Seawater carbonate chemistry and nutrient fluxes during experiments with brittlestar Amphiura filiformis, 2009

Rising levels of atmospheric carbon dioxide and the concomitant increased uptake of this by the oceans is resulting in hypercapnia-related reduction of ocean pH. Research focussed on the direct effects of these physicochemical changes on marine invertebrates has begun to improve our understanding of impacts at the level of individual physiologies. However, CO2-related impairment of organisms' contribution to ecological or ecosystem processes has barely been addressed. The burrowing ophiuroid Amphiura filiformis, which has a physiology that makes it susceptible to reduced pH, plays a key role in sediment nutrient cycling by mixing and irrigating the sediment, a process known as bioturbation. Here we investigate the role of A. filiformis in modifying nutrient flux rates across the sediment-water boundary and the impact of CO2- related acidification on this process. A 40 day exposure study was conducted under predicted pH scenarios from the years 2100 (pH 7.7) and 2300 (pH 7.3), plus an additional treatment of pH 6.8. This study demonstrated strong relationships between A. filiformis density and cycling of some nutrients; activity increases the sediment uptake of phosphate and the release of nitrite and nitrate. No relationship between A. filiformis density and the flux of ammonium or silicate were observed. Results also indicated that, within the timescale of this experiment, effects at the individual bioturbator level appear not to translate into reduced ecosystem influence. However, long term survival of key bioturbating species is far from assured and changes in both bioturbation and microbial processes could alter key biogeochemical processes in future, more acidic oceans.

Ocean acidification weakens the immune response of blood clam through hampering the NF-kappa beta and toll-like receptor pathways

The impact of pCO2 driven ocean acidification on marine bivalve immunity remains poorly understood. To date, this impact has only been investigated in a few bivalve species and the underlying molecular mechanism remains unknown. In the present study, the effects of the realistic future ocean pCO2 levels (pH at 8.1, 7.8, and 7.4) on the total number of haemocyte cells (THC), phagocytosis status, blood cell types composition, and expression levels of twelve genes from the NF-kappa beta signaling and toll-like receptor pathways of a typical bottom burrowing bivalve, blood clam (Tegillarca granosa), were investigated. The results obtained showed that while both THC number and phagocytosis frequency were significantly reduced, the percentage of red and basophil granulocytes were significantly decreased and increased, respectively, upon exposure to elevated pCO2. In addition, exposure to pCO2 acidified seawater generally led to a significant down-regulation in the inducer and key response genes of NF-kappa beta signaling and toll-like receptor pathways. The results of the present study revealed that ocean acidification may hamper immune responses of the bivalve T. granosa which subsequently render individuals more susceptible to pathogens attacks such as those from virus and bacteria.

Origin and evolutionary relationships of giant Galápagos tortoises

Perhaps the most enduring debate in reptile systematics has involved the giant Galápagos tortoises (Geochelone nigra), whose origins and systematic relationships captivated Charles Darwin and remain unresolved to this day. Here we report a phylogenetic reconstruction based on mitochondrial DNA sequences from Galápagos tortoises and Geochelone from mainland South America and Africa. The closest living relative to the Galápagos tortoise is not among the larger-bodied tortoises of South America but is the relatively small-bodied Geochelone chilensis, or Chaco tortoise. The split between G. chilensis and the Galápagos lineage probably occurred 6 to 12 million years ago, before the origin of the oldest extant Galápagos island. Our data suggest that the four named southern subspecies on the largest island, Isabela, are not distinct genetic units, whereas a genetically distinct northernmost Isabela subspecies is probably the result of a separate colonization. Most unexpectedly, the lone survivor of the abingdoni subspecies from Pinta Island (“Lonesome George”) is very closely related to tortoises from San Cristóbal and Española, the islands farthest from the island of Pinta. To rule out a possible recent transplant of Lonesome George, we sequenced DNA from three tortoises collected on Pinta in 1906. They have sequences identical to Lonesome George, consistent with his being the last survivor of his subspecies. This finding may provide guidance in finding a mate for Lonesome George, who so far has failed to reproduce.

La riproduzione nei rettili: nuove prospettive e sviluppi futuri

L’allevamento in cattività dei rettili è in costante crescita negli ultimi anni e richiede conoscenze mediche sempre più specialistiche per far fronte ai numerosi problemi legati a questi animali. Il corretto approccio medico prevede una profonda conoscenza delle specie prese in esame dal momento che la maggior parte delle problematiche riproduttive di questi animali sono legate ad una non corretta gestione dei riproduttori. L’apparato riproduttore dei rettili è estremamente vario a seconda delle specie prese in considerazione. Sauri ed ofidi possiedono due organi copulatori denominati emipeni e posizionati alla base della coda caudalmente alla cloaca che vengono estroflessi alternativamente durante l’accoppiamento per veicolare lo spera all’interno della cloaca della femmina. In questi animali il segmento posteriore renale è chiamato segmento sessuale, perché contribuisce alla formazione del fluido seminale. Tale porzione, durante la stagione dell’accoppiamento, diventa più voluminosa e cambia drasticamente colore, tanto che può essere confusa con una manifestazione patologica. I cheloni al contrario possiedono un unico pene che non viene coinvolto nella minzione. In questi animali. I testicoli sono due e sono situati all’interno della cavità celomatica in posizione cranioventrale rispetto ai reni. I testicoli possono variare notevolmente sia come forma che come dimensione a seconda del periodo dell’anno. Il ciclo estrale dei rettili è regolato, come pure nei mammiferi, dagli ormoni steroidei. La variazione di questi ormoni a livello ematico è stata studiato da diversi autori con il risultato di aver dimostrato come la variazione dei dosaggi degli stessi determini l’alternanza delle varie fasi del ciclo riproduttivo. La relazione tra presenza di uova (anche placentari) ed alti livelli di progesterone suggerisce che questo ormone gioca un ruolo importante nelle riproduzione delle specie ovipare per esempio stimolando la vascolarizzazione degli ovidutti durante i tre mesi in cui si ha lo sviluppo delle uova. Il 17-beta estradiolo è stato descritto come un ormone vitellogenico grazie alla sua capacità di promuovere lo sviluppo dei follicoli e la formazione di strati protettivi dell’uovo. L’aumento del livello di estradiolo osservato esclusivamente nelle femmine in fase vitellogenica è direttamente responsabile della mobilizzazione delle riserve materne in questa fase del ciclo. Va sottolineato come il progesterone sia in effetti un antagonista dell’estradiolo, riducendo la vitellogenesi e intensificando gli scambi materno fetali a livello di ovidutto. Le prostaglandine (PG) costituiscono un gruppo di molecole di origine lipidica biologicamente attive, sintetizzate sotto varie forme chimiche. Sono noti numerosi gruppi di prostaglandine ed è risputo che pesci, anfibi, rettili e mammiferi sintetizzano una o più prostaglandine partendo da acidi grassi precursori. Queste sostanze anche nei rettili agiscono sulla mucosa dell’utero aumentandone le contrazioni e sui corpi lutei determinandone la lisi. La maturità sessuale dei rettili, dipende principalmente dalla taglia piuttosto che dall’età effettiva dell’animale. In cattività, l’alimentazione e le cure dell’allevatore, possono giocare un ruolo fondamentale nel raggiungimento della taglia necessaria all’animale per maturare sessualmente. Spesso, un animale d’allevamento raggiunge prima la maturità sessuale rispetto ai suoi simili in natura. La maggior parte dei rettili sono ovipari, ovvero depongono uova con guscio sulla sabbia o in nidi creati appositamente. La condizione di ovoviviparità è riscontrabile in alcuni rettili. Le uova, in questo caso, vengono ritenute all’interno del corpo, fino alla nascita della progenie. Questa può essere considerata una strategia evolutiva di alcuni animali, che in condizioni climatiche favorevoli effettuano l’ovo deposizione, ma se il clima non lo permette, ritengono le uova fino alla nascita della prole. Alcuni serpenti e lucertole sono vivipari, ciò significa che l’embrione si sviluppa all’interno del corpo dell’animale e che è presente una placenta. I piccoli fuoriescono dal corpo dell’animale vivi e reattivi. La partenogenesi è una modalità di riproduzione asessuata, in cui si ha lo sviluppo dell’uovo senza che sia avvenuta la fecondazione. Trenta specie di lucertole e alcuni serpenti possono riprodursi con questo metodo. Cnemidophorus uniparens, C. velox e C. teselatus alternano la partenogenesi a una riproduzione sessuata, a seconda della disponibilità del maschio. La maggior parte dei rettili non mostra alcuna cura materna per le uova o per i piccoli che vengono abbandonati al momento della nascita. Esistono tuttavia eccezioni a questa regola generale infatti alcune specie di pitoni covano le uova fino al momento della schiusa proteggendole dai predatori e garantendo la giusta temperatura e umidità. Comportamenti di guardia al nido sono poi stati documentati in numerosi rettili, sia cheloni che sauri che ofidi. Nella maggior parte delle tartarughe, la riproduzione è legata alla stagione. Condizioni favorevoli, possono essere la stagione primaverile nelle zone temperate o la stagione umida nelle aree tropicali. In cattività, per riprodurre queste condizioni, è necessario fornire, dopo un periodo di ibernazione, un aumento del fotoperiodo e della temperatura. L’ atteggiamento del maschio durante il corteggiamento è di notevole aggressività, sia nei confronti degli altri maschi, con i quali combatte copiosamente, colpendoli con la corazza e cercando di rovesciare sul dorso l’avversario, sia nei confronti della femmina. Infatti prima della copulazione, il maschio insegue la femmina, la sperona, la morde alla testa e alle zampe e infine la immobilizza contro un ostacolo. Il comportamento durante la gravidanza è facilmente riconoscibile. La femmina tende ad essere molto agitata, è aggressiva nei confronti delle altre femmine e inizia a scavare buche due settimane prima della deposizione. La femmina gravida costruisce il nido in diverse ore. Scava, con gli arti anteriori, buche nel terreno e vi depone le uova, ricoprendole di terriccio e foglie con gli arti posteriori. A volte, le tartarughe possono trattenere le uova, arrestando lo sviluppo embrionale della prole per anni quando non trovano le condizioni adatte a nidificare. Lo sperma, inoltre, può essere immagazzinato nell’ovidotto fino a sei anni, quindi la deposizione di uova fertilizzate può verificarsi senza che sia avvenuto l’accoppiamento durante quel ciclo riproduttivo. I comportamenti riproduttivi di tutte le specie di lucertole dipendono principalmente dalla variazione stagionale, correlata al cambiamento di temperatura e del fotoperiodo. Per questo, se si vuole far riprodurre questi animali in cattività, è necessario valutare per ogni specie una temperatura e un’illuminazione adeguata. Durante il periodo riproduttivo, un atteggiamento caratteristico di diverse specie di lucertole è quello di riprodurre particolari danze e movimenti ritmici della testa. In alcune specie, possiamo notare il gesto di estendere e retrarre il gozzo per mettere in evidenza la sua brillante colorazione e richiamare l’attenzione della femmina. L’aggressività dei maschi, durante la stagione dell’accoppiamento, è molto evidente, in alcuni casi però, anche le femmine tendono ad essere aggressive nei confronti delle altre femmine, specialmente durante l’ovo deposizione. La fertilizzazione è interna e durante la copulazione, gli spermatozoi sono depositati nella porzione anteriore della cloaca femminile, si spostano successivamente verso l’alto, dirigendosi nell’ovidotto, in circa 24-48 ore; qui, fertilizzano le uova che sono rilasciate nell’ovidotto dall’ovario. Negli ofidi il corteggiamento è molto importante e i comportamenti durante questa fase possono essere diversi da specie a specie. I feromoni specie specifici giocano un ruolo fondamentale nell’attrazione del partner, in particolar modo in colubridi e crotalidi. La femmina di queste specie emette una traccia odorifera, percepita e seguita dal maschio. Prima dell’accoppiamento, inoltre, il maschio si avvicina alla femmina e con la sua lingua bifida o con il mento, ne percorre tutto il corpo per captare i feromoni. Dopo tale comportamento, avviene la copulazione vera e propria con la apposizione delle cloache; gli emipeni vengono utilizzati alternativamente e volontariamente dal maschio. Durante l’ovulazione, il serpente aumenterà di volume nella sua metà posteriore e contrazioni muscolari favoriranno lo spostamento delle uova negli ovidotti. In generale, se l’animale è oviparo, avverrà una muta precedente alla ovo deposizione, che avviene prevalentemente di notte. Gli spermatozoi dei rettili sono morfologicamente simili a quelli di forme superiori di invertebrati. La fecondazione delle uova, da parte di spermatozoi immagazzinati nel tratto riproduttivo femminile, è solitamente possibile anche dopo mesi o perfino anni dall’accoppiamento. La ritenzione dei gameti maschili vitali è detta amphigonia retardata e si ritiene che questa caratteristica offra molti benefici per la sopravvivenza delle specie essendo un adattamento molto utile alle condizioni ambientali quando c’è una relativa scarsità di maschi conspecifici disponibili. Nell’allevamento dei rettili in cattività un accurato monitoraggio dei riproduttori presenta una duplice importanza. Permette di sopperire ad eventuali errori di management nel caso di mancata fertilizzazione e inoltre permette di capire quale sia il grado di sviluppo del prodotto del concepimento e quindi di stabilire quale sia il giorno previsto per la deposizione. Le moderne tecniche di monitoraggio e l’esperienza acquisita in questi ultimi anni permettono inoltre di valutare in modo preciso lo sviluppo follicolare e quindi di stabilire quale sia il periodo migliore per l’accoppiamento. Il dimorfismo sessuale nei serpenti è raro e anche quando presente è poco evidente. Solitamente nei maschi, la coda risulta essere più larga rispetto a quella della femmina in quanto nel segmento post-cloacale vi sono alloggiati gli emipeni. Il maschio inoltre, è generalmente più piccolo della femmina a parità di età. Molti cheloni sono sessualmente dimorfici sebbene i caratteri sessuali secondari siano poco apprezzabili nei soggetti giovani e diventino più evidenti dopo la pubertà. In alcune specie si deve aspettare per più di 10 anni prima che il dimorfismo sia evidente. Le tartarughe di sesso maschile tendono ad avere un pene di grosse dimensioni che può essere estroflesso in caso di situazioni particolarmente stressanti. I maschi sessualmente maturi di molte specie di tartarughe inoltre tendono ad avere una coda più lunga e più spessa rispetto alle femmine di pari dimensioni e la distanza tra il margine caudale del piastrone e l’apertura cloacale è maggiore rispetto alle femmine. Sebbene la determinazione del sesso sia spesso difficile nei soggetti giovani molti sauri adulti hanno dimorfismo sessuale evidente. Nonostante tutto comunque anche tra i sauri esistono molte specie come per esempio Tiliqua scincoides, Tiliqua intermedia, Gerrhosaurus major e Pogona vitticeps che anche in età adulta non mostrano alcun carattere sessuale secondario evidente rendendone molto difficile il riconoscimento del sesso. Per garantire un riconoscimento del sesso degli animali sono state messe a punto diverse tecniche di sessaggio che variano a seconda della specie presa in esame. L’eversione manuale degli emipeni è la più comune metodica utilizzata per il sessaggio dei giovani ofidi ed in particolare dei colubridi. I limiti di questa tecnica sono legati al fatto che può essere considerata attendibile al 100% solo nel caso di maschi riconosciuti positivi. L’eversione idrostatica degli emipeni esattamente come l’eversione manuale degli emipeni si basa sull’estroflessione di questi organi dalla base della coda, pertanto può essere utilizzata solo negli ofidi e in alcuni sauri. La procedura prevede l’iniezione di fluido sterile (preferibilmente soluzione salina isotonica) nella coda caudalmente all’eventuale posizione degli emipeni. Questa tecnica deve essere eseguita solo in casi eccezionali in quanto non è scevra da rischi. L’utilizzo di sonde cloacali è il principale metodo di sessaggio per gli ofidi adulti e per i sauri di grosse dimensioni. Per questa metodica si utilizzano sonde metalliche dello spessore adeguato al paziente e con punta smussa. Nei soggetti di genere maschile la sonda penetra agevolmente al contrario di quello che accade nelle femmine. Anche gli esami radiografici possono rendersi utili per il sessaggio di alcune specie di Varani (Varanus achanturus, V. komodoensis, V. olivaceus, V. gouldi, V. salvadorii ecc.) in quanto questi animali possiedono zone di mineralizzazione dei tessuti molli (“hemibacula”) che possono essere facilmente individuate nei maschi. Diversi studi riportano come il rapporto tra estradiolo e androgeni nel plasma o nel liquido amniotico sia un possibile metodo per identificare il genere sessuale delle tartarughe. Per effettuare il dosaggio ormonale, è necessario prelevare un campione di sangue di almeno 1 ml ad animale aspetto che rende praticamente impossibile utilizzare questo metodo di sessaggio nelle tartarughe molto piccole e nei neonati. L’ecografia, volta al ritrovamento degli emipeni, sembra essere un metodo molto preciso, per la determinazione del sesso nei serpenti. Uno studio compiuto presso il dipartimento di Scienze Medico Veterinarie dell’Università di Parma, ha dimostrato come questo metodo abbia una sensibilità, una specificità e un valore predittivo positivo e negativo pari al 100%. La radiografia con mezzo di contrasto e la tomografia computerizzata possono essere utilizzate nel sessaggio dei sauri, con buoni risultati. Uno studio, compiuto dal dipartimento di Scienze Medico Veterinarie, dell’Università di Parma, ha voluto mettere a confronto diverse tecniche di sessaggio nei sauri, tra cui l’ecografia, la radiografia con e senza mezzo di contrasto e la tomografia computerizzata con e senza mezzo di contrasto. I risultati ottenuti, hanno dimostrato come l’ecografia non sia il mezzo più affidabile per il riconoscimento degli emipeni e quindi del sesso dell’animale, mentre la radiografia e la tomografia computerizza con mezzo di contrasto siano tecniche affidabili e accurate in queste specie. Un metodo valido e facilmente realizzabile per il sessaggio dei cheloni anche prepuberi è la cistoscopia. In un recente studio la cistoscopia è stata effettuata su quindici cheloni deceduti e venticinque cheloni vivi, anestetizzati. In generale, questo metodo si è dimostrato non invasivo per le tartarughe, facilmente ripetibile in diversi tipi di tartarughe e di breve durata. Tra le principali patologie riproduttive dei rettili le distocie sono sicuramente quelle che presentano una maggior frequenza. Quando si parla di distocia nei rettili, si intendono tutte quelle situazioni in cui si ha una mancata espulsione e deposizione del prodotto del concepimento entro tempi fisiologici. Questa patologia è complessa e può dipendere da diverse cause. Inoltre può sfociare in malattie sistemiche a volte molto severe. Le distocie possono essere classificate in ostruttive e non ostruttive in base alle cause. Si parla di distocia ostruttiva quando si verificano delle condizioni per cui viene impedito il corretto passaggio delle uova lungo il tratto riproduttivo (Fig.13). Le cause possono dipendere dalla madre o dalle caratteristiche delle uova. Nel caso di distocia non ostruttiva le uova rinvenute sono solitamente di dimensioni normali e la conformazione anatomica della madre è fisiologica. L’eziologia è da ricercare in difetti comportamentali, ambientali e patologici. Non esistono sintomi specifici e patognomonici di distocia. La malattia diviene evidente e conclamata solamente in presenza di complicazioni. Gli approcci terapeutici possibili sono vari a seconda della specie animale e della situazione. Fornire un’area adeguata per la nidiata: se la distocia non è ostruttiva si può cercare di incoraggiare l’animale a deporre autonomamente le uova creando un idoneo luogo di deposizione. Il trattamento medico prevede la stimolazione della deposizione delle uova ritenute mediante l’induzione con ossitocina. L’ossitocina viene somministrata alle dosi di 1/3 UI/kg per via intramuscolare. Uno studio condotto presso l’Università veterinaria di Parma ha comparato le somministrazioni di ossitocina per via intramuscolare e per via intravenosa, confrontando le tempistiche con le quali incominciano le contrazioni e avviene la completa ovodeposizione e dimostrando come per via intravenosa sia possibile somministrare dosi più basse rispetto a quelle riportate solitamente in letteratura ottenendo comunque un ottimo risultato. Nel caso in cui il trattamento farmacologico dovesse fallire o non fosse attuabile, oppure in casi di distocia ostruttiva è possibile ricorrere alla chirurgia. Per stasi follicolare si intende la incapacità di produrre sufficiente quantità di progesterone da corpi lutei perfettamente funzionanti. Come per la distocia, l’eziologia della stasi follicolare è variegata e molto ampia: le cause possono essere sia ambientali che patologiche. La diagnosi clinica viene fatta essenzialmente per esclusione. Come per la distocia, anche in questo caso l’anamnesi e la raccolta del maggior quantitativo di informazioni è fondamentale per indirizzarsi verso il riconoscimento della patologia. Per prolasso si intende la fuoriuscita di un organo attraverso un orifizio del corpo. Nei rettili, diversi organi possono prolassare attraverso la cloaca: la porzione terminale dell’apparato gastroenterico, la vescica urinaria, il pene nel maschio (cheloni) e gli ovidutti nella femmina. In sauri e ofidi gli emipeni possono prolassare dalle rispettive tasche in seguito ad eccesiva attività sessuale97. La corretta identificazione del viscere prolassato è estremamente importante e deve essere effettuata prima di decidere qualsiasi tipologia di trattamento ed intervento. Nei casi acuti e non complicati è possibile la riduzione manuale dell’organo, dopo un accurato lavaggio e attenta pulizia. Se questo non dovesse essere possibile, l’utilizzo di lubrificanti e pomate antibiotiche garantisce all’organo una protezione efficiente. Nel caso in cui non si sia potuto intervenire celermente e l’organo sia andato incontro a infezione e congestione venosa prolungata con conseguente necrosi, l’unica soluzione è l’amputazione

Sazonalidade reprodutiva em machos de tartaruga (Kinosternon scorpioides) de vida livre no Nordeste brasileiro evidenciado por imunolocalização de enzimas esteroidogênicas no testículo e epidídimo

No Estado do Maranhão, na região da Baixada Maranhense, presenta na fauna silvestre o réptil Kinosternon scorpioides, um quelônio de água doce popularmente conhecido como jurará e que possui valor social, econômico e ambiental para os ribeirinhos da cidade de São Bento. Este estudo contempla suas características biológicas reprodutivas baseadas em seu ambiente natural, com o intuito de permitir a preservação e o estabelecimento de planos de manejo reprodutivo e de uso sustentável da espécie. Recentemente poucos estudos em todo o mundo tratam sobre os aspectos do ciclo reprodutivo de tartarugas em face das características endócrinas, na América do Sul estudos desse tipo são recentes e escassos, sendo assim este é o primeiro estudo, que se tem conhecimento, que elucida um padrão sazonal reprodutivo da espécie K. scorpioides, associando hormônios gonadais com aspectos comportamentais. Trinta e oito animais adultos tiveram seus órgãos reprodutivos caracterizados para as enzimas esteroidogênicas P450 aromatase, P450c17 e PNADPH redutase através de imunomarcação e blotting, além de índice gonadossomático, morfometria e concentração de testosterona, corticosterona e estradiol pela técnica de radioimunoensaio. As mudanças biométricas, morfometria celular e a esteroidogênese testicular entre os períodos chuvoso e seco sugerem que o estrógeno produzido pelas células de leydig podem afetar a produção e a apoptose de células germinais durante o processo de espermatogênese, e a presença das enzimas P450aromatase e P450c17 em células de leydig acompanhados com a recrudescência testicular também reforça a ideia, de que elas podem desempenhar um papel na quiescência testicular. Esse trabalho evidenciou que as enzimas citocromo P450, citocromo P450c17 e NADPH-citocromo P450-redutase estão presentes no testículo e epidídimo nos diferentes períodos climáticos e podem estar relacionados à síntese de testosterona em tartarugas concordando com os diferentes achados para biometria e espermiogênese nos períodos chuvoso e seco, o que, nos leva a sugerir um estado de quiescência durante o período seco e atividade espermatogênica no período chuvoso, semelhante ao que ocorre com as espécies que apresentam comportamento reprodutivo sazonal

Restoration Efforts and Prairie Dog Management at the Rocky Mountain Arsenal National Wildlife Refuge

The Rocky Mountain Arsenal National Wildlife Refuge is being re-seeded to native shortgrass prairie, but the effects of prairie dog colonization on some sites may be limiting successful native plant establishment. This Capstone Project compares vegetation monitoring data and prairie dog distributions in four refuge sites to evaluate the effects of prairie dog colonization on restoration. In general, native plant abundance has increased on study plots since initiation of restoration. Localized changes in plant abundance have occurred among transects, but prairie dog densities could not be correlated with the changes. Future prairie dog expansion is cause for concern due to intensified burrowing and grazing effects. Seven recommendations are presented to aid future restoration efforts.

Permo-Carboniferous fresh water burrows / Everett C. Olson -- and Kathryn Bolles --.

v.33:no.15(1975)

Description of recent sediments of Nile Delta, Red Sea and Gulf of Aden (Table 1-3)

The study of textural, structural, chemical, and physical properties of fine-grained recent marine sediments leads to the conclusion that only a few compositional factors are responsible for significant changes in mass physical characteristics in the upper meters below sea bottom. Fossil-induced porosity increases water content and liquid limit. It also seems to have partially influenced the plastic limit and plasticity index of calcareous sandy silts from the Red Sea and the western Gulf of Aden so that they become similar to the montmorillonite rich prodelta clays from the Nile Delta. Diagrams based on liquid limit and plasticity loose their original meaning in these cases. Activity of sediments rich in microorganisms can be higher than that of montmorillonitic clay. The shear strength-depth relationship of normally consolidated sediments is surprisingly little influenced by changes in sand or clay content and clay mineralogy. Only high lime content, submarine erosion and beginning cementation increase the strength considerably. Erosional disconformities near the present surface can be deduced from the strength-depth curve when as little as 1 or 2 m sediment have been removed. Flat or irregular strength-depth curves indicate beginning cementation and probably discontinuous sedimentation, provided the composition of the material remains in some degree constant. In our samples diagenetic pyrite, but no recristallisation of carbonates could be detected under the microscope. Underconsolidation and excess pore-water pressure, factors which tend to foster submarine slides, mud lumps, and diapiric folding, seem to be restricted Varito areas with mainly rapidly deposited, homogeneous or layered sediments. But where an abundance of burrowing organisms increases the vertical permeability of the sediment, normal consolidation and stable deposits are to be expected, at least in the upper meters below the present surface. According to 14C-determinations on calcareous microorganisms the rate of deposition of the investigated sediments seems to range from 26 to 167 cm per 1000 years.

Abundance and characteristics of Polychaeta taxa and associated sediment during POLARSTERN campaign ANT-XXII/3 (ANDEEP-IIII)

During the austral summer of 2005, the Weddell deep sea and adjacent basins were sampled in the course of the ANDEEP III project. In this study, 19 epibenthic-sledge stations are analyzed, with a focus on species diversity and distribution patterns of polychaetes. The polychaete fauna of the deep Southern Ocean has been found to be similarly speciose and diverse compared with deep-sea basins worldwide. Also, in depths below 2,000 m many polychaete species do not seem to be endemic for certain areas but are rather far spread within the Southern Ocean and beyond. Therefore, ongoing faunal exchanges between adjacent basins, even beyond the Antarctic convergence, are strongly suggested, ruling out a general isolation of the Southern Ocean deep-sea benthos. Driving forces behind species distribution patterns were investigated. The findings indicate that polychaete species' distribution in the Southern Ocean deep sea is rather dependent on local environment than depths.

Public Perceptions and Pesticides - A Case Study of the Willapa Bay Oyster Bed Spraying Permit of 2015

Thesis (Master's)--University of Washington, 2016-06

The Thelastomatoidea (Nematoda : Oxyurida) of two sympatric Panesthiinae (Insecta : Blattodea) from southeastern Queensland, Australia: taxonomy, species richness and host specificity

The thelastomatoid fauna of two species of wood-burrowing cockroach (Blattodea, Blaberidae), Panesthia cribrata and Panesthia tryoni tryoni, from Lamington National Park, Australia, is described. The following eight new species and three new genera of thelastomatid are proposed: Bilobostoma exerovulva n. g., n. sp.; Cordonicola gibsoni n. sp.; Coronostoma australiae n. sp.; Desmicola ornata n. sp.; Hammerschmidtiella hochi n. sp.; Malaspinanema goateri n. g., n. sp.; Travassosinema jaidenae n. sp.; and Tsuganema cribratum n. g., n. sp. Additional data are given for Blattophila sphaerolaima and Leidynemella fusiformis. Of the 11 species reported, nine were found in P. cribrata and ten in P. tryoni tryoni. Such levels of thelastomatoid species richnessness in single host species are exceptional. Only the mole cricket, Gryllotalpa africana (23), and the domestic cockroach, Periplaneta americana (20), have higher reported richness. Three species, T jaidenae, C. australiae and D. ornata, were found either exclusively or significantly more prevalently in P tryoni tryoni than in R cribrata. Species of Travassosinema, Coronostoma and Desmicola have been found previously only in millipedes (Diplopoda), a fact that suggests that there is a greater degree of niche overlap between R tryoni tryoni and millipedes than for R cribrata.

Influence of incubation temperature on hatchling phenotype in reptiles

Incubation temperature influences hatchling phenotypes such as sex, size, shape, color, behavior, and locomotor performance in many reptiles, and there is growing concern that global warming might adversely affect reptile populations by altering frequencies of hatchling phenotypes. Here I overview a recent theoretical model used to predict hatchling sex of reptiles with temperature-dependent sex determination. This model predicts that sex ratios will be fairly robust to moderate global warming as long as eggs experience substantial daily cyclic fluctuations in incubation temperatures so that embryos are exposed to temperatures that inhibit embryonic development for part of the day. I also review studies that examine the influence of incubation temperature on posthatch locomotion performance and growth because these are the traits that are likely to have the greatest effect on hatchling fitness. The majority of these studies used artificial constant-temperature incubation, but some have addressed fluctuating incubation temperature regimes. Although the number of studies is small, it appears that fluctuating temperatures may enhance hatchling locomotor performance. This finding should not be surprising, given that the majority of natural reptile nests are relatively shallow and therefore experience daily fluctuations in incubation temperature.

Lessons from an estivating frog: sparing muscle protein despite starvation and disuse

Long (6- to 9-mo) bouts of estivation in green-striped burrowing frogs lead to 28% atrophy of cruralis oxidative fibers (P < 0.05) and some impairment of in vitro gastrocnemius endurance (P < 0.05) but no significant deficit in maximal twitch force production. These data suggest the preferential atrophy of oxidative fibers at a rate slower than, but comparable to, laboratory disuse models. We tested the hypothesis that the frog limits atrophy by modulating oxidative stress. We assayed various proteins at the transcript level and verified these results for antioxidant enzymes at the biochemical level. Transcript data for NADH ubiquinone oxidoreductase subunit 1 (71% downregulated, P < 0.05) and ATP synthase (67% downregulated, P < 0.05) are consistent with mitochondrial quiescence and reduced oxidant production. Meanwhile, uncoupling protein type 2 transcription (P < 0.31), which is thought to reduce mitochondrial leakage of reactive oxygen species, was maintained. Total antioxidant defense of water-soluble (22.3 +/- 1.7 and 23.8 +/- 1.5 mu M/mu g total protein in control and estivator, respectively, P = 0.53) and membrane-bound proteins (31.5 +/- 1.9 and 42.1 +/- 7.3 mu M/mu g total protein in control and estivator, respectively, P = 0.18) was maintained, equivalent to a bolstering of defense relative to oxygen insult. This probably decelerates muscle atrophy by preventing accumulation of oxidative damage in static protein reserves. Transcripts of the mitochondrially encoded antioxidant superoxide dismutase type 2 ( 67% downregulated, P < 0.05) paralleled mitochondrial activity, whereas nuclear-encoded catalase and glutathione peroxidase were maintained at control values (P = 0.42 and P = 0.231), suggesting a dissonance between mitochondrial and nuclear antioxidant expression. Pyruvate dehydrogenase kinase 4 transcription was fourfold lower in estivators (P = 0.11), implying that, in contrast to mammalian hibernators, this enzyme does not drive the combustion of lipids that helps spare hypometabolic muscle.

Respiration by buried echidnas Tachyglossus aculeatus

Short-beaked echidnas have an impressive ability to submerge completely into soil or sand and remain there, cryptic, for long periods. This poses questions about how they manage their respiration, cut off from a free flow of gases. We measured the gradient in oxygen partial pressure (P-O2) away from the snouts of buried echidnas and oxygen consumption (V-O2) in five individuals under similar conditions, in two substrates with different air-filled porosities (f(a)). A theoretical diffusion model indicated that diffusion alone was insufficient to account for the flux of oxygen required to meet measured rates of V-O2. However, it was noticed that echidnas often showed periodic movements of the anterior part of the body, as if such movements were a deliberate effort to flush the tidal air space surrounding their nostrils. These 'flushing movements' were subsequently found to temporarily increase the levels of interstitial oxygen in the soil around the head region. Flushing movements were more frequent while V-O2 was higher during the burrowing process, and also in substrate with lower fa. We conclude that oxygen supply to buried echidnas is maintained by diffusion through the soil augmented by periodic flushing movements, which ventilate the tidal airspace that surrounds the nostrils.

Habitat use by Darling Downs population of the grassland earless dragon: implications for conservation.

A population of the grassland earless dragon (Tympanocryptis pinguicolla) on the Darling Downs, Queensland, Australia, had been considered extinct until its recent rediscovery. We determined factors affecting grassland earless dragon abundance and prey availability in 3 habitats. Mean dragon body condition and prey numbers were higher in sorghum than grasslands and grass verges. Poisson regression analyses indicated that the dragon numbers were 10 times higher in sorghum, and that this may result from differences in prey numbers as well as other habitat conditions. Tracking data indicated selection of open versus closed microhabitat. Sorghum planted in rows provided alternating open and closed microhabitats for optimal thermoregulation conditions. Grasslands and grass verges were more uniformly shaded. Of individuals we tracked in the sorghum stubble, 85.7% used litter as overnight refuges. Litter was abundant in sorghum and sparse in grass habitats. The practices of minimum tillage and resting stubble strips possibly mitigate agricultural impacts on dragons and provide continuous access to suitable habitat. Changes in agricultural practices that affect the habitat suitability will potentially have detrimental impacts on the population. Our data suggest that conservation efforts be focused on maintaining suitability of habitats in crop fields. We recommend monitoring dragon abundance at control and trial sites of any new agricultural practices; this will provide opportunity to modify or stop undesirable practices before adoption by farmers. Conservation agencies may use our data as a baseline for monitoring long-term viability of the population.