On the Stability and Equilibrium Points of Multistaged SI (n) R Epidemic Models

This paper relies on the concept of next generation matrix defined ad hoc for a new proposed extended SEIR model referred to as SI(n)R-model to study its stability. The model includes n successive stages of infectious subpopulations, each one acting at the exposed subpopulation of the next infectious stage in a cascade global disposal where each infectious population acts as the exposed subpopulation of the next infectious stage. The model also has internal delays which characterize the time intervals of the coupling of the susceptible dynamics with the infectious populations of the various cascade infectious stages. Since the susceptible subpopulation is common, and then unique, to all the infectious stages, its coupled dynamic action on each of those stages is modeled with an increasing delay as the infectious stage index increases from 1 to n. The physical interpretation of the model is that the dynamics of the disease exhibits different stages in which the infectivity and the mortality rates vary as the individual numbers go through the process of recovery, each stage with a characteristic average time.

Life cycle and biological parameters of several Brazilian Amazon fish species

This contribution summarizes knowledge on the biology (population dynamics, reproduction, ecology) of 25 fish species from the Lower Amazon, Brazil, based on data from a Brazilian-German field project (IARA) and a review of the literature.

Status and conservation of Reeves shad resources in China

An endangered fish species in China, Reeves shad (Tenualosa reversii), is finding hope of restoration and conservation in aquaculture and induced breeding efforts spearheaded by the Yangtze River Fisheries Management Commission. The history and sensitive traits of the Reeves shad are described featuring the species' life history, population dynamics and management of the Reeves shad resources.

A pendularidade da população em Macaé-RJ a partir do processo de periferização urbana: o exemplo da Vila de Córrego do Ouro

A pesquisa tem por objetivo investigar um dos impactos do processo de desenvolvimento da indústria do petróleo em Macaé-RJ, sobre a dinâmica urbana no município, especialmente no deslocamento pendular da população na vila serrana de Córrego do Ouro. O desenvolvimento macaense é considerado a partir da sua influência sobre a dinâmica populacional, sobretudo no que se refere à sua mobilidade espacial. A análise é sustentada por uma base teórica que articula o processo de urbanização no Brasil contemporâneo e as possibilidades de interação entre os territórios urbano e rural, às características da mobilidade pendular da população, sobretudo em espaços não-metropolitanos. A pesquisa é apresentada a partir de trabalho de campo realizado e da confrontação de seus resultados com dados do IBGE e do Programa Macaé Cidadão. Por fim, a dissertação considera a formação de vetores de expansão urbana na sede macaense, como meio de reforçar o argumento da formação de um eixo periférico nos núcleos urbanos serranos que margeiam a RJ-162, exemplificados pelo estudo da pendularidade da população na vila de Córrego do Ouro.

Precious Corals in Hawaii: Discovery of a New Bed and Revised Management Measures for Existing Beds

The fishery for deepwater precious corals in the Hawaiian Islands has experienced an on-and-off history for almost 40 years. In spite of this, research, driven primarily by the precious coral jewelry industry, remains active. In this paper, the results of deepwater surveys in 2000 and 2001 are reported. In summary, a new bed on the summit of Cross Seamount is described and revised estimates of MSY’s for pink coral, Corallium secundum; red coral, Corallium regale; and gold coral, Ger ardia sp., in the two known beds off Makapuu, Oahu, and Keahole Point, Hawaii, in the main Hawaiian Islands, are presented. The population dynamics of each species is described, as well as their ecological limits on Hawaii’s deep reefs, island shelves, and seamounts. The local supply of precious coral in the main Hawaiian Islands is sufficient to support the local industry, but cost/ benefits of selective harvest requirements and weather constraints limit profitability of the fish

Dinâmica populacional e caracterização conquiliomorfológica de Diplodon ellipticus Spix in Wagner, 1827 (Bivalvia: Unionoida: Hyriidae) da lagoa dos Caiçaras (Piraí, Rio de Janeiro, Brasil)

No presente estudo monitoramos uma população de Diplodon ellipticus Spix in Wagner, 1827 da lagoa dos Caiçaras, Piraí, Rio de Janeiro, e avaliamos alguns aspectos conquiliomorfológicos da larva e do adulto, a relação peso-comprimento, os padrões populacionais tais como crescimento, mortalidade e expectativa de vida, e o ciclo larval. Amostragens mensais foram realizadas de novembro/2012 a novembro/2013 em três pontos da lagoa. Em cada ponto, definimos uma area de 15 m2, que foi subdividida em 15 quadrados de 1m2 cada. Os bivalves foram procurados por três coletores, usando mãos e pés, totalizando 45 minutos de coleta/área. Posteriormente, foram medidos com um paquímetro em relação ao comprimento total, marcados e devolvidos a lagoa. Quinze bivalves foram coletados e analisados em laboratório durante dois anos. Os fatores abióticos (condutividade, temperatura da água, temperatura do ambiente, umidade, pH e oxigênio dissolvido) foram mensurados e amostragens do sedimento e da água foram realizados em cada ponto. Os indivíduos foram agrupados em classes de comprimento com intervalo de 2,0 mm para análise da estrutura de comprimento da população. Os parâmetros de curva de crescimento foram estimados pela rotina ELEFAN (distribuição de frequência) e pelo método de Gulland-Holt (marcação e recaptura), ambos no programa FISAT. A mortalidade foi calculada pelo método da curva de captura convertida em comprimento e a expectativa de vida foi calculada pela equação invertida de von Bertalanffy. Ao todo, 3474 bivalves foram marcados e 1849 recapturados, alguns deles mais de uma vez. O menor bivalve recapturado mediu 23,58 mm e foi recapturado 127 dias depois com 25,50 mm e o maior bivalve recapturado mediu 62,14 mm e foi recapturado 31 dias depois com 62,20 mm. Pelo método indireto analizamos 6922 bivalves com comprimentos variando de 11,37 a 62,49 mm. A maior frequência de comprimento foi encontrada em tamanhos intermediários de 44-46 mm, como foi observado em outras populações de Diplodon. A análise do crescimento, mortalidade e expectativa de vida foram similares em ambos os métodos, por isso, utilizamos em conjunto para ajustar a curva de crescimento da população. A relação peso-comprimento foi alta (r = 0,7-0,8). A avaliação do ciclo reprodutivo indica uma continuidade no desenvolvimento larval ao longo dos meses, à exceção de janeiro/2014. Contabilizamos um total de 54.617 gloquídios, havendo mais indivíduos grávidos com gloquídios (n=5) nos meses de julho e setembro de 2014. Padrão similar foi encontrado em outras espécies de bivalves de água doce, inclusive em Diplodon ellipticus no estado do Paraná. Os gloquídios maduros foram encontrados em amplitudes de temperaturas de 20,1-25,27C e acreditamos que a temperatura pode influenciar na liberação dos mesmos. Os bivalves com o maior e o menor número de gloquídios foram encontrados em novembro/2013 (n= 4759) e setembro/2014 (n= 212), respectivamente. A correlação entre o comprimento do marsúpio e o tamanho da ninhada foi testada pela primeira vez nesse gênero e foi significativa (r= 0,303 , p<0,05). As informações deste estudo são relevantes ao conhecimento da espécie e às futuras ações de gestão que tenham como objetivo preservar as espécies de Diplodon

The effect of water quality on coarse fish productivity and movement in the Lower River Irwell and Upper Manchester Ship Canal a watercourse recovering from historical pollution

This is the Effect of water quality on coarse fish productivity and movement in the Lower River Irwell and Upper Manchester Ship Canal: a watercourse recovering from historical pollution report produced by the Environment Agency in 2003. The aim of this study was to investigate the impact of water quality upon coarse fish population dynamics in a lowland, urban watercourse. All of the research carried was undertaken in the lower River Irwell and upper Manchester Ship Canal, between February 1998 and December 2001. Of particular interest was the natural sustainability of the urban fishery given recent concern raised in the angling community over an apparent decline in coarse fish populations in lowland rivers. The research described in this report has concentrated upon the role of water quality in determining coarse fish population dynamics, and in particular: The impact of water quality upon fish growth and productivity; The impact of poor water quality and low dissolved oxygen concentrations upon fish distribution and movement; The impact of water quality upon the sexual development of fish.

Transformações territoriais em Macaé decorrentes das atividades petrolíferas

A pesquisa tem por objetivo investigar as implicações da atividade petrolífera em Macaé-RJ. A instalação de empresas e a geração de empregos modificou a dinâmica populacional do município e região, atraindo migrantes e aumentando a urbanização e sua orientação. O aumento financeiro do orçamento municipal a partir das atividades petrolíferas reestruturou a economia, que antes era baseada nas atividades sucroalcooleira, agropecuária, pesca e comércio, para atividades industriais e prestação de serviços, comércio, turismo de negócios. Essas mudanças tornaram o município dependente da atividade petrolífera. As transformações ocorreram não apenas no distrito sede de Macaé, mas também nos outros distritos, que tiveram um aumento populacional, diminuição da atividade agrícola, intensificação das relações campo-cidade. A potencialidade turística da região serrana de Macaé é grande, mas pouco aproveitada, exceto no Sana. A pesquisa analisa essa potencialidade como forma de fortalecimento do rural. O trabalho é apresentado a partir de análise bibliográfica e trabalho de campo. Por fim, a dissertação considera que as implicações da atividade petrolífera em Macaé atingiram primeiramente e intensamente o distrito sede, expandindo-se também para os outros distritos e sua área rural, provocando transformações no setor agrário em direção a um novo rural ou de urbanidades no rural

Filogeografia e evolução molecular de lagostas sapateiras (Scyllarides spp.) da América do Sul

Nos últimos anos, duas espécies de lagostas sapateiras, Scyllarides brasiliensis e S. deceptor, vêm se destacando nos desembarques pesqueiros de lagostas do Atlântico Sul Ocidental. Para espécies comercialmente importantes, o desenvolvimento de estudos que permitam conhecer a variabilidade e entender a dinâmica populacional é fundamental. Assim, o objetivo do primeiro capítulo desta tese foi avaliar a diversidade genética e a estrutura populacional dessas duas lagostas ao longo de aprox. 2.800 km da costa da América do Sul. Para as análises, foram empregados marcadores mitocondriais (citocromo oxidase I: COI; e a região controle: RC) e marcadores nucleares (13 loci de microssatélites desenvolvidos nesta tese). As duas espécies apresentaram altos níveis de variabilidade (S. deceptor: N = 200, mtDNA: h > 0,841, π > 0,005; microssatélites: He = 0,685; S. brasiliensis: N = 211, He = 0,554), distribuídos homogeneamente entre as localidades (S. deceptor: ΦST < -0,004, ΦCT < 0,016, FST global = 0,001, Dest global = 0,003, FCT < 0,002, P > 0,05, K = 1; S. brasiliensis: FST global = 0,004, Dest global = 0,001, FCT < 0,004, P > 0,05, K = 1). A ausência de estruturação nas duas espécies pode estar relacionada a características biológicas que promovem a conectividade entre localidades geograficamente distantes, como alta fecundidade e alto potencial de dispersão das larvas planctônicas. Além disso, os dados mitocondriais sugerem que a história demográfica de S. deceptor foi marcada por eventos de expansão populacionais e geográficos possivelmente relacionados às condições ambientais favoráveis dos episódios interglaciais do Pleistoceno Médio-Tardio. Diversos estudos têm mostrado que os fenômenos de inserção de regiões mitocondriais no DNA nuclear (NuMts) e heteroplasmia limitam a correta amplificação e identificação dos marcadores mitocondriais. Em estudos filogenéticos e de genética de populações, a presença inadvertida de sequências de diversas origens viola o principio de ortologia, o que pode resultar em inferências evolutivas erradas. Assim, o objetivo do segundo capítulo desta tese foi identificar e caracterizar os possíveis NuMts e sequências heteroplásmicas de três regiões mitocondriais (COI, RC e o gene da subunidade maior do RNA ribossomal: 16S) em quatro espécies do gênero Scyllarides (S. aequinoctialis, S. brasiliensis, S. deceptor e S. delfosi). A clonagem e sequenciamento de extratos de DNA genômico e DNA enriquecido com mtDNA revelaram que os genomas destas espécies podem exibir NuMts (que divergem entre 0,6 e 17,6% do mtDNA) e heteroplasmia (que divergem < 0,2% do mtDNA prevalente). Os NuMts surgiram possivelmente de vários eventos independentes de integração ao núcleo ao longo da história evolutiva do gênero Scyllarides. Dependendo do seu grau de similaridade com o mtDNA, a presença de NuMts nas análises filogenéticas no nível de gênero pode causar superestimativa do número de espécies e alterações nos comprimentos dos ramos e nas relações filogenéticas entre espécies.

Análise dos problemas direto e inverso em um modelo de evolução populacional através de transformações integrais e inferência bayesiana

Modelos de evolução populacional são há muito tempo assunto de grande relevância, principalmente quando a população de estudo é composta por vetores de doenças. Tal importância se deve ao fato de existirem milhares de doenças que são propagadas por espécies específicas e conhecer como tais populações se comportam é vital quando pretende-se criar políticas públicas para controlar a sua proliferação. Este trabalho descreve um problema de evolução populacional difusivo com armadilhas locais e tempo de reprodução atrasado, o problema direto descreve a densidade de uma população uma vez conhecidos os parâmetros do modelo onde sua solução é obtida por meio da técnica de transformada integral generalizada, uma técnica numérico-analítica. Porém a solução do problema direto, por si só, não permite a simulação computacional de uma população em uma aplicação prática, uma vez que os parâmetros do modelo variam de população para população e precisam, portanto, ter seus valores conhecidos. Com o objetivo de possibilitar esta caracterização, o presente trabalho propõe a formulação e solução do problema inverso, estimando os parâmetros do modelo a partir de dados da população utilizando para tal tarefa dois métodos Bayesianos.

Meteorological influences on North America quail populations [abstract, table, and figure]

EXTRACT (SEE PDF FOR FULL ABSTRACT): Comparative study of environmental influences on the population dynamics of three North American species of quail, California quail (Callipepla california), Gambel's quail (C. gambellii), and scaled quail (C. squamata) has lead to identification of differential sensitivity of these species to global weather patterns.

New insights into the diets of harbor seals (Phoca vitulina) in the Salish Sea revealed by analysis of fatty acid signatures

Harbor seals (Phoca fvitulina) are an abundant predator along the west coast of North America, and there is considerable interest in their diet composition, especially in regard to predation on valued fish stocks. Available informationon harbor seal diets, primarily derived from scat analysis, suggests that adult salmon (Oncorhynchus spp.), Pacific Herring (Clupea pallasii), and gadids predominate. Because diet assessments based on scat analysis may be biased, we investigated diet composition through quantitative analysis of fatty acid signatures. Blubber samples from 49 harbor seals captured in western North America from haul-outs within the area of the San Juan Islands and southern Strait of Georgia in the Salish Sea were analyzed for fatty acid composition, along with 269 fish and squid specimens representing 27 potential prey classes. Diet estimates varied spatially, demographically, and among individual harbor seals. Findings confirmed the prevalence of previously identified prey species in harbor seal diets, but other species also contributed significantly. In particular, Black (Sebastes melanops) and Yellowtail (S. flavidus) Rockfish were estimated to compose up to 50% of some individual seal diets. Specialization and high predation rates on Black and Yellowtail Rockfish by a subset of harbor seals may play a role in the population dynamics of these regional rockfish stocks that is greater than previously realized.

Nash equilibria in multi-agent motor interactions.

Social interactions in classic cognitive games like the ultimatum game or the prisoner's dilemma typically lead to Nash equilibria when multiple competitive decision makers with perfect knowledge select optimal strategies. However, in evolutionary game theory it has been shown that Nash equilibria can also arise as attractors in dynamical systems that can describe, for example, the population dynamics of microorganisms. Similar to such evolutionary dynamics, we find that Nash equilibria arise naturally in motor interactions in which players vie for control and try to minimize effort. When confronted with sensorimotor interaction tasks that correspond to the classical prisoner's dilemma and the rope-pulling game, two-player motor interactions led predominantly to Nash solutions. In contrast, when a single player took both roles, playing the sensorimotor game bimanually, cooperative solutions were found. Our methodology opens up a new avenue for the study of human motor interactions within a game theoretic framework, suggesting that the coupling of motor systems can lead to game theoretic solutions.

In search of climate effects on Atlantic Croaker (Micropogonias undulatus) stock off the U.S. Atlantic coast with Bayesian state-space biomass dynamic models

Atlantic Croaker (Micropogonias undulatus) production dynamics along the U.S. Atlantic coast are regulated by fishing and winter water temperature. Stakeholders for this resource have recommended investigating the effects of climate covariates in assessment models. This study used state-space biomass dynamic models without (model 1) and with (model 2) the minimum winter estuarine temperature (MWET) to examine MWET effects on Atlantic Croaker population dynamics during 1972–2008. In model 2, MWET was introduced into the intrinsic rate of population increase (r). For both models, a prior probability distribution (prior) was constructed for r or a scaling parameter (r0); imputs were the fishery removals, and fall biomass indices developed by using data from the Multispecies Bottom Trawl Survey of the Northeast Fisheries Science Center, National Marine Fisheries Service, and the Coastal Trawl Survey of the Southeast Area Monitoring and Assessment Program. Model sensitivity runs incorporated a uniform (0.01,1.5) prior for r or r0 and bycatch data from the shrimp-trawl fishery. All model variants produced similar results and therefore supported the conclusion of low risk of overfishing for the Atlantic Croaker stock in the 2000s. However, the data statistically supported only model 1 and its configuration that included the shrimp-trawl fishery bycatch. The process errors of these models showed slightly positive and significant correlations with MWET, indicating that warmer winters would enhance Atlantic Croaker biomass production. Inconclusive, somewhat conflicting results indicate that biomass dynamic models should not integrate MWET, pending, perhaps, accumulation of longer time series of the variables controlling the production dynamics of Atlantic Croaker, preferably including winter-induced estimates of Atlantic Croaker kills.

Synthesis of summer flounder habitat parameters

The summer flounder, Paralichthys dentatus, is overexploited and is currently at very low levels of abundance. This is reflected in the compressed age structure of the population and the low catches in both commercial and recreational fisheries. Declining habitat quantity and quality may be contributing to these declines, however we lack a thorough understanding of the role of habitats in the population dynamics of this species. Stock structure is unresolved and current interpretations, depending on the technique and study area, suggest that there may be two or three spawning populations. If so, these stocks may have differing habitat requirements. In response to this lack of knowledge, this document summarizes and synthesizes the available information on summer flounder habitat in all life history stages (eggs, larvae, juveniles and adults) and identifies areas where further research is needed. Several levels of investigation were conducted in order to produce this document. First, an extensive search for summer flounder habitat information was made, which included both the primary and gray literature as well as unanalyzed data. Second, state and federal fisheries biologists and resource managers in all states within the primary range of summer flounder (Massachusetts to Florida) were interviewed along with a number of fish ecologists and summer flounder experts from the academic and private sectors. Finally, information from all sources was analyzed and synthesized to form a coherent overview. This document first presents an overview of the economic importance and current status of summer flounder (Chapter 1). It then summarizes our present state of knowledge of summer flounder distribution, life history patterns and stock identification (Chapter 2). This is followed by a synopsis of habitat requirements during each life history stage. For convenience, this is presented by general habitat as offshore eggs (Chapter 3), offshore larvae (Chapter 4), estuarine larvae (Chapter 5), estuarine juveniles (Chapter 6), offshore juveniles (Chapter 7) and estuarine and offshore adults (Chapter 8). In several instances, previously undigested data sets are analyzed to provide more detailed information, especially for estuarine juveniles. The information is then discussed in terms of its relevance to resource managers (Chapter 9).