Water-balance response of Rhinella arenarum (Hensel, 1867) tadpoles to graduated increase in environmental osmolarity / Resposta de Rhinella arenarum larvae a meio electrolítico e não electrolítico com aumento escalonado da osmolaridade

The water balance and the upper limit of osmotic tolerance of premetamorphic Rhinella arenarum larvae (Gosner's stage 26) was evaluated after semistatic incubation in electrolyte (NaCl) and non-electrolyte (mannitol) media following a protocol of progressively increased osmotic pressure. Wet and dry weights were measured to calculate the water content as a derived variable indicative of the hydric balance. Statistical analysis was performed using univariate and integrated multivariate analysis. Tadpoles survived in electrolyte and non-electrolyte solutions up to 200 mOsm. The discriminant function was the best tool to describe the responses of the animals to external environmental stress under experimental conditions. The results were compared with those obtained in previous studies using a protocol of acute exposure to the same media used in this study. It was concluded that a) multivariate analysis is an appropriate approach to describe the responses of tadpoles to changes in the environmental physicochemical parameters, and b) progressive and acute acclimation to the experimental solutions induced similar responses.

Avaliou-se o balanço hídrico e o limite superior de tolerância osmótica em larvas pré-metamórficas do Rhinella arenarum (etapa 26 de Gosner) sob condições de incubação semiestáticas, num meio eletrolítico (NaCl) e não eletrolítico (manitol), seguindo um protocolo de aumento progressivo da pressão osmótica do meio. A quantificação das respostas se efetuou por meio da medição dos valores de peso úmido e seco e do cálculo, a partir destes, do conteúdo de água, como variável derivada indicativa do equilíbrio hídrico. A análise estatística foi realizada usando análise univariada e multivariada. As larvas conseguiram sobreviver em soluções eletrolíticas e não eletrolíticas até 200 mOsm. A função discriminante foi a melhor ferramenta para descrever as respostas dos animais ao estresse osmótico ambiental. Os resultados foram comparados com os obtidos em estudos anteriores, usando um protocolo de exposição aguda aos mesmos meios de incubação usados neste estudo. Concluiu-se: a) a análise multivariada é a aproximação adequada para descrever as respostas das larvas às mudanças nos parâmetros físico-químicos do seu meio; e b) tanto a aclimatação progressiva, como as exposições agudas às soluções experimentais induziram as respostas semelhantes.

Physiological and biochemical aspects of the avian uropygial gland / Aspectos fisiológicos e bioquímicos da glândula uropigial das aves

This review discusses different aspects of the uropygial gland of birds. The gland exhibits a striking morphological diversity in size, shape and presence/absence of tufts of feathers. It was shown that acidic mucins, neutral lipids, glycolipids and phospholipids are normal components of secretion. Several morphological and physiological aspects of the gland were studied on Rock Pigeon Columba livia Gmelin, 1879. The amount of the uropygial gland secretion, its lipid content and fatty acids profile were determined. The extracted lipid mixture contained of C14 to C20 fatty acids, mostly unsaturated; the saturated fatty acids were mainly 14:0, 16:0 and 18:0. No correlation was found between the size of the gland and the aquatic/terrestrial nature of the species. Ablation of the gland did not affect survival, body weight, feeding rate and serum cholesterol, total lipids or calcium levels after 32-120 days. The possible role of the gland in the protection against lipophilic compounds was discussed. The function of the gland is still a subject of controversy. It is accepted that its secretion confers water-repellent properties on the feather coat and maintain the suppleness of the feathers. Other physiological roles of the gland secretion may be associated to pheromone production, control of plumage hygiene, thermal insulation and defence against predators. Concerning the endocrine regulation of the uropygial function, there is scarce information presenting evidence for steroid regulated mechanisms.

Esta revisão discute diferentes aspectos da glândula uropigial das aves. A glândula exibe uma chamativa diversidade morfológica de tamanho, forma e presença/ausência de um tufo de penas. A glândula mostrou mucinas ácidas, lipídios neutros, glicolipídios e fosfolipídios como componentes normais de sua secreção. Diversos aspectos morfológicos e fisiológicos da glândula foram estudados na pomba doméstica Columba livia. Foi determinada a quantidade de secreção da glândula uropigial, seu conteúdo lipídico e o perfil de ácidos sebosos. A mistura lipídica extraída contém ácidos graxos C14 a C20, principalmente não saturados; os ácidos graxos saturados foram principalmente 14:0, 16:0 e 18:0. Não se encontrou correlação entre o tamanho da glândula e a natureza aquática/terrestre das espécies. A ablação da glândula não afetou a sobrevivência, peso corporal, alimentação e os níveis séricos de colesterol, lipídios totais ou cálcio depois de 32-120 dias. Discute-se o possível papel da glândula na proteção contra compostos lipofílicos. A função da glândula é ainda tema de controvérsia. Aceita-se que sua secreção confere às penas propriedades repelentes à água e as mantém flexíveis. Outras funções fisiológicas da secreção glandular podem estar associadas com a produção de feromonas, controle da higiene da plumagem, isolamento térmico e defesa contra predadores. Com relação à regulação endócrina da glândula, tem-se escassa informação, apresentando evidência de mecanismos de regulação de esteróides.

Biomarcadores etológicos no invasivos de estrés ambiental: estudio comparativo en dos teleosteos de ecosistemas de la región pampeana argentina / Non invasive behavioural biomarkers of environmental stress: comparative study on two teleosts from ecosystems of the pampean region of Argentine

Mediante un dispositivo de registro automático se estudió el efecto de la exposición a soluciones subletales de Cd2+ (0.3 mg. L ) sobre algunos parámetros etológicos de juveniles de Cyprinus carpio (carpa común) y de Astyanax fasciatus (“mojarra”). Se evaluó el efecto del metal sobre la actividad natatoria total y las preferencias altitudinales y laterales de los peces. Los tres parámetros se registraron simultáneamente mediante un dispositivo original. Se evaluaron los niveles “normales” o estándar de dichos parámetros (los peces en agua potable, control) y los alcanzados por los mismos individuos tras su exposición al tóxico de referencia (Cd). El metal provocó una depresión de la actividad natatoria total alcanzando una magnitud comparable en ambas especies. La preferencia altitudinal, también resultó modificada: C. carpio se halló con mayor frecuencia en la capa superior de los acuarios mientras que A. fasciatus se ubicó en las inferiores. En cuanto a la preferencia lateral, los individuos de ambas especies evitaron la franja vertical donde se producía el goteo de la solución de Cd; si bien esta respuesta espacial de los animales no siguió un patrón definido fue más marcada en las carpas. Todas las respuestas se pusieron de manifiesto inmediatamente después de haberse iniciado la exposición al Cd. El método resultó sensible y apto para el seguimiento de los parámetros etológicos seleccionados. Se concluye que la actividad natatoria y la ubicación espacial de las especies estudiadas, entre otros indicadores, pueden ser considerados como biomarcadores de toxicidad acuática

By means of an automatic recording device, the effects of the exposure to sublethal solutions of Cd2+ (0.3 mg. L ) on some ethological parameters of juvenile Cyprinus carpio (common carp) and Astyanax fasciatus. The effect of the metal was evaluated through three parameters: the total swimming activity and the spatial (lateral and altitudinal) preferences, relative to controls (fish kept in tap water); they were registered simultaneously by means of an original device. There were determined successively the “normal” or standard levels of those parameters in control fish and those reached by the same individuals after their exposure to the reference toxic (Cd). In both species the metal caused a depression of the total swimming activity in a comparable magnitude. The altitudinal preference was also modified: C. carpio was found more frequently in the superior layer of the aquaria while A. fasciatus was found in the inferior ones. For the lateral preference, the individuals of both species showed an avoidance behavior of the site of the aquaria where the Cd solutions was dripping. This response of the animals didn t follow a defined pattern, but was more marked in the carps. All the evaluated responses to the toxic were detected immediately after the beginning of the exposure to Cd. The method proved to be sensitive and apt for the monitoring of the measured behavioural parameters which makes it a promising tool for biomonitoring purposes. We concluded that the swimming activity and the spatial location preferences of the studied species, among other, may be considered as biomarkers of aquatic toxicity

Arginase activity of Bufo arenarum embryos is sensitive to external osmotic pressure

We investigated the impact of environmental osmotic stress on the arginase activity if Bufo arenarum embryos. The activity at the first developmental stages was not sensitive to extreme variations of osmotic pressure of the environment. Later, at gill circulation, opercular fold and right operculum stages, the enzyme activity of embryos developed in concentrated solutions decreased significantly with respect to control. At complete operculum stage, the arginase activity increased 1.3-2.5 fold in all conditions, and was significantly higher in embryos grown in distilled water than in control animals

Arginase activity in Bufo arenarum embryos

The evolution of arginase activity during development of Bufo arenarum embryos was studied. The enzyme activity was detected after the neural groove stage, being low at the following early stages and increasing progressively until the end of the embryonic development. Arginase activity was first found in the neurula stage, when an outline of basic structures for renal and hepatic function is present. The activity increased two- or three-fold at the beginning of the larval stages

Influencia de la especiación de los metales pesados en medio acuático como determinante de su toxicidad / Influence of the heavy metals speciation in the aquatic environment as determinant of their toxicity

La captación y toxicidad de los metales pesados para los organismos acuáticos están influidos no sólo por su concentración; también son relevantes el tiempo de exposición y los factores bióticos y abióticos del ambiente. Para considerar las relaciones de los metales con la biota acuática se deben tener en cuenta tres niveles de interés: a) la especiación en el ambiente, b) las interacciones con la membrana plasmática en la interfase organismo-ambiente, así como otros factores secundarios que pueden afectar los mecanismos funcionales básicos del individuo y c) la partición del elemento en los compartimentos del organismo y los efectos biológicos resultantes de su interacción con los receptores en los sitios de acción. En esta revisión se presentan ejemplos que ilustran la necesidad de determinar no sólo la concentración total de un metal en solución acuosa sino también el perfil de su entorno fisicoquímico y su biodisponibilidad; esta última puede ser correlacionada directamente con la especiación química a través del modelo de actividad del ion libre (en inglés, FIAM, free ion activity model). Se discute además la posibilidad de usar organismos como sensores de la biodisponibilidad de los metales en relación con su especiación química. Dentro de ellos, las algas representan un grupo muy importante ya que muestran una sensibilidad a los contaminantes mucho mayor que otros organismos acuáticos. Se presentan resultados propios obtenidos mediante bioensayos de laboratorio, usando cultivos algales monoespecíficos de Selenastrum capricornutum Printz (= Raphidocelis subcapitata); se ha estudiado el efecto del Cd sobre la inhibición de la fotosíntesis en presencia del quelante EDTA-Na2. Los resultados muestran que la concentración total del Cd no es un buen predictor de su toxicidad para las algas y que su especiación puede afectar la disponibilidad del mismo para los organismos en medio acuático y, consecuentemente, determinar la magnitud de su toxicidad (AU)