Patterns of tuberculosis in the Americas: how can modern biomedicine inform the ancient past?

Tuberculosis (TB) is an infectious disease that continues to take its toll on human lives. Paleopathological research indicates that it has been a significant cause of death among humans for at least five thousand years. Because of the devastating consequences to human health, social systems, and endangered primate species, TB has been the subject of many and varied research efforts throughout the world, efforts that are amassing an enormous amount of data concerning the causative agent Mycobacterium tuberculosis. Despite sequencing of the M. tuberculosis genome and numerous molecular epidemiological studies, many questions remain regarding the origin, evolution, and future co-evolutionary trajectory of M. tuberculosis and humans. Indeed, the origin of pre-Columbian New World TB has been and remains hotly debated, and resolution of this controversy will likely only come with integration of data and theory from multiple disciplines. In this paper, we discuss the pre-Columbian TB controversy, and then use research from biological and biomedical sciences to help inform paleopathological and archaeological studies of this ubiquitous disease that plagued our ancient forbears.

Ancient medical texts, modern reading problems

The word tradition has a very specific meaning in linguistics: the passing down of a text, which may have been completed or corrected by different copyists at different times, when the concept of authorship was not the same as it is today. When reading an ancient text the word tradition must be in the reader's mind. To discuss one of the problems an ancient text poses to its modern readers, this work deals with one of the first printed medical texts in Portuguese, the Regimento proueytoso contra ha pestenença, and draws a parallel between it and two related texts, A moche profitable treatise against the pestilence, and the Recopilaçam das cousas que conuem guardar se no modo de preseruar à Cidade de Lixboa E os sãos, & curar os que esteuerem enfermos de Peste. The problems which arise out of the textual structure of those books show how difficult is to establish a tradition of another type, the medical tradition. The linguistic study of the innumerable medieval plague treatises may throw light on the continuities and on the disruptions of the so-called hippocratic-galenical medical tradition.

Possible influence of the ENSO phenomenon on the pathoecology of diphyllobothriasis and anisakiasis in ancient Chinchorro populations

Current clinical data show a clear relationship between the zoonosis rates of Diphyllobothrium pacificum and Anisakis caused by the El Niño Southern Oscillations (ENSO) phenomenon along the Chilean coast. These parasites are endemic to the region and have a specific habitat distribution. D. pacificum prefers the warmer waters in the northern coast, while Anisakis prefers the colder waters of Southern Chile. The ENSO phenomenon causes a drastic inversion in the seawater temperatures in this region, modifying both the cool nutrient-rich seawater and the local ecology. This causes a latitudinal shift in marine parasite distribution and prevalence, as well as drastic environmental changes. The abundance of human mummies and archaeological coastal sites in the Atacama Desert provides an excellent model to test the ENSO impact on antiquity. We review the clinical and archaeological literature debating to what extent these parasites affected the health of the Chinchorros, the earliest settlers of this region. We hypothesise the Chinchorro and their descendants were affected by this natural and cyclical ENSO phenomenon and should therefore present fluctuating rates of D. pacificum and Anisakis infestations.

Paleoparasitological report on Ascaris aDNA from an ancient East Asian sample

In this study, Ascaris DNA was extracted and sequenced from a medieval archaeological sample in Korea. While Ascaris eggs were confirmed to be of human origin by archaeological evidence, it was not possible to pinpoint the exact species due to close genetic relationships among them. Despite this shortcoming, this is the first Ascaris ancient DNA (aDNA) report from a medieval Asian country and thus will expand the scope of Ascaris aDNA research.

Studies on protozoa in ancient remains - A Review

Paleoparasitological research has made important contributions to the understanding of parasite evolution and ecology. Although parasitic protozoa exhibit a worldwide distribution, recovering these organisms from an archaeological context is still exceptional and relies on the availability and distribution of evidence, the ecology of infectious diseases and adequate detection techniques. Here, we present a review of the findings related to protozoa in ancient remains, with an emphasis on their geographical distribution in the past and the methodologies used for their retrieval. The development of more sensitive detection methods has increased the number of identified parasitic species, promising interesting insights from research in the future.

Distribuição de abundância e tamanho do corpo de invertebrados do folhiço em uma floresta de terra firme na Amazônia Central, Brasil

Abundace and body size distribution of invertebrates of leaf litter in Amazonian forest, Brazil. Based on 605 invertebrates sampled of the litter in an Amazonian Forest, some basic macroecological patterns for this assemblage were described. The relationship between abundance and body size, at logarithmic scale, was triangular, and the distribution of species was constrained in an asymmetric triangular envelope, that was tested using null model procedures in ECOSIM (P= 0,0002). The most abundant species were at an intermediated body size. The relationship between maximum abundance with different mean body size classes confirmed the Energetic Equivalent Rule (b = -1,069; t-0,75 = -2,13; P = 0.079). This way, species tend to consume energy from the community independent of their body size, since requirements are compensated by local population density.

Diversity and aspects of the ecology of social wasps (Vespidae, Polistinae) in Central Amazonian "terra firme" forest

Diversity and aspects of the ecology of social wasps (Vespidae, Polistinae) in Central Amazonian "terra firme" forest. The knowledge of social wasp richness and biology in the Amazonian region is considered insufficient. Although the Amazonas state is the largest in the region, until now only two brief surveys were conducted there. Considering that the systematic inventory of an area is the first step towards its conservation and wise use, this study presents faunal data on social wasp diversity in a 25 km² area of "terra firme" (upland forest) at the Ducke Reserve, Manaus, Amazonas, Brazil. Wasps were collected in the understory, following a protocol of three collectors walking along 60 trails 1,000 m in extension for 16 days between August and October 2010. Methods used were active search of individuals with entomological nets and nest collecting. Fifty-eight species of social wasps, allocated in 13 genera, were recorded; 67% of the collected species belong to Polybia, Agelaia and Mischocyttarus; other genera were represented by only four species or less. The most frequent species in active searches were Agelaia fulvofasciata (DeGeer, 1773), Agelaia testacea (Fabricius, 1804) and Angiopolybia pallens (Lepeletier, 1836). Twelve species were collected in nests. Prior to this study, 65 Polistinae species were deposited at the INPA Collection. Collecting in the study grid, an area not previously sampled for wasps, resulted in an increase of 25% species, and species richness was 86. According to the results, there is evidence that the diversity of social wasps at the Ducke Reserve is even higher, making it one of the richest areas in the Brazilian Amazonia.

Avaliação de atributos de Latossolo Bruno e de Terra Bruna Estruturada da região de Guarapuava, Paraná, por meio de sua energia refletida

Este trabalho teve por objetivo estudar espectralmente amostras de Latossolo Bruno e Terra Bruna Estruturada, provenientes de rochas vulcânicas ácidas na região Centro Sul do estado do Paraná, nas profundidades de 0-20 e 40-60 cm. Foram realizadas a caracterização, discriminação e previsão dos atributos desses solos por meio de sua energia refletida, obtidas em laboratório, pelo sensor IRIS, na faixa espectral de 400 a 2.500 nm. Foi possível discriminar os solos pela intensidade de reflectância e feições de absorção, apesar de apresentarem altos teores de óxidos de ferro, matéria orgânica e textura muito argilosa. A análise discriminante foi 100% eficiente na separação dos solos por sua energia refletida. A gibbsita, a matéria orgânica, a CTC e a tonalidade e a intensidade da cor foram os atributos dos solos que apresentaram equações múltiplas com coeficientes de correlação mais elevados, para sua previsão, por meio da energia refletida.

Caracterização físico-hídrica de um perfil de terra roxa estruturada latossólica pelo método do perfil instantâneo

Em Terra Roxa Estruturada Latossólica do município de Piracicaba (SP), foram instalados tensiômetros a cada 15 cm, em triplicata, a partir de 30 cm até à profundidade de 240 cm, numa área de 25 m², para medida do potencial mátrico (φm) e, indiretamente, por meio da curva de retenção de água, a umidade volumétrica (θ). O método da umidade (Libardi et al., 1980) ajustou os dados de redistribuição de água (θ vs t) com coeficientes de determinação (R²) maiores que 0,98. A hipótese de gradiente do potencial hidráulico (δφh δz-1) unitário foi verificada somente no horizonte Bw. No horizonte Bt, o gradiente do potencial hidráulico variou de 1 a 3,89 m m-1, o que determinou valores de condutividade hidráulica maiores que os obtidos pelo método de Hillel et al. (1972). A umidade volumétrica na capacidade de campo (θcc) variou de 0,45 a 0,33 m³ m-3, que corresponde a uma variação de potencial mátrico (-φm) de 0,0075 a 0,0014 MPa e de condutividade hidráulica de 0,00068 a 0,00750 cm h-1. O horizonte Bt, graças à estrutura em blocos bem desenvolvida, apresentou os maiores valores de densidade do solo e microporosidade, comparado aos do horizonte Bw, que resultaram nas diferenças dos valores das características hídricas do perfil da TR.

Propriedades químicas de uma Terra Roxa Estruturada influenciadas pela cobertura vegetal de inverno e pela adubação orgânica e mineral

O presente trabalho teve por objetivo avaliar a influência da cobertura vegetal de inverno, constituída de uma associação de aveia preta (Avena strigosa Schreb) com nabo forrageiro (Raphanus sativus L.), da adubação orgânica com esterco de aves e da adubação mineral sobre propriedades químicas de uma Terra Roxa Estruturada do estado de Santa Catarina. As análises foram realizadas em amostras de solo coletadas em agosto de 1994 e janeiro de 1995, nas profundidades de 0-10, 10-20 e 20-30 cm, em um experimento iniciado em 1990. Observou-se que a cobertura vegetal de inverno mostrou-se eficiente na manutenção de nutrientes, especialmente o potássio, e dos níveis de carbono orgânico, dentro dos limites da camada arável. O uso de adubo orgânico proporcionou acúmulo de nutrientes no solo, enquanto os adubos organomineral e mineral mostraram tendência de redução, principalmente dos níveis de potássio do solo.

Influência da cobertura vegetal de inverno e da adubação orgânica e, ou, mineral sobre as propriedades físicas de uma Terra Roxa Estruturada

O presente trabalho objetivou avaliar a influência da cobertura vegetal de inverno, constituída de uma associação de aveia preta (Avena strigosa Schreb) com nabo forrageiro (Raphanus sativus L.), da adubação orgânica com esterco de aves, da adubação orgânica e mineral e da adubação mineral sobre propriedades físicas do solo, numa Terra Roxa Estruturada do estado de Santa Catarina. As análises foram realizadas em amostras de solo coletadas em agosto de 1994 e janeiro de 1995, nas profundidades de 0-10, 10-20 e 20-30 cm, em um experimento iniciado em 1990. Verificou-se uma redução na estabilidade de agregados maiores que 4,76 mm, quando se fez uso de adubação orgânica, bem como aumento na estabilidade de agregados das classes de diâmetro 4,76 a 2,00 e 2,00 a 1,00 mm. Na camada de solo de 0-10 cm, observou-se que o adubo orgânico aumentou a macroporosidade e diminuiu a densidade do solo, enquanto a adubação orgânica e mineral reduziu a macroporosidade e aumentou a microporosidade e a densidade do solo.

Utilização de sistema de informação geográfica na avaliação do uso da terra em Botucatu (SP)

Foi utilizado o SIG-IDRISI, com o objetivo de verificar a adequação do uso da terra em 1997/98, na parte inicial da Bacia do Rio Pardo, Botucatu/Pardinho (SP), visando à obtenção de subsídios para o planejamento adequado do uso da área. As classes e subclasses de capacidade de uso foram determinadas de acordo com o Sistema de Classificação da Capacidade de Uso das Terras. As terras da área estudada foram discriminadas como: classe VIe, terras susceptíveis à erosão (90,49%); classe Va, terras planas, não-sujeitas à erosão, limitadas por excesso de água (3,48%); classe IVe, terras severamente limitadas por risco de erosão (0,50%); classe IIIa, terras planas com excesso de água (3,34%); classe IIIe, terras com declividade moderada e deflúvio rápido, riscos severos de erosão (1,32%); e classe IIe, terras produtivas, com risco ligeiro a moderado de erosão (0,87%). Pela análise conjunta da capacidade de uso e do uso atual das terras, verificou-se que 89,28% das áreas não apresentaram conflito de utilização; 2,24% estavam cultivadas com culturas anuais e perenes, adequação para tal uso, e 8,48% da área com pastagens deveria ser substituída por reflorestamento e, ou, preservação ambiental.

CAP_USO: uma ferramenta para auxiliar o planejamento do uso da terra

A classificação da capacidade de uso das terras é uma tarefa complexa, difícil e demorada, que envolve conhecimentos interdisciplinares e uma vasta quantidade de dados. O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma ferramenta (CAP_USO), utilizando a técnica de sistemas especialistas, para determinar a capacidade de uso da terra, com base em conhecimento adquirido de literatura e de entrevistas com especialistas desta área. Foram considerados doze fatores limitantes ao uso da terra, e a capacidade de uso foi determinada também por sete especialistas. Os resultados da validação mostraram que o CAP_USO foi mais rigoroso que os especialistas ao determinar as classes de capacidade de uso, e a concordância entre os resultados diminuiu com o aumento da declividade. As discordâncias verificadas entre os especialistas e o sistema pouco influem na classe de capacidade de uso, pois o CAP_USO é um sistema aberto que permite ajustes, alterações e modificações conforme as condições locais. A técnica mostrou-se eficaz, permitindo determinar, com rapidez, a capacidade de uso da terra, contribuindo para dar mais agilidade ao processo de tomada de decisão para o planejamento do uso da terra.

Simulação de cenários alternativos de uso da terra em uma microbacia utilizando técnicas de modelagem e geoprocessamento

O modelo SWAT (Soil and Water Assessment Tool) foi aplicado na simulação de cenários alternativos de uso da terra na microbacia hidrográfica do Ribeirão dos Marins, em Piracicaba (SP), no biênio 1999/2000. Dois cenários foram simulados. No primeiro, o uso atual foi mantido numa faixa de mata ciliar de 30 m em toda a extensão dos cursos d'água e de 50 m ao redor das nascentes, de acordo com o Código Florestal. No segundo cenário, como as pastagens ocupavam 30,9 % da área da microbacia, nas encostas mais íngremes, com alto potencial erosivo, as áreas de pastagem foram substituídas por vegetação florestal. As simulações dos dois cenários foram comparadas com as condições do cenário atual em termos de produção de sedimentos. Os cenários geraram diferentes padrões espaciais da produção de sedimentos. Uma redução de 94,0 % na produção de sedimentos foi obtida com a substituição da pastagem por vegetação nativa (cenário 2). No cenário 1, a redução foi de 10,8 %. Esses resultados evidenciam a necessidade de tratar a paisagem em bacias hidrográficas de forma global, identificando as "áreas sensíveis ambientalmente", onde são necessárias práticas de controle dos processos erosivos e não somente práticas de proteção dispensada aos cursos d'água por meio da mata ciliar.

Uso da terra e propriedades físicas e químicas de Argissolo Amarelo distrófico na Amazônia Ocidental

O objetivo deste estudo foi avaliar as alterações físicas e químicas em Argissolo Amarelo distrófico textura média/argilosa relevo plano, sob diferentes tipos de uso no assentamento Favo de Mel, município de Sena Madureira, Acre. A coleta de material de solo foi realizada no início da estação chuvosa (outubro/1999). Os tipos de usos avaliados foram: mata natural (testemunha), mata recém - desbravada e submetida à queima intensa, pupunha (Bactris gassipae) com dois anos de cultivo e pastagem de braquiária (Brachiaria brizantha) com quatro anos de cultivo. Em cada área, abriu-se uma trincheira, de onde se coletaram 12 amostras, em camadas delgadas, no intervalo de 0,0 a 0,60 m a partir da superfície do solo. Também coletaram-se amostras dos horizontes pedogenéticos. No material coletado, avaliaram-se: características físicas (granulometria, argila dispersa em água, densidade do solo, resistência do solo à penetração e parâmetros sedimentológicos) e químicas (complexo sortivo, fósforo disponível, pH em água e em KCl, carbono orgânico, fósforo remanescente, substâncias húmicas e ferro pelo ataque sulfúrico). Verificou-se que, sob pastagem de braquiária, o solo apresentou os maiores valores de densidade no horizonte A, o que revela tendência à compactação. Os nutrientes avaliados e o carbono orgânico apresentaram baixos teores e estavam concentrados nos primeiros centímetros do solo. O potássio decresceu drasticamente na pastagem, graças, possivelmente, às perdas por erosão, queima e pastejo. A fração humina, dentre os compostos orgânicos, predominou nos quatro sistemas avaliados.