Adaptation of Cladocerans in metal-polluted heterogeneous environments

No presente trabalho o cladócero Daphnia longispina foi utilizado como organismo modelo para a avaliação dos efeitos ecológicos da adaptação a ambientes contaminados por metais. Foram amostradas populações naturais de D. longispina num local sujeito à contaminação por metais e num local próximo, de referência, ambos localizados no sistema aquático na área envolvente à mina abandonada de São Domingos. Várias linhagens clonais de ambas as populações foram mantidas em laboratório, sob condições controladas, para a execução dos testes. Um dos testes realizados permitiu estudar e quantificar as diferenças na tolerância letal entre as linhagens clonadas de ambas as populações e também avaliar os custos associados. Utilizando vinte linhagens clonais de D. longispina das duas populações verificou-se que apenas clones sensíveis ao cobre estavam presentes na população de referência e clones resistentes ao cobre estavam presentes na população do local contaminado. Os custos associados à tolerância foram ilustrados pela determinação de taxas alimentares mais baixas para a população tolerante quando comparadas com as da população de referência. Outro dos testes realizados permitiu comparar as respostas de clones de populações de ambos os locais – contaminado e referência – à exposição a concentrações sub-letais do metal cobre. A tolerância evidenciada anteriormente ao nível letal foi confirmada ao nível sub-letal, com o clone proveniente da população do local contaminado evidenciando uma maior tolerância ao cobre quando comparado com os restantes clones, para todos os parâmetros analisados (taxas alimentares, consumo de oxigénio, crescimento e reprodução). Os efeitos da aclimatação ao cobre ao longo de várias gerações foram também avaliados num clone de D. longispina. Os resultados evidenciaram a existência de uma adaptação fisiológica ao cobre ao longo das várias gerações que, no entanto, apenas aumentou marginalmente a tolerância a níveis de cobre letais. Para além disso, observou-se também uma grande variação nas respostas do clone de D. longispina estudado, não só entre concentrações de cobre mas também entre gerações. Os resultados obtidos nos vários estudos realizados com linhagens clonais de ambas as populações de D. longispina reforçam a importância de integrar a temática do desenvolvimento de tolerância à poluição aquando da avaliação dos riscos ambientais e ecológicos de compostos químicos, como os metais, no meio ambiente.

Evolutionary diversification in Central Brazil: where Amazonia and Cerrado meet

Apesar da fauna de mamíferos Neotropicais ser uma das mais ricas do mundo, o nosso conhecimento sobre os limites de espécies, distribuições geográficas e relações filogenéticas está ainda agora no seu início. As áreas de transição entre os dois maiores biomas da América do Sul, o Cerrado e a Amazónia, são ainda menos conhecidas. Até ao momento, escassos estudos focaram os pequenos mamíferos destas áreas. Destes estudos, apenas dois apresentam dados taxonómicos e de distribuição geográfica de uma lista de espécies reduzida e, nenhum é focado nos processos evolutivos que conduziram à diversidade destas áreas. O presente trabalho tem como objectivo aumentar o conhecimento básico sobre a diversidade do médio Rio Araguaia, na região central do Brasil, através da amostragem e análise de espécies de pequenos mamíferos, integrando um intenso trabalho de campo, de laboratório e de museu. Desta forma, um total de 22 espécies é registado para o médio Araguaia. De entre estas espécies, descreve-se uma espécie nova de Rhipidomys, regista-se uma espécie não descrita de Thrichomys e uma potencial nova forma de Oligoryzomys, e também se apresenta uma diagnose emendada do obscuro Oecomys cleberi. Para cada espécie, são também descritas as suas características morfológicas e resumem-se os seus aspectos de distribuição geográfica e história natural. Para os quatro géneros acima referidos, são apresentadas as análises filogenéticas que permitem a identificação das espécies. Adicionalmente, os princípios da filogeografia são aplicados para estudar os padrões da distribuição geográfica da diversidade genética de três roedores sigmodontíneos e seis marsupiais didelphídeos. Os resultados obtidos demonstram que o Rio Araguaia forma uma barreira geográfica para espécies especialistas em florestas não-alagáveis; por outro lado, espécies generalistas apresentam partilha de haplótipos em ambas as margens do rio. Argumentamos também que os refúgios florestais e os gradientes poderão ter tido um papel importante para moldar a estrutura genética de populações de pequenos mamíferos no Brasil central. Em suma, os resultados apresentados corroboram a proposição de que a diversidade Neotropical não poderá ser explicada através de um único modelo de especiação e que estes não são mutuamente exclusivos. O entendimento integral dos processos ecológicos e históricos que deram origem à fauna Neotropical, assim como a continuidade de estudos sistemáticos, depende da realização de novas amostragens e consequente enriquecimento dos museus com colecções apropriadas.

Salamandra salamandra (Amphibia: Caudata: Salamandridae) in Portugal: not all black and yellow

The fire salamander complex is quite diverse in the Iberian Peninsula where nine subspecies of Salamandra salamandra are currently recognized. Here, we analysed the geographical distribution of the subspecies S. s. gallaica and S. s. crespoi using partial sequences of the mitochondrial cytochrome b gene of 168 individuals from 12 locations in Portugal. Our results support the existence of a deep lineage divergence between the two subspecies, with non-overlapping geographical distributions except in two contact zones: one in Sesimbra on the western coast, and another in Alcoutim on the southeastern border with Spain. Moreover, S. s. crespoi displays signs of gene flow among the sampled locations whereas S. s. gallaica shows evidence of some restriction to gene flow. Present-day genetic make-up of S. s. gallaica and S. s. crespoi is a result of past historical events, fine-tuned by contemporary Iberian geoclimate. Humid mountain areas were found to harbour increased genetic diversity possibly acting as past refugia during drier interglacial periods. To analyse wider geographical patterns and lineage splitting events within S. salamandra we performed a Bayesian dating analysis completing our data set with previously published sequences. The observed divergences were associated to successive biogeographic scenarios, and to other Iberian species showing similar trends.

Ecological niche modeling, cytogenetics and phylogeography of the genera Geomalacus and Letourneuxia (Gastropoda, Pulmonata) from the Iberian-Moroccan region

First described more that 150 years ago, the systematics of the genera Geomalacus and Letourneuxia (Arionidae, Gastropoda, Pulmonata) is still challenging. The taxonomic classification of arionid species is based on extremely labile characters such as body size or color that depends both on diet and environment, as well as age. Moreover, there is little information on the genetic diversity and population structure of the Iberian slugs that could provide extra clues to disentangle their problematic classification. The present work uses different analytical tools such as habitat suitability (Ecological Niche Modeling - ENM), cytogenetic analysis and phylogeography to establish the geographical distribution and evolutionary history of these pulmonate slugs. The potential distribution of the four Geomalacus species was modeled using ENM, which allowed the identification of new locations for G. malagensis, including a first report in Portugal. Also, it was predicted a much wider distribution for G. malagensis and G. oliveirae than previously known. Classical cytogenetic analyses were assayed with reproductive and a novel use of somatic tissues (mouth and tentacles) returning the number of chromosomes for the four Geomalacus species and L. numidica (n = 31, 2n = 62) and the respective karyotypes. G. malagensis and L. numidica present similar chromosome morphologies and karyotypic formulae, being more similar to each other than the Geomalacus among themselves. We further reconstructed the phylogeny of the genera Geomalacus and Letourneuxia using partial sequences of the mitochondrial cytochrome oxidase subunit I (COI) and the nuclear ribosomal small subunit (18S rRNA), and applied an independent evolutionary rate method, the indicator vectors correlation, to evaluate the existence of cryptic diversity within species. The five nominal species of Geomalacus and Letourneuxia comprise 14 well-supported cryptic lineages. Letourneuxia numidica was retrieved as a sister group of G. malagensis. G. oliveirae is paraphyletic with respect to G. anguiformis. According to our dating estimates, the most recent common ancestor of Geomalacus dates back to the Middle Miocene (end of the Serravallian stage). The major lineage splitting events within Geomalacus occurred during the dry periods of the Zanclean stage (5.3-3.6 million years) and some lineages were confined to more humid mountain areas of the Iberian Peninsula, which lead to a highly geographically structured mitochondrial genetic diversity. The major findings of this are the following: (1) provides updated species distribution maps for the Iberian Geomalacus expanding the known geographic distribution of the concerned species, (2) unravels the cryptic diversity within the genera Geomalacus and Letourneuxia, (3) Geomalacus oliveirae is paraphyletic with G. anguiformis and (4) Letourneuxia numidica is sister group of G. malagensis.

Phylogeography and hybridisation in the european polecat : (mustela putorius)

Tese de doutoramento, Biologia (Biologia da Conservação), Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2014

Avaliação do estatuto de conservação da flora endémica de Cabo Verde

Tese de mestrado. Biologia (Ecologia e Gestão Ambiental). Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2014

Application of Redundancy Analysis for Aerobiological Data

An aerobiological survey was conducted through five consecutive years (2006–2010) at Worcester (England).The concentration of 20 allergenic fungal spore types was measured using a 7-day volumetric spore trap. The relationship between investigated fungal spore genera and selected meteorological parameters (maximum, minimum, mean and dew point temperatures, rainfall, relative humidity, air pressure,wind direction) was examined using an ordination method(redundancy analysis) to determine which environmental factors favoured their most abundance in the air and whether it would be possible to detect similarities between different genera in their distribution pattern. Redundancy analysis provided additional information about the biology of the studied fungi through the results of the Spearman’s rank correlation. Application of the variance inflation factor in canonical correspondence analysis indicated which explanatory variables were auto-correlated and needed to be excluded from further analyses. Obtained information will be consequently implemented in the selection of factors that will be a foundation for forecasting models for allergenic fungal spores in the future.

Planeamento espacial marinho das áreas marinhas protegidas: o caso de estudo da ára protegida de gestão de recursos: Caloura - ilhéu de Vila Franca do Campo

Tese de Doutoramento, Ciências do Mar (Ecologia Marinha), 26 de Novembro de 2013, Universidade dos Açores.

Desigualdades na diabetes mellitus e hipertensão arterial: um estudo ao nível de freguesia

RESUMO - Introdução: A diabetes mellitus e a hipertensão arterial são problemas de saúde de elevada prevalência em Portugal. A sua distribuição geográfica e social é pouco conhecida, comprometendo o desenho e implementação de políticas de saúde. Assim, este estudo teve como objetivo avaliar a existência das desigualdades socioeconómicas na prevalência de diabetes mellitus tipo 2 e de hipertensão arterial, na população residente na região Norte de Portugal, no ano de 2013. Métodos: Foi realizado um estudo ecológico que analisou as 2028 freguesias da região Norte. Os dados foram obtidos através do Sistema de Informação das Administrações Regionais de Saúde e do Censos 2011. A associação entre os indicadores socioeconómicos e a prevalência destas doenças foi medida através da diferença de prevalências, do risco atribuível populacional, do índice relativo de desigualdades e pelo coeficiente de regressão. Resultados: A prevalência de diabetes mellitus tipo 2 e hipertensão arterial foi de 6,16% e 19,35%, respetivamente, e apresentou uma distribuição heterogénea entre freguesias (variando entre 0%-23,7% para a diabetes e 2,8%-66,7% para a hipertensão). A prevalência de ambas as doenças estava significativamente associada com o baixo nível educacional, baixa atividade em sector terciário, desemprego e baixo rendimento (com diferença de prevalências entre decis opostos de até 1,3% na diabetes e até 5,3% na hipertensão). Os determinantes socioeconómicos foram responsáveis até 20% da prevalência destas doenças na população. Conclusão: Estes resultados demonstram a existência de uma distribuição socioeconómica e geográfica heterogéneas e a necessidade de criação de políticas de saúde que atuem nas freguesias menos favorecidas.

Mdx myotubes have normal excitability but show reduced contraction-relaxation dynamics.

The pathogenesis of Duchenne muscular dystrophy (DMD), characterised by lack of the cytoskeletal protein dystrophin, is not completely understood. An early event in the degenerative process of DMD muscle could be a rise in cytosolic calcium concentration. In order to investigate whether this leads to alterations of contractile behaviour, we studied the excitability and contractile properties of cultured myotubes from control (C57BL/10) and mdx mice, an animal model for DMD. The myotubes were stimulated electrically and their motion was recorded photometrically. No significant differences were found between control and mdx myotubes with respect to the following parameters: chronaxy and rheobase (0.33 +/- 0.03 ms and 23 +/- 4 V vs. 0.39 +/- 0.07 ms and 22 +/- 2 V for C57 and mdx myotubes, respectively), tetanisation frequency (a similar distribution pattern was found between 5 and 30 Hz), fatigue during tetanus (found in 35% of both types of myotubes) and post-tetanic contracture. In contrast, contraction and relaxation times were longer (P < 0.005) in mdx (36 +/- 2 and 142 +/- 13 ms, respectively) than in control myotubes (26 +/- 1 and 85 +/- 9 ms, respectively). Together with our earlier findings, these results suggest a decreased capacity for calcium removal in mdx cells leading, in particular, to alterations of muscle relaxation.

New Sorex araneus karyotypes from Germany and the postglacial recolonization of central Europe

New G-banded karyotypes from populations of the common shrew Sorex araneus Linnaeus, 1758 provide a clearer picture of the distribution of chromosome races in central Europe. As expected according to their occurrence in neighbouring countries, the Jutland (kq, no), Laska (k/o) and Drnholec (ko, nr) races are also found in Germany. A new chromosome race "Rugen" (kq) is described from this Baltic Island. Together with the previously recorded races Ulm and Mooswald (kr), six chromosome races are now known from Germany. The resulting distribution pattern is characterized by high frequencies of different race-specific metacentrics at the periphery of the country and clines with decreasing frequencies towards the centre which is occupied by the Ulm race. This race is acrocentric for all chromosome arms involved in the observed race-specific fusions and represents a buffer between the surrounding, more metacentric races. According to the present distribution of these metacentrics, a scenario for the postglacial recolonization of central Europe by S. araneus populations on three different routes is proposed: from the east along the northern slopes of the Carpathian Arc, from the south-east along the Danube Valley and from the south-west through the Upper Rhine Valley.

Características geoquímicas de sedimentos del perfil Callao, Octubre 2008

Se determinó la tendencia y variabilidad vertical de las características geoquímicas de los sedimentos y del agua intersticial en los primeros 10 cm superficiales de dos testigos de Callao, colectados en dos estaciones del perfil Callao, durante el Crucero Miniox BIC Olaya 0810: (1) E-2, a 8 mn de la costa y 98 m de profundidad, donde la materia orgánica presentó un amplio rango de variabilidad (4,75% a 56,34%) y una tendencia al incremento con la profundización del perfil vertical, al existir condiciones geoquímicas que favorecen una mayor preservación de la materia orgánica y una lenta remineralización; y (2) E-5, a 30 mn de la costa y 178 m de profundidad, donde la materia orgánica presentó una distribución más homogénea en el perfil vertical (30,72% a 36,17%). Las elevadas correlaciones (r > 0,7) de la materia orgánica total con el carbono orgánico total, así como con los fosfatos y los silicatos en sedimentos superficiales indican que la materia orgánica gobierna parcialmente las concentraciones de carbono y fósforo. La variabilidad en la conducta de distribución de las concentraciones de metales Redox sensitivos en los sedimentos recientes, está asociada a condiciones anóxicas y a la intensa actividad sulfato reductora característica en la zona de estudio.

Invertebrados marinos bentónicos del litoral de la Región Áncash, Perú

Mediante buceo y exploraciones al intermareal y submareal de la región Áncash (9°58’08’’S 78°38’34’’W y 10°34’06’’S 77°54’30’’W) entre el 2003 y el 2010 se colectaron, identificaron y fotografiaron 135 especies de invertebrados que corresponden a los grupos Cnidaria (6 especies), Annelida (11 especies), Brachiopoda (1 especie), Mollusca (70 especies), Arthropoda (34 especies), Echinodermata (10 especies), Sipunculida (1 especie) y Chordata (2 especies). Del total de especies, se considera que Sipunculus (Austrosiphon) mundanus representa un nuevo registro para el Perú, que cuatro ampliaron su distribución hacia el norte y nueve hacia el sur. Cada especie se ubica taxonómicamente y se proporciona información de nombre común, diagnosis, hábitat, profundidad, aspectos bioecológicos, distribución geográfica, localidades en la región Áncash, otras localidades en el Perú, comentarios y referencias.

Genetic variability in Larus argentatus and Sterna hirundo

Blood serum and egg-white protein samples from individuals representing seven colonies of Larusargentatus, and four colonies of Sterna hirundo were electrophoretically analysed to determine levels of genetic variability and to assess the utility of polymorphic loci as genetic markers. Variability occurred at five co-dominant autosomal loci. S. hirundo protein polymorphism occurred at the Est-5 and the Oest-l loci, while nineteen loci were monomorphic. L. argentatus samples were monomorphic at seventeen loci and polymorphic at the Ldh-A and the Alb loci. Intergeneric differences existed at the Oalb and the Ldh-A loci. Although LDH-A100 from both species possessed identical electrophoretLc mobilities, the intergeneric differences were expressed as a difference in enzyme the'ITIlostabilities. Geographical distribution of alleles and genetic divergence estimates suggest ~ hirundo population panmixis,at least at the sampled locations. The h argentatus gene pool appears relatively heterogeneous with a discreet Atlantic Coast population and a Great Lakes demic population. These observed population structures may be maintained by the relative amount of gene flow occurring within and among populations. Mass ringing data coupled to reproductive success information and analysis of dispersal trends appear to validate this assumption. Similar results may be generated by either selection or both small organism and low locus sample sizes. To clarify these results and to detect the major factor(s) affecting the surveyed portions of the genome, larger sample sizes in conjunction with precise eco-demographic data are required.

Radiation-induced changes in the export of photoassimilated carbon /|nBarry Jess Shelp. -- 260 0 St. Catharines, [Ont. : s. n.],

Low levels of ionizing radiation induce two translocation responses in soybean: a reduction in photoassimilate export from leaves and a change in the distribution pattern of exported photoassimilate within the plant. In this investigation these responses have been further studied specifically to ascertain the site of radiation damage and to better understand the physiological responses observed. Experimentally the primary data was obtained from studies in which a mature trifoliate leaf of a young soybean plant (Glycine ~ L. cultivar Harosoy '63) is isolated in a closed transparent chamber and allowed to photoassimilate 14C02 for 15 minutes. This is followed by an additional 45 ~_il'1;ute period before the plant is sectl.o ne d an d 14 C-ra dl' oactl.v.l ty d eterml. ne d'l n a 11 parts. Such 14c data provides one with the magnitude and distribution pattern of translocation. Further analyses were conducted to determine the relative levels of the major photosynthetic products using the techniques of paper chromatography and autoradiography. Since differences between control and irradiated P 1 ants were not 0 b serve d l' n t h e par tl't"lo nlng 0 f 14 C between the 80% ethanol-soluble and -insoluble fractions 14 or in the relative amounts of C-products of photosynthesis, the reduction in export in irradiated plants is not likely due to reduced availability of translocatable materials. Data presented in this thesis shows that photoassimilate export was not affected by gamma radiation until a threshold dose between 2.0 and 3.0 krads was reached. It was also observed that radiation-induced damage to the export process was capable of recovery in a period of 1 to 2 hours provided high light intensity was supplied. In contrast, the distribution pattern was shown to be extremely radiosensitive with a low threshold dose between .25 and .49 krads. Although this process was also capable of recovery,lt" occurred much earlier and was followed by a secondary effect which lasted at least for the duration of the experiments. The data presented in this thesis is interpreted to suggest that the sites of radiation action for the two translocation responses are different. In regards to photoassimilate export, the site of action of ionizing radiation is the leaf, quite possibly the process of photophosphorylation which may provide energy directly for phloem loading and for membrane integrity of the phloem tissue* In regards to the pattern of distribution of exported photoassimilate, the site is likely the apical sink, possibly the result of changes of levels of endogenous hormones. By the selection of radiation exposure dose and time post-irradiation, it is possible to affect independently these two processes suggesting that each may be regulated independent of the other and involves a distinct site.