Interaction between ants and seeds of Mabea fistulifera Mart. (Euphorbiaceae)

Neste trabalho avaliou-se a interação mirmecocórica entre formigas e sementes de Mabea fistulifera Mart. (Euphorbiaceae). Os estudos de laboratório foram realizados no Insetário do Departamento de Biologia Animal, Universidade Federal de Viçosa (UFV), no Laboratório de Análises de Sementes no Setor de Silvicultura do Departamento de Engenharia Florestal, UFV e no LASA - Laboratório de Análises e Sínteses de Agroquímicos do Departamento de Química, UFV. Já os de campo foram realizados em fragmentos florestais no Município de Viçosa-MG. Primeiramente, investigou-se a interação entre operárias de Atta e Acromyrmex e sementes de M. fistulifera e o efeito dessa interação na germinação dessas sementes. Quatro colônias de Atta sexdens rubropilosa e quatro de Acromyrmex subterraneus subterraneus foram escolhidas e sementes frescas foram oferecidas para avaliar a interação semente- formiga. Aquelas que foram manipuladas pelas operárias foram usadas no teste de germinação, onde quatro tratamentos foram considerados (sementes manipuladas por Atta; sementes manipuladas por Acromyrmex; sementes limpas e sementes frescas). Realizou-se também um levantamento em campo das espécies que poderiam interagir com as sementes e dessas quais poderiam transportá-las. Uma análise química do elaiosoma das sementes foi realizada, a fim de identificar o(s) composto(s) que compõem esse apêndice. Todas as sementes oferecidas às formigas, tanto no laboratório quanto no campo, foram manipuladas pelas formigas e tiveram seus elaiosomas removidos. A manipulação dessas sementes por operárias de Atta acarretou um aumento da sua taxa de germinação. Foram encontradas dezesseis espécies de formigas interagindo com as sementes de M. fistulifera, sendo cinco, de fato, dispersoras, já que transportaram efetivamente as sementes; e nove espécies foram, pela primeira vez, relatadas interagindo com sementes. A taxa de remoção destas pelas formigas foi de 85 a 97%. Na análise química, o elaiosoma de M. fistulifera apresentou amplo alcance de padrões de ácidos graxos, sendo o triacilglicerídeos o mais abundante. Ficou caracterizada uma importante interação mutualística entre a planta e as formigas. A planta se beneficia com a dispersão secundária de suas sementes em locais favoráveis para o seu estabelecimento e germinação, enquanto que as formigas adquirem uma fonte extra de recurso alimentar.This work evaluated the myrmecochory interaction between ants and seeds of Mabea fistulifera Mart. (Euphorbiaceae). The laboratory studies were conducted at the Insectary of the Animal Biology Department, Federal University of Viçosa, UFV – MG, at the Silvicultura Seed Analyses Laboratory of the Forestry Department of the same University and at the LASA – Agrochemistry Analyses and Syntheses Laboratory of the Chemistry Department (UFV). Field work was conducted in forests fragments situated in Viçosa, MG. Firstly, the interaction between workers of Atta and Acromyrmex and seeds of M. fistulifera was investigated. The interaction effect on seed germination was also evaluated. Four nests of Atta sexdens rubropilosa and four of Acromyrmex subterraneus subterraneus were chosen and fresh seeds were offered in the study of ant-seed interaction. Those seeds that were manipulated by workers were used on the germination tests. Four treatments were performed (seeds manipulated by Atta; seeds manipulated by Acromyrmex; clean seeds and fresh seeds). Field work was carried out to identify the ant species which interact with the seeds and which transported them. A chemical analysis of elaiosome seeds was conducted, to identify the components of this structure. All seeds offered to ants, in laboratory or in the field were manipulated by ants and had the elaiosomes removed. The manipulation of this seeds for workers of the Atta resulted an increase on their germination rate. Sixteen species of ants interacted with the seeds of M. fistulifera; five were in fact, dispersing agents because they effectively transported these seeds and nine species are reported for the first time as interacting with seeds. Seed removal rate was from 85 to 97%. In the chemical analyses, the elaiosome of M. fistulifera presented a broad range of fatty acid patterns. The triacylglycerols were the major components. An important mutualism interaction was observed between the plant and the ants, in which ants use nutritionally valuable elaiosome as food, and disperse plant seeds in the process.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológic

Interaction between ants and seeds, with emphasis in the leafcutting ants

Dispersão de semente por formigas (mirmecocoria) é importante para muitas espécies de plantas. Formigas respondem a estímulos externos promovidos por um apêndice (elaiosoma) rico em lipídeos, ligado à semente, transportando as sementes para seus ninhos, onde o apêndice é removido e utilizado como alimento. Neste trabalho foram investigados o comportamento e os aspectos ecológicos da interação entre formigas e sementes diplocórica e mirmecocórica. Parte dos experimentos foi realizada em laboratório e parte no campo. Os testes em laboratório foram executados no Insetário do Departamento de Biologia Animal Entomologia, UFV. Exrimentos de campo foram realizados em áreas de pasto e fragmentos florestais no Município de Viçosa, MG, Brasil, e a última parte realizada em área de pasto e fragmento florestal na Reserva Edwin S. George nos Estados Unidos. Inicialmente foi investigado o papel de voláteis produzidos pelo elaiosoma de sementes de Mabea fistulifera (Euphorbiaceae) na atração de formigas (Atta sexdens rubropilosa e Atta bisphaerica), com a utilização da técnica de olfatômetro em laboratório. Em seguida, em campo, também foi investigada a atratividade de iscas à base de elaiosoma, iscas comerciais, isca de capim e isca de elaiosoma-capim, com as mesmas espécies de formigas já mencionadas. No olfatômetro, as formigas foram atraídas por voláteis das sementes com elaiosoma e pelo odor das iscas comerciais quando ar foi oferecido como fonte alternativa. Operárias de A. sexdens rubropilosa preferiram voláteis de iscas comerciais a iscas de elaiosoma, enquanto A. bisphaerica preferiuos de iscas de capim-elaiosoma. No campo, A. sexdens rubropilosa transportou mais a isca comercial do que a de elaiosoma. Contudo A. bisphaerica coletou ambas as iscas na mesma proporção. Operárias desta espécie coletaram mais a isca feita da combinação capim- elaiosoma. Foi concluído que voláteis do elaiosoma de sementes foram atrativos para as formigas, e também que compostos do elaiosoma têm potencial para serem utilizados na confecção de iscas. A segunda parte dos trabalhos foi responder a seguinte pergunta: Por que operárias de A. sexdens rubropilosa transportam sementes com elaiosoma se apenas o apêndice é usado? Três experimentos de comportamento de formigas com sementes de M. fistulifera foram realizados em laboratório: no primeiro teste, sementes livres foram oferecidas na arena dos formigueiros de A. sexdens rubropilosa. No segundo teste, sementes coladas foram oferecidas. No terceiro teste, as sementes foram exploradas pelas operárias da formiga cortadeira com a presença de duas espécies invasoras, Pheidole sp. (competidora) e Solenopsis invicta (predadora). Operárias de A. sexdens rubropilosa não competiram pelas sementes na presença das espécies invasoras. A presença dessas invasoras influenciou no tempo de exploração, corte e transporte das sementes pelas formigas cortadeiras. A remoção do elaiosoma foi feita essencialmente pelas operárias mínimas dentro da colônia. Operárias de A. sexdens rubropilosa coletam sementes com elaiosoma porque este comportamento foi mais rápido e eficiente, significando uma melhor decisão durante o forrageamento. Na terceira e última parte avaliou-se a taxa de remoção de sementes em dois estágios sucessionais; pasto abandonado com regeneração arbustiva e floresta secundária, tanto em ambientes tropicais, quanto em áreas temperadas. Também foi objetivo chamar a atenção do importante papel que as formigas podem exercer nestes ambientes. Assim sendo, responder as seguintes perguntas foi o alvo principal deste último trabalho: (1) quais espécies de formigas interagem com as sementes? E (2) como esses insetos se comportam em relação às sementes? As seguintes hipóteses também foram testadas: (1) As formigas dispersam mais sementes na floresta do que o fazem em pasto abandonado, (2) formigas remoem mais sementes do que vertebrados e (3) os efeitos dos períodos diurno e noturno influenciam a taxa de remoção de sementes por formigas. Foram escolhidas duas áreas de estudo. Uma de clima tropical (Acamari), Brasil; e a outra de clima temperado foi a Reserva Edwin S. George Reserve (ESGR), USA. Em ambas as áreas de estudo, as pesquisas foram conduzidas em dois habitas, floresta secundária e pasto abandonado. No Acamari trabalhou-se com sementes de M. fistulifera (Euphorbiaceae) e na ESGR com sementes de Sanguinaria canadensis (Papaveraceae). Nas áreas em estudo, para determinar quais formigas interagiram com as sementes, foram registradas todas as interações formigas-semente observadas ao longo de um transecto de 250 m. Para comparar a remoção de sementes por formigas e vertebrados nas duas áreas (floresta e pasto abandonado), foram estabelecidos dois transectos paralelos de 500 m em cada área. Nos experimentos foram utilizadas gaiolas de arame (15 x 15 x 10 cm; 1,5 cm mesh) que tinham por objetivos evitar que roedores e pássaros coletassem as sementes, porém permitindo livre acesso às formigas. Foi observado que, diferentes espécies de formigas interagem com as sementes de M. fistulifera e S. canadensis. Cada espécie de formiga tratou as sementes de diferentes maneiras. Elas efetivamente dispersaram as sementes de S. canadensis, na mesma taxa, tanto na floresta quanto no pasto abandonado, mas as sementes de M. fistulifera foram mais removidas no habitat floresta. A contribuição de vertebrados na remoção de sementes é bastante expressiva na área tropical. No entanto, nessas áreas, a contribuição dada pelas formigas é também relativamente importante. O período do dia influenciou na taxa de remoção somente na área tropical, sendo maior no período noturno. Sementes mirmecocóricas típicas são relativamente mais coletadas que as diplocóricas. O estudo e entendimento da mirmecocoria têm se tornado ferramenta importante para o entendimento da dinâmica de estabelecimento de muitas comunidades de plantas. Esta ferramenta poderá ser utilizada para o entendimento dos processos de sucessão em ambientes em recuperação.Seed dispersal by ants (myrmecochory) is important for many species of plants. Ants respond to the external stimulations promoted by an appendage (elaiosome) rich in lipids, attached on to the seed, by carrying the seeds to their nests, where the appendage is removed and used as food. In this work the behavioral and ecological aspects of the interaction between ants and seeds were investigated. Part of the experiments was carried out in laboratory and part in the field. The tests in laboratory were executed in the Insectary of the Department of Animal Biology - Entomology, UFV. Field experiments were conducted in areas of old field and forest fragments in the City of Viçosa, MG, Brazil, and in the Edwin S. George Reserve, Ann Arbor, in the United States. Initially the role of volatile produced by elaiosome of seeds of Mabea fisutlifera (Euphorbiaceae) in the attraction of ants (Atta sexdens rubropilosa and Atta bisphaerica) was investigated, with the use of olfactometry in laboratory. After that, in the field, the attractiveness of baits made of elaiosome, elaiosome-grass and commercial baits were investigated. In olfactometer, the ants were attracted by volatile of the seeds with elaiosome and by odor of commercial baits when air was offered as alternative source. Workers of A. sexdens rubropilosa preferred volatiles of elaiosome and commercial baits, while A. bisphaerica preferred elaiosome-grass baits. In the field A. sexdens rubropilosa carried more commercial baits than elaiosome; however A. bisphaerica collected both baits at the same rates. Workers of this species collected more the combination of elaiosome-grass bait. It was concluded that volatiles of seed elaiosomes were attractive to the ants, and also that composites of elaiosome have potential to be used in the confection of toxic baits. The second part of the work was to answer the following questions: Why workers of A. sexdens rubropilosa carry seeds with elaiosome if only the appendage is used? Three experiments of behavior with seeds of M. fistulifera and ants were carried out in laboratory: in the first test, free seeds were offered in the arena area of A. sexdens rubropilosa colony. In the second test, glued seeds were offered; in the third test, the seeds were allowed to be explored by the workers of leaf-cutting ants with the presence of two invading species, Pheidole sp. (competitor) and Solenopsis invicta (predator). Workers of A. sexdens rubropilosa did not compete for the seeds in the presence of the invading species. The presence of these invaders influenced the exploration, cut and transport time of the seeds by the leaf-cutting ants. The removal of elaiosome was made essentially by the minor workers inside the colony. Workers of A. sexdens rubropilosa collected seeds with elaiosome because this behavior was faster and efficient, meaning that this was a better decision during the foraging behavior. In the third and last part removal rates of seeds in two succession stage; old field with shrub regeneration and secondary forest, in tropical and temperate environments were evaluated. Another objective was to emphasize the important role the ants can exert in these environments. Thus the aim of this last experiment was to answer the following questions: (1) which ant species attend the seeds? (2) How do the workers behave towards the seeds? And test the following hypothesis: (1) Do ants disperse more seeds in the forest than they do in the old field; (2) ants remove more seeds than vertebrates in the secondary forest and old field and (3) the effects of day time influence the seeds removal rates by ants. Two areas were chosen to conduct this last work: one of tropical climate was in (Acamari), Brazil and one of temperate climate was in Edwin S. George Reserve (ESGR), the USA. In both the study areas, the research was conducted in two habitats, secondary forest and old field, using seeds of M. fistulifera, in Acamari and seeds of Sanguinaria canadensis (Papaveraceae) in the ESGR. To determine which ants had interacted with the seeds, all the observed interactions between ant and seed were registered throughout a 250 m transect. To compare the removal of seeds by ants and vertebrates in the two areas (forest and old field), two parallel 500 m transects were established in each area within the Acamari or ESGR. In the experiments wire cages (15 x 15 x 10 cm; 1.5 cm mesh) that avoided that seed collecting by rodents and birds were used. These cages allowed free access to the ants. It was observed that, different species of ants interacted with the seeds of M. fistulifera and S. canadensis. Each species of ant treated the seeds in different ways. They effectively dispersed the seeds of S. canadensis, in the same rate, in the forest and in the old field, but the seeds of M. fistulifera removed more in the forest habitat. The contribution of vertebrates in seed removal was expressive in the tropical area. However, in these areas, the contribution given by the ants was also relatively important. The period of the day only influenced the rate of removal in the tropical area, being higher in the nocturnal period. Typical myrmecochorous seeds were relatively more collected than the diplochorous. The study and understanding of the mirmecochory have become important tools for the comprehending the dynamics of establishment of many plant communities. This tool could be further used for understanding succession processes in environment recovery.Universidade Federal de Viços

Occurrence of polygyny in Acromyrmex subterraneus molestans Santschi 1925 (Hymenoptera: Formicidae)

Polygyny denotes the coexistence of two or more mated and fertile queens in the colony. A colony of Acromyrmex subterraneus molestans Santschi containing 14 queens was collected on campus of the Universidade Federal de Viçosa, Brazil, aiming to verify if they were all egg-layers and fertile . The volume of the fungus garden in the nest was about 500 ml with a large number of larvae and pupae. Observation of the ovarian development and spermathecae indicates that 13 queens had copulated and ovary did not show morphological differences among them. This could indicate that polygyny is not accidental and may represent an adaptative strategy to optimize the development of the initial colony in A. subterraneus molestans.O termo poliginia se refere à coexistência de duas ou mais rainhas férteis na colônia. Coletou-se no campus da Universidade Federal de Viçosa uma colônia de Acromyrmex subterraneus molestans Santschi contendo 14 rainhas, com o objetivo de verificar se todas elas eram ovipositoras e férteis. O volume do jardim de fungo no ninho era de 500 ml com grande número de larvas e pupas. Observações do desenvolvimento dos ovários e espermatecas indicaram que 13 rainhas tinham copulado e seus ovários não mostraram diferenças morfológicas. Isto indicaria que a poliginia não é acidental e pode representar uma estratégia adaptativa para otimizar o desenvolvimento inicial de colônias em A. subterraneus molestans

Isolation of compounds attractive to the leaf-cutting ant Atta sexdens rubropilosa forel (hymenoptera: Formicidae) from Mabea fistulifera elaiosome

Mabea fistulifera (Euphorbiaceae)is a pioneer plant species with seeds dispersed by the ant Atta sexdens rubropilosa. Since the ants are attracted to the seeds to use its elaiosome as a source of energy, we investigated its composition. The elaiosomes from 13,000 seeds were extracted with a methanol:chloroform mixture (2:1 v/v) and yielded 22% of a residue. This residue was fractionated by column chromatography and its composition determined by infrared spectroscopy and chromatography/mass spectrometry (GC-MS). The elaiosome lipids are constituted mainly by free fatty acids, triacylglycerols and minor quantities of monoacylglycerols or diacylglycerols

The paradox of feline cCoronavirus pathogenesis: a review

Feline coronavirus (FCoV) is an enveloped single-stranded RNA virus, of the family Coronaviridae and the order Nidovirales. FCoV is an important pathogen of wild and domestic cats and can cause a mild or apparently symptomless enteric infection, especially in kittens. FCoV is also associated with a lethal, systemic disease known as feline infectious peritonitis (FIP). Although the precise cause of FIP pathogenesis remains unclear, some hypotheses have been suggested. In this review we present results from different FCoV studies and attempt to elucidate existing theories on the pathogenesis of FCoV infection

Retrospective study on Porcine circovirus-2 by nested pcr and real time pcr in archived tissues from 1978 in Brazil

Porcine circovirus-2 (PCV-2) infection is currently considered an important disease of swine. The pathogenic agent was first described in Brazil in 2000. This study detected the PCV-2 DNA in four Brazilian pig tissues collected between 1978 and 1979. This observation is the oldest description of this virus in Brazil