Enterococcus estão presentes no trato gastrointestinal (TGI) de animais vertebrados e invertebrados, os quais podem adquirir estas bactérias através de mecanismos de transferência horizontal e vertical de micro-organismos. Pesquisas recentes descreveram a presença de Enterococcus em lepidópteros, porém estudos com borboletas do gênero Heliconius são escassos. Este trabalho teve como objetivo, a partir de uma bacterioteca de 178 Enterococcus sp. previamente isolados de fezes de imaturos de Heliconius erato phyllis detectar a presença de genes de resistência e virulência por PCR; avaliar fenotipicamente os fatores de virulência e a produção de compostos com atividade antimicrobiana; e avaliar o perfil clonal das cepas pela técnica de PFGE. Dos 178 enterococos, 55 apresentavam resistência a eritromicina e 11 a norfloxacina e/ou ciprofloxacina, porém não foi detectado nenhum gene relacionado a estes fenótipos de resistência. Quanto aos fatores de virulência testados nos 178 enterococos, 63 isolados amplificaram para o gene esp, 12 para ace e 2 para gelE. Os genes agg e cylA não foram detectados. Na análise fenotípica dos fatores de virulência, os dois E. faecalis positivos para gelE também foram positivos para a degradação da gelatinase e 130 enterococos apresentaram capacidade de hidrolisar hemácias. Para investigar a produção de substância antagonista, foram selecionados 26 enterococos; destes, 15 apresentaram atividade contra a bactéria indicadora Listeria monocytogenes. Oitenta e seis isolados foram selecionados para avaliar a relação clonal por PFGE, e foi possível observar a partir do dendrograma que os enterococos no TGI dos imaturos têm origem alimentar e materna. Conclui-se que os enterococos provenientes de amostras fecais de imaturos de H. erato phyllis possuem poucos genes relacionados a mecanismos de virulência comuns na área clínica. É possível que os Enterococcus produtores de substância antagonista desempenhem um papel importante no equilíbrio das comunidades microbianas do TGI deste inseto, e que ocorra a transferência vertical de micro-organismos das fêmeas para a prole para a espécie H. erato phyllis. / Enterococcus is present in the gastrointestinal (GI) tract of vertebrates and invertebrates, which can acquire these bacteria through mechanisms of horizontal and vertical transfer of microrganisms. Recent research has described the presence of Enterococcus in Lepidoptera, but studies with butterflies of the genus Heliconius are scarce. This study had as objective, from a bacterioteca of 178 Enterococcus sp. previously isolated from fecal samples of immature Heliconius erato phyllis detect the presence of resistance and virulence genes by PCR; phenotypically assess the virulence factors and the production of compounds with antimicrobial activity; and to evaluate the clonal profile of the strains by PFGE. Of the 178 enterococci, 55 were resistant to erythromycin and 11 resistant to norfloxacin and/or ciprofloxacin, however was not detected any gene related to these resistance phenotypes. The virulence factors were tested in 178 enterococci, and 63 isolated amplified for the esp gene, 12 for ace and 2 for gelE. The agg and cylA genes were not detected. In the phenotypic analyzes, both E. faecalis positive to gelE gene were also positive for the degradation of gelatinase, and 130 enterococci showed ability to hydrolyze red blood cells. To investigate the production of antagonistic substance, 26 enterococci were selected and of these, 15 showed activity against the indicator bacteria Listeria monocytogenes. Eighty-six isolates were selected to evaluate the clonal profile by PFGE, and it was possible to observe in the dendrogram that the origin of the enterococci in GIT of immatures was the herbivory and maternal origin. It is concluded that the enterococci from fecal samples of immature H. erato phyllis possess few mechanisms of virulence-related genes, common in the clinical area. It is possible that the antagonistic substance-producing enterococci could play an important role in the equilibrium of the microbial communities of the GIT of this insect, and there is vertical transmission of enterococci from females to their offspring to the specie H. erato phyllis.

Os adultos de Heliconius erato phyllis (Lepidoptera; Nymphalidae) utilizam como fonte alimentar flores de várias angiospermas, as quais apresentam diversas cores e formas. Neste estudo, avaliou-se em campo, a fenologia de Lantana camara Linnaeus, Stachytarpheta cayennensis (Rich.) Vahl, Glandularia tenuisecta (Briq.) W. Small (Verbenaceae), Dicliptera tweediana Nees (Acantaceae) e Melothria cucumis Vell (Cucurbitaceae), bem como a distribuição e a utilização destes recursos florais por H. erato phyllis. A distribuição dos recursos foi avaliada pela contagem mensal do número de flores das espécies citadas e a utilização destas através da quantificação de grãos de pólen aderidos à probóscide da borboleta. Em L. camara e S. cayennensis, foi determinada a disponibilidade de pólen e néctar ao longo do dia, a concentração de sacarose do néctar, bem como a resposta deste ninfalídeo quanto à utilização dos recursos florais através de observações focais dos adultos. Em insetário, avaliou-se a preferência deste lepidóptero por diferentes concentrações de sacarose associada a cor dos alimentadores. Para os testes, foram oferecidos alimentadores contendo sacarose nas concentrações de 0, 5, 10, 20 e 40%. A capacidade de associar a cor com a concentração de sacarose do néctar foi avaliada através de testes de escolha, sendo utilizados alimentadores com cores dentro do espectro preferido e não preferido nas concentrações de 0, 10, 20, 40 e 80% de sacarose. Os testes foram realizados em cinco combinações diferentes de cores e concentrações. Investigou-se também a habilidade deste ninfalídeo em discriminar as cores das plantas (folhas) para oviposição. Para os testes, foram oferecidos ramos artificiais de cor verde e roxa, semelhantes aos de Passiflora suberosa Linnaeus. A preferência inata por cores florais foi avaliada oferecendo-se às borboletas recém-emergidas, alimentadores das cores roxo, lilás, verde, amarelo, alaranjado, vermelho, preto e branco. A aprendizagem associativa entre cor e presença de alimento (néctar) foi avaliada em indivíduos capturados e testados durante 6 dias. Nos primeiros três dias, as borboletas recebiam sacarose 1M nos alimentadores vermelhos e após este período (4o dia), para cada ensaio, o alimento foi transferido para alimentadores das cores preto, roxo, lilás, verde, amarelo, alaranjado e branco. L. camara floresceu o ano todo, acentuando-se o número de inflorescências no inverno. As demais espécies (S. cayennensis, G. tenuisecta, M. cucumis e D. tweediana) concentraram a floração na primavera e verão. No inverno, M. cucumis apresentou distribuição aleatória. Para as demais espécies, o padrão de distribuição mostrou-se agregado. Pela análise de regressão múltipla, L. camara explicou a distribuição de H. erato phyllis, exceto no inverno. Em média, o número de grãos de pólen de Lantana camara aderidos à probóscide por borboleta foi significativamente maior em relação às demais angiospermas estudadas. As flores de L. camara disponibilizaram néctar e pólen em maior quantidade e por mais tempo em relação à S. cayennensis. O néctar de S. cayennensis apresentou maior concentração de sacarose em relação às flores de L. camara. H. erato phyllis utilizou com maior freqüência e por um período maior do dia as flores de L. camara. As borboletas preferiram soluções de sacarose entre 10 e 20% e associaram a cor com a concentração preferida, sendo ambos correspondentes ao verificado para L. camara. Para oviposição, H. erato phyllis preferiu os ramos verdes, depositando maior número de ovos e, para alimentação, apresentou preferência inata por um conjunto de cores (vermelho, amarelo e alaranjado). Este heliconíneo foi condicionado a utilizar o alimentador que continha sacarose. Além disso, demonstrou habilidade em mudar o comportamento (condicionamento) utilizando alimentadores de outras cores. Assim, L. camara é um recurso importante para os adultos de H. erato phyllis, tanto numa escala espacial quanto temporal, pois disponibiliza recursos durante um período maior de tempo, em maior quantidade e qualidade adequada. Aliado a isso, destaca-se a preferência inata pelo conjunto de cores, as quais coincidem com o padrão de coloração das inflorescências desta verbenácea e a capacidade de relacionar o padrão de cor preferido com a concentração de sacarose do néctar. Ainda, esta borboleta distingue cores em estratégias comportamentais distintas: oviposição e alimentação. Estes aspectos, em conjunto, ao longo da história evolutiva, provavelmente contribuíram para o uso eficiente das flores de L. camara por H. erato phyllis, bem como uma elevada plasticidade correspondente, possibilitando o uso de diversas outras, quando na ausência desta flor. / Adults of Heliconius erato phyllis (Lepidoptera; Nymphalidae) use flowers of several angiosperms with different colors and shapes as food source. In the present study, it was determined the phenology of Lantana camara Linnaeus, Stachytarpheta cayennensis (Rich.) Vahl, Glandularia tenuisecta (Briq.) W. Small (Verbenaceae), Dicliptera tweediana Nees (Acantaceae), and Melothria cucumis Vell (Cucurbitaceae), as well as the distribution and the utilization of these floral resources by H. erato phyllis. The distribution of resources was evaluated by monthly estimating the number of flowers on these species and their utilization by H. erato phyllis adults, based upon the quantification of pollen grains present on their proboscides. The availability of pollen and nectar throughout the day, and the butterfly response to the utilization of floral resources was evaluated for L. camara and S. cayennensis, through direct observations of feeding adults. Under insectary conditions, preference for different concentrations of sucrose was also investigated. For these experiments, feeders containing sucrose at concentrations of 0, 5, 10, 20 e 40 % were offered to the insects. The ability to associate color and concentration of sucrose in the nectar was evaluated by choice experiments, utilizing feeders with colors previously known as preferred and non-preferred by the insect. Concentrations of sucrose utilized in this experiment were: 0, 10, 20, 40, and 80%. The tests were performed with five different combinations of colors and concentrations. The ability of this nymphalid to discern plant colors for oviposition was also investigated in the insectary. In the tests, artificial purple and green shoots, similar to natural branches of Passiflora suberosa Linnaeus, were offered for oviposition. Innate preference for flower colors was evaluated by offering to young butterflies feeders in the colors purple, lilac, green, yellow, orange, red, black, and white. The association between color and presence of food (nectar) was evaluated for individuals captured and tested in a period of six days. In the first three days, butterflies received sucrose at a concentration of 1M in the red feeders. After this period, in each experiment, food was transferred to the other colored feeders. L. camara flowered the whole year, and presented a high number of inflorescences during the winter. The other species (S. cayennensis, G. tenuisecta, M. cucumis, and D. tweediana) had flowers only during spring and summer. During the winter, M. cucumis presented a random distribution, while the other species were aggregated. Multiple regression analyses indicated that L. camara explains the distribution of H. erato phyllis except during the winter. The mean number of pollen grains of L. camara attached to the proboscides of the butterflies was significantly higher than the other angiosperms investigated in the present study.Flowers of L. camara had a higher amount of pollen and nectar available for the butterflies in comparison with S. cayennensis. S. cayennensis floral nectar presented a higher concentration of sucrose when compared to flowers of L. camara. H. erato phyllis utilized flowers of L. camara more frequently and for a longer period during the day. Butterflies preferred sucrose solutions at concentrations between 10 and 20% and associated color with the preferred concentration. H. erato phyllis preferentially laid a higher number of eggs on green shoots. It also demonstrated an innate feeding preference for a group of colors (red, yellow, and orange). This heliconian butterfly becomes conditioned to use the feeder with sucrose. Moreover, it also demonstrated the ability to condition this behavior by utilizing feeders of different colors. Therefore, L. camara is an important resource for the adults of H. erato phyllis, in spatial and temporal scales, since it is available for a long period of time, in a high amount and is of better quality in comparison with other plants. In addition, the butterflies have an innate preference for a group of colors that are in accordance with the pattern of colors presented by the flowers of L. camara, and are capable of relating the preferred pattern with the concentration of nectar and sucrose present in the flowers. Also, this butterfly is able to discern colors for diferent behavioral strategies: oviposition and feeding. These aspects probably contributed for an efficient exploitation of the flowers of L. camara by H. erato phyllis throughout their evolutionary history, and for the high plasticity in use of a variety of other flowers when in the absence of L. camara.

A presente tese, através de quatro manuscritos, aborda aspectos variados sobre a modulação fenotípica na cor da pupa em Heliconius erato phyllis. O primeiro manuscrito compara e avalia dois métodos de categorização para a cor da pupa através da estimativa da herdabilidade (h2). O primeiro deles, o método qualitativo, considera quatro escores, variando de 2 até 5, em uma ordem crescente de melanização. O segundo método, quantitativo, utiliza a densidade óptica. Após a captura, as imagens foram analisadas por um software de onde foram obtidos os valores para o grau de melanização de cada exúvia. A partir dos valores obtidos por cada metodologia estimou-se a h2 pelos métodos da regressão linear e da análise da variância, com o n variando entre 7 e 18 proles. As estimativas da h2 resultaram em valores semelhantes para ambas às metodologias de categorização das pupas. Desta forma conclui-se que a metodologia qualitativa, por sua praticidade, torna-se a mais indicada para a tarefa. A partir dos baixos valores de h2, discute-se o por quê destes resultados. A primeira hipótese considera o tamanho amostral e a segunda a prioridade na alocação de recurso. O segundo manuscrito avalia a influência do fotoperíodo na cor da pupa em H. erato phyllis. Três proles tiveram seus ovos distribuídos entre cinco fotoperíodos: 11L:13E, 12L:12E, 14L:10E, 9L:15E e 24L:00E. Os três primeiros representam fotofases para Porto Alegre (RS - Brasil). A última fotofase indicada é utilizada pelo nosso grupo como tratamento padrão e foi considerado um controle. Os resultados encontrados, através da ANOVA bifatorial indicam uma diferença entre as proles (p = 0,069) e não indicam diferença entre os tratamentos. Uma segunda análise foi feita através da ANOVA unifatorial considerando apenas a cor da pupa como dependente dos fotoperíodos. O resultado indicou uma dependência entre os fatores (p = 0,047). Uma terceira análise foi feita a fim de verificar se a diferença observada devia-se aos tratamentos ou fatores genéticos. Para isto comparou-se o tratamento 24L:00E das três proles com um conjunto de 22 proles criadas sob este mesmo fotoperíodo. O resultado aponta para uma diferença genética, concluindo que a cor da pupa em H. erato phyllis não é afetada pelo fotoperíodo. A adaptação de pupas em campo é o tema do terceiro manuscrito. Duas localidades foram utilizadas como área de estudo: Estação de Fitotecnia de Águas Belas (ABE) e Instituto de Pesquisas Hidráulicas (IPH). Cem pupas foram colocadas em cada localidade; 50 próximas ao solo e 50 acima de um metro. Dentro de cada nível de altura foram formados 25 pares, sendo 25 camufladas e 25 não-camufladas. Entre as 50 pupas de cada nível havia 25 pupas claras e 25 pupas escuras. Os resultados encontrados indicam uma relação direta da sobrevivência com o nível de altura em que as pupas foram inseridas. A camuflagem e a cor não se mostraram significantes para a sobrevivência da pupa em campo. Pupas implantadas próximo ao solo têm uma chance entre 8 e 13 vezes maior de serem predadas do que pupas acima de 1,0 metro de altura. Estes resultados foram vinculados ao tipo de predador observado em campo: formigas. Duas espécies e um gênero de formigas foram observados predando pupas. Conclui-se que, para pupas próximas ao solo, a camuflagem conferida pela cor não é adaptativa, visto que os principais predadores não dependem da visão. O último artigo trata da descrição do primeiro caso de metilação em uma borboleta: H. erato phyllis. Estudos prévios mostraram que as estimativas da herdabilidade para a cor da pupa nesta espécie, determinadas pelo método da regressão linear, apresentavam valores muito diferentes conforme fossem considerados machos e suas proles ou fêmeas e suas proles. Uma causa possível para esta discrepância poderia ser devido à ocorrência de metilação do DNA e possível silenciamento dos genes. Através das técnicas MSRE e PCR bissulfito com primers aleatórios investigamos a presença de metilação em H. erato phyllis. A análise, utilizando DNA de diferentes fases do desenvolvimento, mostrou que a técnica de PCR bissulfito foi particularmente eficiente para indicar a presença de metilação no DNA desta espécie. Isto abre a possibilidade de investigações futuras direcionadas para avaliar se este fenômeno tem relação com a determinação dos padrões diferenciais de coloração das pupas em H. erato phyllis. Por fim esta tese apresenta três anexos. O primeiro trata de um processo de seleção para fenótipos extremos para a cor da pupa em H. erato phyllis. Resultados preliminares apontam que o processo é exitoso, porém lento, visto que a variância para a característica permaneciam relativamente alta quando o processo foi interrompido. O segundo anexo aborda o efeito do vírus de poliedrose nuclear na coloração das pupas desta espécie. A hipótese surgiu após o aparecimento de pupas escuras no processo de seleção para pupas claras quando este fenótipo já não era mais esperado. Assim investigou-se o efeito do vírus sobre a cor da pupa bem como sobre a sobrevivência de lagartas de 4º e 5º instar. Os resultados apontam que o vírus não influência a cor da pupa. Por outro lado, há uma relação direta entre sobrevivência e indivíduos não infectados. O terceiro anexo descreve um fenótipo incomum para H. erato phyllis, onde os adultos não apresentavam pigmentos vermelho e amarelo, deixando o imago com um padrão preto e branco ao invés de preto e vermelho. / This thesis, through four manuscripts, covers various aspects on the phenotypic modulation in the pupal color of the in Heliconius erato phyllis. The first manuscript evaluate by heritability (h2) estimative two methods to measure the degree of melanization of pupal exuviae. The first of them, the qualitative method, considers four scores, ranging from 2 to 5, in an ascending order of melanization. The second method, quantitative, uses the optical density. After the capture, the images were analyzed by software from which were obtained values for the degree of melanization of each exuviae. From the values obtained for each methodology the h2 were estimated by the methods of linear regression and analysis of variance, with n ranging between 7 and 18 broods. Estimates of the h2 resulted in similar values for both methods of pupal categorization. Thus it is concluded that the qualitative methodology, for its usefulness, it is the most suitable for the task. From the low values of h2, we have two hypotheses. The first considers the sample size and the second the allocation priority resource. The second manuscript evaluates the influence of photoperiod on the pupal colour of H. erato Phyllis. Three broods had their eggs distributed between five photoperiods: 11L:13E, 12L:12E, 14L:10E, 9L:15E and 24L:00E. The first three represent photoperiod to Porto Alegre (RS-Brazil). The last indicated photoperiod is used as standard treatment by our group and was considered a control. The results found through the ANOVA twofactors to indicate a difference between the broods (p = 0,069) and do not indicate the difference between treatments. A second analysis was done by ANOVA one-factor considering only the pupal colour as a dependent on photoperiod. The results show a dependency among the factors (p = 0,047). A third analysis was performed to determine if the difference observed was due to the treatments or because of the genetic factors. To do this, a comparison at the treatment 24L:00E between the three broods with a set of 22 broods, reared under the same photoperiod, was performed. The result points to a genetic difference, concluding that the pupal colour of the in H. erato phyllis is not affected by photoperiod. The adaptation of pupas in field is the subject of the third manuscript. Two locations were used as the study area: Estação de Fitotecnia de Águas Belas (ABE) and Instituto de Pesquisas Hidráulicas (IPH). One hundred pupas were placed in each locality; 50 next to the ground and 50 above one meter. Each level of height were made by 25 pairs (25 cryptic and 25 non-cryptic). Among the 50 pupas of each level 25 pupae were light and 25 were dark. The results indicate dependence between survival and the level of when the pupas were placed. The camouflage and the colour not shown to be significant to the survival of the pupa in the field. Pupae placed near the ground have a chance between 8 and 13 times larger to be preyed than pupae over 1.0 meter tall. These results were linked to the type of predator observed in the field: ants. Two species and one genus of ants were observed preying pupae. Thus it is concluded that for pupae close to the ground, the camouflage provided by the colour is not adaptive, as the main predators not depend on the vision. The last article deals with the description of the first case of methylation in a butterfly: H. erato phyllis. Previous studies have shown that the estimates of heritability for the pupal colour in this species, determined by the method of linear regression, had different values when were considered male and their broods and female and their broods. One possible cause for this discrepancy could be due to the occurrence of DNA methylation and the possible silencing of genes. Through technical of MSRE and random primers PCR bisulfite we investigate the presence of methylation in H. erato phyllis. The analysis, using DNA from different stages of development, showed that the technique of PCR bisulfite was particularly efficient to indicate the presence of DNA methylation in this species. This opens the possibility of future research directed to assess whether this phenomenon has connection with the determination of differential colour patterns of the H. erato phyllis pupae. Finally this thesis has three appendices. The first is a process of selection for extreme phenotypes for the colour of the pupa in H. erato phyllis. Preliminary results indicate that the procedure is successful, however slow, as the variance for the feature remained relatively high when the process was interrupted. The second appendix addresses the effect of nuclear polyhedrosis virus on the pupal colour of this species. The event came after the emergence of dark pupae in the selection process for light pupae, when this phenotype was not more expected. So were investigated the effect of the virus on the pupal colour and on the survival of caterpillars, 4 th and 5 th instars. The results indicate that the virus does not influence the pupal colour. Moreover, there is a direct relationship between survival and individuals not infected. The third appendices describes an unusual phenotype to H. erato phyllis, where the adults had not red and yellow pigments, leaving the imago with a pattern black and white instead of black and red.

Passiflora suberosa e Passiflora misera (Passifloraceae) são plantas hospedeiras com estreitas relações com as borboletas Heliconius erato phyllis (Lepidoptera: Nymphalidae). Dentre estas relações, destaca-se, por exemplo, P. misera, mais consumida, digerida e assimilada por H. erato phyllis do que P. suberosa. Embora esta contenha maior teor de nutrientes, P. misera proporciona desenvolvimento mais rápido das larvas e maior tamanho dos adultos. Sabe-se ainda que os fragmentos menores de P. misera, cortados por estas larvas, possuem uma maior superfície exposta relativa ao volume, enquanto que os fragmentos de P. suberosa possuem uma maior superfície exposta absoluta. Não se sabe quais são os nutrientes destas passifloráceas, o mecanismo envolvido na sua extração tampouco a existência de um mecanismo de compensação em relação ao tempo no processo digestivo das larvas. Neste estudo, qualificamos os nutrientes das folhas de P. misera e P. suberosa e o mecanismo envolvido na sua extração, bem como mensuramos o tempo em que são processados.Para isto, analisamos morfologicamente os fragmentos de ambas as passifloráceas obtidas antes da ingestão e no decorrer do processo digestivo das larvas de H. erato phyllis. Com a inclusão destes fragmentos em resina, seguida de cortes seriados em micrótomo, foram realizados testes histoquímicos para detecção de polissacarídeos, proteínas e amido, efetuadas comparações quantitativas em relação ao conteúdo citoplasmático remanescente. Finalmente, com o oferecimento de discos foliares corados com Oil Red®, mensuramos o tempo em que os fragmentos ingeridos percorrem o intestino das larvas de H. erato phyllis. Os testes histoquímicos mostraram que o conteúdo protéico apresentou uma configuração irregular após passar pelo processo digestivo. Não ocorreu a extração de pectinas e a absorção do amido foi completa para ambas as passifloráceas. Os fragmentos de P. suberosa apresentaram maior espessura e menor quantidade de células em relação a P. misera. Na análise quantitativa, a região central dos fragmentos de P.misera e P. suberosa apresentou-se significativamente mais preservada. O tempo médio de digestão não deferiu significativamente entre as duas espécies de planta. Infere-se que a assimilação dos nutrientes não diferiu entre as espécies e que há um gradiente de extravasamento, com a ação enzimática a partir da superfície exposta dos fragmentos foliares em direção ao centro destes. Não existe um mecanismo de compensação da digestibilidade pelo tempo de permanência do alimento no trato digestivo para ambas as passifloráceas.

Enterococcus estão presentes no trato gastrointestinal (TGI) de animais vertebrados e invertebrados, os quais podem adquirir estas bactérias através de mecanismos de transferência horizontal e vertical de micro-organismos. Pesquisas recentes descreveram a presença de Enterococcus em lepidópteros, porém estudos com borboletas do gênero Heliconius são escassos. Este trabalho teve como objetivo, a partir de uma bacterioteca de 178 Enterococcus sp. previamente isolados de fezes de imaturos de Heliconius erato phyllis detectar a presença de genes de resistência e virulência por PCR; avaliar fenotipicamente os fatores de virulência e a produção de compostos com atividade antimicrobiana; e avaliar o perfil clonal das cepas pela técnica de PFGE. Dos 178 enterococos, 55 apresentavam resistência a eritromicina e 11 a norfloxacina e/ou ciprofloxacina, porém não foi detectado nenhum gene relacionado a estes fenótipos de resistência. Quanto aos fatores de virulência testados nos 178 enterococos, 63 isolados amplificaram para o gene esp, 12 para ace e 2 para gelE. Os genes agg e cylA não foram detectados. Na análise fenotípica dos fatores de virulência, os dois E. faecalis positivos para gelE também foram positivos para a degradação da gelatinase e 130 enterococos apresentaram capacidade de hidrolisar hemácias. Para investigar a produção de substância antagonista, foram selecionados 26 enterococos; destes, 15 apresentaram atividade contra a bactéria indicadora Listeria monocytogenes. Oitenta e seis isolados foram selecionados para avaliar a relação clonal por PFGE, e foi possível observar a partir do dendrograma que os enterococos no TGI dos imaturos têm origem alimentar e materna. Conclui-se que os enterococos provenientes de amostras fecais de imaturos de H. erato phyllis possuem poucos genes relacionados a mecanismos de virulência comuns na área clínica. É possível que os Enterococcus produtores de substância antagonista desempenhem um papel importante no equilíbrio das comunidades microbianas do TGI deste inseto, e que ocorra a transferência vertical de micro-organismos das fêmeas para a prole para a espécie H. erato phyllis. / Enterococcus is present in the gastrointestinal (GI) tract of vertebrates and invertebrates, which can acquire these bacteria through mechanisms of horizontal and vertical transfer of microrganisms. Recent research has described the presence of Enterococcus in Lepidoptera, but studies with butterflies of the genus Heliconius are scarce. This study had as objective, from a bacterioteca of 178 Enterococcus sp. previously isolated from fecal samples of immature Heliconius erato phyllis detect the presence of resistance and virulence genes by PCR; phenotypically assess the virulence factors and the production of compounds with antimicrobial activity; and to evaluate the clonal profile of the strains by PFGE. Of the 178 enterococci, 55 were resistant to erythromycin and 11 resistant to norfloxacin and/or ciprofloxacin, however was not detected any gene related to these resistance phenotypes. The virulence factors were tested in 178 enterococci, and 63 isolated amplified for the esp gene, 12 for ace and 2 for gelE. The agg and cylA genes were not detected. In the phenotypic analyzes, both E. faecalis positive to gelE gene were also positive for the degradation of gelatinase, and 130 enterococci showed ability to hydrolyze red blood cells. To investigate the production of antagonistic substance, 26 enterococci were selected and of these, 15 showed activity against the indicator bacteria Listeria monocytogenes. Eighty-six isolates were selected to evaluate the clonal profile by PFGE, and it was possible to observe in the dendrogram that the origin of the enterococci in GIT of immatures was the herbivory and maternal origin. It is concluded that the enterococci from fecal samples of immature H. erato phyllis possess few mechanisms of virulence-related genes, common in the clinical area. It is possible that the antagonistic substance-producing enterococci could play an important role in the equilibrium of the microbial communities of the GIT of this insect, and there is vertical transmission of enterococci from females to their offspring to the specie H. erato phyllis.

A presente tese, através de quatro manuscritos, aborda aspectos variados sobre a modulação fenotípica na cor da pupa em Heliconius erato phyllis. O primeiro manuscrito compara e avalia dois métodos de categorização para a cor da pupa através da estimativa da herdabilidade (h2). O primeiro deles, o método qualitativo, considera quatro escores, variando de 2 até 5, em uma ordem crescente de melanização. O segundo método, quantitativo, utiliza a densidade óptica. Após a captura, as imagens foram analisadas por um software de onde foram obtidos os valores para o grau de melanização de cada exúvia. A partir dos valores obtidos por cada metodologia estimou-se a h2 pelos métodos da regressão linear e da análise da variância, com o n variando entre 7 e 18 proles. As estimativas da h2 resultaram em valores semelhantes para ambas às metodologias de categorização das pupas. Desta forma conclui-se que a metodologia qualitativa, por sua praticidade, torna-se a mais indicada para a tarefa. A partir dos baixos valores de h2, discute-se o por quê destes resultados. A primeira hipótese considera o tamanho amostral e a segunda a prioridade na alocação de recurso. O segundo manuscrito avalia a influência do fotoperíodo na cor da pupa em H. erato phyllis. Três proles tiveram seus ovos distribuídos entre cinco fotoperíodos: 11L:13E, 12L:12E, 14L:10E, 9L:15E e 24L:00E. Os três primeiros representam fotofases para Porto Alegre (RS - Brasil). A última fotofase indicada é utilizada pelo nosso grupo como tratamento padrão e foi considerado um controle. Os resultados encontrados, através da ANOVA bifatorial indicam uma diferença entre as proles (p = 0,069) e não indicam diferença entre os tratamentos. Uma segunda análise foi feita através da ANOVA unifatorial considerando apenas a cor da pupa como dependente dos fotoperíodos. O resultado indicou uma dependência entre os fatores (p = 0,047). Uma terceira análise foi feita a fim de verificar se a diferença observada devia-se aos tratamentos ou fatores genéticos. Para isto comparou-se o tratamento 24L:00E das três proles com um conjunto de 22 proles criadas sob este mesmo fotoperíodo. O resultado aponta para uma diferença genética, concluindo que a cor da pupa em H. erato phyllis não é afetada pelo fotoperíodo. A adaptação de pupas em campo é o tema do terceiro manuscrito. Duas localidades foram utilizadas como área de estudo: Estação de Fitotecnia de Águas Belas (ABE) e Instituto de Pesquisas Hidráulicas (IPH). Cem pupas foram colocadas em cada localidade; 50 próximas ao solo e 50 acima de um metro. Dentro de cada nível de altura foram formados 25 pares, sendo 25 camufladas e 25 não-camufladas. Entre as 50 pupas de cada nível havia 25 pupas claras e 25 pupas escuras. Os resultados encontrados indicam uma relação direta da sobrevivência com o nível de altura em que as pupas foram inseridas. A camuflagem e a cor não se mostraram significantes para a sobrevivência da pupa em campo. Pupas implantadas próximo ao solo têm uma chance entre 8 e 13 vezes maior de serem predadas do que pupas acima de 1,0 metro de altura. Estes resultados foram vinculados ao tipo de predador observado em campo: formigas. Duas espécies e um gênero de formigas foram observados predando pupas. Conclui-se que, para pupas próximas ao solo, a camuflagem conferida pela cor não é adaptativa, visto que os principais predadores não dependem da visão. O último artigo trata da descrição do primeiro caso de metilação em uma borboleta: H. erato phyllis. Estudos prévios mostraram que as estimativas da herdabilidade para a cor da pupa nesta espécie, determinadas pelo método da regressão linear, apresentavam valores muito diferentes conforme fossem considerados machos e suas proles ou fêmeas e suas proles. Uma causa possível para esta discrepância poderia ser devido à ocorrência de metilação do DNA e possível silenciamento dos genes. Através das técnicas MSRE e PCR bissulfito com primers aleatórios investigamos a presença de metilação em H. erato phyllis. A análise, utilizando DNA de diferentes fases do desenvolvimento, mostrou que a técnica de PCR bissulfito foi particularmente eficiente para indicar a presença de metilação no DNA desta espécie. Isto abre a possibilidade de investigações futuras direcionadas para avaliar se este fenômeno tem relação com a determinação dos padrões diferenciais de coloração das pupas em H. erato phyllis. Por fim esta tese apresenta três anexos. O primeiro trata de um processo de seleção para fenótipos extremos para a cor da pupa em H. erato phyllis. Resultados preliminares apontam que o processo é exitoso, porém lento, visto que a variância para a característica permaneciam relativamente alta quando o processo foi interrompido. O segundo anexo aborda o efeito do vírus de poliedrose nuclear na coloração das pupas desta espécie. A hipótese surgiu após o aparecimento de pupas escuras no processo de seleção para pupas claras quando este fenótipo já não era mais esperado. Assim investigou-se o efeito do vírus sobre a cor da pupa bem como sobre a sobrevivência de lagartas de 4º e 5º instar. Os resultados apontam que o vírus não influência a cor da pupa. Por outro lado, há uma relação direta entre sobrevivência e indivíduos não infectados. O terceiro anexo descreve um fenótipo incomum para H. erato phyllis, onde os adultos não apresentavam pigmentos vermelho e amarelo, deixando o imago com um padrão preto e branco ao invés de preto e vermelho. / This thesis, through four manuscripts, covers various aspects on the phenotypic modulation in the pupal color of the in Heliconius erato phyllis. The first manuscript evaluate by heritability (h2) estimative two methods to measure the degree of melanization of pupal exuviae. The first of them, the qualitative method, considers four scores, ranging from 2 to 5, in an ascending order of melanization. The second method, quantitative, uses the optical density. After the capture, the images were analyzed by software from which were obtained values for the degree of melanization of each exuviae. From the values obtained for each methodology the h2 were estimated by the methods of linear regression and analysis of variance, with n ranging between 7 and 18 broods. Estimates of the h2 resulted in similar values for both methods of pupal categorization. Thus it is concluded that the qualitative methodology, for its usefulness, it is the most suitable for the task. From the low values of h2, we have two hypotheses. The first considers the sample size and the second the allocation priority resource. The second manuscript evaluates the influence of photoperiod on the pupal colour of H. erato Phyllis. Three broods had their eggs distributed between five photoperiods: 11L:13E, 12L:12E, 14L:10E, 9L:15E and 24L:00E. The first three represent photoperiod to Porto Alegre (RS-Brazil). The last indicated photoperiod is used as standard treatment by our group and was considered a control. The results found through the ANOVA twofactors to indicate a difference between the broods (p = 0,069) and do not indicate the difference between treatments. A second analysis was done by ANOVA one-factor considering only the pupal colour as a dependent on photoperiod. The results show a dependency among the factors (p = 0,047). A third analysis was performed to determine if the difference observed was due to the treatments or because of the genetic factors. To do this, a comparison at the treatment 24L:00E between the three broods with a set of 22 broods, reared under the same photoperiod, was performed. The result points to a genetic difference, concluding that the pupal colour of the in H. erato phyllis is not affected by photoperiod. The adaptation of pupas in field is the subject of the third manuscript. Two locations were used as the study area: Estação de Fitotecnia de Águas Belas (ABE) and Instituto de Pesquisas Hidráulicas (IPH). One hundred pupas were placed in each locality; 50 next to the ground and 50 above one meter. Each level of height were made by 25 pairs (25 cryptic and 25 non-cryptic). Among the 50 pupas of each level 25 pupae were light and 25 were dark. The results indicate dependence between survival and the level of when the pupas were placed. The camouflage and the colour not shown to be significant to the survival of the pupa in the field. Pupae placed near the ground have a chance between 8 and 13 times larger to be preyed than pupae over 1.0 meter tall. These results were linked to the type of predator observed in the field: ants. Two species and one genus of ants were observed preying pupae. Thus it is concluded that for pupae close to the ground, the camouflage provided by the colour is not adaptive, as the main predators not depend on the vision. The last article deals with the description of the first case of methylation in a butterfly: H. erato phyllis. Previous studies have shown that the estimates of heritability for the pupal colour in this species, determined by the method of linear regression, had different values when were considered male and their broods and female and their broods. One possible cause for this discrepancy could be due to the occurrence of DNA methylation and the possible silencing of genes. Through technical of MSRE and random primers PCR bisulfite we investigate the presence of methylation in H. erato phyllis. The analysis, using DNA from different stages of development, showed that the technique of PCR bisulfite was particularly efficient to indicate the presence of DNA methylation in this species. This opens the possibility of future research directed to assess whether this phenomenon has connection with the determination of differential colour patterns of the H. erato phyllis pupae. Finally this thesis has three appendices. The first is a process of selection for extreme phenotypes for the colour of the pupa in H. erato phyllis. Preliminary results indicate that the procedure is successful, however slow, as the variance for the feature remained relatively high when the process was interrupted. The second appendix addresses the effect of nuclear polyhedrosis virus on the pupal colour of this species. The event came after the emergence of dark pupae in the selection process for light pupae, when this phenotype was not more expected. So were investigated the effect of the virus on the pupal colour and on the survival of caterpillars, 4 th and 5 th instars. The results indicate that the virus does not influence the pupal colour. Moreover, there is a direct relationship between survival and individuals not infected. The third appendices describes an unusual phenotype to H. erato phyllis, where the adults had not red and yellow pigments, leaving the imago with a pattern black and white instead of black and red.

Passiflora suberosa e Passiflora misera (Passifloraceae) são plantas hospedeiras com estreitas relações com as borboletas Heliconius erato phyllis (Lepidoptera: Nymphalidae). Dentre estas relações, destaca-se, por exemplo, P. misera, mais consumida, digerida e assimilada por H. erato phyllis do que P. suberosa. Embora esta contenha maior teor de nutrientes, P. misera proporciona desenvolvimento mais rápido das larvas e maior tamanho dos adultos. Sabe-se ainda que os fragmentos menores de P. misera, cortados por estas larvas, possuem uma maior superfície exposta relativa ao volume, enquanto que os fragmentos de P. suberosa possuem uma maior superfície exposta absoluta. Não se sabe quais são os nutrientes destas passifloráceas, o mecanismo envolvido na sua extração tampouco a existência de um mecanismo de compensação em relação ao tempo no processo digestivo das larvas. Neste estudo, qualificamos os nutrientes das folhas de P. misera e P. suberosa e o mecanismo envolvido na sua extração, bem como mensuramos o tempo em que são processados.Para isto, analisamos morfologicamente os fragmentos de ambas as passifloráceas obtidas antes da ingestão e no decorrer do processo digestivo das larvas de H. erato phyllis. Com a inclusão destes fragmentos em resina, seguida de cortes seriados em micrótomo, foram realizados testes histoquímicos para detecção de polissacarídeos, proteínas e amido, efetuadas comparações quantitativas em relação ao conteúdo citoplasmático remanescente. Finalmente, com o oferecimento de discos foliares corados com Oil Red®, mensuramos o tempo em que os fragmentos ingeridos percorrem o intestino das larvas de H. erato phyllis. Os testes histoquímicos mostraram que o conteúdo protéico apresentou uma configuração irregular após passar pelo processo digestivo. Não ocorreu a extração de pectinas e a absorção do amido foi completa para ambas as passifloráceas. Os fragmentos de P. suberosa apresentaram maior espessura e menor quantidade de células em relação a P. misera. Na análise quantitativa, a região central dos fragmentos de P.misera e P. suberosa apresentou-se significativamente mais preservada. O tempo médio de digestão não deferiu significativamente entre as duas espécies de planta. Infere-se que a assimilação dos nutrientes não diferiu entre as espécies e que há um gradiente de extravasamento, com a ação enzimática a partir da superfície exposta dos fragmentos foliares em direção ao centro destes. Não existe um mecanismo de compensação da digestibilidade pelo tempo de permanência do alimento no trato digestivo para ambas as passifloráceas.

Neste estudo, foram abordadas as implicações da condição nutricional e características físicas de Passiflora suberosa e Passiflora misera para a performance, comportamento de escolha pelo adulto, digestão e nutrição das larvas de H. erato phyllis. Inicialmente, avaliaram-se aspectos do desenvolvimento e foram realizadas medidas morfométricas de Passiflora suberosa e Passiflora misera cultivadas em três níveis de nitrogênio no solo. Avaliou-se o crescimento, a área foliar, o comprimento dos internódios, a dureza, a espessura, e a pilosidade, bem como analisou-se o conteúdo de água, de macro e micronutrientes presentes nos tecidos das respectivas plantas de ambas espécies. A seguir verificou-se a influência destas plantas na performance de Heliconius erato phyllis. Para isto, avaliou-se a sobrevivência, o tempo de desenvolvimento das larvas, o tamanho das pupas e dos adultos. Também, testou-se o comportamento de escolha dos adultos para oviposição, frente aos ramos de tais passifloráceas. Aspectos da ecologia nutricional das larvas foram avaliados, de forma comparativa, frente a P. suberosa e P. misera, através de índices nutricionais. Determinou-se: 1) o índice de consumo; 2) a taxa de crescimento relativo; 3) a digestibilidade aparente 4) a eficiência na conversão do alimento ingerido e 5) a eficiência na conversão do alimento digerido e convertido em biomassa. Ainda, 6) foi traçado um perfil de macro e micro nutrientes de P. suberosa e P. misera das plantas cultivadas e utilizadas para a criação das larvas, e de duas populações naturais. Em nível de digestão, determinou-se: 1) a quantidade de alimento ingerido, processado e retido 2) o tamanho dos fragmentos vegetais encontrados no intestino anterior e posterior; e ainda, 3) possíveis modificações morfológicas dos fragmentos, no decorrer da passagem destes através do tubo digestivo. O crescimento, a área foliar, e o comprimento dos internódios, de ambas passifloráceas, foram influenciados pelos níveis de nitrogênio. As plantas sem adição deste mineral apresentaram menores medidas em todos estes parâmetros. Foi detectada maior dureza e menor conteúdo de água nas primeiras folhas de P. suberosa cultivadas sem adição de nitrogênio. P. misera cultivada nesta condição também apresentou menor conteúdo de água, no entanto não houve maior dureza nas folhas. P.misera apresentou maior espessura nas primeiras e quintas folhas cultivadas com mais nitrogênio. A maioria dos macro e micronutrientes foram acumulados em maior concentração nas plantas com maior adição de nitrogênio no solo. O maior tempo no desenvolvimento e o menor tamanho alcançado pelos adultos foram causados pela menor porcentagem de nitrogênio e água contidos nos tecidos das plantas sem adição deste mineral. As larvas alimentadas com ramos de P. suberosa nesta condição, também enfrentaram a maior dureza da folha nos primeiros instares. As modificações morfológicas e nutricionais de ambas passifloráceas produziram efeitos na performance e na preferência de H. erato phyllis. A maior taxa de crescimento das larvas alimentadas com P. misera foi explicada pelo maior consumo e pela maior digestibilidade. Conseqüentemente, houve maior eficiência na conversão do alimento ingerido em substância corpórea. Não houve rompimentos das células da epiderme, nem dos fragmentos de P. misera nem dos de P. suberosa, retirados de ambas regiões intestinais. A maior permanência no intestino e o maior contato com o meio digestivo possibilitaram maior aproveitamento dos nutrientes de P. misera, em relação à P. suberosa. Isto ocorreu devido ao menor tamanho com que P. misera foi cortada pelas larvas, e pela menor espessura da folha. Quanto aos nutrientes, com exceção do fósforo e do manganês, os demais foram encontrados em maior concentração em P. suberosa. Dessa forma, as vantagens obtidas pelas larvas devem-se à maior eficiência destas no aproveitamento dos nutrientes contidos em P. misera, e não a um conteúdo nutricional superior nesta espécie.

Os adultos de Heliconius erato phyllis (Lepidoptera; Nymphalidae) utilizam como fonte alimentar flores de várias angiospermas, as quais apresentam diversas cores e formas. Neste estudo, avaliou-se em campo, a fenologia de Lantana camara Linnaeus, Stachytarpheta cayennensis (Rich.) Vahl, Glandularia tenuisecta (Briq.) W. Small (Verbenaceae), Dicliptera tweediana Nees (Acantaceae) e Melothria cucumis Vell (Cucurbitaceae), bem como a distribuição e a utilização destes recursos florais por H. erato phyllis. A distribuição dos recursos foi avaliada pela contagem mensal do número de flores das espécies citadas e a utilização destas através da quantificação de grãos de pólen aderidos à probóscide da borboleta. Em L. camara e S. cayennensis, foi determinada a disponibilidade de pólen e néctar ao longo do dia, a concentração de sacarose do néctar, bem como a resposta deste ninfalídeo quanto à utilização dos recursos florais através de observações focais dos adultos. Em insetário, avaliou-se a preferência deste lepidóptero por diferentes concentrações de sacarose associada a cor dos alimentadores. Para os testes, foram oferecidos alimentadores contendo sacarose nas concentrações de 0, 5, 10, 20 e 40%. A capacidade de associar a cor com a concentração de sacarose do néctar foi avaliada através de testes de escolha, sendo utilizados alimentadores com cores dentro do espectro preferido e não preferido nas concentrações de 0, 10, 20, 40 e 80% de sacarose. Os testes foram realizados em cinco combinações diferentes de cores e concentrações. Investigou-se também a habilidade deste ninfalídeo em discriminar as cores das plantas (folhas) para oviposição. Para os testes, foram oferecidos ramos artificiais de cor verde e roxa, semelhantes aos de Passiflora suberosa Linnaeus. A preferência inata por cores florais foi avaliada oferecendo-se às borboletas recém-emergidas, alimentadores das cores roxo, lilás, verde, amarelo, alaranjado, vermelho, preto e branco. A aprendizagem associativa entre cor e presença de alimento (néctar) foi avaliada em indivíduos capturados e testados durante 6 dias. Nos primeiros três dias, as borboletas recebiam sacarose 1M nos alimentadores vermelhos e após este período (4o dia), para cada ensaio, o alimento foi transferido para alimentadores das cores preto, roxo, lilás, verde, amarelo, alaranjado e branco. L. camara floresceu o ano todo, acentuando-se o número de inflorescências no inverno. As demais espécies (S. cayennensis, G. tenuisecta, M. cucumis e D. tweediana) concentraram a floração na primavera e verão. No inverno, M. cucumis apresentou distribuição aleatória. Para as demais espécies, o padrão de distribuição mostrou-se agregado. Pela análise de regressão múltipla, L. camara explicou a distribuição de H. erato phyllis, exceto no inverno. Em média, o número de grãos de pólen de Lantana camara aderidos à probóscide por borboleta foi significativamente maior em relação às demais angiospermas estudadas. As flores de L. camara disponibilizaram néctar e pólen em maior quantidade e por mais tempo em relação à S. cayennensis. O néctar de S. cayennensis apresentou maior concentração de sacarose em relação às flores de L. camara. H. erato phyllis utilizou com maior freqüência e por um período maior do dia as flores de L. camara. As borboletas preferiram soluções de sacarose entre 10 e 20% e associaram a cor com a concentração preferida, sendo ambos correspondentes ao verificado para L. camara. Para oviposição, H. erato phyllis preferiu os ramos verdes, depositando maior número de ovos e, para alimentação, apresentou preferência inata por um conjunto de cores (vermelho, amarelo e alaranjado). Este heliconíneo foi condicionado a utilizar o alimentador que continha sacarose. Além disso, demonstrou habilidade em mudar o comportamento (condicionamento) utilizando alimentadores de outras cores. Assim, L. camara é um recurso importante para os adultos de H. erato phyllis, tanto numa escala espacial quanto temporal, pois disponibiliza recursos durante um período maior de tempo, em maior quantidade e qualidade adequada. Aliado a isso, destaca-se a preferência inata pelo conjunto de cores, as quais coincidem com o padrão de coloração das inflorescências desta verbenácea e a capacidade de relacionar o padrão de cor preferido com a concentração de sacarose do néctar. Ainda, esta borboleta distingue cores em estratégias comportamentais distintas: oviposição e alimentação. Estes aspectos, em conjunto, ao longo da história evolutiva, provavelmente contribuíram para o uso eficiente das flores de L. camara por H. erato phyllis, bem como uma elevada plasticidade correspondente, possibilitando o uso de diversas outras, quando na ausência desta flor. / Adults of Heliconius erato phyllis (Lepidoptera; Nymphalidae) use flowers of several angiosperms with different colors and shapes as food source. In the present study, it was determined the phenology of Lantana camara Linnaeus, Stachytarpheta cayennensis (Rich.) Vahl, Glandularia tenuisecta (Briq.) W. Small (Verbenaceae), Dicliptera tweediana Nees (Acantaceae), and Melothria cucumis Vell (Cucurbitaceae), as well as the distribution and the utilization of these floral resources by H. erato phyllis. The distribution of resources was evaluated by monthly estimating the number of flowers on these species and their utilization by H. erato phyllis adults, based upon the quantification of pollen grains present on their proboscides. The availability of pollen and nectar throughout the day, and the butterfly response to the utilization of floral resources was evaluated for L. camara and S. cayennensis, through direct observations of feeding adults. Under insectary conditions, preference for different concentrations of sucrose was also investigated. For these experiments, feeders containing sucrose at concentrations of 0, 5, 10, 20 e 40 % were offered to the insects. The ability to associate color and concentration of sucrose in the nectar was evaluated by choice experiments, utilizing feeders with colors previously known as preferred and non-preferred by the insect. Concentrations of sucrose utilized in this experiment were: 0, 10, 20, 40, and 80%. The tests were performed with five different combinations of colors and concentrations. The ability of this nymphalid to discern plant colors for oviposition was also investigated in the insectary. In the tests, artificial purple and green shoots, similar to natural branches of Passiflora suberosa Linnaeus, were offered for oviposition. Innate preference for flower colors was evaluated by offering to young butterflies feeders in the colors purple, lilac, green, yellow, orange, red, black, and white. The association between color and presence of food (nectar) was evaluated for individuals captured and tested in a period of six days. In the first three days, butterflies received sucrose at a concentration of 1M in the red feeders. After this period, in each experiment, food was transferred to the other colored feeders. L. camara flowered the whole year, and presented a high number of inflorescences during the winter. The other species (S. cayennensis, G. tenuisecta, M. cucumis, and D. tweediana) had flowers only during spring and summer. During the winter, M. cucumis presented a random distribution, while the other species were aggregated. Multiple regression analyses indicated that L. camara explains the distribution of H. erato phyllis except during the winter. The mean number of pollen grains of L. camara attached to the proboscides of the butterflies was significantly higher than the other angiosperms investigated in the present study.Flowers of L. camara had a higher amount of pollen and nectar available for the butterflies in comparison with S. cayennensis. S. cayennensis floral nectar presented a higher concentration of sucrose when compared to flowers of L. camara. H. erato phyllis utilized flowers of L. camara more frequently and for a longer period during the day. Butterflies preferred sucrose solutions at concentrations between 10 and 20% and associated color with the preferred concentration. H. erato phyllis preferentially laid a higher number of eggs on green shoots. It also demonstrated an innate feeding preference for a group of colors (red, yellow, and orange). This heliconian butterfly becomes conditioned to use the feeder with sucrose. Moreover, it also demonstrated the ability to condition this behavior by utilizing feeders of different colors. Therefore, L. camara is an important resource for the adults of H. erato phyllis, in spatial and temporal scales, since it is available for a long period of time, in a high amount and is of better quality in comparison with other plants. In addition, the butterflies have an innate preference for a group of colors that are in accordance with the pattern of colors presented by the flowers of L. camara, and are capable of relating the preferred pattern with the concentration of nectar and sucrose present in the flowers. Also, this butterfly is able to discern colors for diferent behavioral strategies: oviposition and feeding. These aspects probably contributed for an efficient exploitation of the flowers of L. camara by H. erato phyllis throughout their evolutionary history, and for the high plasticity in use of a variety of other flowers when in the absence of L. camara.

A presente tese, através de quatro manuscritos, aborda aspectos variados sobre a modulação fenotípica na cor da pupa em Heliconius erato phyllis. O primeiro manuscrito compara e avalia dois métodos de categorização para a cor da pupa através da estimativa da herdabilidade (h2). O primeiro deles, o método qualitativo, considera quatro escores, variando de 2 até 5, em uma ordem crescente de melanização. O segundo método, quantitativo, utiliza a densidade óptica. Após a captura, as imagens foram analisadas por um software de onde foram obtidos os valores para o grau de melanização de cada exúvia. A partir dos valores obtidos por cada metodologia estimou-se a h2 pelos métodos da regressão linear e da análise da variância, com o n variando entre 7 e 18 proles. As estimativas da h2 resultaram em valores semelhantes para ambas às metodologias de categorização das pupas. Desta forma conclui-se que a metodologia qualitativa, por sua praticidade, torna-se a mais indicada para a tarefa. A partir dos baixos valores de h2, discute-se o por quê destes resultados. A primeira hipótese considera o tamanho amostral e a segunda a prioridade na alocação de recurso. O segundo manuscrito avalia a influência do fotoperíodo na cor da pupa em H. erato phyllis. Três proles tiveram seus ovos distribuídos entre cinco fotoperíodos: 11L:13E, 12L:12E, 14L:10E, 9L:15E e 24L:00E. Os três primeiros representam fotofases para Porto Alegre (RS - Brasil). A última fotofase indicada é utilizada pelo nosso grupo como tratamento padrão e foi considerado um controle. Os resultados encontrados, através da ANOVA bifatorial indicam uma diferença entre as proles (p = 0,069) e não indicam diferença entre os tratamentos. Uma segunda análise foi feita através da ANOVA unifatorial considerando apenas a cor da pupa como dependente dos fotoperíodos. O resultado indicou uma dependência entre os fatores (p = 0,047). Uma terceira análise foi feita a fim de verificar se a diferença observada devia-se aos tratamentos ou fatores genéticos. Para isto comparou-se o tratamento 24L:00E das três proles com um conjunto de 22 proles criadas sob este mesmo fotoperíodo. O resultado aponta para uma diferença genética, concluindo que a cor da pupa em H. erato phyllis não é afetada pelo fotoperíodo. A adaptação de pupas em campo é o tema do terceiro manuscrito. Duas localidades foram utilizadas como área de estudo: Estação de Fitotecnia de Águas Belas (ABE) e Instituto de Pesquisas Hidráulicas (IPH). Cem pupas foram colocadas em cada localidade; 50 próximas ao solo e 50 acima de um metro. Dentro de cada nível de altura foram formados 25 pares, sendo 25 camufladas e 25 não-camufladas. Entre as 50 pupas de cada nível havia 25 pupas claras e 25 pupas escuras. Os resultados encontrados indicam uma relação direta da sobrevivência com o nível de altura em que as pupas foram inseridas. A camuflagem e a cor não se mostraram significantes para a sobrevivência da pupa em campo. Pupas implantadas próximo ao solo têm uma chance entre 8 e 13 vezes maior de serem predadas do que pupas acima de 1,0 metro de altura. Estes resultados foram vinculados ao tipo de predador observado em campo: formigas. Duas espécies e um gênero de formigas foram observados predando pupas. Conclui-se que, para pupas próximas ao solo, a camuflagem conferida pela cor não é adaptativa, visto que os principais predadores não dependem da visão. O último artigo trata da descrição do primeiro caso de metilação em uma borboleta: H. erato phyllis. Estudos prévios mostraram que as estimativas da herdabilidade para a cor da pupa nesta espécie, determinadas pelo método da regressão linear, apresentavam valores muito diferentes conforme fossem considerados machos e suas proles ou fêmeas e suas proles. Uma causa possível para esta discrepância poderia ser devido à ocorrência de metilação do DNA e possível silenciamento dos genes. Através das técnicas MSRE e PCR bissulfito com primers aleatórios investigamos a presença de metilação em H. erato phyllis. A análise, utilizando DNA de diferentes fases do desenvolvimento, mostrou que a técnica de PCR bissulfito foi particularmente eficiente para indicar a presença de metilação no DNA desta espécie. Isto abre a possibilidade de investigações futuras direcionadas para avaliar se este fenômeno tem relação com a determinação dos padrões diferenciais de coloração das pupas em H. erato phyllis. Por fim esta tese apresenta três anexos. O primeiro trata de um processo de seleção para fenótipos extremos para a cor da pupa em H. erato phyllis. Resultados preliminares apontam que o processo é exitoso, porém lento, visto que a variância para a característica permaneciam relativamente alta quando o processo foi interrompido. O segundo anexo aborda o efeito do vírus de poliedrose nuclear na coloração das pupas desta espécie. A hipótese surgiu após o aparecimento de pupas escuras no processo de seleção para pupas claras quando este fenótipo já não era mais esperado. Assim investigou-se o efeito do vírus sobre a cor da pupa bem como sobre a sobrevivência de lagartas de 4º e 5º instar. Os resultados apontam que o vírus não influência a cor da pupa. Por outro lado, há uma relação direta entre sobrevivência e indivíduos não infectados. O terceiro anexo descreve um fenótipo incomum para H. erato phyllis, onde os adultos não apresentavam pigmentos vermelho e amarelo, deixando o imago com um padrão preto e branco ao invés de preto e vermelho. / This thesis, through four manuscripts, covers various aspects on the phenotypic modulation in the pupal color of the in Heliconius erato phyllis. The first manuscript evaluate by heritability (h2) estimative two methods to measure the degree of melanization of pupal exuviae. The first of them, the qualitative method, considers four scores, ranging from 2 to 5, in an ascending order of melanization. The second method, quantitative, uses the optical density. After the capture, the images were analyzed by software from which were obtained values for the degree of melanization of each exuviae. From the values obtained for each methodology the h2 were estimated by the methods of linear regression and analysis of variance, with n ranging between 7 and 18 broods. Estimates of the h2 resulted in similar values for both methods of pupal categorization. Thus it is concluded that the qualitative methodology, for its usefulness, it is the most suitable for the task. From the low values of h2, we have two hypotheses. The first considers the sample size and the second the allocation priority resource. The second manuscript evaluates the influence of photoperiod on the pupal colour of H. erato Phyllis. Three broods had their eggs distributed between five photoperiods: 11L:13E, 12L:12E, 14L:10E, 9L:15E and 24L:00E. The first three represent photoperiod to Porto Alegre (RS-Brazil). The last indicated photoperiod is used as standard treatment by our group and was considered a control. The results found through the ANOVA twofactors to indicate a difference between the broods (p = 0,069) and do not indicate the difference between treatments. A second analysis was done by ANOVA one-factor considering only the pupal colour as a dependent on photoperiod. The results show a dependency among the factors (p = 0,047). A third analysis was performed to determine if the difference observed was due to the treatments or because of the genetic factors. To do this, a comparison at the treatment 24L:00E between the three broods with a set of 22 broods, reared under the same photoperiod, was performed. The result points to a genetic difference, concluding that the pupal colour of the in H. erato phyllis is not affected by photoperiod. The adaptation of pupas in field is the subject of the third manuscript. Two locations were used as the study area: Estação de Fitotecnia de Águas Belas (ABE) and Instituto de Pesquisas Hidráulicas (IPH). One hundred pupas were placed in each locality; 50 next to the ground and 50 above one meter. Each level of height were made by 25 pairs (25 cryptic and 25 non-cryptic). Among the 50 pupas of each level 25 pupae were light and 25 were dark. The results indicate dependence between survival and the level of when the pupas were placed. The camouflage and the colour not shown to be significant to the survival of the pupa in the field. Pupae placed near the ground have a chance between 8 and 13 times larger to be preyed than pupae over 1.0 meter tall. These results were linked to the type of predator observed in the field: ants. Two species and one genus of ants were observed preying pupae. Thus it is concluded that for pupae close to the ground, the camouflage provided by the colour is not adaptive, as the main predators not depend on the vision. The last article deals with the description of the first case of methylation in a butterfly: H. erato phyllis. Previous studies have shown that the estimates of heritability for the pupal colour in this species, determined by the method of linear regression, had different values when were considered male and their broods and female and their broods. One possible cause for this discrepancy could be due to the occurrence of DNA methylation and the possible silencing of genes. Through technical of MSRE and random primers PCR bisulfite we investigate the presence of methylation in H. erato phyllis. The analysis, using DNA from different stages of development, showed that the technique of PCR bisulfite was particularly efficient to indicate the presence of DNA methylation in this species. This opens the possibility of future research directed to assess whether this phenomenon has connection with the determination of differential colour patterns of the H. erato phyllis pupae. Finally this thesis has three appendices. The first is a process of selection for extreme phenotypes for the colour of the pupa in H. erato phyllis. Preliminary results indicate that the procedure is successful, however slow, as the variance for the feature remained relatively high when the process was interrupted. The second appendix addresses the effect of nuclear polyhedrosis virus on the pupal colour of this species. The event came after the emergence of dark pupae in the selection process for light pupae, when this phenotype was not more expected. So were investigated the effect of the virus on the pupal colour and on the survival of caterpillars, 4 th and 5 th instars. The results indicate that the virus does not influence the pupal colour. Moreover, there is a direct relationship between survival and individuals not infected. The third appendices describes an unusual phenotype to H. erato phyllis, where the adults had not red and yellow pigments, leaving the imago with a pattern black and white instead of black and red.