Physiological diversity in tolerance to water deprivation among species of South American desert rodents

Rodents from and and semi-arid deserts are faced with the problem of water conservation. The physiological responses of small rodents to such conditions have been intensively investigated over broad geographically disjunct areas. Despite the presence of xeric habitats in South America since the late Tertiary, some studies suggest that sigmodontine South-American desert rodents do not display the same diversity of physiological responses at the species level as those observed in other desert-dwelling species of rodents. In this paper, we analyzed the physiological responses to water deprivation, at the interespecific and interindividual level, among eight species of sigmodontine desert-dwelling rodents from different geographical areas within South-American deserts. Using randomization tests, we found no significant phylogenetic signal for resistance to water deprivation or for individual variability in this response. Contrary to our initial predictions, we observed that sigmodontine rodents from arid/semi-arid habitats (Monte Desert) had significantly lower rates of body mass loss per day (higher tolerances to water deprivation) than species from the hyperarid deserts. We showed that sigmodontine rodents from South America showed a remarkable diversity of physiological mechanisms for coping with water shortage resulting from different evolutionary adaptive strategies. This diversity, however, displays a rather unexpected pattern in terms of its geographical distribution. (c) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.

A step to the gigantic genome of the desert locust: chromosome sizes and repeated DNAs

The desert locust (Schistocerca gregaria) has been used as material for numerous cytogenetic studies. Its genome size is estimated to be 8.55 Gb of DNA comprised in 11 autosomes and the X chromosome. Its X0/XX sex chromosome determinism therefore results in females having 24 chromosomes whereas males have 23. Surprisingly, little is known about the DNA content of this locust's huge chromosomes. Here, we use the Feulgen Image Analysis Densitometry and C-banding techniques to respectively estimate the DNA quantity and heterochromatin content of each chromosome. We also identify three satellite DNAs using both restriction endonucleases and next-generation sequencing. We then use fluorescent in situ hybridization to determine the chromosomal location of these satellite DNAs as well as that of six tandem repeat DNA gene families. The combination of the results obtained in this work allows distinguishing between the different chromosomes not only by size, but also by the kind of repetitive DNAs that they contain. The recent publication of the draft genome of the migratory locust (Locusta migratoria), the largest animal genome hitherto sequenced, invites for sequencing even larger genomes. S. gregaria is a pest that causes high economic losses. It is thus among the primary candidates for genome sequencing. But this species genome is about 50 % larger than that of L. migratoria, and although next-generation sequencing currently allows sequencing large genomes, sequencing it would mean a greater challenge. The chromosome sizes and markers provided here should not only help planning the sequencing project and guide the assembly but would also facilitate assigning assembled linkage groups to actual chromosomes.

REDUCTION IN RODENT POPULATIONS THROUGH INTERMITTENT CONTROL OPERATIONS IN THE CROPPING ECOSYSTEM OF THE INDIAN DESERT

Control operations at 6-month intervals, continued for four years in crop fields, reduced the rodent population to 5.08 percent losses to agricultural production. After eight crop seasons, a significant reduction in rodent density was observed in treated areas when compared with that of the control areas (P < 0.01). Correlation between pre-treatment population index (y) and number of seasons (log of x) was found to be 0.91 (P < 0.01). A relationship was established between y and x : y = 0.804.0-0.9621 log x. From this equation, it can be inferred that rodent population will reach zero level after treating crop fields continuously for6.85 or say 7.0 (seven) seasons. After control, the numbers of predominant rodents, Tatera indica, Meriones hurrianae and Rattus meltada. were significantly reduced and the residual population was composed of Mus booduga. Gerbillus spp., Rattus gleadowi. Golunda ellioti and Funambulus pennanti.

HOME RANGES AND MOVEMENTS OF COYOTES IN THE NORTHERN CHIHUAHUAN DESERT

The coyote (Canis latrans) is among the most studied animals in North America. Because of its adaptability and success as a predator, the coyote has flourished and is still expanding its range. Coyotes can now be found throughout most of North America and south into Central America (Voight and Berg 1987). Studies in recent years have been extensive to understand the interrelationships of prey and coyotes (Shelton and Klindt 1974, Beckoff and Wells 1981), as well as demographic relationships (Davis et al. 1975, Knowlton and Stoddart 1978, Mitchell 1979, Bowen 1981) and feeding strategies (Todd and Keith 1976, Andelt et al. 1987, MacCracken and Hansen 1987, Gese et al. 1988a). With the advance of radio telemetry, researchers have investigated lifestyle characteristics spatially with home ranges or temporally with movements in relation to habitat requirements. Researchers have studied home ranges of coyotes in various regions of the United States (Livaitis and Shaw 1980, Andelt 1981, Springer 1982, Pyrah 1984, Gese et al. 1988a) and Canada (Bowen 1982). Some studies of home range were separated by season (Ozoga and Harger 1966) or relation to nearby food sources (Danner and Smith 1980). Home range analysis in relation to social interactions of coyotes has been either neglected, overlooked, or avoided. Gese et al. (1988a) recognized a transient class of coyote by home range size. Coyote social systems are very complex and can vary by season or locality in addition to some reports of group or pack systems (Hamlin and Schweitzer 1979, Beckoff and Wells 1981, Bowen 1981, Gese et al. 1988b). Coyotes maintain communication with conspecifics through vocal and olfactory signals (Lehner 1987, Bowen and McTaggert Cowan 1980). Social interactions may be by far the most complex and least understood aspect related to coyote ecology. Coyote movements can be related to many factors including food, water, cover, and social interactions. Movements in relation to food sources are well documented (Fitch 1948, Todd and Keith 1976, Danner and Smith 1980) although reports on movements in relation to water have not been reported, probably because of limited research in desert situations. There has been some mention of coyotes' movements in relation to cover (Wells and Beckoff 1982). The objectives of this study were to delineate annual and seasonal home ranges, movements, and habitat use of coyotes in the northern Chihuahuan desert.

Scaling properties of rainfall and desert dust in the Canary Islands

[EN] Precipitation and desert dust event occurrence time series measured in the Canary Islands region are examined with the primary intention of exploring their scaling characteristics as well as their spatial variability in terms of the islands topography and geographical orientation. In particular, the desert dust intrusion regime in the islands is studied in terms of its relationship with visibility. Analysis of dust and rainfall events over the archipelago exhibits distributions in time that obey power laws. Results show that the rain process presents a high clustering and irregular pattern on short timescales and a more scattered structure for long ones. In contrast, dustiness presents a more uniform and dense structure and, consequently, a more persistent behaviour on short timescales. It was observed that the fractal dimension of rainfall events shows an important spatial variability, which increases with altitude, as well as towards northern latitudes and western longitudes.

Aeolian geomorphodynamics in endorheic basins of the Mongolian Gobi Desert

Die vorliegende Arbeit ist im Zuge des DFG Projektes Spätpleistozäne, holozäne und aktuelle Geomorphodynamik in abflusslosen Becken der Mongolischen Gobi´´ entstanden. Das Arbeitsgebiet befindet sich in der südlichen Mongolei im nördlichen Teil der Wüste Gobi. Neben einigen Teilen der Sahara (Heintzenberg, 2009), beispielsweise das Bodélé Becken des nördlichen Tschads (z.B. Washington et al., 2006a; Todd et al., 2006; Warren et al., 2007) wird Zentralasien als ein Hauptliefergebiet für Partikel in die globale Zirkulation der Atmosphäre gesehen (Goudie, 2009). Hauptaugenmerk liegt hierbei besonders auf den abflusslosen Becken und deren Sedimentablagerungen. Die, der Deflation ausgesetzten Flächen der Seebecken, sind hauptsächliche Quelle für Partikel die sich in Form von Staub respektive Sand ausbreiten. Im Hinblick auf geomorphologische Landschaftsentwicklung wurde der Zusammenhang von Beckensedimenten zu Hangdepositionen numerisch simuliert. Ein von Grunert and Lehmkuhl (2004) publiziertes Model, angelehnt an Ideen von Pye (1995) wird damit in Betracht gezogen. Die vorliegenden Untersuchungen modellieren Verbreitungsmechanismen auf regionaler Ebene ausgehend von einer größeren Anzahl an einzelnen punktuellen Standorten. Diese sind repräsentativ für die einzelnen geomorphologischen Systemglieder mit möglicherweise einer Beteiligung am Budget aeolischer Geomorphodynamik. Die Bodenbedeckung durch das charakteristische Steinpflaster der Gobi - Region, sowie unter anderem Korngrößenverteilungen der Oberflächensedimente wurden untersucht. Des Weiteren diente eine zehnjährige Zeitreihe (Jan 1998 bis Dez 2007) meteorologischer Daten als Grundlage zur Analyse der Bedingungen für äolische Geomorphodynamik. Die Daten stammen von 32 staatlichen mongolischen Wetterstationen aus der Region und Teile davon wurden für die Simulationen verwendet. Zusätzlich wurden atmosphärische Messungen zur Untersuchung der atmosphärischen Stabilität und ihrer tageszeitlichen Variabilität mit Mess-Drachenaufstiegen vorgenommen. Die Feldbefunde und auch die Ergebnisse der Laboruntersuchungen sowie der Datensatz meteorologischer Parameter dienten als Eingangsparameter für die Modellierungen. Emissionsraten der einzelnen Standorte und die Partikelverteilung im 3D Windfeld wurden modelliert um die Konvektivität der Beckensedimente und Hangdepositionen zu simulieren. Im Falle hoher mechanischer Turbulenz der bodennahen Luftschicht (mit einhergehender hoher Wind Reibungsgeschwindigkeit), wurde generell eine neutrale Stabilität festgestellt und die Simulationen von Partikelemission sowie deren Ausbreitung und Deposition unter neutraler Stabilitätsbedingung berechnet. Die Berechnung der Partikelemission wurde auf der Grundlage eines sehr vereinfachten missionsmodells in Anlehnung an bestehende Untersuchungen (Laurent et al., 2006; Darmenova et al., 2009; Shao and Dong, 2006; Alfaro, 2008) durchgeführt. Sowohl 3D Windfeldkalkulationen als auch unterschiedliche Ausbreitungsszenarien äolischer Sedimente wurden mit dem kommerziellen Programm LASAT® (Lagrange-Simulation von Aerosol-Transport) realisiert. Diesem liegt ein Langargischer Algorithmus zugrunde, mittels dessen die Verbreitung einzelner Partikel im Windfeld mit statistischer Wahrscheinlichkeit berechnet wird. Über Sedimentationsparameter kann damit ein Ausbreitungsmodell der Beckensedimente in Hinblick auf die Gebirgsfußflächen und -hänge generiert werden. Ein weiterer Teil der Untersuchungen beschäftigt sich mit der geochemischen Zusammensetzung der Oberflächensedimente. Diese Proxy sollte dazu dienen die simulierten Ausbreitungsrichtungen der Partikel aus unterschiedlichen Quellregionen nach zu verfolgen. Im Falle der Mongolischen Gobi zeigte sich eine weitestgehende Homogenität der Minerale und chemischen Elemente in den Sedimenten. Laser Bebohrungen einzelner Sandkörner zeigten nur sehr leichte Unterschiede in Abhängigkeit der Quellregionen. Die Spektren der Minerale und untersuchten Elemente deuten auf graitische Zusammensetzungen hin. Die, im Untersuchungsgebiet weit verbreiteten Alkali-Granite (Jahn et al., 2009) zeigten sich als hauptverantwortlich für die Sedimentproduktion im Untersuchungsgebiet. Neben diesen Mineral- und Elementbestimmungen wurde die Leichtmineralfraktion auf die Charakteristik des Quarzes hin untersucht. Dazu wurden Quarzgehalt, Kristallisation und das Elektronen-Spin-Resonanz Signal des E’1 - Centers in Sauerstoff Fehlstellungen des SiO2 Gitters bestimmt. Die Untersuchungen sind mit dem Methodenvorschlag von Sun et al. (2007) durchgeführt worden und sind prinzipiell gut geeignet um Herkunftsanalysenrndurchzuführen. Eine signifikante Zuordnung der einzelnen Quellgebiete ist jedoch auch in dieser Proxy nicht zu finden gewesen.

Hardystonite From the Desert View Mine, California

The fluorescent mineral hardystonite is confirmed in a specimen from the Desert View Mine, California. Hardystonite had been known only from Franklin, New Jersey for over 100 years.