Património natural e arquitectónico: plano de intervenção na aldeia de Ermelo

Dissertação de mestrado integrado em Arquitectura (área de especialização em Cidade e Território)

Synthesis of new peptide derivatives that self-assemble into nanostructured hydrogels for biomedical applications

Tese de Doutoramento em Ciências (área de especialização em Química)

Anaerobic oxidation of methane associated with sulfate reduction in a natural freshwater gas source

The occurrence of anaerobic oxidation of methane (AOM) and trace methane oxidation (TMO) was investigated in a freshwater natural gas source. Sediment samples were taken and analyzed for potential electron acceptors coupled to AOM. Long-term incubations with 13C-labeled CH4 (13CH4) and different electron acceptors showed that both AOM and TMO occurred. In most conditions, 13C-labeled CO2 (13CO2) simultaneously increased with methane formation, which is typical for TMO. In the presence of nitrate, neither methane formation nor methane oxidation occurred. Net AOM was measured only with sulfate as electron acceptor. Here, sulfide production occurred simultaneously with 13CO2 production and no methanogenesis occurred, excluding TMO as a possible source for 13CO2 production from 13CH4. Archaeal 16S rRNA gene analysis showed the highest presence of ANME-2a/b (ANaerobic MEthane oxidizing archaea) and AAA (AOM Associated Archaea) sequences in the incubations with methane and sulfate as compared with only methane addition. Higher abundance of ANME-2a/b in incubations with methane and sulfate as compared with only sulfate addition was shown by qPCR analysis. Bacterial 16S rRNA gene analysis showed the presence of sulfate-reducing bacteria belonging to SEEP-SRB1. This is the first report that explicitly shows that AOM is associated with sulfate reduction in an enrichment culture of ANME-2a/b and AAA methanotrophs and SEEP-SRB1 sulfate reducers from a low-saline environment.

Producción de factores de virulencia por fitopatógenos bacterianos de soja. Utilización de productos naturales como biocontrol. Production of virulence factors by soybean bacterial phytopathogens. The use of natural products as biocontrolers.

En Argentina el cultivo de soja ocupa el primer lugar en superficie sembrada. El 90% de la producción se obtiene en la zona central del pais. La siembra directa favorece la multiplicación y supervivencia de fitopatógenos causantes de tizón y pústula bacterianos. El tizón es producido por Pseudomonas syringae pv. glycinea observándose manchas marrones en las hojas. Produce gran variedad de toxinas: coronatina, faseolotoxina, siringomicina, tabtoxina, proteínas “nucleation ice”, entre otras, las cuales contribuyen a la clorosis y necrosis. En la infección, además, están involucrados exopolisacáridos (levano y alginato). La celulosa ha sido relacionada en la adhesión bacteriana y en la formación de biofilm. La pústula es causada por Xanthomonas axonopodis pv. glycines. Produce manchas pequeñas con una pequeña pústula de color claro. Libera enzimas como α-amilasa, proteasa, endo β-mannanasa, actividad peptolítica, que degradan componentes vegetales. Xantan, producido por X. axonopodis es uno de los componentes necesarios para la formación de biofilm. Este último es considerado un importante factor de virulencia porque proporciona una estrategia de colonización que otorga mayor resistencia a ambientes desfavorables, tolerancia a antimicrobianos, producción de metabolitos y exoenzimas, etc. Actualmente el control de bacterias fitopatógenas se realiza mediante pesticidas con alta toxicidad para los consumidores y el ambiente. Para evitar las bacteriosis en la práctica se sugiere la rotación de cultivos y utilizar semillas certificadas. Se están probando compuestos naturales derivados de plantas medicinales como pesticidas; estos se pueden dividir en varias categorías fitoquímicas. Varios estudios confirman la actividad antibacteriana, antifúngica y antiviral de estos productos. Extractos vegetales con alto contenido de flavonoides y aceite esenciales poseen una importante actividad antibacteriana. Además, algunos aceites esenciales podrían estar incidiendo en la liberación y/o producción de biofilm, exopolisacáridos y exoproteínas. La gran incidencia de las infecciones por fitopatógenos y las pérdidas económicas que estas acarrean hacen que su control presente grandes dificultades para la agricultura sustentable en soja de nuestro país. En este trabajo se propone estudiar los diferentes factores de virulencia de cepas bacterianas fitopatógenas y evaluar el rol que cumplen en el proceso de la enfermedad en cultivos de soja y desarrollar estrategias para el control de bacteriosis vegetales aplicando productos naturales aislados de plantas aromáticas. La correcta utilización de productos antimicrobianos de origen natural aplicados sobre el cultivo y/o sobre las semillas evitaría la dispersión de la enfermedad y la eliminación al medio ambiente de productos contaminantes no deseados. In Argentina, soybean cultivation occupies the first place; 90% of this cereal is produced in the central region of the country. Intensive tillage practices favour multiplication and survival of bacterial phytopathogens causing blight and pustule diseases. Pseudomonas syringae pv. glycinea produce several toxins like coronatine, faseolotoxine, siringomicine, tabtoxine and proteins of nucleation ice that contribute to the develop of chlorosis and necrosis, characteristic of bacterial blight. It also produces levan and alginate, cellulose and biofilm. Pustule disease is caused by Xanthomonas axonopodis pv glycines, which produce enzymes like α-amilase, protease, endo β-mannanase, peptolitic activity, xanthan and biofilm. Nowadays the control of phytopathogenic bacteria consists in the application of pesticides that are toxic for the environment and man. Natural products from medicinal plants are a new alternative for the treatment of phytopathogens. Researches made with phytochemical compounds (flavonoids, phenols, quinones, cummarines, essential oils, terpenes) support the antimicrobial activity of these natural products. What is more, these substances could suppress the biofilm, exoproteins and exopolisaccharides formation and release of them. The infections caused by phytopathogens provoke economical loses and its control presents big difficulties in our country. The proposal of this work is the characterization of phytopatoghenic strains, its virulence factors and the role they play in the disease process. The development of a new alternative for the control of vegetable bacteriosis using natural products obtained from aromatic plants and the correct application of them on sown fields or on seeds is also an objective in this work.

Effects of selection and drift on G matrix evolution in a heterogeneous environment: a multivariate Qst-Fst Test with the freshwater snail Galba truncatula.

Unraveling the effect of selection vs. drift on the evolution of quantitative traits is commonly achieved by one of two methods. Either one contrasts population differentiation estimates for genetic markers and quantitative traits (the Q(st)-F(st) contrast) or multivariate methods are used to study the covariance between sets of traits. In particular, many studies have focused on the genetic variance-covariance matrix (the G matrix). However, both drift and selection can cause changes in G. To understand their joint effects, we recently combined the two methods into a single test (accompanying article by Martin et al.), which we apply here to a network of 16 natural populations of the freshwater snail Galba truncatula. Using this new neutrality test, extended to hierarchical population structures, we studied the multivariate equivalent of the Q(st)-F(st) contrast for several life-history traits of G. truncatula. We found strong evidence of selection acting on multivariate phenotypes. Selection was homogeneous among populations within each habitat and heterogeneous between habitats. We found that the G matrices were relatively stable within each habitat, with proportionality between the among-populations (D) and the within-populations (G) covariance matrices. The effect of habitat heterogeneity is to break this proportionality because of selection for habitat-dependent optima. Individual-based simulations mimicking our empirical system confirmed that these patterns are expected under the selective regime inferred. We show that homogenizing selection can mimic some effect of drift on the G matrix (G and D almost proportional), but that incorporating information from molecular markers (multivariate Q(st)-F(st)) allows disentangling the two effects.

Ecoetiques de serveis als establiments hotelers del Parc Natural de l'Alt Pirineu

En el present projecte s’analitza el turisme i la seva relació amb la figura del Parc Natural de l’Alt Pirineu (a partir d’ara PNAP). A la zona d’estudi el turisme és una de les principals activitats econòmiques, donat el notable valor ecologico-cultural de l’indret. L’activitat turística al PNAP és molt diversa, és per aquest motiu que s’observen diverses repercussions en l’entorn segons la tipologia de turisme que es doni. Donada aquesta realitat, l’estudi que es presenta està centrat en el sector hoteler de l’àmbit d’influència del PNAP. D’aquesta forma, s’analitza i diagnostica l’estat de qualitat ambiental dels hotels i pensions que componen el sector. Les eines emprades en aquest estudi han estat dues. Primerament, s’avalua la implantació del Distintiu de Garantia de Qualitat Ambiental (a partir d’ara DGQA). El DGQA és una ecoetiqueta de serveis, de recent creació, que atorga la Generalitat de Catalunya a partir de la revisió de l’establiment per mitjà d’un tècnic autoritzat. En segon terme, s’ha creat i emprat un producte anomenat Enquesta Bàsica d’Auto-xequeig de Qualitat Ambiental (a partir d’ara EBAQA). L’EBAQA té una doble finalitat. Per una banda respon a la necessitat d’autodiagnosi que tenen els propietaris, al ser aquests qui realitzen l’enquesta. Per altra banda, permet determinar quin és l’estat de qualitat ambiental del sector hoteler a la zona d’estudi a partir de l’avaluació de 35 dels 67 establiments existents a l’àmbit d’influència del PNAP, el qual representa una mostra del 61%.

Anàlisi i diagnosi ambiental dels refugis del PNAP

Els refugis de muntanya es troben situats en zones d’interès natural, sovint protegides, com és el cas dels deu refugis del Parc Natural de l’Alt Pirineu. En els darrers anys s’ha observat una diversificació en l’ús dels refugis de muntanya, originalment construïts per donar aixopluc als excursionistes, degut a l’augment del turisme i la popularització dels esports de neu i d’aventura. Els refugis estudiats es poden agrupar en tres tipologies diferents: refugis guardats, refugis alberg i refugis associats a pistes d’esquí, cadascuna de les quals presenta una realitat i unes problemàtiques diferents. Mitjançant una metodologia pròpia, es pretén fer una anàlisi i una diagnosi ambiental de cada cas d’estudi i de les diferents tipologies a partir dels vectors que poden generar un major impacte en l’entorn immediat dels refugis: aspectes socioeconòmics, arquitectura, paisatge i impacte visual, energia elèctrica i tèrmica, aigua potable i residual i residus sòlids. La diagnosi permet identificar els aspectes de cada refugi i tipologia que requereixen propostes de millora. Finalment es fa una proposta d’ecoetiqueta de serveis per a refugis guardats basada en el Distintiu de Garantia de Qualitat Ambiental de la Generalitat de Catalunya, ja aplicat amb èxit a altres establiments de serveis.

Biological control of Biomphalaria tenagophila (Mollusca, Planorbidae), a schistosomiasis vector, using the fish Geophagus brasiliensis (Pisces, Cichlidae) in the laboratory or in a seminatural environment

In order to investigate a possible method of biological control of schistosomiasis, we used the fish Geophagus brasiliensis (Quoy & Gaimard, 1824) which is widely distributed throughout Brazil, to interrupt the life cycle of the snail Biomphalaria tenagophila (Orbigny, 1835), an intermediate host of Schistosoma mansoni. In the laboratory, predation eliminated 97.6% of the smaller snails (3-8 mm shell diameter) and 9.2% of the larger ones (12-14 mm shell diameter). Very promising results were also obtained in a seminatural environment. Studies of this fish in natural snail habitats should be further encouraged.

Manifestació dels canvis en la interacció entre el medi natural i la societat: la influència del despoblament a Alins i Farrera

L’objectiu principal d’aquest projecte és analitzar les manifestacions dels canvis produïts en els medis natural i social influenciats pel despoblament (a la segona meitat del s.XX), als municipis d’Alins i Farrera, situats al Pallars Sobirà, i fer-ne una comparació, ja que es tracta de municipis de característiques diferents. Per dur a terme l’estudi, es fa un anàlisi de l’evolució del poblament, un anàlisi dels canvis físics, mitjançant l’avaluació dels canvis en les cobertes del sòl i de la transformació del paisatge amb les fotografies, i un anàlisi dels canvis en les activitats i comportaments socials mitjançant la realització d’entrevistes per elaborar un retrat social de cada època, distingint entre les aportacions de la població autòctona respecte de la nouvinguda. Amb tot, es pretén la realització d’una diagnosi transversal que permeti integrar les diferents temàtiques, i definir unes conclusions generals per mitjà d’uns patrons detectats. Finalment, la conclusió que millor permet recollir tota la informació és la que en resulta d’acceptar el fenomen de despoblament generalitzat, combinat amb el d’un canvi de l’estil de vida global, no només local, que és eina de justificació de moltes de les dinàmiques de canvi observades.

Disseny d'un mètode de valoració d'itineraris d'educació ambiental i aplicació a l'àmbit Parc Natural de l'Alt Pirineu - Alt Urgell

El Parc Natural de l’Alt Pirineu (PNAP) està creant una xarxa d’itineraris d’educació ambiental amb l’objectiu de divulgar els valors del parc i conscienciar els seus visitants sobre la importància de conservar el medi ambient. El desenvolupament de mètodes de valoració de l’aptitud de potencials itineraris d’educació ambiental pot servir per crear eines de gestió molt útils a l’hora d’ampliar aquesta xarxa de senders. Per aquest motiu, un grup anterior de la llicenciatura de Ciències Ambientals va desenvolupar el preprotocol Neret, que permet obtenir una puntuació numèrica per a un itinerari, responent a una sèrie de preguntes senzilles. En el present projecte, s’ha aplicat el protocol anterior a tres itineraris de muntanya per tal d’estudiar-ne el funcionament en un tipus d’itinerari diferent dels de fons de vall, on va ser dissenyat. L’anàlisi del preprotocol s’ha efectuat mitjançant una matriu DAFO, a partir de la qual s’han proposat una sèrie d’estratègies de millora i, a partir d’aquestes, s’ha desenvolupat un nou mètode de valoració. Els principals aspectes negatius del preprotocol són la seva manca de flexibilitat, la sobrevaloració dels criteris relacionats amb la dificultat del recorregut, la manca de detall en l’anàlisi del potencial interpretatiu dels itineraris a més del poc pes que té aquest criteri en la puntuació global i, finalment, l’absència d’un criteri que valori els potencials impactes que es podrien derivar de l’ús de l’itinerari. Aquestes mancances s’han mirat de corregir al mètode de valoració dissenyat en el present projecte mitjançant les següents aportacions: una estructura transversal dividida en quatre factors avaluats per separat, sense criteris de valoració excloents i amb una ponderació final dels quatre principals criteris modificable segons els objectius dels gestors; una valoració més detallada dels continguts de l’itinerari, i finalment, la inclusió d’un nou criteri que considera la vulnerabilitat del medi a qualsevol tipus d’impacte.

Col·laboració a l'estudi de les plantes invasores del Parc Natural de l'Alt Pirineu: cartografia de detall i recull de mesures de gestió

La intrusió de les plantes exòtiques invasores en els espais naturals protegits de Catalunya s’ha convertit en un problema de primer ordre. En alguns d’aquests espais fa temps que s’han començat a gestionar aquestes espècies exòtiques. No és el cas del PNAP, que degut a la seva recent creació, encara no ha pogut tractar a fons aquesta problemàtica. Per tant, amb el present estudi s’ha treballat en conèixer la distribució d’aquetes espècies en el Parc i en crear una base de referència. La major part de les plantes trobades estan situades en llocs on la pressió humana es molt forta. Un cop establertes prop de les àrees més antropitzades, aquestes espècies es disseminen pel territori aprofitant-se de les zones degradades per establir-se. Per aquesta raó, també es proposen les mesures d’actuació més adients per a gestionar aquestes espècies en el territori de l’Alt Pirineu, prenent com a referent les actuacions que es duen a terme avui arreu del món.

H-2D ligand expression by Ly49A+ natural killer (NK) cells precludes ligand uptake from environmental cells: implications for NK cell function.

To study the adaptation of natural killer (NK) cells to their major histocompatibility complex (MHC) class I environment we have established a novel mouse model with mosaic expression of H-2D(d) using a Cre/loxP system. In these mice, we noticed that NK cells expressing the inhibitory receptor for D(d), Ly49A, were specifically underrepresented among cells with low D(d) levels. That was due to the acquisition of D(d) molecules by the Ly49A+ NK cells that have lost their D(d) transgene. The uptake of H-2D molecules via the Ly49A receptor was restricted to strong ligands of Ly49A. Surprisingly, when Ly49A+ NK cells were D(d+), uptake of the alternative ligand D(k) was not detectable. Similarly, one anti-Ly49A mAb (A1) bound inefficiently when Ly49A was expressed on D(d+) NK cells. Concomitantly, functional assays demonstrated a reduced capacity of Ly49A to inhibit H-2(b)D(d) as compared with H-2(b) NK cells, rendering Ly49A+ NK cells in D(d+) mice particularly reactive. Minor reductions of D(d) levels and/or increases of activating ligands on environmental cells may thus suffice to abrogate Ly49A-mediated NK cell inhibition. The mechanistic explanation for all these phenomena is likely the partial masking of Ly49A by D(d) on the same cell via a lateral binding site in the H-2D(d) molecule.

Environment-dependent microevolution in a Mediterranean pine (Pinus pinaster Aiton).

BACKGROUND: A central question for understanding the evolutionary responses of plant species to rapidly changing environments is the assessment of their potential for short-term (in one or a few generations) genetic change. In our study, we consider the case of Pinus pinaster Aiton (maritime pine), a widespread Mediterranean tree, and (i) test, under different experimental conditions (growth chamber and semi-natural), whether higher recruitment in the wild from the most successful mothers is due to better performance of their offspring; and (ii) evaluate genetic change in quantitative traits across generations at two different life stages (mature trees and seedlings) that are known to be under strong selection pressure in forest trees. RESULTS: Genetic control was high for most traits (h2 = 0.137-0.876) under the milder conditions of the growth chamber, but only for ontogenetic change (0.276), total height (0.415) and survival (0.719) under the more stressful semi-natural conditions. Significant phenotypic selection gradients were found in mature trees for traits related to seed quality (germination rate and number of empty seeds). Moreover, female relative reproductive success was significantly correlated with offspring performance for specific leaf area (SLA) in the growth chamber experiment, and stem mass fraction (SMF) in the experiment under semi-natural conditions, two adaptive traits related to abiotic stress-response in pines. Selection gradients based on genetic covariance of seedling traits and responses to selection at this stage involved traits related to biomass allocation (SMF) and growth (as decomposed by a Gompertz model) or delayed ontogenetic change, depending also on the testing environment. CONCLUSIONS: Despite the evidence of microevolutionary change in adaptive traits in maritime pine, directional or disruptive changes are difficult to predict due to variable selection at different life stages and environments. At mature-tree stages, higher female effective reproductive success can be explained by differences in their production of offspring (due to seed quality) and, to a lesser extent, by seemingly better adapted seedlings. Selection gradients and responses to selection for seedlings also differed across experimental conditions. The distinct processes involved at the two life stages (mature trees or seedlings) together with environment-specific responses advice caution when predicting likely evolutionary responses to environmental change in Mediterranean forest trees.

Biting Indices, Host-seeking Activity and Natural Infection Rates of Anopheline Species in Boa Vista, Roraima, Brazil from 1996 to 1998

The epidemiology of the transmission of malaria parasites varies ecologically. To observe some entomological aspects of the malaria transmission in an urban environment, a longitudinal survey of anopheline fauna was performed in Boa Vista, Roraima, Brazil. A total of 7,263 anophelines was collected in human bait at 13 de Setembro and Caranã districts: Anopheles albitarsis sensu lato (82.8%), An. darlingi (10.3%), An. braziliensis (5.5%), An. peryassui (0.9%) and An. nuneztovari (0.5%). Nightly 12 h collections showed that An. albitarsis was actively biting throughout the night with peak activities at sunset and at midnight. An. darlingi bit during all night and did not demonstrate a defined biting peak. Highest biting indices, entomological inoculation rates and malaria cases were observed seasonally during the rainy season (April-November). Hourly collections showed host seek activity for all mosquitoes peaked during the first hour after sunset. An. darlingi showed the highest plasmodial malaria infection rate followed by An. albitarsis, An. braziliensis and An. nuneztovari (8.5%, 4.6%, 3% and 2.6%, respectively). An. albitarsis was the most frequently collected anopheline, presented the highest biting index and it was the second most frequently collected infected species infected with malaria parasites. An. albitarsis and An. darlingi respectively, are the primary vectors of malaria throughout Boa Vista.

La evaluación de la reducción de amenazas en el Parque Natural de la Zona Volcánica de la Garrotxa (Girona)

En este artículo se presenta la metodología y los resultados derivados de la aplicación de una adaptación del denominado modelo de evaluación de reducción de amenazas (Threat Reduction Assesment) en el Parque Natural de la Zona Volcánica de la Garrotxa (PNZVG). Endefinitiva, se pretende valorar la efectividad de la gestión a partir del grado de reducción de amenazas en el PNZVG. El estudio se realizó a partir de la elaboración de una evaluación externa e independiente, que ha contado a la vez con una estrecha colaboración de los órganos gestores y rectores del Parque, así como con una activa participación de distintos agentes sociales clave. Se concluye que, después de veinticinco años de existencia del Parque, muchas de las amenazas iniciales sólo se han reducido de forma modesta e incluso a partir del índice adaptado, considerado un enfoque más realista; con lo cual se llega a la preocupante conclusión de que algunas de las amenazas más importantes se han incrementado