The chick embryo chorioallantoic membrane assay as a model for the study of angiogenesis / Ensaio da membrana corioalantóide de embrião de galinha como modelo para o estudo da angiogênese

Angiogenesis is a fundamental physiological process with strong implications in tissue homeostasis. Animal models helping to identify how angiogenesis is regulated are fundamental to answer many biological questions. Chick embryo chorioallantoic membrane (CAM) assay is one of the most employed methods to study angiogenesis. In this study we applied a scientometric approach to evaluate the employment of CAM assay in published articles. Temporal trends indicated that CAM assay was the preferred method to investigate angiogenesis over time. The publications had a significant number of citations and the impact factor of journals publishing articles is relevant for the scientific community. A total of 52 different research areas have articles published using this particular technique. Oncology is the research field in which CAM assay was mostly used. Accordingly, tumor-derived cell lines were the most frequent sample tested on CAM. We also identified that 73,6% of articles published used only CAM assay to answer questions concerning angiogenesis. We concluded that although the CAM assay is a classical approach, that does not need so much infrastructure and financial support to be performed, it is a well-accepted technique by the scientific community. In addition, this methodology has gain attention in scientific community because no pain is experienced by the chick and they are minor ethical concerns to employ this method. Moreover, this data can help researchers who are unfamiliar with the CAM assay to identify if this particular method is suitable for their research.

A angiogênese é um processo fisiológico fundamental com fortes implicações na homeostase tecidual. Modelos animais que ajudam a entender como a angiogênese é regulada, são fundamentais para responder a muitas questões biológicas. O ensaio de membrana corioalantóide de embrião de galinha (CAM) é um dos métodos mais empregados para estudar a angiogênese. Neste estudo foi aplicada uma abordagem cientométrica para avaliar o emprego do ensaio CAM em artigos científicos já publicados. Tendências temporais indicaram que o ensaio CAM foi o método mais usado para investigar a angiogênese ao longo do tempo. Os artigos científicos que usaram a metodologia CAM foram publicados em periódicos com significativos números de citações e fator de impacto. No total 52 diferentes áreas de conhecimento usaram a técnica CAM, sendo a oncologia o campo o qual produziu maior número de artigos usando essa metodologia. Consequentemente o material biológico mais testado foi as linhagens celulares tumorais. Também foi identificado que 73,6% dos artigos publicados utilizaram apenas o teste CAM para responder questões relacionadas à angiogênese. Pode se concluir que embora o ensaio CAM seja uma abordagem clássica, que não necessita de muita infraestrutura e apoio financeiro para ser realizado, é uma técnica bem aceita pela comunidade científica. Além disso, esta metodologia tem ganhado atenção na comunidade científica porque os animais testados não sofrem dor e por essa razão esse modelo experimental exige mínimas preocupações éticas. Além disso, esses dados podem ajudar os pesquisadores que não estão familiarizados com o ensaio CAM a identificar se esse método específico é adequado para sua pesquisa.

Environmental constraints structuring fish assemblages in riffles: evidences from a tropical stream

ABSTRACT Riffles are unique habitats regarding to assemblage structure. However, understanding how these assemblages respond to environmental variations in small spatial extents, as within a stream, is a challenge. We assess whether the quantitative structure and the trophic composition of fish assemblages vary predictably among stream riffles. We predict that the variation of environmental conditions will explain species abundance and trophic composition, with the latter presenting higher predictive power, since species would be filtered according to their traits (e.g. diet). Moreover, we expect that the low among-riffle dispersal limitation within a stream and the strong habitat filtering would result in lower importance of spatial variables in the structure of riffle fish assemblages. We tested these predictions by studying 18 riffles of a stream in the Central Brazil. Environmental variables, but not spatial ones, were the most important in explaining the variation in assemblages structure. Environmental variables explained a greater portion of the trophic structure variation (R2=0.62) than of abundance (R2=0.37), indicating that the variation on the trophic traits at community level are more predictable. These results also indicate that these assemblages are subject to environmental control, highlighting the importance of riffle characteristics in driving ecological processes within streams.

RESUMO Corredeiras são habitats singulares no que se refere à estrutura das suas assembleias. Entretanto, a compreensão sobre como essas assembleias respondem às variações ambientais em pequenas extensões espaciais, como dentro de um riacho, ainda é um desafio. Avaliamos se a estrutura quantitativa das assembleias de peixes, assim como a sua composição trófica variam previsivelmente entre corredeiras de riachos. Predizemos que a variação nas condições ambientais explicará a abundância das espécies, assim como a sua composição trófica, entretanto, com uma maior proporção da variação explicada para a segunda, já que as espécies seriam filtradas de acordo com seus atributos (e.g. dieta). Além disso, esperamos que a pequena limitação para a dispersão entre as corredeiras de um mesmo riacho, associada à forte filtragem ambiental, resultaria em uma menor importância de variáveis espaciais na estruturação das assembleias de corredeiras. Para testar essas predições, estudamos 18 corredeiras de um rio do Brasil Central. As variáveis ambientais, e não as espaciais, foram mais importantes para explicar a variação na estrutura das assembleias. As variáveis ambientais explicaram uma maior proporção da variação da composição trófica (R2=0,62), em comparação com a abundância (R2=0,37), indicando maior previsibilidade na variação dos atributos relacionados a dieta em nível de comunidade. Esses resultados também indicam que essas assembleias são sujeitas a forte controle ambiental, destacando a importância das características desses habitats nos processos ecológicos dentro dos riachos.

An estimate of the potential number of mayfly species (Ephemeroptera, Insecta) still to be described in Brazil

ABSTRACTThis study reviewed the data on the Brazilian Ephemeroptera, based on the studies published before July, 2013, estimated the number of species still to be described, and identified which regions of the country have been the subject of least research. More than half the species are known from the description of only one developmental stage, with imagoes being described more frequently than nymphs. The Brazilian Northeast is the region with the weakest database. Body size affected description rates, with a strong tendency for the larger species to be described first. The estimated number of unknown Brazilian species was accentuated by the fact that so few species have been described so far. The steep slope of the asymptote and the considerable confidence interval of the estimate reinforce the conclusion that a large number of species are still to be described. This emphasizes the need for investments in the training of specialists in systematics and ecology for all regions of Brazil to correct these deficiencies, given the role of published papers as a primary source of information, and the fundamental importance of taxonomic knowledge for the development of effective measures for the conservation of ephemeropteran and the aquatic ecosystems they depend on.

The state of global scientific literature on chlorophyll-A / O estado da arte da literatura científica global sobre clorofila-A

Chlorophyll is a green pigment common to all photosynthetic cells of autotrophic organisms in aquatic or terrestrial environments. Techniques used to quantify this pigment include fluorescence, UV spectrophotometer, chromatography, HPLC, and remote sensing. Determination of the photosynthetic pigment chlorophyll - a (Chl-a), has been used widely in many areas of science. The present study investigated the state of the global scientific literature on Chl-a, determining the countries, approaches, and environments where Chl-a has been studied and the geographic scale used. To obtain this scientometric information, we conducted a study from the Scopus database over a 21-year period from 1990 through 2011. This period saw significant increases in the number of publications (r=0.84 and P< 0.001), different journals where publications appeared (160 journals), major papers with a multidisciplinary character, and a predominance of descriptive approaches with studies conducted in aquatic and marine habitats at a regional scale. The country with the highest number of publications was China (21.64% of total papers; location of study), and the USA had the highest number of authors (19.52% of total papers). The main determining factor for publications was socioeconomic (according to model selection criteria; AIC). This study highlight the multidisciplinary use of Chl-a, and may give some directions to new studies about this pigment.

A clorofila é um pigmento verde, comum em todas as células fotossintéticas de organismos autotróficos, de ambientes aquáticos ou terrestres. As técnicas mais utilizadas para quantificar esse pigmento são a fluorescência, a espectrofotometria de UV, a cromatografia HPLC e o uso de sensores remotos. Assim, a determinação do pigmento fotossintético chlorofila-a (Chl-a), tem sido utilizada amplamente em diversas áreas da ciência. Portanto, o objetivo deste trabalho foi investigar o estado da arte da literatura científica para o pigmento fotossintetizante clorofila-a, determinando os países de estudo, os fatores socioeconômicos- ambiental que estão ligados ao estudo de clorofila ­a, abordagens utilizadas, e ainda, os ambientes estudados, a escala geográfica e as revistas. Para obter tais informações realizou-se um estudo cienciométrico, a partir da base de dados Scopus, numa escala temporal de 21 anos (entre 1990 e 2011). Os padrões encontrados para as pesquisas com Chl-a são o aumento temporal de publicações (r=0.84 and P<0.001), a diversidade de revistas que publicaram estudos sobre o assunto (160 revistas), maior número de publicações com caráter multidisciplinar, predomínio de estudos com abordagens descritivas realizados em ambientes aquáticos e marinhos e estudos em escala geográfica regional. A China foi o país mais estudado com 21,64% do total de artigos publicados, e os estadunidenses lideraram com o maior número de publicações sobre este assunto (19,52% do total de artigos publicados). Utilizando o critério de seleção de modelos de Akaike observou-se que as publicações são impulsionadas pelo fator socioeconômico PIB. Este estudo demonstrou o uso multidisciplinar da Chl-a e pode indicar algumas direções para novos estudos com esse pigmento.

Tendências na literatura científica global sobre o biodiesel: uma análise cienciométrica / Trends in global scientific literature about biodiesel: a scientometrics analysis

O combustível fóssil dá sinais de esgotamento das suas reservas além de afetar o meio ambiente devido à poluição decorrente de sua queima. Surgiu assim um novo desafio: encontrar um combustível substituto que seja renovável e que seja menos poluente. O biodiesel surgiu como potencial substituto do combustível fóssil, por ser oriundo de várias matérias primas, reduzir o impacto ambiental gerado por poluição e ainda trazer vários benefícios sociais. Porém essa tecnologia é nova e ainda precisa ser aperfeiçoada. Vários trabalhos científicos vêm surgindo com o intuito de trazer melhoria para o biodiesel. Por meio da Cienciometria é possível saber a tendência de pesquisa desses trabalhos, sendo este fato importante para a sociedade acadêmica, para que possam ser realizados novos estudos de biodiesel. Sendo assim, objetivou-se neste trabalho fazer uma análise cienciométrica do biodiesel. O banco de dados utilizado foi o "SciVerseScopus". Foi realizada uma busca de todos os trabalhos que possuía no título a palavra biodiesel*. Os trabalhos foram analisados a partir de 1993, primeiro ano de registro para o termo, até 2010. As seguintes informações foram levantadas: a)Ano de publicação, b)Tipo de trabalho, c)Tipo do periódico em que o trabalho foi publicado, d)Nome do periódico em que o trabalho foi publicado, e)Área de concentração, f)Palavras-chave, g)Idioma, h)País de publicação, e i)Matéria prima utilizada para a obtenção do biodiesel estudado em trabalhos brasileiros. De uma forma geral os trabalhos analisados acompanham as tendências mundiais de produção e consumo do biodiesel, mostrando-se importantes para o aperfeiçoamento desta tecnologia.

Fossil fuel is showing signs of depletion of its reserves and affect the environment due to pollution from burning. Thus emerged a new challenge: to find a substitute fuel that is renewable and less polluting. Biodiesel has emerged as a potential substitute for fossil fuel, for it comes from various raw materials, reduce the environmental impact of pollution and also bring many benefits. However this technology is new and still needs to be improved. Several scientific studies have emerged in order to bring about improvement for biodiesel. Through scientometrics is possible to know the trend of research work, which is indeed important for the academic society, that may be new studies of biodiesel. Thus, this study aimed to make a scientometric analysis of biodiesel. The database used was the "SciVerseScopus." We performed a search of all studies that had biodiesel* in the title. The studies were analyzed from 1993, the first year of registration for the term until 2010. The following information was obtained: a) Year of publication, b) type of study, c) Type of the journal where the paper was published, d) name of journal in which the study was published, e) Area of concentration, f) keywords, g) Language, h) Country of publication, i) Raw materials used to obtain biodiesel studied in Brazilian studies. In general the studies analyzed follow world trends in production and consumption of biodiesel, being important for the improvement of technology. New jobs scientometrics of biodiesel can be made taking into account their specific characteristics.

Variação temporal da comunidade fitoplanctônica em lagos urbanos eutróficos / Temporal variation of the phytoplankton community in eutrophic urban lakes

O objetivo desse trabalho foi averiguar a mudança sazonal e o sincronismo temporal de atributos da comunidade fitoplanctônica (diversidade e a densidade) de quatro reservatórios urbanos eutróficos (lago do Jardim Botânico, lago do parque Vaca Brava, lago das Rosas e lago do bosque dos Buritis) do município de Goiânia, Estado de Goiás. A diversidade foi estimada pelo índice de Shannon-Winner (H') e a densidade foi pelo método de Utermöhl. Todos os quatro lagos apresentaram elevada diversidade fitoplanctônica, variando de H' = 0,97 (bosque dos Buritis) a H' = 4,29 (lago do Jardim Botânico), além disso, a diversidade foi significativamente distinta entre os quatro lagos estudados (F = 4,74; p < 0,001, n = 4). A densidade fitoplanctônica foi elevada, sendo registrada ocorrência de florações de Cyanophyceae (lago do bosque dos Buritis) e Chrysophyceae (lago do Jardim Botânico). Os quatro lagos apresentaram baixo sincronismo temporal da densidade e diversidade da comunidade fitoplanctônica ou até mesmo comunidade fitoplanctônicas não-sincrônicas e, além disso, a análise de correspondência canônica (ACC) evidenciou diferenças na estrutura das comunidades entre os lagos, e o lago do Jardim Botânico apresentou uma comunidade fitoplanctônica distinta dos demais lagos, além disso, os demais lagos apresentaram comunidades distintas em pelo menos algum período de amostragem. Dessa forma, os resultados demonstraram a importância de fatores locais na estrutura da comunidade fitoplanctônica, como características limnológicas, geomorfológicas e paisagísticas dos lagos.

The aim of this study was to investigate the seasonal changes and temporal synchrony of phytoplankton community attributes (diversity and density) at four eutrophic urban reservoirs (Jardim Botânico lake, Vaca Brava Park lake, Rosas lake and Bosque dos Buritis lake) in the city of Goiânia, Goiás State. Phytoplankton diversity was estimated by the Shannon-Winner (H') index and phytoplankton density by the Utermöhl method. All lakes presented high phytoplankton diversity, ranging from H' = 0.97 (Bosque dos Buritis) to H' =4.29 (Jardim Botânico). The phytoplankton diversity of the four lakes was significantly different (F = 4.74; p < 0,001. n=4), and phytoplankton density was high, with bloom of Cyanophyceae (Bosque dos Buritis) and Chrysophyceae (Jardim Botânico). The four lakes presented low or absent synchronic phytoplankton communities (density and diversity attributes); moreover, Canonical Correspondence Analysis (CCA) also showed that the lakes presented different phytoplankton community structures, especially Jardim Botanico, which evidenced most different phytoplankton community structure. Furthermore, the other lakes presented different phytoplankton communities over at least one sampling period. These results demonstrated the importance of local factors in the structure of the phytoplankton community, such as limnologic and geomorphologic characteristics.

The three phases of the ensemble forecasting of niche models: geographic range and shifts in climatically suitable areas of Utetheisa ornatrix (Lepidoptera, Arctiidae) / As três fases da projeção combinada de modelos de nicho: distribuição geográfica e deslocamento de áreas climaticamente adequadas para Utetheisa ornatrix (Lepidoptera, Arctiidae)

Species' geographic ranges are usually considered as basic units in macroecology and biogeography, yet it is still difficult to measure them accurately for many reasons. About 20 years ago, researchers started using local data on species' occurrences to estimate broad scale ranges, thereby establishing the niche modeling approach. However, there are still many problems in model evaluation and application, and one of the solutions is to find a consensus solution among models derived from different mathematical and statistical models for niche modeling, climatic projections and variable combination, all of which are sources of uncertainty during niche modeling. In this paper, we discuss this approach of ensemble forecasting and propose that it can be divided into three phases with increasing levels of complexity. Phase I is the simple combination of maps to achieve a consensual and hopefully conservative solution. In Phase II, differences among the maps used are described by multivariate analyses, and Phase III consists of the quantitative evaluation of the relative magnitude of uncertainties from different sources and their mapping. To illustrate these developments, we analyzed the occurrence data of the tiger moth, Utetheisa ornatrix (Lepidoptera, Arctiidae), a Neotropical moth species, and modeled its geographic range in current and future climates.

A distribuição geográfica das espécies tem sido considerada como a unidade básica em macroecologia e biogeografia, mas ainda há dificuldades em mensurá-la de forma adequada, por diferentes razões. Há cerca de 20 anos atrás, os pesquisadores começaram a utilizar dados locais da ocorrência das espécies para estimar essas distribuições utilizando modelos de nicho ecológico. Entretanto, ainda há uma série de problemas na avaliação dos modelos e em suas aplicações, e uma das soluções é utilizar um consenso de diferentes modelos, projeções climáticas, cenários de emissão e combinação de variáveis, que são fontes de incerteza durante o processo de modelagem de nicho. Neste artigo nós discutimos essa abordagem de consenso e a dividimos em três fases, com níveis crescentes de complexidade. A Fase I é simplesmente a combinação de mapas e a obtenção e interpretação de um único mapa de consenso. A Fase II envolve a descrição das diferenças entre os mapas utilizando técnicas de análise multidimensional, enquanto que a Fase III consiste em analisar quantitativamente e mapear a magnitude relativa das diferentes fontes de incerteza. A fim de ilustrar essa abordagem, nós analisamos dados de ocorrência de Utetheisa ornatrix (Lepidoptera, Arctiidae), uma mariposa distribuída na região Neotropical, modelando sua distribuição geográfica com base em dados climáticos atuais e projeções de mudança climática.

Modeling body size evolution in Felidae under alternative phylogenetic hypotheses

The use of phylogenetic comparative methods in ecological research has advanced during the last twenty years, mainly due to accurate phylogenetic reconstructions based on molecular data and computational and statistical advances. We used phylogenetic correlograms and phylogenetic eigenvector regression (PVR) to model body size evolution in 35 worldwide Felidae (Mammalia, Carnivora) species using two alternative phylogenies and published body size data. The purpose was not to contrast the phylogenetic hypotheses but to evaluate how analyses of body size evolution patterns can be affected by the phylogeny used for comparative analyses (CA). Both phylogenies produced a strong phylogenetic pattern, with closely related species having similar body sizes and the similarity decreasing with increasing distances in time. The PVR explained 65% to 67% of body size variation and all Moran's I values for the PVR residuals were non-significant, indicating that both these models explained phylogenetic structures in trait variation. Even though our results did not suggest that any phylogeny can be used for CA with the same power, or that ôgoodõ phylogenies are unnecessary for the correct interpretation of the evolutionary dynamics of ecological, biogeographical, physiological or behavioral patterns, it does suggest that developments in CA can, and indeed should, proceed without waiting for perfect and fully resolved phylogenies.

A review of techniques for spatial modeling in geographical, conservation and landscape genetics

Most evolutionary processes occur in a spatial context and several spatial analysis techniques have been employed in an exploratory context. However, the existence of autocorrelation can also perturb significance tests when data is analyzed using standard correlation and regression techniques on modeling genetic data as a function of explanatory variables. In this case, more complex models incorporating the effects of autocorrelation must be used. Here we review those models and compared their relative performances in a simple simulation, in which spatial patterns in allele frequencies were generated by a balance between random variation within populations and spatially-structured gene flow. Notwithstanding the somewhat idiosyncratic behavior of the techniques evaluated, it is clear that spatial autocorrelation affects Type I errors and that standard linear regression does not provide minimum variance estimators. Due to its flexibility, we stress that principal coordinate of neighbor matrices (PCNM) and related eigenvector mapping techniques seem to be the best approaches to spatial regression. In general, we hope that our review of commonly used spatial regression techniques in biology and ecology may aid population geneticists towards providing better explanations for population structures dealing with more complex regression problems throughout geographic space.