Systematic review of the frog family Hylidae, with special reference to Hylinae: Phylogenetic analysis and taxonomic revision

Hylidae is a large family of American, Australopapuan, and temperate Eurasian treefrogs of approximately 870 known species, divided among four subfamilies. Although some groups of Hylidae have been addressed phylogenetically, a comprehensive phylogenetic analysis has never been presented. The first goal of this paper is to review the current state of hylid systematics. We focus on the very large subfamily Hylinae (590 species), evaluate the monophyly of named taxa, and examine the evidential basis of the existing taxonomy. The second objective is to perform a phylogenetic analysis using mostly DNA sequence data in order to (1) test the monophyly of the Hylidae; (2) determine its constituent taxa, with special attention to the genera and species groups which form the subfamily Hylinae, and c) propose a new, monophyletic taxonomy consistent with the hypothesized relationships. We present a phylogenetic analysis of hylid frogs based on 276 terminals, including 228 hylids and 48 outgroup taxa. Included are exemplars of all but 1 of the 41 genera of Hylidae (of all four nominal subfamilies) and 39 of the 41 currently recognized species groups of the species-rich genus Hyla. The included taxa allowed us to test the monophyly of 24 of the 35 nonmonotypic genera and 25 species groups of Hyla. The phylogenetic analysis includes approximately 5100 base pairs from four mitochondrial (12S, tRNA valine, 16S, and cytochrome b) and five nuclear genes (rhodopsin, tyrosinase, RAG-1, seventh in absentia, and 28S), and a small data set from foot musculature. Concurring with previous studies, the present analysis indicates that Hemiphractinae are not related to the other three hylid subfamilies. It is therefore removed from the family and tentatively considered a subfamily of the paraphyletic Leptodactylidae. Hylidae is now restricted to Hylinae, Pelodryadinae, and Phyllomedusinae. Our results support a sister-group relationship between Pelodryadinae and Phyllomedusinae, which together form the sister taxon of Hylinae. Agalychnis, Phyllomedusa, Litoria, Hyla, Osteocephalus, Phrynohyas, Ptychohyla, Scinax, Smilisca, and Trachycephalus are not monophyletic. Within Hyla, the H. albomarginata, H. albopunctata, H. arborea, H. boons, H. cinerea, H. eximia, H. geographica, H. granosa, H. microcephala, H. miotympanum, H. tuberculosa, and H. versicolor groups are also demonstrably nonmonophyletic. Hylinae is composed of four major clades. The first of these includes the Andean stream-breeding Hyla, Aplastodiscus, all Gladiator Frogs, and a Tepuian clade. The second clade is composed of the 30-chromosome Hyla, Lysapsus, Pseudis, Scarthyla, Scinax (including the H. uruguaya group), Sphaenorhynchus, and Xenohyla. The third major clade is composed of Nyctimantis, Phrynohyas, Phyllodytes, and all South American/West Indian casque-headed frogs: Aparasphenodon, Argenteohyla, Corythomantis, Osteocephalus, Osteopilus, Tepuihyla, and Trachycephalus. The fourth major clade is composed of most of the Middle American/Holarctic species groups of Hyla and the genera Acris, Anotheca, Duellmanohyla, Plectrohyla, Pseudacris, Ptychohyla, Pternohyla, Smilisca, and Triprion. A new monophyletic taxonomy mirroring these results is presented where Hylinae is divided into four tribes. Of the species currently in Hyla, 297 of the 353 species are placed in 15 genera; of these, 4 are currently recognized, 4 are resurrected names, and 7 are new. Hyla is restricted to H. femoralis and the H. arborea, H. cinerea, H. eximia, and H. versicolor groups, whose contents are redefined. Phrynohyas is placed in the synonymy of Trachycephalus, and Pternohyla is placed in the synonymy of Smilisca. The genus Dendropsophus is resurrected to include all former species of Hyla known or suspected to have 30 chromosomes. Exerodonta is resurrected to include the former Hyla sumichrasti group and some members of the former H. miotympanum group. Hyloscirtus is resurrected for the former Hyla armata, H. bogotensis, and H. larinopygion groups. Hypsiboas is resurrected to include several species groups - many of them redefined here - of Gladiator Frogs. The former Hyla albofrenata and H. albosignata complexes of the H. albomarginata group are included in Aplastodiscus. New generic names are erected for (1) Agalychnis calcarifer and A. craspedopus; (2) Osteocephalus langsdorffii; the (3) Hyla aromatica, (4) H. bromeliacia, (5) H. godmani, (6) H. mixomaculata, (7) H. taeniopus, (8) and H. tuberculosa groups; (9) the clade composed of the H. pictipes and H. pseudopuma groups; and (10) a clade composed of the H. circumdata, H. claresignata, H. martinsi, and H. pseudopseudis groups. Copyright © American Museum of Natural History 2005.

Studio di macromolecole associate alla calcificazione in organismi marini

Lo studio riportato in questa tesi ha come scopo l’osservazione e la comprensione dei processi molecolari associati alla deposizione di CaCO3 nei polimorfi di calcite e aragonite nel mollusco gasteropode Haliotis rufescens. In particolare l’attenzione si è focalizzata sullo strato glicoproteico (green layer) che si trova inserito all’interno dell’ipostraco o strato madreperlaceo. Studi precedenti suggeriscono l’ipotesi che il green layer sia una struttura polifunzionale che svolge un ruolo attivo nell’induzione di crescita dei cristalli di carbonato di calcio nella conchiglia. All’analisi microscopica il green layer si presenta come un foglietto trilaminato. Sugli strati esterni è depositata aragonite nella forma prismatica da una parte e sferulitica dall’altra. All’interno è racchiuso un core proteico, formato da glicoproteine e ricco di chitina. Questa struttura tripartita conferisce al guscio calcareo nuove proprietà meccaniche, come la resistenza alle fratture molto maggiore rispetto al minerale naturale. Il green layer è stato trattato in ambiente alcalino, l’unico in grado di solubilizzarlo. È stato ottenuto del materiale proteico che è stato caratterizzato utilizzando SDS-PAGE, colorato con Blu Comassie e all’argento per visualizzarne la componente peptidica. Il green layer è fluorescente, sono state quindi eseguite analisi spettroscopiche sull’estratto peptidico per determinarne le proprietà chimo fisiche (dipendenza dal pH dell’intensità di fluorescenza). Sono stati eseguiti esperimenti di crescita dei cristalli di CaCO3 in ambiente saturo di CaCl2 in assenza e presenza del peptide e in assenza e presenza di Mg++. I cristalli sono stati osservati al microscopio elettronico a scansione (SEM) e al microscopio confocale. Da un punto di vista spettroscopico si osserva che, eccitando l’estratto alcalino del green layer a 280 nm e 295 nm, lunghezze d’onda caratteristiche degli aminoacidi aromatici, si ottiene uno spettro di emissione che presenta una forte banda centrata a 440 nm e una spalla a circa 350 nm, quest’ultima da ascrivere all’emissione tipica di aminoacidi aromatici. L’emissione di fluorescenza dell’estratto dal green layer dipende dal pH per tutte le bande di emissione; tale effetto è particolarmente visibile per lo spettro di emissione a 440 nm, la cui lunghezza d’onda di emissione e l’intensità dipendono dalla ionizzazione di aminoacidi acidi (pKa = 4) e dell’istidina (pKa = 6.5 L’emissione a 440 nm proviene invece da un’eccitazione il cui massimo di eccitazione è centrato a 350 nm, tipica di una struttura policiclica aromatica. Poiché nessun colorante estrinseco viene isolato dalla matrice del green layer a seguito dei vari trattamenti, tale emissione potrebbe derivare da una modificazione posttraduzionale di aminoacidi le cui proprietà spettrali suggeriscono la formazione di un prodotto di dimerizzazione della tirosina: la ditirosina. Questa struttura potrebbe essere la causa del cross-link che rende resistente il green layer alla degradazione da parte di agenti chimici ed enzimatici. La formazione di ditirosina come fenomeno post-traduzionale è stato recentemente acquisito come un fenomeno di origine perossidativa attraverso la formazione di un radicale Tyr ed è stato osservato anche in altri organismi caratterizzati da esoscheletro di tipo chitinoso, come gli insetti del genere Manduca sexta. Gli esperimenti di cristallizzazione in presenza di estratto di green layer ne hanno provato l’influenza sulla nucleazione dei cristalli. In presenza di CaCl2 avviene la precipitazione di CaCO3 nella fase calcitica, ma la conformazione romboedrica tipica della calcite viene modificata dalla presenza del peptide. Inoltre aumenta la densità dei cristalli che si aggregano a formare strutture sferiche di cristalli incastrati tra loro. Aumentando la concentrazione di peptide, le sfere a loro volta si uniscono tra loro a formare strutture geometriche sovrapposte. In presenza di Mg++, la deposizione di CaCO3 avviene in forma aragonitica. Anche in questo caso la morfologia e la densità dei cristalli dipendono dalla concentrazione dello ione e dalla presenza del peptide. È interessante osservare che, in tutti i casi nei quali si sono ottenute strutture cristalline in presenza dell’estratto alcalino del green layer, i cristalli sono fluorescenti, a significare che il peptide è incluso nella struttura cristallina e ne induce la modificazione strutturale come discusso in precedenza. Si osserva inoltre che le proprietà spettroscopiche del peptide in cristallo ed in soluzione sono molto diverse. In cristallo non si ha assorbimento alla più corta delle lunghezze d’onda disponibili in microscopia confocale (405 nm) bensì a 488 nm, con emissione estesa addirittura sino al rosso. Questa è un’indicazione, anche se preliminare, del fatto che la sua struttura in soluzione e in cristallo è diversa da quella in soluzione. In soluzione, per un peptide il cui peso molecolare è stimato tra 3500D (cut-off della membrana da dialisi) e 6500 D, la struttura è, presumibilmente, totalmente random-coil. In cristallo, attraverso l’interazione con gli ioni Ca++, Mg++ e CO3 -- la sua conformazione può cambiare portando, per esempio, ad una sovrapposizione delle strutture aromatiche, in modo da formare sistemi coniugati non covalenti (ring stacking) in grado di assorbire ed emettere luce ad energia più bassa (red shift).

Reazioni di vari reagenti elettrofili con derivati amminotiazolici ad elevato potere nucleofilo

The nucleophile/electrophile combination in the aromatic substitution reaction using aminothiazole derivatives as nucleophiles has been the subject of this study. The reaction between 2,4-dipyrrolidinylthiazole and the neutral carbon electrophile 1,3,5-trinitrobenzene gave a stable Wheland-Meisenheimer (WM) complex. This represents another example, among those already found by the research group in which this work has been carried out, of stable zwitterionic σ-intermediates. When the reaction was carried out with halonitrobenzene derivatives, it produced the substitution product in position 5 of the thiazole ring. 2,4-dipyrrolidinylthiazole and arenediazonium salts gave the coupling product at the C5 of the thiazole ring together with many byproducts and the stable Wheland intermediate formed by attack of the proton on the C5 of the starting thiazole reagent. Arenediazonium salts were coupled also with 2-pyrrolidinylthiazole. In this case quantitative formation of the substitution product deriving from the attack of the electrophile on the carbon nucleophilic position of the thiazole ring was obtained. In conclusion, the results had allowed to expand the knowledge on electrophilic/nucleophilic interactions in the aromatic substitution involving thiazole heteroaromatics and provided a further example of stable Wheland-Meisenheimer intermediates.

Sintesi e caratterizzazione di nuovi biopoliesteri aromatici a base di resorcinolo

Il lavoro di tesi si inserisce in un contesto di ricerca molto attuale, che studia la preparazione di nuovi materiali polimerici ad elevate prestazioni e derivabili da fonti rinnovabili. Partendo dal resorcinolo, una molecola che può essere ottenuta da biomassa, e dall’etilene carbonato sono state ottimizzate la sintesi e la purificazione di un diolo, l’1,3-bis(2-idrossietossi)benzene (HER), senza l’impiego di solventi e con l’utilizzo di modeste quantità di catalizzatore. L’HER è conosciuto in letteratura ma è poco studiato e non viene attualmente impiegato come monomero. In questo lavoro L’HER è stato polimerizzato in massa con una serie di diacidi (alcuni derivati da biomassa, altri provenienti da fonti fossili) sia di natura alifatica (lineari e ciclici) che di natura aromatica. Sono state analizzate la struttura chimica e le proprietà termiche dei nuovi poliesteri, in modo da definire correlazioni fra struttura e prestazioni finali. E’ stata infine messa a punto una procedura one-pot per la preparazione dei suddetti poliesteri; essa prevede la sintesi diretta dei polimeri senza lo stadio intermedio di purificazione dell’HER.

Biogeochemistry and microbiology of groundwater during acetate and bicarbonate amendment to an alluvial aquifer

These data are from a field experiment conducted in a shallow alluvial aquifer along the Colorado River in Rifle, Colorado, USA. In this experiment, bicarbonate-promoted uranium desorption and acetate amendment were combined and compared to an acetate amendment-only experiment in the same experimental plot. Data include names and location data for boreholes, geochemical data for all the boreholes between June 1, 2010 and January 1, 2011, microarray data provided as signal to noise ratio (SNR) for individual microarray probes, microarray data provided as signal to noise ratio (SNR) by Genus.

Gulielmi Pisonis, medici amstelaedamensis, De Indiae utriusque re naturali et medica libri quatuordecim ...

Contiene: Gulielmi Pisonis ... I. De Aëribus, aquis, & locis, II. De natura & cura morborum,Occidentali Indiae, imprimis Brasiliae, familiarum, III. De animalibus, aquatilibus, volatilibus, & terrestribus, edulibus, IV. De arboribus, fructibus, & herbis medicis atque alimentariis, nascentibus in Brasilia & regiones vicinis, V. De noxiis & venenatis, eorumque antidotis ... VII. Mantissa aromatica &c. posita post Bontii tractatus -- Georgii Margravii de Liepstadt I. Tractatus topographicus, & meteorologicus Brasiliae, cum eclipsis solaris, II. Commetariu de brasiliensium & chilensium indole & lingua &c.: 39 p. -- Iacobi Bontii ... Historiae Naturalis & Medicae Indiae Orientalis libri sex ... Commentarii quos auctor, morte en Indiis praeventus, indigestos reliquit a Gulielmo Pisone: 226, [2] p.

Verso un luppolo italiano: analisi metabolomica e caratterizzazione fitochimica di ecotipi di Humulus lupulus L. del Nord Italia

La presente tesi di dottorato ha riguardato l'indagine fitochimica della biodiversità spontanea di Humulus lupulus L. in Emilia Romagna e la valutazione degli effetti del clima dell'Italia settentrionale sul metabolismo secondario di cultivar di luppolo. In particolare, lo studio ha previsto l'individuazione di ecotipi di luppolo provenienti da zone planiziali e collinari di'Emilia Romagna e Lombardia, la loro messa a dimora in un campo collezione appositamente allestito, e il monitoraggio della resa di campo e della produzione di metaboliti secondari di natura polare (acilfluoroglucinoli, flavonidi isoprenilati) e apolare (terpeni e sequiterpeni). Gli obiettivi primari sono stati la valutazione di entità da portare direttamente in coltivazione o da introdurre in percorsi di breeding del luppolo in Italia, oltre all'ottimizzazione di metodi innovativi per lo screening dell'intero germoplasma italiano. Per definire le caratteristiche fitochimiche dei coni di luppolo sono stati messi a punto metodi cromatografici HPLC-UV, HPLC-MS/MS e GC-MS e metodi spettroscopici 1H-NMR. Nel corso del triennio i metodi sono stati applicati a 10 cultivar e oltre 30 ecotipi , alcuni dei quali hanno fornito dati anche a conclusione dell'intero periodo di acclimatazione. Per tutti si è anche verificata la resilienza alle diverse condizioni climatiche incontrate Le analisi chimiche hanno permesso di individuare una sostanziale differenza tra gli ecotipi e le cultivar, con i primi che si caratterizzano per una produzione modesta di α-acidi e β-acidi e un profilo aromatico ricco di isomeri del selinene. Questo risultato può essere interessante per l’industria della birra nazionale e in particolare per il settore dei microbirrifici artigianali, in quanto i luppoli più pregiati sono proprio quelli con un basso contenuto di acidi amari e ricchi di oli essenziali che possano impartire alle birre prodotte note aromatiche particolari e legate al territorio. L’indagine agronomica monitorata su tre anni di produzione ha anche fatto emergere la resistenza degli ecotipi italiani al clima caldo e siccitoso e ha evidenziato invece come le cultivar estere abbiano limiti fisiologici a queste condizioni. Confrontando il profilo fitochimico delle cultivar coltivate in Italia con i prodotti acquistati nei paesi d’origine è emerso che il metabolismo secondario per alcune cultivar è particolarmente differente, come nel caso della cultivar Marynka, che rispetto agli standard commerciali ha prodotto in Italia coni ricchi di oli essenziali con alte quantità di trans-β-farnesene, cambiandone le caratteristiche da varietà amaricante ad aromatica. I risultati ottenuti dimostrano la fattibilità della coltivazione di Humulus lupulus L. sul territorio nazionale con ottime prospettive di produttività per gli ecotipi italiani. Inoltre da questi primi risultati è ora possibile intraprendere un programma di breeding per la creazione di nuove varietà, più resistenti al caldo e con le caratteristiche desiderate in base all’utilizzo del prodotto, sia per quanto riguarda l’industria della birra, sia la cosmetico-farmaceutica per la produzione di estratti.