Consequences of plant population size for pollinator visitation and plant reproductive success

Habitat loss and fragmentation have a prominent role in determining the size of plant populations, and can affect plant-pollinator interactions. It is hypothesized that in small plant populations the ability to set seeds can be reduced due to limited pollination services, since individuals in small populations can receive less quantity or quality of visits. In this study, I investigated the effect of population size on plant reproductive success and insect visitation in 8 populations of two common species in the island of Lesvos, Greece (Mediterranean Sea), Echium plantagineum and Ballota acetabulosa, and of a rare perennial shrub endemic to north-central Italy, Ononis masquillierii. All the three species depended on insect pollinators for sexual reproduction. For each species, pollen limitation was present in all or nearly all populations, but the relationship between pollen limitation and population size was only present in Ononis masquillierii. However, in Echium plantagineum, significant relationships between both open-pollinated and handcrossed-pollinated seed sets and population size were found, being small populations comparatively less productive than large ones. Additionally, for this species, livestock grazing intensity was greater for small populations and for sparse patches, and had a negative influence on productivity of the remnant plants. Both Echium plantagineum and Ballota acetabulosa attracted a great number of insects, representing a wide spectrum of pollinators, thereby can be considered as generalist species. For Ballota acetabulosa, the most important pollinators were megachilid female bees, and insect diversity didn’t decrease with decreasing plant population size. By contrast, Ononis masquillierii plants generally received few visits, with flowers specialized on small bees (Lasioglossum spp.), representing the most important insect guild. In Echium plantagineum and Ballota acetabulosa, plants in small and large populations received the same amount of visits per flower, and no differences in the number of intraplant visited flowers were detected. On the contrary, large Ononis populations supported higher amounts of pollinators than small ones. At patch level, high Echium flower density was associated with more and higher quality pollinators. My results indicate that small populations were not subject to reduced pollination services than large ones in Echium plantagineum and Ballota acetabulosa, and suggest that grazing and resource limitation could have a major impact on population fitness in Echium plantagineum. The absence of any size effects in these two species can be explained in the light of their high local abundance, wide habitat specificity, and ability to compete with other co-flowering species for pollinators. By contrast, size represents a key characteristic for both pollination and reproduction in Ononis masquillierii populations, as an increase in size could mitigate the negative effects coming from the disadvantageous reproductive traits of the species. Finally, the widespread occurrence of pollen limitation in the three species may be the result of 1) an ongoing weakening or disruption of plantpollinator interactions derived from ecological perturbations, 2) an adaptive equilibrium in response to stochastic processes, and 3) the presence of unfavourable reproductive traits (for Ononis masquillierii).

Ricerca, mediante tecniche di proteomica, di biomarcatori proteici utili nella valutazione della qualità degli alimenti di origine animale

In the last decades, the increase of industrial activities and of the request for the world food requirement, the intensification of natural resources exploitation, directly connected to pollution, have aroused an increasing interest of the public opinion towards initiatives linked to the regulation of food production, as well to the institution of a modern legislation for the consumer guardianship. This work was planned taking into account some important thematics related to marine environment, collecting and showing the data obtained from the studies made on different marine species of commercial interest (Chamelea gallina, Mytilus edulis, Ostrea edulis, Crassostrea gigas, Salmo salar, Gadus morhua). These studies have evaluated the effects of important physic and chemical parameters variations (temperature, xenobiotics like drugs, hydrocarbons and pesticides) on cells involved in the immune defence (haemocytes) and on some important enzymatic systems involved in xenobiotic biotransformation processes (cytochrome P450 complex) and in the related antioxidant defence processes (Superoxide dismutase, Catalase, Heat Shock Protein), from a biochemical and bimolecular point of view. Oxygen is essential in the biological answer of a living organism. Its consume in the normal cellular breathing physiological processes and foreign substances biotransformation, leads to reactive oxygen species (ROS) formation, potentially toxic and responsible of biological macromolecules damages with consequent pathologies worsening. Such processes can bring to a qualitative alteration of the derived products, but also to a general state of suffering that in the most serious cases can provoke the death of the organism, with important repercussions in economic field, in the output of the breedings, of fishing and of aquaculture. In this study it seemed interesting to apply also alternative methodologies currently in use in the medical field (cytofluorimetry) and in proteomic studies (bidimensional electrophoresis, mass spectrometry) with the aim of identify new biomarkers to place beside the traditional methods for the control of the animal origin food quality. From the results it’s possible to point out some relevant aspects from each experiment: 1. The cytofluorimetric techniques applied to O. edulis and C. gigas could bring to important developments in the search of alternative methods that quickly allows to identify with precision the origin of a specific sample, contributing to oppose possible alimentary frauds, in this case for example related to presence of a different species, also under a qualitative profile, but morpholgically similar. A concrete perspective for the application in the inspective field of this method has to be confirmed by further laboratory tests that take also in account in vivo experiments to evaluate the effect in the whole organism of the factors evaluated only on haemocytes in vitro. These elements suggest therefore the possibility to suit the cytofluorimetric methods for the study of animal organisms of food interest, still before these enter the phase of industrial working processes, giving useful information about the possible presence of contaminants sources that can induce an increase of the immune defence and an alteration of normal cellular parameter values. 2. C. gallina immune system has shown an interesting answer to benzo[a]pyrene (B[a]P) exposure, dose and time dependent, with a significant decrease of the expression and of the activity of one of the most important enzymes involved in the antioxidant defence in haemocytes and haemolymph. The data obtained are confirmed by several measurements of physiological parameters, that together with the decrease of the activity of 7-etossi-resourifine-O-deetilase (EROD linked to xenobiotic biotransformation processes) during exposure, underline the major effects of B[a]P action. The identification of basal levels of EROD supports the possible presence of CYP1A subfamily in the invertebrates, still today controversial, never identified previously in C. gallina and never isolated in the immune cells, as confirmed instead in this study with the identification of CYP1A-immunopositive protein (CYP1A-IPP). This protein could reveal a good biomarker at the base of a simple and quick method that could give clear information about specific pollutants presence, even at low concentrations in the environment where usually these organisms are fished before being commercialized. 3. In this experiment it has been evaluated the effect of the antibiotic chloramphenicol (CA) in an important species of commercial interest, Chamelea gallina. Chloramphenicol is a drug still used in some developing countries, also in veterinary field. Controls to evaluate its presence in the alimentary products of animal origin, can reveal ineffective whereas the concentration results to be below the limit of sensitivity of the instruments usually used in this type of analysis. Negative effects of CA towards the CYP1A- IPP proteins, underlined in this work, seem to be due to the attack of free radicals resultant from the action of the antibiotic. This brings to a meaningful alteration of the biotransformation mechanisms through the free radicals. It seems particularly interesting to pay attention to the narrow relationships in C. gallina, between SOD/CAT and CYP450 system, actively involved in detoxification mechanism, especially if compared with the few similar works today present about mollusc, a group that is composed by numerous species that enter in the food field and on which constant controls are necessary to evaluate in a rapid and effective way the presence of possible contaminations. 4. The investigations on fishes (Gadus morhua, and Salmo salar) and on a bivalve mollusc (Mytilus edulis) have allowed to evaluate different aspects related to the possibility to identify a biomarker for the evaluation of the health of organisms of food interest and consequently for the quality of the final product through 2DE methodologies. In the seafood field these techniques are currently used with a discreet success only for vertebrates (fishes), while in the study of the invertebrates (molluscs) there are a lot of difficulties. The results obtained in this work have underline several problems in the correct identification of the isolated proteins in animal organisms of which doesn’t currently exist a complete genomic sequence. This brings to attribute some identities on the base of the comparison with similar proteins in other animal groups, incurring in the possibility to obtain inaccurate data and above all discordant with those obtained on the same animals by other authors. Nevertheless the data obtained in this work after MALDI-ToF analysis, result however objective and the spectra collected could be again analyzed in the future after the update of genomic database related to the species studied. 4-A. The investigation about the presence of HSP70 isoforms directly induced by different phenomena of stress like B[a]P presence, has used bidimensional electrophoresis methods in C. gallina, that have allowed to isolate numerous protein on 2DE gels, allowing the collection of several spots currently in phase of analysis with MALDI-ToF-MS. The present preliminary work has allowed therefore to acquire and to improve important methodologies in the study of cellular parameters and in the proteomic field, that is not only revealed of great potentiality in the application in medical and veterinary field, but also in the field of the inspection of the foods with connections to the toxicology and the environmental pollution. Such study contributes therefore to the search of rapid and new methodologies, that can increase the inspective strategies, integrating themselves with those existing, but improving at the same time the general background of information related to the state of health of the considered animal organism, with the possibility, still hypothetical, to replace in particular cases the employment of the traditional techniques in the alimentary field.

InSAR deformation measurements of the earthquake cycle in transcurrent tectonic domains, analytical and analog modeling

I applied the SBAS-DInSAR method to the Mattinata Fault (MF) (Southern Italy) and to the Doruneh Fault System (DFS) (Central Iran). In the first case, I observed limited internal deformation and determined the right lateral kinematic pattern with a compressional pattern in the northern sector of the fault. Using the Okada model I inverted the observed velocities defining a right lateral strike slip solution for the MF. Even if it fits the data within the uncertainties, the modeled slip rate of 13-15 mm yr-1 seems too high with respect to the geological record. Concerning the Western termination of DFS, SAR data confirms the main left lateral transcurrent kinematics of this fault segment, but reveal a compressional component. My analytical model fits successfully the observed data and quantifies the slip in ~4 mm yr-1 and ~2.5 mm yr-1 of pure horizontal and vertical displacement respectively. The horizontal velocity is compatible with geological record. I applied classic SAR interferometry to the October–December 2008 Balochistan (Central Pakistan) seismic swarm; I discerned the different contributions of the three Mw > 5.7 earthquakes determining fault positions, lengths, widths, depths and slip distributions, constraining the other source parameters using different Global CMT solutions. A well constrained solution has been obtained for the 09/12/2008 aftershock, whereas I tested two possible fault solutions for the 28-29/10/08 mainshocks. It is not possible to favor one of the solutions without independent constraints derived from geological data. Finally I approached the study of the earthquake-cycle in transcurrent tectonic domains using analog modeling, with alimentary gelatins like crust analog material. I successfully joined the study of finite deformation with the earthquake cycle study and sudden dislocation. A lot of seismic cycles were reproduced in which a characteristic earthquake is recognizable in terms of displacement, coseismic velocity and recurrence time.

Il sarto tra Medioevo e prima Età moderna a Bologna e in altre città dell’Emilia Romagna

Il lavoro di Elisa Tosi Brandi riguarda il mestiere del sarto nel basso Medioevo e si sviluppa utilizzando due prospettive differenti. Da un lato, infatti, si è deciso di seguire una tradizione di studi oramai consolidata, che privilegia l’indagine degli aspetti economici e politici, dall’altro si è scelto di non trascurare la storia dei prodotti degli artigiani. L’approccio utilizzato in questa tesi tiene insieme entrambe le prospettive di ricerca, tentando dunque di indagare i produttori e i prodotti così come le fasi e i metodi di lavoro. Ciò senza ignorare, da un lato, indagini di tipo politico, economico e sociale, poiché tali oggetti sono lo specchio della società che li ha ideati e creati e da cui non si può prescindere e, dall’altro, indagini di tipo tecnico, poiché gli oggetti sono rivelatori del complesso patrimonio di conoscenze artigianali. Partendo dal caso di studio della Società dei sarti della città di Bologna, la tesi di Elisa Tosi Brandi ricostruisce questo mestiere confrontando tra loro fonti inedite (statuti corporativi, matricole, estimi) e studi effettuati su altre aree italiane. La ricca documentazione conservata ha consentito di mettere in luce l’organizzazione di questo lavoro, di collocare abitazioni e botteghe nell’area del mercato e nel più ampio tessuto cittadino, di individuare i percorsi commerciali e di approvvigionamento. L’ultima parte della tesi offre l’analisi di alcune fonti materiali al fine di ricostruire le tecniche sartoriali medievali intrecciando tutte le fonti consultate: dai documenti scritti si passa pertanto agli abiti che offrono informazioni dirette sulle tecniche di taglio ed assemblaggio.

Studio degli effetti funzionali e tossici di derivati di Brassicaceae in modelli sperimentali

I vegetali appartenenti alla famiglia delle Brassicaceae, sono ricchi di molecole biologicamente attive note per le numerose proprietà salutari. L’effetto di un estratto di germogli di cavolo nero toscano (TBCSE) è stato investigato, in termini chemiopreventivi, sugli enzimi epatici del metabolismo degli xenobiotici e antiossidanti, in ratti trattati con TBCSE. I risultati hanno mostrato un complesso pattern di modulazione, con una prevalente inibizione, del sistema citocromo P450-dipendente, e induzioni significative degli enzimi di fase II (glutatione transferasi e glucuronosiltransferasi) e antiossidanti (catalasi, NAD(P)H:chinone reduttasi, glutatione reduttasi e perossidasi). Successivamente, l’effetto di TBCSE è stato studiato nei confronti delle alterazioni provocate da un’alimentazione iperlipidica nel ratto. Il trattamento si è dimostrato efficace nel contrastare gli effetti deleteri dei grassi presenti nella dieta, come l’iperlipidemia, l’aumento del peso corporeo e del fegato, l’indebolimento delle attività degli enzimi antiossidanti e del potenziale detossificante a livello epatico. Complessivamente, TBCSE emerge essere un promettente prodotto nutraceutico con potenziali effetti chemiopreventivi, e da impiegare come strategia alimentare per contrastare gli effetti correlati ad una dieta iperlipidica. Il consumo di dosi sovralimentari di molecole isolate dalle Brassicaceae, tramite per esempio integratori dietetici, come strategia alimentare preventiva, potrebbe tuttavia rappresentare un rischio per la salute. La potenziale tossicità del sulforafane, glucorafanina, indolo-3-carbinolo, e 3,3'-diindolimetano, è stata valutata in epatociti primari di ratto. La citotossicità e l’induzione di stress ossidativo, osservate a concentrazioni non lontane da quelle che potrebbero essere raggiunte in vivo, insieme ad una forte modulazione dell’espressione genica, riguardante principalmente il metabolismo degli xenobiotici, risposte ad alterazioni dello stato ossidoredutivo, eventi di riparazione del DNA e di proteine, induzione dell’apoptosi, e meccanismi (co)cancerogeni, sottolineano la potenzialità di queste molecole di determinare un rischio tossicologico, in seguito ad un’assunzione prolungata e ad alte dosi.

Beatrice Potter e la signora Webb. La politica come amministrazione del carattere

La tesi affronta la vita e la riflessione politica di Beatrice Potter collocandola all’interno del pensiero politico britannico ed europeo della fine dell’Ottocento e dei primi decenni del Novecento. Rispetto alla maggior parte della bibliografia disponibile, risulta un’autonomia e un’originalità anche rispetto alla riflessione del marito Sidney Webb. La riflessione politica di Potter è caratterizzata in primo luogo dalla ricerca del significato immediatamente politico di quella scienza sociale, che si sta affermando come approccio scientifico dominante nell’intero panorama europeo. Il lavoro è diviso in tre ampi capitoli così suddivisi: il primo ricostruisce l’eredità intellettuale di Potter, con particolare attenzione al rapporto con la filosofia evoluzionista di Herbert Spencer, suo mentore e amico. In questo capitolo vengono anche discussi i contributi di John Stuart Mill, Joseph Chamberlain, Alfred Marshall e Karl Marx e la loro influenza sull’opera di Potter. Il secondo capitolo prende in esame la sua opera prima dell’incontro con il marito e mostra come lo studio della povertà, del lavoro, della metropoli, della cooperazione e delle condizioni delle donne getti le basi di tutta la produzione successiva della partnership. Lo studio politico della povertà, cioè la messa a punto di una scienza amministrativa del carattere sociale del lavoro, rappresenta uno degli elementi principali di quella che viene qui definita un’epistemologia della democrazia. Il terzo capitolo riprende il tema cruciale della democrazia nella sua accezione «industriale» e indaga il ruolo funzionale dello Stato, anche in relazione alla teoria pluralista di Harold Laski, al socialismo guildista di George D. H. Cole e all’idealismo di Bernard Bosanquet. Centrale in questo confronto del pensiero di Potter con il più ampio dibattito degli anni venti e trenta sulla sovranità è la concezione della decadenza della civiltà capitalista e dell’emergere di una new civilisation, dopo la conversione al comunismo sovietico.

Terra e Sviluppo: impatti di genere delle acquisizioni di terra su larga scala in Africa

Secondo il Report IFAD sulla povertà rurale, nel 2008, circa due terzi della popolazione africana viveva nelle aree rurali ed era in qualche modo coinvolta in attività agricole commerciali o di sussistenza (IFAD, 2011). L’agricoltura rappresenta il più importante settore economico per la popolazione africana e le donne risultano cruciali per la produzione agricola: rappresentano infatti il 62,8 per cento della forza lavoro (FAO, 2014). Dopo la crisi alimentare del 2007-2008 si è andato intensificando il fenomeno delle acquisizione di terre su larga scala in paesi del Sud del mondo, in particolare nel continente africano, da parte di multinazionali, governi, aziende nazionali e singoli soggetti privati. Questo processo è stato denominato anche land grabbing dalle principali organizzazioni internazionali e della società civile e ha avuto grande impatto mediatico a livello internazionale. L'intensificarsi del fenomeno ha portato a una progressiva perdita di controllo e accesso ad ampie porzioni di territorio da parte delle comunità locali, che non possono più disporre delle risorse naturali collegate alla terra. La cessione di ampi terreni avviene in molti casi senza trasparenza informativa, con violazione dei diritti umani e senza il consenso delle comunità che vi abitano e che coltivano tali aree, e a cui viene imposto un cambio radicale di vita. La terra è una risorsa centrale per l'identità, il sostentamento e la sicurezza alimentare di una comunità, dunque le conseguenze sono molteplici a livello sociale, culturale, economico e politico. Gli impatti sulle relazioni di genere e in particolare sulle donne delle comunità rurali risultano essere cruciali nel discorso sullo sviluppo. L’obiettivo di questo lavoro è indagare come le relazioni di genere, a seguito delle trasformazioni nella gestione della terra, si modificano amplificando squilibri già esistenti e creando conseguenze sulle logiche di potere delle comunità rurali e sulle vite delle persone che ne fanno parte.