Genetic diversity, phenotypic variation and local adaptation in the alpine landscape: case studies with alpine plant species

Plant survival in alpine landscapes is constantly challenged by the harsh and often unpredictable environmental conditions. Steep environmental gradients and patchy distribution of habitats lead to small size and spatial isolation of populations and restrict gene flow. Agricultural land use has further increased the diversity of habitats below and above the treeline. We studied the consequences of the highly structured alpine landscape for evolutionary processes in four study plants: Epilobium fleischeri, Geum reptans, Campanula thyrsoides and Poa alpina. The main questions were: (1) How is genetic diversity distributed within and among populations and is it affected by altitude, population size or land use? (2) Do reproductive traits such as allocation to sexual or vegetative reproduction vary with altitude or land use? Furthermore, we studied if seed weight increases with altitude. Within-population genetic diversity of the four species was high and mostly not related to altitude and population size. Nevertheless, genetic differentiation among populations was pronounced and strongly increasing with distance. In Poa alpina genetic diversity was affected by land use. Results suggest considerable genetic drift among populations of alpine plants. Reproductive allocation was affected by altitude and land use in Poa alpina and by succession in Geum reptans. Seed weight was usually higher in alpine species than in related lowland species. We conclude that the evolutionary potential to respond to global change is mostly intact in alpine plants, even at high altitude. Phenotypic variability is shaped by adaptive as well as by random evolutionary processes; moreover plastic responses to growth conditions seem to be crucial for survival of plants in the alpine landscape.

Zur Langzeitökologie des Lärchen-Arvengürtels in den südlichen Walliser Alpen

Palaeoecological studies in the "Alpe d'Essertse" area have provided much information about Vegetation changes and timberline fluctuations during the Holocene In this study we repeated previous biostratigraphic investigations using plant macrofossils to improve their temporal and taxonomie resolution and to test their reliability. By analyzing 0.5-cm layers of a lake sediment we reached a temporal resolution of 44 years, and we were able to reconstruct Vegetation changes in the surrounding area at species level. The sedimentary record analyzed extends from the Late-Glacial to the late Holocene Alpine grasslands (12'000-11'000 cal. BP) were afforested by Larix decidua, Juniperus nana, and Pinus cembra (11'000-9'600 cal. B.P). Stable subalpine larch-stone pine-forests (9'600^4'900 cal. BP) were followed by shrublands and meadows as a consequence of the climatically and anthropogenically induced destruction of forest Vegetation (4'900-2'600 cal. BP). Changes in the abundance of P. cembra and L. decidua needles as well as changes of the other taxa were consistent with those found in previous studies from the same lake. Our results demonstrate that plant-macrofossil records can be reproduced spatially and temporally on separate cores with independent 14C chronologies.

Efecto del estrés hídrico en tallos de álamos y discos de hojas colonizados por Septoria musiva

En Mendoza, el cultivo del álamo representa la actividad forestal de mayor importancia dentro de los bosques cultivados bajo riego. La superficie cultivada con estos se estima que alcanza aproximadamente unas 16.000 ha incluyendo las plantaciones en macizo y las plantaciones en línea o cortinas. El microorganismo patógeno Septoria musiva es el agente causal de una de las enfermedades con mayor influencia en la cantidad y calidad de la madera producida por los álamos, el cual se manifiesta produciendo manchas foliares y cancros en troncos y ramas. El sitio y las condiciones meteorológicas adversas, y así como otros agentes de estrés, tales como plagas de insectos, pueden aumentar la incidencia y severidad de la infección por uno o más patógenos. Durante las últimas décadas, los daños causados por estrés hídrico en álamos se están incrementando en varios países, produciendo decaimiento de árboles, ataque de parásitos oportunistas y muerte de plantas. Considerando la importancia del cultivo de álamos en Mendoza y a nivel nacional, sumado al hecho que Septoria musiva es un patógeno endémico en la región provocando grandes pérdidas económicas, el objetivo de este trabajo fue determinar el efecto del estrés hídrico en la colonización de tallos y hojas de clones de Populus spp. inoculados por Septoria musiva. Los clones de álamo Harvard y Conti-12 fueron sometidos a tres niveles de estrés hídrico en invernadero (lámina de reposición del 90, 70, 50 % del agua disponible). Luego la mitad de las plantas de cada clon fueron inoculadas con un aislado de Septoria musiva y la otra mitad fueron utilizadas como testigos. La respuesta al patógeno se midió 95 días después, como longitud promedio de cancro y porcentaje promedio del perímetro del tallo afectado por la lesión. Los valores para estas variables fueron mayores cuando aumento el nivel de estrés hídrico para ambos clones. También se llevó a cabo un ensayo de disco de hojas, utilizando hojas de las plantas sometidas a los diferentes niveles de estrés. Estos fueron colocados en cajas de Petri e inoculados con Septoria musiva y sus respectivos testigos con agua estéril. Los clones mostraron una respuesta diferencial al estrés hídrico. En Harvard el porcentaje promedio de área necrótica en hojas aumentó cuando el agua disponible para la planta fue mayor, en cambio en el Clon Conti-12 sucedió lo contrario. Esta investigación aporta información valiosa para el manejo de la salud de las plantaciones forestales de álamo. La información generada en este trabajo resulta de máxima utilidad para los productores, los cuales deberían tomar los recaudos necesarios en el manejo del agua en las plantaciones de modo de disminuir el efecto del estrés hídrico. Situación ésta que puede provocar aumento de la susceptibilidad a la enfermedad por parte de las plantas. Este conocimiento permitirá a los productores maximizar los beneficios del cultivo y reducir al mínimo el riesgo a cancrosis.

Um estudo descritivo preliminar dos sememas das línguas parintintin e zoró para animais da fauna brasileira

No Brasil, existem aproximadamente 200 línguas indígenas, dessas algumas nao foram descritas. Grosso modo, há dois troncos linguísticos (Tupi e Macro Jê) e existem famílias linguísticas ou línguas que nao apresentam semelhanças suficientes para serem agrupadas nos troncos linguísticos conhecidos. O objetivo deste trabalho é apresentar um estudo descritivo e contrastivo em relaçao aos sememas que descrevem os animais da fauna brasileira das línguas Zoró e Parintintin baseado nos conceitos onomasiologicos. Com relaçao ao aporte teórico adotado, apoiamo-nos em Babini (2001), Barbosa (2002), Lisboa (2008) e Kurovski (2009). A metodologia consiste em pesquisa bibliográfica e comparaçao entre sememas das duas línguas com a língua portuguesa. Podemos mencionar que há elevado grau de diferenciaçao entre o português e as duas línguas estudadas. Como exemplo, pode-se mencionar que para o falante do português os sememas para "peixe pintado" seriam: "peixe e água doce", "peixe de carne saborosa", "peixe de couro" enquanto que o semema da língua zoró para o mesmo peixe seria "causa a hepatite". No caso do parintintin os sememas foram avaliados a partir do sistema exogâmico, que divide todos os seres e objetos em duas categorias: Myty e Kwandu (pássaros da Amazônia brasileira), tal classificaçao é levada em consideraçao na escolha do alimento que será consumido. Dessa forma, verificou-se que os sememas indígenas para animais representam, primordialmente, fonte de alimento e sobrevivência, e, também, estao correlacionados às questoes cosmogônicas e culturais. Por sua vez, os sememas de animais para o homem lusófono focam os aspectos visual e preservacionista. Por fim, cabe salientar que o estudo é preliminar e os dados levantados serao empregados para a construçao de um glossário onomasiológico da fauna brasileira

Um estudo descritivo preliminar dos sememas das línguas parintintin e zoró para animais da fauna brasileira

No Brasil, existem aproximadamente 200 línguas indígenas, dessas algumas nao foram descritas. Grosso modo, há dois troncos linguísticos (Tupi e Macro Jê) e existem famílias linguísticas ou línguas que nao apresentam semelhanças suficientes para serem agrupadas nos troncos linguísticos conhecidos. O objetivo deste trabalho é apresentar um estudo descritivo e contrastivo em relaçao aos sememas que descrevem os animais da fauna brasileira das línguas Zoró e Parintintin baseado nos conceitos onomasiologicos. Com relaçao ao aporte teórico adotado, apoiamo-nos em Babini (2001), Barbosa (2002), Lisboa (2008) e Kurovski (2009). A metodologia consiste em pesquisa bibliográfica e comparaçao entre sememas das duas línguas com a língua portuguesa. Podemos mencionar que há elevado grau de diferenciaçao entre o português e as duas línguas estudadas. Como exemplo, pode-se mencionar que para o falante do português os sememas para "peixe pintado" seriam: "peixe e água doce", "peixe de carne saborosa", "peixe de couro" enquanto que o semema da língua zoró para o mesmo peixe seria "causa a hepatite". No caso do parintintin os sememas foram avaliados a partir do sistema exogâmico, que divide todos os seres e objetos em duas categorias: Myty e Kwandu (pássaros da Amazônia brasileira), tal classificaçao é levada em consideraçao na escolha do alimento que será consumido. Dessa forma, verificou-se que os sememas indígenas para animais representam, primordialmente, fonte de alimento e sobrevivência, e, também, estao correlacionados às questoes cosmogônicas e culturais. Por sua vez, os sememas de animais para o homem lusófono focam os aspectos visual e preservacionista. Por fim, cabe salientar que o estudo é preliminar e os dados levantados serao empregados para a construçao de um glossário onomasiológico da fauna brasileira

Um estudo descritivo preliminar dos sememas das línguas parintintin e zoró para animais da fauna brasileira

No Brasil, existem aproximadamente 200 línguas indígenas, dessas algumas nao foram descritas. Grosso modo, há dois troncos linguísticos (Tupi e Macro Jê) e existem famílias linguísticas ou línguas que nao apresentam semelhanças suficientes para serem agrupadas nos troncos linguísticos conhecidos. O objetivo deste trabalho é apresentar um estudo descritivo e contrastivo em relaçao aos sememas que descrevem os animais da fauna brasileira das línguas Zoró e Parintintin baseado nos conceitos onomasiologicos. Com relaçao ao aporte teórico adotado, apoiamo-nos em Babini (2001), Barbosa (2002), Lisboa (2008) e Kurovski (2009). A metodologia consiste em pesquisa bibliográfica e comparaçao entre sememas das duas línguas com a língua portuguesa. Podemos mencionar que há elevado grau de diferenciaçao entre o português e as duas línguas estudadas. Como exemplo, pode-se mencionar que para o falante do português os sememas para "peixe pintado" seriam: "peixe e água doce", "peixe de carne saborosa", "peixe de couro" enquanto que o semema da língua zoró para o mesmo peixe seria "causa a hepatite". No caso do parintintin os sememas foram avaliados a partir do sistema exogâmico, que divide todos os seres e objetos em duas categorias: Myty e Kwandu (pássaros da Amazônia brasileira), tal classificaçao é levada em consideraçao na escolha do alimento que será consumido. Dessa forma, verificou-se que os sememas indígenas para animais representam, primordialmente, fonte de alimento e sobrevivência, e, também, estao correlacionados às questoes cosmogônicas e culturais. Por sua vez, os sememas de animais para o homem lusófono focam os aspectos visual e preservacionista. Por fim, cabe salientar que o estudo é preliminar e os dados levantados serao empregados para a construçao de um glossário onomasiológico da fauna brasileira

Experiments on polar seaweeds

Organisms populating benthic shallow water systems of both polar regions are adapted to a particularly harsh environment. We studied effects of freezing and the combination of high light intensities and low water temperatures on photosynthesis of key macroalgal species from the Arctic intertidal (Fucus distichus) and Antarctic subtidal (Palmaria decipiens). Photosynthetic activity of F. distichus specimens was monitored during the freezing process; there was a marked decrease in quantum yield with decreasing temperatures, and a rapid recovery as soon as temperatures increased again. Thus, under the experimental conditions tested, no indication of photodamage was found. Specimens of Palmaria were exposed to a combination of high light intensities and low water temperatures. A persistent impairment of photosynthetic activity occurred at 0°C at light intensities of 400 µmol photons m-2 s-1. In all treatments, there was a decreasing ratio of phycobiliproteins to chlorophyll a. Overall, the two studies provide baseline data for interpreting physiological responses of two important macroalgal species in an extreme environment, the polar coastal ecosystem.