五味子科几种植物的传粉生物学和种子散播

五味子科(Schisandraceae)隶属于木兰亚纲八角目(Illiciales)，为攀缘藤本，花单性，雌雄异株或同株。近年来分子系统学的研究结果显示，一个包括八角目在内的所谓ANITA类群（Amborellaceae – Nymphaeales – Illiciales – Trimeniaceae - Austrobaileyaceae）代表了被子植物最基部的类群。这使得五味子科成为解决原始被子植物起源和演化问题的重要类群之一，而倍受关注。作为被子植物的原始类群，其繁育系统、传粉生物学和种子传播等方面的知识对于理解被子植物起源和基部各大类群之间的系统发育关系是至关重要的，而五味子科在这些方面的研究几乎还是空白。本研究选取几种代表不同雄蕊群类型的五味子科植物，对其进行传粉生物学和种子散播方式的研究，在此基础上讨论了该科植物和早期被子植物的传粉机制和种子散播机制。 1．翼梗五味子的传粉生物学 翼梗五味子是严格的雌雄异株。雄花在颜色、形状和大小上都与雌花非常相似，但是数量明显多于雌花。在开放后，雌雄花的花被片都不完全张开，把雄蕊群和雌蕊群包在其中，花被片和雄蕊群或雌蕊群之间的空隙非常狭小。翼梗五味子的花不能产热，不能散发出花香，也不分泌花蜜。翼梗五味子的传粉者只有Megommata sp.（瘿蚊科）的雌性成虫，花粉是对传粉者的唯一回报。Megommata sp.访问翼梗五味子的雄花摄取花粉作为其卵巢发育或产卵所需的额外营养，而雌花则是通过模拟雄花的形态来吸引昆虫的。绿叶五味子的传粉机制与翼梗五味子相似，也是雌花模拟雄花的形态欺骗昆虫访花。这种欺骗性传粉在基部被子植物是普遍存在的。 2．南五味子的传粉生物学 南五味子是雌雄同株。雌雄花的花被片都是黄色，子房绿色，雄蕊有黄色和红色两种颜色，开黄色雄花的和开红色雄花的植株在所研究的14个居群中都是随机分布的。南五味子的雌雄花都是在晚上开放，并能散发出强烈的花香，红色雄花、黄色雄花和雌花的花香成分非常相似，主要成分都是丁酸甲酯 (methyl butyrate)。南五味子的雌雄花还可以产生热量。南五味子的传粉者只有一种昆虫-- Megommata sp.（瘿蚊科），它们的访花时间与花香的散发时间以及花热产生的时间基本吻合，都集中在花开后的4-5小时内。在南五味子中，花香在吸引传粉者上起着决定性作用，花热可以增强花香的散发，而花色则不起作用。花粉是南五味子对Megommata sp.的唯一的回报，雌花利用与雄花相同的诱物（花香和花热）来吸引传粉者，因此南五味子的传粉系统也是一种欺骗性传粉。 3．五味子科植物的传粉系统 五味子科植物的花一般比较小，花器官多而不定，螺旋状排列。五味子科不存在风媒传粉，传粉昆虫主要是双翅目昆虫和甲虫类。翼梗五味子、南五味子、绿叶五味子只是由瘿蚊科Megommata属的一种昆虫来传粉的，表现出一种专化地传粉系统。而Schisandra glabra则有多种昆虫参与传粉，表现出泛化的传粉系统。以瘿蚊为媒介的传粉系统中，只有雄花能为昆虫提供报酬，而雌花则是通过模拟雄花来欺骗昆虫访花的。在这个欺骗性传粉系统中，味觉和视觉线索对瘿蚊都是很重要的，五味子的雌花可以通过模拟雄花的形态或者通过散发出与雄花相同的花香气味来吸引传粉者的。在泛化传粉的系统中，花粉、柱头和花被片都可作为昆虫的食物，并且S.glabra花还可以为昆虫提供栖息或交配场所。 五味子科植物的传粉模式符合“菌蚊类昆虫传粉综合征”。这个传粉综合征的特点是：植物一般具有较小的两性花或单性花、能散发强烈的花香、能够产生花热;传粉昆虫是菌蚊科、瘿蚊科和其他长角亚目的昆虫;欺骗性传粉;具有自交不亲和现象。Austrobaileyales 分支中的各类群和睡莲科植物都适合这个传粉综合征。 4．五味子科植物的种子散播 五味子的果实都是由小浆果组成的聚合果，五味子属的果实是长穗状，南五味子属的呈球形。成熟小浆果的颜色从红色到紫红色;具有中等大小的种子。翼梗五味子的果实是以小浆果为单位脱落的，整个脱落过程仅持续13天，种子是由鸟类和哺乳类散播的。异形南五味子和南五味子的聚合果虽然都是球形的，但是异形南五味子的果实和种子比南五味子大得多;它们的果实脱落和种子散播方式有很大差异，异形南五味子是整个聚合果脱落，脱落时间集中在20天内，而南五味子是以小浆果为单位脱落，脱落时间可长达4个月之久。异形南五味子的种子很可能是通过鸟类来散播的，而南五味子则没有发现有效的种子散播者。在五味子科内，果实形态总的进化趋势是由短到长，南五味子属所具有的球形聚合果很可能代表了五味子科果实的祖先性状。五味子科植物果实形状的进化可能最少要经历两个过程。在白垩纪和第三纪的交界期前后，由于气候和植被的变化，一些五味子类群的果实和种子变大;而后在第三纪，随着特化的果实散播者如鸟类和鼠类的出现，五味子科一些种类的花托在果期明显变长，球形聚合果进化成长穗状聚合果。

Nocturnal fish movement and trophic flow across habitat boundaries in a coral reef ecosystem (SW Puerto Rico)

Few studies have quantified the extent of nocturnal cross-habitat movements for fish, or the influence of habitat adjacencies on nutrient flows and trophodynamics. To investigate the patterns of nocturnal cross-boundary movements of fish and quantify trophic connectivity, fish were sampled at night with gillnets set along the boundaries between dominant habitat types (coral reef/seagrass and mangrove/seagrass) in southwestern Puerto Rico. Fish movement across adjacent boundary patches were equivalent at both coral reefs and mangroves. Prey biomass transfer was greater from seagrass to coral reefs (0.016 kg/km) and from mangroves to seagrass (0.006 kg/km) but not statistically significant, indicating a balance of flow between adjacent habitats. Pelagic species (jacks, sharks, rays) accounted for 37% of prey biomass transport at coral reef/seagrass and 46% at mangrove/seagrass while grunts and snappers accounted for 7% and 15%, respectively. This study indicated that coral reefs and mangroves serve as a feeding area for a wide range of multi-habitat fish species. Crabs were the most frequent prey item in fish leaving coral reefs while molluscs were observed slightly more frequently than crabs in fish entering coral reefs. For most prey types, biomass exported from mangroves was greater than biomass imported. The information on direction of fish movement together with analysis of prey data provided strong evidence of ecological linkages between distinct adjacent habitat types and highlighted the need for greater inclusion of a mosaic of multiple habitats when attempting to understand ecosystem function including the spatial transfer of energy across the seascape.

Emiliano Mac Donagh - Un “Cuento de viejas” y otros cuentos viejos.

Al revisar viejos papeles familiares de nuestro padre, el Dr. Emiliano Mac Donagh (1896 – 1961) hemos descubierto, como escondidos, unos cuentos breves publicados entre 1929 y 1934. Ficcionales, pintorescos, no han figurado en la nómina de sus escritos, con excepción de El Naturalista, publicado en 1929 en el diario La Nación, y recientemente reproducido en la serie ProBiota (http://ictiologíaargentina.blogspot.com/16) Ofrecemos a la curiosidad de los ictiólogos los tres relatos publicados en 1930 en la revista Número, editada en Buenos Aires. Tanto Un cuento de viejas, como El sabio ebrio, y La quimera, el gallo y el elefante tienen a los peces como centro de interés. En los escritos de Emiliano Mac Donagh, que abarcan desde 1922 hasta 1960 con más de ciento setenta títulos, predominan los trabajos científicos alternando con estudios sobre historia de la biología y de los biólogos, o la preocupación por el cuidado del ambiente y temas relacionados. Sin excepción, aparece la zoología como tema vertebral, ya sea analizando una espina de bagre en la calma del laboratorio, ya sea relatando expediciones zoológicas al interior de nuestro país. Coexisten el detalle mínimo que entrega el microscopio con la aventura a campo abierto, pero el estilo es siempre descriptivo, pegado a la realidad, y despojado de cualquier intento de fantasía que traicionaría el rigor requerido por la ciencia. En los breves relatos aquí presentados, en cambio, el autor escapa de la formalidad, incursiona en un género más liberal en sus normas y deja volar su imaginación y su fino sentido de la ironía. Lo hace sin abandonar el asunto que más le atrae: la naturaleza, y en ella, la vida animal. Si bien los cuentos comparten temas centrales del resto de la producción, aquí no encontramos la exactitud fotográfica ni el análisis desapasionado, sino que la anécdota es imaginada y los escenarios reales se ven transformados por enfoques oníricos. Algunos personajes parecen el fiel retrato de alguien conocido mientras que otros suenan esquemáticos, vacíos. La mirada es humorística y a la vez crítica, gozosa sin dejar de ser analítica. Este período de “autor literario” en vez de “relator científico” dura poco: sólo cinco cuentos en cinco años. En la vasta producción no hay otros intentos de recurrir a la ficción para atraer el interés del público general hacia los admirables y admirados habitantes de las aguas. Quizás podríamos encontrar ecos del monólogo final de El sabio ebrio en el ensayo La belleza de los peces (Revista de Educación, La Plata, 1957) pero en este último el estilo es académico. El cambio de género literario podría sugerir un deseo de cambio vocacional, el cansancio frente a la aparente monotonía y estrictez de los registros científicos. Al plantear el dilema entre observar seres vivos en su medio natural o conservar sus cuerpos para los estudios científicos se insinuaría una encrucijada profesional. En 1930 habrá sido una disyuntiva, aludida en el recurrente contraste entre ambientes cerrados, poblados de frascos, vitrinas y mesas de taxidermia en contraposición con la abierta amplitud de ríos y playas, bosques y cielos. Aludida, también, al atribuir a personajes que las encarnan, dos tipos de sabiduría: una erudita, nacida del estudio, y otra pragmática, forjada en la experiencia. Sin embargo, el tema medular sigue siendo la ictiología: los peces, sus vidas y ámbitos, los nombres que les damos. El nuevo estilo revelaría más bien la intención de jerarquizar los asuntos dilectos envolviéndolos en una forma literaria más libre – y supuestamente más elevada. Creemos captar un latido de euforia, el impulso de compartir la emoción de un descubrimiento, el deseo de conservar la mirada ingenua y la capacidad de asombro ante el maravilloso mundo natural que nos rodea. Que esto se logre más acabadamente por medio de un cuento que a través de un informe, y que la ficción alcance mayor audiencia con la cual compartir la gozosa experiencia del conocimiento, son las cuestiones que nos deja pendientes este naturalista que – por breve tiempo – se volvió cuentista. Mary Mac Donagh de von Reichenbach

Modeling of MOS-side carrier injection in trench-gate IGBTs

A compact trench-gate IGBT model that captures MOS-side carrier injection is developed. The model retains the simplicity of a one-dimensional solution to the ambipolar diffusion equation, but at the same time captures MOS-side carrier injection and its effects on steady-state carrier distribution in the drift region and on switching waveforms. © 2007 IEEE.

Transient thermal analysis of power devices based on Fourier-series thermal model

A new thermal model based on Fourier series expansion method has been presented for dynamic thermal analysis on power devices. The thermal model based on the Fourier series method has been programmed in MATLAB SIMULINK and integrated with a physics-based electrical model previously reported. The model was verified for accuracy using a two-dimensional Fourier model and a two-dimensional finite difference model for comparison. To validate this thermal model, experiments using a 600V 50A IGBT module switching an inductive load, has been completed under high frequency operation. The result of the thermal measurement shows an excellent match with the simulated temperature variations and temperature time-response within the power module. ©2008 IEEE.

Physical modelling of large area 4H-SiC PiN diodes

The recent developments in SiC PiN diode research mean that physics-based models that allow accurate, rapid prediction of switching and conduction performance and resulting converter losses will soon be required. This is especially the case given the potential for very high voltage converters to be used for enabling distributed and renewable power generation. In this work an electro-thermal compact model of a 4.5 kV silicon carbide PiN diode has been developed for converter loss modelling in Simulink. Good matching of reverse recovery has been achieved between 25 and 200 °C. The I-V characteristics of the P+ anode contact have been shown to be significant in obtaining good matching for the forward characteristics of the diode, requiring further modelling work in this area. © 2009 IEEE.