The molecular basis of social behavior: models, methods and advances.

Elucidating the molecular and neural basis of complex social behaviors such as communal living, division of labor and warfare requires model organisms that exhibit these multi-faceted behavioral phenotypes. Social insects, such as ants, bees, wasps and termites, are attractive models to address this problem, with rich ecological and ethological foundations. However, their atypical systems of reproduction have hindered application of classical genetic approaches. In this review, we discuss how recent advances in social insect genomics, transcriptomics, and functional manipulations have enhanced our ability to observe and perturb gene expression, physiology and behavior in these species. Such developments begin to provide an integrated view of the molecular and cellular underpinnings of complex social behavior.

Understanding the ecological niche to elucidate spatial strategies of the southernmost Tupinambis lizards

Understanding factors that shape ranges of species is central in evolutionary biology. Species distribution models have become important tools to test biogeographical, ecological and evolutionary hypotheses. Moreover, from an ecological and evolutionary perspective, these models help to elucidate the spatial strategies of species at a regional scale. We modelled species distributions of two phylogenetically, geographically and ecologically close Tupinambis species (Teiidae) that occupy the southernmost area of the genus distribution in South America. We hypothesized that similarities between these species might have induced spatial strategies at the species level, such as niche differentiation and divergence of distribution patterns at a regional scale. Using logistic regression and MaxEnt we obtained species distribution models that revealed interspecific differences in habitat requirements, such as environmental temperature, precipitation and altitude. Moreover, the models obtained suggest that although the ecological niches of Tupinambis merianae and T. rufescens are different, these species might co-occur in a large contact zone. We propose that niche plasticity could be the mechanism enabling their co-occurrence. Therefore, the approach used here allowed us to understand the spatial strategies of two Tupinambis lizards at a regional scale.

Mechanism, regulation, and ecological role of bacterial cyanide biosynthesis.

A few bacterial species are known to produce and excrete hydrogen cyanide (HCN), a potent inhibitor of cytochrome c oxidase and several other metalloenzymes. In the producer strains, HCN does not appear to have a role in primary metabolism and is generally considered a secondary metabolite. HCN synthase of proteobacteria (especially fluorescent pseudomonads) is a membrane-bound flavoenzyme that oxidizes glycine, producing HCN and CO2. The hcnABC structural genes of Pseudomonas fluorescens and P. aeruginosa have sequence similarities with genes encoding various amino acid dehydrogenases/oxidases, in particular with nopaline oxidase of Agrobacterium tumefaciens. Induction of the hcn genes of P. fluorescens by oxygen limitation requires the FNR-like transcriptional regulator ANR, an ANR recognition sequence in the -40 region of the hcn promoter, and nonlimiting amounts of iron. In addition, expression of the hcn genes depends on a regulatory cascade initiated by the GacS/GacA (global control) two-component system. This regulation, which is typical of secondary metabolism, manifests itself during the transition from exponential to stationary growth phase. Cyanide produced by P. fluorescens strain CHA0 has an ecological role in that this metabolite accounts for part of the biocontrol capacity of strain CHA0, which suppresses fungal diseases on plant roots. Cyanide can also be a ligand of hydrogenases in some anaerobic bacteria that have not been described as cyanogenic. However, in this case, as well as in other situations, the physiological function of cyanide is unknown.

Una interpretación de los cambios de uso del suelo desde el punto de vista del metabolismo social agrario. La comarca catalana del Vallès, 1853-2004

El paisaje puede ser visto como la expresión territorial del metabolismo que cualquier sociedad mantiene con los sistemas naturales que la sustentan. Uno de los caminos para comprender cómo y por qué la intervención humana cambia la configuración del territorio consiste en analizar los flujos energéticos del intercambio metabólico de la economía con su entorno ambiental, y en identificar los impactos ecológicos que se imprimen en él. Este trabajo busca verificar, mediante la contabilidad del metabolismo social, y el empleo diacrónico de diversos índices desarrollados por la ecología del paisaje, que el enorme incremento de energía externa empleada por los sistemas agrarios tras la “revolución verde”, y la drástica reducción de su eficiencia, están estrechamente relacionados con los cambios de uso del suelo que han degradado considerablemente los tradicionales paisajes agrarios en mosaico del Mediterráneo. El recurso a flujos biofísicos externos, y el abandono del manejo integrado del territorio, han comportado una pérdida de la estructura funcional de la matriz territorial y de su conectividad ecológica. Los resultados obtenidos en cinco municipios de la comarca catalana del Vallès corroboran la estrecha relación existente durante los últimos 150 años entre la eficiencia energética y territorial, y el estado ecológico del paisaje.

Evolution of the mating system in colonizing plants.

Colonization is likely to be more successful for species with an ability to self-fertilize and thus to establish new populations as single individuals. As a result, self-compatibility should be common among colonizing species. This idea, labelled 'Baker's law', has been influential in discussions of sexual-system and mating-system evolution. However, its generality has been questioned, because models of the evolution of dispersal and the mating system predict an association between high dispersal rates and outcrossing rather than selfing, and because of many apparent counter examples to the law. The contrasting predictions made by models invoking Baker's law versus those for the evolution of the mating system and dispersal urges a reassessment of how we should view both these traits. Here, I review the literature on the evolution of mating and dispersal in colonizing species, with a focus on conceptual issues. I argue for the importance of distinguishing between the selfing or outcrossing rate and a simple ability to self-fertilize, as well as for the need for a more nuanced consideration of dispersal. Colonizing species will be characterized by different phases in their life pattern: dispersal to new habitat, implying an ecological sieve on dispersal traits; establishment and a phase of growth following colonization, implying a sieve on reproductive traits; and a phase of demographic stasis at high density, during which new trait associations can evolve through local adaptation. This dynamic means that the sorting of mating-system and dispersal traits should change over time, making simple predictions difficult.

An overview of the proposal for a new Package Travel Directive

After an endless wait, a proposal for a new Package Travel Directive repealing Directive 90/314/EEC1 was presented on 9 July 2013 (hereafter, the Proposal).This article is aimed at providing an overall view of the Proposal. I will address the following issues: The concept of traveller; online package holidays and assisted travel arrangements; information requirements; a new particular right of withdrawal for package travel; other changes to the contract before the start of the package; performance of the Package; and insolvency protection. Some early concluding remarks are made as to when a future Package Travel Directive might take place at some future date

Comparison of Pavlovian serial conditional discrimination in rats and hamsters in the same experimental situation

The present study compares behavioral changes between two distinct rodent groups, hamsters (Mesocricetus auratus) and Wistar rats, when submitted in the same homogeneous experimental situations to a serial conditional discrimination procedure which involves water deprivation and the processing of temporal variables. Both hamsters and rats acquired serial positive conditional discrimination as indicated by higher frequencies of magazine-oriented behavior during the tone followed by reinforcement (T+) and preceded by the feature stimulus light (L) and during the empty interval, than during the tone alone not followed by reinforcement (T-). Rats' frequencies of magazine-oriented behavior were high during T+ and T-, initially during training, and decreased during T- as the training progressed. However, the hamsters' frequencies of magazine-oriented behavior started very low and increased only during T+ as the training progressed. Comparison of the frequencies of magazine-oriented behavior during the empty interval in relation to the frequencies during the preceding L period showed that rats' frequencies remained very high and hamsters' frequencies increased during training. These results suggest that rats and hamsters have different behavioral strategies for the acquisition of a conditional discrimination. The results of the comparisons made in these experiments support the view of the importance of an ecological psychology approach to the understanding of complex learning in animals.

Macro- and Microevolution of Languages: Exploring Linguistic Divergence with Approaches from Evolutionary Biology

There are more than 7000 languages in the world, and many of these have emerged through linguistic divergence. While questions related to the drivers of linguistic diversity have been studied before, including studies with quantitative methods, there is no consensus as to which factors drive linguistic divergence, and how. In the thesis, I have studied linguistic divergence with a multidisciplinary approach, applying the framework and quantitative methods of evolutionary biology to language data. With quantitative methods, large datasets may be analyzed objectively, while approaches from evolutionary biology make it possible to revisit old questions (related to, for example, the shape of the phylogeny) with new methods, and adopt novel perspectives to pose novel questions. My chief focus was on the effects exerted on the speakers of a language by environmental and cultural factors. My approach was thus an ecological one, in the sense that I was interested in how the local environment affects humans and whether this human-environment connection plays a possible role in the divergence process. I studied this question in relation to the Uralic language family and to the dialects of Finnish, thus covering two different levels of divergence. However, as the Uralic languages have not previously been studied using quantitative phylogenetic methods, nor have population genetic methods been previously applied to any dialect data, I first evaluated the applicability of these biological methods to language data. I found the biological methodology to be applicable to language data, as my results were rather similar to traditional views as to both the shape of the Uralic phylogeny and the division of Finnish dialects. I also found environmental conditions, or changes in them, to be plausible inducers of linguistic divergence: whether in the first steps in the divergence process, i.e. dialect divergence, or on a large scale with the entire language family. My findings concerning Finnish dialects led me to conclude that the functional connection between linguistic divergence and environmental conditions may arise through human cultural adaptation to varying environmental conditions. This is also one possible explanation on the scale of the Uralic language family as a whole. The results of the thesis bring insights on several different issues in both a local and a global context. First, they shed light on the emergence of the Finnish dialects. If the approach used in the thesis is applied to the dialects of other languages, broader generalizations may be drawn as to the inducers of linguistic divergence. This again brings us closer to understanding the global patterns of linguistic diversity. Secondly, the quantitative phylogeny of the Uralic languages, with estimated times of language divergences, yields another hypothesis as to the shape and age of the language family tree. In addition, the Uralic languages can now be added to the growing list of language families studied with quantitative methods. This will allow broader inferences as to global patterns of language evolution, and more language families can be included in constructing the tree of the world’s languages. Studying history through language, however, is only one way to illuminate the human past. Therefore, thirdly, the findings of the thesis, when combined with studies of other language families, and those for example in genetics and archaeology, bring us again closer to an understanding of human history.

Opistorakennusten energiatehokkuuden parantaminen

Tämän diplomityön tavoitteena on selvittää Kymenlaakson Opiston energiatehokkuuden parantamista ja tutkia onko olemassa selvästi taloudellisempi sekä ekologisempi tapa kattaa Opiston lämmitystarve verrattuna nykyisin käytössä olevaan kaukolämpöön. Työn teoriaosuudessa tehdään katsaus rakennusten energiatehokkuuteen vaikuttaviin seikkoihin, lähienergian tuotantoon ja energiatehokkuuden parantamiseen liittyvään lainsäädäntöön ja säädöksiin. Useasta rakennuksesta koostuva kansanopisto tarjoaa mielenkiintoisen pohjan selvitystyölle ja suuri lämmitystehontarve yhdistettynä monille saneerauskohteille tyypillisiin ahtaisiin teknisiin tiloihin asettaa rajoituksia lämmitysjärjestelmän suunnittelulle. Soveltavassa osuudessa määritellään reunaehdot mahdolliselle kaukolämmön korvaavalle lämmitysratkaisulle. Tutkitaan vesistölämmön hyödyntämisen mahdollisuutta ja lasketaan aurinkosähkön ja -lämmön tuotantopotentiaalia. Maalämpöjärjestelmän mitoituksessa ja taloudellisessa vertailussa käytettiin apuna maalämpöjärjestelmiä toimittavia yrityksiä. Työssä saatujen tulosten perusteella maalämpöjärjestelmä on taloudellisesti kannattava isossa kohteessa, tosin järjestelmän asennukseen liittyy ahtaiden tilojen johdosta ongelmia. Maalämpö on myös selvästi ekologisempi, kuin nykyisin käytössä oleva kaukolämpö. Aurinkosähkön tuotannolle on Kymenlaakson Opistolla hyvä potentiaali ja sähkön tuotanto kohtaa hyvin sähkön käytön.

Aerial view of the Chapman College campus, Orange, California

Color postcard featuring an aerial view of the Chapman College campus, Orange, California, ca. 1995. Looking north. On message side: "Produced by Wayne Salvatti/Photografx; Copyright Photografx"

Mindfulness: An Ancient Wisdom for the Reconceptualisation of Modern Education in the Complex World

Exploring the new science of emergence allows us to create a very different classroom than how the modern classroom has been conceptualised under the mentality of efficiency and output. Working on the whole person, and not just the mind, we see a shift from the epistemic pillars of truth to more ontological concerns as regards student achievement in our post-Modern and critical discourses. It is important to understand these shifts and how we are to transition our own perception and mentality not only in our research methodologies but also our approach to conceptualisations of issues in education and sustainability. We can no longer think linearly to approach complex problems or advocate for education and disregard our interconnectedness insofar as it enhances our children’s education. We must, therefore, contemplate and transition to a world that is ecological and not mechanical, complex and not complicated—in essence, we must work to link mind-body with self-environment and transcend these in order to bring about an integration toward a sustainable future. A fundamental shift in consciousness and perception may implicate our nature of creating dichotomous entities in our own microcosms, yet postmodern theorists assume, a priori, that these dualities can be bridged in naturalism alone. I, on the other hand, embrace metaphysics to understand the implicated modern classroom in a hierarchical context and ask: is not the very omission of metaphysics in postmodern discourse a symptom from an education whose foundation was built in its absence? The very dereliction of ancient wisdom in education is very peculiar indeed. Western mindfulness may play a vital component in consummating pragmatic idealism, but only under circumstances admitting metaphysics can we truly transcend our limitations, thereby placing Eastern Mindfulness not as an ecological component, but as an ecological and metaphysical foundation.

An Abstract Algebraic Theory of L-Fuzzy Relations for Relational Databases

Classical relational databases lack proper ways to manage certain real-world situations including imprecise or uncertain data. Fuzzy databases overcome this limitation by allowing each entry in the table to be a fuzzy set where each element of the corresponding domain is assigned a membership degree from the real interval [0…1]. But this fuzzy mechanism becomes inappropriate in modelling scenarios where data might be incomparable. Therefore, we become interested in further generalization of fuzzy database into L-fuzzy database. In such a database, the characteristic function for a fuzzy set maps to an arbitrary complete Brouwerian lattice L. From the query language perspectives, the language of fuzzy database, FSQL extends the regular Structured Query Language (SQL) by adding fuzzy specific constructions. In addition to that, L-fuzzy query language LFSQL introduces appropriate linguistic operations to define and manipulate inexact data in an L-fuzzy database. This research mainly focuses on defining the semantics of LFSQL. However, it requires an abstract algebraic theory which can be used to prove all the properties of, and operations on, L-fuzzy relations. In our study, we show that the theory of arrow categories forms a suitable framework for that. Therefore, we define the semantics of LFSQL in the abstract notion of an arrow category. In addition, we implement the operations of L-fuzzy relations in Haskell and develop a parser that translates algebraic expressions into our implementation.

Les relations entre les intervenants et les parents d'adultes ayant une déficience intellectuelle en contexte d'hébergement

Dans le domaine de la déficience intellectuelle, des relations de nature partenariale entre les parents et les intervenants sont maintenant souhaitées. D’ailleurs, les avantages d’établir un partenariat dans les relations entre les parents et les intervenants ne sont plus à démontrer. Pourtant, les écrits portant sur ce sujet dressent un portrait où le partenariat est plutôt absent des relations entre les intervenants et les parents. En situation d’hébergement, le partenariat entre les parents et les intervenants est encore plus pertinent puisqu’il constitue un facteur influençant positivement l’implication des parents auprès de leur enfant ayant une déficience intellectuelle. Par contre, le sujet spécifique des relations entre les intervenants et les parents de personnes ayant une déficience intellectuelle en contexte d’hébergement a été peu exploré dans les écrits. Dans le cadre du présent mémoire, une recherche qualitative a été menée afin de connaître la perception de parents d’adultes ayant une déficience intellectuelle de leurs relations avec les intervenants dans un contexte d’hébergement. Dix parents ont donc été rencontrés en entrevue. Les objectifs de cette recherche étaient de qualifier, à partir de la perception de parents, la nature des relations qu’ils entretiennent avec les intervenants et de cibler les facteurs qui influencent leurs relations.

Étude du comportement et des contextes associés à la consommation d’aliments sucrés dans une communauté montréalaise originaire du Moyen-Orient

L’Organisation mondiale de la Santé recommande aux individus de limiter leur consommation d’aliments sucrés dans le but de prévenir le développement des maladies chroniques. En santé publique, peu de recherches ont tenté d’identifier les facteurs individuels et contextuels qui peuvent influencer conjointement la consommation de ces aliments. Or, de telles connaissances seraient utiles pour guider les interventions nutritionnelles visant à en réduire la consommation. L’objectif de cette thèse est d'étudier les facteurs reliés au comportement et les contextes associés à la consommation quotidienne d’aliments sucrés chez des adultes vivant dans un milieu urbain occidental. Cette étude a été menée auprès d'une communauté moyen-orientale établie dans la Ville de Montréal. Les aliments sucrés ont été définis comme étant les glucides raffinés dont la teneur en sucres totaux dépasse 20 % de l’énergie totale. Lors de l’étape exploratoire (N = 42), un rappel de 24 heures a permis d’identifier les sources d’aliments sucrés et de déterminer l’apport quotidien en sucres totaux de cette communauté. Une étude qualitative descriptive a été privilégiée et un cadre écologique a guidé la réalisation d’entrevues semi-dirigées sur les contextes de consommation (N = 42). Une analyse de contenu employant des procédures de codage initial et focus a mené à l’élaboration d’un instrument de mesure quantitatif sur les contextes de consommation. Cet instrument a été soumis à un pré-test (N = 20), puis administré à l’échantillon principal (N = 192). Une analyse factorielle exploratoire a permis de préciser les contextes de consommation. Les facteurs individuels mesurés incluent les données sociodémographiques, les symptômes dépressifs, la maîtrise de soi, l’assoupissement de jour, les perceptions ainsi que l’hémoglobine glycosylée. La consommation quotidienne de sucres totaux a été mesurée par un questionnaire de fréquence alimentaire (N = 192). Une analyse de régression multivariée employant le modèle linéaire généralisé (distribution de type gamma et lien logarithmique) a été effectuée pour mesurer les relations entre les contextes de consommation, les facteurs individuels et la consommation de sucres totaux, en contrôlant l’âge et le sexe. L’apport quotidien en sucres totaux de l'échantillon est de 20,3 %, ce qui s’apparente aux apports des Canadiens et des Québécois. La consommation quotidienne moyenne est de 76 g/j. Les analyses qualitative et factorielle ont permis d’identifier un ensemble de 42 contextes de consommation regroupés en sept domaines (Actes et situations de grignotage, Stimuli visuels, Besoins énergétiques, Besoins émotionnels, Indulgence, Contraintes, Socialisation). La consommation quotidienne de sucres totaux est supérieure chez les hommes (B = 0,204, ES = 0,094, p = 0,03). Les facteurs positivement associés à la consommation sont le grignotage (B = 0,225, ES = 0,091, p = 0,01), la prise de dessert (B = 0,105, ES = 0,036, p = 0,001) ainsi que les symptômes dépressifs (B = 0,017, ES = 0,094, p = 0,03). L’âge (B = -0,01, ES = 0,004, p = 0,02), l’indulgence (B = -0,103, ES = 0,052, p = 0,05) et l’auto-modération (B = -0,121, ES = 0,042, p = 0,001) montrent, pour leur part, une association négative. Cette étude a privilégié une méthodologie mixte et a permis de développer une mesure innovatrice pour étudier les facteurs contextuels associés à la consommation d’aliments sucrés. Ceux-ci ont été analysés conjointement avec les facteurs individuels. Afin d'encourager les individus à réduire leur consommation de sucres totaux lorsque nécessaire, les initiatives en santé publique devraient en effet cibler les contextes de consommation de même que les facteurs individuels.

Éticas indígenas en discursos coloniales de los Andes y de Quebec : análisis, interpretación y perspectivas

Cette thèse est une étude analytique et comparative des conceptions éthiques autochtones, à travers des discours coloniaux de deux régions de l'Amérique : le Pérou et le Québec. Le but ultime de cette étude est permettre de découvrir les principes de ces éthiques des communautés autochtones et de les faire participer au débat et à la création d'éthiques interculturelles et écologiques pertinentes pour le monde contemporain. À cette fin, ce travail se consacre à l'étude des traditions orales autochtones, et plus particulièrement à la littérature de source orale coloniale. Plus précisément, nous étudions deux chroniques coloniales autochtones des Andes : le Manuscrit de Huarochirí et la Relation de Joan Santa Cruz Pachacuti, ainsi que les relations de deux missionnaires jésuites en Nouvelle-France : Paul Lejeune et Jean de Brébeuf. Étant donné que ces textes ne peuvent être considérés comme des transcriptions littérales des traditions orales autochtones, nous optons pour une méthodologie qui prend en compte à la fois les locus de l'énonciation, les traditions discursives et les processus de textualisation de la mémoire, ainsi que les relations contextuelles (référentielles, intertextuelles et interpersonnelles) et les instances d’une analyse « éthicologique ». Du côté des textes des Andes, des dynamiques éthiques synthétisées comme une « éthique de la réciprocité » sont dégagées. Cette dernière se veut hautement écologique, prend en considération la cohabitation avec toutes les entités de l’environnement (humaines et non humaines) et, par conséquent, peut être considérée comme un effort pour répondre aux défis imposés par le contexte dans lequel elles vivent. En ce qui concerne les textes québécois, leurs principes éthiques se résument en une « éthique du respect », celle-ci pouvant également être considérée comme une éthique écologique. De fait, on y observe l’absence d’une réelle séparation entre l’être humain et les autres entités de son milieu, remplacée par une continuité fluide de relations entre celles-ci, formant un « cercle sacré » de relations. À partir de ces résultats, un bilan comparatif est dressé et montre que les différences sont pour la plupart de nature formelle. En effet, les éthiques sont ancrées dans des réalités sociohistoriques différentes puisqu’elles se réfèrent à différents environnements et aux coutumes qui y sont reliés. En termes de similitudes, celles-ci se résument au concept de « cosmoéthique du cercle » qui révèle une conception de l'éthique comme un processus dynamique mettant en jeu non seulement les humains, mais aussi l'environnement et ce qui échappe à l’appréhension palpable du monde. Enfin, une tentative est faite, celle de donner une perspective à certains principes dégagés lors des analyses, montrant qu’elles peuvent impliquer une complexité parfois niée ou écartée par certains philosophes occidentaux contemporains. Ainsi, ce travail montre que l’étude de discours proprement autochtones est une porte d’accès à leurs manières de concevoir l’éthique et peut donc contribuer au travail interculturel de la philosophie et, plus précisément de l’éthique.