Distribution models for mountain plant species: The value of elevation

The climatic conditions of mountain habitats are greatly influenced by topography. Large differences in microclimate occur with small changes in elevation, and this complex interaction is an important determinant of mountain plant distributions. In spite of this, elevation is not often considered as a relevant predictor in species distribution models (SDMs) for mountain plants. Here, we evaluated the importance of including elevation as a predictor in SDMs for mountain plant species. We generated two sets of SDMs for each of 73 plant species that occur in the Pacific Northwest of North America; one set of models included elevation as a predictor variable and the other set did not. AUC scores indicated that omitting elevation as a predictor resulted in a negligible reduction of model performance. However, further analysis revealed that the omission of elevation resulted in large over-predictions of species' niche breadths-this effect was most pronounced for species that occupy the highest elevations. In addition, the inclusion of elevation as a predictor constrained the effects of other predictors that superficially affected the outcome of the models generated without elevation. Our results demonstrate that the inclusion of elevation as a predictor variable improves the quality of SDMs for high-elevation plant species. Because of the negligible AUC score penalty for over-predicting niche breadth, our results support the notion that AUC scores alone should not be used as a measure of model quality. More generally, our results illustrate the importance of selecting biologically relevant predictor variables when constructing SDMs.

Shoreline change on nine reef islands over a seven-decade period

Atoll islands are subject to a variety of processes that influence their geomorphological development. Analysis of historical shoreline changes using remotely sensed images has become an efficient approach to both quantify past changes and estimate future island response. However, the detection of long-term changes in beach width is challenging mainly for two reasons: first, data availability is limited for many remote Pacific islands. Second, beach environments are highly dynamic and strongly influenced by seasonal or episodic shoreline oscillations. Consequently, remote-sensing studies on beach morphodynamics of atoll islands deal with dynamic features covered by a low sampling frequency. Here we present a study of beach dynamics for nine islands on Takú Atoll, Papua New Guinea, over a seven-decade period. A considerable chronological gap between aerial photographs and satellite images was addressed by applying a new method that reweighted positions of the beach limit by identifying "outlier" shoreline positions. On top of natural beach variability observed along the reweighted beach sections, we found that one third of the analyzed islands show a statistically significant decrease in reweighted beach width since 1943. The total loss of beach area for all islands corresponds to 44% of the initial beach area. Variable shoreline trajectories suggest that changes in beach width on Takú Atoll are dependent on local control (that is, human activity and longshore sediment transport). Our results show that remote imagery with a low sampling frequency may be sufficient to characterize prominent morphological changes in planform beach configuration of reef islands.

Distributed, layered and reliable computing nets to represent neuronal receptive fields

Abstract. Receptive fields of retinal and other sensory neurons show a large variety of spatiotemporal linear and non linear types of responses to local stimuli. In visual neurons, these responses present either asymmetric sensitive zones or center-surround organization. In most cases, the nature of the responses suggests the existence of a kind of distributed computation prior to the integration by the final cell which is evidently supported by the anatomy. We describe a new kind of discrete and continuous filters to model the kind of computations taking place in the receptive fields of retinal cells. To show their performance in the analysis of diferent non-trivial neuron-like structures, we use a computer tool specifically programmed by the authors to that efect. This tool is also extended to study the efect of lesions on the whole performance of our model nets.

Hexose Transport in Growing Petunia Pollen Tubes and Characterization of a Pollen-Specific, Putative Monosaccharide Transporter1

We investigated the molecular and physiological processes of sugar uptake and metabolism during pollen tube growth and plant fertilization. In vitro germination assays showed that petunia (Petunia hybrida) pollen can germinate and grow not only in medium containing sucrose (Suc) as a carbon source, but also in medium containing the monosaccharides glucose (Glc) or fructose (Fru). Furthermore, high-performance liquid chromatography analysis demonstrated a rapid and complete conversion of Suc into equimolar amounts of Glc and Fru when pollen was cultured in a medium containing 2% Suc. This indicates the presence of wall-bound invertase activity and uptake of sugars in the form of monosaccharides by the growing pollen tube. A cDNA designated pmt1 (petunia monosaccharide transporter 1), which is highly homologous to plant monosaccharide transporters, was isolated from petunia. Pmt1 belongs to a small gene family and is expressed specifically in the male gametophyte, but not in any other vegetative or floral tissues. Pmt1 is activated after the first pollen mitosis, and high levels of mRNA accumulate in mature and germinating pollen. A model describing the transport of sugars to the style, the conversion of Suc into Glc and Fru, and the active uptake by a monosaccharide transporter into the pollen tube is presented.

Qualidade de vida relacionada à saúde e uso de tecnologia de comunicação alternativa por pessoas com câncer de cabeça e pescoço

O tratamento do câncer de cabeça e pescoço e a dificuldade de comunicação decorrente da laringectomia interferem de maneira significativa na qualidade de vida das pessoas acometidas, principalmente quanto aos aspectos funcionais, psicológicos e sociais. Este estudo teve como o objetivo avaliar a qualidade de vida relacionada à saúde (QVRS) de pessoas com câncer de cabeça e pescoço. Trata-se de um estudo exploratório com metodologia quantitativa, do tipo transversal. A coleta de dados foi realizada no período de maio a setembro de 2015, com 100 pessoas com câncer de cabeça e pescoço, divididas em dois grupos: G1: pessoas laringectomizadas, G2: pessoas não laringectomizadas. Para isto, foi utilizado um aplicativo de comunicação alternativa instalado em tablet e foram aplicados o Critério de Classificação Econômica Brasil (CCEB) e a escala Functional Assessment Cancer Therapy (FACT-H&N). Para a análise dos dados foram utilizados o teste exato de Fisher, teste de Kruskal-Wallis, Ancova e estatística descritiva. Como resultados observou-se a prevalência de pessoas do sexo masculino, com faixa etária entre 59 e 74 anos , casadas, aposentadas não ativas, com baixa escolaridade e baixo nível socioeconômico. Os sujeitos participantes de ambos os grupos avaliaram sua qualidade de vida global, de um modo geral, como satisfatória sendo que as funções mais acometidas foram: bem estar emocional e bem estar funcional. Quanto às comparações dos escores finais da escala, observa-se que os participantes do G1 apresentaram melhor QVRS do que os do G2 no escore FACT-G total score, o G1 apresentou melhor QVRS do que o G2, enquanto no FACT-H&N Total score e TOI o G2 apresentou resultados ligeiramente melhores, porém sem significância estatística. Quanto ao uso do LIVOX, todos os participantes que apresentaram alguma dificuldade no seu uso tinham mais de 58 anos e se declararam aposentados não ativos (p=0,04). Conclui-se que é importante o oferecimento, tanto no pré quanto no pós operatório, de cuidados que possam avaliar e melhorar a qualidade de vida relacionada à saúde das pessoas com câncer de cabeça e pescoço

Zinco para arroz e soja: doses, aproveitamento pelas culturas, fitodisponibilidade e formas desse elemento no solo

A deficiência de Zn no solo causa efeitos indesejáveis na produção agrícola, pois a baixa disponibilidade deste micronutriente para as plantas promove a diminuição da atividade enzimática, além da deficiência deste elemento na alimentação, que pode levar ao estado de subnutrição. Tendo em vista a problemática do Zn no sistema solo-planta e suas variações nos compartimentos do solo, é importante a avaliação de sua fitodisponibilidade e as frações do solo que este elemento está associado. O objetivo deste trabalho foi avaliar a fitodisponibilidade e a compartimentalização de Zn no solo, para as culturas de arroz (Oryza sativa L.) e soja (Glycine max L. Merrill) e avaliar o efeito das doses de Zn sobre a nutrição e exportação deste nutriente pela cultura. Utilizou-se como plantas teste as culturas de arroz e soja para avaliar o efeito das doses de Zn sobre a nutrição e translocação deste nutriente até os grãos. Para tanto, uma amostra de um Latossolo Vermelho, textura argilosa da região de Piracicaba (SP) foi utilizada e ZnCl2 (marcado com 65Zn) como fonte. O experimento foi conduzido em casa de vegetação em DIC, com cinco doses de Zn (0, 1, 2, 4 e 8 mg kg-1 de solo), com quatro repetições. O experimento foi conduzido até a formação de grãos e foi realizada determinação de Zn por Espectrômetria de Absorção Atômica após digestão nitroperclórica e contagem do 65Zn nas partes da planta: parte aérea (PA) e panícula (P), para arroz e PA, vagem (V) e grão (G), para soja. Calculou-se a quantidade de Zn proveniente da fonte (Znpf) nas partes das plantas e o aproveitamento do Zn da fonte pelas culturas (Ap). Nas amostras de solo foram realizadas extrações por DTPA (ZnDTPA) e Mehlich-1 (ZnM1) em duas subamostragens (t1 e t2), antes da semeadura e florescimento, respectivamente. O fracionamento de Zn foi realizado em amostras de t2 nas frações: trocável (ZnTroc); ligado a carbonatos (ZnCarb); a matéria orgânica (ZnMO); a óxidos (ZnOxi) e residual (Znres). Adicionalmente, foi realizada análise do teor pseudo-total de Zn (ZnPST). Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância pelo teste-F a 95 % de probabilidade, ajuste das variáveis em função das doses por regressões e teste de média e análises de correlações entre as principais variáveis respostas. O Zn acumulado total na planta se ajustou à regressão linear em função do aumento das doses, entretanto ao analisar as partes separadamente, só houve diferença entre as doses para a variável PA em ambas as culturas. O Znpf total nas plantas apresentou incremento com a adição das doses crescentes de Zn ao solo, entretanto, eu aproveitamento foi baixo, 12 e 8,75 % para arroz e soja, respectivamente. As doses de ZnCl2 adicionadas ao solo, aumentaram a concentração de Zn presente nas frações ZnTroc > ZnMO > ZnCarb, em ordem decrescente. O Zn total acumulado nas plantas de arroz e soja apresentam correlações crescentes para os extratores DTPA e M1 nas duas subamostragens (t1 e t2), em função das doses avaliadas. O Zn extraído pelo DTPA ou M1, apresentaram correlação significativa com o Zn extraído nas frações, na ordem decrescente, ZnTroc > ZnCarb > ZnMO

O efeito imediato da estimulação elétrica neuromuscular na função de deglutição em indivíduos com câncer de cabeça e pescoço após terapia antineoplásica

A estimulação elétrica neuromuscular (EENM) é uma recente técnica terapêutica no tratamento das disfagias orofaríngeas. Poucos estudos utilizaram a EENM em casos oncológicos, havendo muitas dúvidas sobre o método de aplicação e os resultados de diferentes condições de estimulação nessa população. Este trabalho teve por objetivo verificar o efeito imediato da EENM sensorial e motora, nas fases oral e faríngea da deglutição, em pacientes após tratamento do câncer de cabeça e pescoço. Para isso foi realizado um estudo transversal intervencional que incluiu 11 pacientes adultos e idosos (mediana de 59 anos) acometidos por câncer de cabeça e pescoço. Todos os indivíduos foram submetidos ao exame de videofluoroscopia da deglutição, no qual, de modo randomizado, foram solicitadas deglutições de 5 ml de alimentos nas consistências líquida, mel e pudim em três condições distintas: sem estimulação, com EENM sensorial, com EENM motora. Foi classificado o grau da disfunção da deglutição por meio da escala DOSS (Dysphagia Outcome and Severity Scale), a presença de estase de alimentos (escala de Eisenhuber), de penetração laríngea, aspiração laringotraqueal (Penetration and Aspiration Scale - PAS), além da medida do tempo de trânsito oral e faríngeo (em segundos). Para a comparação dos resultados, considerando os três estímulos aplicados, na escala de resíduos, na escala de penetração aspiração, na escala DOSS e no tempo de trânsito oral e faríngeo foi aplicado o teste de Friedman ou a análise de variância para medidas repetidas (de acordo com a distribuição dos dados). Para todos os testes foi adotado nível de significância de 5%. Os resultados demonstraram que houve melhora com a estimulação sensorial e motora na escala DOSS e na escala PAS para um paciente tratado de câncer de boca e outro de laringe e piora, em ambas as escalas, para dois pacientes (câncer de boca), sendo um para a estimulação motora e outro na sensorial. A aplicação da escala de Eisenhuber permitiu verificar que a EENM, tanto em nível sensorial como motor, modificou de forma variável a presença de resíduos para os casos de câncer de boca, enquanto para o paciente com câncer de laringe houve redução de resíduos em valécula/raiz da língua para a estimulação sensorial e motora, além de aumento de resíduos em parede posterior da faringe com o estímulo motor. Além disso, não foi encontrada diferença estatisticamente significante para o tempo de trânsito oral e faríngeo nas diferentes estimulações para todas as consistências testadas (p>0,05). Diante desses achados, concluiu-se que a EENM, em nível sensorial e motor, apresentou variável impacto imediato nas fases oral e faríngea da deglutição, podendo melhorar a função de deglutição de pacientes com significante disfagia após o tratamento para o câncer de cabeça e pescoço, no que se diz respeito ao grau da disfagia e à presença de penetração e aspiração.

Desempenho propulsivo de embarcações de pesca: estudo aplicado à melhoria das embarcações do Espírito Santo.

Este trabalho apresenta um procedimento simples e robusto para avaliação e análise do desempenho de instalações propulsoras de embarcações de pesca operando no Estado do Espírito Santo. O objetivo é verificar se as embarcações estão operando com baixa eficiência propulsiva, portanto, com consumo de combustível maior do que o desejável, e identificar possíveis ações de melhoria desta eficiência que poderiam ser implementadas com baixo custo. Tendo em vista as condições artesanais da construção e operação das embarcações de pesca no Espírito Santo, o procedimento foi desenvolvido de forma a poder ser aplicado com relativa facilidade pelas pessoas envolvidas na atividade pesqueira artesanal neste Estado. O procedimento envolve o levantamento de informações sobre a geometria do casco, as características da instalação propulsora existente e sobre alguns aspectos do desempenho das embarcações. Para este levantamento são propostos métodos e técnicas suficientemente simples para que possam ser facilmente aplicadas nos estaleiros. Com base nestes dados levantados implementou-se no procedimento proposto diversos algoritmos que permitem determinar o coeficiente propulsivo das embarcações de pesca e a perda de energia útil que ocorre tanto no motor, por conta de condições inadequadas de operação, quanto na transmissão desta energia para o hélice. Para a validação dos métodos e técnicas envolvidos neste procedimento e dos resultados fornecidos por ele, o mesmo foi aplicado em alguns cascos de embarcações de pesca disponíveis em estaleiros visitados no Estado. Para uma destas embarcações o procedimento foi aplicado em sua totalidade, permitindo identificar a baixa eficiência da instalação propulsora e algumas das possíveis causas que provocam a perda de energia útil no sistema. Finalmente, com base nesse exemplo de aplicação, um estudo de possíveis melhorias na instalação propulsora é apresentado ao final do trabalho.

Descrição de um fóssil de Eira barbara (Carnivora, Mustelidae) do Pleistoceno final (Bacia do Acre) e morfologia comparada do sincrânio de E. barbara recente: implicações paleobiogeográficas, geográficas e taxonômicas

A espécie recente Eira barbara (Mustelidae, Carnivora) possui uma distribuição geográfica desde o México até o norte da Argentina. É um importante táxon a ser estudado como modelo anatômico dentre os mustelídeos, assim como um importante modelo para uma melhor compreensão e entendimento sobre a diversificação dos Mustelidae. Atualmente, os registros fósseis de E. barbara na América do Sul são bastante escassos e restritos às idades pleistocênicas, sendo que os estudos destes fósseis são frequentemente desprovidos de maiores esforços para realização de descrições morfológicas detalhadas e de estudos paleobiogeográficos. Assim como os estudos dos fósseis de E. barbara são limitados, constatou-se que o mesmo cenário é observado quanto aos estudos sobre a morfologia e biogeografia da espécie. Desta forma, o presente trabalho se propôs a: realizar uma revisão de todos os registros da espécie e de uma forma geral, contribuir para um melhor conhecimento sobre a morfologia sincraniana e sobre a história biogeográfica e paleobiogeográfica de E. barbara. Para tanto, os seguintes objetivos foram propostos: estudo e redescrição detalhada do fóssil UFAC-PV 036, proveniente do Pleistoceno final do Alto Rio Juruá do sudoeste da Amazônia Brasileira; descrição sincraniana comparada de estruturas morfológicas externas e internas, analisando caracteres intraespecíficos da espécie E. barbara; realização de análises multivariadas a fim de investigar variações geográficas sob o uso de caracteres craniométricos de E. barbara entre os diferentes biomas brasileiros. A revisão dos registros fósseis foi de grande importância para o estabelecimento dos verdadeiros registros de Eira na América do Sul e a redescrição de UFAC-PV 36 contribui para o melhor conhecimento morfológico e paleobiogeográfico da espécie. A descrição morfológica comparada do sincrânio de E. barbara contribui de forma significativa para o conhecimento sobre a morfologia da espécie bem como, a descrição de caracteres intraespecíficos proporcionam caracteres mais apropriados em matrizes morfológicas, fornecendo maior robustez nas análises filogenéticas futuras. Este trabalho propõe que E. barbara não possui diferenças craniométricas estatisticamente significativas entre os biomas brasileiros, porém, E. barbara caracteriza-se aqui como uma espécie dimórfica, na qual os machos possuem estruturas cranianas relativamente maiores do que as fêmeas.

Particle Swarm Optimization Based Reactive Power Dispatch for Power Networks with Distributed Generation

Reactive power is critical to the operation of the power networks on both safety aspects and economic aspects. Unreasonable distribution of the reactive power would severely affect the power quality of the power networks and increases the transmission loss. Currently, the most economical and practical approach to minimizing the real power loss remains using reactive power dispatch method. Reactive power dispatch problem is nonlinear and has both equality constraints and inequality constraints. In this thesis, PSO algorithm and MATPOWER 5.1 toolbox are applied to solve the reactive power dispatch problem. PSO is a global optimization technique that is equipped with excellent searching capability. The biggest advantage of PSO is that the efficiency of PSO is less sensitive to the complexity of the objective function. MATPOWER 5.1 is an open source MATLAB toolbox focusing on solving the power flow problems. The benefit of MATPOWER is that its code can be easily used and modified. The proposed method in this thesis minimizes the real power loss in a practical power system and determines the optimal placement of a new installed DG. IEEE 14 bus system is used to evaluate the performance. Test results show the effectiveness of the proposed method.

Concepção de um receptor de cavidade para concentração de energia solar para aplicação em reatores químicos.

Este trabalho dimensionou um receptor de cavidade para uso como reator químico de um ciclo de conversão de energia solar para energia química. O vetor energético proposto é o hidrogênio. Isso implica que a energia solar é concentrada em um dispositivo que absorve a radiação térmica e a transforma em energia térmica para ativar uma reação química endotérmica. Essa reação transforma o calor útil em gás hidrogênio, que por sua vez pode ser utilizado posteriormente para geração de outras formas de energia. O primeiro passo foi levantar os pares metal/óxido estudados na literatura, cuja finalidade é ativar um ciclo termoquímico que possibilite produção de hidrogênio. Esses pares foram comparados com base em quatro parâmetros, cuja importância determina o dimensionamento de um receptor de cavidade. São eles: temperatura da reação; estado físico de reagentes e produtos; desgaste do material em ciclos; taxa de reação de hidrólise e outros aspectos. O par escolhido com a melhor avaliação no conjunto dos parâmetros foi o tungstênio e o trióxido de tungstênio (W/WO3). Com base na literatura, foi determinado um reator padrão, cujas características foram analisadas e suas consequências no funcionamento do receptor de cavidade. Com essa análise, determinaram-se os principais parâmetros de projeto, ou seja, a abertura da cavidade, a transmissividade da janela, e as dimensões da cavidade. Com base nos resultados anteriores, estabeleceu-se um modelo de dimensionamento do sistema de conversão de energia solar em energia útil para um processo químico. Ao se analisar um perfil de concentração de energia solar, calculou-se as eficiências de absorção e de perdas do receptor, em função da área de abertura de um campo de coleta de energia solar e da radiação solar disponível. Esse método pode ser empregado em conjunto com metodologias consagradas e dados de previsão de disponibilidade solar para estudos de concentradores de sistemas de produção de hidrogênio a partir de ciclos termoquímicos.

Way of scoring by Spanish First Division volleyball teams in relation to winning/losing, home/away, final classification, and type of confrontation

The aim of this study was to assess the way volleyball teams score with regard to: whether or not they won the game, whether they were the home or away team, the level of the opposing teams, and the type of confrontation. The sample was composed of 118,083 plays from 794 men’s volleyball matches and 125,751 plays from 719 women’s matches of Spain’s first division clubs (from the 2002-2003 season to the 2006-2007 season). The variables studied were: the way points were obtained in each play, being the home or away team, the level of the teams, the result of the match, and the type of confrontation between the teams with regard to their level. The results demonstrate that for both men’s and women’s teams, the majority of the points were obtained in attack and by opponent errors. Differences were found with regard to the way points were obtained when winning or losing the match was taken into account as well as when considering the level of the teams. This paper discusses the differences found with regard to whether the team is home or visiting and the type of confrontation.

Las viviendas subterráneas y el riesgo sísmico

Se estima que las viviendas subterráneas a lo largo del mundo albergan entre 40 y 60 millones de personas. Tras un análisis general de las tipologías de viviendas subterráneas, de su localización y de los factores que influyen en su desarrollo se ha introducido el análisis de la vulnerabilidad de este tipo de viviendas ante los riesgos naturales, cuestión que no ha sido estudiada exhaustivamente con anterioridad. Cabe destacar que la localización de las viviendas subterráneas a lo largo del mundo coincide en la mayor parte de los casos con regiones activas sísmicamente, por lo que se lleva a cabo una primera aproximación al estudio de la vulnerabilidad de las viviendas subterráneas frente al riesgo sísmico, teniendo como antecedente el terremoto de la región china de Shaanxi ocurrido en 1556, que afectó a grandes agrupaciones de viviendas subterráneas.

Short- and long-term consequences of thermal variation in the larval environment of anurans

To survive adverse or unpredictable conditions in the ontogenetic environment, many organisms retain a level of phenotypic plasticity that allows them to meet the challenges of rapidly changing conditions. Larval anurans are widely known for their ability to modify behaviour, morphology and physiological processes during development, making them an ideal model system for studies of environmental effects on phenotypic traits. Although temperature is one of the most important factors influencing the growth, development and metamorphic condition of larval anurans, many studies have failed to include ecologically relevant thermal fluctuations among their treatments. We compared the growth and age at metamorphosis of striped marsh frogs Limnodynastes peronii raised in a diurnally fluctuating thermal regime and a stable regime of the same mean temperature. We then assessed the long-term effects of the larval environment on the morphology and performance of post-metamorphic frogs. Larval L. peronii from the fluctuating treatment were significantly longer throughout development and metamorphosed about 5 days earlier. Frogs from the fluctuating group metamorphosed at a smaller mass and in poorer condition compared with the stable group, and had proportionally shorter legs. Frogs from the fluctuating group showed greater jumping performance at metamorphosis and less degradation in performance during a 10-week dormancy. Treatment differences in performance could not be explained by whole-animal morphological variation, suggesting improved contractile properties of the muscles in the fluctuating group.