Maintenance of butterfly populations of the Genus Heliconius in an Industrial Siderurgic Complex

Com o intuito de compreender as causas proximais dos processos que desencadeiam a redução das populações de herbívoros em ambientes impactados por condições siderúrgico-industriais, o objetivo desse estudo foi investigar duas ques- tões e testar as seguintes hipóteses: Pergunta 1: O que determina a redução das populações das borboletas adultas de Heliconius spp. em ambientes impactados? a. Hipótese: a presença dos recursos; b. Hipótese: as condições ambientais. Pergunta : Por que as populações são afetadas negativamente nesses ambientes altamente im- pactados pela poluição? a. Hipótese: fêmeas reduzem suas posturas em razão da menor qualidade da planta; b. Hipótese: indivíduos que comem dieta contaminada apresentam parâmetros populacionais reduzidos, afetando sua fertilidade. Esse es- tudo foi realizado no complexo siderúrgico da Companhia Siderúrgica de Tubarão, Serra, ES, cuja área é fortemente impactada pela poeira atmosférica siderúrgico- industrial. A hipótese de que as populações dessas borboletas são reguladas através de variáveis bióticas (recursos alimentares, como flores de Lantana spp. e Passiflo- raceae) e variáveis abióticas (poeira industrial) foi testada contra dois parâmetros populacionais dos indivíduos adultos: densidade e residência. A densidade populaci- onal é afetada negativamente pela poeira industrial e, positivamente pelas passiflo- ráceas e lantana. A residência não foi afetada nem pelas passifloráceas e lantanas, nem pela poeira industrial. Relativo à hipótese do comportamento de oviposição da | segunda questão, estudamos em laboratório a preferência de fêmeas de Heliconius ethilla por plantas de Passiflora edulis com oito concentrações (0,7 a 7,Img/cm?) de poeira urbano-industrial. As fêmeas de H. ethilla preferiram ovipositar em plantas hospedeiras limpas, confirmando que fêmeas evitam colocar ovos em plantas com poeira. Para essa mesma pergunta e testando a hipótese da redução da fertilidade dos indivíduos, o efeito da poeira urbano-industrial foi estudada, em condições de labo- ratório, sobre o desenvolvimento larval de H. ethilla e H. erato. As lagartas de ambas espécies foram alimentadas com folhas da planta alimento (P. edulis) contendo um gradiente de concentração de poeira de 0,7 a 7,Img/cm*. A poluição industrial afetou negativamente todos os parâmetros analisados: sobrevivência dos indivíduos; peso da crisálida e tamanho dos indivíduos adultos. Serão discutidos uma possível ação deletéria dos metais pesados, identificados na dieta contaminada, e suas prováveis consequencias para a redução da densidade populacional em campo.The objective of this study was to investigate two questions and test two hypotheses aimed at understanding the proximal causes of the processes trigge- ring the reduction of herbivore populations in environments impacted by industrial- siderurgic conditions: 1. what determines the reduction of adult Heliconius spp. butterfly populations in impacted environments? a. hipothesis: the presence of fecd resources; b. hypothesis: the surrounding environmental conditions. 2. Why are the populations negatively affected by these highly pollution-impacted environments? a. hypothesis: females reduce the number of eggs laid due to the lower quality of the plant; b. hypothesis: individuals that feed on contaminated diet present reduced populational parameters, thus affecting their fertility. This study was carried out in the Companhia Siderúrgica de Tubarão, Serra, ES, whose area is highly impacted by industrial sidureurgic atmospheric dust. The hypothesis that these butterfly popula- tions are regulated by biotic variables (feeding resources, such as Lantana spp. and Passifloraceae) and abiotic variables (industrial dust) was tested against two adult individual populational parameters: density and residency. Populational density is negatively affected by industrial dust and positively affected by the passifloraceas and lantanas. Residency was neither affected by the passifloraceas and lantanas, nor by industrial dust. Regarding the the oviposition behavior hypothesis in question 2, à laboratory study was conducted on the preference of Heliconius ethilla females for Passiflora edulis plants using eight industrial-urban dust concentrations ( from 0.7 to 7.Img/cm?) H. ethilla females preferred to oviposit in clean host plants, thus confirming that females avoid laying eggs on dusty plants. Regarding this same question, and to test the hypothesis of reduced individual fertility, the effect of industrial urban dust on H. ethilla and H. erato larval development was studied under laboratory conditions. Caterpillars of both species were fed plant P. edulis leaves containing a dust concentration gradient of 0.7 to 7.Img/cm?. Industrial pollution negatively affected all the analyzed parameters: individual survival, crisalid weight and adult individual size. A likely deleterious effect of the heavy metals identified in the contaminated diet will be discussed as well as its likely consequences of reducing the populational density in the field

Seleção do local de oviposição por Heliconius erato phyllis (Fabricius) (Lepidoptera: nymphalidae) em Passiflora suberosa Linnaeus (Passifloraceae)

Orientador: Dr. Gilson R. P. MoreiraDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Curso de Pós-Graduação em Ciências BiológicasInclui referências: p. 10-13, 47-50, 65-68Área de Concentração: EntomologiaResumo: Avaliou-se a preferência de oviposição por Heliconius erato phyllis (Fabricius) (Lepidoptera: Nymphalidae) em relação ao nível de dano da região apical dos ramos, tamanho, presença de coespecíficos e densidade de plantas de Passiflora suberosa Linnaeus (Passifloraceae). Em campo, a variação na oviposição frente a tais parâmetros foi estimada em uma população de P. suberosa da Estação Experimental de Águas Belas, Viamão, Rio Grande do Sul, a intervalos de 45 dias, no período de novembro de 1994 a maio de 1995. Para a avaliação do efeito do nível de dano da região apical, tamanho do ramo e presença de coespecíficos sobre a intensidade de oviposição, conduziu-se testes de escolha sequencial e simultânea, utilizando-se plantas cultivadas em vasos (20 repetições/ tratamento). Os experimentos foram desenvolvidos em dois insetários, localizado nas dependências do Departamento de Zoologia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Porto Alegre. Fêmeas coletadas em campo e mantidas em insetário, foram utilizadas nos experimentos. Quanto ao efeito da região apical, os tratamentos foram: ramos com 10 folhas e com a região apical; ramos sem folhas e com a região apical e ramos com 10 folhas e sem a região apical. Para o efeito do tamanho, foram avaliados os seguintes tratamentos: ramos grandes, com 10 folhas (40cm); médios, com 7 folhas (30cm); pequenos, com 3 folhas (15cm). Para testar o efeito da presença de coespecíficos sobre a oviposição, utilizou-se de mímicos de H. erato phyllis (espécimes liofilizados). Estes foram depositados sobre ramos de P. suberosa, contidos em garrafas plásticas com água. Os testes de escolha sequencial e simultânea correspondentes, foram compostos dos seguintes tratamentos (15 repetições): ramos sem coespecíficos, com ovos, com larvas de 1º instar, com larvas de 5º instar e com macerado mais adesivo (controle). O efeito da densidade de ramos sobre a oviposição foi avaliado em insetário; três fêmeas foram testadas conjuntamente (dez repetições), nas densidades de 1, 5, 10, 15, 20 e 25 ramos de P. suberosa. Em campo, todas as posturas foram efetuadas na região apical. Em insetário, não houve oviposição nos ramos desprovidos de região apical, e aqueles com folhas, além da região apical, foram preferidos. Ao início da estação em campo, as fêmeas selecionaram os ramos de maior tamanho e, ao final, os menores, supostamente dado à danificação da região apical ou estágio reprodutivo dos ramos maiores. Em insetário, houve preferência para oviposição nos ramos de maior tamanho. Todas as posturas coletadas em campo foram efetuadas isoladamente e, nos testes de insetário, a oviposição ocorreu preferencialmente nos ramos desprovidos de coespecíficos. A taxa de oviposição foi reduzida pelo decréscimo do número de ramos oferecidos. A densidade de ovos por ramo decresceu progressivamente com o aumento do número de ramos disponíveis. Dessa forma, os resultados demostraram que H. erato phyllis oviposita preferencialmente sobre ramos de P. suberosa intactos, de maior tamanho, desprovidos de coespecíficos, e que quando estes se encontram em baixa densidade populacional, a taxa de oviposição diária é reduzida. As consequências de comportamento seletivo de oviposição de H. erato phyllis são discutidas do ponto de vista do sucesso do estágio de larva e competição intraespecífica

Conspecific mimics and low host plant availability reduce egg laying by Heliconius erato phyllis (Fabricius) (Lepidoptera, Nymphalidae)

Oviposition response of Heliconius erato phyllis (Fabricius, 1775) (Lepidoptera, Nymphalidae) to variation in host plant availability, Passiflora suberosa Linnaeus (Passifloraceae), and to presence of conspecific eggs and larvae was determined through choice experiments performed under insectary conditions. Freeze dried, painted eggs and larvae were used as mimics for testing presence of conspecific effects. Females laid more eggs on intact P. suberosa shoots without conspecifics than on those with H. erato phyllis egg and first instar mimics in both simultaneous and sequential choice trials. Oviposition response to variation in host plant availability was determined through no-choice trials, under host plant densities varying from 0.3 to 8.3 plants per female. Number of eggs laid per plant decreased exponentially with an increase in plant availability. On the contrary, daily oviposition rates (eggs /female/day) increased with an increase in plant number, and levelled off when the number of plants available for oviposition was greater than potential fecundity of females. Thus, it is inferred from the results that females assess egg and larval load and prefer to lay eggs on shoots free from conspecifics. It is also inferred that they are able to recognize plant abundance and are unwilling to lay more than one egg per shoot even when host availability is scarce, as judged by reduction in daily oviposition rates under low host plant number. The consequences of laying isolated eggs on P. suberosa shoots are discussed from the viewpoint of intraspecific competition in the larval stage of H. erato phyllis

Legislação de proteção animal para fins científicos e a não inclusão dos invertebrados - análise bioética

A legislação que regulamenta o uso de animais para fins científicos nos países ocidentais segue princípios semelhantes, diferindo apenas em complexidade e extensão. Em geral, a lei protege apenas os vertebrados por considerá-los dotados da capacidade de ter experiências subjetivas como dor e sofrimento. Estudos utilizando parâmetros fisiológicos, neuroanatômicos e comportamentais evidenciam a senciência em invertebrados como cefalópodes e decápodes, dando-lhes o direito de proteção legal em alguns países. Sugerimos uma abordagem de senciência com requisitos elementares, não restritos apenas aos vertebrados. Fatores socioeconômicos e o especismo parecem influenciar a não atribuição de senciência aos invertebrados. Portanto, fica evidente a necessidade de uma análise bioética para fundamentar a inclusão desses animais na legislação. O "benefício da dúvida" é corroborado pelos argumentos da "continuidade evolutiva" e do "princípio da precaução". Nesse ínterim sugerimos que a utilização dos invertebrados para fins científicos seja criteriosa e responsável

Pollination of Habenaria pleiophylla Hoehne & Schlechter (Orchidaceae) by Heliconius erato phyllis Fabricius (Lepidoptera, Nymphalidae)

For the first time the pollination of a poorly known, terrestrial orchid, Habenaria pleiophylla Hoehne & Schlechter, 1921 (Orchidaceae) by a passion vine butterfly, Heliconius erato phyllis (Fabricius, 1775) (Lepidoptera, Nymphalidae) is reported. Number of pollinia-carrying individuals was determined on a population of H. erato phyllis in Horto Florestal Barba Negra, Barra do Ribeiro County, Rio Grande do Sul State. The pollination mechanism was described under laboratory conditions, in association with the butterfly feeding habit and the orchid flower morphology. Habenaria pleiophylla pollinia are cemented during nectar feeding on the ventral portion of the compound eyes near H. erato phyllis proboscis base. The pollinia are transferred to the stigma of other flowers during subsequent visits. Both males and females of H. eralo phyllis frequently visit H. pleiophylla flowers in the Barba Negra Forest. About forty percent of field collected adults had attached pollinia, ranging in number from one to 19 per individual. Thus, H. eralo phyllis may play an important role in the reproductive biology of this H. pleiophylla population

Size of and damage on shoots of Passiflora suberosa (Passifloraceae) influence oviposition site selection of Heliconius erato phyllis (Fabricius) (Lepidoptera, Nymphalidae)

Oviposition site selection of Heliconius erato phyllis (Fabricius, 1775) (Lepidoptera, Nymphalidae) was studied when size of and damage on shoots were variable in a natural population of Passiflora suberosa Linnaeus (Passifloraceae), and through sequential and simultaneous choice experiments performed under insectary conditions. Females showed marked oviposition preference for undamaged and largest shoots of P. suberosa. Eggs were mostly laid on the terminal buds of intact shoots under natural conditions. In simultaneous choice trials, females preferred to oviposit on shoots from which leaves (ten) were removed but the terminal bud maintained to those where leaves were kept but the terminal bud was cut out. In sequential choice trials, they did not lay eggs on shoots from which the terminal bud was removed. Females preferred to oviposit on large to short intact shoots in both sequential and simultaneous choice trials. Females laid eggs preferentially on shoots with the greatest leaf area when most plants were intact in the field during early spring. Later in fall, when mostly large, old shoots were damaged or in a reproductive stage (less desirable for oviposition), oviposition intensity was highest on the shortest, youngest shoots of P. suberosa. Thus, females might rank these quality attributes higher than size while selecting shoots for oviposition. The consequences of ovipositing selectively on intact, large shoots of P. suberosa are discussed from the view point of H. erato phyllis larval performance