Space-time relatedness and Hamilton's rule for long-lasting behaviors in viscous populations.

Genes affect not only the behavior and fitness of their carriers but also that of other individuals. According to Hamilton's rule, whether a mutant gene will spread in the gene pool depends on the effects of its carrier on the fitness of all individuals in the population, each weighted by its relatedness to the carrier. However, social behaviors may affect not only recipients living in the generation of the actor but also individuals living in subsequent generations. In this note, I evaluate space-time relatedness coefficients for localized dispersal. These relatedness coefficients weight the selection pressures on long-lasting behaviors, which stem from a multigenerational gap between phenotypic expression by actors and the resulting environmental feedback on the fitness of recipients. Explicit values of space-time relatedness coefficients reveal that they can be surprisingly large for typical dispersal rates, even for hundreds of generations in the future.

Space for thought: Representation of body boundaries and intellectual efficiency in children

Aim: The psychoanalytic theories of Bion, Anzieu, Berger and Gibello postulate that the development of thinking depends upon the formation of a psychic space. This thinking space has its origin in the body and in our interpersonal relations. This study aims to validate this psychodynamic hypothesis. Method: A group of 8- to 14-year-old children participated in this research. The presence of a thinking space was operationalized by the "barrier" and "penetration" scores on the Rorschach's Fisher and Cleveland scales and intellectual efficiency was measured using a short version of the WISC-IV. Results: Results show that extreme scores on the "barrier" and "penetration" variables predict a lower intellectual level than average scores on the same variables. Conclusion: The development of thinking and personality are undoubtedly linked and the "barrier" and "penetration" variables are useful measures when evaluating the development of a space for thought.

Compact portable biosensor for arsenic detection in aqueous samples with Escherichia coli bioreporter cells.

We present a compact portable biosensor to measure arsenic As(III) concentrations in water using Escherichia coli bioreporter cells. Escherichia coli expresses green fluorescent protein in a linearly dependent manner as a function of the arsenic concentration (between 0 and 100 μg/L). The device accommodates a small polydimethylsiloxane microfluidic chip that holds the agarose-encapsulated bacteria, and a complete optical illumination/collection/detection system for automated quantitative fluorescence measurements. The device is capable of sampling water autonomously, controlling the whole measurement, storing and transmitting data over GSM networks. We demonstrate highly reproducible measurements of arsenic in drinking water at 10 and 50 μg/L within 100 and 80 min, respectively.

Low dispersing species : population genetic processes in space and time : the genus "Trochulus" (Gastropoda: Hygromiidae) as a case study

RÉSUMÉ Une espèce est rarement composée d'une population unique. Parce que les individus ont des capacités de dispersion limitées et que les paysages sont des mosaïques d'habitats, la plupart des espèces sont plutôt composées de sous-populations connectées par la migration. Cette variation spatiale influence directement la distribution de la variabilité génétique dans et entre les populations. Durant ce travail, nous avons abordé certains des processus populationnels qui ont joué un rôle supposé dans l'apparition de nouvelles espèces au sein du genre Trochulus. Plus précisément, nous avons tenté d'évaluer les impacts respectifs de l'isolement passé (facteurs historiques) et présent (facteurs locaux). Nous avons d'abord pu montrer que les faibles capacités de dispersion des escargots terrestres ont directement influencé leur histoire évolutive à toutes les échelles spatiales et temporelles. En réduisant l'effet homogénéisant de la migration, une faible dispersion maintient dans les populations les traces génétiques d'évènements passés. A l'échelle de la distribution globale de Trochulus villosus, ces traces ont permis de reconstruire une histoire faite d'isolements et d'expansions de populations. En combinant des données génétiques avec une modélisation de la niche climatique passée, il a été possible de proposer un scénario significativement meilleur que toutes les hypothèses alternatives que nous avons testées. A l'échelle locale par contre, l'héritage historique est difficile à distinguer de la dynamique actuelle. Ce fut le cas des lignées mitochondriales du complexe sericeus-hispidus : les deux principales lignées étaient phylogénétiquement éloignées, avaient eu des démographies passées différentes et corrélaient avec des différences morphologiques. D'un autre côté, le flux de gène nucléaire était fort, contredisant l'idée de deux espèces cryptiques isolées reproductivement. Pour pouvoir conclure à la présence ou non de deux espèces, il nous a manqué des informations locales sur la dynamique des populations et les conditions écologiques que l'on trouve dans la région d'étude. Enfin, nous avons pu souligner que la connectivité entre populations d'escargots est soumise à la qualité des habitats et à leur organisation spatiale. Les escargots sont dépendants d'un habitat et s'y adaptent, comme l'indiquent la présence de «poils » uniquement sur la coquille d'espèces vivant dans des habitats humides ou la corrélation entre morphologie et habitat au sein du complexe sericeus-hispidus. Logiquement donc, les escargots migrent préférentiellement au travers d'habitats favorables comme l'a montré la réduction de flux de gènes au travers des prairies chez T. villosus (une espèce forestière). De ces données, nous pouvons supposer que les populations d'escargots en particulier, et des espèces à faible dispersion en général, ont de fortes chances d'être affectées par les changements climatiques, avec de probables implications pour leurs histoires évolutives. SUMMARY : Species rarely consists in a single population. Because individuals have limited dispersal abilities, because landscapes are habitat patchworks, most species are made of several subpopulations connected by migration. This spatial variation has consequences on the distribution of genetic diversity within and between populations, creating a structure among the populations. During the present work, we investigated some of the population processes assumed to have played an important role on the speciation within the genus Trochulus. More specifically, we questioned the respective impacts of past (historical factors) or present (local factors) population isolations. We first could show that the poor dispersal abilities of land snails have had profound impacts on their evolutionary histories at all spatial and temporal scales. Low dispersal maintains a strong signature of past events in the populations by minimising the homogenising effects of geneflow. At the scale of Trochulus villosus global distribution, they allowed to retrieve the detailed history of this species population isolations and expansions. Combining a large genetic dataset with paleo-climatic niche modelling ended up with a historical scenario significantly better than all traditional alternatives we tested. At local scale on the contrary, past events become difficult to tease apart from ongoing processes. This was the case for the divergent mitochondria) lineages within the sericeus-hispidus complex: the two principal lineages appeared to be phylogenetically distant, to have experienced different demographic histories and to correlate with morphological differences. On the other hand, nuclear (present day) geneflow was high, contradicting the idea of two reproductively isolated cryptic species. Information on the local population dynamics and environmental conditions are lacking to be able to decide whether past isolation has indeed resulted here in new species. Finally, we emphasised the importance of the habitat types present in a landscape as well as their spatial organisation for the population connectivity of land snails. These species are tightly dependent on a habitat and adapt to it as shown by thé occurrence of hair-like structures only in species living in humid environments or by the correlation between shell morphology and habitat in the sericeus-hispidus complex. As a result, land snails preferentially migrate through favourable habitats: Trochulus villosus, a forest species, had its geneflow significantly reduced across meadows. From these data, we can hypothesise that the populations of land snails in particular and of low dispersing species in general are likely to be strongly affected by the ongoing climate changes, with potential major consequences on their evolutionary histories.

Kinetics of crystal growth and equilibrium domains in eclogite of the Sesia Zone, Western Alps

Kinetics of crystal growth and equilibrium domains in eclogite of the Sesia Zone, Western Alps Darbellay Bastien Institut de Minéralogie et Géochimie Résumé grand public Comme toute matière, la roche est sensible à son environnement et cherche à s'adapter pour acquérir un état stable (état d'équilibre). Les changements des conditions physiques (température et pression) vont ainsi impliquer des modifications dans la roche. Le métamorphisme est l'étude de ces changements. Les minéraux qui constituent la roche peuvent modifier, leur structure, leur chimie ou être remplacer par d'autres minéraux plus stables. Il est ainsi crucial de déterminer les processus responsables et limitant de la croissance minérale. Trois processus permettent la croissance ; (1) la dissolution des éléments du réactant, (2) le transport de ces éléments vers le site de croissance, (3) l'incorporation de ces éléments dans la nouvelle structure. Cette thèse se focalise sur les structures des minéraux de haute pression (forme, zonation chimique, structure interne) pour essayer de déterminer les facteurs importants à l'origine de leur état final. Les zones d'étude se situent dans la zone de Sésia. La première partie traite de la problématique liée à l'incorporation d'un élément dans une structure minérale. A l'image de la croissance humaine, les irrégularités minéralogiques permettent de mettre en lumière un dysfonctionnement de la croissance due à un excès ou à une carence d'un élément. Bien dosé, cet élément est cependant essentiel à la croissance. Les zoisites (épidotes) des métabasites de la région de Cima di Bonze montrent une zonation chimique en sablier. Dans cette zonation la teneur en fer excède la capacité maximum que peut contenir la structure orthorhombique de la zoisite. Des défauts de structure permettent l'accommodation de cet excès. La zoisite peut ainsi adapter sa structure pour permettre l'incorporation d'une relativement grande quantité de fer. Les études précédentes montraient, pour des conditions similaires, la formation de deux épidotes distinctes. La deuxième partie se penche sur la compétition entre le minéral qui fait sa croissance et les minéraux (réactants) qui l'entourent. Les métapélites de la région du Monte Mucrone contiennent des grenats atollaires. Des études détaillées de la texture et de la zonation chimique du grenat ainsi qu'une modélisation thermodynamique ont permis de mieux cerner les facteurs importants responsables de la forme atollaire. Cette structure est obtenue par un changement du comportement de la croissance du grenat le long d'un chemin P-T hercynien. Dans un premier stade, le grenat croît rapidement et consume peu le quartz de la matrice. La croissance se fait ainsi le long des jointures des grains de quartz. Dans un second temps, les changements de conditions PT donnent une croissance lente du grenat et une forte consommation du quartz. Le grenat peut ainsi développer sa forme dodécaédrale classique. La troisième partie s'intéresse aux distances de transport par diffusion d'un élément (ici l'argon) durant la haute pression. Pour ce faire, un profile d'âges 40Ar/39Ar sur biotite a été mesuré depuis un veine de haute pression riche en argon jusque dans son encaissant (granitoïd du Monte Mucrone). Le profile montre une répartition des âges suivant une courbe de diffusion. Le transport se fait sur une longueur de deux centimètre avec l'aide d'un fluide. Il est réduit à une échelle millimétrique quand la phase fluide disparaît. Cette étude montre ainsi les difficultés de transport des éléments durant la haute pression ne permettant pas un rééquilibrage de la roche à grande échelle. Kinetics of crystal growth and equilibrium domains in eclogite of the Sesia Zone, Western Alps Darbellay Bastien Institut de Minéralogie et Géochimie Résumé de thèse Les processus de croissance (diffusion des éléments et les réactions d'interface) et les conditions dans lesquelles les minéraux grandissent (température, pression, fluide, composition chimique de la roche), déterminent la texture ainsi que la zonation des minéraux. Cette thèse se focalise, par le biais de textures peu communes, sur trois différents processus impliqués dans la croissance minérale à haute pression (Zone de Sésia, Alpes de l'Ouest, Italie). L'incorporation d'un élément dans une structure minérale ne peut se faire que dans des sites en accord avec la taille et la charge ionique de l'élément. De plus, la balance de charge doit être maintenue dans le minéral. La régularité de la structure cristalline fixe ainsi une limite maximum de concentration d'un élément donné. Les zoisites provenant des métabasites de la région de Cima di Bonze montrent des zonations en sablier caractérisées par une concentration anormale en fer. La zonation se marque par une différente teinte de biréfringence et par un plus grand angle d'extinction que le reste de la zoisite. Une inter-croissance de clinozoisite à l'intérieur de la structure orthorhombique de la zoisite peut ainsi être suspectée. Les analyses XRD (diffraction des rayons x) ainsi que les analyses Raman ne confirment pas cette suspicion. Seules les analyses TEM (microscope à électrons transmis) montrent des défauts de structure pouvant être interprétés comme des modules de clinozoisite. Ils ne peuvent cependant pas être considérés comme une phase thermodynamique. Un nouveau trou d'immiscibilité entre deux zoisite (X ep= 0.1 and Xep = 0.15) a ainsi pu être établi. Dans les métapélites la région du Monte Mucrone, des grenats fortement zonés montrent une évolution texturale singulière. Ils présentent une forme initiale de `champignon' qui se développe pour former une structure atollaire finale. L'étude conjuguée de la structure 3D et des zonations, ainsi que l'établissement d'un model thermodynamique, indiquent que ces structures proviennent de deux épisodes de croissances : (1) La croissance du grenat durant un chemin prograde hercynien (de 525 °C et 6.2 kbar à 640 °C et 9 kbar) permet la formation des textures atollaires. Elles sont le résultat d'une croissance poecilitique initiale suivie d'une croissance idiomorphique du grenat. (2) La structure est rendue plus complexe par la cristallisation d'un grenat homogène tout autour ainsi qu'à l'intérieur du grenat hercynien durant la haute pression alpine (550 °C and 20 kbar). L'arrivée de l'eau durant la haute pression facilite le transport d'éléments et permet une cristallisation rapide du grenat. La diffusion peut être un facteur limitant de la croissance minéralogique. Elle a aussi une grande importance pour la géochronologie. Une veine de haute pression à l'intérieur du granitoïde du Monte Mucrone a été étudiée dans le but de déterminer la distance de diffusion de l'argon. Le profile d'âges 40Ar/39Ar sur biotites, établi de la veine vers le métagranitoïde, suit une courbe de diffusion. Les âges sont élevés proche de la veine (800 Ma) puis décroissent jusqu'à des âges homogènes (170-150 Ma) à deux centimètres de la veine. La présence de fluide, marqué par de hautes concentrations en chlore, permet une diffusion centimétrique. Cependant, la distance est réduite à une échelle millimétrique quand le fluide est absent. Les très faibles distances de diffusion préservent les âges pré-alpins et impliquent un événement géologique pour les âges de 170-150 Ma. Kinetics of crystal growth and equilibrium domains in eclogite of the Sesia Zone, Western Alps Darbellay Bastien Institut de Minéralogie et Géochimie Thesis abstract Rock textures and zonings are the consequence of growth processes (element diffusion and interface reaction) steered by the environment in which they grew (pressure, differential stress, temperature, fluid and rock composition). The thesis presented here focuses on three different topics, each of it dealing with aspects of mineral growth processes during subduction, in a high-pressure environment. All studies were conducted in the Sesia Zone of the Western European Alps, Italy. The first study addresses the crystallography and geochemistry of element incorporation in zoisite, one of the major hydrous minerals found in subduction zone rocks. Elements can be incorporated into a mineral structure only on crystallographic sites that offer enough space for the ion and the overall charge balance has to be maintained. Element concentrations are hence limited. Incorporation of some elements produces complex zoning, including hourglass like patterns, which are the focus of the first contribution. Zoisites from Cima di Bonze (Sesia Zone) show spectacular hourglass zoning defined by Fe-content variations. The hourglass zones have a distinct birefringence and a different extinction angle than the regular part of the zoisite. We show by detailed XRD (X-ray diffraction) and confocal Raman analyses that the high Fe-zones are nevertheless zoisite, and not clinozoisite as one might expect. High resolution TEM (transmission electron microscopy) analyses show planar defects on (100) that can be interpreted as small-scale clinozoisite modules. However, these clinozoisites cannot be interpreted as a distinctive thermodynamic phase and the entire mineral has to be considered as zoisite. The miscibility gap between two zoisites (Xep = 0.1 and Xep = 0.15) can be then definite at 550 ± 50°C and 14 to 20 Kbar. Strongly zoned garnets in quartz rich metapelite from the Monte Mucrone area (Sesia Zone) show evolution form 3D mushroom to atoll structure. The second contribution presents textural investigations, garnet zoning and thermodynamic modeling that demonstrate that atoll garnets are the result of two distinctive growth events. (1) Garnet atoll structure is already formed during a prograde Hercynian path from 525 °C and 6.2 kbar to 640 °C and 9 kbar. It results in an initial poikilitic growth followed by a final idiomorphic growth event. (2) Alpine HP garnet are homogenous (550 °C and 20 kbar) and grew around and also inside the Hercynian garnet. Lack of prograde Alpine garnet and fast growth of the HP garnet is explained by the absence of water during much of the prograde path. Water saturation was only observed towards the end, close towards the peak metamorphic conditions. Diffusion could be a limiting factor for crystal growth. It has also a great importance in geochronology. HP vein inside the metagranitoide of the Monte Mucrone (~300 Ma) was investigated to determine argon diffusion scales during high-pressure metamorphism. 40Ar/39Ar biotite ages profile from the vein toward the metagranodiorite show a diffusion curve: old ages (800 Ma) located close to the vein decrease until homogenous 170-150 Ma ages are obtained, two centimeter away from the vein. Centimeter-scale diffusion occurs with help of a fluid phase marked by high chlorine concentrations. Argon diffusion is reduced to a millimeter scale when free fluid is absent. Very short diffusion distance permits to preserve pre-Alpine ages. The 170-150 Ma ages are considered to be geologic meaningful, probably resulting from the extensional tectonics linked to opening of the Tethian ocean.

Right coronary artery flow velocity and volume assessment with spiral K-space sampled breathhold velocity-encoded MRI at 3 tesla: accuracy and reproducibility.

PURPOSE: To evaluate accuracy and reproducibility of flow velocity and volume measurements in a phantom and in human coronary arteries using breathhold velocity-encoded (VE) MRI with spiral k-space sampling at 3 Tesla. MATERIALS AND METHODS: Flow velocity assessment was performed using VE MRI with spiral k-space sampling. Accuracy of VE MRI was tested in vitro at five constant flow rates. Reproducibility was investigated in 19 healthy subjects (mean age 25.4 +/- 1.2 years, 11 men) by repeated acquisition in the right coronary artery (RCA). RESULTS: MRI-measured flow rates correlated strongly with volumetric collection (Pearson correlation r = 0.99; P < 0.01). Due to limited sample resolution, VE MRI overestimated the flow rate by 47% on average when nonconstricted region-of-interest segmentation was used. Using constricted region-of-interest segmentation with lumen size equal to ground-truth luminal size, less than 13% error in flow rate was found. In vivo RCA flow velocity assessment was successful in 82% of the applied studies. High interscan, intra- and inter-observer agreement was found for almost all indices describing coronary flow velocity. Reproducibility for repeated acquisitions varied by less than 16% for peak velocity values and by less than 24% for flow volumes. CONCLUSION: 3T breathhold VE MRI with spiral k-space sampling enables accurate and reproducible assessment of RCA flow velocity.

Challenging the "inoffensiveness" of regular cannabis use by its associations with other current risky substance use--a census of 20-year-old Swiss men.

3,537 men enrolling in 2007 for mandatory army recruitment procedures were assessed for the co-occurrence of risky licit substance use among risky cannabis users. Risky cannabis use was defined as at least twice weekly; risky alcohol use as 6+ drinks more than once/monthly, or more than 20 drinks per week; and risky tobacco use as daily smoking. Ninety-five percent of all risky cannabis users reported other risky use. They began using cannabis earlier than did non-risky users, but age of onset was unrelated to other risky substance use. A pressing public health issue among cannabis users stems from risky licit substance use warranting preventive efforts within this age group.

Detection of Optimal Models in Parameter Space with Support Vector Machines

The paper proposes an approach aimed at detecting optimal model parameter combinations to achieve the most representative description of uncertainty in the model performance. A classification problem is posed to find the regions of good fitting models according to the values of a cost function. Support Vector Machine (SVM) classification in the parameter space is applied to decide if a forward model simulation is to be computed for a particular generated model. SVM is particularly designed to tackle classification problems in high-dimensional space in a non-parametric and non-linear way. SVM decision boundaries determine the regions that are subject to the largest uncertainty in the cost function classification, and, therefore, provide guidelines for further iterative exploration of the model space. The proposed approach is illustrated by a synthetic example of fluid flow through porous media, which features highly variable response due to the parameter values' combination.

Appartenances en fête: entre l'ordinaire et le spectaculaire

Résumé Alors que les pratiques religieuses régulières diminuent et que les groupes religieux majoritaires perdent des membres formellement enregistrés, une évènementisation de l'appartenance religieuse peut être observée depuis environ deux décennies. Dans un premier exemple, l'auteure montre que le réseau transnational de la confrérie soufie des Mourides resserre les liens entre adeptes dans un contexte migratoire qui tend à fragiliser les relations sociales. La confrérie y fait face à travers une spectacularisation de la pratique religieuse, occupant l'espace public à Harlem ou, dans une moindre mesure, à Paris. Le second exemple traite du pèlerinage aux Saintes et Saints d'Afrique dans la ville valaisanne de Saint Maurice. Ce dernier fut inventé par l'Église catholique suisse afin d'attirer des migrants africains, mais aussi afin de redynamiser une pratique religieuse ordinaire en perte de vitesse. L'évènement a lieu en même temps que le pèlerinage de Namugongo en Ouganda, réunissant plus d'un demi-million de personnes. Les communautés évènementielles ainsi créées sont-elles durables ou plutôt liquides ? Abstract While regular religious practice is decreasing and the major religious groups are losing formally registered members, a 'spectacularization' of religious belonging can be observed over the last two decades. The author presents two examples to support this argument. In the first, the transnational network of the Murids, a Sufi brotherhood, has tried to reinforce the relations between its members, which become fragile during migration. The brotherhood occupies a public space in Harlem, and, to a lesser extent, in Paris, in a spectacularization of religious belonging, in order to remain attractive to migrants. The second example deals with the pilgrimage dedicated to African Saints in the Swiss town of Saint Maurice. This event was invented by the missionary service of the Swiss Catholic Church in order to attract African migrants, but also in order to make ordinary religious practice more appealing. The event takes place at the same time as the Ugandan pilgrimage of Namugongo, which assembles more than half a million people. However, are these 'event communities' sustainable or ephemeral?

Colonic movements in healthy subjects as monitored by a Magnet Tracking System.

The Magnet Tracking System (MTS) is a minimally-invasive technique of continuous evaluation of gastrointestinal motility. In this study, MTS was used to analyse colonic propulsive dynamics and compare the transit of a magnetic pill with that of standard radio-opaque markers. MTS monitors the progress in real time of a magnetic pill through the gut. Ten men and 10 women with regular daily bowel movements swallowed this pill and 10 radio-opaque markers at 8 pm. Five hours of recordings were conducted during 2 following mornings. Origin, direction, amplitude and velocity of movements were analysed relative to space-time plots of the pill trajectory. Abdominal radiographs were taken to compare the progress of both pill and markers. The magnetic pill lay idle for 90% of its sojourn in the colon; its total retrograde displacement accounted for only 20% of its overall movement. Analysis of these movements showed a bimodal distribution of velocities: around 1.5 and 50 cm min(-1), the latter being responsible for 2/3 of distance traversed. There were more movements overall and more mass movements in males. Net hourly forward progress was greater in the left than right colon, and greater in males. The position of the magnetic pill correlated well with the advancement of markers. MTS showed patterns and propulsion dynamics of colonic segments with as yet unmet precision. Detailed analysis of slow and fast patterns of colonic progress makes it possible to specify the motility of colonic segments, and any variability in gender. Such analysis opens up promising avenues in studies of motility disorders.

Beyond Centre and Margin: (Self-)translation and the Ecopoetics of Space in Geetanjali Shree's "Mai"

Croisant les concepts de traduction culturelle et une approche « queer » de l'identité, notre article propose une lecture de l'utilisation de tropes végétaux ou organiques dans le roman de Geetanjali Shree, Mai, comme critique de la logique binaire du centre et de la marge qui caractérise autant l'orientalisme que le système patriarcal. Ecrit à la première personne, le roman invente un nouvel espace d'énonciation en narrant l'enfance et la jeunesse d'une jeune femme et la constitution de son identité à travers la relation complexe qu'elle entretient avec sa mère, son milieu familial issu de la classe moyenne du Nord de l'Inde, et la société indienne contemporaine aux prises avec la globalisation. Toutefois, ce cercle ou centre est en constante évolution puisque le contexte postcolonial dans lequel ces identités féminines se situent nous amène à considérer d'autres modes d'intervention (agency) qui opèrent non seulement à travers la prise de parole mais aussi à travers l'usage stratégique du silence. Fleurissant entre l'anglais et le hindi, ces identités hybrides nous poussent à revoir nos cartographies critiques et à investiguer et investir des lieux liminaux dans lesquels des subjectivités traversent les frontières et transgressent les limites imposées par l'ordre patriarcal et les cartographies imposées par les centres de pouvoir.