Aquacultura: estudo das condições ambientais internas de uma instalação

A aquacultura desempenha, actualmente, um papel fundamental no abastecimento de proteína animal de elevada qualidade. Nesta dissertação foi elaborado um projecto de uma unidade de piscicultura semi-intensiva de enguia, robalo, dourada e linguado e em regime extensivo a ostra. A unidade está localizada na Ria de Aveiro, na propriedade Ilha do Poço, com uma área total de 54,3 hectares. A execução de um projecto de aquacultura é um trabalho multidisciplinar que necessita a mobilização de diferentes recursos e conhecimentos. Os projectos de aquicultura estão directamente relacionados com o local de instalação da unidade e podem ser negativamente afectados pela poluição, por factores económicos locais ou por factores sociais que coloquem em risco o sucesso desta actividade económica. O principal objectivo desta dissertação foi o estudo de crescimento das espécies, taxa de alimentação, qualidade da água à entrada e saída da aquicultura, o consumo de oxigénio pelas espécies e o oxigénio necessário para oxidar a amónia em nitrato, o estudo de arejamento pelo vento, a necessidade de arejamento mecânico nos tanques de engorda e por fim a análise de investimento do projecto. Os valores obtidos para o tempo de crescimento das espécies até atingir o peso comercial foram, para a enguia 2,25anos, para a dourada 1,5 anos, para o robalo 2 anos, para o linguado 2,25 anos e para a ostra 1ano. Os índices de conversão alimentar (ICA) obtidos para as espécies foram os seguintes: 1 para a enguia, 1,24 para o robalo, 1,2 para a dourada e 1,58 para o linguado. Relativamente à concentração de amónia nos tanques de engorda, a espécie robalo apresenta o maior valor (0,3mg/L) por tanque. O arejamento natural dos tanques apenas é conseguido se o vento tiver uma velocidade de 20m/s. Por essa razão, e para garantir o arejamento requerido, serão necessários pelo menos 46 arejadores mecânicos com potência de 6kW a funcionar 24/24 horas. Para a taxa ponderada obteve-se um valor de 11,80%. O valor obtido para o VAL foi de 2.036.862 € e para a TIR, de 27,95%. O tempo necessário para que o investidor efectue o reembolso do capital investido no projecto é de 5,5 anos. O índice de rentabilidade tem um valor de 1,83 o que significa que o projecto é rentável.

Posturas ensinadas em Portugal no início da aprendizagem de contrabaixo: relatório de estágio

Resumo I – Prática Pedagógica. No início da aula de contrabaixo pergunta-se: «queres tocar em pé ou sentado?» É uma pergunta que poucos professores fazem, não só porque exige que o aluno saiba tocar das duas maneiras, mas principalmente porque cada professor tem a sua escola e opta por uma forma de ensinar, que acha que é a melhor para o aluno. Será mais conveniente dar a escolher ou determinar a posição com que o aluno vai tocar? Neste trabalho, procuram-se as respostas, analisando as várias posturas que se podem ensinar quando se toca contrabaixo. Começando pela questão elementar de estar sentado ou em pé e passando pelos vários detalhes que determinam o posicionamento do aluno em relação ao instrumento, como por exemplo, a altura a que se põe o instrumento ou a forma de apoio dos pés, acaba-se por fazer uma reflexão sobre a melhor forma de ensinar nos dias de hoje. A prática pedagógica deste ano letivo de estágio, consiste concretamente na observação das posturas adotadas por três alunos em particular. Foram ensinadas novas posturas a dois alunos e aperfeiçoadas as posturas já ensinadas a uma terceira aluna. Os resultados finais foram reveladores para a investigação que foi feita em simultâneo.

Análise da problemática da exposição dos músicos ao ruído: perceção ao ruído e determinação dos níveis de pressão sonora na prática musical em contexto escolar

A atenção face dada à problemática da perda auditiva induzida pelo ruído nos profissionais da música tem sido enfatizada estudos nos últimos anos. No entanto, no que respeita aos alunos de música, são ainda poucos os estudos que analisam esta problemática de modo a permitir compreender se estes poderão estar expostos a elevados níveis de ruído no decorrer da sua formação e desenvolver problemas auditivos. O presente estudo pretende caraterizar os níveis de pressão sonora a que alunos de música estão expostos no decorrer das aulas e analisar a perceção do risco dos mesmos e potenciais efeitos sobre o sistema auditivo. Foram analisadas duas Orquestras de Jazz e uma Orquestra Sinfónica de uma Escola Superior de Música (ESM) e de um Conservatório de Música (CM). No total foram selecionados 24 alunos de acordo com o seu instrumento, e medidos os níveis de pressão sonora em diversas aulas, ao longo de duas semanas com recurso a 8 dosímetros. Foi aplicado um questionário para a análise da perceção dos alunos ao ruído e realizados exames audiométricos para a avaliação auditiva dos alunos. Em geral, os resultados demostraram que os alunos estão expostos a níveis elevados de ruído no decurso das aulas de instrumento e ensaios. Foram obtidos elevados níveis de Lp,A,eqT na bateria, vibrafone, saxofone, trombone, clarinete e trompa. Nas três escolas, verificou-se valores mais baixos de exposição no contrabaixo, nomeadamente nas Aulas Individuais. Os valores de Lp,Cpico ultrapassaram o valor de ação inferior de 135 dB(C) na percussão e saxofone. Nas aulas teóricas os valores obtidos ultrapassaram recomendação de 35 dB(A). No que respeita à perceção dos alunos verificou-se que em geral consideram que a exposição a elevados níveis de pressão sonora não tem efeitos significativos na saúde. Apesar de se ter verificado que todos os alunos avaliados apresentam uma audição normal, tinnitus, hiperacusia, distorção e diplacusia foram identificados por um número significativo de alunos. Os resultados obtidos neste estudo refletem a necessidade de implementação de medidas de prevenção e controlo dos níveis de exposição dos alunos de música com vista a um aumento da sua consciencialização do risco.

Martulus e a questão polimétrica

O presente trabalho foi realizado como parte integrante do mestrado em música da Escola Superior de Música de Lisboa (ESML), e procurou explorar a utilização de “novos ritmos” (Belling, 2010), sobretudo a polimetria em uma peça para piano e percussão intitulada de “Martulus”, com pequena influência de células rítmicas afro-brasileiras e composta durante o último semestre do mestrado. A polimétrica realiza-se na peça sobrepondo, em vários momentos, os diferentes instrumentos em compassos diferentes uns dos outros o que resulta no fato de as barras de compassos por vezes não serem simétricas e o primeiro tempo do compasso acontecer em vários momentos diferentes, os instrumentos que utilizam duas claves, como o piano e a marimba, puderam utilizar às vezes de compassos diferentes em cada clave de forma sobreposta. A peça termina com o compasso de 0/8 e sem barras de compasso, o 8 do denominador faz alusão as colcheias que passa a ser a única forma de guia para os instrumentistas e ausência de primeiro tempo deixando a música suspensa sem acentos implícitos. A peça foi composta para 7 instrumentistas e 7 instrumentos; piano, marimba, tímpano, bumbo grande, caixa, congas, bongôs, e da forma como foi escrita um mesmo percussionista não pode tocar mais do que um instrumento.

Automatic cymbal classification

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Informática

Promoção da saúde oral: uma experiência de prevenção de cárie num concelho rural

Resumo: A cárie dentária, um problema que tem atingido populações em grande parte do mundo, é a doença de maior prevalência da cavidade oral, gerando graves consequências económicas e sociais. Esta doença tem sido estudada ao longo do tempo em diferentes países com o emprego de diversos índices, geralmente para o estudo da sua prevalência, a avaliação de medidas preventivas e o adequado planeamento das acções e serviços de saúde oral. O objectivo deste Projecto foi determinar se a escovagem quando realizada na escola com pasta fluoretada, e supervisionada pelos professores, duas vezes por dia, seria ou não eficaz na diminuição das populações microbianas de Streptococcus mutans e Lactobacillus e na consequente diminuição da incidência de cárie dentária. Material e métodos: Foram seleccionadas todas as crianças (universo = 178), com idades compreendidas entre os 5, 6 e 7 anos, residentes no Concelho de Aljustrel e a frequentar o pré-escolar e o primeiro ciclo do ensino básico oficial. Foi realizada a escovagem bi-diária com pasta fluoretada a 500 ppm F-, na escola, segundo o método de Bass modificado, supervisionado pelos professores titulares de turma, que tiveram formação da técnica de escovagem utilizada. Durante os 3 anos de estudo foram realizadas 6 observações dentárias e recolhas salivares para contagem de Streptococcus mutans e Lactobacillus e avaliação da capacidade tampão da saliva. Resultados: O grupo de estudo no início da intervenção apresentava valores dos índices de cárie dentária mais elevados do que os do grupo de controlo (mais 0,109 no CPO-S, 0,0749 no CPO-D, 1,505 no cpo-s e 0,831 no cpo-d), porém sem diferenças de significância estatística. A análise estatística dos resultados não veio confirmar este pressuposto uma vez que o grupo de estudo apresentou um aumento percentual ligeiramente maior do índice CPO-D (12,5%) do que o grupo de controlo (11,6%). Para além deste aspecto, ao contrário do que seria de esperar, não foi possível detectar nenhuma diferença estatisticamente significativa em nenhum dos índices de cárie dentária (cpo-s, cpo-d, CPO-S e CPO-D) entre o grupo de estudo e grupo de controlo entre a 1ª e última observação.Ainda que os resultados do estudo aqui apresentado tenham ficado aquém do esperado, deveria ser efectuada a escovagem diária na escola, uma vez por dia, com pasta fluoretada a 1000 ppm F-, atendendo a que esta medida contribui para a promoção da saúde e prevenção da doença e é facilitadora da construção de estilos de vida saudáveis.-------ABSTRACT: Dental caries, a problem that has affected populations worldwide, is one of the most prevalent diseases of the oral cavity, causing severe economic and social consequences. This disease has been studied over time in different countries with the use of various indices, usually for the knowledge of its prevalence, evaluation of preventive measures and appropriate planning of actions and oral services. The aim of this study was to determine whether toothbrushing when performed in schools, with fluoride toothpaste, and supervised by teachers twice a day, was effective in reducing microbial populations of Streptococcus mutans and Lactobacillus with consequent reduction in the incidence of dental caries. Material and Methods: All children aged 5, 6, and 7 years, from Aljustrel County, attending official pre-school and first cycle of basic educatio were selected. Toothbrushing was performed twice a day with toothpaste with 500 ppm F-,in the school, according to the modified Bass method, supervised by professors in the class, who were trained in the brushing technique used. During the study period were performed 6 observations of the dental status, and were also collected saliva for the count of Streptococcus mutans and Lactobacillus, and assessment of buffering capacity of saliva. Results: The study group at the beginning of the intervention had higher values of dental caries than the control group (more than 0,109 in DMF-S, 0, 0749 in DMF, dmf-s 1,505 and 0,831 in dmf-t) although without statistical significance. The expected results were not confirmed, since the study group had a slightly higher percentage increase of the DMF-T (12,5%) than the control group (11,6%). Apart from that, contrary to what one would expect, we could not detect any statistical significant difference in any of the indices of dental caries (dmf-s, dmf-t and DMF-S, DMF-T) between the study and the control group in all study periods. Although the study results were not has expected, toothbrushing should be performed daily at school, once a day with fluoride toothpaste with 1000 ppm F-, since this measure contributes to health promotion and disease prevention and encourages healthy lifestyles.

Analysis of the interaction of polycyclic aromatic compounds in a model organism: integration of genotoxic and histopathological effects

Due to their toxicity, especially their carcinogenic potential, polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) became priority pollutants in biomonitoring programmes and environmental policy, such as the European Water Framework Directive. The model substances tested in this study, namely benzo[b]fluoranthene (B[b]F), considered potentially carcinogenic to humans and an effector carcinogenic PAH to wildlife, and phenanthrene (Phe), deemed a non-carcinogenic PAH, are common PAHs in coastal waters, owning distinct properties reflected in different, albeit overlapping, mechanisms of toxicity. Still, as for similar PAHs, their interaction effects remain largely unknown. In order to study the genotoxic effects of caused by the interaction of carcinogenic and non-carcinogenic PAHs, and their relation to histopathological alterations, juvenile sea basses, Dicentrarchus labrax, a highly ecologically- and economically-relevant marine fish, were injected with different doses (5 and 10 μg.g-1 fish ww) of the two PAHs, isolated or in mixture, and incubated for 48 h. Individuals injected with B[b]F and the PAH mixture exhibited higher clastogenic/aneugenic effects and DNA strand breakage in blood cells, determined through the erythrocytic nuclear abnormalities (ENA) and Comet assays, respectively. Also, hepatic histopathological alterations were found in all animals, especially those injected with B[b]F and the PAH mixture, relating especially to inflammation. Still, Phe also exhibited genotoxic effects in sea bass, especially in higher doses, revealing a very significant acute effect that was accordant with the Microtox test performed undergone in parallel. Overall, sea bass was sensitive to B[b]F (a higher molecular weight PAH), likely due to efficient bioactivation of the pollutant (yielding genotoxic metabolites and reactive oxygen species), when compared to Phe, the latter revealing a more significant acute effect. The results indicate no significant additive effect between the substances, under the current experimental conditions. The present study highlights the importance of understanding PAH interactions in aquatic organisms, since they are usually present in the aquatic environment in complex mixtures.

Leprosy and pregnancy in the State of Para: an epidemiological perspective

Introduction A few older publications describe leprosy associated with pregnancy, a situation that has been linked to leprosy exacerbation. This study aimed to describe the detection rate of this association in the State of Pará by county and Integration Region (IR) from 2007 to 2009 via an analysis of sociodemographic, epidemiological and operational indices. Methods This was a descriptive study using information generated by the SINAN. The Detection Coefficient of the Leprosy and Pregnancy Association (DCLP) epidemiological index was constructed to help interpret the endemicity parameters. The disease was considered hyperendemic when greater than two cases per 10,000 inhabitants were identified. Results During the study period, 149 associations were detected, with 14 hyperendemic counties: seven in 2007, five in 2008 and two in 2009. The Carajás Integrated Region displayed the highest DCLP index in the period. Eldorado dos Carajás had the single highest DCLP index (5.7/10,000 inhabitants, 2008), whereas the DCLP index in Conceição do Araguaia was very high in all three years. However, most counties displayed low or medium DCLP indices. The annual averages were 0.31 DCLP (2007), bass; 0.30 (2008), bass and 0.19 (2009), bass. The average DCLP index was 0.26, which is considered low. Three clusters of medium endemicity were identified by the average DCLP in the study period. Conclusions The analyses indicated that the surveillance program is still unsatisfactory in Pará. The interpretation of the endemicity parameters enabled qualitative and quantitative analyses to determine the epidemiological panorama of this association. The identification of high endemicity requires further clarification.

Las dificultades en el cambio generacional en la dirección de PYMES familiares de la ciudad de Córdoba y su relación con el estilo de liderazgo y la valoración de competencias directivas por parte de dueños y/o gerentes de primera línea.

La administración estratégica está dominada por enfoques que consideran que el capital intelectual y el capital humano son fuente de ventaja competitiva (Brooking, 1996; Storey, 2007). Nuestro enfoque son competencias como activo intangible capaz de generar una ventaja competitiva sostenible en el tiempo. Estudiamos competencias directivas siguiendo el modelo del IESE (Abad Guerrero y Castillo Clavero, 2004). Los estudios previos tienden a enfocarse en grandes empresas; pero Larry Greiner (1998) había señalado que las prácticas de dirección que funcionan bien en una etapa de una empresa pueden desatar una crisis en otra. Por eso nos enfocamos en pymes, atendiendo a la gestión de implementación de sistemas ERP para la formalización de la gestión; al respecto, los líderes y sus diversas mezclas de competencias son un factor fundamental (Kroemmergard y Rose, 2002). En Argentina el 70% de las pymes son familiares (Davis, 2011). Mundialmente apenas el 8% de los negocios de familia alcanzan la tercera generación (Gallo, 1998; Barbeito y otros, 2004; Thornton, 2005; Kertész y otros, 2006; Müller, 2008); los trabajos sobre sucesión y relaciones familiares son los más publicados (Basco Rodrigo, et al., 2006). Para Fernández (2000) el fracaso de muchas pymes puede relacionarse con el estilo de liderazgo. El liderazgo es un tema de interés en la teoría y práctica administrativa actual (Hersey, Blanchard y Johnson, 2001; Storey, 2004; Robbins, 2004; Bass y Riggio, 2006, Yukl, 2008). Interesa el desafío que implica la dirección de empresas con diversas generaciones (García Lombardía, Stein y Pin, 2008). Observamos necesaria una investigación multidimensional que articule: estilo de liderazgo y valoración de competencias directivas por parte de dueños y/o gerentes de primera línea, con relación a las dificultades en la gestión del cambio generacional en la dirección de pymes familiares, atendiendo a las etapas de crecimiento de estas empresas y la aplicación de las TICs a la formalización de la gestión. Nuestra conjetura: las dificultades en la gestión del cambio generacional en la dirección de pymes familiares de la ciudad de Córdoba estarían relacionadas con el estilo de liderazgo y la valoración de competencias directivas intratégicas y de eficacia personal por parte de dueños y/o gerentes de primera línea de esas empresas. Planificamos una investigación de campo, no experimental, de dos etapas: exploratoria y asociativa; con diseño de investigación transaccional.

Estudi de casos pel control de síntesi d’instruments musicals virtuals mitjançant la veu cantada

Report for the scientific sojourn carried out at the Music Technology Area (Sound Processing and Control Lab), Faculty of Music, McGill University, Montreal, Canada, from October to December 2005.The aim of this research is to study the singing voice for controlling virtual musical instrument synthesis. It includes analysis and synthesis algorithms based on spectral audio processing. After digitalising the acoustic voice signal in the computer, a number of expressive descriptors of the singer are extracted. This process is achieved synchronously, thus all the nuance of the singer performance have been tracked. In a second stage, the extracted parameters are mapped to a sound synthesizer, the so-called digital musical instruments. In order achieve it, several tests with music students of the Faculty of Music, McGill University have been developed. These experiments have contributed to evaluate the system and to derive new control strategies to integrate: clarinet synthesis, bass guitar, visual representation of voice signals.

Violence domestique: guide pratique. Améliorer la prise en charge des femmes concernées

[Table des matières] Généralités sur la violence domestique: Définition de la violence domestique, Prise en charge: possibilités et limites, Dépistage de la violence domestique, Signes et symptômes évoquant un contexte de violence domestique &. La situation spécifique des femmes migrantes. - Documentation: Marche à suivre: check-list, Consentement, Constat médical en cas de violence domestique, Examen physique, Attestation. - Annexes: Bases légales, Gynécologie des enfants et adolescentes, Caisse maladie et éléments financiers, Coordonnées des centres spécialisés, Centres cantonaux d'aide aux victimes d'infraction (Centres LAVI), Littérature et liens. - Suppléments: Marche à suivre: check-list, Spécimens de constat médical [Editorial (extrait)] Le groupe de travail «Abus sexuels au cabinet médical» - constitué voici quelques années par la Société Suisse de Gynécologie et d'Obstétrique - s'est vu chargé par le président de la société d'élaborer un guide pratique pour aborder la violence domestique. En Suisse, des études d'envergure montrent qu'une femme sur quatre au cours de sa vie et une femme sur dix durant les !" derniers mois sont confrontées à la violence. Ces études révèlent un lien étroit entre de nombreux problèmes de santé et le fait de subir de la violence conjugale. La moitié des femmes touchées présentent des problèmes de santé physiques et deux tiers des problèmes de santé psychiques ou des troubles d'ordre psychosomatiques. Et ce sont ces problèmes qui amèneront les femmes à consulter leur médecin. Le groupe de travail poursuit l'objectif d'améliorer la prise en charge des femmes concernées par la violence. En effet, aussi longtemps que la cause réelle des symptômes et des plaintes, à savoir le fait de vivre dans un contexte de violence, n'est pas dépistée, aucune mesure thérapeutique ne pourra avoir d'impact durable sur la santé de la patiente. Les femmes concernées par la violence domestique s'adressent de préférence à leur médecin. De ce fait, les gynécologues, au sein de leur cabinet et dans les cliniques, vont entrer en contact avec ces femmes. Il est donc important que chacun dispose des connaissances nécessaires à leur prise en charge.

Systems biology of plants : from intraspecific genome variation to computational morphodynamics

Recently, the introduction of second generation sequencing and further advance-ments in confocal microscopy have enabled system-level studies for the functional characterization of genes. The degree of complexity intrinsic to these approaches needs the development of bioinformatics methodologies and computational models for extracting meaningful biological knowledge from the enormous amount of experi¬mental data which is continuously generated. This PhD thesis presents several novel bioinformatics methods and computational models to address specific biological questions in Plant Biology by using the plant Arabidopsis thaliana as a model system. First, a spatio-temporal qualitative analysis of quantitative transcript and protein profiles is applied to show the role of the BREVIS RADIX (BRX) protein in the auxin- cytokinin crosstalk for root meristem growth. Core of this PhD work is the functional characterization of the interplay between the BRX protein and the plant hormone auxin in the root meristem by using a computational model based on experimental evidence. Hyphotesis generated by the modelled to the discovery of a differential endocytosis pattern in the root meristem that splits the auxin transcriptional response via the plasma membrane to nucleus partitioning of BRX. This positional information system creates an auxin transcriptional pattern that deviates from the canonical auxin response and is necessary to sustain the expression of a subset of BRX-dependent auxin-responsive genes to drive root meristem growth. In the second part of this PhD thesis, we characterized the genome-wide impact of large scale deletions on four divergent Arabidopsis natural strains, through the integration of Ultra-High Throughput Sequencing data with data from genomic hybridizations on tiling arrays. Analysis of the identified deletions revealed a considerable portion of protein coding genes affected and supported a history of genomic rearrangements shaped by evolution. In the last part of the thesis, we showed that VIP3 gene in Arabidopsis has an evo-lutionary conserved role in the 3' to 5' mRNA degradation machinery, by applying a novel approach for the analysis of mRNA-Seq data from random-primed mRNA. Altogether, this PhD research contains major advancements in the study of natural genomic variation in plants and in the application of computational morphodynamics models for the functional characterization of biological pathways essential for the plant. - Récemment, l'introduction du séquençage de seconde génération et les avancées dans la microscopie confocale ont permis des études à l'échelle des différents systèmes cellulaires pour la caractérisation fonctionnelle de gènes. Le degrés de complexité intrinsèque à ces approches ont requis le développement de méthodologies bioinformatiques et de modèles mathématiques afin d'extraire de la masse de données expérimentale générée, des information biologiques significatives. Ce doctorat présente à la fois des méthodes bioinformatiques originales et des modèles mathématiques pour répondre à certaines questions spécifiques de Biologie Végétale en utilisant la plante Arabidopsis thaliana comme modèle. Premièrement, une analyse qualitative spatio-temporelle de profiles quantitatifs de transcripts et de protéines est utilisée pour montrer le rôle de la protéine BREVIS RADIX (BRX) dans le dialogue entre l'auxine et les cytokinines, des phytohormones, dans la croissance du méristème racinaire. Le noyau de ce travail de thèse est la caractérisation fonctionnelle de l'interaction entre la protéine BRX et la phytohormone auxine dans le méristème de la racine en utilisant des modèles informatiques basés sur des preuves expérimentales. Les hypothèses produites par le modèle ont mené à la découverte d'un schéma différentiel d'endocytose dans le méristème racinaire qui divise la réponse transcriptionnelle à l'auxine par le partitionnement de BRX de la membrane plasmique au noyau de la cellule. Cette information positionnelle crée une réponse transcriptionnelle à l'auxine qui dévie de la réponse canonique à l'auxine et est nécessaire pour soutenir l'expression d'un sous ensemble de gènes répondant à l'auxine et dépendant de BRX pour conduire la croissance du méristème. Dans la seconde partie de cette thèse de doctorat, nous avons caractérisé l'impact sur l'ensemble du génome des délétions à grande échelle sur quatre souches divergentes naturelles d'Arabidopsis, à travers l'intégration du séquençage à ultra-haut-débit avec l'hybridation génomique sur puces ADN. L'analyse des délétions identifiées a révélé qu'une proportion considérable de gènes codant était affectée, supportant l'idée d'un historique de réarrangement génomique modelé durant l'évolution. Dans la dernière partie de cette thèse, nous avons montré que le gène VÏP3 dans Arabidopsis a conservé un rôle évolutif dans la machinerie de dégradation des ARNm dans le sens 3' à 5', en appliquant une nouvelle approche pour l'analyse des données de séquençage d'ARNm issue de transcripts amplifiés aléatoirement. Dans son ensemble, cette recherche de doctorat contient des avancées majeures dans l'étude des variations génomiques naturelles des plantes et dans l'application de modèles morphodynamiques informatiques pour la caractérisation de réseaux biologiques essentiels à la plante. - Le développement des plantes est écrit dans leurs codes génétiques. Pour comprendre comment les plantes sont capables de s'adapter aux changements environnementaux, il est essentiel d'étudier comment leurs gènes gouvernent leur formation. Plus nous essayons de comprendre le fonctionnement d'une plante, plus nous réalisons la complexité des mécanismes biologiques, à tel point que l'utilisation d'outils et de modèles mathématiques devient indispensable. Dans ce travail, avec l'utilisation de la plante modèle Arabidopsis thalicinci nous avons résolu des problèmes biologiques spécifiques à travers le développement et l'application de méthodes informatiques concrètes. Dans un premier temps, nous avons investigué comment le gène BREVIS RADIX (BRX) régule le développement de la racine en contrôlant la réponse à deux hormones : l'auxine et la cytokinine. Nous avons employé une analyse statistique sur des mesures quantitatives de transcripts et de produits de gènes afin de démontrer que BRX joue un rôle antagonisant dans le dialogue entre ces deux hormones. Lorsque ce-dialogue moléculaire est perturbé, la racine primaire voit sa longueur dramatiquement réduite. Pour comprendre comment BRX répond à l'auxine, nous avons développé un modèle informatique basé sur des résultats expérimentaux. Les simulations successives ont mené à la découverte d'un signal positionnel qui contrôle la réponse de la racine à l'auxine par la régulation du mouvement intracellulaire de BRX. Dans la seconde partie de cette thèse, nous avons analysé le génome entier de quatre souches naturelles d'Arabidopsis et nous avons trouvé qu'une grande partie de leurs gènes étaient manquant par rapport à la souche de référence. Ce résultat indique que l'historique des modifications génomiques conduites par l'évolution détermine une disponibilité différentielle des gènes fonctionnels dans ces plantes. Dans la dernière partie de ce travail, nous avons analysé les données du transcriptome de la plante où le gène VIP3 était non fonctionnel. Ceci nous a permis de découvrir le rôle double de VIP3 dans la régulation de l'initiation de la transcription et dans la dégradation des transcripts. Ce rôle double n'avait jusqu'alors été démontrée que chez l'homme. Ce travail de doctorat supporte le développement et l'application de méthodologies informatiques comme outils inestimables pour résoudre la complexité des problèmes biologiques dans la recherche végétale. L'intégration de la biologie végétale et l'informatique est devenue de plus en plus importante pour l'avancée de nos connaissances sur le fonctionnement et le développement des plantes.

Treeline and climate change : analyzing and modeling patterns and shifts in the Swiss Alps

Summary: Global warming has led to an average earth surface temperature increase of about 0.7 °C in the 20th century, according to the 2007 IPCC report. In Switzerland, the temperature increase in the same period was even higher: 1.3 °C in the Northern Alps anal 1.7 °C in the Southern Alps. The impacts of this warming on ecosystems aspecially on climatically sensitive systems like the treeline ecotone -are already visible today. Alpine treeline species show increased growth rates, more establishment of young trees in forest gaps is observed in many locations and treelines are migrating upwards. With the forecasted warming, this globally visible phenomenon is expected to continue. This PhD thesis aimed to develop a set of methods and models to investigate current and future climatic treeline positions and treeline shifts in the Swiss Alps in a spatial context. The focus was therefore on: 1) the quantification of current treeline dynamics and its potential causes, 2) the evaluation and improvement of temperaturebased treeline indicators and 3) the spatial analysis and projection of past, current and future climatic treeline positions and their respective elevational shifts. The methods used involved a combination of field temperature measurements, statistical modeling and spatial modeling in a geographical information system. To determine treeline shifts and assign the respective drivers, neighborhood relationships between forest patches were analyzed using moving window algorithms. Time series regression modeling was used in the development of an air-to-soil temperature transfer model to calculate thermal treeline indicators. The indicators were then applied spatially to delineate the climatic treeline, based on interpolated temperature data. Observation of recent forest dynamics in the Swiss treeline ecotone showed that changes were mainly due to forest in-growth, but also partly to upward attitudinal shifts. The recent reduction in agricultural land-use was found to be the dominant driver of these changes. Climate-driven changes were identified only at the uppermost limits of the treeline ecotone. Seasonal mean temperature indicators were found to be the best for predicting climatic treelines. Applying dynamic seasonal delimitations and the air-to-soil temperature transfer model improved the indicators' applicability for spatial modeling. Reproducing the climatic treelines of the past 45 years revealed regionally different attitudinal shifts, the largest being located near the highest mountain mass. Modeling climatic treelines based on two IPCC climate warming scenarios predicted major shifts in treeline altitude. However, the currently-observed treeline is not expected to reach this limit easily, due to lagged reaction, possible climate feedback effects and other limiting factors. Résumé: Selon le rapport 2007 de l'IPCC, le réchauffement global a induit une augmentation de la température terrestre de 0.7 °C en moyenne au cours du 20e siècle. En Suisse, l'augmentation durant la même période a été plus importante: 1.3 °C dans les Alpes du nord et 1.7 °C dans les Alpes du sud. Les impacts de ce réchauffement sur les écosystèmes - en particuliers les systèmes sensibles comme l'écotone de la limite des arbres - sont déjà visibles aujourd'hui. Les espèces de la limite alpine des forêts ont des taux de croissance plus forts, on observe en de nombreux endroits un accroissement du nombre de jeunes arbres s'établissant dans les trouées et la limite des arbres migre vers le haut. Compte tenu du réchauffement prévu, on s'attend à ce que ce phénomène, visible globalement, persiste. Cette thèse de doctorat visait à développer un jeu de méthodes et de modèles pour étudier dans un contexte spatial la position présente et future de la limite climatique des arbres, ainsi que ses déplacements, au sein des Alpes suisses. L'étude s'est donc focalisée sur: 1) la quantification de la dynamique actuelle de la limite des arbres et ses causes potentielles, 2) l'évaluation et l'amélioration des indicateurs, basés sur la température, pour la limite des arbres et 3) l'analyse spatiale et la projection de la position climatique passée, présente et future de la limite des arbres et des déplacements altitudinaux de cette position. Les méthodes utilisées sont une combinaison de mesures de température sur le terrain, de modélisation statistique et de la modélisation spatiale à l'aide d'un système d'information géographique. Les relations de voisinage entre parcelles de forêt ont été analysées à l'aide d'algorithmes utilisant des fenêtres mobiles, afin de mesurer les déplacements de la limite des arbres et déterminer leurs causes. Un modèle de transfert de température air-sol, basé sur les modèles de régression sur séries temporelles, a été développé pour calculer des indicateurs thermiques de la limite des arbres. Les indicateurs ont ensuite été appliqués spatialement pour délimiter la limite climatique des arbres, sur la base de données de températures interpolées. L'observation de la dynamique forestière récente dans l'écotone de la limite des arbres en Suisse a montré que les changements étaient principalement dus à la fermeture des trouées, mais aussi en partie à des déplacements vers des altitudes plus élevées. Il a été montré que la récente déprise agricole était la cause principale de ces changements. Des changements dus au climat n'ont été identifiés qu'aux limites supérieures de l'écotone de la limite des arbres. Les indicateurs de température moyenne saisonnière se sont avérés le mieux convenir pour prédire la limite climatique des arbres. L'application de limites dynamiques saisonnières et du modèle de transfert de température air-sol a amélioré l'applicabilité des indicateurs pour la modélisation spatiale. La reproduction des limites climatiques des arbres durant ces 45 dernières années a mis en évidence des changements d'altitude différents selon les régions, les plus importants étant situés près du plus haut massif montagneux. La modélisation des limites climatiques des arbres d'après deux scénarios de réchauffement climatique de l'IPCC a prédit des changements majeurs de l'altitude de la limite des arbres. Toutefois, l'on ne s'attend pas à ce que la limite des arbres actuellement observée atteigne cette limite facilement, en raison du délai de réaction, d'effets rétroactifs du climat et d'autres facteurs limitants.

Role of genetic and social factors in modulating the efficiency of division of labour in social insects

Summary : Division of labour is one of the most fascinating aspects of social insects. The efficient allocation of individuals to a multitude of different tasks requires a dynamic adjustment in response to the demands of a changing environment. A considerable number of theoretical models have focussed on identifying the mechanisms allowing colonies to perform efficient task allocation. The large majority of these models are built on the observation that individuals in a colony vary in their propensity (response threshold) to perform different tasks. Since individuals with a low threshold for a given task stimulus are more likely to perform that task than individuals with a high threshold, infra-colony variation in individual thresholds results in colony division of labour. These theoretical models suggest that variation in individual thresholds is affected by the within-colony genetic diversity. However, the models have not considered the genetic architecture underlying the individual response thresholds. This is important because a better understanding of division of labour requires determining how genotypic variation relates to differences in infra-colony response threshold distributions. In this thesis, we investigated the combined influence on task allocation efficiency of both, the within-colony genetic variability (stemming from variation in the number of matings by queens) and the number of genes underlying the response thresholds. We used an agent-based simulator to model a situation where workers in a colony had to perform either a regulatory task (where the amount of a given food item in the colony had to be maintained within predefined bounds) or a foraging task (where the quantity of a second type of food item collected had to be the highest possible). The performance of colonies was a function of workers being able to perform both tasks efficiently. To study the effect of within-colony genetic diversity, we compared the performance of colonies with queens mated with varying number of males. On the other hand, the influence of genetic architecture was investigated by varying the number of loci underlying the response threshold of the foraging and regulatory tasks. Artificial evolution was used to evolve the allelic values underlying the tasks thresholds. The results revealed that multiple matings always translated into higher colony performance, whatever the number of loci encoding the thresholds of the regulatory and foraging tasks. However, the beneficial effect of additional matings was particularly important when the genetic architecture of queens comprised one or few genes for the foraging task's threshold. By contrast, higher number of genes encoding the foraging task reduced colony performance with the detrimental effect being stronger when queens had mated with several males. Finally, the number of genes determining the threshold for the regulatory task only had a minor but incremental effect on colony performance. Overall, our numerical experiments indicate the importance of considering the effects of queen mating frequency, genetic architecture underlying task thresholds and the type of task performed when investigating the factors regulating the efficiency of division of labour in social insects. In this thesis we also investigate the task allocation efficiency of response threshold models and compare them with neural networks. While response threshold models are widely used amongst theoretical biologists interested in division of labour in social insects, our simulation reveals that they perform poorly compared to a neural network model. A major shortcoming of response thresholds is that they fail at one of the most crucial requirement of division of labour, the ability of individuals in a colony to efficiently switch between tasks under varying environmental conditions. Moreover, the intrinsic properties of the threshold models are that they lead to a large proportion of idle workers. Our results highlight these limitations of the response threshold models and provide an adequate substitute. Altogether, the experiments presented in this thesis provide novel contributions to the understanding of how division of labour in social insects is influenced by queen mating frequency and genetic architecture underlying worker task thresholds. Moreover, the thesis also provides a novel model of the mechanisms underlying worker task allocation that maybe more generally applicable than the widely used response threshold models. Resumé : La répartition du travail est l'un des aspects les plus fascinants des insectes vivant en société. Une allocation efficace de la multitude de différentes tâches entre individus demande un ajustement dynamique afin de répondre aux exigences d'un environnement en constant changement. Un nombre considérable de modèles théoriques se sont attachés à identifier les mécanismes permettant aux colonies d'effectuer une allocation efficace des tâches. La grande majorité des ces modèles sont basés sur le constat que les individus d'une même colonie diffèrent dans leur propension (inclination à répondre) à effectuer différentes tâches. Etant donné que les individus possédant un faible seuil de réponse à un stimulus associé à une tâche donnée sont plus disposés à effectuer cette dernière que les individus possédant un seuil élevé, les différences de seuils parmi les individus vivant au sein d'une même colonie mènent à une certaine répartition du travail. Ces modèles théoriques suggèrent que la variation des seuils des individus est affectée par la diversité génétique propre à la colonie. Cependant, ces modèles ne considèrent pas la structure génétique qui est à la base des seuils de réponse individuels. Ceci est très important car une meilleure compréhension de la répartition du travail requière de déterminer de quelle manière les variations génotypiques sont associées aux différentes distributions de seuils de réponse à l'intérieur d'une même colonie. Dans le cadre de cette thèse, nous étudions l'influence combinée de la variabilité génétique d'une colonie (qui prend son origine dans la variation du nombre d'accouplements des reines) avec le nombre de gènes supportant les seuils de réponse, vis-à-vis de la performance de l'allocation des tâches. Nous avons utilisé un simulateur basé sur des agents pour modéliser une situation où les travailleurs d'une colonie devaient accomplir une tâche de régulation (1a quantité d'une nourriture donnée doit être maintenue à l'intérieur d'un certain intervalle) ou une tâche de recherche de nourriture (la quantité d'une certaine nourriture doit être accumulée autant que possible). Dans ce contexte, 'efficacité des colonies tient en partie des travailleurs qui sont capable d'effectuer les deux tâches de manière efficace. Pour étudier l'effet de la diversité génétique d'une colonie, nous comparons l'efficacité des colonies possédant des reines qui s'accouplent avec un nombre variant de mâles. D'autre part, l'influence de la structure génétique a été étudiée en variant le nombre de loci à la base du seuil de réponse des deux tâches de régulation et de recherche de nourriture. Une évolution artificielle a été réalisée pour évoluer les valeurs alléliques qui sont à l'origine de ces seuils de réponse. Les résultats ont révélé que de nombreux accouplements se traduisaient toujours en une plus grande performance de la colonie, quelque soit le nombre de loci encodant les seuils des tâches de régulation et de recherche de nourriture. Cependant, les effets bénéfiques d'accouplements additionnels ont été particulièrement important lorsque la structure génétique des reines comprenait un ou quelques gènes pour le seuil de réponse pour la tâche de recherche de nourriture. D'autre part, un nombre plus élevé de gènes encodant la tâche de recherche de nourriture a diminué la performance de la colonie avec un effet nuisible d'autant plus fort lorsque les reines s'accouplent avec plusieurs mâles. Finalement, le nombre de gènes déterminant le seuil pour la tâche de régulation eu seulement un effet mineur mais incrémental sur la performance de la colonie. Pour conclure, nos expériences numériques révèlent l'importance de considérer les effets associés à la fréquence d'accouplement des reines, à la structure génétique qui est à l'origine des seuils de réponse pour les tâches ainsi qu'au type de tâche effectué au moment d'étudier les facteurs qui régulent l'efficacité de la répartition du travail chez les insectes vivant en communauté. Dans cette thèse, nous étudions l'efficacité de l'allocation des tâches des modèles prenant en compte des seuils de réponses, et les comparons à des réseaux de neurones. Alors que les modèles basés sur des seuils de réponse sont couramment utilisés parmi les biologistes intéressés par la répartition des tâches chez les insectes vivant en société, notre simulation montre qu'ils se révèlent peu efficace comparé à un modèle faisant usage de réseaux de neurones. Un point faible majeur des seuils de réponse est qu'ils échouent sur un point crucial nécessaire à la répartition des tâches, la capacité des individus d'une colonie à commuter efficacement entre des tâches soumises à des conditions environnementales changeantes. De plus, les propriétés intrinsèques des modèles basés sur l'utilisation de seuils conduisent à de larges populations de travailleurs inactifs. Nos résultats mettent en évidence les limites de ces modèles basés sur l'utilisation de seuils et fournissent un substitut adéquat. Ensemble, les expériences présentées dans cette thèse fournissent de nouvelles contributions pour comprendre comment la répartition du travail chez les insectes vivant en société est influencée par la fréquence d'accouplements des reines ainsi que par la structure génétique qui est à l'origine, pour un travailleur, du seuil de réponse pour une tâche. De plus, cette thèse fournit également un nouveau modèle décrivant les mécanismes qui sont à l'origine de l'allocation des tâches entre travailleurs, mécanismes qui peuvent être appliqué de manière plus générale que ceux couramment utilisés et basés sur des seuils de réponse.

TwHistory : Sharing History Using Twitter

In light of the fact that several studies indicate that students can benefit from deeper understandings of the processes by which historical accounts are constructed, history educators have increasingly been focused on finding ways to teach students how to read and reason about events in the same manner as professional historians (Wineburg, 2001; Spoehr & Spoehr, 1994; Hynd, Holschuh, & Hubbard, 2004; Wiley & Voss, 1996). One possible resource for supporting this development may come out of emerging web-based technologies. New technologies and increased access to historical records and artifacts posted the Internet may be precisely the tools that can help students (Bass, Rosenzweig, & Mason, 1999). Given the right context, we believe it is possible to combine such resources and tools to create an environment for students that could strengthen their abilities to read and reason about historical events. Moreover, we believe that social media, specifically, microblogging (Nardi, Schiano, Gumbrecht, & Swartz, 2004) could play a key role.