Vitality of mycobionts and photobionts after passing through the digestive tract of Constrictotermes cyphergaster (Isoptera) workers / Vitalidade de micobiontes e fotobiontes após passagem pelo trato digestivo de operários de Constrictotermes cyphergaster (Isoptera)

Termites are among the insects that consume lichens and may be potential dispersers of these symbionts. This study evaluated the vitality of photobionts and mycobionts after passing through the digestive tract of Constrictotermes cyphergaster. The percentage of live and dead algae was verified throughout the alimentary canal of 450 workers, originating from five sampled colonies in the Caatinga Dry Forest, NE, Brazil. A progressive growth in algae mortality was observed in the crop, paunch and rectum, however more than 40% of the algae found in faeces presented signs of vitality. Photobiont morphology was different between cells extracted from thallus in natura and algae present in termite faeces. The photobiont cells presented more shrunken cytoplasms after passing through the alimentary canal of C. cyphergaster. There was also an increase between the cell wall space and the cytoplasm membrane of algae found in the termite faecal pellets. Only four broken spores were found in the intestine, which made the vitality analysis unfeasible for these cells. The record of photobiont vitality in termite faecal pellets is indicative of endozoochoric dispersal, suggesting that this relationship between insects and lichens extends beyond a trophic interaction.

Os térmitas estão entre os insetos consumidores de liquens e representam um potencial dispersor desses simbiontes. Este estudo avaliou a vitalidade de fotobiontes e micobiontes depois de terem passado pelo trato digestivo de Constrictotermes cyphergaster. O percentual de algas vivas e mortas foi verificado ao longo do canal alimentar de 450 operários, oriundos de cinco colônias amostradas em Caatinga Dry Forest, NE, Brazil. Um crescimento progressivo na mortalidade das algas foi observado no sentido papo, pança e reto, porém mais de 40% das algas presentes nas fezes apresentaram sinais de vitalidade. A morfologia dos fotobiontes foi diferente entre células extraídas de talos in natura e algas presentes nas fezes dos térmitas. As células do fotobionte apresentaram seu citoplasma mais encolhido, após a passagem pelo canal alimentar de C. cyphergaster. Também houve um aumento entre o espaço da parede celular e a membrana do citoplasma das algas encontradas nas pelotas fecais dos térmitas. Apenas quatro esporos quebrados foram encontrados no intestino dos cupins, o que inviabilizou a análise de vitalidade dessas células. O registro da vitalidade de fotobiontes nas pelotas fecais dos térmitas é um indicativo de dispersão endozoocórica, remetendo que a relação entre esses insetos e os liquens pode ir além de uma interação trófica.

Endozoochorous dispersal of seeds of weedy rice (Oryza sativa L.) and barnyardgrass (Echinochloa crus-galli L.) by cattle

ABSTRACT: The objective of this study was to evaluate endozoochory dispersal, recuperation, and germination of weedy rice (Oryza sativa L.) and barnyardgrass (Echinochloa crus-galli L.) seeds passed through the digestive system of cattle. The experiment was divided into two phases: first, the daily seed recuperation rate was determined after passing through the digestive system of six steers. Each animal was dosed individually with 1000 weedy rice seeds and 13,818 barnyardgrass seeds, and these seeds were subsequently collected from feces. In the second phase, seed germination and emergence rate after passing or not passing through the digestive system of cattle were determined in two types of substrates (fecal plaque and soil) in a 2×2 factorial design. Seed recuperation in feces showed sigmoid behavior with maximum recovery on the second day after dosage. The recuperation of the species in the feces was 50.9% and 23.4% for weedy rice and barnyardgrass, respectively, which shows that both have potential endozoochory dispersal. However, seed germination of these species reduced after they passed through the digestive system, and they presented inferior emergence in the fecal plaque compared to the soil. The quarantine period for animals that ingest weedy rice and barnyardgrass seeds should be at least 6 and 7 days, respectively.

RESUMO: O objetivo deste trabalho foi avaliar a dispersão endozoocórica, recuperação e germinação de sementes de arroz daninho (Oryza sativa L.) e capim-arroz (Echinochloa crus-galli L.) passadas pelo sistema digestivo de bovinos. O experimento foi dividido em duas fases: primeiramente determinou-se a taxa de recuperação diária das sementes após passagem pelo sistema digestivo de seis bovinos. Foram dosadas individualmente 1000 sementes de arroz daninho e 13818 sementes de capim-arroz para cada animal e posteriormente coletadas nas fezes. Na segunda fase foi determinada a taxa de germinação e emergência de sementes com e sem passagem pelo sistema digestivo de bovinos em dois tipos de substratos (placa fecal ou solo) em delineamento fatorial 2x2. A recuperação de sementes nas fezes apresentou comportamento sigmoide com máxima recuperação no 2° dia após dosagem. A recuperação nas fezes foi de 50,9% e 23,4%, para arroz daninho e capim-arroz, o que demonstra que ambas apresentam potencial de dispersão endozoocórica. Porém, a germinação de sementes destas espécies reduziu ao passar pelo sistema digestivo, e na placa fecal apresentou emergência inferior em comparação ao solo. O período de quarentena para animais que ingerirem sementes de arroz daninho e capim-arroz deve ser de no mínimo 6 e 7 dias, respectivamente.

Endozoochorous dispersal of seeds of weedy rice (Oryza sativa L) and barnyardgrass (Echinochloa crus-galli L) by cattle / Dispersão endozoocórica de sementes de arroz daninho (Oryza sativa L) e capim-arroz (Echinochloa crus-galli L) por bovinos

The objective of this study was to evaluate endozoochory dispersal, recuperation, and germination of weedy rice (Oryza sativa L.) and barnyardgrass (Echinochloa crus-galli L.) seeds passed through the digestive system of cattle. The experiment was divided into two phases: first, the daily seed recuperation rate was determined after passing through the digestive system of six steers. Each animal was dosed individually with 1000 weedy rice seeds and 13,818 barnyardgrass seeds, and these seeds were subsequently collected from feces. In the second phase, seed germination and emergence rate after passing or not passing through the digestive system of cattle were determined in two types of substrates (fecal plaque and soil) in a 2×2 factorial design. Seed recuperation in feces showed sigmoid behavior with maximum recovery on the second day after dosage. The recuperation of the species in the feces was 50.9% and 23.4% for weedy rice and barnyardgrass, respectively, which shows that both have potential endozoochory dispersal. However, seed germination of these species reduced after they passed through the digestive system, and they presented inferior emergence in the fecal plaque compared to the soil. The quarantine period for animals that ingest weedy rice and barnyardgrass seeds should be at least 6 and 7 days, respectively.(AU)

O objetivo deste trabalho foi avaliar a dispersão endozoocórica, recuperação e germinação de sementes de arroz daninho (Oryza sativa L.) e capim-arroz (Echinochloa crus-galli L.) passadas pelo sistema digestivo de bovinos. O experimento foi dividido em duas fases: primeiramente determinou-se a taxa de recuperação diária das sementes após passagem pelo sistema digestivo de seis bovinos. Foram dosadas individualmente 1000 sementes de arroz daninho e 13818 sementes de capim-arroz para cada animal e posteriormente coletadas nas fezes. Na segunda fase foi determinada a taxa de germinação e emergência de sementes com e sem passagem pelo sistema digestivo de bovinos em dois tipos de substratos (placa fecal ou solo) em delineamento fatorial 2x2. A recuperação de sementes nas fezes apresentou comportamento sigmoide com máxima recuperação no 2° dia após dosagem. A recuperação nas fezes foi de 50,9% e 23,4%, para arroz daninho e capim-arroz, o que demonstra que ambas apresentam potencial de dispersão endozoocórica. Porém, a germinação de sementes destas espécies reduziu ao passar pelo sistema digestivo, e na placa fecal apresentou emergência inferior em comparação ao solo. O período de quarentena para animais que ingerirem sementes de arroz daninho e capim-arroz deve ser de no mínimo 6 e 7 dias, respectivamente.(AU)

Qualidade fisiológica de sementes de algaroba recuperadas de excrementos de muares / Physiological quality of algaroba seeds recovered from faeces of mules

A prevenção da expansão para áreas ainda não infestadas constitui uma medida prioritária no controle da algaroba. A contaminação de outras áreas ocorre basicamente através dos rebanhos (endozoocoria), que ao consumirem seus frutos dispersam as sementes em áreas distintas, facilitando o surgimento de novos povoamentos da planta invasora. Este trabalho foi realizado com o objetivo de determinar o tempo de passagem pelo trato gastrintestinal (TGI), a viabilidade e a qualidade fisiológica de sementes de algaroba (Prosopis juliflora (Sw.) DC.), recuperadas em fezes de muares. Três muares adultos ficaram confinados em baias, sendo fornecido diariamente para cada um deles, como parte de sua dieta, um quilograma de frutos da referida espécie invasora. Seus excrementos foram coletados, colocados sobre peneiras e lavados em água corrente para retenção das sementes. As variáveis avaliadas foram: porcentagem de sementes excretadas, porcentagem de sementes com emissão da radícula e a qualidade fisiológica das sementes. Os muares, ao consumirem os frutos de P. juliflora, contribuem efetivamente para o avanço do processo de invasão biológica, sendo necessário receber um manejo adequado para que não atuem como dispersores da referida invasora. A qualidade fisiológica das sementes de P. juliflora não diminuiu com o tempo de permanência no TGI. Para limpeza do trato digestivo de muares após o consumo de frutos da referida invasora são necessários no mínimo 10 dias. No campo, cerca de 20% das sementes excretadas podem ser preservadas viáveis nas fezes por mais de seis meses.(AU)

Preventing expansion into areas not yet infested is a priority standard for controlling mesquite. The contamination of other areas occurs through the flocks (endozoochory), which disperse the seeds in different areas to consume fruits, facilitating the emergence of new stands of invasive plant. This research was carried out with the objective to determine the transit time through the gastrointestinal tract (GIT), viability and vigor of mesquite seeds (Prosopis juliflora (Sw.) DC.), recovered in the faeces of mules. Three adult mules were confined in stalls, being daily supplied to each of them as part of their diet, a kilogram of fruits of this invasive specie. The excrements were collected, placed on sieves and washed with running water to hold the seeds. The following variables were evaluated: percentage of seeds excreted, percentage of seeds with radicle emission and physiological quality of seeds. The mules, to consume the fruits of P. juliflora, effectively contribute to the advancement of biological invasion, being necessary to receive appropriate management not to act as dispersers of that invasion. The physiological quality of seeds of P. juliflora has not diminished with time spent in GIT. To clean the digestive tract of mules after consumption of fruits of that invasion are required at least 10 days. In the field, about 20% of the excreted seeds can be preserved viable in the faeces for longer than six months.(AU)

Invertebrate dispersal by waterbird species in neotropical wetlands

Abstract Endozoochory by waterbirds is particularly relevant to the dispersal of non-flying aquatic invertebrates. This ecological function exercised by birds has been demonstrated in different biogeographical regions, but there are no studies for the neotropical region. In this work, we identified propagules of invertebrates in faeces of 14 syntopic South American waterbird species representing six families, and hatched additional invertebrates from cultured faeces. We tested whether propagule abundance, species richness and composition varied among bird species, and between the cold and warm seasons. We found 164 invertebrate propagules in faecal samples from seven different waterbirds species, including eggs of the Temnocephalida and Notonectidae, statoblasts of bryozoans (Plumatella sp.) and ephippia of Cladocera. Ciliates (including Paramecium sp. and Litostomatea), nematodes and rotifers (Adineta sp. and Nottomatidae) hatched from cultured samples. Potential for endozoochory was confirmed for 12 of 14 waterbird species. Our statistical models suggest that richness and abundance of propagules are associated with bird species and not affected by seasonality. Dispersal by endozoochory is potentially important to a broad variety of invertebrates, being promoted by waterbirds with different ecological and morphological traits, which are likely to drive the dispersal of invertebrates in neotropical wetlands.

Resumo A endozoocoria promovida por aves aquáticas é particularmente relevante para a dispersão de invertebrados aquáticos não-voadores. Essa função ecológica exercida pelas aves tem sido demonstrada para diferentes regiões biogeográficas, porém, não existem estudos para a região neotropical. Neste trabalho nós identificamos propágulos de invertebrados encontrados em fezes de 14 espécies sintópicas de aves aquáticas da América do Sul, representando seis famílias de aves, e também invertebrados emergidos de amostras fecais cultivadas em laboratório. Testamos se a abundância, riqueza de espécies e composição de propágulos de invertebrados variavam entre as espécies de aves e entre estações. Nós encontramos 164 propágulos de invertebrados em amostras fecais de sete espécies de aves, incluindo ovos de Temnocephalida e Notonectidae, estatoblastos de briozoários (Plumatella sp.) e efípios de Cladocera. Ciliados (incluindo Paramecium sp. e Litostomatea), nematóides e rotíferos (Adineta sp. e Nottomatidae) eclodiram de amostras cultivadas. O potencial para endozoocoria foi confirmado para 12 das 14 espécies de aves aquáticas investigadas. Nossos modelos estatísticos sugerem que a riqueza e abundância de propágulos estão associadas às espécies de aves e não são afetadas pela sazonalidade. A dispersão por endozoocoria é importante para uma ampla variedade de invertebrados, sendo promovida por aves aquáticas com diferentes características ecológicas e morfológicas as quais provavelmente regulam a dispersão de invertebrados entre áreas úmidas neotropicais.

Invertebrate dispersal by waterbird species in neotropical wetlands / A dispersão de invertebrados por aves aquáticas na região neotropical

Abstract Endozoochory by waterbirds is particularly relevant to the dispersal of non-flying aquatic invertebrates. This ecological function exercised by birds has been demonstrated in different biogeographical regions, but there are no studies for the neotropical region. In this work, we identified propagules of invertebrates in faeces of 14 syntopic South American waterbird species representing six families, and hatched additional invertebrates from cultured faeces. We tested whether propagule abundance, species richness and composition varied among bird species, and between the cold and warm seasons. We found 164 invertebrate propagules in faecal samples from seven different waterbirds species, including eggs of the Temnocephalida and Notonectidae, statoblasts of bryozoans (Plumatella sp.) and ephippia of Cladocera. Ciliates (including Paramecium sp. and Litostomatea), nematodes and rotifers (Adineta sp. and Nottomatidae) hatched from cultured samples. Potential for endozoochory was confirmed for 12 of 14 waterbird species. Our statistical models suggest that richness and abundance of propagules are associated with bird species and not affected by seasonality. Dispersal by endozoochory is potentially important to a broad variety of invertebrates, being promoted by waterbirds with different ecological and morphological traits, which are likely to drive the dispersal of invertebrates in neotropical wetlands.

Resumo A endozoocoria promovida por aves aquáticas é particularmente relevante para a dispersão de invertebrados aquáticos não-voadores. Essa função ecológica exercida pelas aves tem sido demonstrada para diferentes regiões biogeográficas, porém, não existem estudos para a região neotropical. Neste trabalho nós identificamos propágulos de invertebrados encontrados em fezes de 14 espécies sintópicas de aves aquáticas da América do Sul, representando seis famílias de aves, e também invertebrados emergidos de amostras fecais cultivadas em laboratório. Testamos se a abundância, riqueza de espécies e composição de propágulos de invertebrados variavam entre as espécies de aves e entre estações. Nós encontramos 164 propágulos de invertebrados em amostras fecais de sete espécies de aves, incluindo ovos de Temnocephalida e Notonectidae, estatoblastos de briozoários (Plumatella sp.) e efípios de Cladocera. Ciliados (incluindo Paramecium sp. e Litostomatea), nematóides e rotíferos (Adineta sp. e Nottomatidae) eclodiram de amostras cultivadas. O potencial para endozoocoria foi confirmado para 12 das 14 espécies de aves aquáticas investigadas. Nossos modelos estatísticos sugerem que a riqueza e abundância de propágulos estão associadas às espécies de aves e não são afetadas pela sazonalidade. A dispersão por endozoocoria é importante para uma ampla variedade de invertebrados, sendo promovida por aves aquáticas com diferentes características ecológicas e morfológicas as quais provavelmente regulam a dispersão de invertebrados entre áreas úmidas neotropicais.

Qualidade fisiológica de sementes de algaroba recuperadas de excrementos de muares / Physiological quality of algaroba seeds recovered from faeces of mules

A prevenção da expansão para áreas ainda não infestadas constitui uma medida prioritária no controle da algaroba. A contaminação de outras áreas ocorre basicamente através dos rebanhos (endozoocoria), que ao consumirem seus frutos dispersam as sementes em áreas distintas, facilitando o surgimento de novos povoamentos da planta invasora. Este trabalho foi realizado com o objetivo de determinar o tempo de passagem pelo trato gastrintestinal (TGI), a viabilidade e a qualidade fisiológica de sementes de algaroba (Prosopis juliflora (Sw.) DC.), recuperadas em fezes de muares. Três muares adultos ficaram confinados em baias, sendo fornecido diariamente para cada um deles, como parte de sua dieta, um quilograma de frutos da referida espécie invasora. Seus excrementos foram coletados, colocados sobre peneiras e lavados em água corrente para retenção das sementes. As variáveis avaliadas foram: porcentagem de sementes excretadas, porcentagem de sementes com emissão da radícula e a qualidade fisiológica das sementes. Os muares, ao consumirem os frutos de P. juliflora, contribuem efetivamente para o avanço do processo de invasão biológica, sendo necessário receber um manejo adequado para que não atuem como dispersores da referida invasora. A qualidade fisiológica das sementes de P. juliflora não diminuiu com o tempo de permanência no TGI. Para limpeza do trato digestivo de muares após o consumo de frutos da referida invasora são necessários no mínimo 10 dias. No campo, cerca de 20% das sementes excretadas podem ser preservadas viáveis nas fezes por mais de seis meses.

Preventing expansion into areas not yet infested is a priority standard for controlling mesquite. The contamination of other areas occurs through the flocks (endozoochory), which disperse the seeds in different areas to consume fruits, facilitating the emergence of new stands of invasive plant. This research was carried out with the objective to determine the transit time through the gastrointestinal tract (GIT), viability and vigor of mesquite seeds (Prosopis juliflora (Sw.) DC.), recovered in the faeces of mules. Three adult mules were confined in stalls, being daily supplied to each of them as part of their diet, a kilogram of fruits of this invasive specie. The excrements were collected, placed on sieves and washed with running water to hold the seeds. The following variables were evaluated: percentage of seeds excreted, percentage of seeds with radicle emission and physiological quality of seeds. The mules, to consume the fruits of P. juliflora, effectively contribute to the advancement of biological invasion, being necessary to receive appropriate management not to act as dispersers of that invasion. The physiological quality of seeds of P. juliflora has not diminished with time spent in GIT. To clean the digestive tract of mules after consumption of fruits of that invasion are required at least 10 days. In the field, about 20% of the excreted seeds can be preserved viable in the faeces for longer than six months.