ABSTRACT
Abstract: Microscopic hair identification is a non-invasive, simple, and economical method applied in scientific studies to identify mammal species. In ecology, this method is used mainly in mastofaunistic inventories and dietary studies. In the last decade, the number of dietary studies using the microscopic identification of hairs has grown substantially, but the application of this technique as a tool for the identification of both predators and prey species is still scant. Thus, the aim of this study was to identify predator and prey hairs in scat samples from the two largest species of carnivores in the Neotropical region, the jaguar (Panthera onca Linnaeus, 1758) and the puma (Puma concolor Linnaeus, 1771). We examined a total of 100 scat samples being 50 from the Pantanal of Mato Grosso do Sul and 50 from the Atlantic Forest of Paraná. We used different identification categories that included the hair microscopic and macroscopic identification, as well as the use of hooves and nails present in the scats associated with tracks and kills found in the field. We identified 57 prey items in the Pantanal samples and 61 in the Atlantic Forest samples. Predator´s hairs were identified in 34% of Pantanal samples and in 46% of Atlantic Forest samples. The combination of hair microscopic and macroscopic characteristics was efficient in the identification of different taxonomic levels, with most identifications reaching the level of the species. However, the methodological protocol for microscopic hair identification was not fully effective in obtaining all the microstructural patterns of the studied mammals. Adjustments in the technique are necessary to differentiate microstructural characteristics of species belonging to the same family. We recommend macroscopic identification of scat content items (hairs, hooves or nails) of both prey and predators to be used to complete the microscopic hair identification technique in dietary ecological studies.
Resumo: A identificação microscópica do pelo é um método não invasivo, simples e econômico, aplicado em estudos de identificação de várias espécies. Em ecologia, esse método é usado principalmente em inventários mastofaunísticos e estudos de dieta. Na última década, a identificação microscópica de pelos em estudos de dieta tem crescido substancialmente, porém ainda conhecemos muito pouco sobre o uso das características microscópicas e macroscópicas dos pelos para identificação tanto de presas quanto de predadores. Assim, o objetivo deste estudo foi identificar pelos de predadores e presas em amostras fecais das duas maiores espécies de carnívoros da região Neotropical, onças (Panthera onca Linnaeus, 1758) e pumas (Puma concolor Linnaeus, 1771). Foram examinadas um total de 100 amostras de fezes, provenientes do Pantanal de Mato Grosso do Sul e da Mata Atlântica do estado do Paraná, sendo 50 amostras de cada local. Utilizamos diferentes categorias de identificação que incluíam a identificação microscópica e macroscópica do pelo, bem como o uso de outros vestígios como cascos e unhas presentes nas fezes e pegadas e carcaças encontradas em campo. Nós identificamos 57 itens de presas nas amostras do Pantanal e 61 itens de presas nas amostras da Mata Atlântica. Pelos dos predadores foram identificados em 34% das amostras do Pantanal e 46% das amostras da Mata Atlântica. A combinação de características microscópicas e macroscópicas dos pelos foi eficiente na identificação de diferentes níveis taxonômicos, com a maioria das identificações atingindo o nível da espécie. No entanto, o protocolo metodológico de identificação microscópica dos pelos não foi totalmente eficaz para obter todos os padrões microestruturais dos mamíferos estudados. São necessários ajustes na técnica para diferenciar características microestruturais de espécies pertencentes à mesma família. Recomendamos que a identificação macroscópica de itens alimentares (pelos, cascos ou unhas) tanto de presas quanto de predadores seja usada para completar a técnica de identificação microscópica dos pelos em estudos de ecologia alimentar..
ABSTRACT
No Brasil há 10 espécies de Akodon Meyen, 1833 e a maioria apresenta algum grau de sobreposição geográfica havendo inclusive registros de simpatia. A identificação das espécies é difícil e pode ser feita pela análise da estrutura morfológica de pelos. Assim, para a identificação da microestrutura de pelos de nove espécies brasileiras de Akodon, foram utilizados pelos-guardas primários de amostras de coleções zoológicas. Foi adotado o método de análise das escamas cuticulares e da medula. O padrão de cutícula para todas as espécies foi folidáceo estreito. Já para a medula foram reconhecidos três padrões básicos como multisseriada alveolar, multisseriada listrada e misto de alveolar e listrada. Akodon cursor é a única espécie com predomínio de quatro fileiras sendo que exemplares 2n = 14 e 2n = 15 apresentam medula alveolar e o 2n = 16, medula listrada e células longilíneas. Para Akodon paranaensis e A. lindberghi a medula se alterna entre três e quatro fileiras. As demais espécies apresentam três fileiras. Akodon mystax apresenta um maior espaçamento entre as células. Akodon reigi possui o setor intermediário com fileiras ovaladas e bem ligadas e Akodon toba tem as células da fileira central variando com uma e duas células alveolares pequenas. No padrão listrado, Akodon montensis apresenta espaço intercelular mais estreito em relação à espessura da célula. No padrão misto, Akodon azarae apresenta células com contorno evidente, já Akodon serrensis as células apresentam formato irregular. Assim, o uso da microestrutura dos pelos como ferramenta para a identificação das espécies de Akodon mostrou-se perfeitamente viável.
There are 10 species of Akodon Meyen, 1833 in Brazil and most have some degree of geographic overlap, even with records of sympatry between some species. The identification of the species is difficult and can be performed by the analysis of the morphological structure of hair. Thus, in order to identify the microstructure of the nine Brazilian species of Akodon, guard-hairs samples from zoological collections were used. We adopted the method of analysis of the cuticle scales and medulla. The cuticle pattern for all species was narrow leaf shaped. For the medulla three basic patterns have been recognized: alveolar multiseriate, multiseriate striped and a mixture of alveolar and striped. Akodon cursor is the only species which has a predominance of four layers of cells, the specimens 2n = 14 and 2n = 15 have an alveolar medulla and the specimen 2n = 16, has a striped medulla and elongated cells. For Akodon paranaensis and A. lindberghi the medulla alternates between three and four layers. The others species have three layers. Akodon mystax, have a larger spaces between the cells. Akodon reigi shows an intermediary sector with layers of oval and well connected cells and for Akodon toba, the cells of the central layer are found in one or two small alveolar layers. In the striped pattern, Akodon montensis have narrow intercellular space in regard to the thickness of the cell. In a mixed pattern, Akodon azarae presents cells with clear outline, and Akodon serrensis show cells with irregular shape. Thus, the use of the microstructure of hairs as a tool for identification of the species of Akodon proved to be practicable.
ABSTRACT
O exame da microestrutura da cutícula e medula dos pêlos é uma técnica simples e de baixo custo para identificar espécies de mamíferos para uma variedade de aplicações. Foram estudados pêlos-guarda de 66 indivíduos de oito espécies de felídeos brasileiros (Leopardus colocolo, L.geoffroyi, L.pardalis, L.tigrinus, L.wiedii, Panthera onca, Puma concolor, Puma yagouaroundi), através de amostras colhidas de animais anestesiados em zoológicos. A microestrutura dos pêlos-guarda foi analisada e descrita através de impressões cuticulares e preparações medulares, e posteriormente foi feito um teste cego para avaliar a acurácia da identificação específica. Embora tenham sido encontrados caracteres morfológicos distintos para cada espécie, a sutileza destes caracteres e sua sobreposição entre as diferentes espécies resultaram em uma acurácia relativamente baixa (75 por cento). A identificação de pares ou trios de espécies cujos pêlos têm morfologia mais semelhante (Grupo A: L. pardalis, L. tigrinus, L. wiedii; Grupo B: L. colocolo, L. geoffroyi, P. yagouaroundi; Grupo C: P. concolor, P. onca) elevou a acurácia significativamente (91 por cento). A identificação dos felídeos brasileiros através da microestrutura de seus pêlos é desafiadora e requer um exame cuidadoso de caracteres sutis, devendo ser apoiada por outras técnicas mais acuradas e/ou ser limitada principalmente às aplicações que não requerem identificação específica ou que trabalhem em escalas taxonômicas mais amplas.
The analysis of cuticle and medulla hair microstructure is a simple and inexpensive technique to identify mammal species for a variety of applications. We studied the guard-hairs of 66 individuals of eight felid species occurring in Brazil (Leopardus colocolo, L.geoffroyi, L.pardalis, L.tigrinus, L.wiedii, Panthera onca, Puma concolor, Puma yagouaroundi), through hair samples collected from anesthetized zoo animals. The microstructure of the guard-hairs was analyzed and described through cuticle impressions and medulla preparations; a blind test was conducted to evaluate the accuracy of species identification. Although distinctive morphological characters could be identified for each species, the subtlety of these characters and the overlap of features among species resulted in a relatively poor accuracy (75 percent). The identification of pairs or trios of species whose hair has similar morphologies (Group A: L. pardalis, L. tigrinus, L. wiedii; Group B: L. colocolo, L. geoffroyi, P. yagouaroundi; Group C: P. concolor, P. onca) significantly improved accuracy (91 percent). The identification of Brazilian felids through the microstructure of their hair is challenging and requires careful examination of subtle features, and should be complemented by more accurate techniques and/or be limited mostly to applications where high accuracy is not essential or where a broader taxonomic scale is being evaluated.