Combining classification techniques to define topo-climatic landscapes

Landscape classification tackles issues related to the representation and analysis of continuous and variable ecological data. In this study, a methodology is created in order to define topo-climatic landscapes (TCL) in the north-west of Catalonia (north-east of the Iberian Peninsula). TCLs relate the ecological behaviour of a landscape in terms of topography, physiognomy and climate, which compound the main drivers of an ecosystem. Selected variables are derived from different sources such as remote sensing and climatic atlas. The proposed methodology combines unsupervised interative cluster classification with a supervised fuzzy classification. As a result, 28 TCLs have been found for the study area which may be differentiated in terms of vegetation physiognomy and vegetation altitudinal range type. Furthermore a hierarchy among TCLs is set, enabling the merging of clusters and allowing for changes of scale. Through the topo-climatic landscape map, managers may identify patches with similar environmental conditions and asses at the same time the uncertainty involved.

Neotropical Monogenoidea. 23. Two new species of Gyrodactylus (Gyrodactylidae) from a Cichlid and an Erythrinid fish of Southeastern Brazil

Two new species of Gyrodactylus Nordmann, 1832 (Platyhelminthes, Monogenoidea) are described from fishes collected from southeastern Brazil. Gyrodactylus geophagensis n. sp. was collected from the body surface of the "cará", Geophagus brasiliensis (Quoy and Gaimard, 1824) (Cichlidae), from the Rio da Guarda, state of Rio de Janeiro; its major diagnostic features are the morphology of the anchor with a short, truncate superficial root and the shape of the hooks - with a long, delicate shaft. Gyrodactylus trairae n. sp. parasitizes the body surface of the "traíra", Hoplias aff. malabaricus (Bloch, 1794) (Erythrinidae), from the rio Guandu, state of Rio de Janeiro and can be easily differentiated from other species of the genus by having a thin, dorsal bridge, connecting the superficial bar with the spathulated shield. These are the first species of Gyrodactylus formally reported from Brazil. Presently, 26 species of Gyrodactylidae are known from freshwater fishes in the neotropical region; a list of these species is provided.

On a New Species of Hysterothylacium (Nematoda: Anisakidae) from Cauque mauleanum (Pisces: Atherinidae) by Brightfield and Scanning Electron Microscopy

Hysterothylacium geschei n. sp. (Nematoda, Anisakidae) is described from the intestine of Cauque mauleanum (Steindachner) (Pisces: Atherinidae) from Lake Panguipulli (39º43'S; 72º13'W), Chile. Eleven (78.6%) out of 14 fish were infected, with a mean intensity (range) of 14.4 (1-55) worms. The new species can be differentiated from the two previously described species of freshwater fishes from South America by the presence of lateral alae, the number of caudal papillae, and the length of the spicules, oesophagus, intestinal caecum, distance vulva-anterior extremity and the length ratio intestinal caecum: ventricular appendix. From the fishes examined in Lake Panguipulli, including the introduced salmonid species Oncorhynchus mykiss (Walbaum) and the authochthonous species Basilichthys australis Eigenmann (Atherinidae) and Percichthys trucha (Valenciennes) (Percichthyidae), only one specimen of P. trucha was found parasitized by a third-stage larva of this species.

Impacte de la variabilitat climàtica ràpida de l'últim període glacial sobre la vegetació del sud-est de Nord Amèrica

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a UMR-CNRS - Géologie et Océanographie, França, entre 2007 i 2009. Els canvis climàtics ràpids de l’últim període glacial (cicles Dansgaard/Oeschger i Heinrich Stadials-HS), han estat documentats en testimonis marins, de gel i dipòsits continentals, generalment de l’hemisferi nord. Mentre que la majoria dels estudis paleoclimàtics i paleoceanogràfics de l’Atlàntic Nord sobre l’últim període glacial s’han centrat en la part nord i est, les latituds mitjanes de la part occidental han estat menys estudiades. Particularment, els canvis de la vegetació de l’est de Nord Amèrica durant l’últim glacial es coneixen molt poc degut a la manca de seqüències pol.líniques llargues en aquesta regió. Només dues seqüències de pol.len del llac Tulane (Florida) mostren canvis de la vegetació significatius i interessants durant l’últim glacial, que suggereixen HS càlids i humits, que contrasta amb el que s’observa a l’altre costat de l’Atlàntic Nord. El treball realitzat al UMR-CNRS 5805 EPOC, Université Bordeaux 1, EPHE, des del 23 d’abril 2007 al 22 d’abril 2009, gràcies a la beca Beatriu de Pinós, implica una reconstrucció a alta resolució dels canvis de la vegetació a partir de l’anàlisi d’un testimoni marí, localitzat a l’oest de l’Atlàntic Nord subtropical (MD99-2203, 34º58’N, 75º12’W), durant l’Estadi Isotòpic Marí 3 (MIS 3). Les dades pal.linològiques del testimoni mostren una alternança entre Picea i Quercus. En general, les associacions pol.líniques indiquen que les variacions de la vegetació segueixen un patró bosc boreal/temperat durant l’últim glacial. El model d’edat preliminar basat en edats radiomètriques suggereix un augment del bosc temperat acompanyat d’una reducció del boreal entre el H4 i el H3. La comparació amb registres pol.línics marins d’alta resolució de la regió est subtropical, a latituds similars, mostren, per primer cop, que els canvis en les formacions forestals associats als canvis climàtics ràpids de l’últim glacial van ser menys intensos al sud-est de Nord Amèrica que a la Península Ibèrica.

Quantificació de l'error comès pels models de níxol ecològic al predir la distribució d'especies generalistes

Report for the scientific sojourn carried out at the University of California at Berkeley, from September to December 2007. Environmental niche modelling (ENM) techniques are powerful tools to predict species potential distributions. In the last ten years, a plethora of novel methodological approaches and modelling techniques have been developed. During three months, I stayed at the University of California, Berkeley, working under the supervision of Dr. David R. Vieites. The aim of our work was to quantify the error committed by these techniques, but also to test how an increase in the sample size affects the resultant predictions. Using MaxEnt software we generated distribution predictive maps, from different sample sizes, of the Eurasian quail (Coturnix coturnix) in the Iberian Peninsula. The quail is a generalist species from a climatic point of view, but an habitat specialist. The resultant distribution maps were compared with the real distribution of the species. This distribution was obtained from recent bird atlases from Spain and Portugal. Results show that ENM techniques can have important errors when predicting the species distribution of generalist species. Moreover, an increase of sample size is not necessary related with a better performance of the models. We conclude that a deep knowledge of the species’ biology and the variables affecting their distribution is crucial for an optimal modelling. The lack of this knowledge can induce to wrong conclusions.

Regional variation in sex ratios and sex allocation in androdioecious Mercurialis annua.

In androdioecious metapopulations, where males co-occur with hermaphrodites, the absence of males from certain populations or regions may be explained by locally high selfing rates, high hermaphrodite outcross siring success (e.g. due to high pollen production by hermaphrodites), or to stochastic processes (e.g. the failure of males to invade populations or regions following colonization or range expansion by hermaphrodites). In the Iberian Peninsula and Morocco, the presence of males with hermaphrodites in the wind-pollinated androdioecious plant Mercurialis annua (Euphorbiaceae) varies both among populations within relatively small regions and among regions, with some regions lacking males from all populations. The species is known to have expanded its range into the Iberian Peninsula from a southern refugium. To account for variation in male presence in M. annua, we test the following hypotheses: (1) that males are absent in areas where plant densities are lower, because selfing rates should be correspondingly higher; (2) that males are absent in areas where hermaphrodites produce more pollen; and (3) that males are absent in areas where there is an elevated proportion of populations in which plant density and hermaphrodite pollen production disfavour their invasion. We found support for predictions two and three in Morocco (the putative Pleistocene refugium for M. annua) but no support for any hypothesis in Iberia (the expanded range). Our results are partially consistent with a hypothesis of sex-allocation equilibrium for populations in Morocco; in Iberia, the absence of males from large geographical regions is more consistent with a model of sex-ratio evolution in a metapopulation with recurrent population turnover. Our study points to the role of both frequency-dependent selection and contingencies imposed by colonization during range expansions and in metapopulations.

Construcció i explotació d'un magatzem de dades de planificació hidrològica

El projecte que constitueix la base de aquest TFC, consisteix en la construcció d'un magatzem de dades, com a eina de treball, per als tècnics de la Confederació Hidrogràfica Nord-Est (CHNE), que és l'entitat encarregada de la gestió de l'aigua i infraestructures hidràuliques del nord-est de la península ibèrica. Aquest magatzem ha de permetre automatitzar la recollida de la informació provinent de fulls Excel i explotar aquesta informació amb eines de Business Intelligence adients.

Capillostrongyloides arapaimae sp. n. (Nematoda: Capillariidae), a new intestinal parasite of the arapaima Arapaima gigas from the Brazilian Amazon

A new nematode species, Capillostrongyloides arapaimae sp. n., is described from the intestine and pyloric caeca of the arapaima, Arapaima gigas (Schinz), from the Mexiana Island, Amazon river delta, Brazil. It is characterized mainly by the length of the spicule (779-1,800 µm), the large size of the body (males and gravid females 9.39-21.25 and 13.54-27.70 mm long, respectively) and by the markedly broad caudal lateral lobes in the male. It is the third species of genus Capillostrongyloides reported to parasitize Neotropical freshwater fishes.

Camallanus tridentatus (Drasche) (Nematoda: Camallanidae): new taxonomically important morphological data

Camallanus tridentatus is redescribed on the basis of the examination of specimens obtained from the stomach, caeca and intestine of the naturally infected arapaima Arapaima gigas (Schinz) from the Mexiana Island, Amazon River Delta, Brazil. Data on the surface morphology of adults inferred from confocal laser scanning and scanning electron microscopical observations are also provided. The study revealed some taxonomically important, previously unreported morphological features in this species, such as the presence of the poorly sclerotized left spicule and deirids. C. tridentatus distinctly differs from other congeneric species parasitizing freshwater fishes in South America mainly in the structure of the buccal capsule and the female caudal end. C. maculatus Martins, Garcia, Piazza and Ghiraldelli is considered a junior synonymm of Camallanus cotti Fujita.

Spinitectus osorioi (Nematoda: Cystidicolidae) in the Mexican endemic fish Atherinella alvarezi (Atherinopsidae) from the Atlantic River drainage system in Chiapas, Southern Mexico

Specimens of Spinitectus osorioi Choudhury and Pérez-Ponce de León, an intestinal nematode species previously considered to be specific to Chirostoma spp and endemic to some lakes in the Pacific drainage in Michoacán, were collected from the freshwater fish Atherinella alvarezi (Díaz-Pardo) (Atherinopsidae) of the Michol River near Palenque, Chiapas, Southern Mexico, which belongs to the Atlantic drainage system. Studies using light and scanning electron microscopy revealed some taxonomically important, previously unreported or erroneously reported features of S. osorioi, such as the location of the vulva, the actual number and distribution of postanal papillae and phasmids and the presence of a short median cuticular ridge anterior to the cloacal opening (in addition to two long subventral ridges). The recorded somewhat shorter spicules (420-465 and 105-111 μm) and mostly smaller eggs (33-36 × 18-20 μm) as compared to the original species description may be due to a different type of host, geographical region or generally smaller body measurements of these specimens. These biometrical differences are considered to be within the limits of the intraspecific variability of S. osorioi. A key to species of Spinitectus parasitizing freshwater fishes in Mexico is provided.

Influència del clima en la fenologia de la floració de Globularia alypum: anàlisi a partir de mostres d'herbari

Globularia alypum és un arbust termòfil típic de la regió oest del Mediterrani. Aquest nanofaneròfit té un patró de floració molt ampli. Les poblacions primerenques floreixen des del Juliol fins al Desembre i les poblacions tardanes des del Gener fins a l’Abril. L’objectiu del projecte és esbrinar quins factors climàtics determinen la fenologia de la floració de l’espècie a partir de mostres d’herbari i conèixer l’abast geogràfic d’ambdós patrons de floració a la península Ibèrica i França. També l’estudi d’altres característiques fenològiques en relació amb el clima: els braquiblasts i les espigues de capítols. Els plecs d’herbari han estat georeferenciats per ser utilitzats en un entorn SIG junt amb les dades del clima i s’ha realitzat una anàlisi estadística. El resultats mostren que les poblacions primerenques creixen majoritàriament en zones costaneres mentre que les tardanes ho fan en zones continentals. Les poblacions primerenques creixen en àrees on les temperatures (mitjana, mínima, màxima i mínima del mes més fred) són més altes que les tardanes per l’efecte temperador del mar. Al analitzar totes les poblacions, el nombre de mesos des de la transició floral es correlaciona negativament amb la temperatura mínima mensual i la temperatura mitjana mensual en tots els mesos, mentre que amb la temperatura màxima mensual entre Octubre i Abril. Al estudiar sols les poblacions tardanes les correlacions són similars, però no en les primerenques on no se’n troba cap. Les correlacions entre el nombre de mesos des de la transició floral i les variables climàtiques anuals són iguals, a més de trobar-se una correlació negativa amb la temperatura mínima del mes més fred i l’índex tèrmic, i positiva amb l’índex de continentalitat. No s’ha trobat cap diferència en presència de braquiblasts segons la població, però sí en les espigues de capítols, essent més freqüents en les poblacions primerenques. Es suggereix que la temperatura és un factor més determinant per a les poblacions tardanes, mentre que es desconeix si és la precipitació en les primerenques. Tampoc es té coneixement sobre si les diferències entre els dos patrons són genètiques o fenotípiques i quin mecanisme possibilita el desenvolupament de braquiblasts i espigues de capítols.

Proxies de temperatura i pluviositat per a la reconstrucció climàtica a la Península Ibèrica

Amb la finalitat d’avaluar els lípids alquilats com a proxies de precipitació i temperatura a la Península Ibèrica, s’han analitzat 23 mostres de sòls de diferents punts del territori espanyol. L’estudi d’aquests biomarcadors cuticulars s’ha fet a través de la identificació i quantificació del seu contingut a les mostres, el càlcul de diversos paràmetres com l’índex de preferència de carboni (CPI), la longitud mitjana de cadena (ACL) o la pèrdua de matèria orgànica per ignició (LOI), i la recerca de correlacions estadístiques entre les variables climàtiques dels punts de mostreig i els resultats obtinguts. Aquests conclouen amb el fet de que els lípids alquilats són útils com a biomarcadors cuticulars de plantes superiors i tenen un potencial significatiu com a proxies de precipitació a la Península Ibèrica.

El efecto de los cambios climáticos y procesos geológicos en la génesis de la biodiversidad del mediterráneo occidental: el caso de los géneros de arañas Harpactocrates SIMON, 1914y Parachtes ALICATA, 1964

El objetivo principal de mi tesis doctoral es identificar y entender los procesos que determinan la enorme riqueza de seres vivos que existe en el Mediterráneo. Para conseguir los objetivos planteados he utilizado como modelo de estudio los géneros de arañas Parachtes y Harpactocrates endémicas del mediterráneo occidental. Los resultados obtenidos hasta el momento se basan en la información que nos proporcionan las datos moleculares a través de una aproximación filogenética, de inferencia de tiempos de divergencia y de genética de poblaciones. Algunas de las conclusiones a las que he llegado son: (1) la secuencia de formación de las especies que componen el género Parachtes y sus edades asociadas sigue la secuencia geocronológica de formación de la cuenca mediterránea occidental, (2) las especies del género Harpactocrates de los Alpes provienen de una colonización desde la Península Ibérica, (3) las edades de divergencia entre las especies de éste género preceden a las glaciaciones, lo que rechaza la hipótesis de especiación pleistocénica (4) el patrón filogeográfico obtenido para la especie pirenaica Harpactocrates ravastellus sugieren que los cambios climáticos pleistocénicos modelaron la estructura poblacional de la especie, identificándose refugios glaciares, (5) el patrón filogeográfico obtenido para las 3 especies del Sistema Central (H. gredensis, H. globifer y H. gurdus) muestra una marcada estructura poblacional, con tiempos de divergencia que datan alrededor de las épocas del Plio-Pleistoceno, sugiriendo la existencia de varios refugios dentro del Sistema Central.

Variació del nivell del mar a la Península Ibèrica durant l'últim segle

Segons l'IPCC en valor mitjà mundial del nivell del mar augmenta a raó de 3.1 ± 0.7 mm·a-1. Aquest estudi ha calculat que a la Península Ibèrica, en nivell mitjà del mar ha augmentat a raó de 3.01 ± 0.45 mm·a-1, per tant, a un ritme similar del valor mundial. No obstant, es mostra un comportament diferent entre el conjunt Atlàntic - Cantàbric i el Mediterrani, que podria ser explicat pel efecte baromètric invertit i l'expansió tèrmica. En l'últim període estudiat, 1997-2009, les tendències mostren un augment dels ritmes de pujada en totes les zones amb resultats estadísticament significatius. En un futur, es preveu que en el conjunt de la Península Ibèrica el nivell mitjà del mar augmenti per a l'any 2050, 104 ± 30 mm i per a l'any 2100, 174 ± 60 mm. Aquest fet podria tenir un impacte important sobre les costes ibèriques, i per tant, catalanes.