Asynchronous growth and competition in a two-sex age-structured population model

Asynchronous exponential growth has been extensively studied in population dynamics. In this paper we find out the asymptotic behaviour in a non-linear age-dependent model which takes into account sexual reproduction interactions. The main feature of our model is that the non-linear process converges to a linear one as the solution becomes large, so that the population undergoes asynchronous growth. The steady states analysis and the corresponding stability analysis are completely made and are summarized in a bifurcation diagram according to the parameter R0. Furthermore the effect of intraspecific competition is taken into account, leading to complex dynamics around steady states.

Bioinformática: interfaz gráfica para comparación de genomas vía web

El proyecto consiste en un entorno gráfico cuyo fin es el de visualizar, estudiar e interpretar la conservación de código genético existente entre los diferentes genomas. Una interface que permite cargar hasta ocho genomas para ser comparados en detalle, por pares o entre todos ellos a la vez. El gráfico que se muestra en la interfaz, representa los Maximal Unique Matchings entre cada par de genomas, lo que significa coincidencias de la mayor longitud posible no repetidas, en las secuencias de ADN de las especies comparadas. La finalidad es el estudio de las evoluciones que han ido apareciendo entre diferentes organismos o los genes que comparten unas especies con otras.

La variació de la mida i forma del crani al llarg de l'evoluació dels homínids: aplicació a les restes de Dmanisi (Geòrgia)

Treball de recerca realitzat per un alumne d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit cientí­fic del Jovent l'any 2009. El treball que es presenta és un estudi sobre la mida i la forma del crani en diferents espècies d'homínids. El treball es va realitzar a la Facultat de Biologia de la Universitat de Barcelona, a la Unitat d Antropologia. L'estudi de la mida es va realitzar a partir de mesures craniomètriques utilitzades en antropologia física clàssica. L'estudi de la forma es va realitzar aplicant una tècnica novedosa en aquest camp, la morfometria geomètrica. Es van estudiar 52 cranis de 12 espècies diferents d'homínids des dels més antics, els Australopithecus, fins formes modernes d'Homo sapiens. L'estudi de les diferents espècies d'homínids va servir de base per intentar classificar uns individus trobats a Europa, al jaciment de Dmanisi. Aquests individus es troben immersos en una gran debat en quant a la seva assignació taxonòmica ja que són les restes més antigues trobades al continent europeu (1,8 milions d'anys). Els resultats de l'estudi indiquen que els individus de Dmanisi es troben entre les formes africanes i asiàtiques, podriem parlar doncs d'una espècie de transició.

Estudi de la successió primària en esculls artificials en un port marítim

Treball de recerca realitzat per una alumna d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l'any 2009. La llum i el temps són factors importants en tots els ecosistemes i especialment en ecosistemes aquàtics, ja que constitueixen variables ambientals que condicionen la seva evolució i equilibri. L’objectiu principal del treball de recerca és estudiar el desenvolupament de les successions primàries all llarg del temps en esculls artificials submergits en un ambient marí i observar les conseqüències de la incidència, directa o no, de la llum en aquests esculls pel que fa al desenvolupament de la successions primàries. Els resultats obtinguts demostren satisfactòriament que la incidència de la llum és un factor determinant en la constitució de les successions primàries en ambients marins. Per altra part, els resultats també demostren que el temps és un factor que actua condicionant la diversitat de les formes de vida que colonitzen aquests medis marins, concretament la diversitat s’incrementa amb el temps.

Agapornis: relació entre fertilitat i neixements en els Agapornis lilianae i negrigenis

Treball de recerca realitzat per un alumne d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l'any 2009. A partir d’ous exemplars de dues espècies d’agapornis -nigrigenis i lilianae-, es pretén realitzar un estudi comparatiu d’ambdues, tant pel que fa a l’etologia com a la reproducció, als hàbits alimentaris, etc. La idea inicial parteix de la possibilitat d’intercanviar alguns ous de cada espècie per mirar d’esbrinar si els ocells reproductors s’adonen de tal canvi. La hipòtesi inicial del treball considera que els ocells els criaran de la mateixa forma que si es tractés dels seus propis pollets. Les conclusions, però, han anat més enllà de la formulació de la hipòtesi inicial, de tal manera que, al final, i en forma de diagrama, s’ha pogut parlar de l’eclosió o manca d’eclosió dels ous d’aquesta espècie, tot relacionant temes diversos que van des de la fertilitat a les diferents mides dels ous. A més, l’autor també ha pogut concloure que els Agapornis lilianae són capaços de criar ocells d’una altra espècie (en aquest cas d Agapornis roseicollis) amb tota normalitat.

Sobrequés la malària

Treball de recerca realitzat per alumnes d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l'any 2009. Aquest treball consisteix en la creació d'una pàgina web de difusió científica sobre la malària i la tasca d'investigació del doctor Pedro Alonso. Es tracta de la continuació de la participació dels autors en el projecte Investiga la Investigació (www.investigalainvestigacio.cat), organitzat des de l'Euro Science Open Forum (ESOF2008) i que consistia en treballar conjuntament amb altres instituts de Catalunya per fer un reportatge al voltant d'un científic de renom, utilitzant les noves tecnologies digitals. La pàgina web creada -www.sobremalaria.co.cc- està estructurada en 3 apartats: en primer lloc, la presentació del projecte i l'explicació de la metodologia de treball, després el recull de la documentació del treball (informació sobre la malària, entrevistes...) i per últim un vídeo divulgatiu sobre la malària, producte del projecte Investiga la Investigació.

Un problema d'excés: l'eutrofització

Treball de recerca realitzat per un alumne d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l'any 2009. L’objectiu del treball era el de comprovar si era possible provocar un procés d'eutrofització en unes peixeres, com a simulació del procés que es dóna de forma natural en alguns llacs i basses del nostre país. Mantenint una peixera de control, en les altres dues hi provocàvem un excés de nutrients abocant fertilitzant sintètic en diferents concentracions per tal de comprovar les diferències causades per aquest procés de contaminació ambiental. Una vegada fet l'experiment, tot i que no s’ha aconseguit un alt grau d’eutrofització i per tant, no s’ha pogut demostrar moltes de les conseqüències d’aquest procés, sí que s’ha aconseguit dur a terme una contaminació i s’ha pogut observar com evoluciona un medi alterat per l’home respecte un ecosistema amb òptimes condicions. Al comparar aquest experiment amb la realitat actual s’observa que tots els canvis que han succeït a petita escala en aquests ecosistemes, en la natura, es produeixen en un major grau i amb unes conseqüències molt més adverses pels organismes.

La natura és sàvia: procés d'incubació i cria de la gallina Nana de Flor d'Atmeller

Treball de recerca realitzat per una alumna d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l'any 2009. L’autora del treball ha tingut la possibilitat d’estudiar de prop una comunitat de gallines d’una raça concreta: Gallina nana flor d’ametller. La seva curiositat l’ha conduït a portar a l'Escola uns ous fecundats deixant la resta de la posta amb la gallina. Així comença l’estudi que té com objectiu establir similituds i diferències entre la cria natural i l’artificial en una incubadora. Posteriorment, aquest treball s’ha completat amb la comparació d’uns exemplars concrets de pollets de la raça estudiada. S’arriba clarament al final del treball a unes conclusions molt concretes: resulta molt difícil igualar de forma artificial allò que a la natura sembla que es realitza amb tanta facilitat. Per això es conclou taxativament que 'la natura és sàvia’.

Introducció experimental a la biotecnologia amb clavellina: cultiu in vitro

Treball de recerca realitzat per una alumna d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l'any 2009. Es tracta d’una recerca experimental en la que s’han assajat vuit tècniques de cultiu in vitro amb clavellina. El material vegetal s’ha esterilitzat per immersió en una solució diluïda de lleixiu i s’ha manipulat de manera estèril. En tots els casos el medi de cultiu utilitzat ha estat el MS amb una concentració de sacarosa i reguladors de creixement variable segons l’experiment. La incubació dels cultius s’han dut a terme en una cambra amb control de fotoperíode durant 4 setmanes. Els diferents reguladors de creixement han mostrat un clar efecte sobre les seccions de tija. Els explants cultivats en medi lliure d’hormones han crescut menys que els exposats a diverses concentracions de NAA i BA. Aquests tractaments hormonals han originat símptomes de creixement anòmals (engruiximents a la base i vitrificació). La presencia de 2,4-D ha afavorit la formació de cal•lus i d’arrels per organogènesi adventícia indirecta. L’obtenció de plàntules per germinació in vitro de llavors ha permès reduir notablement les pèrdues per contaminació, mentre que el subcultiu d’aquestes ha donat unes tases de micropropagació de 7.2 seccions/plàntula. Ha estat possible aclimatar aquestes vitroplantes per tal d’adaptar-les a les condicions de camp. No hem pogut obtenir organogènesis adventícia ni embriogènesi somàtica a partir d anteres ni hem pogut iniciar un cultiu de cèl•lules a partir dels cal•lus. Tot i la complexitat d’aquestes tècniques, és possible dur-les a terme en un laboratori escolar.

Oscillations in a molecular structured cell population model

We consider a nonlinear cyclin content structured model of a cell population divided into proliferative and quiescent cells. We show, for particular values of the parameters, existence of solutions that do not depend on the cyclin content. We make numerical simulations for the general case obtaining, for some values of the parameters convergence to the steady state but also oscillations of the population for others.

Els dermatoglifs: estudi dermatoglífic sobre la població de Llançà

El treball està basat en un mètode d'investigació antropològic que s'ha dut a terme al municipi de Llançà, on s'ha pres com a mostra 100 habitants, 50 homes i 50 dones, als quals se'ls ha agafat les empremtes dels dits índex d'ambdues mans, amb l'objectiu de demostrar que els dermatoglifs venen marcats genèticament amb diferències entre mans i entre sexes. Es demostra seguint la metodologia de l'anàlisi dels caràcters dermatoglifs de Cummins i Midlo (1943), descobridors i autors d'aquest estil. Aquesta tècnica té dos aspectes a valorar. Primerament s'ha d'estudiar el valor qualitatiu de cada empremta, alhora que es crea una base de dades on quedin registrades cadascuna de les observacions; i darrerament s'estudia el valor quantitatiu de cada mostra, anotant els valors obtinguts en una sèrie de taules. En la segona part del treball, creades ja, les taules, es compara els resultats extrets d'aquestes, amb la teoria universal de Holt, la qual estableix les primeres característiques generals obtingudes a través de la metodologia de Cummins i Midlo. I a partir d aquí, s'estableixen les primeres possibles conclusions, que en la tercera part del treball, es comproven de manera estadística, utilitzant dos mètodes matemàtics. Aquest tractament al qual es sotmeten les dades és la prova de la 2, que és la que ens comprovarà els resultats qualitatius; i el test T-Student, que ens verificarà els resultats quantitatius. I finalment arrel d'aquest anàlisis estadístics obtenim els resultats.

Análisis de una iniciativa estudiantil de investigación surgida en Criptogamia, una asignatura optativa de segundo ciclo de Biología = Analysis of a students’ research initiative originating in Cryptogamy, an elective course in the last two years of the Biology degree

Presentamos una experiencia exitosa de aprendizaje que partió de Criptogamia (asignatura optativa de segundo ciclo de Biología), que dio lugar a un proyecto de investigación gestionado por los propios alumnos. La iniciativa se consolidó estableciendo una Asociación de Estudiantes centrada en investigación y divulgación. En poco tiempo, los participantes han presentado comunicaciones científicas, y organizado actividades dirigidas a diversos públicos, dentro y fuera de la comunidad universitaria. Actualmente se plantea una colaboración multidisciplinar con otros organismos de investigación y la extensión de su ámbito de estudio. Abordamos su incidencia en el aprendizaje en varios aspectos: científico (técnicas específicas, rigor, búsqueda de información e interpretación de resultados), comunicativo (estructuración y presentación de la información obtenida, para diversos públicos), y organizativo, incluyendo el trabajo en equipo. Aunque de carácter espontáneo, esta experiencia muestra rasgos evaluables en cuanto a sus posibilidades para otras asignaturas. Analizamos las características y planteamiento de esta optativa, el perfil de sus alumnos, y el contexto universitario que la acoge. Detectamos como factores principales los aspectos participativos de la asignatura, la cohesión del grupo, el carácter voluntario de la implicación, los beneficios percibidos por los estudiantes, y la disponibilidad de recursos humanos (supervisión) y materiales (equipamiento y subvenciones).

Paper de RIP140 en la fisiopatogenia de la adrenoleucodistròfia lligada a l'X.

La adrenoleucodistrofia ligada al X (X-ALD) es un enfermedad neurometabólica fatal caracterizada por una desmielinización cerebral progresiva infantil (CCALD) o por una neurodegeneración de la médula espinal (adrenomieloneuropatía, AMN), insuficiencia adrenal y acumulación de ácidos grasos de cadena muy larga (AGCML) como el ácido hexacosanoico (C26:0) en tejidos. La enfermedad está causada por mutaciones en el gen ABCD1 el cual codifica para un transportador peroxisomoal que importa AGCML. El ratón knockout para Abcd1 (Abcd1-) desarrolla alteraciones en la médula espinal que mimetizan el modelo de enfermedad AMN con inicio de los síntomas a los 20 meses. Previamente, nuestro grupo evidenció mediante análisis de transcriptómica, una desregulación mitocondrial en el modelo murino Abcd1- . En este trabajo demostramos que tanto en el ratón Abcd1- como en la sustancia blanca afectada de pacientes X-ALD hay una depleción mitocondrial. Para poder explicar esta depleción, estudiamos los niveles de un repressor de la biogenesis mitocondrial, RIP140. En cultivo organotípico de cortes de médula espinal observamos un aumento de los niveles proteicos de RIP140 en el ratón Abcd1- y también un aumento mediado por C26:0. Estos resultados indican que la sobreexpresión de RIP140 puede ser la responsable de la depleción mitocondrial presente en el ratón Abcd1- y una posible nueva diana terapèutica para la X-ALD.

Propietats protectores de la lipoproteïna de alta densitat (HDL) sobre l'acció inflamatòria de la lipoproteïna de baixa densitat electronegativa (LDL(-)) en monòcits humans

Electronegative low-density lipoprotein (LDL(-)) is a modified fraction of LDL present in peripheral blood whose proportion is elevated in subjects with increased cardiovascular risk. LDL(-) has been shown to have an inflammatory effect on human endothelial cells and mononuclear blood cells. On the other hand, high-density lipoprotein (HDL) is known to have a protective effect against cardiovascular disease, partly mediated by its anti-inflammatory properties. The objective of the current work is to study the putative protective properties of HDL towards the inflammatory effect of LDL(-) in human monocytes, in order to elucidate the mechanisms behind their interaction. Total LDL and HDL were isolated by ultracentrifugation and LDL(-) was obtained from total LDL by anion exchange chromatography. HDL and LDL(-) were incubated together and then re-isolated, and their characteristics were compared to those of untreated lipoproteins. The inflammatory activity of the lipoproteins was determined by incubating monocytes with lipoproteins and measuring cytokine release from the cultured monocytes. The biochemical composition and electrophoretic mobility of the lipoproteins were also determined before and after their interaction. Incubation of HDL with LDL(-) reduced the inflammatory effect of LDL(-) and, in turn, HDL gained inflammatory properties. This indicates a transfer of inflammatory potential taking place during the interaction of LDL(-) and HDL. Additionally, LDL(-) lost non-esterified fatty acids (NEFAs) while HDL gained the same. We conclude that a transfer of NEFAs takes place between LDL(-) and HDL. These observations suggest that NEFAs play a role in the inflammatory effect mediated by LDL(-).

Human biology: cibernética y biología humana en el nuevo discurso expositivo de la década de 1970

En este trabajo se explica cuáles fueron las estrategias utilizadas y los resultados obtenidos en la primera exposición del nuevo esquema museográfico del Museo de Historia Natural de Londres, concebido por Roger Miles, Jefe del Departamento de Servicios Públicos de esa prestigiada institución. Esta iniciativa pretendía atraer a un mayor número de visitantes a partir de exposiciones basadas en modelos y módulos interactivos que relegaban a los objetos de las colecciones a un segundo plano. La exposición se tituló Human Biology y fue inaugurada el 24 de mayo de 1977. El tema de la exposición fue la biología humana, pero como se argumenta en este trabajo, Human Biology sirvió también como medio para legitimar el discurso modernizador de la biología humana, en tanto disciplina más rigurosa por las herramientas y técnicas más precisas que las utilizadas por la antropología física tradicional. Se buscaba también generar una audiencia para reforzar el campo interdisciplinario de la ciencia cognitiva y en particular la inteligencia artificial. El equipo de asesores científicos de la exposición contó entre sus miembros con personalidades que jugaron un papel protagónico en el desarrollo de esas disciplinas, y necesitaban demostrar su validez y utilidad ante los no especialistas y el público en general.