RESUMO
Comparative genomics in Drosophila began in 1940, when Muller stated that the ancestral haploid karyotype of this genus is constituted by five acrocentric chromosomes and one dot chromosome, named A to F elements. In some species of the willistoni group such as Drosophila willistoni and D. insularis, the F element, instead of a dot chromosome, has been incorporated into the E element, forming chromosome III (E + F fusion). The aim of this study was to investigate the scope of the E + F fusion in the willistoni group, evaluating six other species. Fluorescent in situ hybridization was used to locate two genes of the F element previously studied-cubitus interruptus (ci) and eyeless (ey)-in species of the willistoni and bocainensis subgroups. Moreover, polytene chromosome photomaps corresponding to the F element (basal portion of chromosome III) were constructed for each species studied. In D. willistoni, D. paulistorum and D. equinoxialis, the ci gene was located in subSectction 78B and the ey gene in 78C. In D. tropicalis, ci was located in subSection 76B and ey in 76C. In species of the bocainensis subgroup, ci and ey were localized, respectively, at subsections 76B and 76C in D. nebulosa and D. capricorni, and 76A and 76C in D. fumipennis. Despite the differences in the subsection numbers, all species showed the same position for ci and ey. The results confirm the synteny of E + F fusion in willistoni and bocainensis subgroups, and allow estimating the occurrence of this event at 15 Mya, at least.
Assuntos
Mapeamento Cromossômico/métodos , Cromossomos de Insetos/genética , Drosophila/genética , Genes de Insetos/genética , Animais , Proteínas de Ligação a DNA/genética , Drosophila/classificação , Proteínas de Drosophila/genética , Evolução Molecular , Hibridização in Situ Fluorescente , Microscopia de Fluorescência , Cromossomos Politênicos/genética , Especificidade da Espécie , Sintenia , Fatores de Tempo , Fatores de Transcrição/genéticaRESUMO
The Brazilian Pampa (the southernmost end of the country) is currently a highly modified environment because of increasing agricultural activities. In many places, only small parts of grasslands remain inside an agricultural landscape. Drosophilidae (Diptera) have been widely used as a potential bioindicators to monitor the effects of anthropogenic changes in natural environments. However, the fauna of Drosophilidae in the Pampa Biome from natural and disturbed environments, still remains largely unknown. The present study represents one of the first attempts to fill this gap, showing results from monthly collections in the municipality of São Luiz Gonzaga (28º24'28"S, 54º57'39"W), in the Brazilian Pampa. A species inventory was carried out in two contrasting environments, an urban zone and a forest remnant (rural zone). In both areas banana-baited traps were used to capture adult drosophilids. The identification was made using external morphology and male terminalia. In total, 13,379 drosophilids were analyzed (rural zone: N = 8,812 and Sobs = 25; urban zone: N = 4,567 and Sobs = 16). In the present study, 16 (60%) out of 26 species were found exclusively or preferentially in the forest. The period of highest richness was between the months of June to November (roughly winter and spring), and the period of lowest richness was from December to May (roughly summer and autumn). An analysis of cluster by the Coefficient of Jaccard showed that species composition slightly changes when the period of the year with higher temperatures (from January to May) is compared with the period with lower temperatures (from June to October). The species abundances were also highly affected by seasonality, as revealed by the Morisita Index, since the samples clustered into similar groups in consecutive periods and in the same season, showing the seasonal preference of some species. The time component was a determinant in the diversity of the assemblage, surpassing the spatial effect. The strong reduction in diversity in the urban area when compared to a small forest patch is evidence of the importance of the natural environments in maintaining the diversity in the Pampa biome, currently a highly disturbed landscape.
O Pampa brasileiro (extremo sul do país) está, atualmente, vastamente modificado devido ao aumento das atividades agrícolas. Em muitos lugares, apenas pequenos fragmentos de campo permanecem em uma paisagem agrícola. Drosophilidae (Diptera) tem sido amplamente utilizadas como bioindicadores para monitorar os efeitos das mudanças antropogênicas em ambientes naturais. Porém, a fauna de Drosophilidae no Bioma Pampa de ambientes naturais ou perturbados, ainda permanece amplamente desconhecida. O presente estudo é uma das primeiras tentativas de preencher esta lacuna, apresentando resultados de coletas mensais no município de São Luiz Gonzaga (28º24'28"S, 54º57'39"W), no Pampa brasileiro. Um inventário de espécies foi conduzido em dois ambientes contrastantes, uma zona urbana e um remanescente de floresta (zona rural). Em ambos os locais, armadilhas com banana fermentada foram usadas para capturar drosofilideos adultos. A identificação foi feita através da morfologia externa e da terminália dos machos. No total, 13,379 drosofilideos foram analisados (zona rural: N = 8,812 and Sobs = 25; zona urbana: N = 4,567 and Sobs = 16). No presente estudo, 16 (60%) das 26 espécies coletadas foram encontradas exclusivamente ou preferencialmente no fragmento de mata. O período de maior riqueza foi entre os meses de junho a novembro (inverno-primavera), e o período de menor riqueza foi de dezembro a maio (verão-outono). Uma análise de cluster pelo Coeficiente de Jaccard mostrou que a composição da assembléia muda ligeiramente quando o período do ano com temperaturas mais elevadas (janeiro-maio) é comparado com o período de temperaturas menos elevadas (junho-outubro). A abundância das espécies foi também altamente afetada pela sazonalidade, como revelou o Índice de Morisita, onde as amostras foram agrupadas em períodos consecutivos dentro de uma mesma estação, mostrando a preferência sazonal de algumas espécies. O componente tempo foi determinante na diversidade da assembléia, superando o efeito espacial. A forte redução na diversidade na área urbana quando comparada com o pequeno fragmento de floresta, torna evidente a importância do ambiente natural para a preservação da diversidade no bioma Pampa, atualmente com sua paisagem altamente alterada.
RESUMO
The Brazilian Pampa (the southernmost end of the country) is currently a highly modified environment because of increasing agricultural activities. In many places, only small parts of grasslands remain inside an agricultural landscape. Drosophilidae (Diptera) have been widely used as a potential bioindicators to monitor the effects of anthropogenic changes in natural environments. However, the fauna of Drosophilidae in the Pampa Biome from natural and disturbed environments, still remains largely unknown. The present study represents one of the first attempts to fill this gap, showing results from monthly collections in the municipality of São Luiz Gonzaga (28º24'28"S, 54º57'39"W), in the Brazilian Pampa. A species inventory was carried out in two contrasting environments, an urban zone and a forest remnant (rural zone). In both areas banana-baited traps were used to capture adult drosophilids. The identification was made using external morphology and male terminalia. In total, 13,379 drosophilids were analyzed (rural zone: N = 8,812 and Sobs = 25; urban zone: N = 4,567 and Sobs = 16). In the present study, 16 (60%) out of 26 species were found exclusively or preferentially in the forest. The period of highest richness was between the months of June to November (roughly winter and spring), and the period of lowest richness was from December to May (roughly summer and autumn). An analysis of cluster by the Coefficient of Jaccard showed that species composition slightly changes when the period of the year with higher temperatures (from January to May) is compared with the period with lower temperatures (from June to October). The species abundances were also highly affected by seasonality, as revealed by the Morisita Index, since the samples clustered into similar groups in consecutive periods and in the same season, showing the seasonal preference of some species. The time component was a determinant in the diversity of the assemblage, surpassing the spatial effect. The strong reduction in diversity in the urban area when compared to a small forest patch is evidence of the importance of the natural environments in maintaining the diversity in the Pampa biome, currently a highly disturbed landscape.
O Pampa brasileiro (extremo sul do país) está, atualmente, vastamente modificado devido ao aumento das atividades agrícolas. Em muitos lugares, apenas pequenos fragmentos de campo permanecem em uma paisagem agrícola. Drosophilidae (Diptera) tem sido amplamente utilizadas como bioindicadores para monitorar os efeitos das mudanças antropogênicas em ambientes naturais. Porém, a fauna de Drosophilidae no Bioma Pampa de ambientes naturais ou perturbados, ainda permanece amplamente desconhecida. O presente estudo é uma das primeiras tentativas de preencher esta lacuna, apresentando resultados de coletas mensais no município de São Luiz Gonzaga (28º24'28"S, 54º57'39"W), no Pampa brasileiro. Um inventário de espécies foi conduzido em dois ambientes contrastantes, uma zona urbana e um remanescente de floresta (zona rural). Em ambos os locais, armadilhas com banana fermentada foram usadas para capturar drosofilideos adultos. A identificação foi feita através da morfologia externa e da terminália dos machos. No total, 13,379 drosofilideos foram analisados (zona rural: N = 8,812 and Sobs = 25; zona urbana: N = 4,567 and Sobs = 16). No presente estudo, 16 (60%) das 26 espécies coletadas foram encontradas exclusivamente ou preferencialmente no fragmento de mata. O período de maior riqueza foi entre os meses de junho a novembro (inverno-primavera), e o período de menor riqueza foi de dezembro a maio (verão-outono). Uma análise de cluster pelo Coeficiente de Jaccard mostrou que a composição da assembléia muda ligeiramente quando o período do ano com temperaturas mais elevadas (janeiro-maio) é comparado com o período de temperaturas menos elevadas (junho-outubro). A abundância das espécies foi também altamente afetada pela sazonalidade, como revelou o Índice de Morisita, onde as amostras foram agrupadas em períodos consecutivos dentro de uma mesma estação, mostrando a preferência sazonal de algumas espécies. O componente tempo foi determinante na diversidade da assembléia, superando o efeito espacial. A forte redução na diversidade na área urbana quando comparada com o pequeno fragmento de floresta, torna evidente a importância do ambiente natural para a preservação da diversidade no bioma Pampa, atualmente com sua paisagem altamente alterada.
RESUMO
Ecological parameters such as trophic niche overlap and niche breadth were computed from the frequency of all drosophilid species collected in 2001 and 2002, in the urban area of Porto Alegre city, Brazil. Independently of place, drosophilids community composition and components breeding or feeding sites, the highest frequencies of Zaprionus indianus (Gupta, 1970) were obtained during seasons with higher average temperatures, especially during summer. From a total of the 19,146 individuals of Z. indianus sampled, 80% were found in this season. The data of trophic niche breadth suggest a higher opportunism of adult flies in feeding substrate use, but the females are still selective in oviposition substrate choice. For the values of niche overlap, only for some species, did we find any correlation between these and species richness and/or number of resources, and the most of the correlation values considering breeding and feeding sites were positive. The colonization of Z. indianus in Porto Alegre could be leading to adjustments in the survival strategies of the resident species, but it is possible that many species have conditions for coexisting with the invader.
Parâmetros ecológicos tais como sobreposição e amplitude de nicho trófico foram aplicados a partir da freqüência de todas as espécies de drosofilídeos coletados em 2001 e 2002 na área urbana da cidade de Porto Alegre, Brasil. Independentemente do local, da composição da comunidade de drosofilídeos e dos componentes sítios de ovoposição e alimentação, as maiores freqüências de Zaprionus indianus (Gupta, 1970) foram obtidas durante as estações com médias de temperatura maiores, especialmente durante o verão. De um total de 19.146 indivíduos de Z. indianus amostrados, 80 % foram coletados nesta estação. Os dados de amplitude de nicho trófico sugerem um maior oportunismo de moscas adultas no uso de substratos para alimentação, mas as fêmeas permanecem seletivas na escolha dos substratos para ovoposição. Para os valores de sobreposição de nicho, somente para algumas espécies, encontramos correlação entre estes e a riqueza de espécies e/ou número de recursos, e a maioria dos valores de correlação considerando sítios de ovoposição e alimentação foram positivos. A colonização de Z. indianus em Porto Alegre pode estar levando a ajustes nas estratégias de sobrevivência de espécies residentes, mas é possível que muitas espécies tenham condições de coexistir com a invasora.
RESUMO
Ecological parameters such as trophic niche overlap and niche breadth were computed from the frequency of all drosophilid species collected in 2001 and 2002, in the urban area of Porto Alegre city, Brazil. Independently of place, drosophilids community composition and components breeding or feeding sites, the highest frequencies of Zaprionus indianus (Gupta, 1970) were obtained during seasons with higher average temperatures, especially during summer. From a total of the 19,146 individuals of Z. indianus sampled, 80% were found in this season. The data of trophic niche breadth suggest a higher opportunism of adult flies in feeding substrate use, but the females are still selective in oviposition substrate choice. For the values of niche overlap, only for some species, did we find any correlation between these and species richness and/or number of resources, and the most of the correlation values considering breeding and feeding sites were positive. The colonization of Z. indianus in Porto Alegre could be leading to adjustments in the survival strategies of the resident species, but it is possible that many species have conditions for coexisting with the invader.
Parâmetros ecológicos tais como sobreposição e amplitude de nicho trófico foram aplicados a partir da freqüência de todas as espécies de drosofilídeos coletados em 2001 e 2002 na área urbana da cidade de Porto Alegre, Brasil. Independentemente do local, da composição da comunidade de drosofilídeos e dos componentes sítios de ovoposição e alimentação, as maiores freqüências de Zaprionus indianus (Gupta, 1970) foram obtidas durante as estações com médias de temperatura maiores, especialmente durante o verão. De um total de 19.146 indivíduos de Z. indianus amostrados, 80 % foram coletados nesta estação. Os dados de amplitude de nicho trófico sugerem um maior oportunismo de moscas adultas no uso de substratos para alimentação, mas as fêmeas permanecem seletivas na escolha dos substratos para ovoposição. Para os valores de sobreposição de nicho, somente para algumas espécies, encontramos correlação entre estes e a riqueza de espécies e/ou número de recursos, e a maioria dos valores de correlação considerando sítios de ovoposição e alimentação foram positivos. A colonização de Z. indianus em Porto Alegre pode estar levando a ajustes nas estratégias de sobrevivência de espécies residentes, mas é possível que muitas espécies tenham condições de coexistir com a invasora.
RESUMO
Body color polymorphism of urban populations of cosmopolite fly Drosophila kikkawai Burla, 1954 was investigated in relation to its possible association with environmental temperature. Samples of D. kikkawai were collected in spring, summer, autumn and winter between 1987 to 1988, in zones with different levels of urbanization in the southern Brazilian city of Porto Alegre, Rio Grande do Sul. A clear association was observed between darker flies and both seasons with low temperatures and areas of low urbanization (where temperature is generally lower than in urbanized areas). Results of preliminary laboratory experiments involving six generations of flies grown in chambers at temperatures of 17º and 25ºC confirmed this tendency to a relationship between body color and temperature, with allele frequency of the main gene involved in body pigmentation changing over time.
RESUMO
Body color polymorphism of urban populations of cosmopolite fly Drosophila kikkawai Burla, 1954 was investigated in relation to its possible association with environmental temperature. Samples of D. kikkawai were collected in spring, summer, autumn and winter between 1987 to 1988, in zones with different levels of urbanization in the southern Brazilian city of Porto Alegre, Rio Grande do Sul. A clear association was observed between darker flies and both seasons with low temperatures and areas of low urbanization (where temperature is generally lower than in urbanized areas). Results of preliminary laboratory experiments involving six generations of flies grown in chambers at temperatures of 17º and 25ºC confirmed this tendency to a relationship between body color and temperature, with allele frequency of the main gene involved in body pigmentation changing over time.