Soil CO2 efflux in central Amazonia: environmental and methodological effects

Soil respiration plays a significant role in the carbon cycle of Amazonian rainforests. Measurements of soil respiration have only been carried out in few places in the Amazon. This study investigated the effects of the method of ring insertion in the soil as well as of rainfall and spatial distribution on CO2 emission in the central Amazon region. The ring insertion effect increased the soil emission about 13-20% for sandy and loamy soils during the firsts 4-7 hours, respectively. After rainfall events below 2 mm, the soil respiration did not change, but for rainfall greater than 3 mm, after 2 hours there was a decrease in soil temperature and respiration of about 10-34% for the loamy and sand soils, with emissions returning to normal after around 15-18 hours. The size of the measurement areas and the spatial distribution of soil respiration were better estimated using the Shuttle Radar Topographic Mission (SRTM) data. The Campina reserve is a mosaic of bare soil, stunted heath forest-SHF and tall heath forest-THF. The estimated total average CO2 emissions from the area was 3.08±0.8 µmol CO2 m-2 s-1. The Cuieiras reserve is another mosaic of plateau, slope, Campinarana and riparian forests and the total average emission from the area was 3.82±0.76 µmol CO2 m-2 s-1. We also found that the main control factor of the soil respiration was soil temperature, with 90% explained by regression analysis. Automated soil respiration datasets are a good tool to improve the technique and increase the reliability of measurements to allow a better understanding of all possible factors driven by soil respiration processes.

Estudos etnoictiológicos sobre o pirarucu Arapaima gigas na Amazônia Central

O presente estudo visou identificar saberes comuns entre o conhecimento científico e o conhecimento local sobre a ecologia e biologia do pirarucu (Arapaima gigas), contribuindo com informações úteis para a implementação e consolidação de projetos de manejo participativo pesqueiro na região. Foram realizadas 57 entrevistas semi-estruturadas, com pescadores profissionais de Manaus e pescadores de subsistência de Manacapuru durante o período de junho a dezembro do ano de 2002. Foi observado que os pescadores profissionais possuem informações igualmente precisas e abrangentes em relação aos saberes dos pescadores ribeirinhos de subsistência nos aspectos de reprodução, predação, migração, crescimento e mortalidade. Os aspectos que não são equivalentes entre os pescadores profissionais comerciais citadinos e ribeirinhos de subsistência são nos aspectos de tipo de alimentação e no tamanho de recrutamento pesqueiro. Concluímos que os pescadores da Amazônia central possuem os conhecimentos necessários que possibilitam o manejo participativo do pirarucu, como um profundo saber nos aspectos comportamentais, biológicos e ecológicos desta espécie, podendo assim contribuir de fato com a participação de gestão nos recursos pesqueiros locais.

Biomass production and essential oil yield from leaves, fine stems and resprouts using pruning the crown of Aniba canelilla (H.B.K.) (Lauraceae) in the Central Amazon

Aniba canelilla (H.B.K.) Mez. is a tree species from Amazon that produces essential oil. The oil extraction from its leaves and stems can be an alternative way to avoid the tree cutting for production of essential oil. The aim of this study was to analyse factors that may influence the essential oil production and the biomass of resprouts after pruning the leaves and stems of A. canelilla trees. The tree crowns were pruned in the wet season and after nine months the leaves and stems of the remaining crown and the resprouts were collected, in the dry season. The results showed that the essential oil yield and chemical composition differed among the stems, leaves and resprouts. The stems' essential oil production differed between the seasons and had a higher production in the resprouting stems than the old stems of the remaining crown. The production of essential oil and leaf biomass of resprouts were differently related to the canopy openness, indicating that light increases the production of the essential oil and decreases the biomass of resprouting leaves. This study revealed that plant organs differ in their essential oil production and that the canopy openness must be taken into account when pruning the A. canelilla tree crown in order to achieve higher oil productivity.

Efeito da pressão antrópica sobre igarapés na Reserva Florestal Adolpho Ducke, área de floresta na Amazônia Central

Foram investigadas variáveis físico-químicas e químicas de ambientes aquáticos, em área de floresta primária de terra firme, próxima à área urbana, no município de Manaus. Os cursos de águas superficiais investigados drenam tanto área de floresta primária como urbanizada e, na região, são chamados igarapés. Dois desses igarapés têm suas nascentes na área urbana, adentram a área de floresta e lá se juntam. Ainda dentro da mesma área o igarapé resultante encontra-se com um outro que drena apenas área de floresta primária. Neste estudo foram pesquisadas as variáveis ambientais: pH, condutividade elétrica da água, os cátions (Na+, K+, Ca2+, Mg2+ e Fe2+) e material em suspensão. Foi possível observar diferenças significativas nas médias da concentração de íons hidrogênio, na condutividade elétrica e na quantidade de material em suspensão, entre os igarapés estudados. No igarapé cuja nascente encontra-se dentro da reserva, os valores médios correspondentes ao pH, condutividade elétrica e material em suspensão foram, respectivamente, 4,47; 6,44 mS cm-1 e 1,25 mg L-1; e os valores mais elevados registrados nos impactados foram 6,84, 141,50 mS cm-1 e 9,50 mg L-1. Os resultados mostram que o igarapé que drena área de floresta mantém suas características naturais por estar protegido das atividades antrópicas, e os que provêm da área urbana encontram-se impactados.

Níveis críticos e faixas de suficiência nutricional em laranjeira-pêra na Amazônia Central obtidas pelo método DRIS

A avaliação do estado nutricional da laranjeira depende da definição de valores de referência que sejam adequados para refletir suas condições nutricionais. Neste trabalho, objetivou-se determinar os valores de referências e avaliar o estado nutricional de laranjeiras-pêra em diversas glebas na Amazônia Central (municípios de Iranduba, Manacapuru, Manaus, Presidente Figueiredo e Rio Preto da Eva). Utilizou-se o Sistema Integrado de Diagnose e Recomendação de relações multivariadas (DRIS) para estabelecer os valores de referência nutricional. O diagnóstico nutricional de 120 glebas comerciais de laranjeiras-pêra, enxertadas em limoeiro cravo foram avaliadas pelas faixas de suficiência definidas a partir do conjunto de plantas nutricionalmente equilibradas. Para os macronutrientes, as faixas de suficiência nutricional foram (g kg-1): 28-30 (para nitrogênio, N); 1,6-1,7 (fósforo, P); 7-9 (potássio, K); 26-29 (cálcio, Ca); 3,4-4 (magnésio, Mg); 1,7-2 (enxofre, S) e para os micronutrientes (mg kg-1): 47-56 (boro, B); 8-10 (cobre, Cu); 84-93 (ferro, Fe); 12-13 (manganês, Mn); 14-16 (zinco, Zn). Para os macronutrientes, os níveis críticos foram (g kg-1): 28 (para N); 1,6 (P); 7 (K); 26 (Ca); 3,6 (Mg); 1,7 (S) e para os micronutrientes (mg kg-1): 47 (B); 8 (Cu); 84 (Fe); 12 (Mn); 14 para Zn. Padrões nutricionais obtidos pelo DRIS discordam das faixas de suficiência propostas pela literatura para maioria dos nutrientes. Em quase 50% das glebas monitoradas, P, K, Ca, S, B, Cu e Fe estão abaixo dos níveis críticos propostos neste trabalho. Isto sugere que os produtores de laranja na Amazônia Central deveriam atentar-se para estes elementos no planejamento das fertilizações.

Jardins de formigas na Amazônia Central: um experimento de campo utilizando cupins vivos como iscas

Jardins de formigas são um tipo especial de associação entre formigas e epífitas, em que duas ou mais espécies de formigas podem compartilhar o mesmo ninho por parabiose. Essa associação que ocorre em florestas tropicais ainda foi pouco estudada. O objetivo deste trabalho foi avaliar jardins de formigas na Amazônia Central determinando se as formigas identificam e removem potenciais herbívoros que estejam visitando as árvores hospedeiras de jardins de formigas ocupados pelas espécies Camponotus femoratus e Crematogaster levior. No estudo foram observadas 42 árvores contendo jardins de formigas. Em cada árvore foi colocado um cupim, como isca, a diferentes distâncias do ninho, contabilizado o tempo para sua remoção e observado se havia recrutamento de outras formigas para realizar a remoção da isca. Os resultados evidenciaram que ambas as espécies examinam as árvores hospedeiras para forragear. Durante a captura da isca, C. levior foi mais eficiente para detectar o cupim, não tendo sido observado recrutamento para carregá-lo ao ninho. Em alguns casos, indivíduos de C. femoratus identificaram a isca e indivíduos de C. levior a carregaram ao ninho. A relação entre árvore hospedeira e formigas beneficiam ambas, pois a árvore recebe proteção indireta contra cupins e fornece apoio para o ninho das formigas.

Effects of light and temperature on isoprene emission at different leaf developmental stages of eschweilera coriacea in central Amazon

Isoprene emission from plants accounts for about one third of annual global volatile organic compound emissions. The largest source of isoprene for the global atmosphere is the Amazon Basin. This study aimed to identify and quantify the isoprene emission and photosynthesis at different levels of light intensity and leaf temperature, in three phenological phases (young mature leaf, old mature leaf and senescent leaf) of Eschweilera coriacea (Matamatá verdadeira), the species with the widest distribution in the central Amazon. In situ photosynthesis and isoprene emission measurements showed that young mature leaf had the highest rates at all light intensities and leaf temperatures. Additionally, it was observed that isoprene emission capacity (Es) changed considerably over different leaf ages. This suggests that aging leads to a reduction of both leaf photosynthetic activity and isoprene production and emission. The algorithm of Guenther et al. (1999) provided good fits to the data when incident light was varied, however differences among E S of all leaf ages influenced on quantic yield predicted by model. When leaf temperature was varied, algorithm prediction was not satisfactory for temperature higher than ~40 °C; this could be because our data did not show isoprene temperature optimum up to 45 °C. Our results are consistent with the hypothesis of the isoprene functional role in protecting plants from high temperatures and highlight the need to include leaf phenology effects in isoprene emission models.

Seasonal and spatial variations in limnological conditions of a floodplain lake (lake Catalão) connected to both the Solimões and Negro Rivers, Central Amazonia

Lakes play an important role in biogeochemical, ecological and hydrological processes in the river-floodplain system. The aim of this study was to evaluate the dynamics of the limnological conditions of Catalão Lake, an Amazon floodplain lake. Thus, some of the main limnological environment variables (O2, temperature, pH, nutrient, electrical conductivity) of the Catalão Lake were analyzed under temporal and spacial scales. The study was conducted between November/2004 and August/2005. Sampling excursion were carried out every three months; one excursion for each of the four different hydrological periods (low water, rising water, high water and falling water). Sampling points were chosen so that it could be obtained a gradient of the distance from Negro River. Limnological profiles in Catalão Lake showed generally acidic to slightly alcaline water, with low levels of dissolved oxygen and low concentrations of soluble reactive phosphorous. The Negro River seems to exert the main influence during the rising water period, while the Solimões River is the principal controlling river during peak water. The Principal Component Analysis (PCA) grouped the seasonal collections by hydrological period, showing the formation of a north-south spatial gradient within the lake in relation to the limnological variables. Multivariate dispersion analysis based on distance-to-centroid method demonstrated an increase in similarity over the course of the hydrological cycle, as the lake was inundated in response to the flood pulse of the main river channels. However, the largest spatial homogeneity in the lake was observed in the epilimnion layer, during the falling water period. The daily analysis of variation indicated an oligomitic pattern during the years in which the lake was permanently connected to the Negro River. Although Catalão Lake receives large quantities of both black water from the Negro River and sediment-filled water from the Solimões River, the physical and chemical characteristics of the lake are more similar to those of the Solimões (várzea lake) than the Negro (blackwater lake).

Assembleias de peixes associadas aos bancos de macrófitas aquáticas em lagos manejados da Amazônia Central, Amazonas, Brasil

O co-manejo dos recursos pesqueiros que vem sendo desenvolvido pelos ribeirinhos da Amazônia têm a preocupação de assegurar ambientes adequados para a conservação dos estoques. Esta estratégia de co-manejo é baseada em regras de acesso e uso dos recursos pesqueiros. Nesse estudo, foi investigada a influência do tipo de uso de lagos (preservados e manejados para subsistência) e a sua distância do rio (próximos e distantes) na estrutura das assembleias de peixes associadas aos bancos de macrófitas aquáticas em lagos de várzea, Amazônia Central. Os peixes foram capturados na cheia com rede de cerco em seis lagos com distância do rio variando de 0,87 a 10,9 km. Nas macrófitas aquáticas e capins flutuantes dos lagos foram capturados um total de 623 exemplares de peixes, distribuídos em 56 espécies. A análise de covariância (ANCOVA) indica que o co-manejo dos lagos e distância não influenciaram significativamente nos atributos ecológicos das assembleias (abundância, riqueza, peso total, diversidade de Shannon-Weaver, diversidade Berger-Parker, equitabilidade e dominância). A análise de similaridade (ANOSIM) também mostrou que não existe diferença na composição de espécies entre os tipos de lago. Estes resultados sugerem outros fatores, como o pouco tempo de manejo efetivo, a agricultura como sendo a principal atividade econômica de subsistência, inexistência de pescarias em larga escala que produzam alterações ambientais significativas e a existência de um fator ecológico de grande intensidade, o pulso de inundação, sobrepondo a outros de menor intensidade.

60,000 years of interactions between Central and Eastern Africa documented by major African mitochondrial haplogroup L2

Mitochondrial DNA (mtDNA) haplogroup L2 originated in Western Africa but is nowadays spread across the entire continent. L2 movements were previously postulated to be related to the Bantu expansion, but L2 expansions eastwards probably occurred much earlier. By reconstructing the phylogeny of L2 (44 new complete sequences) we provide insights on the complex net of within-African migrations in the last 60 thousand years (ka). Results show that lineages in Southern Africa cluster with Western/Central African lineages at a recent time scale, whereas, eastern lineages seem to be substantially more ancient. Three moments of expansion from a Central African source are associated to L2: (1) one migration at 70-50 ka into Eastern or Southern Africa, (2) postglacial movements (15-10 ka) into Eastern Africa; and (3) the southward Bantu Expansion in the last 5 ka. The complementary population and L0a phylogeography analyses indicate no strong evidence of mtDNA gene flow between eastern and southern populations during the later movement, suggesting low admixture between Eastern African populations and the Bantu migrants. This implies that, at least in the early stages, the Bantu expansion was mainly a demic diffusion with little incorporation of local populations.

Effects of bariatric surgery on the central nervous system and eating behavior in humans: a systematic review on the neuroimaging studies

INTRODUCTION: Neuroimaging studies suggest that obese people might show hyperactivity of brain areas regarding reward processing, and hypoactivity of brain areas concerning cognitive control, when exposed to food cues. Although the effects of bariatric surgery on the central nervous system and eating behavior are well known, few studies have used neuroimage techniques with the aim of investigating the central effects of bariatric surgery in humans. OBJECTIVES: This paper systematically and critically reviews studies using functional neuroimaging to investigate changes on the patterns of activation of central areas related to the regulation of eating behavior after bariatric surgery. METHOD: A search on the databases Medline, Web of Science, Lilacs and Science Direct on Line, was conducted in February 2013, using the keywords "Neuroimaging", "Positron-Emission Tomography", "Magnetic Resonance Imaging", "Gastric Bypass", "Gastroplasty", "Jejunoileal Bypass", "Bariatric Surgery". RESULTS: Seven manuscripts were included; the great majority studied the central effects of Roux en Y gastric bypass, using positron emission tomography or functional magnetic resonance. CONCLUSIONS: Bariatric surgery might normalize the activity of central areas concerned with reward and incentive salience processing, as the nucleus accumbens and mesencephalic tegmental ventral area, as well as circuitries processing behavioral inhibition, as the dorsolateral prefrontal cortex.

The choroid plexus is modulated by various peripheral stimuli: implications to diseases of the central nervous system

The blood brain barrier (BBB) and the blood cerebrospinal fluid barrier (BCSFB) form the barriers of the brain. These barriers are essential not only for the protection of the brain, but also in regulating the exchange of cells and molecules in and out of the brain. The choroid plexus (CP) epithelial cells and the arachnoid membrane form the BCSFB. The CP is structurally divided into two independent compartments: one formed by a unique and continuous line of epithelial cells that rest upon a basal lamina; and, a second consisting of a central core formed by connective and highly vascularized tissue populated by diverse cell types (fibroblasts, macrophages and dendritic cells). Here, we review how the CP transcriptome and secretome vary depending on the nature and duration of the stimuli to which the CP is exposed. Specifically, when the peripheral stimulation is acute the CP response is rapid, strong and transient, whereas if the stimulation is sustained in time the CP response persists but it is weaker. Furthermore, not all of the epithelium responds at the same time to peripheral stimulation, suggesting the existence of a synchrony system between individual CP epithelial cells.

Intervenções percutâneas para revascularização do miocárdio no Brasil em 1996 e 1997 comparadas às do biênio 1992 e 1993. Relatório do registro CENIC (Central Nacional de Intervenções Cardiovasculares)

OBJETIVO: Relatar os resultados das intervenções coronárias percutâneas, no Brasil, no biênio 1996-97, comparando-os com os do biênio 1992-93. MÉTODOS: Foram coletados dados relativos a angioplastia com balão (ATC), aterectomia direcionada (AD), aterectomia rotacional (AR), angioplastia com laser (L) e stents coronários (ST). Estes dados foram comparados aos equivalentes, do Registro 1992-93. RESULTADOS: Participaram do registro atual 79% dos sócios titulares da SBHCI, de 127 hospitais, em 1996-97. Foram incluídos 22.025 pacientes, sendo 60,67% submetidos à ATC; 36,57% a ST; 2,3% a AR; 0,06% à AD e 0,4% ao L. A ATC foi o procedimento mais executado, observando-se um aumento relativo do implante de ST, de 1996 para 1997 de 35% (31,1 para 42,1%, p= 0,0001), com concomitante queda na utilização do balão (65,7% para 55,8%, p= 0,0001). A despeito da população de coronarianos tratados, em 1996-97 ser de maior complexidade clínica e anatômica, que a de 1992-93, verificaram-se maiores índices de sucesso do procedimento (89,7% x 92,8%, p= 0,000001), com menor lesão residual (22% x 19%, p= 0,001). Além disto, houve menores índices de complicações maiores: infarto agudo (2,5% x 1,2%, p<0,01), cirurgia de emergência (0,8% x 0,5%, p= 0,002) e óbito (1,8% x 1,4%, p= 0,0003). CONCLUSÃO: Os procedimentos mais executados no último biênio foram: o balão (60,67%) e os stents coronários (36,57%); verificam-se elevados índices de sucesso (92,3%) e baixas taxas de complicações maiores, confirmando o desempenho de excelência da Cardiologia Intervencionista brasileira.