Abstract Several Piper species accumulate piperamides as secondary metabolites, and although they have relevant biological importance, many details of their biosynthetic pathways have not yet been described experimentally. Experiments involving enzymatic reactions and labeled precursor feeding were performed using the species Piper tuberculatum and Piper arboreum. The activities of the phenylalanine ammonia lyase (PAL) enzymes, which are involved in the general phenylpropanoid pathway, were monitored by the conversion of the amino acid L-phenylalanine to cinnamic acid. The activity of the 4-hydroxylase (C4H) enzyme was also observed in P. tuberculatum by converting cinnamic acid to p-coumaric acid. L-[UL-14C]-phenylalanine was fed into the leaves of P. tuberculatum and incorporated into piperine (1), 4,5-dihydropiperine (2), fagaramide (4), trans-piplartine (7), and dihydropiplartine (9). In P. arboreum, it was only incorporated into the piperamide 4,5-dihydropiperiline (3). L-[UL-14C]-lysine was successfully incorporated into the 4,5-dihydropiperine piperidine group (2), dihydropyridinone, and trans- (7) and cis-piplartine (8). These data corroborate the proposal of mixed biosynthetic origin of piperamides with the aromatic moiety originating from cinnamic acid (shikimic acid pathway) and key amide construction with amino acids as precursors.

Resumo Diversas espécies do gênero Piper acumulam piperamidas como metabólitos secundários e, embora tenham relevante importância biológica, detalhes de suas vias biossintéticas ainda não foram descritos experimentalmente. Experimentos envolvendo reações enzimáticas e incorporação de precursores marcados foram realizados utilizando as espécies Piper tuberculatum e Piper arboreum. As atividades das enzimas fenilalanina amônia liase (PAL), que estão envolvidas na via geral dos fenilpropanoides, foram monitoradas pela conversão do aminoácido L-fenilalanina em ácido cinâmico. A atividade da enzima 4-hidroxilase (C4H) também foi observada em P. tuberculatum pela conversão do ácido cinâmico em ácido p-cumárico. L-[UL-14C]-fenilalanina foi administrada em folhas de P. tuberculatum e incorporada em piperina (1), 4,5-di-hidropiperina (2), fagaramida (4), trans-piplartina (7) e diidropiplartina (9). Em P. arboreum, foi incorporado apenas à piperamida 4,5-dihidropiperilina (3). L-[UL-14C]-lisina foi incorporada com sucesso em 4,5-diidropiperina (2), trans-piplartina (7) e cis-piplartina (8). Esses dados corroboram a proposta de origem biossintética mista de piperamidas com a porção aromática originada do ácido cinâmico (via do ácido chiquímico) e construção de amida chave com aminoácidos como precursores.

O objetivo principal da mecânica estatística é relacionar a física microscópica regida pelas leis de Newton, ou então pela mecânica quântica, com a física macroscópica regida pelas leis da termodinâmica. Conceitos macroscópicos, tais como a temperatura, que não fazem sentido do ponto de vista microscópico, surgem na mecânica estatística como propriedades emergentes quando o número de partículas torna-se suficientemente grande. O sucesso da mecânica estatística em explicar e prever uma variedade de fenômenos macroscópicos motivou a aplicação de conceitos e métodos da física estatística ao estudo de sistemas complexos e redes complexas, inclusive em neurociência. Nosso objetivo neste trabalho é aplicar essa abordagem a um problema chave na neurociência: como entender quantitativamente os correlatos neurais de estados mentais alterados de consciência induzidos por substâncias psicodélicas? Vamos primeiro introduzir alguns conceitos básicos sobre a conectividade funcional das regiões do cérebro. Discutimos então a fenomenologia e a neurociência relacionadas aos psicodélicos. Finalmente, resumimos alguns estudos que aplicaram a física estatística e a teoria de redes complexas para tentar melhor entender o comportamento do cérebro sob influência dos psicodélicos.

The primary aim of statistical mechanics is to relate the micropscopic physics governed by Newton’s laws, or else by quantum mechanics, to the macroscopic physics governed by the laws of thermodynamics. Macroscopic properties, such as temperature, may have no meaning at the microscopic level, but they arise as emergent properties in statistical mechanics when the number of particles becomes sufficiently large. The success of statistical mechanics in explaining and predicting a variety of macroscopic phenomena has motivated the application of concepts and methods of statistical physics to study complex systems and complex networks, including in neuroscience. Our aim here is to apply this approach to a key problem in neuroscience: how can we quantitatively understand the neural correlates of altered mental states induced by psychedelic substances? We first give an overview of basic concepts concerning functional connectivity of brain regions. We then discuss the phenomenology and the neuroscience related to psychedelics. Finally, we review some studies that have applied statistical physics and the theory of complex networks to try to gain a better understanding of the brain under the influence of psychedelics.

Uma nova espécie de Culicoides do subgênero Mataemyia Vargas, Culicoides huaynacapaci Felippe-Bauer, é descrita e ilustrada baseada em exemplares fêmeas e machos coletados picando humanos no Estado de Cajamarca, na Amazônia Peruana. A nova espécie é comparada com a espécie afim, C. albuquerquei Wirth & Blanton.

A new species of Culicoides of the subgenus Mataemyia Vargas, Culicoides huaynacapaci Felippe-Bauer, is described and illustrated based on female and male specimens collected biting humans in Department of Cajamarca, in Peruvian Amazonia. The new species is compared with its similar congener C. albuquerquei Wirth & Blanton.

Foi estudada a germinação de sementes armazenadas em geladeira a 4°C e em solo de cerrado de três espécies herbáceas do cerrado: Bidens gardneri, Vernonia herbacea (Asteraceae) e Psychotria barbiflora (Rubiaceae). O trabalho de campo foi realizado em uma área preservada de cerrado, a Reserva Biológica e Estação Experimental de Mogi-Guaçu, Estado de São Paulo, Brasil. O solo utilizado era proveniente do mesmo cerrado em que o experimento de campo foi realizado. Os aquênios de Bidens gardneri apresentam fotoblastismo positivo, mas a sensibilidade à luz desapareceu quando eles foram armazenados em solo do cerrado. Não houve diferença na germinação em luz ou escuro quando os aquênios foram armazenados por 3 meses em solo. O número de aquênios intactos diminuiu à medida que o período de estocagem no solo aumentou; um grande número de aquênios germinou durante esses 3 meses de armazenamento. Foi verificada a longevidade de aquênios dessa espécie armazenados a 4°C por cerca de 10 anos: os aquênios foram mantidos viáveis por muito tempo, mas sempre em período inferior a 10 anos. Aquênios intactos de Vernonia herbacea só foram encontrados quando o armazenamento no solo foi de apenas 1 mês. A germinação desta espécie foi sempre baixa, independente do armazenamento, e apenas 15% dos aquênios apresentaram embriões. O número de sementes intactas de Psychotria barbiflora decresceu à medida que aumentou o período de estocagem. A germinação de sementes armazenadas a 4°C ou em solo foi sempre muito baixa. Dos resultados obtidos aqui, pode-se concluir que Vernonia herbacea não forma banco de sementes e que Bidens gardneri e Psychotria barbiflora podem formar um banco de sementes temporário no cerrado.

The germination of three cerrado herbaceous species: Bidens gardneri, Vernonia herbacea (Asteraceae) and Psychotria barbiflora (Rubiaceae) was studied using seeds stored in cerrado soil and in refrigerator at 4°C. The field experiment was carried out at a preserved area of cerrado, the Reserva Biológica e Estação Experimental de Mogi-Guaçu, State of São Paulo, Brazil. The soil was collected in the same cerrado where the experiment was carried out. The achenes of Bidens gardneri are light sensitive, but this sensitivity disappeared when the achenes were stored in soil. With 3 months storage in cerrado soil no differences in germination in light or darkness were detected. The number of intact achenes retrieved from storage in soil decreased with increasing time of storage. A large number of seeds had already germinated during the 3 months storage in soil. The longevity of seeds of this species stored for nearly 10 years at 4°C was checked: the achenes were viable for a long period of time but less than 10 years. Intact achenes of Vernonia herbacea could be retrieved from the soil only with 1 month storage. Germination was always very low and only 15% of the achenes possessed embryos. The number of intact seeds of Psychotria barbiflora decreased the longer the period of storage in soil. Germination of seeds stored at 4°C or in the soil was always very low. From the germination studies of stored seeds in cerrado it can be concluded that Vernonia herbacea does not form a seed bank and Bidens gardneri and Psychotria barbiflora may form a temporary seed bank in cerrado.

Neste trabalho é apresentada uma análise do banco de esporos de pteridófitas do Pedregulho, em Itirapina, SP, Brasil. As amostras dos solos foram coletadas em fevereiro (estação chuvosa) e agosto (estação seca) de 1996, nas profundidades de 0-5, 5-10 e 10-15 cm. As amostras foram coletadas no cerrado, cerradão, mata ciliar e em uma área perturbada, em duplicata. Da duplicata, uma amostra foi usada para contagem do número de esporos e a segunda, para a germinação dos esporos e posterior contagem de gametófitos. Os valores em número de esporos de pteridófitas foi semelhante nas estações seca e chuvosa para cerrado, cerradão e mata ciliar. Na área perturbada, a porcentagem de esporos foi maior na estação chuvosa do que na seca. O número de esporos de pteridófitas decresceu com o aumento em profundidade (isto é, quanto mais profunda a camada, menor o número de esporos) na estação chuvosa no cerrado, cerradão e área perturbada. Foram encontrados gametófitos em todas as amostras. Em geral, solos coletados no cerrado, cerradão e área perturbada na estação seca apresentaram mais gametófitos do que nos solos coletados na estação chuvosa. O número de gametófitos foi menor nas amostras coletadas a 10-15 cm de profundidade. Os resultados deste trabalho claramente mostram que uma reserva de esporos de pteridófitas existe nos solos das quatro áreas estudadas na região de Itirapina, Brasil. Esta é uma das primeiras menções de um banco de esporos de pteridófitas em solos para o Brasil nenhum banco de esporos de pteridófitas foi mencionado para a América do Sul por Lindsay & Dyer (1990) and Dyer & Lindsay (1992).

This paper presents an analysis of pteridophyte spore bank the site of Pedregulho, in Itirapina, state of São Paulo, Brazil. The samples of soil were collected in February (rainy season) and August (dry season) in four localities: open cerrado, cerradão, gallery forest and a disturbed area at depths of 0-5, 5-10 and 10-15 cm. The samples were collected in duplicate. Of the duplicates, one was used for spore counting and the second one for spore germination. In the cerrado, cerradão and gallery forest soil samples the values for pteridophyte spores were similar in the rainy and dry season, but in the disturbed area the percentage of spores was higher in the rainy season than in the dry season. The number of pteridophyte spores decreased with soil depth in the rainy season in the cerrado, cerradão and disturbed area. Gametophytes were found in all samples. In general, soil collected in the cerrado, cerradão and disturbed area in the dry season presented more gametophytes than the ones collected in the rainy season. The number of gametophytes was lower in the 10-15 cm deep samples. The present results clearly show a reserve of spores in the soil of the four different sites studied in Itirapina region, in Brazil. Thus in this region turning over of soil layers and other kinds of disturbance can bring spores to the soil surface and their germination. This is one of the first reports of a pteridophyte spore bank for Brazil, no mention of any pteridophyte spore bank is made for South America by Lindsay & Dyer (1990) and Dyer & Lindsay (1992).

Todos os esporos utilizados foram coletados de uma população de Cyathea delgadii em uma mata ciliar na Reserva Biológica e Estação Experimental de Moji Guaçu, SP (22° 18’S e 47°11’W). Com o passar do tempo, os esporos de Cyathea delgadii deixam de germinar quando armazenados em vidros fechados mantidos no escuro a 4°C. Germinação ainda é observada com esporos armazenados por um ano. Não há germinação de esporos armazenados por três anos. Após vários meses de armazenamento, foram observados uma diminuição do conteúdo de proteínas e um aumento do nível de amido.

The spores used were collected from a population of trees of Cyathea delgadii Sternb. growing in a gallery forest at the Reserva Biológica e Estação Experimental de Moji Guaçu, São Paulo state, Brazil (22°18’S and 47°11’W). The germination of spores of Cyathea delgadii decreases with time when kept in closed bottles under storage at 4°C in darkness. Germination is still very high after storage for one year. Spores stored for three years do not germinate. The results also show a decrease in soluble proteins and an increase in starch after several months storage.

Polypodium pleopeltifolium é uma pteridófíta que ocorre, como epífita, em cerrados do Estado de São Paulo. A espécie é fotoblástica positiva, mas alguns esporos germinam no escuro. Tratamento com aplicações curtas a 40 e 5ºC e temperaturas alternadas não aumentou a germinação no escuro. IAA não afetou a germinação, mas a germinação sob luz branca foi inibida por GA3 e ABA. Choques curtos de luz vermelha promoveram a germinação.

Polypodium pleopeltifolium is an epiphytic fern which occurs in cerrado vegetation of the State of São Paulo, Brazil. The species is light sensitive for germination but some spores germinate in the absence of light. Short treatments at 40 or 5ºC and alternating temperatures did not increase the germination in dark conditions. Germination was not affected by IAA but it was reduced by GA3, CEPA and ABA. Red light (short treatments) promoted germination.

Estudos sobre o número, tipo, estrutura e distribuição das sensilas antenais do ceratopogonídeo de importância médica, Culicoides paraensis (Goeldi), são realizados com microscopia eletrônica de varredura. Encontram-se aproximadamente 174 órgãos sensoriais no flagelo, os quais são classificados em sensila caética; sensila trichoidea, de ápice afilado e de ápice curvo (tipoI e II); sensila basicônica; sensila ampulácea e sensila do tipo estilocônica. É discutido o papel dos órgãos sensoriais da antena na relação Culicoides/hospedeiro.

We studied by sanning electron microscopy the number, types, structure and distribution of the antennal sensilla of the medical important ceratopogonid Culicoides paraensis (Goeldi). There are about 174 sense organs on the antenmal flagellum which are classified as sensilla chaetica; sharp-tipped and blunt-tipped (type I and II) sensilla trichodea; sensilla basiconica; sensilla coeloconica; sensilla ampullacea and styloconic-type sensilla. The role of antennal sensory organs are discussed regarding the host preference of the biting midges.