Influence of foam/glass-epoxy interface on the macroscopic compressive failure features

The effect on the macroscopic compressive failure features of introduction of two flexible foam layers, either together at mid-region or separately at two locations that are away from the midregion, into a glass-epoxy (G-E) system is studied in this work. In this experimental approach an attempt to look at the possible influence the foam/G-E interface region has on the way the materials respond to compressive loading is made by involving an analyses of macrofractographic features. While foam-free samples fail by extensive ear formation and separation nearer to the mid-region, the foam bearing ones display pronounced interface separation. The positioning of the foam sheet(s) has a bearing on the failure features.

Worker piping triggers hissing for coordinated colony defence in the dwarf honeybee Apis florea

Defending a large social insect colony containing several thousands of workers requires the simultaneous action of many individuals. Ideally this action involves communication between the workers, enabling coordinated action and a fast response. The Asian dwarf honeybee, Apis florea, is a small honeybee with an open nesting habit and a comparatively small colony size, features that leave them particularly exposed to predators. We describe here a novel defence response of these bees in which the emission of an initial warning signal from one individual (“piping”) is followed 0.3 to 0.7 seconds later by a general response from a large number of bees (“hissing”). Piping is audible to the human ear, with a fundamental frequency of 384 ± 31Hz and lasting for 0.82 ± 0.35 seconds. Hissing is a broad band, noisy signal, clearly audible to the human observer and produced by slight but visible movements of the bees' wings. Hissing begins in individuals close to the piping bee, spreads rapidly to neighbours and results in an impressive coordinated crescendo occasionally involving the entire colony. Piping and hissing are accompanied by a marked decrease, or even cessation, of worker activities such as forager dancing and departures from the colony. We show that whereas hissing of the colony can be elicited without piping, the sequential and correlated piping and hissing response is specific to the presence of potential predators close to the colony. We suggest that the combined audio-visual effect of the hissing might deter small predators, while the cessation of flight activity could decrease the risk of predation by birds and insects which prey selectively on flying bees.

Subdiffusion in hair bundle dynamics: The role of protein conformational fluctuations

The detection of sound signals in vertebrates involves a complex network of different mechano-sensory elements in the inner ear. An especially important element in this network is the hair bundle, an antenna-like array of stereocilia containing gated ion channels that operate under the control of one or more adaptation motors. Deflections of the hair bundle by sound vibrations or thermal fluctuations transiently open the ion channels, allowing the flow of ions through them, and producing an electrical signal in the process, eventually causing the sensation of hearing. Recent high frequency (0.1-10 kHz) measurements by Kozlov et al. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 109, 2896 (2012)] of the power spectrum and the mean square displacement of the thermal fluctuations of the hair bundle suggest that in this regime the dynamics of the hair bundle are subdiffusive. This finding has been explained in terms of the simple Brownian motion of a filament connecting neighboring stereocilia (the tip link), which is modeled as a viscoelastic spring. In the present paper, the diffusive anomalies of the hair bundle are ascribed to tip link fluctuations that evolve by fractional Brownian motion, which originates in fractional Gaussian noise and is characterized by a power law memory. The predictions of this model for the power spectrum of the hair bundle and its mean square displacement are consistent with the experimental data and the known properties of the tip link. (C) 2012 American Institute of Physics. http://dx.doi.org/10.1063/1.4768902]

Functions for rice RFL in vegetative axillary meristem specification and outgrowth

Roles for the transcription factor RFL in rice axillary meristem development were studied. Its regulatory effects on LAX1, CUC1, and OsPIN3 reveal its functions in axillary meristem specification and outgrowth.Axillary meristems (AMs) are secondary shoot meristems whose outgrowth determines plant architecture. In rice, AMs form tillers, and tillering mutants reveal an interplay between transcription factors and the phytohormones auxin and strigolactone as some factors that underpin this developmental process. Previous studies showed that knockdown of the transcription factor gene RFL reduced tillering and caused a very large decrease in panicle branching. Here, the relationship between RFL, AM initiation, and outgrowth was examined. We show that RFL promotes AM specification through its effects on LAX1 and CUC genes, as their expression was modulated on RFL knockdown, on induction of RFL:GR fusion protein, and by a repressive RFL-EAR fusion protein. Further, we report reduced expression of auxin transporter genes OsPIN1 and OsPIN3 in the culm of RFL knockdown transgenic plants. Additionally, subtle change in the spatial pattern of IR4 DR5:GFP auxin reporter was observed, which hints at compromised auxin transport on RFL knockdown. The relationship between RFL, strigolactone signalling, and bud outgrowth was studied by transcript analyses and by the tillering phenotype of transgenic plants knocked down for both RFL and D3. These data suggest indirect RFL-strigolactone links that may affect tillering. Further, we show expression modulation of the auxin transporter gene OsPIN3 upon RFL:GR protein induction and by the repressive RFL-EAR protein. These modified forms of RFL had only indirect effects on OsPIN1. Together, we have found that RFL regulates the LAX1 and CUC genes during AM specification, and positively influences the outgrowth of AMs though its effects on auxin transport.

Time-Instant Sampling Based Encoding of Time-Varying Acoustic Spectrum

The inner ear has been shown to characterize an acoustic stimuli by transducing fluid motion in the inner ear to mechanical bending of stereocilia on the inner hair cells (IHCs). The excitation motion/energy transferred to an IHC is dependent on the frequency spectrum of the acoustic stimuli, and the spatial location of the IHC along the length of the basilar membrane (BM). Subsequently, the afferent auditory nerve fiber (ANF) bundle samples the encoded waveform in the IHCs by synapsing with them. In this work we focus on sampling of information by afferent ANFs from the IHCs, and show computationally that sampling at specific time instants is sufficient for decoding of time-varying acoustic spectrum embedded in the acoustic stimuli. The approach is based on sampling the signal at its zero-crossings and higher-order derivative zero-crossings. We show results of the approach on time-varying acoustic spectrum estimation from cricket call signal recording. The framework gives a time-domain and non-spatial processing perspective to auditory signal processing. The approach works on the full band signal, and is devoid of modeling any bandpass filtering mimicking the BM action. Instead, we motivate the approach from the perspective of event-triggered sampling by afferent ANFs on the stimuli encoded in the IHCs. Though the approach gives acoustic spectrum estimation but it is shallow on its complete understanding for plausible bio-mechanical replication with current mammalian auditory mechanics insights.

Efeitos do controle da jaqueira, Artocarpus heterophyllus L., sobre a comunidade de pequenos mamíferos e a rede de dispersão de sementes na Ilha Grande, RJ

Atualmente observa-se uma expressiva perda de biodiversidade global resultante de atividades antrópicas, sendo a introdução de espécies exóticas uma das mais impactantes. A jaqueira Artocarpus heterophyllus é uma espécie exótica introduzida no Brasil durante o período colonial, sendo considerada invasora em diversas localidades. Na Mata Atlântica invade áreas de mata aberta e de borda, habitualmente associadas a ambientes antrópicos. Na Ilha Grande é encontrada em grande abundância em decorrência do histórico de ocupação humana. Para compreender como a mastofauna responde a presença da jaqueira, o Laboratório de Ecologia de Mamíferos da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ) vem desenvolvendo um estudo ao longo de seis anos nos arredores da Vila Dois Rios, localizada na face oceânica da Ilha Grande. A partir dos resultados prévios iniciou-se uma segunda etapa do estudo no mesmo local que buscou avaliar diferentes métodos de controle das jaqueiras. O presente estudo é uma continuação direta desses dois trabalhos anteriores e teve como objetivo acompanhar as respostas da comunidade de pequenos mamíferos no período imediatamente posterior ao controle. Durante 18 meses foram amostradas bimestralmente 18 grades, 10 aonde foi efetuado o controle das jaqueiras e 8 aonde não foi constatada a presença desta árvore. Em cada grade foram colocadas 11 armadilhas de captura viva sendo banana a isca utilizada. Os mamíferos capturados foram medidos e suas fezes coletadas. A quantidade de jacas em cada área também foi anotada bimensalmente. As fezes foram analisadas em laboratório e as sementes encontradas identificadas. Os resultados obtidos indicam que a influência de A. heterophyllus sobre a estrutura da comunidade de pequenos mamíferos foi menor após o tratamento de controle. A única espécie que parece ainda responder a abundância de jaqueiras é o roedor Trinomys dimidiatus, que apresentou densidades mais elevadas nas áreas em tratamento, porém mais próximas a resultados obtidos para espécies congêneres em áreas pouco antropizadas. Utilizando uma abordagem de redes complexas observamos que, embora T. dimidiatus seja a espécie mais abundante em termos de número de indivíduos, o gambá Didelphis aurita parece ser a espécie de mamífero mais importante para dispersão de sementes nativas, aparecendo como espécie com maior número de conexões com espécies de sementes nas redes contruídas para as áreas sem jaqueiras e com jaqueiras antes e após o tratamento. Finalmente, a partir dos dados obtidos criamos um modelo matemático para a população de T. dimidiatus dos arredores da Vila Dois Rios, baseado em um crescimento logístico. Os resultados do modelo proposto se mostraram correlacionados com os dados de abundância reais, de modo que ele parece ser um simulador adequado da população local.

四川地区出土古玻璃的质子激发X荧光分析

abstract {Proton induced X-ray emission (PIXE) technique is an effective method for the chemical composition analysis of ancient glass samples without destruction. Chemical composition of the ancient glass samples dated from the Warring States Period (770-476 B.C.) to the Six Dynasties Period (220-589 A.D.), which were unearthed in Sichuan area, was quantitatively determined by the PIXE technique. The results show that the glass Bi (disc) and the glass eye beads of the Warring States Period all belong to the PbO-BaO-SiO₂ system. According to the composition and shape, we infer that these glass Bi and eye beads were made in China. Whereas, the chemical compositions of the glass ear pendants and beads of the Six Dynasties Period are varied, including K₂O-CaO-SiO₂, K₂O-SiO₂ and other glass systems. Based on the obtained results and those from literatures, some questions related to the technical propagation of the ancient Chinese glass are discussed.}

Consumo alimentar e prevalência de inadequação de ingestão de nutrientes entre gestantes, lactantes e mulheres em idade reprodutiva do Brasil

A gravidez e a lactação aumentam as necessidades nutricionais. O objetivo deste estudo foi comparar a ingestão alimentar e a prevalência de inadequação de ingestão de nutrientes entre gestantes, lactantes, mulheres em idade reprodutiva. Dois dias de registros alimentares de 322 gestantes e 751 lactantes foram comparados com 6837 mulheres não gestantes e não lactantes entre 19 a 40 anos de idade, a partir de uma amostra representativa a nível nacional. A prevalência de inadequação de ingestão de nutrientes foi estimada pelo método National Cancer Institute usando a necessidade média estimada (EAR) como ponto de corte, exceto para o sódio em que o nível de ingestão tolerável (UL) foi utilizado. Gestantes, lactantes e mulheres em idade reprodutiva não diferiram em relação ao consumo médio de 18 grupos de alimentos, exceto o arroz, que foi mais consumido pelas lactantes. A prevalência de inadequação de nutrientes em gestantes foi maior em relação às mulheres em idade reprodutiva para a vitamina B6 (59% versus 33%). Entre as lactantes prevalência foi maior para a vitamina A (95% versus 72%), vitamina C (56% versus 37%), vitamina B6 (75% vs 33%), e zinco (64% versus 20%). A porcentagem da ingestão de sódio acima do valor máximo tolerável foi superior a 70% entre as mulheres estudadas. A ingestão inadequada é muito freqüente entre todas as mulheres e aumenta durante a gravidez e lactação.

Ingestão de nutrientes segundo variáveis demográficas e socioeconômicas em adultos brasileiros: Inquérito Nacional de Alimentação - Brasil, 2008-2009

A tese descreve a ingestão de nutrientes segundo variáveis demográficas e socioeconômicas em adultos brasileiros, com base nos dados da primeira avaliação nacional do consumo alimentar individual, o Inquérito Nacional de Alimentação (INA), realizado entre 2008 e 2009. Um total de 34.003 indivíduos com pelo menos 10 anos de idade participaram do estudo. O presente estudo incluiu 21.003 indivíduos adultos, de 20 a 59 anos de idade, com exceção das mulheres gestantes e lactantes (n=1.065). O consumo alimentar individual foi estimado utilizando dois dias de registros alimentares não consecutivos. O consumo usual de nutrientes foi estimado pelo método do National Cancer Institute que permitiu a correção da variabilidade intraindividual. As prevalências de ingestão inadequada de nutrientes foram estimadas segundo o sexo e faixas etárias utilizando o método da necessidade média estimada como ponte de corte. A inadequação de sódio foi avaliada pelo consumo acima do nível de ingestão máximo tolerável. Os resultados são apresentados na forma de dois artigos. No primeiro artigo, estimaram-se as prevalências de inadequação segundo as cinco grandes regiões (Norte, Nordeste, Sudeste, Sul e Centro-Oeste) e a situação do domicílio (urbano e rural). Observaram-se prevalências de inadequação maiores ou iguais a 70% para cálcio entre os homens e magnésio, vitamina A, sódio em ambos os sexos. Prevalências maiores ou iguais a 90% foram encontradas para cálcio entre as mulheres e vitaminas D e E em ambos os sexos. No geral, os grupos com maior risco de inadequação de micronutrientes foram as mulheres e os que residem na área rural e na região Nordeste. No segundo artigo, estimaram-se as prevalências de inadequação do consumo segundo renda e escolaridade. A renda foi caracterizada pela renda mensal familiar per capita e a escolaridade definida pelo número de anos completos de estudo. Ambas variáveis foram categorizadas em quartis. Modelos de regressão linear simples e mutuamente ajustados foram estimados para verificar a associação independente entre o consumo de nutrientes e as variáveis socioeconômicas. Foram testadas as interações entre renda e escolaridade. Verificou-se que a inadequação da maioria dos nutrientes diminuiu com o aumento da renda e escolaridade; porém, o consumo excessivo de gordura saturada e o baixo consumo de fibra aumentaram com ambas variáveis. Grande parte dos nutrientes foi independentemente associada à renda e escolaridade, contudo, o consumo de ferro, vitamina B12 e sódio entre mulheres foi associado somente com a educação. Observou-se interação entre renda e escolaridade na associação com o consumo de sódio em homens, fósforo em mulheres e cálcio em ambos os sexos. Os achados indicam que melhorar a educação é um passo importante na melhoria do consumo de nutrientes no Brasil, além da necessidade de formulação de estratégias econômicas que permitam que indivíduos de baixa renda adotem uma dieta saudável. Nossos resultados mostram também um grande desafio das ações de saúde pública na área de nutrição, com importantes inadequações de consumo em toda população adulta brasileira e particularmente em grupos populacionais e regiões mais vulneráveis do país.

Estudo da resposta celular e apresentação antigênica dos fibrócitos na infecção por Leishmania (Leishmania) amazonensis

Os fibrócitos foram inicialmente identificados pelo seu recrutamento rápido para os tecidos lesionados e por atuar diretamente na resposta imune através do reconhecimento, apresentação antigênica e produção de citocinas e quimiocinas. Segundo Grab (2004) fibrócitos podem participar da resposta imune na leishmaniaose e por isso no presente estudo propomos analisar a resposta celular e apresentação antigênica dos fibrócitos na infecção por L. (L.) amazonensis. Para os experimentos in vivo camundongos C57BL/6 e knockout para o receptor TLR-2 foram inoculados na derme auricular com 105 formas promastigotas de L. (L.) amazonensis e 1, 7, 15 dias após a infecção as regiões de inóculo e os linfonodos foram retirados e processados para citometria de fluxo. Para os experimentos in vitro fibrócitos foram obtidos de mononucleares do sangue periférico de camundongos C57BL/6. Os fibrócitos foram avaliados quanto às suas características morfológicas e fenotípicas, infecção, expressão de MHC-II/B7-1/B7-2 e ativação de linfócitos T CD4+. As análises na região de inóculo mostraram o aumento no percentual de fibrócito na derme de camundongos após 15 dias de infecção tanto em animais C57BL/6 quanto em animais KO TLR-2. Neste sítio, os fibrócitos produziram citocinas e expressaram MHC-II, B7-1 e B7-2 podendo participar da resposta imune. As análises no linfonodo mostraram a existência de um alto percentual de fibrócitos nos animais controle, contudo, após infecção este percentual foi reduzido. Após infecção verificamos que os fibrócitos de animais WT C57BL/6 foram capazes de produzir as citocinas IL-4, IL-10 e IFN- durante o primeiro dia. Entretanto, na ausência de TLR-2 os fibrócitos presentes no linfonodo produziram TNF-α e IFN- que podem estar relacionadas com a ativação celular e aumento da capacidade de apresentação antigênica destas células durante a infecção. No linfonodo verificamos que os fibrócitos podem participar da apresentação antigênica após a infecção por L. (L.) amazonensis. Contudo, nos linfonodos de animais WT C57BL/6 observamos a redução significativa no percentual destas células expressando MHC-II e B7-1, o que pode estar relacionada a presença do TLR-2. Nos ensaios in vitro fibrócitos de camundongos C57BL/6 apresentaram alta capacidade endocítica, eliminaram os parasitas nas primeiras 24 horas de infecção, expressaram MHC-II/B7-1/B7-2 e foram capazes de ativar linfócitos T CD4+. Com isso, nossos resultados sugerem que os fibrócitos podem atuar na resposta celular e na apresentação antigênica durante a infecção por L. (L.) amazonensis, contudo estas funções podem ser moduladas pela participação do TLR-2 e pelo microambiente onde estes se encontram.

O sagui-da-serra-escuro (Callithrix aurita) e os saguis invasores no Parque Nacional da Serra dos Órgãos, RJ, Brasil: distribuição espacial e estratégias de conservação

O sagui-da-serra-escuro (Callithrix aurita) (É.Geoffroy, 1812) é uma espécie endêmica da Mata Atlântica e ameaçada de extinção, considerada em perigo. Callithrix jacchus e C. penicillata são espécies invasoras no Estado do Rio de Janeiro, que competem com C. aurita pelos mesmos recursos, além de formarem híbridos. Nesse contexto, avaliamos a distribuição espacial das espécies de saguis (nativa e invasoras) no interior e entorno do Parque Nacional da Serra dos Órgãos (PARNASO), RJ, Brasil, através do método de playback, entrevistas, e a modelagem de ocupação e detecção. Além disso, comparamos os dados de distribuição atual com os registros de ocorrência anteriores a esse estudo. Os resultados mostraram que a população de saguis nativos e invasores presentes no interior no parque possuem probabilidade de ocupação (0,20 e 0,22), detecção (0,22 e 0,26) e abundância (12,65 e 13,68 grupos) semelhantes. A ocupação de C. aurita está relacionada às áreas do parque mais afastadas da estrada e com menor interferência humana, provavelmente pelo efeito da elevada altitude nessas regiões. Enquanto que a ocupação dos saguis invasores está relacionada à proximidade dos limites do parque e a maior interferência humana, tanto em maiores altitudes quanto em menores. Registramos o processo de hibridação entre saguis nativos e invasores, e a formação de grupos mistos entre eles, em diversos pontos da região de Petrópolis, inclusive no interior do parque, evidenciando as consequências do processo de invasão. Concluímos que a população de Callithrix aurita no PARNASO é pequena, restrita a uma única região do parque, e parte dela possui contato com grupos de saguis invasores, ou está bem próxima deles. As espécies de saguis invasores ocorrem em alguns locais no interior do parque e por todo o seu entorno. Portanto, há uma pressão dos saguis invasores em direção ao interior do PARNASO. Diante deste processo de extinção local de uma espécie endêmica, ameaçada de extinção, e com uma restrita distribuição geográfica, alertamos para a urgente necessidade de iniciar um eficiente programa de manejo das espécies de saguis invasores, juntamente com a reintrodução de grupos de Callithrix aurita.

Avaliação vestibular em indivíduos com cinetose

A cinetose tem elevada prevalência mundial, sendo mais frequente na infância e no sexo feminino, mas também pode acometer adultos. Resulta de um conflito vestíbulo-visual que incide durante a locomoção em diversos meios de transporte, como carro, ônibus, avião e barco. A forma mais dramática ocorre no transporte marítimo. Ocasiona náusea, vômito, sudorese, aumento da salivação, redução do apetite, hipotensão e mal-estar. Geralmente é produzida por estímulo vestibular, mas também pode ser induzida por estímulo visual. Tanto as acelerações lineares quanto angulares geram cinetose se persistirem por longo período em indivíduos susceptíveis. Recentemente ocorre maior interesse nessa afecção devido ao crescente uso de tecnologia de simulação de vôo e direção automobilística. O objetivo do estudo foi analisar as alterações vestibulares nos indivíduos adultos com cinetose. Trata-se de um estudo prospectivo, tipo série de casos. Os pacientes do ambulatório do Hospital Universitário Pedro Ernesto-UERJ foram avaliados através de anamnese geral e dirigida e exame fisico geral e otorrinolaringológico. Aqueles com histórico de doença otológica foram excluídos. Posteriormente realizaram audiometria e testes vestibulares com o registro gráfico dos nistagmos através da vectoeletronistagmografia. Nos resultados das provas calóricas encontramos 3,33% de pacientes com alteração de predomínio direcional, 6,67% com alteração de predomínio labiríntico, 3,33% com hiperreflexia esquerda, 3,33% com hiporreflexia direita e 3,33% com hiporreflexia esquerda. Encontrados algumas variações na análise dos movimentos sacádicos, nistagmo optocinético e rastreio pendular. Os resultados foram de encontro aos achados da literatura. Diante dos achados, foi observado que o exame otoneurológico com registro gráfico da cinetose mostrou-se muito importante para a avaliação dos pacientes com essa afecção. O estudo traz benefícios por contribuir para o melhor entendimento da cinetose e estimular novas pesquisas na área.

Wave digital filter model of the entire auditory periphery

A model of the auditory periphery assembled from analog network submodels of all the relevant anatomical structures is described. There is bidirectional coupling between networks representing the outer ear, middle ear and cochlea. A simple voltage source representation of the outer hair cells provides level-dependent basilar membrane curves. The networks are translated into efficient computational modules by means of wave digital filtering. A feedback unit regulates the average firing rate at the output of an inner hair cell module via a simplified modelling of the dynamics of the descending paths to the peripheral ear. This leads to a digital model of the entire auditory periphery with applications to both speech and hearing research.

Genetic diversity of Yunnan local pig breeds inferred from blood protein electrophoresis

Protein electrophoresis was used to examine the blood protein polymorphism in Yunnan local pig breeds, i.e., the Saba pig, Dahe pig, and Diannan small-ear pig breeds, Of 38 genetic loci surveyed 9 were found to be polymorphic. The percentage of polymorphic loci (P) varies from 0.1875 to 0.2121, and the mean individual heterozygosity (H) varies front 0.0712 to 0.1027 in three pig breeds. The results indicate that blood protein polymorphism in Yunnan pig breeds is high. Yunnan local pig breeds have a wealth of genetic diversity at the level of blood proteins.

Homologous feeder cells support undifferentiated growth and pluripotency in monkey embryonic stem cells

In the present study, five homologous feeder cell lines were developed for the culture and maintenance of rhesus monkey embryonic stem cells (rESCs). Monkey ear skin fibroblasts (MESFs), monkey oviductal fibroblasts (MOFs), monkey follicular granulosa fibroblast-like (MFG) cells, monkey follicular granulosa epithelium-like (MFGE) cells, and clonally derived fibroblasts from MESF (CMESFs) were established and compared with the ability of mouse embryonic fibroblasts (MEFs) to support rESC growth. MESF, MOF, MFG, and CMESF cells, but not MFGE cells, were as good as or better than MEFs in supporting undifferentiated growth while maintaining the differentiation potential of the rESCs. In an effort to understand the unique properties of supportive feeder cells, expression levels for a number of candidate genes were examined. MOF, MESF, and MEF cells highly expressed leukemia inhibitory factor, ciliary neurotrophic factor, basic fibroblast growth factor, stem cell factor, transforming growth factor PI, bone morphogenetic protein 4, and WNT3A, whereas WNT2, WNT4, and WNT5A were downregulated, compared with MFGE cells. Additionally, all monkey feeder cell lines expressed Dkk1 and LRP6, antagonists of the WNT signaling pathway, but not WNT1, WNT8B, or Dkk2. rESCs grown on homologous feeders maintained normal karyotypes, displayed the characteristics of ESCs, including morphology, alkaline phosphatase, Oct4, the cell surface markers stage-specific embryonic antigen (SSEA)-3, SSEA-4, tumor-related antigen (TRA)-1-60, and TRA-1-81, and formed cystic embryoid bodies in vitro that included differentiated cells representing the three major germ layers. These results indicate that the four homologous feeder cell lines can be used to support the undifferentiated growth and maintenance of pluripotency in rESCs.