Anàlisi del desenvolupament floral d'un arbust mediterrani, la Globularia alypum, en poblacions costaneres i continentals

En aquest projecte s’ha estudiat la fenologia de floració de nou poblacions de G.alypum, un arbust de fulla perenne típic dels ambients termòfils de l’oest de l’Àrea Mediterrània, situades en diferents localitats de Catalunya. Aquesta espècie té una fenologia de la floració molt variable entre poblacions, ja que poden florir des de l’estiu tardà - tardor primerenca fins a la primavera següent depenent de la població. Es distingeixen dos grups de població, el de floració primerenca i el floració tardana. Les poblacions primerenques creixen, majoritàriament, a les localitats costaneres i floreixen des de setembre fins a novembre. Les poblacions tardanes creixen a les localitats d’interior i floreixen des de febrer fins a abril. En aquest treball es pretén millorar la comprensió sobre les diferències geogràfiques dels patrons de la fenologia floral entre les poblacions de G. alypum. Unes diferències que ja es manifesten al juliol, quan el desenvolupament floral es troba en els seus estadis preliminars. Alhora, en els mesos posteriors, l’increment del desenvolupament floral de les poblacions de G. alypum s’ha correlacionat positivament amb la temperatura mínima del mes de desembre. En aquest projecte també es pretén aprofundir en el coneixement sobre el desenvolupament floral d’aquesta espècie, descriure’n els diferents estadis i trobar un indicador adient per realitzar anàlisis estadístics. Uns aspectes gens banals tenint en compte la importància ecològica de la floració, sobretot en la seva sincronització amb el cicle vital dels pol·linitzadors així com en la seva importància adaptativa.

Adéu, Guau!

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 és una creació d’un projecte empresarial, per tal d’analitzar la viabilitat, examinar els objectius i descobrir els inconvenients de la creació d’una empresa. En aquest cas es tracta de crear un cementiri i vetlla d’animals de tot tipus, simulant el comiat que es realitza a les persones estimades, però destinat a les nostres mascotes, amb un servei de qualitat, serietat, responsabilitat i adequat als usuaris i clients. Es tracta d’una empresa que s’encarregarà de la recollida de l’animal, l’acondicionament per a la vetlla, la cerimònia de comiat, la impressió dels panegírics, l’obtenció d’objectes per recordar-ho, les decoracions florals o similars, la venta de plaquetes, tombes, gerros... segons el tipus de mètode seleccionat per a l’enterrament, així com la prestació d altres serveis addicionals que s’adaptin a les necessitats específiques dels usuaris/clients per tal de cobrir la demanda actual al sector. Es tracta d’una iniciativa destinada a les persones que necessiten desprendre s de les restes de les seves mascotes, després de la seva defunció, que volen oferir un comiat proper i afectuós a les seves mascotes.

Ontogenetic changes in digestive enzymatic capacities of the spider crab, Maja brachydactyla (Decapoda: Majidae)

Ontogenetic changes in digestive capabilities were analyzed in larvae and first juveniles of the spider crab Maja brachydactyla. Activities of five proteinases (total proteases, trypsin, chymotrypsin, pepsin-like and aminopeptidase), three carbohydrases (amylase, maltase and chitinase), an esterase and an alkaline phosphatase were studied to evaluate digestive enzyme profiles of the species. Both quantitative (spectrophotometry and fluorometry) and qualitative (SDS-PAGE) approaches were used. All assayed enzymes were active from hatching (zoea I-ZI) throughout larval development and in first juveniles. Significant variations during ontogeny were found only in total activities likely as a consequence of digestive system development. Specific activity varied little over ontogeny, being significant only for chitinase. Total proteases, trypsin and pepsin-like activities showed a similar pattern of increase as larval ontogeny advanced, decreasing significantly in juveniles. Chymotrypsin continued to increase, showing maximum activity after metamorphosis. Proteinase zymograms confirmed strong proteolytic activity in first zoeas, with increasing bands over the course of ontogeny, decreasing after metamorphosis. A group of bands with high molecular mass was specific to larval stages. Amylase and maltase showed a parallel pattern of continuous increase of total activity as development advanced. Gel-SDS-PAGE showed unchanged patterns of amylase activity in first zoeas of different ages and the most complex set of bands during larval ontogeny in second zoea. Esterase total activity increased significantly as ZI's aged likely reflecting introduction of a lipid-enriched diet. The importance of lipid accumulation at the beginning of ontogeny was also confirmed by the protease/esterase and amylase/esterase activity ratios, which decreased from hatch to late ZI and might be explained as an adaptation, ensuring the next molt. The results suggest that larvae of M. brachydactyla are capable of digesting a variety of dietary substrates as soon as they hatch.

Influència del clima en la fenologia de la floració de Globularia alypum: anàlisi a partir de mostres d'herbari

Globularia alypum és un arbust termòfil típic de la regió oest del Mediterrani. Aquest nanofaneròfit té un patró de floració molt ampli. Les poblacions primerenques floreixen des del Juliol fins al Desembre i les poblacions tardanes des del Gener fins a l’Abril. L’objectiu del projecte és esbrinar quins factors climàtics determinen la fenologia de la floració de l’espècie a partir de mostres d’herbari i conèixer l’abast geogràfic d’ambdós patrons de floració a la península Ibèrica i França. També l’estudi d’altres característiques fenològiques en relació amb el clima: els braquiblasts i les espigues de capítols. Els plecs d’herbari han estat georeferenciats per ser utilitzats en un entorn SIG junt amb les dades del clima i s’ha realitzat una anàlisi estadística. El resultats mostren que les poblacions primerenques creixen majoritàriament en zones costaneres mentre que les tardanes ho fan en zones continentals. Les poblacions primerenques creixen en àrees on les temperatures (mitjana, mínima, màxima i mínima del mes més fred) són més altes que les tardanes per l’efecte temperador del mar. Al analitzar totes les poblacions, el nombre de mesos des de la transició floral es correlaciona negativament amb la temperatura mínima mensual i la temperatura mitjana mensual en tots els mesos, mentre que amb la temperatura màxima mensual entre Octubre i Abril. Al estudiar sols les poblacions tardanes les correlacions són similars, però no en les primerenques on no se’n troba cap. Les correlacions entre el nombre de mesos des de la transició floral i les variables climàtiques anuals són iguals, a més de trobar-se una correlació negativa amb la temperatura mínima del mes més fred i l’índex tèrmic, i positiva amb l’índex de continentalitat. No s’ha trobat cap diferència en presència de braquiblasts segons la població, però sí en les espigues de capítols, essent més freqüents en les poblacions primerenques. Es suggereix que la temperatura és un factor més determinant per a les poblacions tardanes, mentre que es desconeix si és la precipitació en les primerenques. Tampoc es té coneixement sobre si les diferències entre els dos patrons són genètiques o fenotípiques i quin mecanisme possibilita el desenvolupament de braquiblasts i espigues de capítols.

TrkB and TrkC signaling are required for maturation and synaptogenesis of hippocampal connections

Recent studies have suggested a role for neurotrophins in the growth and refinement of neural connections, in dendritic growth, and in activity-dependent adult plasticity. To unravel the role of endogenous neurotrophins in the development of neural connections in the CNS, we studied the ontogeny of hippocampal afferents intrkB (¿/¿) and trkC (¿/¿) mice. Injections of lipophilic tracers in the entorhinal cortex and hippocampus of newborn mutant mice showed that the ingrowth of entorhinal and commissural/associational afferents to the hippocampus was not affected by these mutations. Similarly, injections of biocytin in postnatal mutant mice (P10¿P16) did not reveal major differences in the topographic patterns of hippocampal connections. In contrast, quantification of biocytin-filled axons showed that commissural and entorhinal afferents have a reduced number of axon collaterals (21¿49%) and decreased densities of axonal varicosities (8¿17%) in both trkB (¿/¿) and trkC (¿/¿) mice. In addition, electron microscopic analyses showed thattrkB (¿/¿) and trkC (¿/¿) mice have lower densities of synaptic contacts and important structural alterations of presynaptic boutons, such as decreased density of synaptic vesicles. Finally, immunocytochemical studies revealed a reduced expression of the synaptic-associated proteins responsible for synaptic vesicle exocytosis and neurotransmitter release (v-SNAREs and t-SNAREs), especially in trkB (¿/¿) mice. We conclude that neither trkB nor trkC genes are essential for the ingrowth or layer-specific targeting of hippocampal connections, although the lack of these receptors results in reduced axonal arborization and synaptic density, which indicates a role for TrkB and TrkC receptors in the developmental regulation of synaptic inputs in the CNS in vivo. The data also suggest that the genes encoding for synaptic proteins may be targets of TrkB and TrkC signaling pathways.

Estudi palinologic dels sediments de les mels de Xixona (Alacant)

Anàlisi pol.línica dels sediments de dotze mostres de mei recollides al terme municipal de Xixona (Alacant). Utilitzant els resultats fern una classificació qualitativa de les mels segons el seu origen floral i una de quantitativa aplicant els críteris de MAURIZIO, 1939.

Ultrastructural study of the pit connections of Gelidiocolax Gardner (parasitic Rhodophyta)

A report on the ultrastructural observations of the pit connections in three species of Gelidiocolax (G. margarifoides (Martin and Pocock) Fan and Papenfus, G. christianae Feldmann and G. deformans Seoane-Carnba) has been carried out. As has been described in other species, electrondense elements and myelinic figures, possibly formed by the endoplasmic reticulum, were condensed in a mass. This mass became a diabolos-shaped structure before the cytoplasm had finished its division and the septum had reached its complete development. Myelinic figures were usually found in the core of well formed pit plugs, but such figures were apparently substituted by granular material during the ontogeny. Key words: Gelidiocolax ultrastructure, Pit connection, Pit connection ultrastructure, Pit connection Ontogeny.

Delphinium L. subgen Delphinium: origin and evolutionary trends

Les caractéristiques avançades de Delphinium L. subgèn. Delphinium (taxons anuals) son comparades amb les del subgèn. Delphinastrum (DC.) Wang i del subgèn. Oligophyllon Dimitrova (taxons perennes). La morfología floral mostra un intercanvi de funcions entre els petals laterals i els petals superiors i restructura de la inflorescencia de molts taxons anuals afavoreix un augment de les taxes de geitonogàmia-autogàmia. L'evolució dels cariotips és basada en una disminució de la longitud total dels cromosomes i en un increment del grau d'asimetria; el nombre cromosómic roman constant per a totes les especies anuals (2n = 16). Leficàcia de la dispersió de les especies anuals és mes gran que no pas la de les especies perennes, per causa d'un increment en la producció de granes i per l'augment de la flotabilitat, tant a l'aire com a l'aigua. D'altres caractéristiques adaptatives avançades son l'adquisició de noves defenses químiques i l'aparició d'un nou tipus embriogènic. Els nínxols ecologies del subgèn. Delphinium corresponen a habitats oberts i alterats, en comparado amb els habitats estables i relativament tancats dels subgéneros Delphinastrum i Oligophyllon. Es presenta una hipótesi global de les tendencies évolutives observades en anuals vs. perennes en connexió amb consideracions biogeogràfiques, així corn un resum taxonomic final.

Estequiometria i metabolòmica d'Alopecurus pratensis i Holcus lanatus en condicions de sequera

La variabilitat de l’estequiometria elemental dels organismes a causa de l’ontogènia i dels canvis en les condicions ambientals està relacionada amb la variabilitat metabolòmica. Això és degut a que els elements operen majoritàriament com a parts de compostos moleculars. Així doncs, la hipòtesi realitzada per Rivas-Ubach et al., (2012), la qual postula que els estudis estequiomètrics i metabolòmics d’un conjunt d’espècies vegetals exposades a condicions ambientals diferents han de mostrar la flexibilitat que posseeix un organisme a l’hora de modular la seva estequiometria i el seu metaboloma per tal de mantenir la forma òptima sota condicions variants, esdevé la base que sustenta l’experiment EVENT II. A partir de l’estudi de les relacions estequiomètriques, -principalment C:N:P- i del metabolisme d’Alopecurus pratensis i Holcus lanatus en situacions simulades de sequera, s’han obtingut resultats que evidencien una clara diferenciació a nivell d’espècie, de part de la planta i de tractament. El metabolisme i l’estequiometria diferencial que presenten ambdues gramínies dóna suport a la hipòtesi del nínxol biogeoquímic. A nivell de parts de la planta, s’observa un clar augment de la relació C:nutrients a la part aèria, mentre que a les arrels, aquesta relació disminueix. La part aèria doncs, necessita més C per invertir en funcions estructurals, mentre que l’elevada concentració de nutrients i metabòlits a les arrels donen indicis de la presència de mecanismes osmòtics per a facilitar l’entrada d’aigua, i de creixement, per a la recerca de noves fonts d’aigua, observant-se una disminució de la relació part aèria:arrels. Un altre factor que demostra aquest creixement radicular són les baixes relacions N:P trobades, fet que dóna suport a la hipòtesi de la velocitat de creixement.

Differences in phasic development rate amongst wheat cultivars independent of responses to photoperiod and vernalization. A viewpoint of the intrinsic earliness hypothesis

Differences amongst wheat cultivars in the rate of reproductive development are largely dependent on differences in their sensitivity to photoperiod and vernalization. However, when these responses are accounted for, by growing vernalized seedlings under long photoperiods, cultivars can still differ markedly in time to ear emergence. Control of rate of development by this ‘third factor’ has been poorly understood and is variously referred to as intrinsic earliness, earliness in the narrow sense, basic vegetative period, earliness per se, and basic development rate. Certain assumptions are made in the concept of intrinsic earliness. They are that differences in intrinsic earliness (i) are independent of the responses of the cultivars to photoperiod and vernalization, (ii) apply only to the length of the vegetative period up to floral initiation (as suggested by several authors), (iii) are maintained under different temperatures, measured either in days or degree days. As a consequence of this, the ranking of cultivars (from intrinsically early to intrinsically late) must be maintained at different temperatures. This paper, by the re-analysis of published data, examines the extent to which these assumptions can be supported. Although it is shown that intrinsic earliness operates independently of photoperiod and vernalization responses, the other assumptions were not supported. The differences amongst genotypes in time to ear emergence, grown under above-optimum vernalization and photoperiod (that is when the response to these factors is saturated), were not exclusively due to parallel differences in the length of the vegetative phase, and the length of the reproductive phase was independent of that of the vegetative phase. Thus, it would be possible to change the relative allocation of time to vegetative and reproductive periods with no change in the full period to ear emergence. The differences in intrinsic earliness between cultivars were modified by the temperature regime under which they were grown, i.e. the difference between cultivars (both considering the full phase to ear emergence or some sub-phases) was not a constant amount of time or thermal time at different temperatures. In addition, in some instances genotypes changed their ranking for ‘intrinsic earliness’ depending on the temperature regime. This was interpreted to mean that while all genotypes are sensitive to temperature they differ amongst themselves in the extent of that sensitivity. Therefore, ‘intrinsic earliness’ should not be considered as a static genotypic characteristic, but the result of the interaction between the genotype and temperature. Intrinsic earliness is therefore likely to be related to temperature sensitivity. Some implications of these conclusions for plant breeding and crop simulation modelling are discussed.

Estimating the Ontogenetic Status of an Enantiornithine Bird from the Lower Barremian of El Montsec, Central Pyrenees, Spain.

An Enantiornithes specimen from El Montsec was initially described as an immature individual based upon qualitative traits such as its relatively large orbit and overall proportions of the skull and the postcranium. In this study we re-evaluate the precise determination of the ontogenetic stage of this individual, establishing a cross-talk among taphonomic, anatomic, and morphometric data. The exceptional preservation of the specimen has allowed pondering ontogenetic influence versus preservational bias in features like the external patterns of bone surfaces, instead of being aprioristically considered due to taphonomic alterations only. The rough texture of the periosteal bone associated with pores in the distal, proximal and mid-shaft areas of the humeral shaft, indicates a subadult stage when compared with long bones of modern birds. Forelimb proportions of embryo and juvenile Enanthiornithes are equivalent to those of adult individuals of other taxa within this clade, though this is not a reliable criterion for establishing a precise ontogenetic stage. The El Montsec specimen may be attributed a close adulthood, yet only if growth regimes in Enantiornithes are considered equivalent to those in Neornithes birds.

Freshwater biodiversity and conservation in mediterranean climate streams of Chile.

In Chile, mediterranean climate conditions only occur in the Central Zone (ChMZ). Despite its small area, this mediterranean climate region (med-region) has been recognised as a hotspot for biodiversity. However, in contrast to the rivers of other med-regions, the rivers in the ChMZ have been studied infrequently, and knowledge of their freshwater biodiversity is scarce and fragmented. We gathered information on the freshwater biodiversity of ChMZ, and present a review of the current knowledge of the principal floral and faunal groups. Existing knowledge indicates that the ChMZ has high levels of endemism, with many primitive species being of Gondwanan origin. Although detailed information is available on most floral groups, most faunal groups remain poorly known. In addition, numerous rivers in the ChMZ remain completely unexplored. Taxonomic specialists are scarce, and the information available on freshwater biodiversity has resulted from studies with objectives that did not directly address biodiversity issues. Research funding in this med-region has a strong applied character and is not focused on the knowledge of natural systems and their biodiversity. Species conservation policies are urgently required in this highly diverse med-region, which is also the most severely impacted and most populated region of the country.

Genome-wide analysis of adaptive molecular evolution in the carnivorous plant Utricularia gibba

The genome of the bladderwort Utricularia gibba provides an unparalleled opportunity to uncover the adaptive landscape of an aquatic carnivorous plant with unique phenotypic features such as absence of roots, development of water-filled suction bladders, and a highly ramified branching pattern. Despite its tiny size, the U. gibba genome accommodates approximately as many genes as other plant genomes. To examine the relationship between the compactness of its genome and gene turnover, we compared the U. gibba genome with that of four other eudicot species, defining a total of 17,324 gene families (orthogroups). These families were further classified as either 1) lineage-specific expanded/contracted or 2) stable in size. The U. gibba-expanded families are generically related to three main phenotypic features: 1) trap physiology, 2) key plant morphogenetic/developmental pathways, and 3) response to environmental stimuli, including adaptations to life in aquatic environments. Further scans for signatures of protein functional specialization permitted identification of seven candidate genes with amino acid changes putatively fixed by positive Darwinian selection in the U. gibba lineage. The Arabidopsis orthologs of these genes (AXR, UMAMIT41, IGS, TAR2, SOL1, DEG9, and DEG10) are involved in diverse plant biological functions potentially relevant for U. gibba phenotypic diversification, including 1) auxin metabolism and signal transduction, 2) flowering induction and floral meristem transition, 3) root development, and 4) peptidases. Taken together, our results suggest numerous candidate genes and gene families as interesting targets for further experimental confirmation of their functional and adaptive roles in the U. gibba's unique lifestyle and highly specialized body plan.