol. Trop. 64 (4): 1585-1595. Epub 2016 December 01.

Resumen:La especie en peligro, Strombus gigas, es un gastrópodo marino de importancia económica en la región del Gran Caribe. En contraste con la plasticidad fenotípica, el papel de la genética en la variación de la concha en S. gigas no ha sido abordado hasta ahora, a pesar de su importancia evolutiva, manejo y conservación. Este trabajo utilizó la morfometría geométrica para investigar la variación fenotípica de la concha de S.gigas en ocho sitios del suroeste del Caribe colombiano. Las diferencias en el tamaño promedio entre sexos y sitios se contrastaron mediante análisis de varianza. La alometría se evaluó mediante regresión multivariada y la hipótesis de pendientes similares se contrastó mediante un análisis multivariado de covarianza. Las diferencias en la conformación de las conchas entre sitios se exploraron mediante análisis de componentes principales. El dimorfismo sexual en el tamaño no fue significativo, mientras que el dimorfismo sexual en la conformación fue significativo y variable entre los sitios. Las diferencias en la conformación de la concha entre sitios fueron concordantes con diferencias genéticas basadas en microsatélites, lo cual apoya su base genética. Además, las diferencias en conformación de la concha entre poblaciones genéticamente similares sugieren un papel de la plasticidad fenotípica en la variación morfométrica de la conformación de la concha. Estos resultados evidencian el papel de la genética y la plasticidad fenotípica en la conformación de la concha de S. gigas. Por lo tanto, la morfometría geométrica de la conformación de la concha puede constituir una herramienta complementaria para explorar la diversidad genética de esta especie.

Variación fenotípica de la langosta espinosa Panulirus argus (Decapoda: Paniluridae) en el Caribe Suroccidental / Phenotypic variation of Panulirus argus (Decapoda: Paniluridae) in Southwest Caribbean

ResumenLa langosta espinosa Panulirus argus es una importante especie pesquera en el Atlántico centro-occidental. Los cambios en el rango de dispersión a través de su ciclo de vida y sus hábitats heterogéneos, sugieren que P. argus exhibe plasticidad fenotípica. Sin embargo, la variación morfométrica de esta especie es desconocida hasta ahora, aún cuando esta información es relevante en estudios evolutivos y en la solución de preguntas de interés pesquero. Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue determinar si P. argus exhibe variación fenotípica entre sexos, entre cinco orígenes geográficos y tres condiciones oceanográficas del Caribe suroccidental (archipiélago colombiano de San Andrés, Providencia y Santa Catalina). Un total de 193 adultos de P. argus se analizaron por Morfometría Geométrica usando seis puntos de referencia que delimitan la mitad de la placa esternal. Las diferencias de tamaño entre sexos y orígenes geográficos, se compararon con las pruebas de Kruskal-Wallis y Mann-Whitney. El efecto alométrico se estimó usando Análisis de Regresión Multivariada, el modelo de pendientes alométricas se contrastó con un Análisis Multivariado de Covarianza y las diferencias de conformación de la placa esternal se exploró usando comparaciones no paramétricas de las distancias Euclidianas y árboles del vecino más cercano. Los resultados mostraron que la variación morfométrica de la placa esternal de la langosta espinosa varía de acuerdo al sexo debido a que el dimorfismo sexual fue significativo tanto en el tamaño como en la conformación. En ambos sexos, la conformación de la placa esternal difirió entre escenarios oceanográficos como se evidenció por diferencias significativas entre distancias Euclidianas y su tendencia a agruparse por las secciones norte, centro y sur del archipiélago de San Andrés. Adicionalmente, la variación morfométrica resultante de plasticidad fenotípica a contextos ecológicos variables pueden explicar las diferencias fenotípicas entre poblaciones que son genéticamente similares. Esta información permite definir unidades de manejo, apoya la selección de medidas regulatorias de esta pesquería y complementa los análisis genéticos de la especie en esta región del Caribe.

Abstract:The spiny lobster Panulirus argus is an important fishery species in the Western Central Atlantic. Changes in the dispersion range through its life cycle and heterogeneous habitats, suggest that P. argus exhibit phenotypic plasticity. However, the morphometric variation of this species is unknown so far, although this information is relevant in evolutionary studies as well as to solve questions of fishery interest. Thus, the aim of this study was to determine whether P. argus exhibit phenotypic variation between sexes, among five geographic origins and three oceanographic conditions of Southwest Caribbean (Colombian archipelago San Andrés, Providencia y Santa Catalina). A total of 193 P. argus adults were submitted to geometric morphometrics using six landmarks that delimit one half of the sternal plate. The differences in sternal plate size were compared with KruskalWallis and Mann-Whitney Tests. The allometric effect was estimated using Multivariate Regression Analysis, the model of allometric slopes was tested by Multivariate analysis of covariance and the sternal plate shape differences was explored using non-parametric comparisons of Euclidian distances and Neighbour Joinnig trees. The results showed that the morphometric variation of sternal plate of this spiny lobster varied according to the gender since the sexual size and shape dimorphisms were significant. In both sexes, the sternal plate shape differed among oceanographic scenarios as it was evidenced by significant differences among Euclidian distances, and the tendency to cluster by North, Centre and South sections of San Andrés archipelago. Additionally, the morphometric variation resulting from phenotypic plasticity to variable ecological contexts may explain the phenotypic differences among genetically similar populations. This information permits to define management units, support the selection of regulatory policies of this fishery and complement the genetic analysis of the species in this Caribbean region. Rev. Biol. Trop. 64 (3): 975-990. Epub 2016 September 01.

Morpho-anatomy of leaves and yield of pineapple plant in intercropping with cassava / Morfoanatomia foliar e produtividade de abacaxizeiro consorciado com mandioca

The aims of this study were to evaluate the effects of shade in pineapple plant with cassava, on the yields of pineapple fruit sand cassava roots, on the morph-anatomical variation, damage by solar radiation and chlorophyll content of pineapple leaves. Pineapple plants were cultivated in plots comprising three parallel row sunder different shade conditions provided by cassava plants grown at various spacings within single rows located on either side of the plots. The experiment was of a randomized block design with five treatments (cassava spacings of 0.50, 0.75, 1.00 and 1.25 m and a pineapple monoculture) and four replications. Yields of fruits and roots, together with the morphological, chemical and histological characteristics of the "D" leaves of pineapple, were determined14 months after planting the pineapples plant. Data were submitted to analysis of variance with the Scott-Knott test or Friedman test (P< 0.05) and to regression analysis. Pineapple plants grown under the majority of shade conditions presented higher fruit weight and overall yield per hectare in comparison with plants grown in direct sunlight. The maximum productivities of pineapple fruit were achieved when cassava plants were spaced 0.75 m apart and, under these shade conditions, fruits were fully protected against burning by the sun. The "D" leaves of shaded plants were longer and thicker, with higher content of chlorophyll a and total chlorophyll, reduced stomatal density and dimensions of stomatal pores, narrower guard cells, thinner aquiferous hypodermis, and reduced abaxial and adaxial epidermis. The yield of cassava roots per plant increased linearly with increasing distance between the plants, but the yield per hectare decreased with decreasing plant density.

Os objetivos desse trabalho foram avaliar o efeito do sombreamento no abacaxizeiro com mandioca, sobre a produtividade de abacaxi e raízes de mandioca, sobre a variação morfoanatômica, queimadura do abacaxi pela radiação e os teores de clorofilas nas folhas do abacaxizeiro. As plantas de abacaxizeiro foram cultivadas em parcelas compreendendo linhas triplas paralelas (segundo um arranjo triangular) sob diferentes condições de sombreamentos proporcionadas por plantas de mandioca cultivadas em linhas simples em cada lado das parcelas. O delineamento utilizado foi de blocos casualizados com cinco tratamentos (sombreamento com mandioca em espaçamentos de 0,50, 0,75, 1,00 e 1,25 m e monocultivo de abacaxi) e quatro repetições. As produtividades de abacaxi e mandioca, juntamente com as características morfológicas, químicas e histológicas da folhas "D" dos abacaxizeiros, foram determinadas 14 meses após o plantio. Os dados foram submetidos à análise de variância com teste de Scott-Knott ou teste de Friedman (P< 0,05) bem como análise de regressão. Abacaxizeiros cultivados sob sombreamento produziram frutos com maior peso médio e maior produtividade por hectare em comparação com plantas cultivadas sob luz solar direta. A máxima produtividade de abacaxi foi alcançada quando o espaçamento entre as plantas de mandioca foi de 0,75 m e, sob essas condições, os frutos ficaram completamente protegidos da radiação solar. As folhas "D" dos abacaxizeiros sombreados foram mais longas e espessas, apresentaram maior concentração de clorofila a e total, densidade estomática reduzida, poros estomáticos menores, células guarda mais estreitas, hipoderme aquífera mais fina e epidermes abaxial e adaxial reduzidas. A produtividade de mandioca por planta aumentou linearmente com o espaçamento crescente, porém a produtividade por hectare diminuiu com o decréscimo da densidade das plantas.

Wing shape is influenced by environmental variability in Polietina orbitalis (Stein) (Diptera: Muscidae)

ABSTRACT We measured variation and covariation in wing morphology in six populations of the fly Polietina orbitalis (Stein) (Diptera: Muscidae) to test for geographic morphological structure. Additionally, we examined the role of environmental variables in determining geographic variation in wing shape. We sampled five populations in the state of Paraná, southern Brazil (Colombo, Fênix, Guarapuava, Jundiaí do Sul and Ponta Grossa), and one in Paraguay (Mbaracayú). We choose 15 landmarks to describe the wing shape and size and 19 environmental variables to describe the local environmental conditions. Our results showed that P. orbitalis wing shape, but not size, varies geographically. A canonical variate analysis showed the existence of two clusters of populations based on wing shape. These groups compare populations in which the wing is slender with groups in which the wings are broad. These shape differences were correlated with variation in elevation, precipitation and temperature but were not allometric. Taken together, these results suggest that wing shape differences in P. orbitalis populations are due to a plastic response to local environmental conditions.

Morfogeometría del caparazón del cangrejo Damithrax spinosissimus (Decapoda: Mithracidae) en tres islas del Caribe suroccidental / Morfogeometry shell crab Damithrax spinosissimus (Decapoda: Mithracidae) on three islands in the southwestern Caribbean

ResumenEl cangrejo rey del Caribe Damithrax spinosissimus es un recurso pesquero catalogado en estado de vulnerabilidad y de cuya biología se conoce muy poco. Su distribución agregada en mosaico y la gran heterogeneidad ambiental dada por las características oceanográficas, paisajísticas y ecológicas del Caribe, pueden propiciar a que exista variabilidad fenotípica en función de la procedencia geográfica de los individuos. Por esta razón, el objetivo de esta investigación fue determinar si existe variabilidad morfogeométrica en los caparazones de ejemplares procedentes de tres islas del Caribe suroccidental: Providencia, Rosario y San Bernardo. La primera de ellas con una influencia netamente oceánica y las dos siguientes, cercanas al continente, con mayor influencia de las dinámicas costeras. Para ello se capturaron y fotografiaron 276 individuos: 103 hembras ovadas y 173 machos, sobre los cuales se realizaron análisis morfogeométricos, tomando 12 puntos anatómicos de referencia (Landmarks) en una de las mitades del caparazón. Las diferencias de tamaño entre sexos y entre orígenes geográficos se contrastaron mediante comparaciones pareadas de Fisher, el efecto alométrico se estimó mediante Análisis de Regresión Multivariada y el modelo de pendientes alométricas mediante Análisis Multivariado de Covarianza. La conformación promedio entre sexos y entre orígenes geográficos se computó de las deformaciones relativas, obtenidas mediante análisis de componentes principales; asimismo, las distancias Euclidianas entre las conformaciones promedio se utilizaron para construir un árbol con base en el algoritmo de Neighbour- Joining con una significancia calculada sobre 10 000 permutaciones. Los resultados mostraron diferencias en el tamaño y conformación del caparazón entre sexos y entre las tres islas, siendo más evidentes las diferencias en Providencia. Estos resultados pueden ser explicados de manera no excluyente por diferencias genéticas y plasticidad fenotípica debida a la heterogeneidad ambiental del sector. Este estudio, primero en su clase, es un aporte al conocimiento de la especie y de él se concluye que deberían existir estrategias de manejo diferentes para las tres islas.

AbstractThe Caribbean King Crab, Damithrax spinosissimus is a fishery resource, but few biological studies are available. Its patchy distribution, and the high environmental heterogeneity due to the oceanographic, landscape, and ecological characteristics of the Caribbean Sea, can favor the phenotypic variability according to the geographic origin. For this reason, the objective of our study was to determine morphometic variability in the carapace of the crabs from three Southwestern Caribbean islands: Providence, Rosario and San Bernardo. The former has an oceanic influence, whereas the two latter islands, which are closer to the mainland, have more influence of the coastal dynamic. A total of 276 individuals from the three islands were captured and photographed: 103 females and 173 males; their variation was analyzed from 12 anatomical landmarks marked on one half of the carapace. The differences in the carapace size were calculated using a Fisher’s pairwise comparison; the allometric effect was calculated by Multivariate Regression Analysis; and the Allometric model via Multivariate Analysis of Covariance. The average shape was calculated from the relative wraps RW obtained through PCA analysis; and the Euclidian distances between the shape averages, were used to construct a tree using the Neighbour-Joining algorithm over 10 000 permutations. The results showed significant differences in the size and shape of the carapace between sexes and among the three islands. The differences in the shape of the crabs from Providencia were significantly greater than those found between the crabs of Rosario and San Bernardo. These results can be explained inclusively due to the genetic differences and phenotypic plasticity, due to environmental heterogeneity of the sector. This study, the first of its kind, is a contribution to the knowledge of the species. We concluded that different management strategies should be differently adopted in each of the three studied islands. Rev. Biol. Trop. 64 (2): 667-681. Epub 2016 June 01.

Inter-site variation in allometry and wood density of Goupia glabra Aubl. in Amazonia / Variação entre-sítios na alometria e densidade da madeira de Goupia glabra Aubl. na Amazônia

Abstract The present study aims to compare the allometry and wood density of Goupia glabra Aubl. (Goupiaceae) in two different terra-firme sites in Amazonian forest. A total of 65 trees ≥ 10 cm DBH was sampled in both sites, with 39 trees in Nova Olinda do Norte (NOlinda, near the Amazon River) and 29 trees in Apuí (near the southern edge of the Amazon forest). Except for the relationship between DBH (diameter at breast height) and Ht (total height), allometric relationships for G.glabra differed significantly between sites. Apuí had lower intercept and greater slope for log10 (DBH) versus log10 (Hs – stem height), and, conversely, greater intercept and lower slope for log10 (DBH) versus log10 (Ch – crown height). The slope differed significantly between the sites for DBH versus Cd (crown diameter), with greater slope found for NOlinda. Mean basic wood density in Apuí was 8.8% lower than in NOlinda. Our findings highlight the variation in adaptive strategy of G. glabra due to environmental differences between sites. This is probably because of different canopy-understory light gradients, which result in differentiation of resource allocation between vertical and horizontal growth, which, in turn, affects mechanical support related to wood density. We also hypothesize that differences in soil fertility and disturbance regimes between sites may act concomitantly with light.

Resumo O presente estudo tem como objetivo comparar a alometria e a densidade da madeira de Goupia glabra em dois diferentes sítios de floresta de terra firme na Amazonia. Um total de 65 árvores com DAP ≥ 10 cm foi amostrado em ambos os sítios, sendo 39 árvores em Nova Olinda do Norte (NOlinda, próximo ao rio Amazonas) e 29 em Apuí (próximo à borda sul da Amazônia). Exceto para a relação entre o DBH (diâmetro a altura do peito) e a Ht (altura total), as relações alométricas para G. glabra diferiu significativamente entre os sítios. Apuí apresentou menor intercepto e maior inclinação para a relação log10 (DBH) versus log10 (Hs – altura do fuste) e, ao contrário, maior intercepto e menor inclinação para log10 (DBH) versus log10 (Ch – altura da copa). A inclinação diferiu significativamente entre os sítios para DBH versus Cd (diâmetro da copa), com maior inclinação encontrada para NOlinda. A densidade básica média da madeira in Apuí foi 8.8% menor do que em NOlinda. Os resultados deste estudo destacam a variação na estratégia adaptativa de G. glabra devido às diferenças ambientais entre os sítios. Isto é provavelmente consequência dos diferentes gradientes de luz o que resulta na diferenciação na alocação de recursos entre o crescimento vertical e horizontal o que, por sua vez, afeta o suporte mecânico relacionado à densidade da madeira. Nós também levantamos a hipótese de que as diferenças em termos de fertilidade e regimes de distúrbios entre os sítios podem agir concomitantemente com o regime de luz.

The effect of structural enrichment in hatchery tanks on the morphology of two neotropical fish species

Reared fish differ from wild fish in several aspects, including morphology, because they are adapted to captive conditions that are totally different from natural conditions. To minimize the influence of the hatchery environment on the morphology of fish, the use of environmental enrichment through the incorporation of natural designs in captivity, has been proposed. In the present study, we performed the physical structuring of fish farming tanks to verify the enrichment effect on the morphology of two species of neotropical fishes: Prochilodus lineatus and Brycon orbignyanus. Each species was subjected to four different treatments over two months: tanks with submersed logs, with artificial aquatic plants, with both structures and without any structure. Results showed that the structural enrichment had a strong effect on the morphology of the cultured fish, which varied with each species analyzed and with the type of structural complexity added to the tanks. There was an increase of morphological variability in the population of P. lineatus and an increase of the average length in the population of B. orbignyanus. This shows that the environmental enrichment is capable to induce morphological differentiation through phenotypic plasticity, probably generating phenotypes more adapted to exploiting a complex environment. Peixes cultivados diferem de peixes selvagens em vários aspectos, incluindo morfologia, pois são adaptados às condições de cativeiro, que são totalmente diferentes das condições naturais. Para minimizar a influência do meio de cultivo sobre a morfologia dos peixes, o enriquecimento ambiental, através da incorporação de 'designs' naturais em cativeiro, tem sido proposto. No presente estudo, foi realizada a estruturação física de tanques de piscicultura para verificar o efeito deste tipo de enriquecimento ambiental sobre a morfologia de duas espécies de peixes neotropicais: Prochilodus lineatus e Brycon orbignyanus. Cada espécie foi submetida ao longo de dois meses a quatro diferentes tratamentos: tanque com troncos submersos, tanque com plantas aquáticas artificiais, tanque com ambas as estruturas e tanque sem qualquer estrutura. Os resultados demonstraram que o enriquecimento estrutural teve forte efeito sobre a morfologia dos peixes cultivados, o que variou de acordo com a espécie analisada e com o tipo de complexidade estrutural adicionada aos tanques. Houve aumento da variabilidade morfológica na população de P. lineatus e aumento do comprimento médio na população de B. orbignyanus. Isto mostra que o enriquecimento do ambiente de cultivo é capaz de induzir a diferenciação morfológica através de plasticidade fenotípica, provavelmente gerando fenótipos mais adaptados à exploração de um ambiente complexo.

Respostas de plantas jovens Hymenaea courbaril L. (Fabaceae) à simulação de danos por herbívoros / Responses of young plants of Hymenaea courbaril L. (Fabaceae) to damages caused by herbivory simulation

Defesas induzidas em plantas são respostas morfológicas ou fisiológicas ativadas pela herbivoria que conferem algum grau de resistência a ataques subseqüentes. Este estudo descreve modificações em Hymenaea courbaril L. em resposta ao dano foliar artificial. Plantas jovens (n = 72) de seis plantas-mãe foram distribuídas entre dois grupos: dano artificial e controle. No primeiro par de folhas produzidas pelas plantas de cada grupo, após o tratamento, foram avaliados o número de estômatos, as espessuras do limbo e da nervura central foliares e as concentrações de nitrogênio e proteína. Foram também obtidas as biomassas relativas de raízes e da parte aérea e investigado se havia relação entre o grau de desenvolvimento da planta e a intensidade das respostas induzidas pelo dano. Plantas jovens submetidas ao dano apresentaram folhas com limbos mais espessos, o que pode ser considerado uma defesa induzida porque provavelmente reduz a palatabilidade foliar. Esta modificação induzida esteve associada a um custo energético, refletido na redução da taxa de crescimento da planta e na diminuição das dimensões da nervura foliar central. Variações na habilidade de cada planta responder ao tratamento efetuado indicam diferentes potenciais para a plasticidade fenotípica entre os genótipos estudados.

Induced plant defenses are morphological or physiological responses activated through herbivory that confer some degree of resistance to subsequent attacks. This study describes modifications in young plants of Hymenaea courbaril L. in response to artificial leaf damage. Young plants (n = 72) from six mother-plants were distributed among two groups: control and artificial damage. In the first pair of leaves produced by the plants in each group after the treatment, we assessed the number of stomata, the leaf lamina and the leaf midrib thickness and the concentrations of nitrogen and protein. We also evaluated the relative biomass of the young plants roots and shoots and investigated whether there was any relationship between the young plant degree of development and the intensity of the induced responses. The plants subjected to damage showed a thicker leaf lamina, that may be considered an induced response due to the leaf palatability probably reduction. This induced modification was associated with an energetic cost, indicated by the reduction of the young plants growth rate and by the decreased of the leaf midrib dimensions. Variability among young plants on the ability to respond to the treatment indicates different phenotypic plasticity potential among the studied genotypes.

Anatomia e ultraestrutura foliar de Ocimum gratissimum sob diferentes níveis de radiação luminosa / Leaf anatomy and ultrastructure of Ocimum gratissimum under different light radiation levels

Espécies vegetais são capazes de ajustar suas características fisiológicas, anatômicas e ultraestruturais aos fatores ambientais, como, por exemplo, a disponibilidade de radiação luminosa incidente. O objetivo deste estudo foi avaliar a influência de diferentes níveis de radiação luminosa na anatomia e ultraestrutura foliar de Ocimum gratissimum L. (Lamiaceae). As plantas foram cultivadas por 93 dias em quatro níveis de radiação fotossinteticamente ativa (20, 11, 7 e 4mol m-2 d-1). O incremento da intensidade de luz proporcionou aumento no espessamento dos parênquimas paliçádico e esponjoso e do limbo foliar, entretanto, a espessura da epiderme não foi alterada. Em relação aos aspectos ultraestruturais, verificou-se aumento no tamanho dos cloroplastos e grãos de amido e um aumento do empilhamento dos tilacoides com a redução da intensidade de luz. As variações anatômicas e ultraestruturais verificadas confirmam a plasticidade fenotípica dessa espécie em função da intensidade de radiação luminosa.

Plant species are able to adjust their physiological, anatomical and ultrastructural characteristics to changes in environmental factors, such as the availability of incident light. The objective of this study was to evaluate the influence of different light radiation levels on leaf anatomy and ultrastructure in plants of Ocimum gratissimum L. (Lamiaceae). Plants were grown for 93 days in four levels photosynthetic active radiation (FAR): 20, 11, 7 and 4mol m-2 d-1. The increase of light intensity resulted in increase of palisade and spongy parenchyma thickness and leaf blade. However, epidermal thickness was not changed. Regarding the ultrastructural aspects, there was an increase in the size of the chloroplasts and starch granules. However, there was an increase of the stacking of the thylakoids with reducing light intensity. Anatomical and ultrastructural changes confirm the phenotypic plasticity of this species as a function of changes in light intensity.

Phenotypic plasticity and ecotypic variations in growth and flowering time of Arabidopsis thaliana (L.) under different light and temperature conditions.

Four ecotypes of A. thaliana (L.) (Ct-1, Pf-0, Old-1 and Per-1) from low to high latitudes were grown under different light (300 mmol photon m-2s-1 and 150 mmol photon m-2s-1) and temperature (22 and 14 ºC) conditions to investigate their effects on phenotypic plasticity and ecotypic variations in plant growth and first flowering time. The results suggest that in A. thaliana low temperature decreases both phenotypic plasticity and ecotypic variations in first flowering time and total dry matter at final harvest under different light intensities. Relative growth rate is the most stable parameter of A. thaliana that is hardly affected by ecotype (no effect), light (no effect) or temperature (small effect) and this may one of the reason why A. thaliana is widely distributed on earth as a result of adaptations to different environments.