Middle and Late Pleistocene humid periods recorded in palaeolake deposits of the Nafud desert, Saudi Arabia

Present climate in the Nafud desert of northern Saudi Arabia is hyper-arid and moisture brought by north-westerly winds scarcely reaches the region. The existence of abundant palaeolake sediments provides evidence for a considerably wetter climate in the past. However, the existing chronological framework of these deposits is solely based on radiocarbon dating of questionable reliability, due to potential post-depositional contamination with younger 14C. By using luminescence dating, we show that the lake deposits were not formed between 40 and 20 ka as suggested previously, but approximately ca 410 ka, 320 ka, 200 ka, 125 ka, and 100 ka ago. All of these humid phases are in good agreement with those recorded in lake sediments and speleothems from southern Arabia. Surprisingly, no Holocene lake deposits were identified. Geological characteristics of the deposits and diatom analysis suggest that a single, perennial lake covered the entire south-western Nafud ca 320 ka ago. In contrast, lakes of the 200 ka, 125 ka, and 100 ka humid intervals were smaller and restricted to interdune depressions of a pre-existing dune relief. The concurrent occurrence of humid phases in the Nafud, southern Arabia and the eastern Mediterranean suggests that moisture in northern Arabia originated either from the Mediterranean due to more frequent frontal depression systems or from stronger Indian monsoon circulation, respectively. However, based on previously published climate model simulations and palaecolimate evidence from central Arabia and the Negev desert, we argue that humid climate conditions in the Nafud were probably caused by a stronger African monsoon and a distinct change in zonal atmospheric circulation.

Evidence of resilience to past climate change in Southwest Asia: early farming communities and the 9.2 and 8.2 ka events

Climate change is often cited as a major factor in social change. The so-called 8.2 ka event was one of the most pronounced and abrupt Holocene cold and arid events. The 9.2 ka event was similar, albeit of a smaller magnitude. Both events affected the Northern Hemisphere climate and caused cooling and aridification in Southwest Asia. Yet, the impacts of the 8.2 and 9.2 ka events on early farming communities in this region are not well understood. Current hypotheses for an effect of the 8.2 ka event vary from large-scale site abandonment and migration (including the Neolithisation of Europe) to continuation of occupation and local adaptation, while impacts of the 9.2 ka have not previously been systematically studied. In this paper, we present a thorough assessment of available, quality-checked radiocarbon (14C) dates for sites from Southwest Asia covering the time interval between 9500 and 7500 cal BP, which we interpret in combination with archaeological evidence. In this way, the synchronicity between changes observed in the archaeological record and the rapid climate events is tested. It is shown that there is no evidence for a simultaneous and widespread collapse, large-scale site abandonment, or migration at the time of the events. However, there are indications for local adaptation. We conclude that early farming communities were resilient to the abrupt, severe climate changes at 9250 and 8200 cal BP.

Including an ocean carbon cycle model into iLOVECLIM (v1.0)

The atmospheric carbon dioxide concentration plays a crucial role in the radiative balance and as such has a strong influence on the evolution of climate. Because of the numerous interactions between climate and the carbon cycle, it is necessary to include a model of the carbon cycle within a climate model to understand and simulate past and future changes of the carbon cycle. In particular, natural variations of atmospheric CO2 have happened in the past, while anthropogenic carbon emissions are likely to continue in the future. To study changes of the carbon cycle and climate on timescales of a few hundred to a few thousand years, we have included a simple carbon cycle model into the iLOVECLIM Earth System Model. In this study, we describe the ocean and terrestrial biosphere carbon cycle models and their performance relative to observational data. We focus on the main carbon cycle variables including the carbon isotope ratios δ13C and the Δ14C. We show that the model results are in good agreement with modern observations both at the surface and in the deep ocean for the main variables, in particular phosphates, dissolved inorganic carbon and the carbon isotopes.

Dating WF16: exploring the chronology of a Pre-Pottery Neolithic A settlement in the Southern Levant

A pre-requisite for understanding the transition to the Neolithic in the Levant is the establishment of a robust chronology, most notably for the late Epi-Palaeolithic and Pre-Pottery Neolithic A (PPNA) periods. In this contribution we undertake a dating analysis of the Pre-Pottery Neolithic site of WF16, southern Jordan, drawing on a sample of 46 AMS 14C dates. We utilise Bayesian methods to quantify an old wood effect to provide an offset that we factor into chronological models for a number of individual structures at WF16 and for the settlement as a whole. In doing so we address the influence of slope variations in the calibration curve and expose the significance of sediment and sample redeposition within sites of this nature. We conclude that for the excavated deposits at WF16 human activity is likely to have started by c. 11.84 ka cal bp and lasted for at least c. 1590 years, ceasing by c. 10.24 ka cal bp. This is marked by a particularly intensive period of activity lasting for c. 350 years centred on 11.25 ka cal bp followed by less intensive activity lasting a further c. 880 years. The study reveals the potential of WF16 as a laboratory to explore methodological issues concerning 14C dating of early Neolithic sites in arid, erosional environments.

Strangely dual orbifold equivalence I

In this brief note we prove orbifold equivalence between two potentials described by strangely dual exceptional unimodular singularities of type K14 and Q10 in two different ways. The matrix factorizations proving the orbifold equivalence give rise to equations whose solutions are permuted by Galois groups which differ for different expressions of the same singularity.

"Falun ovan från Falun under", ny kunskap om Falu gruva. Projektrapport 2 : Jordartskartering och sedimentborrningar runt Falu gruva

This report is the second presentation of the project ‘Falun above from Falun under’ and comprises one report on ongoing work within the project. The main aims of this particular project are to reconstruct the landscape surrounding Falu Copper mine before mining activity started and to determine how increasing activity in the area affected the environment, and whether this could be measured as an indicator of increasing human impact in the area. This report presents the mapping and investigation of quaternary deposits and landscape analysis, the results from cores taken at two lake sites, Önsbacksdammen and Stora Vällan, 14C dating on selected seeds, and planning of continued research within the project.

Paleoenvironmental analysis of a late-holocene subfossil Coleopteran fauna from Starks, Maine

The Sandy River in central Maine Is flanked along much of its length by low terraces. Approximately 100 kg of sediment from one terrace in Starks, Somerset County, Maine was wet-sieved in the field. Over 1100 subfossil Coleoptera were recovered representing 53 individual species of a total of 99 taxa. Wood associated with the fauna is 2000 +/-80 14C Yr in age (1-16,038). The fauna is dominated by species characteristic of habitats apparent in modern central Maine. The subfossil assemblage is indicative of a wide vartety of environments including open ground (e.g., Harpalus pensylvanicus), dense forest (e.g., pterostichus honestus), aquatic environments (e.g., Gyrinus, Helophorus), riparian environments with sand and gravel substrates (e.g., Bembidion inaequale, Schizogenius lineolatus), and moist, organic-rich terrestrial environments (e.g., Micropeplus sculptus). The ecological requirements for each taxon permit an environmental reconstruction suggesting an area vegetationally, climatically, and ecologically similar to that of the Sandy River today. The lowest terraces apparently represent the modern-day floodplain of the Sandy River. An average sedimentation rate of l.00 to 1.04 mm per year has been inferred based on radiocarbon dates here and elsewhere on the Sandy River. The Coleopteran fauna suggests that sand and gravel were distinctly abundant, and that the aggradation of point bars, as seen today, contributed to the flood history. Lateral bank erosion of the modern Sandy River accelerated after the State of Maine mandated cessation of bar removal in 1975: flood severity has dramatically increased since that time. Implications suggest that mining of the bars may be necessary to minimize future flooding problems.

Efeitos da mal nutrição protéica sobre o metabolismo da glicina em cerebelo de ratos durante o seu desenvolvimento

Malnutrition is a worldwide problem affecting millions of unborn and young children during the most vulnerable stages of brain development (1). All restriction of protein during the perinatal period of life can alter the development of mammalian fetus and have marked repercussions on development of the Central Nervous System (CNS). The brain is vulnerable to protein malnutrition with altered morphologic and biochemical maturation, leading to impaired functions. The focus of this study is to investigate [U-14C]glycine metabolism in malnourished rats submitted to pre- and postnatal protein deprivation (diet: 8% protein with addition and without addition of L-methionine) on glycine metabolism of rats (normonourished group: 25% protein). It was observed that protein malnutrition alters oxidation to CO2, conversion to lipids and protein synthesis from [U-14C]glycine in cerebellum of malnourished rats without addition of L-methionine on a diet at 7 and 21 days of postnatal life. Our results also indicate that protein malnutrition causes a retardation in the normally ordered progression of brain development, and the malnourished groups have smaller cells, reduction in cell numbers and smaller cerebellar weight comparing to the control group.

Terraços da margem leste da Laguna dos Patos, Litoral Médio do Rio Grande do Sul: estratigrafia e evolução holocênica

O presente trabalho discute os terraços lagunares da margem leste da Laguna dos Patos, localizados próximo à cidade de Mostardas. Através desse estudo é apresentado um novo modelo evolutivo para os últimos 5.000 anos no Litoral Médio do Rio Grande do Sul. Novas ferramentas foram utilizadas pela primeira vez no estudo da planície costeira do Rio Grande do Sul. Com respeito a aquisição dos dados de subsuperfície foi utilizado com êxito um GPR (Ground Penetretion Radar). Na análise e interpretação dos dados foi feita uma tentativa de aplicação da estratigrafia de seqüências. Através do uso de um scanner foram elaborados perfis dos testemunhos de sondagem, identificando aspectos distintos na composição e porosidade de diferentes litologias. Outras ferramentas utilizadas constam de sensoriamento remoto, nivelamento altimétrico e batimétrico, vibracore e datação radiométrica. Dessa forma, foram definidas três feições de terraceamento lagunar de idade holocênica na área de estudo, cada uma relacionada a um nível lagunar distinto. Através dos dados obtidos em subsuperfície foi possível traçar um esboço cronoestratigráfico, bem como uma curva de variação relativa do nível lagunar para a região. Também, como resultado dos dados geológicos de superfície, associados a novas interpretações baseadas em fotografias aéreas e imagens de satélite, foi elaborado um mapa geológico atualizado.

Efeitos do estresse hipo e hiperosmótico sobre as características do receptor à insulina e sobre a captação de glicose em branquias do caranguejo Chasmagnathus granulata

Neste trabalho investigou-se as características do receptor à insulina e a capacidade de captação de glicose nas brânquias do caranguejo Chasmagnathus granulata aclimatado a diferentes tempos (24, 72 e 144 horas) de estresse hiper e hiposmótico. Primeiramente, o cDNA do receptor para insulina foi parcialmente clonado e seqüenciado em brânquias posteriores de Chasmagnathus granulata. A seqüência peptídica mostrou a presença de 39 aminoácidos e foi designada CGIRLTK (C. granulata insulina receptor-like tyrosine kinase). Esta seqüência apresentou significativa homologia com o domínio tirosina quinase da subunidade b dos receptores para insulina de mamíferos (69%) e de Drosophila (74%). Sítios de ligação à insulina foram caracterizados nas membranas plasmáticas das brânquias através do estudo de ligação com 125I-insulina. A atividade tirosina quinase foi determinada pela capacidade do CGIRLTK de fosforilar o substrato sintético poly (Glu; Tyr 4:1). A captação de glicose foi avaliada pela captação de [14C] 2-deoxi-D-glicose pelo tecido branquial. Nas brânquias posteriores a insulina bovina estimulou significativamente a fosforilação do CGIRLTK nos animais aclimatados a 20‰ de salinidade (controle), já nas brânquias anteriores este estímulo não foi observado. O estresse hiperosmótico (34 ‰ de salinidade) levou a uma diminuição do número e da afinidade dos receptores à insulina nas brânquias posteriores, bem como a uma redução na atividade tirosina quinase. A captação de glicose não mudou durante os tempos de estresse osmótico estudados Esses resultados mostram que o estresse hiperosmótico modifica a sinalização da insulina, causando um estado de resistência à insulina nas brânquias posteriores. Nenhuma mudança foi observada na concentração dos receptores à insulina nas brânquias posteriores de caranguejos aclimatados durante 24 horas ao estresse hiposmótico (0‰). Contudo, foi observada uma redução na afinidade dos receptores pela insulina bovina. A fosforilação do CGIRLTK diminui às 24 horas de estresse e retornou aos valores basais às 144horas. A captação de glicose não foi alterada significativamente. Os resultados sugerem que o estresse hiposmótico modifica as características do CGIRLTK nas brânquias posteriores de C. granulata de forma tempo-dependente. Essas mudanças são parte dos ajustes necessários à sobrevivência à baixa salinidade. Nas brânquias anteriores, durante aclimatação ao estresse hiperosmótico, foi observada redução da concentração e da capacidade de fosforilação dos receptores insulínicos. Contudo, a insulina bovina não estimulou a fosforilação nas brânquias anteriores durante o estresse Nenhuma alteração foi observada na concentração e na afinidade de receptores à insulina nas brânquias anteriores após 24 horas de estresse hiposmótico. A fosforilação do receptor à insulina diminuiu após 24 horas de estresse e voltou aos valores basais após 72 horas. A capacidade de captação de glicose, por sua vez, não foi modificada em função de mudanças na osmoliridade do ambiente. Assim como no estresse hiperosmótico, a insulina bovina não estimulou a fosforilação nas brânquias anteriores no estresse hiposmótico. Os resultados deste trabalho demonstram que o estresse osmótico modifica as características do CGILRTK e conseqüentemente a transdução do sinal insulínico nas brânquias. As respostas às alterações de salinidade dependem do tipo de estresse ao qual o animal é submetido e da brânquia estudada (anterior ou posterior). As mudanças observadas no sinal insulínico fazem parte dos ajustes necessários para a regulação osmótica frente às mudanças ambientais de salinidade.

Estudo do metabolismo de carboidratos e de lipídios em tecidos de caranguejos Chasmagnathus granulatus (Dana, 1851) submetidos ao estresse osmótico : inverno e verão

Este estudo teve como objetivo verificar o efeito do estresse osmótico sobre a via gliconeogênica a partir de glicerol em brânquias e sobre a concentração de lipídios totais em diferentes tecidos de Chasmagnathus granulatus, no inverno e no verão, bem como a atividade das enzimas gliconeogênicas glicose-6-fosfatase (G6Fase) e frutose 1,6-bifosfatase (FBFase). Foram determinadas as concentrações de lipídios totais em brânquias anteriores (BA) e posteriores (BP), hepatopâncreas, músculo da quela e hemolinfa de animais do grupo controle (20‰) ou submetidos a 1, 3 e 6 dias de estresse hipo (0‰) ou hiperosmótico (34‰) no inverno e no verão. Em BPs a concentração de lipídios totais foi maior do que nas BAs de inverno e verão. No hepatopâncreas, durante o estresse hiperosmótico, a concentração de lipídios foi maior no inverno do que no verão. No verão, a concentração de lipídios totais diminuiu nas BPs, no hepatopâncreas e no músculo durante o estresse hiperosmótico, sugerindo que os lipídios estão sendo utilizados como substrato energético durante a aclimatação ao estresse. O aumento da concentração de lipídios totais nas brânquias e no hepatopâncreas sugere a participação da lipogênese no ajuste metabólico ao estresse hiposmótico no inverno. A formação de glicose foi determinada a partir de [14C] - glicerol-, in vitro, em BAs e BPs de animais do grupo controle ou submetidos ao estresse hipo ou hiperosmótico de 1, 3 e 6 dias no inverno e no verão. A gliconeogênese em BAs e BPs do grupo controle foi maior no verão do que no inverno. No verão, no grupo controle, a gliconeogênese das BPs foi maior do que aquela das BAs. A diminuição da capacidade gliconeogênica das brânquias durante diferentes tempos de estresse hiperosmótico sugere a participação desses tecidos no ajuste metabólico ao estresse. Durante o estresse hiposmótico, o glicerol parece não ser o substrato preferencial utilizado por essa dessa via tanto no verão como no inverno. A atividade das enzimas G6Fase e FBFase foi determinada em BAs e BPs, hepatopâncreas e músculo da mandíbula de animais do grupo controle ou submetidos a 3 dias de estresse hipo ou hiperosmótico nos meses de verão. A atividade da G6Fase e da FBFase no grupo controle foi mais elevada no hepatopâncreas do que nos outros tecidos. As atividades dessas enzimas confirmam que a via gliconeogênica é completa nos tecidos estudados. O efeito do estresse hipo ou hiperosmótico, in vivo, sobre a atividade das enzimas varia conforme o tecido do caranguejo.

Influências ligadas ao sexo e a sazonalidade sobre a gliconeogênese renal em ratos submetidos ao jejum

A via gliconeogênica é uma via central no estudo dos processos biossintéticos celulares que, nos tecidos animais, leva à formação de glicose partindo de precursores não-carboidratos. Muitos estudos têm evidenciado que os rins aumentam a contribuição para a liberação de glicose na circulação durante períodos de jejum. Porém, são poucos os trabalhos que investigam este importante processo fisiológico em outras condições. Por isso, o objetivo deste trabalho foi avaliar as influências sazonais e ligadas ao sexo sobre a via gliconeogênica renal em animais submetidos ao jejum prolongado. Os rins de ratos foram excisados, fatiados e divididos em duas regiões, cortical e medular. Incubou-se estas amostras separadamente em solução fisiológica acrescida com 0,2 µCi de 14C-Ácido Lático ou 14C-Glicerol. A 14C-Glicose foi quantificada por meio de cromatografia em camada delgada e expressa em mmoles/g tecido/hora. Para avaliar a influência sazonal, os experimentos foram realizados em dois períodos do ano, no inverno e no verão e a atividade gliconeogênica demonstrada foi diferente entre as duas estações. No inverno, a gliconeogênese renal de ratos-controle foi significativamente menor do que no verão. Além disso, os animais submetidos a 48 horas e 72 horas de jejum apresentaram um decréscimo na gliconeogênese quando comparados ao grupo controle. Já durante um período maior de jejum, às 120 horas, a atividade gliconeogênica aumentou e foi semelhante entre as duas estações. Vários aspectos poderiam estar influenciando estas diferenças, tais como o metabolismo basal e a variação hormonal e enzimática sobre a via. Neste trabalho, também verificou-se que a gliconeogênese renal apresentou diferenças entre ratos machos e fêmeas. Os resultados demonstraram que a formação de glicose a partir de lactato marcado nas fêmeas foi significativamente maior do que nos machos. Provavelmente, estas diferenças no perfil gliconeogênico entre ratos machos e fêmeas poderiam ser atribuídas em grande parte a variação hormonal e ao conjunto de fatores interligados a esta variação. Assim, este trabalho contribuiu para o esclarecimento de algumas questões ainda não investigadas na literatura, como a importância da variação sazonal e ligada ao sexo sobre a via gliconeogênica nos rins de ratos submetidos ao jejum.

Efeito osmótico da colina e da glicina betaína no rim de ratos diabéticos

Células do córtex e da medula renal estão constantemente expostas à variações da concentração de solutos extracelulares e podem responder à essas variações com o acúmulo de osmólitos orgânicos, como a glicina betaína, cujo precursor é a colina. Uma das características do diabetes é um distúrbio osmótico renal, levando posteriormente a uma nefropatia diabética, que finalmente pode resultar num quadro de insuficiência renal. O objetivo desse trabalho foi estudar o metabolismo da colina e da glicina betaína no rim de ratos diabéticos. Rins de ratos diabéticos foram excisados e fatiados. Nas fatias foram separadas a região cortical e a medular, e então incubadas em solução fisiológica com 0,2 µCi de [metil-14C] cloreto de colina. Foram quantificadas então a captação de colina e a formação de glicina betaína. Os maiores valores de captação foram obtidos aos 30 minutos de incubação. Tanto o córtex como a medula apresentaram diminuição na captação de colina e na formação de glicina betaína na presença de colina não marcada no meio de incubação, possivelmente por um processo de competição pelos transportadores de colina nos túbulos renais. Os rins de ratos diabéticos apresentaram maiores valores de captação de colina, possivelmente para contrabalançar a alta osmolaridade do líquido tubular decorrente da alta concentração de glicose. Os ratos que receberam tratamento com colina na alimentação apresentaram valores de captação semelhantes aos isentos. O suplemento de colina na dieta produziu um aumento na formação de glicina betaína no córtex. Possivelmente a colina dietética fornecida em baixas concentrações e cronicamente pode estar funcionando como um ativador do sistema enzimático de formação de glicina betaína presente no córtex renal. Por outro lado a hipertrofia renal não foi influenciada pelo tratamento. Entretanto, estudos com a avaliação da atividade enzimática nestes tecidos ajudarão a esclarecer este mecanismo osmorregulador.

Predição clinica pré-natal de recém-nascidos pequenos para a idade gestacional

Esta tese visa estudar um procedimento obstétrico clínico rotineiro, recomendado por várias sociedades obstétricas no mundo, inclusive a Federação Brasileira das Sociedades de Ginecologia e Obstetrícia e o Ministério da Saúde do Brasil, a medida de altura uterina. A recomendação é medir a distância entre o bordo superior da sínfise púbica e o fundo do útero (com fita inextensível, marcada em centímetros) a cada consulta pré-natal, e cotejar o valor obtido a valores de referência, determinados por uma curva padrão definida por percentis de altura uterina obtidos ao longo da gravidez. O objetivo desse procedimento é detectar anormalidades no crescimento fetal, seja crescimento excessivo ou insuficiente. O crescimento fetal excessivo está associado a aumento na morbidade perinatal, por aumento dos casos de hipóxia e de traumatismo secundários a parto distócico, além de maior risco de obesidade e diabetes tipo 2 na vida adulta. Também eleva a morbidade materna, por aumento no número de cesáreas e partos instrumentados. A importância da detecção de gestações com crescimento fetal insuficiente reside nos índices aumentados de mortalidade e de morbidade nesses recém-nascidos, no período perinatal, neonatal e pós-natal, até à vida adulta. Método de baixos custo e complexidade, não invasivo e aplicável durante a consulta pré-natal usual, a medida da altura uterina ao longo da gestação tem algumas das características desejáveis em um teste de rastreamento. Entretanto, seu desempenho na identificação das anormalidades do crescimento fetal intra-uterino tem achados bastante desiguais na literatura. Assim como grande parte das características fetais, a altura uterina é diretamente dependente do tempo de gestação e, portanto, erros na datação da gestação podem interferir no desempenho do método como indicador de anormalidade de crescimento intra-uterino Esta tese, baseada em dados do Estudo Brasileiro do Diabetes Gestacional (EBDG), avalia o impacto clínico da medição rotineira da altura uterina em gestantes que fazem acompanhamento pré-natal no Sistema Único de Saúde (SUS). No primeiro artigo, descrevemos a distribuição das medidas de altura uterina a cada semana de gestação obtidas no EBDG e a confrontamos com a distribuição descrita no estudo do Centro Latino-Americano de Perinatologia (CLAP). Determinamos também o desempenho diagnóstico das duas distribuições na identificação de recém-nascidos pequenos e grandes para a idade da gestação nas gestantes do estudo brasileiro. No segundo artigo, derivam-se e testam-se regras clínicas para a detecção pré-natal de recém-nascidos pequenos para a idade gestacional, agregando à medida da altura uterina outras características clínicas associadas a esse desfecho da gravidez. Utiliza-se a divisão randômica da população estudada em duas coortes, uma para derivação das regras clínicas de predição e a outra para a testagem e validação dessas regras.

Sincronia dos ciclos econômicos regionais: um estudo de caso aplicado aos estados brasileiros

O objetivo desse trabalho é obter um conjunto de evidências empíricas a respeito da dinâmica econômica de curto-prazo das regiões brasileiras para avaliar se as diferenças regionais resultam em ausência de sincronia econômica. Foi construida uma séries de evidências acerca do comportamento cíclico das regiões brasileiras, sendo uma parte delas por datação via o algoritmo de Bry Boschan e outra parte por meio da construção de um indicador do nível de atividade, pela metodologia de Stock e Watson de fatores dinâmicos. Em decorrência à dificuldade de disponibilidade de dados, só foi possível analisar dez estados brasileiros. Apesar das evidências geradas pelo algoritmo de Bry Boschan terem diferenças em relação as evidências geradas pelo modelo de Stock Watson, foi possível constatar que os ciclos regionais são bastante diferentes se comparados com os ciclos nacionais, sendo São Paulo o Estado que possui a maior sincronia e os Estados de Pernambuco e Rio Grande do Sul as menores. No entanto, duas recessões foram captadas na maioria dos estados, a de 2002 e a de 2008, sugerindo o quanto esses períodos foram abrangentes sendo que boa parte dos estados foi afetada.