Minimalist revision of Mesochorus Gravenhorst, 1829 (Hymenoptera: Ichneumonidae: Mesochorinae) from Área de Conservación Guanacaste, Costa Rica, with 158 new species and host records for 129 species / Revisión minimalista de Mesochorus Gravenhorst, 1829 (Hymenoptera: Ichneumonidae: Mesochorinae) del Área de Conservación Guanacaste, Costa Rica, con 158 especies nuevas y registros de hospedantes para 129 especies

Introduction: Species of Mesochorus are found worldwide and members of this genus are primarily hyperparasitoids of Ichneumonoidea and Tachinidae. Objectives: To describe species of Costa Rican Mesochorus reared from caterpillars and to a lesser extent Malaise-trapped. Methods: The species are diagnosed by COI mtDNA barcodes, morphological inspection, and host data. A suite of images and host data (plant, caterpillar, and primary parasitoid) are provided for each species. Results: A total of 158 new species of Mesochorus. Sharkey is the taxonomic authority for all. Conclusions: This demonstrates a practical application of DNA barcoding that can be applied to the masses of undescribed neotropical insect species in hyperdiverse groups.

Introducción: Las especies de Mesochorus se encuentran en todo el mundo y los miembros de este género son principalmente hiperparasitoides de las familias Ichneumonoidea y Tachinidae. Objetivos: Describir las especies de Mesochorus costarricenses obtenidas de orugas y en menor medida por trampas Malaise. Métodos: Las especies se diagnosticaron mediante el uso de código de barra molecular por COI del ADNmt, inspección morfológica y datos del huésped. Se proporciona un conjunto de imágenes y datos de los huéspedes (planta, oruga y parasitoide primario) para cada especie. Resultados: Se encontró un total de 158 nuevas especies de Mesochorus. Sharkey es la autoridad taxonómica para todas las especies. Conclusiones: Se demuestra una aplicación práctica del código de barras de ADN que se puede aplicar a grandes cantidades de especies de insectos neotropicales no descritas para grupos hiperdiversos.

Actividades enzimáticas en aislamientos bacterianos de tractos digestivos de larvas y del contenido de pupas de Automeris zugana y Rothschildia lebeau (Lepidoptera: Saturniidae)

Enzymatic activities of bacteria isolated from the digestive tract of caterpillars and the pupal content of Automeris zugana and Rothschildia lebeau (Lepidoptera: Saturniidae). The enzymatic activities of bacteria isolated from the digestive tracts of caterpillars and the pupal contents of Automeris zugana and Rothschildia lebeau was studied. This digestive tract represents an extreme microenvironment due to its high pH and presence of antimicrobial substances secreted by the insect or derived from ingested plant tissue. At the same time, it contains large amounts of nutrient-rich food, for which microbes may compete among themselves and with the caterpillar. There is little information about the microbiota associated with tropical caterpillar guts, although bacteria from different genera have been isolated from gut and pupae samples. The study of the enzymatic activities generated by these organisms constitutes a starting point to understand their metabolic and physiological relationships with their hosts, and to find enzymes that have potential biotechnological applications. In this study we evaluated several enzymatic activities in two collections of bacteria isolated from caterpillar guts and pupae of the tropical lepidopteran species A. zugana and R. lebeau. Bacteria grown under aerobic conditions were tested for an array of enzymes, including gelatinases, caseinases, lipases, esterases, cellulases, xylanases, amylases and chitinases. Both collections displayed similar patterns of enzymatic activity. No isolate showed activity for all enzymatic tests, but as a whole, at least some bacteria in each collection were able to degrade each substrate tested. Isolates with the same taxonomic identification obtained from caterpillar guts and pupae had almost the same enzymatic activities. In both collections, it was possible to group bacterial isolates according to their enzyme activity pattern. In addition to a heterogeneous ensemble of isolates exhibiting two or less enzymatic activities, there were two groups with at least five activities that showed an apparent specialization for the substrates they were able to use. The first consisted exclusively of isolates of the family Enterobacteriaceae, which were positive for lipolytic and chitinolytic activities, but completely lacked amylasic, cellulolytic and xylanolytic activities. The second group, composed mainly of Gram-positive rods, exhibited the opposite pattern: they were positive for amylasic, cellulolytic and xylanolytic activities, lacked chitinolytic activity and had few isolates with lipolytic activity. This work forms the foundation for future research to explore the biotechnological potential of bacterial isolates from caterpillar guts. Rev. Biol. Trop. 55 (2): 401-415. Epub 2007 June, 29.

El tracto digestivo de orugas constituye un microambiente extremo, debido a su elevado pH y presencia de sustancias antimicrobianas secretadas por el insecto o derivadas del tejido vegetal ingerido. Al mismo tiempo, el intestino alberga gran cantidad de alimento, por el cual los microorganismos presentes podrían competir entre sí y con su hospedero. Existe poca información sobre la microbiota asociada con el intestino de orugas tropicales, aunque se ha demostrado la presencia de bacterias de diversos géneros tanto en el intestino como en el interior de pupas. El estudio de las actividades enzimáticas de estos microorganismos constituye un punto de partida en la comprensión de la posible relación metabólica y fisiológica que establecen con sus hospederos, a la vez que permite investigar enzimas con potenciales aplicaciones biotecnológicas. En este trabajo se evaluó la presencia de actividades gelatinolítica, caseinolítica, esterásica, lipolítica, quitinolítica, amilásica, celulolítica y xilanolítica en dos colecciones de aislamientos bacterianos provenientes de tractos digestivos de orugas y de pupas de los lepidópteros Automeris zugana y Rothschildia lebeau. Se utilizaron ensayos bioquímicos tradicionales para detectar enzimas secretadas en condiciones aerobias, en las que ambas colecciones exhibieron un comportamiento enzimático similar. Ningún aislamiento produjo un resultado positivo en todas las pruebas, pero como conjunto ambas colecciones fueron capaces de utilizar todos los sustratos evaluados. Los aislamientos obtenidos de pupas presentaron prácticamente las mismas actividades que sus homólogos provenientes de intestinos. En ambas colecciones fue posible agrupar los aislamientos de acuerdo con su patrón de producción de enzimas. Además de un conjunto heterogéneo de aislamientos poco activos (dos o menos actividades), se destacan dos grupos muy activos (al menos cinco actividades), que manifiestan una aparente especialización en los sustratos que utilizan. El primero de ellos está constituido exclusivamente por miembros de la familia Enterobacteriaceae, los cuales exhibieron un alto porcentaje de positividad en actividades lipolítica y quitinolítica, pero no demostraron la expresión de las actividades amilásica, celulolítica ni xilanolítica. El segundo grupo, formado en su gran mayoría por bacilos Gram-positivos, presenta la situación opuesta: alta positividad en actividades amilásica, celulolítica y xilanolítica, no detección de actividad quitinolítica y pocos aislamientos con actividad lipolítica. Este trabajo pretende ser la base de futuras investigaciones que exploren el potencial biotecnológico de aislamientos bacterianos provenientes del tracto digestivo de orugas.

Bacillus thuringiensis in caterpillars and associated materials collected from protected tropical forests in northwestern Costa Rica

Bacillus thuringiensis (Bt) synthesizes crystalline inclusions that are toxic to caterpillars (Lepidoptera) and other orders of invertebrates. Materials associated with 37 caterpillars from 16 species, collected while feeding on 15 different species of host plants in dry, cloud and rain forests located in the Area de Conservación Guanacaste in northwestern Costa Rica, were examined for the presence of Bt. From a total of 101 derived samples, 25 Bt isolates were cultured: 56% from host plant leaves, 8% from caterpillar guts and 36% from caterpillar fecal pellets. Bt was isolated from at least one sample in 38% of the systems constituted by the food plant, gut and fecal pellets corresponding to a single caterpillar. Four different morphologies of crystalline inclusions were observed, with bipyramidal and irregular crystal morphologies being the most prevalent.

Bacillus thuringiensis (Bt) sintetiza inclusiones cristalinas que resultan tóxicas para algunas larvas de lepidópteros y otros órdenes de invertebrados. Su presencia fue examinada en materiales asociados a 37 orugas de mariposas de 16 especies, las cuales fueron colectadas mientras se alimentaban en 15 especies diferentes de plantas hospederas en bosques secos, nubosos y húmedos localizados dentro del Área de Conservación Guanacaste (ACG) en el noroeste de Costa Rica. A partir de un total de 101 muestras se obtuvo 25 aislamientos de Bt: 56% a partir de material foliar de las plantas hospederas, 8% a partir del contenido intestinal de las larvas y 36% a partir de sus excrementos. Esta bacteria fue cultivada a partir de al menos uno de los 3 diferentes tipos de muestra asociados a una oruga particular (planta hospedera, intestino, excremento) en 38% de los casos posibles. En la colección de aislamientos obtenida se observaron cuatro morfologías de inclusiones cristalinas, siendo aquellas bipiramidales e irregulares las más prevalentes.

Does a polyphagous caterpillar have the same gut microbiota when feeding on different species of food plants

We used classical culture techniques to explore gut bacteria and changes associated with dietary change in the highly polyphagous, tropical caterpillar Automeris zugana (Saturniidae). Fifty-five third instar wild-caught sibs feeding on Annona purpurea (Annonaceae) in the Area de Conservación Guanacaste (ACG) in northwestern Costa Rica were divided into eight groups. Each of seven groups was reared to the ultimate instar on another species of food plant normally used by A. zugana. Some pupae were also analyzed for the presence of bacteria. Aerobic bacterial cultures were obtained from all 33 caterpillar guts and the eight pupae inventoried. There was no clear pattern in species composition of cultivated bacteria among the eight diets, and each caterpillar on a given food plant carried only a small fraction of the total set of species isolated from the set of caterpillars feeding on that food plant. Taken as a whole, the larvae and pupae contained 22 species of cultivable bacteria in 12 genera. Enterobacter, present in 81.8 of the samples, was the genus most frequently isolated from the caterpillars, followed by Micrococcus and Bacillus. Bacillus thuringiensis was isolated from 30.3 of the dissected caterpillars, but found in caterpillars feeding on only half of the species of food plants.