Comparative study of the histomorphological structure of the small intestine of Lonchura striata and Copsychus saularis / Estudio comparativo de la estructura histomorfológica del intestino delgado de Lonchura striata y Copsychus saularis

SUMMARY: Six Lonchura striata and six Copsychus saularis birds were selected in this study, morphological index of the small intestine was measured by quantitative biology and image analysis. The changes of goblet cells and Na+/K+ATPase were detected by AB-PAS staining and ELISA to inform the different mechanisms of the digestion and absorption of nutrients between the Lonchura striata and Copsychus saularis. The villus height, crypt depth and muscle thickness of each segment of small intestine of Lonchura striata were smaller than those of Copsychus saularis, and the difference of ileum muscle thickness was significant. In addition, the ileum villus height/crypt depth (VH/CD) value of Lonchura striata was significantly less than that of Copsychus saularis. The number of goblet cells in duodenum and jejunum of Lonchura striata and Copsychus saularis had no significant difference, but the number of goblet cells in ileum of Copsychus saularis was significantly larger than that of Lonchura striata. The vitality of Na+/K+-ATPase in different intestinal segments of the Lonchura striata and the Copsychus saularis was different. The vitality of Na+/K+-ATPase in the Lonchura striata was significantly higher than that of the Copsychus saularis. It can be concluded that the digestion and absorption capacity of Copsychus saularis and Lonchura striata are significantly different, and the reason may be due to their different diets and intestinal floras.

RESUMEN: En este estudio se seleccionaron seis aves Lonchura striata y seis Copsychus saularis, a las cuales se midió mediante biología cuantitativa y análisis de imágenes el índice morfológico del intestino delgado. Los cambios de las células caliciformes y Na+/K+ATPasa se detectaron mediante tinción AB- PAS y ELISA para informar los diferentes mecanismos de digestión y absorción de nutrientes entre Lonchura striata y Copsychus saularis. La altura de las vellosidades, la profundidad de las criptas y el grosor del músculo de cada segmento del intestino delgado de Lonchura striata fueron menores que los de Copsychus saularis, y se observó una diferencia significativa en el grosor de la músculatura del íleon. Además, el valor de la altura de la vellosidad del íleon/profundidad de la cripta (VH/CD) de Lonchura striata fue significativamente menor que el de Copsychus saularis. En el número de células caliciformes del duodeno y del yeyuno de Lonchura striata y Copsychus saularis no hubo una diferencia significativa, pero el número de células caliciformes en el íleon de Copsychus saularis fue significativamente mayor que el de Lonchura striata. Hubo diferencias en la vitalidad de Na+/K+-ATPasa en diferentes segmentos intestinales de Lonchura striata y Copsychus saularis. La vitalidad de Na+/K+-ATPasa en Lonchura striata fue significativamente mayor que la de Copsychus saularis. Se puede concluir que la capacidad de digestión y absorción de Copsychus saularis y Lonchura striata son significativamente diferentes, posiblemente debido a sus distintas dietas y floras intestinales.

Histomorphological structure of the Bursa cloacalis (Bursa of Fabricius) in young Leiothrix lutea: a comparative study using light microscopy and transmission electron microscopy / Estructura histomorfológica de la Bursa cloacalis (Bursa de Fabricius) en jóvenes Leiothrix lutea: un estudio comparativo utilizando microscopía óptica y microscopía electrónica de transmisión

SUMMARY: This study aimed to investigate the microstructure and ultrastructure of the Bursa cloacalis (Bursa of Fabricius) (BC) in young Leiothrix lutea at various days of age (a few days after hatching) using light microscopy and transmission electron microscopy. The bird BC was sampled at 1, 5, 7, and 9 days of age. Immediately after dissection, the structure and integrity of the BC (not degenerative) were retained and the specific temporal features could be visualized precisely. After hematoxylin-eosin staining and uranyl acetate/lead citrate staining, the microstructure and ultrastructure of the BC, respectively, could be observed clearly. The microscopic observations revealed the following: in addition to change in the size of BC or lymphoid follicles, many cavities were found in the BC; the distribution of the lymphoid follicles in Leiothrix lutea was different from that in other birds; and the segregating line between the bursal cortex and medulla became increasingly clear as the age increased. In conclusion, the structural data obtained in this study provides a better understanding of the specific immunological function of the BC in Leiothrix lutea.

RESUMEN: Este estudio tuvo como objetivo investigar la microestructura y ultraestructura de la Bursa cloacalis (BC) en Leiothrix lutea joven unos días después de la eclosión, utilizando microscopía óptica y microscopía electrónica de transmisión. La BC se muestreó a los 1, 5, 7 y 9 días de edad del Leiothrix lutea. Inmediatamente después de la disección, se observó la estructura y la integridad de la CB (no degenerativa) y se pudo visualizar con precisión las características temporales específicas. Después de la tinción con hematoxilina-eosina y con acetato de uranilo /citrato de plomo, pudimos observar claramente la microestructura y ultraestructura de la BC. Las observaciones microscópicas revelaron el cambio en el tamaño de la CB o de los folículos linfoides y además, se encontraron numerosas cavidades en la CB; la distribución de los folículos linfoides en Leiothrix lutea era diferente a la de otras aves; y la línea de segregación entre la corteza bursal y la médula se hizo cada vez más clara a medida que aumentaba la edad. En conclusión, los datos estructurales obtenidos en este estudio proporcionan una mejor comprensión de la función inmunológica específica de la Bursa cloacalis en Leiothrix lutea.

Cranial osteology of the genus Sclerurus (Passeriformes: Furnariidae) / Osteología craneal comparativa en el género Sclerurus (Passeriformes: Furnariidae)

Abstract:The Furnariidae encompasses 293 species and has been recognized as an example of continental adaptive radiation. They inhabit biomes from deserts to humid forests at all strata and show morphological heterogeneity unparalleled among birds at any taxonomic level. Sclerurus is a uniform genus of cryptic, mainly dark brown furnariids, with short black tails which are found solitary on or near the ground inside humid forest. The aim of the present study was to describe and to compare the cranial osteology of all six Sclerurus species (S. scansor, S. mexicanus, S. guatemalensis, S. caudacutus, S. rufigularis, and S. albigularis) to identify osteological characters that are (1) unique to each species, (2) shared among species, and (3) that are exclusive to the genus when compared to other members of Furnariidae. For this, bone structures and measurements were done following standard methodologies. The results showed that Sclerurus differs from other Furnariidae in the following characteristics: a narrowed caudal portion of the nostril with a more rounded shape allowing upper's jaw greater mobility, used when foraging on soft substrates; the development of the post-orbital process may be related to digging behavior, as the presence of a short parsphenoid rostrum projection, a reduced cerebellar prominence, and the tapered caudal portion of the nostrils. Among the species, the interorbital width is larger in S. caudacutus and S. rufigularis, than in the remaining species. The development of the post-orbital process may be related to the behavior of digging nests in earthen banks; the narrowing of the caudal portion of the nostril allows for the greater mobility of the superior maxilla, which is used by Sclerurus when foraging in soft substrates on forest grounds. Rev. Biol. Trop. 64 (3): 1155-1170. Epub 2016 September 01.

ResumenLa familia Furnariidae está compuesta por 293 especies y ha sido reconocida como un ejemplo de la adaptación continental a la radiación. Habitan biomas de desiertos a bosques húmedos en todos los estratos y muestran heterogeneidad morfológica sin precedentes entre las aves de cualquier nivel taxonómico. Sclerurus es un género uniforme de crípticos, principalmente furnáridos café oscuro con colas negras cortas, que pueden ser encontrados solitarios o cerca del suelo dentro del bosque húmedo. El objetivo del presente estudio fue describir y comparar la osteología craneal de las seis especies de Sclerurus (S. scansor, S. mexicanus, S. guatemalensis, S. caudacutus, S. rufigularis y S. albigularis) para identificar los caracteres osteológicos que son (1) únicos de cada especie, (2) compartidos entre las especies, y (3) exclusivos de género cuando se comparan con otros miembros de Furnariidae. Los resultados mostraron que Sclerurus difiere de otro Furnariidae en las siguientes características: un estrechamiento de la porción caudal de la fosa nasal con una forma más redondeada que permite una mayor movilidad de la mandíbula superior, usada durante la recolección de sustratos blandos; el desarrollo del proceso post-orbital puede estar relacionado con el comportamiento de excavación así como la presencia de una corta proyección "parsphenoid rostrum", una reducida prominencia cerebelar, y una cónica porción caudal de las fosas nasales. Entre las especies, la anchura interorbital es mayor en S.caudacutus y S.rufigularis, que en las especies restantes. El desarrollo del proceso post-orbital puede estar asociado con el comportamiento de excavación de nidos en los bancos de barro; el estrechamiento en la porción caudal de la fosa nasal permite una mayor movilidad del maxilar superior, que es usado por el Sclerurus cuando se alimenta de sustratos blandos en suelos forestales.

Histological study of the oesophagus and stomach in grey-backed shrike (Lanius tephronotus) / Estudio histológico de esófago y estómago del alcaudón (Lanius tephronotus)

The microstructure of oesophagus and stomach in grey-backed shrike were examined by means of light microscopy. The results showed that the oesophagus glands were mucous glands, the shedding glandular cells and the mucin from the oesophagus glands secreted to the lumen. The number of the glands in the thoracic part was less than that of in the cervical part. The lumens of the glands showed an intense positive periodic acid-Schiff and Alcian blue reaction. There were two types of glands in the lamina propria. The simple tubular glands were located in the superficial lamella of the lamina propria, while compound tubular glands were located in the deep lamella. The epithelium was lined by a layer of cuticle in the intermediate zone between the proventriculus and gizzard. The surface of gizzard possessed a rough thick cuticle, which was made up of the Alcian blue-positive horizontal matrix and the periodic acid-Schiff-positive vertical rods.

La microestructura del esófago y el estómago del alcaudón gris fueron examinados mediante microscopía de luz. Los resultados mostraron que las glándulas del esófago eran glándulas mucosas, y que las células glandulares de descamación y la mucina de las glándulas del esófago eran secretadas al lumen. El número de glándulas en la porción torácica del esófago fue menor que en la porción cervical. Las aberturas de las glándulas mostraron una reacción positiva intensa al PAS y azul de Alcián. Se encontraron dos tipos de glándulas en la lámina propia. Las glándulas tubulares simples se localizaron en la lámina superficial de la lámina propia, mientras que las glándulas tubulares compuestas se hallaron en la lámina de profundidad. El epitelio se encontró revestido por una capa cuticular en la zona intermedia entre el proventrículo y la molleja. La superficie de la molleja presentó una cutícula gruesa, demostrada por una matriz horizontal positivo para azul de Alcian y varillas verticales positivas para el PAS.

Evidencia morfológica de hibridación entre las subespecies de Ramphocelus flammigerus (Passeriformes: Thraupidae) en Colombia / Morphological evidence of hybridization between Ramphocelus flammigerus subspecies (Passeriformes: Thraupidae) in Colombia

Morphological evidence of hybridization between Ramphocelus flammigerus subspecies (Passeriformes: Thraupidae) in Colombia. Habitat modifications such as deforestation and the increase of agricultural activities, have led to uncommon faunal interactions. In Colombia, this condition have caused the secondary contact of subspecies of Ramphocelus flammigerus populations from Cauca valley and the Pacific coast; and some specimens with rumps of intermediate colors of the subspecies have been found and are thought as hybrids. The objective of this study was to assess the presence of morphological evidence that may suggest hybridization and may explain the origin of individuals with intermediate coloration. We predict that if subspecies hybridize, they will be more similar in morphology when coexisting than when separated. Alternatively, coexisting subspecies might diverge in sympatry, because of selection to reduce competition for resources (character displacement). For this, a survey in 15 localities was undertaken: 10 allopatric areas (five for each subspecies), and five sympatric areas. Mist nets were used to capture individuals and a total of seven morphological characters were measured. To identify the patterns of morphological variation, we compared morphology of subspecies, sympatric and allopatric populations and individuals of intermediate colors. Consequently, we performed discriminant analysis and test for differences between groups by using 95% confidence intervals for log-ratio tests. A total of 112 individuals were captured (46 intermediate-colored individuals, 20 R. f. flammigerus, and 46 R. f. icteronotus. Discriminant analyses showed that subspecies were well differentiated, and intermediate individuals overlapped with them. Log-ratio test, based on Mahalanobis distances, showed that intermediate individuals were morphologically more similar to both subspecies than subspecies themselves. In addition, log-ratio tests showed that subspecies sympatric populations were similar but allopatric ones were different, and that individuals of intermediate colors were more similar to sympatric than to allopatric populations of the two subspecies. Therefore, morphological evidence supports the predictions of a hybridization hypothesis among the subspecies of R. flammigerus. In conclusion, the analysis of morphological variation in R. flammigerus suggests that hybridization between subspecies is occurring and that a process of genetic introgression is probably in progress.

Las modificaciones de los hábitats naturales, tales como la deforestación y el incremento de las actividades agrícolas, han conducido a interacciones faunísticas inusuales. En Colombia, esta situación ha generado el contacto secundario entre las poblaciones de las subespecies de Ramphocelus flammigerus del Valle del Cauca y de la costa Pacífica; y se han encontrado individuos con rabadillas de colores intermedios entre las subespecies que se han catalogado como híbridos. El objetivo del presente estudio fue evaluar si existe evidencia morfológica que sugiera hibridación y que pueda explicar el origen de los individuos de coloración intermedia. Con este fin, se obtuvieron muestras de 15 localidades; 10 zonas alopátricas (cinco por cada subespecie) y cinco zonas simpátricas. Para la captura de individuos se utilizaron redes de niebla y fueron tomados siete caracteres morfológicos. Asimismo, se predijo que si las subespecies están hibridando, las mismas, podrían ser morfológicamente más similares cuando coexisten que cuando se encuentran separadas. Alternativamente, cuando las subespecies coexisten, éstas pueden divergir en simpatría debido a presiones selectivas para reducir la competencia por recursos (desplazamiento de caracteres). Para identificar los patrones de variación morfológica, se comparó la morfología de las subespecies, de poblaciones simpátricas y alopátricas de ambas subespecies y de los individuos de cloración intermedia. Consecuentemente, se realizó un análisis discriminante y se evaluaron las diferencias entre los grupos con la utilización de intervalos de confianza del 95% para las relaciones logarítmicas. Y se capturaron un total de 112 individuos (46 de coloraciones intermedias, 20 R. f. flammigerus y 46 R. f. icteronotus). Los análisis discriminantes mostraron que las subespecies se diferencian entre ellas y que los individuos de coloraciones intermedias se traslapan con estas. Las relaciones logarítmicas, basadas en las distancias cuadradas de Mahalanobis, mostraron que los individuos intermedios fueron más similares morfológicamente a ambas subespecies que las subespecies entre ellas. Adicionalmente, se encontró que las poblaciones simpátricas de ambas subespecies son similares pero las poblaciones alopátricas son diferentes, y que los individuos de coloraciones intermedias son más similares a las poblaciones simpátricas de las dos subespecies que a las alopátricas. Por lo tanto, la evidencia morfológica evidencia las predicciones derivadas de la hipótesis de hibridación entre las subespecies de R. flammigerus. En conclusión, el análisis morfológico de la variación en R. flammigerus sugiere que se presenta hibridación entre las subespecies y que probablemente está en progreso un proceso de introgresión genética.

Sex determination in Turdus amaurochalinus (Passeriformes: Muscicapidae): morphometrical analysis supported by CHD gene

Sex determination is important for conservation and population studies, particularly for reproduction programs of threatened species and behavioural ecology. Turdus amaurochalinus, Creamy-bellied Thrush, only exhibits sexual dimorphism during the breeding season, when males are considered to show intense yellow bills, and females and immature males show dark brown bills. The objectives of this study were: 1) to determine the sex of individuals using genetic techniques, and 2) to test the hypothesis that sex dimorphism can be detected by morphometry. This study was carried out at Parque Nacional da Restinga de Jurubatiba, a preserved area located on the North coast of Rio de Janeiro State. The birds were captured using ornithological nets, singly marked with metal rings, weighed, measured and had blood samples collected before being released. The sex of 42 T. amaurochalinus individuals was determined using the CHD gene marker. A total of 20 males and 22 females were identified from June to August, with peak capture frequency in June. Turdus amaurochalinus females and males differed significantly in morphometrical measures. The most important traits to distinguish males from females were wing length (Student t-test=4.34, df=40, p=0.0001) and weight (Student t-test=2.08,df=40, p=0.044): females were heavier and had significantly shorter wing length than males. Females and males were correctly classified in 86% and 75% of cases, respectively, using Discriminant Analysis. The molecular analysis was the most secure method for sex determination in the studied species. Rev. Biol. Trop. 59 (2): 789- 794. Epub 2011 June 01.

La determinación del sexo es importante para la conservación y los estudios poblacionales. Turdus amaurochalinus no presenta aparente dimorfismo sexual. El objetivo de este estudio fue determinar el sexo a través de una técnica genética, mediante el uso del marcador del gen CHD y se puso a prueba la hipótesis de que el dimorfismo sexual puede ser detectado por morfometría. Este estudio se llevó a cabo en el Parque Nacional da Restinga de Jurubatiba, una zona protegida situada en la costa norte de Río de Janeiro. Las aves fueron capturadas con redes de niebla, los individuos se marcaron con anillos de metal, se pesaron, medieron y se les tomó una muestra de sangre antes de ser liberados. Un total de 20 machos y 22 hembras fueron identificados en el área de estudio desde junio hasta agosto, con la frecuencia máxima de captura en junio. La prueba de t-student fue usada para evaluar si hembras y machos se diferencian considerablemente en relación a medidas morfométricas. Los rasgos más importantes para distinguir machos de hembras fueron la longitud del ala y el peso: las hembras eran más pesadas y tenían longitud de ala considerablemente más corta que los machos. Hembras y machos fueron correctamente clasificados en un 86% y 75% de casos respectivamente, donde se usó un análisis discriminante. El análisis molecular es el método más seguro para la determinación sexual en la especie estudiada.

Iris colour as an indicator of age feature in female Brazilian tanagers (Passeriformes: Emberizidae) confirmed by a molecular sexing technique

The Brazilian tanager, Ramphocelus bresilius is an endemic species from Brazil that is sexually dimorphic in adult plumage. Young males are similar to adult and young females until their second year. Adults and young females are not distinguishable in plumage. We tested whether iris colour can be used to separate adult females from immature females. We used for the first time the molecular sexing technique based on CHD-genes to confirm the sex of the individuals classified as "female plumage with red iris", and to identify the sex of individuals classified as "female plumage and brown iris". The adult males were used as a positive control. DNA samples from 190 individuals were analysed. The sizes of the PCR products were identified as 350 base pairs (bp) for CHD-Z and 388 bp for CHD-W. We confirmed that adult females have a red iris and the young females a brown iris. We could also separate young males and females which present the same iris colour and plumage. Although there are indications that the iris colour can be used by birds to identify the adults in co-operative breeding species such as the Brazilian tanager, more behavioural data are required to understand the role of iris coloration in this species. Rev. Biol. Trop. 56 (4): 1629-1633. Epub 2008 December 12.

El ave Ramphocelus bresilius es una especie endémica de Brasil con dimorfismo sexual en el plumaje del adulto. Los machos jóvenes son similares a las hembras adultas y jóvenes hasta el segundo año de vida. Adultos y hembras jóvenes son indistinguibles por el plumaje. Evaluamos si el color del iris puede ser utilizado para distinguir hembras adultas de hembras inmaduras. Utilizamos por primera vez la técnica molecular de identificación de sexos basada en los genes CHD para confirmar el género de individuos clasificados como plumaje femenino con iris rojo, y para identificar el sexo de los individuos clasificados como plumaje femenino e iris marrón. Usamos machos adultos como control. Analizamos muestras de DNA de 190 individuos. Los tamaños de los productos del PCR fueron identificados como 350 pares de bases (pb) para CHD-Z y 388 pb para CHD-W. Pudimos confirmar que las hembras adultas presentan iris rojo y las hembras jóvenes iris marrón. También pudimos distinguir machos jóvenes de hembras, que presentan el mismo color de iris y plumaje.