Latitudinal shift in thermal niche breadth results from thermal release during a climate-mediated range expansion

Funded by Biodiversity and Ecosystem Services in a Changing Climate Wenner-Gren Foundation Swedish Research Council The Royal Swedish Academy of Sciences Stiftelsen Anna-Greta Holger Crafoords Fund The Crafoord Foundation

Latitudinal shift in thermal niche breadth results from thermal release during a climate-mediated range expansion

Funded by Biodiversity and Ecosystem Services in a Changing Climate Wenner-Gren Foundation Swedish Research Council The Royal Swedish Academy of Sciences Stiftelsen Anna-Greta Holger Crafoords Fund The Crafoord Foundation

Widespread range expansions shape latitudinal variation in insect thermal limits

I thank the authors of previous studies on global variation in insect thermal tolerances who have generously provided open access use of their data sets.

Latitudinal shift in thermal niche breadth results from thermal release during a climate-mediated range expansion

Funded by Biodiversity and Ecosystem Services in a Changing Climate Wenner-Gren Foundation Swedish Research Council The Royal Swedish Academy of Sciences Stiftelsen Anna-Greta Holger Crafoords Fund The Crafoord Foundation

Remote Sensing of Vegetation Change Across a Latitudinal Gradient in the Canadian Arctic

Global air surface temperatures and precipitation have increased over the last several decades resulting in a trend of greening across the Circumpolar Arctic. The spatial variability of warming and the inherent effects on plant communities has not proven to be uniform or homogeneous on global or local scales. We can apply remote sensing vegetation indices such as the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) to map and monitor vegetation change (e.g., phenology, greening, percent cover, and biomass) over time. It is important to document how Arctic vegetation is changing, as it will have large implications related to global carbon and surface energy budgets. The research reported here examined vegetation greening across different spatial and temporal scales at two disparate Arctic sites: Apex River Watershed (ARW), Baffin Island, and Cape Bounty Arctic Watershed Observatory (CBAWO), Melville Island, NU. To characterize the vegetation in the ARW, high spatial resolution WorldView-2 data were processed to create a supervised land-cover classification and model percent vegetation cover (PVC) (a similar process had been completed in a previous study for the CBAWO). Meanwhile, NDVI data spanning the past 30 years were derived from intermediate resolution Landsat data at the two Arctic sites. The land-cover classifications at both sites were used to examine the Landsat NDVI time series by vegetation class. Climate variables (i.e., temperature, precipitation and growing season length (GSL) were examined to explore the potential relationships of NDVI to climate warming. PVC was successfully modeled using high resolution data in the ARW. PVC and plant communities appear to reside along a moisture and altitudinal gradient. The NDVI time series demonstrated an overall significant increase in greening at the CBAWO (High Arctic site), specifically in the dry and mesic vegetation type. However, similar overall greening was not observed for the ARW (Low Arctic site). The overall increase in NDVI at the CBAWO was attributed to a significant increase in July temperatures, precipitation and GSL.

Variação sazonal e influência de fatores meteorológicos na incidência de descolamentos regmatógenos da retina na zona centro de Portugal e na Madeira

Objetivos: Analisar a variação sazonal e a influência de fatores meteorológicos na incidência a 5 anos de descolamento regmatógeno da retina (DRR), na região centro do país e região autónoma da Madeira (RAM). Métodos: Série de casos consecutiva, retrospetiva e multicêntrica. Incluíram-se doentes submetidos a cirurgia de DRR no Centro Hospitalar e Universitário de Coimbra e Hospital Doutor Nélio Mendonça entre Janeiro’10 e Dezembro’14. A seleção de casos foi feita através codificação ICD-9-CM e os critérios de inclusão foram: 1)idade ≥18 anos; 2)DRR de novo; 3)reparação cirúrgica do DRR. Consideraram-se critérios de exclusão: 1)DR tracional, exsudativo ou misto; 2)DR antigo ou re-descolamento; 3)soluções de continuidade ou lesões regmatógenas tratadas apenas com laser. Os dados meteorológicos diários das estações de Coimbra, Leiria, Aveiro, Viseu, Guarda, Castelo Branco e Funchal, foram utilizados na análise estatística. Resultados: Foram incluídos 1013 olhos (914 da região centro e 99 da RAM), com idade média 61,84±14,00 anos. Através de um modelo cronológico de regressão linear constatou-se a presença de sazonalidade com picos nos meses de Maio e Setembro. A temperatura média apresentou uma associação marginalmente significativa com a incidência de DRR num modelo biológico de regressão linear considerando os mais fortes preditores de DRR da amostra. Conclusões: Os nossos resultados demonstram que a incidência de DRR se associa a um padrão sazonal significativo que parece ser explicado pela temperatura. Este estudo alerta para a necessidade de um eficaz planeamento em saúde que deverá passar por uma gestão harmoniosa de recursos humanos em épocas de maior incidência.

Variação sazonal na dieta da lontra-neotropical no sul do Brasil

O conhecimento de como os mamíferos carnívoros de médio e grande porte Neotropicais capturam e manipulam suas presas é incipiente, e algumas espécies podem somente ser investigadas por análises das fezes, e certos presupostos teóricos sobre forrageo podem ser aplicados e testados a partir da análise da dieta. Lontra longicaudis é um mamífero aquático cuja as fezes podem ser facilmente reconhecidas e coletadas para fornecer informação básica referentes a ecologia de forrageamento da espécie. Com base nessa situação, foram desenvolvidas duas questões relacionadas a dieta, como: (I) Se a 30 composição de presas na dieta varia entre as estações ao longo do ano? E qual o tamanho da magnitude do efeito deste fator? (II) Se a amplitude da dieta varia entre as estações? Nós respondemos estas questões por meio da análise das fezes. Foram realizadas 12 expedições mensais para as coletas, em um trecho de 13 quilômetros do baixo curso do Arroio Grande. Cada fezes foi coletada individualmente, e dados como data e posição geografica anotados. As presas foram classificadas por categorias alimentares (peixes, mamíferos, aves, anfíbios, serpentes, crustaceos e insetos) e em nível de família. A alimentação de L. longicaudis foi a baseada em peixes, com uma amplitude de dieta estreita. As famílias Cichlidae e Callichthyidae predominaram na dieta ao longo do ano. A composição de peixes na dieta variou sazonalmente, porém, a amplitude da dieta não variou. Assim Lontra longicaudis caça presas e mantém certo grau de felxibilidade alimentar ao longo do ano.

Variação sazonal e influência de fatores meteorológicos na incidência de descolamentos regmatógenos da retina na zona centro de Portugal e na Madeira

Objetivos: Analisar a variação sazonal e a influência de fatores meteorológicos na incidência a 5 anos de descolamento regmatógeno da retina (DRR), na região centro do país e região autónoma da Madeira (RAM). Métodos: Série de casos consecutiva, retrospetiva e multicêntrica. Incluíram-se doentes submetidos a cirurgia de DRR no Centro Hospitalar e Universitário de Coimbra e Hospital Doutor Nélio Mendonça entre Janeiro’10 e Dezembro’14. A seleção de casos foi feita através codificação ICD-9-CM e os critérios de inclusão foram: 1)idade ≥18 anos; 2)DRR de novo; 3)reparação cirúrgica do DRR. Consideraram-se critérios de exclusão: 1)DR tracional, exsudativo ou misto; 2)DR antigo ou re-descolamento; 3)soluções de continuidade ou lesões regmatógenas tratadas apenas com laser. Os dados meteorológicos diários das estações de Coimbra, Leiria, Aveiro, Viseu, Guarda, Castelo Branco e Funchal, foram utilizados na análise estatística. Resultados: Foram incluídos 1013 olhos (914 da região centro e 99 da RAM), com idade média 61,84±14,00 anos. Através de um modelo cronológico de regressão linear constatou-se a presença de sazonalidade com picos nos meses de Maio e Setembro. A temperatura média apresentou uma associação marginalmente significativa com a incidência de DRR num modelo biológico de regressão linear considerando os mais fortes preditores de DRR da amostra. Conclusões: Os nossos resultados demonstram que a incidência de DRR se associa a um padrão sazonal significativo que parece ser explicado pela temperatura. Este estudo alerta para a necessidade de um eficaz planeamento em saúde que deverá passar por uma gestão harmoniosa de recursos humanos em épocas de maior incidência.

Variação no conteúdo protéico e pigmentar em variantes cromáticas de Gracilaria domingensis nas populações naturais de Rio do Fogo-RN, BRASIL

The seaweed Gracilaria domingensis is a common species in the coast of Rio Grande do Norte. This species lives in the intertidal zone, where colour strains (red, green and brown) co-occur during the whole year. Seaweeds that live in this region are exposed to daily changes and to the rhythm of the tide. During the low tide they are exposed to dissection, hiper-or hipo-osmotic shock, high temperatures and high irradiance. The aim of this study was to analyze whether the pigment and protein content of the colour strains of G. domingensis is affected by some environmental parameters in a temporal scale. The seaweeds were collected during 10 months in the seashore of Rio do Fogo (RN). The total soluble proteins and the phycobiliprotein were extracted in phosphate buffer and the carotenoids were analyzed by a standardized method through HPLC-UV. The pigments analysis showed that phycoerithrin is the most abundant pigment in the three strains. This pigment was strongly correlated with nitrogen and the photosynthetically active radiation. Chlorophyll presented higher concentrations than carotenoids during the whole, but the ratio carotenoid/chlorophyll-a was modified by incident radiation. The most abundant carotenoid was ß-carotene and zeaxanthin, which had higher concentrations in the higher radiation months. The concentration increase of zeaxanthin in this period indicated a photoprotective response of the seaweed. The three strains presented a pigment profile that indicates different radiation tolerance profile. Our results pointed that the green strain is better adapted to high irradiance levels than the red and brown strains

Influência dos fatores abióticos sobre a variação espaço-temporal de paralonchurus brasiliensis (Steindachner, 1875) (pisces, sciaenidae) componente da fauna acompanhante da pesca de camarões no litoral Norte de São Paulo

Knowledge of the environmental factors influence on the spatial-temporal variation of fishes is important to fisheries management and conservation. Thus, the aim of this work was to analyze the influence of the abiotical factors on the spatial-temporal distribution of Paralonchurus brasiliensis (Pisces, Sciaenidae) caught by-catch with the shrimp fishing of Ubatuba and Caraguatatuba regions, north coast of São Paulo State. The fishes were captured every month from January to December 2002. Samples were collected by otter trawl at 5, 10, 15, 20, 25, 30 and 35m depths. The temperatures (surface and bottom), salinities (surface and bottom), sediment features and organic matters were verified for each depth. During all period of the study 12.642 specimens of P. brasiliensis were captured at Ubatuba and 17.166 at Caraguatatuba, which totalized the biomass of 267 for the first and 339kg for the other region. The females outnumbered males in fish population. The greatest values of biomass and number of individuals were registered at the summer and autumn seasons, while the lowest values were observed at the winter and spring seasons. The greatest abundances were found from 15 to 25m depth. In this study, it was verified that P. brasiliensis is a coastal waters associate species. The spatialtemporal distribution of P. brasiliensis is affected by intrusion of SACW and depth for the coastal region and by depth and sediment in sheltered areas such as Caraguatatuba

Variação temporal da Comunidade de macroinvertebrados bentônicos em um riacho intermitente do semiárido brasileiro

In Brazilian semiarid region, the majority of water bodies are temporary and the biodiversity in these ecosystems is poorly known. The goal of this study was to describe the temporal variation of benthic macroinvertebrates in an intermittent stream in the Brazilian semiarid region. From March to July of 2009, surveys of benthic macroinvertebrates and water physiochemical parameters were done in a first order stream located at Piranhas-Açu River basin. 25 macroinvertebrates families were found, 21 belonging to Insecta class. The chironomids were the most abundant group during all study period and were represented by 19 genus. The largest densities and taxonomic richness were seen in the drying phase of the stream while the smallest values were found in the period with the heaviest rainfalls ( wet phase ). Only the families Chironomidae and Ceratopogonidae were found during all study period, suggesting that these groups have better adaptations to support floods and droughts. Furthermore, these two groups seemed to be pioneering in this stream. Among the chironomids, Paratendipes dominated the period of floods while Tanytarsus were more abundant in the drying phase . This study showed that hydrological fluctuation is the main force influencing the macroinvertebrate community in this stream, therefore, efforts seeking the conservation and management of Brazilian semiarid water bodies should consider this high natural variability in flow regime

Parâmetros do metabolismo oxidativo na anêmona-do-mar Bunodosoma cangicum: variação sazonal e efeitos da exposição ao ar

Bunodosoma cangicum é uma anêmona-do-mar que habita a faixa intermarés nas regiões sul e sudeste do Brasil. Assim como outros animais característicos destes locais, esta espécie de anêmona enfrenta diariamente as mudanças nos parâmetros ambientais decorrentes do ciclo de marés, os quais podem variar conforme a estação do ano. Estas mudanças podem alterar o metabolismo oxidativo dos animais destes habtats, que pode também ser influenciado pelas diferentes estações ao longo do ano. Portanto, a influência de dois períodos distintos durante o ano além da exposição ao ar sobre parâmetros oxidativos (Capacidade antioxidante total contra radicais peroxil - ACAP, atividade da glutamato cisteína ligase - GCL, conteúdo de glutationa reduzida - GSH e nível de perxidação lipídica - LPO) foi avaliada em anêmonas-do-mar coletadas em situação de submersão ou de emersão em um perío do frio e um quente (final de inverno/começo de primavera e início de outono). A resposta destes parâmetros, bem como do conteúdo de espécies reativas de oxigênio (ERO) e de adenosina trifosfato (ATP), também foi avaliada em animais submetidos diariamente à exposição ao ar (3 h) em laboratório por 30 dias. Com relação aos parâmetros oxidativos considerando apenas os diferentes períodos do ano, uma maior atividade da GCL foi observada durante o período mais frio, assim como um maior nível de LPO neste mesmo período. Com relação à exposição ao ar, no que diz respeito às defesas antioxidantes, em animais coletados em emersão foi observado uma maior atividade da GCL durante o período quente, além de uma maior ACAP e um menor conteúdo de GSH em anêmonas-do-mar coletadas, tanto no período frio como quente. Com relação aos danos oxidativos, um maior nível de LPO foi encontrado em anêmonas-do-mar coletadas durante emersão no período mais (outono). De forma geral, não foi observado um padrão de variação dos parâmetros oxidativos em função da hora do dia, evidenciando-se apenas uma diminuição na ACAP e um aumento da GSH, em torno das 13h, em animais coletados durante a estação mais quente. As 7 anêmonas-do-mar expostas ao ar sob condições controladas de laboratório mostraram variações transitórias da ACAP (aumento) e do conteúdo de GSH (redução) após a reoxigenação. Estes resultados indicam que alguns parâmetros oxidativos de B. cangicum apresentam variação sazonal enquanto outros são afetados pela exposição ao ar. No entanto, o padrão de resposta destes parâmetros é diferente em campo e em laboratório, sugerindo que os parâmetros controlados em laboratório, tais como temperatura, fotoperíodo e iluminação, modificam a resposta do metabolismo oxidativo de B. cangicum à exposição ao ar em campo.

Microbial nitrogen dynamics in organic and mineral soil horizons along a latitudinal transect in western Siberia

Soil N availability is constrained by the breakdown of N-containing polymers such as proteins to oligopeptides and amino acids that can be taken up by plants and microorganisms. Excess N is released from microbial cells as ammonium (N mineralization), which in turn can serve as substrate for nitrification. According to stoichiometric theory, N mineralization and nitrification are expected to increase in relation to protein depolymerization with decreasing N limitation, and thus from higher to lower latitudes and from topsoils to subsoils. To test these hypotheses, we compared gross rates of protein depolymerization, N mineralization and nitrification (determined using N-15 pool dilution assays) in organic topsoil, mineral topsoil, and mineral subsoil of seven ecosystems along a latitudinal transect in western Siberia, from tundra (67 degrees N) to steppe (54 degrees N). The investigated ecosystems differed strongly in N transformation rates, with highest protein depolymerization and N mineralization rates in middle and southern taiga. All N transformation rates decreased with soil depth following the decrease in organic matter content. Related to protein depolymerization, N mineralization and nitrification were significantly higher in mineral than in organic horizons, supporting a decrease in microbial N limitation with depth. In contrast, we did not find indications for a decrease in microbial N limitation from arctic to temperate ecosystems along the transect. Our findings thus challenge the perception of ubiquitous N limitation at high latitudes, but suggest a transition from N to C limitation of microorganisms with soil depth, even in high-latitude systems such as tundra and boreal forest.

Microbial community composition shapes enzyme patterns in topsoil and subsoil horizons along a latitudinal transect in Western Siberia

Soil horizons below 30 cm depth contain about 60% of the organic carbon stored in soils. Although insight into the physical and chemical stabilization of soil organic matter (SUM) and into microbial community composition in these horizons is being gained, information on microbial functions of subsoil microbial communities and on associated microbially-mediated processes remains sparse. To identify possible controls on enzyme patterns, we correlated enzyme patterns with biotic and abiotic soil parameters, as well as with microbial community composition, estimated using phospholipid fatty acid profiles. Enzyme patterns (i.e. distance-matrixes calculated from these enzyme activities) were calculated from the activities of six extracellular enzymes (cellobiohydrolase, leucine-amino-peptidase, N-acetylglucosaminidase, chitotriosidase, phosphatase and phenoloxidase), which had been measured in soil samples from organic topsoil horizons, mineral topsoil horizons, and mineral subsoil horizons from seven ecosystems along a 1500 km latitudinal transect in Western Siberia. We found that hydrolytic enzyme activities decreased rapidly with depth, whereas oxidative enzyme activities in mineral horizons were as high as, or higher than in organic topsoil horizons. Enzyme patterns varied more strongly between ecosystems in mineral subsoil horizons than in organic topsoils. The enzyme patterns in topsoil horizons were correlated with SUM content (i.e., C and N content) and microbial community composition. In contrast, the enzyme patterns in mineral subsoil horizons were related to water content, soil pH and microbial community composition. The lack of correlation between enzyme patterns and SUM quantity in the mineral subsoils suggests that SOM chemistry, spatial separation or physical stabilization of SUM rather than SUM content might determine substrate availability for enzymatic breakdown. The correlation of microbial community composition and enzyme patterns in all horizons, suggests that microbial community composition shapes enzyme patterns and might act as a modifier for the usual dependency of decomposition rates on SUM content or C/N ratios. (C) 2015 The Authors. Published by Elsevier Ltd.

Variação da composição nutricional e propriedades de cenouras durante a secagem

Este trabalho teve como objetivo a determinação das propriedades da cenoura (Daucus carota L.), da variedade Nantes, antes, durante e após a secagem por convecção a três temperaturas diferentes (50, 60 e 70 ºC).De forma a verificar as alterações ao nível de diferentes propriedades, tais como: propriedades químicas (humidade, proteínas, fibras, cinzas, açúcares e 'aw') propriedades físicas (textura, cor, porosidade e densidade) e propriedades termofísicas (calor específico, condutividade térmica, difusividade e entalpia). Dos resultados obtidos foi possível concluir que a temperatura de secagem de 70 º C foi a que mais afetou as propriedades químicas analisadas, tais como a humidade, proteínas e açúcares redutores, onde estes sofreram uma diminuição ao longo das secagens. A 'aw' também apresentou uma diminuição ao longo das secagens, onde apresentou um menor valor na secagem a 70 ºC, tendo passado de 0,97 para 0,69, enquanto as temperaturas de 50 ºC e 60 ºC apresentaram um valor final igual, de 0,74. No que diz respeito às propriedades físicas, verificou-se que em relação à textura registaram-se evoluções semelhantes em termos de dureza, mastigabilidade e gomosidade, na medida em que sofreram uma acentuada diminuição nas primeiras horas de secagem, e a temperatura de 70 ºC foi a que mais afetou estas propriedades. No caso da cor a temperatura de 60 ºC foi a que provocou uma maior diferença de cor, a qual ao longo da secagem esta foi aumentando. A porosidade sofreu um aumento com as secagens devido à diminuição da humidade, no entanto a temperatura de 70 ºC foi a que obteve uma menor porosidade, e as temperaturas de 50 ºC e 60 ºC apresentaram valores de porosidade semelhantes. As propriedades termofísicas registaram uma diminuição ao longo da secagem, onde o calor específico sofreu uma maior diminuição com a temperatura de 70 ºC, passando de 3,90 kJ/kg.K para 1,99 kJ/kg.K. A condutividade térmica também sofreu uma maior diminuição com a temperatura de 70 ºC, diminuindo de 0,5243 W/m.K para 0,2782 W/m.K. A difusividade foi de igual forma afetada pela temperatura de 70 ºC, tendo diminuído de 1,50×10-7 m2/s para 1,06×10-7 m2/s. No caso da entalpia, esta sofreu uma maior diminuição com a temperatura de 50 ºC, passando de 233 J/kg para 96,7 J/kg. As isotérmicas de sorção foram ajustadas ao modelo de GAB, onde se verificou que apesar de algumas oscilações a quantidade de água sorvida a uma determinada aw, aumentou com a diminuição da temperatura.Os dados da cinética de secagem foram tratados e ajustados de acordo com três modelos: Page, Henderson & Pabis e Logarítmico, tendo-se verificado que o modelo de Page foi o que mostrou melhor descrever os processos em estudo, enquanto o pior modelo para descrever a cinética de secagem foi o Logarítmico.