Analisi de compostos orgànics persistents i estudi de la procedència d'hidrocarburs en sediments del mar Mediterrani català

Els sediments del fons marí són molt importants en els ecosistemes aquàtics. Aquests sediments són considerats absorbents naturals, ja que s’hi acumulen moltes substàncies nocives, com ara metalls pesants i contaminants orgànics persistents (COPs). En aquest estudi s’han analitzat mostres de sediments del mar Mediterrani amb la finalitat d’examinar els COPs i la possible procedència d’hidrocarburs derivats del petroli. Les mostres han estat extretes davant de la desembocadura del riu Besòs (se n’ha fet una extracció a 8 km i una altra a 54 km de distància respecte la costa) i davant del municipi català anomenat Vilanova i la Geltrú (se n’ha fet, també, una extracció a 8-10 km i una altra a 30-40 km de distància respecte la costa). D’aquestes mostres, obtingudes per perforació, se n’han analitzat el primer i segon centímetres. S’han quantificat els hidrocarburs aromàtics policíclics (PAHs), els bifenils policlorats (PCBs) i els compostos organoclorats (OCPs) utilitzats antigament com a pesticides. S’ha posat de manifest que en les zones més properes a la costa, les concertacions COPs són més elevades a la regió més meridional, tot i estar davant de la desembocadura del riu Besòs. Segurament això és degut a la influència de la deriva litoral (corrent costaner marí en direcció NE-SW). Finalment, l’índex Phytane/Pristane, l’índex de preferència de carboni o, en anglès Carbon Preference Index (CPI) i la barreja complexa sense resoldre o, en anglès, Unresolved Complex Mixture (UCM) apunten a la conclusió que l’origen dels hidrocarburs analitzats (n-alcans) podria ser petrogènic.

Canvis ambientals i relacions tròfiques en rius mediterranis

Els rius i rieres mediterranis són ecosistemes que es caracteritzen per fortes oscil•lacions de cabal i temperatura al llarg de l’any. Aquestes oscil•lacions provoquen canvis ambientals en l'hàbitat i en els recursos que afecten directament o indirecta la biota que habita aquests ecosistemes, la qual, per tant, ha de presentar adaptacions a aquestes oscil•lacions ambientals. L'escenari actual de canvi climàtic preveu una intensificació dels fenòmens de sequera i augment de temperatura. Entendre com la biota dels rius respon a aquestes fluctuacions és de gran importància per poder anticipar les respostes d'aquests sistemes als imminents canvis ambientals així com per gestionar adequadament els recursos hídrics en un futur. Els objectius principals d'aquesta tesi eren: caracteritzar estructural i funcionalment dues rieres intermitents mediterrànies al llarg dels diferents períodes característics del cicle anual i veure els efectes d'un augment de la sequera; veure com aquests efectes podien afectar l'ecosistema ripari circumdant i establir com diferències en la qualitat de la matèria orgànica derivades del canvi climàtic pot afectar el fitness i desenvolupament dels invertebrats. Aquests objectius s'han pogut complir només parcialment, ja que adversitats climàtiques van impedir finalitzar amb èxit la manipulació del cabal al camp i la resolució d'algunes dades no ha estat prou bona com per aplicar els models corresponents. Aquests contratemps s'han solucionat amb la incorporació de dos nous experiments (un encara s'ha de realitzar), fet que ha fet enlentir la finalització de la tesi.

Pla de recuperació del tritó del Montseny (Calotriton arnoldi)

L’estudi fa una sèrie de propostes per a la conservació i recuperació del tritó del Montseny destacant els factors que amenacen les seves poblacions i presentant possibles solucions .L’objectiu del pla es concreta en l’avaluació de l'estat dels ambients aquàtics del Parc Natural del Montseny, com a hàbitat principal del tritó, la quantificació de la magnitud dels diversos factors que amenacen l’hàbitat del tritó amb una proposta de solucions viables i l’establiment de propostes resolutives en referència a la propietat privada del Montseny

Estudi del protocol de mostreig i de l’afectació de la pressió humana en 4 microconques del riu Estelí (Nicaragua)

Objectius generals: Diagnosi de l’estat actual del riu Esteli. Avaluar la metodologia i proposar en el protocol del monitoreig.Estudiar si les comunitats de macroinvertebrats aquatics es veu afectades pel grau de pressió humana.Objectius específics: Comparar les mostres preses en dos mesos consecutius, per conèixer si les comunitats varien prou com per, agafar mostres cada mes en comptes de cada dos mesos. Determinar la qualitat de l’estació en diversos punts del riu Esteli considerant tant els resultats obtinguts a partir de les variables físicoquimiques de l’aigua, com les variables biològiques. Avaluar si la pressió humana afecta de manera diferent els diversos grups taxonòmics de macroinvertebrats de l’aigua.Avaluar amb quin índex biòtic es posa mes de manifest la pressió antròpica. Estudiar quines son les relacions de les diverses famílies de macroinvertebrats amb els paràmetres físicoquimics de l’aigua, i determinar si aquestes relacions varien en funcio del mes de mostreig o de l’ús del sòl.

Proteostasis of aging and stem cells

Estudi realitzat a partir d’una estada a la the Salk Institute, Estats Units, entre 2010 i 2012. L'estabilitat del genoma és essencial per a la supervivència de les cèl • lules mare, però, l'estabilitat del proteoma pot tenir un paper igualment important en la identitat de cèl • lules mare i la seva funció. La nostra hipòtesi és que les cèl • lules mare tenen la capacitat de proteostasis augmentada en comparació amb els seus homòlegs diferenciats i ens varem preguntar si l'activitat del proteasoma és diferent a les cèl • lules mare embrionàries humanes (hESCs). En particular, els nostres resultats mostren que les poblacions de cèl• lules mare presenten una activitat del proteasoma que es correlaciona amb majors nivells de la subunitat 19S del proteasoma PSMD11/RPN-6 i un corresponent augment del ensamblatge del 26S/30S proteasoma. L'expressió ectòpica de PSMD11 és suficient per augmentar l'activitat del proteasoma. Sorprenentment, varem trobar que la llarga vida del GLP-1 C. elegans mutant té també un augment dramàtic en l'activitat del proteasoma associat a nivells augmentats en l'expressió de RPN-6. El factor de transcripció DAF-16 és essencial per l'augment de la longevitat de GLP-1 i els cucs mutants que trobem DAF-16 necessari per a l'augment d'expressió de RPN-6 i, per tant, per l'activació de l'activitat del proteasoma en GLP-1 mutant animals. Una possibilitat interessant és que els gens que regulen la vida i la resistència a l'estrès en C. elegans poden també regular la funció hESCs de mamífer, cèl • lules que son considerades immortals. Aquests resultats ens van portar a la conclusió de que FOXO4, un factor de transcripció sensible a la insulina/IGF-1, regula l'activitat del proteasoma en hESCs, el que suggereix un paper per FOXO4 en la funció d’aquestes cèl • lules. En efecte, FOXO4 es necessari per a la diferenciació en llinatges neuronals de les hESCs. Els nostres resultats estableixen una nova regulació de laproteostasis en hESCs que uneix la longevitat i la resistència a l'estrès en invertebrats amb la funció i identitat de les hESCs.

Genome Biology and Evolution of the Animal Kingdom

Estudi realitzat a partir d’una estada a la Institut J.W. Jenkinson Laboratory for Evolution and Development of the University of Oxford, Regne Unit, entre 2010 i 2012. He estat membre del laboratori del Professor Peter W.H. Holland com a becari post-doctoral Beatriu de Pinós des de setembre de 2010 al setembre de 2012. El nostre projecte de recerca se centra en l'anàlisi genòmic comparatiu del Regne Animal, tot explorant el contingut dels genomes a través de totes les branques de l'arbre dels animals. Totes les referències a les meves publicacions durant aquest post-doc es poden trobar a http://about.me/jordi_paps. Crec que el nombre i la qualitat dels resultats del meu post-doc, un total de 8 publicacions incloent dos articles a la prestigiosa revista Nature, són prova de l'èxit d'aquest post-doc. Prof Peter W. H. Holland (Departament de Zoologia de la Universitat d'Oxford) i jo som coautors de tres articles de genòmica comparativa, resultats directes d'aquest projecte: 1) comparació de families gèniques entre vertebrats invertebrats (Briefings in Functional Genomics), 2) el genoma de l'ostra (publicat a la revista Nature), i 3) els genomes de 6 platihelmints paràsits (acceptat també a Nature). A més, tenim altres 2 treballs en preparació. Un d'ells analitza l'evolució, expressió i funció dels gens Hox al a la tènia Hymenolepis. El perfil fi d'aquests gens clau del desenvolupament esclareix els canvis d'estil de vida dels organismes. A més, durant aquest últim post-doc he participat en diverses col•laboracions, incloent anàlisi de gens d'envelliment a cucs plans, un estudi sobre la filogènia del grup Gastrotricha, una revisió de l'evolució phylum Platyhelminthes, així com un capítol d'un llibre sobre l'evolució dels animals bilaterals. Finalment, gràcies a la beca Beatriu de Pinós, el Prof. Peter W.H. Holland m'ha convidat a formar part del seu equip com un investigador post-doctoral en el seu projecte ERC Advance actual sobre duplicacions genòmiques.

Testing the response of macroinvertebrate functional structure and biodiversity to flooding and confinement

The aim of the present study was to investigate the relative importance of flooding- and confinement-related environmentalfeatures in explaining macroinvertebrate trait structure and diversity in a pool of wetlands located in a Mediterranean riverfloodplain. To test hypothesized trait-environment relationships, we employed a recently implemented statistical procedure, thefourth-corner method. We found that flooding-related variables, mainly pH and turbidity, were related to traits that confer an abilityof the organism to resist flooding (e.g., small body-shape, protection of eggs) or recuperate faster after flooding (e.g., short life-span, asexual reproduction). In contrast, confinement-related variables, mainly temperature and organic matter, enhanced traits that allow organisms to interact and compete with other organisms (e.g., large size, sexual reproduction) and to efficiently use habitat and resources (e.g., diverse locomotion and feeding strategies). These results are in agreement with predictions made under the River Habitat Templet for lotic ecosystems, and demonstrate the ability of the fourth-corner method to test hypothesis that posit traitenvironment relationships. Trait diversity was slightly higher in flooded than in confined sites, whereas trait richness was not significantly different. This suggests that although trait structure may change in response to the main environmental factors, as evidenced by the fourth-corner method, the number of life-history strategies needed to persist in the face of such constraints remains more or less constant; only their relative dominance differs

Per una comprensió històrica de les activitats aquàtiques : una mirada educativa

Una atenta observació de les activitats aquàtiques de caire educatiu mostra que aquestes pràctiques es fonamenten, principalment, en constructes que no són propis de la pedagogia, ans provenen de l’antropologia i/o de les cultures establertes a l’entorn de l’aigua. Així, el present article es pregunta pels sentits que acompanyen aquests imaginaris que sorgeixen de la relació que s’estableix entre l’home i el medi aquàtic. Per a fer-ho, s’utilitza el recurs hermenèutic de comprendre quines han estat les pràctiques aquàtiques que han anat sorgint al llarg de la història, ja que la idea principal del treball sosté que l’activitat educativa en el medi aquàtic s’ha construït a partir dels imaginaris culturals, sorgits de les mateixes pràctiques aquàtiques que l’han precedit.

El agua: un espacio de sensaciones y emociones

El presente trabajo pretende ahondar en la comprensión del medio acuático como medio de impresión sensorial y como medio de alta significación para el desarrollo del bebé. A partir de este objetivo fundamental, se reflexiona sobre el medio líquido y los sistemas sensoriales –de acuerdo con la clasificación de Sherrington (1910)– que activa. Para hacerlo, la comunicación discurre por cada sistema sensorial y estudia los efectos que las propiedades físicas más características del agua generan sobre estos. Igualmente, partiendo del estudio del desarrollo biopsicosocial de Wallon (1982), el texto introduce los aspectos afectivos y emocionales ligados a la sensorialidad con a finalidad de dar un perfil global a la comprensión del medio y del bebé en este medio.

Tough adults, frail babies: an analysis of stress sensitivity across early life-history stages of widely introduced marine invertebrates

All ontogenetic stages of a life cycle are exposed to environmental conditions so that population persistence depends on the performance of both adults and offspring. Most studies analysing the influence of abiotic conditions on species performance have focussed on adults, while studies covering early life-history stages remain rare. We investigated the responses of early stages of two widely introduced ascidians, Styela plicata and Microcosmus squamiger, to different abiotic conditions. Stressors mimicked conditions in the habitats where both species can be found in their distributional ranges and responses were related to the selection potential of their populations by analysing their genetic diversity. Four developmental stages (egg fertilisation, larval development, settlement, metamorphosis) were studied after exposure to high temperature (30°C), low salinities (26 and 22 ) and high copper concentrations (25, 50 and 100 µg/L). Although most stressors effectively led to failure of complete development (fertilisation through metamorphosis), fertilisation and larval development were the most sensitive stages. All the studied stressors affected the development of both species, though responses differed with stage and stressor. S. plicata was overall more resistant to copper, and some stages of M. squamiger to low salinities. No relationship was found between parental genetic composition and responses to stressors. We conclude that successful development can be prevented at several life-history stages, and therefore, it is essential to consider multiple stages when assessing species' abilities to tolerate stress. Moreover, we found that early development of these species cannot be completed under conditions prevailing where adults live. These populations must therefore recruit from elsewhere or reproduce during temporal windows of more benign conditions. Alternatively, novel strategies or behaviours that increase overall reproductive success might be responsible for ensuring population survival.

Boring activity of Epibionts in an Early Holocene molluscan fauna of Spanish Catalunya

Using X-Ray techniques, the boring activities of various Invertebrates on Bivalvia of wmian age were studied. Emphasis is placed on the boring activity of Porifera and their apparent preselection of the species bored, based on: a) the mineralogical composition, and/or b) the microstucture, andlor c) some special environmental conditions, or d) combinations of these three posibilities.

Consumption of macrophytes by invertebrates in Tancada lagoon (NE Spain)

Gammarus aequicauda and Sphaeroma hookeri are the most abundant macroinvertebrates on Ruppia cirrhosa (1275 and 1290 individuals.m-2) and Potamogeton pectinatus (140 and 680 individuals. m-2) in Tancada lagoon, a Mediterranean coastal lagoon in the Ebro Delta (NE Spain). Consumption and assimilation efficiencies were calculated from bell jar experiments. Gammarus grazing effects are higher than Sphaeroma on both Ruppia cirrhosa and Potamogeton pectinatus. Green Ruppia leaves lost 0.3 mg per mg Gammarus per day, while Potamogeton leaves lost 0.2 mg per mg Gammarus per day. Decomposing Ruppia leaves lost 0.35-0.54 mg per mg Gammarus per day. Losses of weight by both Ruppia and Potamogeton due to Sphaeroma feeding were less than half those by Gammarus. Assimilation efficiencies are higher for Gammarus (44-78% feeding on Ruppia 2% feeding on Potamogeton) than for Sphaeroma (26-48%) feeding on Ruppia). These assimilation efficiencies were higher than those reported by other authors working at higher latitudes perhaps because of the higher temperature under which the experiments were carried out.

The population dynamics of Halecium petrosum and Halecium pusillum (Hydrozoa, Cnidaria), epiphytes of Halimeda tuna in the nortwestern Mediterranean

Halecium petrosum and Halecium pusillum on the alga Halimeda tuna from Tossa de Mar, northeastern Spain, were studied. Asexual reproduction of H. petrosum, by stolonisation, occurred throughout the year except for July and August. Asexual reproduction of H. pusillum, by planktonic propagules, occurred throughout the year. Sexual reproduction was limited to the autumn in H. petrosum and spring in H. pusillum. The growth rates of colonies of both species were rapid but declined with increased size. Mean colony size over two consecutive two week periods increased approximately five-fold and three-fold for H. petrosum, and six-fold and four-fold for H. pusillum. Mortality was estimated to be high for both species, especially in summer. The maximum life span of colonies (ramets) of both species was estimated to be only eight weeks. Consequently most colonies do not reproduce sexually. The absence of reproduction of H. petrosum in summer, when the turnover of algal thalli was greatest, probably contributed to the summer decline in its abundance. In both species the genet (clone) survives for unknown, possibly very long, periods by asexual reproduction which facilites colonisation of other substrata.

Contribution of microbial and invertebrate communities to leaf litter colonization in a Mediterranean stream

Leaf litter inputs and retention play an important role in ecosystem functioning in forested streams. We examined colonization of leaves by microbes (bacteria, fungi, and protozoa) and fauna in Fuirosos, an intermittent forested Mediterranean stream. Black poplar (Populus nigra) and plane (Platanus acerifolia) leaf packs were placed in the stream for 4 mo. We measured the biomasses and calculated the densities of bacteria, fungi, protozoa, meiofauna, and macroinvertebrates to determine their dynamics and potential interactions throughout the colonization process. Colonization was strongly correlated with hydrological variability (defined mainly by water temperature and discharge). The 1st week of colonization was characterized by hydrological stability and warm water temperatures, and allocation of C from microbial to invertebrate compartments on the leaf packs was rapid. Clumps of fine particulate organic matter (FPOM) were retained by the leaf packs, and enhanced rapid colonization by microfauna and meiofaunal collector-gatherers (ostracods and copepods). After 2 wk, an autumnal flood caused a 20-fold increase in water flow. Higher discharge and lower water temperature caused FPOM-related fauna to drift away from the packs and modified the subsequent colonization sequence. Fungi showed the highest biomass, with similar values to those recorded at the beginning of the experiment. After 70 d of postflood colonization, fungi decreased to nearly 40% of the total C in the leaf packs, whereas invertebrates became more abundant and accounted for 60% of the C. Natural flood occurrence in Mediterranean streams could be a key factor in the colonization and processing of organic matter.

A comparison of rapid bioassessment protocols used in 2 regions with Mediterranean climates, the Iberian Peninsula and South Africa

Abstract. The ability of 2 Rapid Bioassessment Protocols (RBPs) to assess stream water quality was compared in 2 Mediterranean-climate regions. The most commonly used RBPs in South Africa (SAprotocol) and the Iberian Peninsula (IB-protocol) are both multihabitat, field-based methods that use macroinvertebrates. Both methods use preassigned sensitivity weightings to calculate metrics and biotic indices. The SA- and IB-protocols differ with respect to sampling equipment (mesh size: 1000 lm vs 250 300 lm, respectively), segregation of habitats (substrate vs flow-type), and sampling and sorting procedures (variable time and intensity). Sampling was undertaken at 6 sites in South Africa and 5 sites in the Iberian Peninsula. Forty-four and 51 macroinvertebrate families were recorded in South Africa and the Iberian Peninsula, respectively; 77.3% of South African families and 74.5% of Iberian Peninsula families were found using both protocols. Estimates of community similarity compared between the 2 protocols were .60% similar among sites in South Africa and .54% similar among sites in the Iberian Peninsula (BrayCurtis similarity), and no significant differences were found between protocols (Multiresponse Permutation Procedure). Ordination based on Non-metric Multidimensional Scaling grouped macroinvertebrate samples on the basis of site rather than protocol. Biotic indices generated with the 2 protocols at each site did not differ. Thus, both RBPs produced equivalent results, and both were able to distinguish between biotic communities (mountain streams vs foothills) and detect water-quality impairment, regardless of differences in sampling equipment, segregation of habitats, and sampling and sorting procedures. Our results indicate that sampling a single habitat may be sufficient for assessing water quality, but a multihabitat approach to sampling is recommended where intrinsic variability of macroinvertebrate assemblages is high (e.g., in undisturbed sites in regions with Mediterranean climates). The RBP of choice should depend on whether the objective is routine biomonitoring of water quality or autecological or faunistic studies.