Similar understorey structure in spite of edaphic and floristic dissimilarity in Amazonian forests

Forest structure determines light availability for understorey plants. The structure of lowland Amazonian forests is known to vary over long edaphic gradients, but whether more subtle edaphic variation also affects forest structure has not beenresolved. In western Amazonia, the majority of non-flooded forests grow on soils derived either from relatively fertile sediments of the Pebas Formation or from poorer sediments of the Nauta Formation. The objective of this study was to compare structure and light availability in the understorey of forests growing on these two geological formations. We measured canopy openness and tree stem densities in three size classes in northeastern Peru in a total of 275 study points in old-growth terra firme forests representing the two geological formations. We also documented variation in floristic composition (ferns, lycophytes and the palm Iriartea deltoidea) and used Landsat TM satellite image information to model the forest structural and floristic features over a larger area. The floristic compositions of forests on the two formations were clearly different, and this could also be modelled with the satellite imagery. In contrast, the field observations of forest structure gave only a weak indication that forests on the Nauta Formation might be denser than those on the Pebas Formation. The modelling of forest structural features with satellite imagery did not support this result. Our results indicate that the structure of forest understorey varies much less than floristic composition does over the studied edaphic difference.

Evaluation of geostatistical techniques to estimate the spatial distribution of aboveground biomass in the Amazon rainforest using high-resolution remote sensing data

ABSTRACT The spatial distribution of forest biomass in the Amazon is heterogeneous with a temporal and spatial variation, especially in relation to the different vegetation types of this biome. Biomass estimated in this region varies significantly depending on the applied approach and the data set used for modeling it. In this context, this study aimed to evaluate three different geostatistical techniques to estimate the spatial distribution of aboveground biomass (AGB). The selected techniques were: 1) ordinary least-squares regression (OLS), 2) geographically weighted regression (GWR) and, 3) geographically weighted regression - kriging (GWR-K). These techniques were applied to the same field dataset, using the same environmental variables derived from cartographic information and high-resolution remote sensing data (RapidEye). This study was developed in the Amazon rainforest from Sucumbíos - Ecuador. The results of this study showed that the GWR-K, a hybrid technique, provided statistically satisfactory estimates with the lowest prediction error compared to the other two techniques. Furthermore, we observed that 75% of the AGB was explained by the combination of remote sensing data and environmental variables, where the forest types are the most important variable for estimating AGB. It should be noted that while the use of high-resolution images significantly improves the estimation of the spatial distribution of AGB, the processing of this information requires high computational demand.

Development of computational and experimental methods for biomass composition and evaluation of its impact in genome-scale models prediction

The use of genome-scale metabolic models has been rapidly increasing in fields such as metabolic engineering. An important part of a metabolic model is the biomass equation since this reaction will ultimately determine the predictive capacity of the model in terms of essentiality and flux distributions. Thus, in order to obtain a reliable metabolic model the biomass precursors and their coefficients must be as precise as possible. Ideally, determination of the biomass composition would be performed experimentally, but when no experimental data are available this is established by approximation to closely related organisms. Computational methods however, can extract some information from the genome such as amino acid and nucleotide compositions. The main objectives of this study were to compare the biomass composition of several organisms and to evaluate how biomass precursor coefficients affected the predictability of several genome-scale metabolic models by comparing predictions with experimental data in literature. For that, the biomass macromolecular composition was experimentally determined and the amino acid composition was both experimentally and computationally estimated for several organisms. Sensitivity analysis studies were also performed with the Escherichia coli iAF1260 metabolic model concerning specific growth rates and flux distributions. The results obtained suggest that the macromolecular composition is conserved among related organisms. Contrasting, experimental data for amino acid composition seem to have no similarities for related organisms. It was also observed that the impact of macromolecular composition on specific growth rates and flux distributions is larger than the impact of amino acid composition, even when data from closely related organisms are used.

An efficient Azorean thermophilic consortium for lignocellulosic biomass degradation

[Excerpt] Lignocellulosic plant biomass is being envisioned by biorefinery industry as an alternative to current petroleum platform because of the large scale availability, low cost and environmentally benign production. The industrial bioprocessing designed to transform lignocellulosic biomass into biofuels are harsh and the enzymatic reactions may be severely compromised reducing the production of fermentable sugars from lignocellulosic biomass. Thermophilic bacteria consortium are a potential source of cellulases and hemicellulases adapted to extreme environmental conditions, which can be exploited as a new source for the development of more robust enzymatic cocktails. (...)

Echocardiographic assessment of the different left ventricular geometric patterns in hypertensive patients

OBJECTIVE: To identiy left ventricular geometric patterns in hypertensive patients on echocardiography, and to correlate those patterns with casual blood pressure measurements and with the parameters obtained on a 24-hour ambulatory blood pressure monitoring. METHODS: We studied sixty hypertensive patients, grouped according to the Joint National Committee stages of hypertension.. Using the single- and two-dimensional Doppler Echocardiography, we analyzed the left ventricular mass and the geometric patterns through the correlation of left ventricular mass index and relative wall thickness. On ambulatory blood pressure monitoring we assessed the means and pressure loads in the different geometric patterns detected on echocardiography RESULTS: We identified three left ventricular geometric patterns: 1) concentric hypertrophy, in 25% of the patients; 2) concentric remodeling, in 25%; and 3) normal geometry, in 50%. Casual systolic blood pressure was higher in the group with concentric hypertrophy than in the other groups (p=0.001). Mean systolic pressure in the 24h, daytime and nighttime periods was also higher in patients with concentric hypertrophy, as compared to the other groups (p=0.003, p=0.004 and p=0.007). Daytime systolic load and nighttime diastolic load were higher in patients with concentric hypertrophy ( p=0.004 and p=0.01, respectively). CONCLUSIONS: Left ventricular geometric patterns show significant correlation with casual systolic blood pressure, and with means and pressure loads on ambulatory blood pressure monitoring.

Distribution of cardiac geometric patterns on echocardiography in essential hypertension. Impact of two criteria of stratification

PURPOSE: To evaluate 2 left ventricular mass index (LVMI) normality criteria for the prevalence of left ventricular geometric patterns in a hypertensive population ( HT ) . METHODS: 544 essential hypertensive patients, were evaluated by echocardiography, and different left ventricular hypertrophy criteria were applied: 1 - classic : men - 134 g/m² and women - 110 g/m² ; 2- obtained from the 95th percentil of LVMI from a normotensive population (NT). RESULTS: The prevalence of 4 left ventricular geometric patterns, respectively for criteria 1 and 2, were: normal geometry - 47.7% and 39.3%; concentric remodelying - 25.4% and 14.3%; concentric hypertrophy - 18.4% and 27.7% and excentric hypertrophy - 8.8% and 16.7%, which confered abnormal geometry to 52.6% and 60.7% of hypertensive. The comparative analysis between NT and normal geometry hypertensive group according to criteria 1, detected significative stuctural differences,"( *p < 0.05):LVMI- 78.4 ± 1.50 vs 85.9 ±0.95 g/m² *; posterior wall thickness -8.5 ± 0.1 vs 8.9 ± 0.05 mm*; left atrium - 33.3 ± 0.41 vs 34.7 ± 0.30 mm *. With criteria 2, significative structural differences between the 2 groups were not observed. CONCLUSION: The use of a reference population based criteria, increased the abnormal left ventricular geometry prevalence in hypertensive patients and seemed more appropriate for left ventricular hypertrophy detection and risk stratification.

Candida tropicalis biofilms: biomass, metabolic activity and secreted aspartyl proteinase production

According to epidemiological data, Candida tropicalis has been related to urinary tract infections and haematological malignancy. Several virulence factors seem to be responsible for C. tropicalis infections, for example: their ability to adhere and to form biofilms onto different indwelling medical devices; their capacity to adhere, invade and damage host human tissues due to enzymes production such as proteinases. The main aim of this work was to study the behaviour of C. tropicalis biofilms of different ages (24120 h) formed in artificial urine (AU) and their ability to express aspartyl proteinase (SAPT) genes. The reference strain C. tropicalis ATCC 750 and two C. tropicalis isolates from urine were used. Biofilms were evaluated in terms of culturable cells by colony-forming units enumeration; total biofilm biomass was evaluated using the crystal violet staining method; metabolic activity was evaluated by XTT assay; and SAPT gene expression was determined by real-time PCR. All strains of C. tropicalis were able to form biofilms in AU, although with differences between strains. Candida tropicalis biofilms showed a decrease in terms of the number of culturable cells from 48 to 72 h. Generally, SAPT3 was highly expressed. C. tropicalis strains assayed were able to form biofilms in the presence of AU although in a strain- and time-dependent way, and SAPT genes are expressed during C. tropicalis biofilm formation.

Block of the Mitral-pulmonary Isthmus During Ablation of a Single Left-sided Accessory Pathway Causing Different Patterns of Retrograde Atrial Activation

The case of a 16-year-old patient with atrioventricular tachycardia caused by a single left anterolateral accessory pathway is reported. When the patient underwent radiofrequency ablation, a lesion on the mitral annulus lateral wall produced changes in the retrograde atrial activation pattern determined by that pathway; changes ranged from a delay in depolarization of the annulus posterior portions to full left atrium counterclockwise activation. Such phenomena were probably caused by a block in the isthmus between the annulus and the lower left pulmonary vein ostium. This case illustrates the importance of the mitral-pulmonary isthmus in the process of left atrium activation, an alert to changes induced by its unintentional block during accessory pathway ablation.

Combustion of alternative biomass fuels in a domestic boiler and in a large-scale furnace

Programa Doutoral em Engenharia Mecânica.

Perfil neuropsicológico y sesgos cognitivos de adolescentes con diferentes patrones de consumo de alcohol. Neuropsychological profile and cognitive bias in adolescents with different alcohol consumption patterns.

Identificación y caracterización del problema objeto de estudio: Diversas investigaciones señalan que el uso o consumo de alcohol comienza durante la adolescencia. En este periodo del desarrollo típicamente se han reportado deterioros asociados con el consumo de alcohol sobre diversas funciones cognitivas. Sin embargo, los hallazgos no siempre han sido concluyentes. Hipótesis: a) Existe una mayor cantidad de déficits neuropsicológicos (especialmente en los dominios asociados con la toma de decisiones) en los grupos de adolescentes que presentan patrones de consumo elevados o tipo binge y en los adolescentes bajo tratamiento; b) Existen sesgos cognitivos de tipo implícito en los adolescentes expuestos a publicidades referidas a bebidas alcohólicas; y c) Existe mayor presencia de expectativas negativas en el grupo conformado por niños, así como una mayor presencia de expectativas positivas en el grupo conformado por adolescentes. Planteo de Objetivos: se pretende lograr un perfil neuropsicológico de adolescentes de ambos sexos en función de patrones de consumo de alcohol bien diferenciados. Asimismo, se intentará determinar la presencia de sesgos cognitivos hacia estímulos asociados con el alcohol en función de las expectativas hacia el psicotrópico y el tipo de consumo del mismo que presenta la población bajo estudio. Finalmente, se buscará determinar si existen cambios evolutivos en las expectativas hacia el alcohol que pudieran indicar la presencia de mayor vulnerabilidad al consumo de alcohol. Materiales y métodos a utilizar: Se utilizarán pruebas neuropsicológicas (IGT, WCST, otras) y cognitivas (AEQ o similares). Se apelará al uso de diseños ex post facto prospectivos de tipo simple o factoriales, diseños factoriales, estudios instrumentales y estudios descriptivos de poblaciones mediante encuestas. Resultados esperados: 1) Se espera encontrar una mayor cantidad de déficits neuropsicológicos (especialmente en los dominios asociados con la toma de decisiones) en los grupos de adolescentes con patrones de consumo de alcohol elevados y binge, así como en el grupo de adolescentes bajo tratamiento. 2) Se espera encontrar la presencia de sesgos cognitivos implícitos en aquellos adolescentes expuestos a publicidades referidas a bebidas alcohólicas en contraposición a los adolescentes expuestos a publicidades de bebidas no-alcohólicas. 3) Se espera encontrar una mayor presencia de expectativas negativas en el grupo conformado por niños, y una mayor presencia de expectativas positivas en el grupo conformado por adolescentes, con lo que se verificaría el supuesto que señala que las EA se modifican a lo largo del desarrollo. Asimismo, se espera confirmar que las EA cambian en función de la experiencia de consumo de alcohol. Importancia del proyecto: En el ámbito local no se han realizado estudios sistemáticos de esta naturaleza, la información que se obtenga permitirá evaluar el impacto del uso y abuso de alcohol durante la adolescencia así como diseñar y ejecutar mejores estrategias de prevención y de rehabilitación y, al mismo tiempo, facilitará la toma de decisiones en el campo de la planificación de políticas sanitarias dirigidas a los adolescentes.

Patrones dinámicos de abundancia y dispersión de una plaga en un paisaje heterogéneo. Dynamic patterns of abundance and dispersion of a pest in a heterogeneous landscape.

El desarrollo de conocimiento empírico sobre cómo la heterogeneidad espacial de un paisaje afecta los patrones de movimiento de una especie animal es considerado una prioridad para el manejo y la conservación de las especies y sus hábitats. En el caso de los insectos plaga, estos estudios resultan importantes ya que aportan las bases teóricas y empíricas fundamentales para su manejo. La persistencia de éstas especies en un paisaje modificado depende de la interrelación entre procesos ecológicos y la estructura del paisaje, tales como la interacción entre especies, la disponibilidad de parches hábitat y la influencia de las prácticas de manejo. El análisis de éstos procesos en un agroecosistema permite simplificar los modelos de heterogeneidad espacial, debido a que los lotes de cultivo son internamente homogéneos y los disturbios antropogénicos generalmente ocurren a la escala de parche, permitiendo determinar las respuestas de los insectos a dicha escala. La alfalfa (Medicago sativa) es un recurso fundamental para la producción agropecuaria y en Argentina, es el recurso forrajero más importante, constituyendo la base de la producción ganadera del país. Actualmente se cultivan alrededor de 5 millones de hectáreas, de las cuales un millón se siembran en la provincia de Córdoba. Además, cumple un rol importante en la sustentabilidad de los sistemas de producción por su función de recuperación de la fertilidad y estabilidad edáfica. La isoca de la alfalfa (Colias lesbia) es la plaga principal del cultivo, produciendo en promedio la pérdida de un corte por año. La hipótesis principal de nuestro trabajo es que los patrones de abundancia y movilidad de la isoca de la alfalfa son afectados por la estructura del paisaje y las prácticas de manejo. Los objetivos específicos del proyecto son: (a) Establecer el efecto de la estructura del paisaje y y el manejo del cultivo en la abundancia de los distintos estadios de Colias lesbia. (b) Determinar los patrones de dispersión de Colias lesbia en relación a la heterogeneidad espacial del paisaje (c) Generar un modelo predictivo de la abundancia de Colias lesbia según la estructura espacial del paisaje, el clima y el manejo del cultivo. (d) Desarrollar un conjunto de recomendaciones de manejo a escala regional para el control de la isoca de la alfalfa. Para ello se elegirán lotes de alfalfa en la región este de la provincia de Córdoba, en el departamento de San Justo, donde se realizará un relevamiento inicial del área de estudio y se dialogará con los productores. Paralelamente, se realizará una clasificación supervisada del área de estudio a partir de escenas de imágenes Landsat TM. En los parches seleccionados, durante 3 años y durante los meses de verano, se muestrearán quincenalmente los distintos estadios de Colias lesbia. Se realizarán análisis de correlación y regresión entre las variables independientes (métricas de la configuración y dinámica del paisaje) y las variables dependientes, (abundancia media de los diferentes estadios de las poblaciones). Asimismo, se realizarán experimentos de marcado-liberación-recaptura para determinar cómo el movimiento de la especie depende de la estructura del paisaje. Para modelar el movimiento inherente de la especie se combinará la información obtenida en el campo con un modelo de difusión utilizando métodos bayesianos. Se espera obtener modelos que permitan comprender los mecanismos que generan los patrones observados. Con esta información se propondrán lineamientos generales y específicos para un manejo de la isoca de la alfalfa a escala regional. En tal sentido, se espera aportar información para restringir la dispersión de la plaga, y reducir los costos y perjuicios del control químico que podrían evitarse con la aplicación de prácticas de manejo integrado y de "manejo de área" que minimicen el impacto de la plaga como también contribuir al conocimiento general de la ecología de insectos.

Apoptosis y expresión de receptores de reconocimiento de patrones en Polimorfonucleares Neutrófilos de individuos con infección VIH/SIDA. Apoptosis and recognition patterns receptors expression in Polymorphonuclear Neutrophils of individuals with HIV/AIDS infection.

El Virus de la Inmunodeficiencia Humana tipo 1 (VIH-1) afecta principalmente a la respuesta inmune específica causando una pérdida progresiva de los linfocitos T CD4+. Sin embargo, este virus también afecta a células del sistema inmune innato, tales como los Polimorfonucleares Neutrófilos (PMN). Existen evidencias de alteraciones funcionales de los PMN durante la progresión de la infección por VIH y una de las explicaciones de estos defectos, la atribuye a una muerte celular programada o apoptosis constitutiva incrementada. El compromiso de la apoptosis de los PMN en la infección por VIH no está totalmente dilucidado, por ello, los objetivos de este proyecto son investigar el efecto de la infección por VIH sobre la apoptosis de PMN, analizar la expresión de moléculas y receptores de patrones de reconocimiento en estas células y evaluar el impacto de la terapia antirretroviral sobre la apoptosis y expresión de moléculas y receptores en PMN. Se incluirán individuos en distintos estadios clínicos e inmunológicos de la infección con o sin tratamiento antirretroviral y se determinarán parámetros hematológicos, inmunológicos y virológicos a fin de correlacionar el nivel de apoptosis y expresión de moléculas y receptores con el nivel de linfocitos T CD4+ y carga viral. La importancia de los PMN en el control de la infección por el VIH es actualmente un área de mucho interés, ya pueden ejercer un efecto anti-VIH directo, y al mismo tiempo, ser blancos de la infección viral. Los mecanismos que conducen a la muerte acelerada de los PMN no han sido totalmente dilucidados, por ello, su estudio permitirá entender las bases bioquímicas de los cambios morfológicos y determinar los mecanismos que definen su iniciación y regulación. En el presente proyecto, el estudio de la apoptosis de PMN de pacientes con infección VIH/SIDA posibilitará caracterizar la sobrevida de éstas células y su relación con el estado inmunológico, virológico y la terapia antirretroviral. Además, el estudio de los receptores reconocedores de patrones moleculares asociados a patógenos permitirá aclarar algunos aspectos de la activación de la respuesta inmune innata y su conexión con la inmunidad adaptativa. Comprender aspectos claves de la cascada de la apoptosis de PMN y de la expresión de receptores reconocedores de patrones moleculares en la infección VIH/SIDA podría en un futuro aportar posibles blancos terapéuticos para restaurar la función de estas células durante esta infección.

The role of biomass and biorefineries in a sustainable future

Some o f the biggest issues facing humanity in the 21st century include energy security, global warming and resource scarcity. These issues will affect every nation and Ireland is no exception. There is much research underway to uncover technologies that will allow the world to overcome such problems, but none offer the flexibility o f biomass. Unlike other sustainable technologies, which offer a solution to one or at most two o f the above problems, biomass as demonstrated by the author, can play a part in mitigating all o f the above problems. It has been known for some time that biomass can be used in various ways as a form o f renewable energy, but with the development o f biorefineries biomass can be used to produce material as well as fuel products. In this report the author has looked at the viability and benefits o f biomass, bioenergy and biorefining in Ireland. The author has demonstrated that such technologies when implemented correctly are sustainable from an economic, environmental and societal point o f view. The author has shown in this thesis that abundant supplies o f biomass make bio re fineries a viable business opportunity in Ireland and has shown how a number o f biorefinery scenarios have the potential to be extremely profitable. The author has evaluated the profitability o f material product-based bio re fineries as well as fuel productbased configurations. The author demonstrated that value-added co-products help to make bio refineries profitable even when excise-relief is not granted on bio fuels. In this thesis the author has revealed some o f the problems that bioenergy and biorefineries have had to overcome to date and examines challenges that remain for bioenergy and biorefining, and looks at the future opportunities for bio fuels. This report concludes that biomass and biorefining has exciting business potential while offering unique opportunities to mitigate the problems o f the future.

Discovery and visualization of interesting patterns

Die Preise für Speicherplatz fallen stetig, da verwundert es nicht, dass Unternehmen riesige Datenmengen anhäufen und sammeln. Diese immensen Datenmengen müssen jedoch mit geeigneten Methoden analysiert werden, um für das Unternehmen überlebensnotwendige Muster zu identifizieren. Solche Muster können Probleme aber auch Chancen darstellen. In jedem Fall ist es von größter Bedeutung, rechtzeitig diese Muster zu entdecken, um zeitnah reagieren zu können. Um breite Nutzerschichten anzusprechen, müssen Analysemethoden ferner einfach zu bedienen sein, sofort Rückmeldungen liefern und intuitive Visualisierungen anbieten. Ich schlage in der vorliegenden Arbeit Methoden zur Visualisierung und Filterung von Assoziationsregeln basierend auf ihren zeitlichen Änderungen vor. Ich werde lingustische Terme (die durch Fuzzymengen modelliert werden) verwenden, um die Historien von Regelbewertungsmaßen zu charakterisieren und so eine Ordnung von relevanten Regeln zu generieren. Weiterhin werde ich die vorgeschlagenen Methoden auf weitereModellarten übertragen, die Software-Plattformvorstellen, die die Analysemethoden dem Nutzer zugänglich macht und schließlich empirische Auswertungen auf Echtdaten aus Unternehmenskooperationen vorstellen, die die Wirksamkeit meiner Vorschläge belegen.

Episodes of the life and death of thin fluid membranes : patterns and dynamics at the cross-over from two to three dimensions

Otto-von Guericke-Universität Magdeburg, Fakultät für Naturwissenschaften, Dissertation, 2016