Impacts of seawater acidification on mantle gene expression patterns of the Baltic Sea blue mussel: implications for shell formation and energy metabolism, link to supplementary material

Marine organisms have to cope with increasing CO2 partial pressures and decreasing pH in the oceans. We elucidated the impacts of an 8-week acclimation period to four seawater pCO2 treatments (39, 113, 243 and 405 Pa/385, 1,120, 2,400 and 4,000 µatm) on mantle gene expression patterns in the blue mussel Mytilus edulis from the Baltic Sea. Based on the M. edulis mantle tissue transcriptome, the expression of several genes involved in metabolism, calcification and stress responses was assessed in the outer (marginal and pallial zone) and the inner mantle tissues (central zone) using quantitative real-time PCR. The expression of genes involved in energy and protein metabolism (F-ATPase, hexokinase and elongation factor alpha) was strongly affected by acclimation to moderately elevated CO2 partial pressures. Expression of a chitinase, potentially important for the calcification process, was strongly depressed (maximum ninefold), correlating with a linear decrease in shell growth observed in the experimental animals. Interestingly, shell matrix protein candidate genes were less affected by CO2 in both tissues. A compensatory process toward enhanced shell protection is indicated by a massive increase in the expression of tyrosinase, a gene involved in periostracum formation (maximum 220-fold). Using correlation matrices and a force-directed layout network graph, we were able to uncover possible underlying regulatory networks and the connections between different pathways, thereby providing a molecular basis of observed changes in animal physiology in response to ocean acidification.

Time series of seawater carbonate chemistry calculated throughout incubation periods of Boreogadus saida and Gadus morhua during exposure to different CO2 and temperature conditions

Oceans are experiencing increasing acidification in parallel to a distinct warming trend in consequence of ongoing climate change. Rising seawater temperatures are mediating a northward shift in distribution of Atlantic cod (Gadus morhua), into the habitat of polar cod (Boreogadus saida), that is associated with retreating cold water masses. This study investigates the competitive strength of the co-occurring gadoids under ocean acidification and warming (OAW) scenarios. Therefore, we incubated specimens of both species in individual tanks for 4 months, under different control and projected temperatures (polar cod: 0, 3, 6, 8 °C, Atlantic cod: 3, 8, 12, 16 °C) and PCO2 conditions (390 and 1170 µatm) and monitored growth, feed consumption and standard metabolic rate. Our results revealed distinct temperature effects on both species. While hypercapnia by itself had no effect, combined drivers caused nonsignificant trends. The feed conversion efficiency of normocapnic polar cod was highest at 0 °C, while optimum growth performance was attained at 6 °C; the long-term upper thermal tolerance limit was reached at 8 °C. OAW caused only slight impairments in growth performance. Under normocapnic conditions, Atlantic cod consumed progressively increasing amounts of feed than individuals under hypercapnia despite maintaining similar growth rates during warming. The low feed conversion efficiency at 3 °C may relate to the lower thermal limit of Atlantic cod. In conclusion, Atlantic cod displayed increased performance in the warming Arctic such that the competitive strength of polar cod is expected to decrease under future OAW conditions.

GUERICKE '15 : forschen + vernetzen + anwenden ; das Forschungsjournal der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg

[s.c.]

Duales Studium Berufsbildung : Erfahrungen mit der Kooperation zwischen der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg und der Siemens AG

Klaus Jenewein

Frei Otto et René Sarger: entre idéaux d’architecte et vérité d’ingénieur

À travers leurs premiers écrits des années 50 et 60, Frei Otto, architecte et ingénieur allemand (1925-2015), et René Sarger (1917-1988), architecte français, n’expriment pas seulement une passion partagée des toitures suspendues. Partant du même souci d’une forme structurale « juste », leurs convictions radicales révèlent aussi les premiers questionnements des nouveaux rôles de l’ingénieur et de l’architecte de l’époque, mais aussi des idéaux opposés concernant leur position comme concepteurs et auteurs du monde bâti, ainsi que l’importance sociétale de leurs disciplines.

Quantum Otto heat engine based on a multiferroic chain working substance

We study a quantum Otto engine operating on the basis of a helical spin-1/2 multiferroic chain with strongly coupled magnetic and ferroelectric order parameters. The presence of a finite spin chirality in the working substance enables steering of the cycle by an external electric field that couples to the electric polarization. We observe a direct connection between the chirality, the entanglement and the efficiency of the engine. An electric-field dependent threshold temperature is identified, above which the pair correlations in the system, as quantified by the thermal entanglement, diminish. In contrast to the pair correlations, the collective many-body thermal entanglement is less sensitive to the electric field, and in the high temperature limit converges to a constant value. We also discuss the correlations between the threshold temperature of the pair entanglement, the spin chirality and the minimum of the fidelities in relation to the electric and magnetic fields. The efficiency of the quantum Otto cycle shows a saturation plateau with increasing electric field amplitude.

"Tradizione romanistica" e principi generali del diritto: Il dibattito italiano tra Otto e Novecento

Il presente lavoro verte sul ruolo svolto dal diritto romano e – più in generale – dalla “tradizione romanistica” all'interno del sistema giuridico nazionale posteriore alla codificazione civile del 1865. L'attenzione è rivolta principalmente all'art. 3 delle Disposizioni preliminari del Codice del 1865 con il suo riferimento ai 'principi generali del diritto' e, dunque, all'analogia iuris. La prima parte dello studio si concentra sull'analisi di alcune voci della scienza giuridica italiana tra Otto e Novecento, nei loro diversi approcci – laddove riscontrabili – rispetto allo studio e al recupero (in chiave moderna) del diritto romano. La seconda parte è invece dedicata all'esame della prassi giudiziaria e, più specificamente, delle Corti di Cassazione. In questa fase si persegue un duplice obiettivo: da un lato, verificare se, ed eventualmente in che misura, il diritto romano possa ancora svolgere un ruolo nella (moderna) giurisprudenza di legittimità; dall'altro, valutare la concreta possibilità, prospettata da una parte della scienza giuridica, di ricorrere in Cassazione per impugnare una sentenza asseritamente contraria ai principi generali del diritto sanciti dall'art. 3 co. 2 delle Preleggi. L'analisi prende dunque le mosse dal contenuto delle singole decisioni della Cassazione, per poi passare all'esegesi dei frammenti di volta in volta richiamati; infine, si concluderà con un'operazione di sintesi volta a valutare, per ciascun caso, la coerenza (giuridica) del ragionamento analogico.

Uso de fosfatos com diferentes relações flúor: fósforo na alimentação de poedeiras semipesadas na fase de produção

Um experimento foi conduzido para verificar os efeitos de diferentes relações flúor:fósforo (F:P) na dieta sobre o desempenho e as concentrações de cálcio, fósforo, magnésio e flúor na tíbia de poedeiras comerciais semipesadas. Foram utilizadas 160 galinhas poedeiras, distribuídas em delineamento inteiramente casualizado, com quatro tratamentos (fontes de fósforo com diferentes relações flúor:fósforo - 1:40; 1:60; 1:80; 1:100) e cinco repetições de oito aves. No final do experimento, foram abatidas duas aves de cada repetição para coleta da tíbia e análise dos teores de flúor, cálcio, fósforo e magnésio. As relações flúor:fósforo não afetaram o consumo de ração, a produção de ovos, a conversão alimentar, o peso dos ovos e a gravidade específica. Entretanto, a porcentagem de casca e a espessura da casca foram menores quando a relação F:P foi de 1:100. Apesar da ausência de efeitos na produção de ovos, verificou-se redução de 7,3; 5,4 e 9,8% na produção entre as aves que receberam ração com a maior relação F:P (1:100) em comparação àquelas alimentadas com as rações com as relações de 1:40; 1:60 e 1:80, respectivamente. A deposição óssea de flúor reduziu e a de magnésio aumentou nas aves alimentadas com a ração contendo as maiores relação de F:P. As fontes de fósforo, nas relações fluor:fósforo de 1:40 a 1:80, podem ser utilizadas em dietas para poedeiras comerciais, pois não afetam o desempenho e a qualidade da casca dos ovos.

Fontes de metionina em rações formuladas com base em aminoácidos totais ou digestíveis para frangas de reposição leves e semipesadas

Foram conduzidos dois experimentos com o objetivo de avaliar a utilização de duas fontes de metionina (em pó ou líquida) em rações formuladas com base em aminoácidos digestíveis ou totais para frangas de reposição leves e semipesadas, nas fases inicial (de 1 a 6 semanas de idade) e de crescimento (de 11 a 16 semanas de idade). Em cada experimento, foram utilizadas 384 aves distribuídas em delineamento inteiramente ao acaso, em esquema fatorial 2 × 2 × 2, composto de duas linhagens (Hy-Line W36 e Hy-Line Brown), duas fontes de metionina (HMTBA - 88% e DL-Metionina - 99%) e dois critérios de formulação da dieta (aminoácidos totais e digestíveis), totalizando oito tratamentos, cada um com seis repetições de oito aves. Foram avaliados os consumos de ração, proteína bruta e energia metabolizável, o peso e ganho de peso corporal e a conversão alimentar das aves. Não houve interação entre os fatores para nenhuma das variáveis estudadas. As aves da linhagem Brown apresentaram maior consumo de ração, peso corporal e ganho de peso. As fontes de metionina e os critérios de formulação de ração não influenciaram as características de desempenho. As aves das linhagens W36 e Brown da linhagem Hy-Line apresentam diferentes perfis de desenvolvimento corporal. A metionina em pó (DL-metionina - 99%) ou a líquida (HMTBA - 88%), assim como os critérios de formulação de ração (aminoácidos totais ou digestíveis) proporcionam desempenho semelhante em aves de reposição.

Desempenho e rendimento de carcaça de frangos de corte alimentados com dietas contendo subprodutos do arroz formuladas com base nos conceitos de proteína bruta e ideal

Foi conduzido um experimento para avaliar a utilização de subprodutos do arroz em dietas formuladas com base nos conceitos de proteína bruta e ideal para frangos de corte de 1 a 42 dias de idade. Foram utilizados 720 pintos machos de 1 dia de idade da linhagem "Hybro", em delineamento inteiramente ao acaso, em esquema fatorial 3 × 2, composto de três dietas (sem subprodutos, farelo de arroz integral e quirera de arroz) e dois conceitos de formulação de rações (proteína bruta e ideal), totalizando seis tratamentos e quatro repetições de 30 aves. O ganho de peso, o consumo de ração e a conversão alimentar foram avaliados aos 21 e 42 dias e as características de carcaça aos 42 dias de idade. As aves alimentadas com dietas formuladas pelo conceito tradicional (baseado na proteína bruta) apresentaram melhor conversão alimentar e menor taxa de deposição de gordura abdominal.

Composição química, valores de energia metabolizável e aminoácidos digestíveis de subprodutos do arroz para frangos de corte

Dois experimentos foram conduzidos para determinar a composição química, os valores de energia e os coeficientes de digestibilidade dos aminoácidos, do farelo de arroz integral (FAI) e da quirera de arroz (QA). No primeiro estudo, foram utilizadas 144 aves, com 21 dias de idade, machos, linhagem Cobb, que tiveram suas excretas totalmente coletadas para determinação da energia metabolizável aparente (EMA) e energia metabolizável aparente corrigida (EMAn). O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com três tratamentos e seis repetições, com oito aves cada. No segundo experimento, foi utilizado o método de alimentação forçada para a determinação dos coeficientes de digestibilidade dos aminoácidos. O delineamento foi inteiramente casualizado, com dois alimentos e um jejum e seis repetições com um galo cada. Os valores de MS, PB, EE, FB, EMA e EMAn foram, respectivamente, para FAI: 88,6%; 11,8%; 15,3%; 10,2%; 2968kcal kg-1 e 2804kcal kg-1 e para QA: 93,5%; 9,1%; 0,73%; 0,45%; 3338kcal kg-1 e 3239kcal kg-1. Os valores médios encontrados dos coeficientes de digestibilidade de aminoácidos essenciais e não essenciais foram, respectivamente, de 75,9% e 73,9%, para FAI, e 77,9% e 76,5%, para QA. Embora tenham apresentado níveis inferiores de energia, FAI e a QA podem ser utilizados nas rações de aves em substituição ao milho, uma vez que tiveram níveis maiores de proteína bruta e aminoácidos digestíveis.