Chemical composition of interstitial solutions from sediments of DSDP Legs 6-8, 11, 12, 14, 15, and 22

Through the Deep Sea Drilling Project samples of interstitial solutions of deeply buried marine sediments throughout the World Ocean have been obtained and analyzed. The studies have shown that in all but the most slowly deposited sediments pore fluids exhibit changes in composition upon burial. These changes can be grouped into a few consistent patterns that facilitate identification of the diagenetic reactions occurring in the sediments. Pelagic clays and slowly deposited (<1 cm/1000 yr) biogenic sediments are the only types that exhibit little evidence of reaction in the pore waters. In most biogenic sediments sea water undergoes considerable alteration. In sediments deposited at rates up to a few cm/1000 yr the changes chiefly involve gains of Ca(2+) and Sr(2+) and losses of Mg(2+) which balance the Ca(2+) enrichment. The Ca-Mg substitution may often reach 30 mM/kg while Sr(2+) may be enriched 15-fold over sea water. These changes reflect recrystallization of biogenic calcite and the substitution of Mg(2+) for Ca(2+) during this reaction. The Ca-Mg-carbonate formed is most likely a dolomitic phase. A related but more complex pattern is found in carbonate sediments deposited at somewhat greater rates. Ca(2+) and Sr(2+) enrichment is again characteristic, but Mg(2+) losses exceed Ca(2+) gains with the excess being balanced by SO4(post staggered 2-) losses. The data indicate that the reactions are similar to those noted above, except that the Ca(2+) released is not kept in solution but is precipitated by the HCO3(post staggered -) produced in SO4(post staggered 2-) reduction. In both these types of pore waters Na(+) is usually conservative, but K(+) depletions are frequent. In several partly consolidated sediment sections approaching igneous basement contact, very marked interstitial calcium enrichment has been found (to 5.5 g/kg). These phenomena are marked by pronounced depletion in Na(+), Si and CO2, and slight enhancement in Cl(-). The changes are attributed to exchange of Na(+) for Ca(2+) in silicate minerals forming from submarine weathering of igneous rocks such as basalts. Water is also consumed in these reactions, accounting for minor increases in total interstitial salinity. Terrigenous, organic-rich sediments deposited rapidly along continental margins also exhibit significant evidences of alteration. Microbial reactions involving organic matter lead to complete removal of SO4(post staggered 2-), strong HCO3(post staggered -) enrichment, formation of NH4(post staggered +), and methane synthesis from H2 and CO2 once SO4(post staggered 2-) is eliminated. K+ and often Na+ (slightly) are depleted in the interstitial waters. Ca(2+) depletion may occur owing to precipitation of CaCO3. In most cases interstitial Cl- remains relatively constant, but increases are noted over evaporitic strata, and decreases in interstitial Cl- are observed in some sediments adjacent to continents.

A large proportion of asymptomatic Plasmodium infections with low and sub-microscopic parasite densities in the low transmission setting of Temotu Province, Solomon Islands : challenges for malaria diagnostics in an elimination setting

Background Many countries are scaling up malaria interventions towards elimination. This transition changes demands on malaria diagnostics from diagnosing ill patients to detecting parasites in all carriers including asymptomatic infections and infections with low parasite densities. Detection methods suitable to local malaria epidemiology must be selected prior to transitioning a malaria control programme to elimination. A baseline malaria survey conducted in Temotu Province, Solomon Islands in late 2008, as the first step in a provincial malaria elimination programme, provided malaria epidemiology data and an opportunity to assess how well different diagnostic methods performed in this setting. Methods During the survey, 9,491 blood samples were collected and examined by microscopy for Plasmodium species and density, with a subset also examined by polymerase chain reaction (PCR) and rapid diagnostic tests (RDTs). The performances of these diagnostic methods were compared. Results A total of 256 samples were positive by microscopy, giving a point prevalence of 2.7%. The species distribution was 17.5% Plasmodium falciparum and 82.4% Plasmodium vivax. In this low transmission setting, only 17.8% of the P. falciparum and 2.9% of P. vivax infected subjects were febrile (≥38°C) at the time of the survey. A significant proportion of infections detected by microscopy, 40% and 65.6% for P. falciparum and P. vivax respectively, had parasite density below 100/μL. There was an age correlation for the proportion of parasite density below 100/μL for P. vivax infections, but not for P. falciparum infections. PCR detected substantially more infections than microscopy (point prevalence of 8.71%), indicating a large number of subjects had sub-microscopic parasitemia. The concordance between PCR and microscopy in detecting single species was greater for P. vivax (135/162) compared to P. falciparum (36/118). The malaria RDT detected the 12 microscopy and PCR positive P. falciparum, but failed to detect 12/13 microscopy and PCR positive P. vivax infections. Conclusion Asymptomatic malaria infections and infections with low and sub-microscopic parasite densities are highly prevalent in Temotu province where malaria transmission is low. This presents a challenge for elimination since the large proportion of the parasite reservoir will not be detected by standard active and passive case detection. Therefore effective mass screening and treatment campaigns will most likely need more sensitive assays such as a field deployable molecular based assay.

Efficient simulation of stochastic chemical kinetics with the Stochastic Bulirsch-Stoer extrapolation method

Background Biochemical systems with relatively low numbers of components must be simulated stochastically in order to capture their inherent noise. Although there has recently been considerable work on discrete stochastic solvers, there is still a need for numerical methods that are both fast and accurate. The Bulirsch-Stoer method is an established method for solving ordinary differential equations that possesses both of these qualities. Results In this paper, we present the Stochastic Bulirsch-Stoer method, a new numerical method for simulating discrete chemical reaction systems, inspired by its deterministic counterpart. It is able to achieve an excellent efficiency due to the fact that it is based on an approach with high deterministic order, allowing for larger stepsizes and leading to fast simulations. We compare it to the Euler τ-leap, as well as two more recent τ-leap methods, on a number of example problems, and find that as well as being very accurate, our method is the most robust, in terms of efficiency, of all the methods considered in this paper. The problems it is most suited for are those with increased populations that would be too slow to simulate using Gillespie’s stochastic simulation algorithm. For such problems, it is likely to achieve higher weak order in the moments. Conclusions The Stochastic Bulirsch-Stoer method is a novel stochastic solver that can be used for fast and accurate simulations. Crucially, compared to other similar methods, it better retains its high accuracy when the timesteps are increased. Thus the Stochastic Bulirsch-Stoer method is both computationally efficient and robust. These are key properties for any stochastic numerical method, as they must typically run many thousands of simulations.

Efecto del momento de fertilización, posición de la yema y sustratos en tres clones de quequisque (Xanthosoma sagittifolium (L) Schott) propagados a través de la técnica de reproducción acelerada de semillas

El presente estudio se realizó con el objetivo de determinar el efecto que ejercen la posición de la yema, el momento de fertilización y sustrato sobre la velocidad de brotación y el crecimiento de las plantas de los genotipos de quequisque (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott): Blanco (Bco), Masaya (My) y Nueva Guinea (NG) propagados a través de la técnica de reproducción acelerada de semillas - CRAS, además se pretendió contribuir en la definición de una metodología para la propagación rápida y masiva de plantas a través de esta técnica. Los estudios se llevaron a cabo en canteros con dimensiones de 4.75 m de largo por 1.3 m de ancho, con una capa de 5 cm de hormigón rojo y otra de 15 crn de arena y en bolsas de polietileno para vivero (0.91 kg). Se establecieron tres ensayos bifactoriales siguiendo el arreglo de diseños completos al azar (DCA): posición de la yema (hacia abajo y hacia arriba); momento de fertilización (sin fertilización -testigo-; con fertilizaciones a los 15 dds, 30 dds y 45 dds; a los 30 y 45 dds; y a los O, 15, 30 y 45 dds); y sustratos (arena, humus, suelo; 1:1 humus-suelo; 1:1:2 arena-humus-suelo). Se evaluaron las variables altura de planta (cm), grosor del pseudotallo (cm), número de hojas y área foliar (cm2 . A los datos numéricos de las variables se les realizó un análisis de varianza (ANDEVA). Las yemas colocadas hacia abajo registraron una velocidad de brotación estadísticamente superior (8.15 cm) a la registrada por las yemas colocadas hacia arriba (5.92 cm), independientemente del genotipo. El quequisque Bco, sin importar la posición de la yema, brotó más rápido (8.36 cm) que los otros genotipos; el genotipo My lo hizo más lentamente (5.16 cm). Los genotipos donde se fertilizó a los 30 y 45 dds obtuvieron resultados estadísticamente superiores en todas las variables (Bco 23.21, My 15.23 y NG 22.86 cm de altura). El testigo (sin fertilización) obtuvo los resultados más discretos (Bco 8.71, My 13.83 y NG 14.25 cm de altura). Ningún genotipo prevaleció en todas las variables evaluadas, sin embargo, el genotipo NG registró los resultados más sobresalientes. Las combinaciones más destacadas en las interacciones genotipo - fertilización fueron el clon Bco y NG fertilizadas a los 30 y 45 dds (23.21 y 22.86 cm de altura respectivamente); el testigo y la fertilización aplicada a los O, 15, 30 y 45 dds en combinación con los tres genotipos reportaron los resultados más bajos. Las plantas de los genotipos Bco (27.98 cm de altura) y My (25.65 cm de altura) desarrolladas en humus registraron valores estadísticamente superiores. En los sustratos arena (Bco 9.82 y My 11.59 cm de altura) y suelo (Bco 16.29 y My 3.20 cm de altura) se obtuvieron plantas con los valores más bajos en las variables evaluadas. En las interacciones, el genotipo Blanco reportó los mayores valores (altura 19.5 cm, grosor 1.13 cm y área foliar 122 cm 2 coincidiendo con los dos ensayos anteriores

Efecto de la sombra y fertilización sobre el crecimiento, estructura productiva, rendimiento y calidad del café (Coffea arabica) vr. Costa Rica 95

El ensayo se realizó en la Finca San Francisco, propiedad de Inversiones Generales S. A., ubicada en el km 39 ½ de la carretera San Marcos, Carazo, desde agosto del 2002 hasta junio del 2004, un estudio cuyo objetivo general fue evaluar tres sistemas de manejo del café sobre el crecimiento, estructura productiva, acumulación de biomasa y nitrógeno en la planta; producción y calidad del grano de café. El ensayo se estableció en tres franjas cuyos tratamientos correspondieron a: a) Café bajo sombra de madero negro (Glericidia sepium jacquin kunth ex walpers) y fertilización química, b) Café a plena explosión solar y fertilización química y c) Café bajo sombra sin fertilización. En cada parcela se seleccionaron 48 plantas de las cuales se tomaron 8 plantas en cada una de las 6 fechas para realizar las mediciones correspondientes. Una muestra de café oro por tratamiento de cada una de las cosechas de cada año fue tomada y enviada a laboratorio de CERCAFENIC de UNICAFE en Managua para determinar los aspectos físicos y organolépticos.Empleando el método destructivo se midió la biomasa y cantidad de Nitrógeno acumulado en laraíz, tallo, ramas, hojas y frutos de cada una de las 8 plantas seleccionadas por fecha. Las variables de crecimiento y rendimiento se presentan a través de figuras y la acumulación de biomasa en los diferentes componentes de la planta de café se explica de acuerdo a resultados de la prueba de t-stundent.Para los meses junio 2003, septiembre 2003, diciembre 2003, y junio 2004 el sistema café sombra con fertilizante obtuvo la mayor altura con 166, 170.25, 179.87 y 204 cm respectivamente mientras este mismo tratamiento en el mes de diciembre 2003 obtuvo el mayor diámetro con 4.87 cm, en septiembre y diciembre 2003 obtuvo una mayor proyección de copa con 2.63 y 2.46m, el mayor números de nudos totales lo obtuvo en diciembre 2003 con 42.50 el mayor número de ramas primarias totales se encontraron en diciembre 2003 con 74.87 y las terciarias totales en diciembre 2002 con 11.50, el mayor número de ramas terciarias productivas se encontraron en junio 2003 con 6, estas en el sistema café a pleno sol. En agosto del 2002 las plantas del sistema café sombra sin fertilizante presentaron la mayor biomasa de raíces con 21.75%; mayor contenido de nitrógeno en raíces con 19.73%; en hojas con 52.02% y en tallos con 8.71% el sistema café a pleno sol obtuvo la mayor biomasa del tallo con 18.87%, en septiembre 2003, el sistema a pleno sol obtuvo la mayor biomasa de raíces con 20.49% en cambio para el junio 2004 el mayor contenido de biomasa fue para el tallo en el sistema café sombra sin fertilizante con 27.63% y el mayor cantidad total de nitrógeno fue para las hojas en el sistema café sombra con fertilizante con 38.41%. El sistema de café sombra sin fertilizante obtuvo el mayor rendimiento en el 2002 con 438 kg oro ha–1 y el sistema a pleno sol obtuvo el mayor rendimiento en 2003 con 2952 kg oro ha–1 . La calidad 2003 fue buena en los tres sistemas pero la cosecha seis para los tres tratamientos presento una taza OK, tipo SHG y calidad como café lavado Matagalpa /Jinotega o estrictamente de altura.

同域分布两种兰科植物的传粉生物学及其防止同株异花授粉机制

兰科植物是被子植物中物种最丰富和最进化的类群之一，具有精巧、多样化的花部结构以及独特的吸引传粉者方式。开展兰科植物传粉生物学的研究对理解自然选择机制和异花授粉优势学说具有重要的理论意义。广西雅长兰科植物自然保护区是我国第一个以兰科植物命名的保护区，本文通过对保护区内同域分布的流苏贝母兰（Coelogyne fimbriata）和兔耳兰(Cymbidium lancifolium )传粉过程观察和繁殖成功等方面的研究，探讨兰科植物传粉机制和防止同株异花授粉的机制。同时结合传粉生物学研究的结果，对兰科植物多样性保护提出相关建议。主要研究结果如下： 1．流苏贝母兰的传粉生物学 在保护区2 个居群内对流苏贝母兰花期物候、传粉者种类和行为进行了连续3 年（2005-2007）的观察，对花和传粉者形态学指标进行了测量，对两个居群内所选取实验样地的花粉移走率、花粉接收率和结实率进行了详细的统计，通过动物行为学实验检测了花香对传粉者吸引方面的影响。并通过人工繁育系统实验检测流苏贝母兰的繁殖特征。结果显示，流苏贝母兰为具有特殊气味且无花蜜的兰科植物，由一种黄胡蜂属（Vespula）昆虫的雌性个体专性传粉，此为第二例由胡蜂专性传粉的具有食源性欺骗机制的兰科植物，且在传粉者行为和吸引机制与第一例存在很大差异。行为学实验显示花香对传粉者具有吸引作用。流苏贝母兰的花期与实验地黄胡蜂的繁殖季节和种群扩张期相吻合，在此期间，为了满足自身和幼虫的需求，黄胡蜂对碳水化合物需求大大增加。推测流苏贝母兰利用了黄胡蜂在繁殖和种群扩张期间需要大量摄取碳水化合物类物质，通过模拟碳水化合物来源（如果实或有花蜜、汁液分泌的植物）的气味，吸引传粉者。居群内花粉移走率、花粉接收率和结实率分别为0.069-0.918，0.025-0.695和0.014-0.069。结实率较低的原因可能与流苏贝母兰的自交不亲和特性和传粉者连续访问造成的同克隆授粉有关。其自交不亲和特性能有效地阻止自交，促进异交，同时蕊喙在接收花粉24 h 内与柱头愈合也能够减少花粉浪费，提高雄性适合度。 2．兔耳兰的传粉生物学 在保护区1 个居群内对兔耳兰进行了连续2 年（2005-2006）的观察和实验。观察发现兔耳兰唯一的传粉者为膜翅目蜜蜂科的中华蜜蜂(Apis cerana cerana)。中华蜜蜂在花内的停留时间为8-71 s。根据观察我们推测兔耳兰可能是通过其唇瓣上无规则的紫栗色小斑点(假蜜导)来吸引中华蜜蜂为其传粉, 属于食源性欺骗方式。在传粉过程中兔耳兰的药帽与花粉团和粘盘一起粘在中华蜜蜂胸背部。药帽的存在能够阻止下一朵被拜访的花实现雌性功能。兔耳兰药帽高度加上传粉昆虫胸高大于传粉通道入口的高度, 支持兔耳兰可能通过药帽来减少同株异花授粉现象的推测。蕊喙会在花粉接受72 h 内逐渐下弯并与柱头愈合，将接受的花粉包裹，且有些花的花萼片和侧面的两个花瓣会环抱住唇瓣侧裂片及蕊柱形成的入口，即传粉通道，避免继续接收花粉，增加花粉输出，提高雄性适合度。2005 和2006 年该兔耳兰居群的自然繁殖成功率分别为0.211 和0.213。繁育系统实验证明兔耳兰是高度自交亲和物种，不存在无融合生殖和自动自花授粉的现象, 其结实依赖传粉者。TTC 法检测结果显示兔耳兰种子活力达85.78%因此推断种子活力不是制约兔耳兰种子萌发的主要原因。而传粉者的密度和访问频率可能是影响兔耳兰结实的重要因素, 并最终影响兔耳兰种群的维持和扩张。 3．兰科植物促进繁殖成功的机制 植物通过各种方式吸引传粉者的最终目的是实现繁殖成功，是植物生活史的重要环节。兰科植物具有雌雄同体的合蕊柱的特殊结构，为了避免花粉-柱头间的干扰，其进化出一系列特殊的花部结构和适应机制，如欺骗性吸引机制、花粉块柄弯曲、花粉干缩等等。流苏贝母兰作为大量开花的克隆植物，其自交不亲和特性是促进异交的重要机制，另外蕊喙在花粉接收24 h 内与柱头发生愈合也是减少同株异花授粉机率的重要花部适应特征。兔耳兰为聚丛状生长的兰科植物，总状花序具多朵花，在传粉过程中通过药帽的阻挡和机械隔离，使携带于昆虫背部的花粉不能进入花内与柱头发生接触，避免同株异花授粉的发生。另外兔耳兰也存在花部适应的机制，蕊喙在花粉接收72 h 内逐渐下弯与柱头愈合，同时有些花的花萼片和侧面的两个花瓣环抱传粉通道入口，避免继续接收花粉，提高雄性适合度。 4. 兰科植物传粉系统和多样性保护 传粉生物学的研究为兰科植物的保护生物学提供了坚固的理论基础和重要的科学依据。绝大部分的兰科植物繁殖成功受到传粉者数量的限制。由于其精巧的花部结构，约67%已知传粉系统的兰科植物仅由唯一的传粉者专性传粉。另外，在某些区域内，还存在着较高程度的传粉者共享。传粉者数量的减少已经威胁到兰科植物的繁殖生存。因此，对兰科植物的保护应不仅仅关注于植物的保护，同时还应致力于传粉系统的保护。