Eco-evolutionary trophic dynamics: loss of top predators drives trophic evolution and ecology of prey.

Ecosystems are being altered on a global scale by the extirpation of top predators. The ecological effects of predator removal have been investigated widely; however, predator removal can also change natural selection acting on prey, resulting in contemporary evolution. Here we tested the role of predator removal on the contemporary evolution of trophic traits in prey. We utilized a historical introduction experiment where Trinidadian guppies (Poecilia reticulata) were relocated from a site with predatory fishes to a site lacking predators. To assess the trophic consequences of predator release, we linked individual morphology (cranial, jaw, and body) to foraging performance. Our results show that predator release caused an increase in guppy density and a "sharpening" of guppy trophic traits, which enhanced food consumption rates. Predator release appears to have shifted natural selection away from predator escape ability and towards resource acquisition ability. Related diet and mesocosm studies suggest that this shift enhances the impact of guppies on lower trophic levels in a fashion nuanced by the omnivorous feeding ecology of the species. We conclude that extirpation of top predators may commonly select for enhanced feeding performance in prey, with important cascading consequences for communities and ecosystems.

Eco-evolutionary feedbacks in community and ecosystem ecology: interactions between the ecological theatre and the evolutionary play.

Interactions between natural selection and environmental change are well recognized and sit at the core of ecology and evolutionary biology. Reciprocal interactions between ecology and evolution, eco-evolutionary feedbacks, are less well studied, even though they may be critical for understanding the evolution of biological diversity, the structure of communities and the function of ecosystems. Eco-evolutionary feedbacks require that populations alter their environment (niche construction) and that those changes in the environment feed back to influence the subsequent evolution of the population. There is strong evidence that organisms influence their environment through predation, nutrient excretion and habitat modification, and that populations evolve in response to changes in their environment at time-scales congruent with ecological change (contemporary evolution). Here, we outline how the niche construction and contemporary evolution interact to alter the direction of evolution and the structure and function of communities and ecosystems. We then present five empirical systems that highlight important characteristics of eco-evolutionary feedbacks: rotifer-algae chemostats; alewife-zooplankton interactions in lakes; guppy life-history evolution and nutrient cycling in streams; avian seed predators and plants; and tree leaf chemistry and soil processes. The alewife-zooplankton system provides the most complete evidence for eco-evolutionary feedbacks, but other systems highlight the potential for eco-evolutionary feedbacks in a wide variety of natural systems.

Eco-evolutionary dynamics: intertwining ecological and evolutionary processes in contemporary time.

Evolution occurring over contemporary time scales can have important effects on populations, communities, and ecosystems. Recent studies show that the magnitude of these effects can be large and can generate feedbacks that further shape evolution.

NAFTA and the apparel commodity chain: Corporate strategies, interfirm networks, and industrial upgrading

The apparel industry is one of the oldest and largest export industries in the world, with global trade and production networks that connect firms and workers in countries at all levels of economic development. This chapter examines the impact of the North American Free Trade Agreement (NAFTA) as one of the most recent and significant developments to affect patterns of international trade and production in the apparel and textile industries. Tr ade policies are changing the institutional environment in which firms in this industry operate, and companies are responding to these changes with new strategies designed to increase their profitability and strengthen their control over the apparel commodity chain. Our hypothesis is that lead firms are establishing qualitatively different kinds of regional production networks in North America from those that existed prior to NAFTA, and that these networks have important consequences for industrial upgrading in the Mexican textile and apparel industries. Post-NAFTA crossborder production arrangements include full-package networks that link lead firms in the United States with apparel and textile manufacturers, contractors, and suppliers in Mexico. Full-package production is increasing the local value added provided by the apparel commodity chain in Mexico and creating new opportunities for Mexican firms and workers. The chapter is divided into four main sections. The first section uses trade and production data to analyze shifts in global apparel flows, highlighting the emergence and consolidation of a regional trade bloc in North America. The second section discusses the process of industrial upgrading in the apparel industry and introduces a distinction between assembly and full-package production networks. The third section includes case studies based on published industry sources and strategic interviews with several lead companies whose strategies are largely responsible for the shifting trade patterns and NAFTA-inspired cross-border production networks discussed in the previous section. The fourth section considers the implications of these changes for employment in the North American apparel industry. © 2009 by Temple University Press. All rights reserved.

Economic and Social Upgrading in Global Value Chains and Industrial Clusters: Why Governance Matters

© 2014, Springer Science+Business Media Dordrecht.The burgeoning literature on global value chains (GVCs) has recast our understanding of how industrial clusters are shaped by their ties to the international economy, but within this context, the role played by corporate social responsibility (CSR) continues to evolve. New research in the past decade allows us to better understand how CSR is linked to industrial clusters and GVCs. With geographic production and trade patterns in many industries becoming concentrated in the global South, lead firms in GVCs have been under growing pressure to link economic and social upgrading in more integrated forms of CSR. This is leading to a confluence of “private governance” (corporate codes of conduct and monitoring), “social governance” (civil society pressure on business from labor organizations and non-governmental organizations), and “public governance” (government policies to support gains by labor groups and environmental activists). This new form of “synergistic governance” is illustrated with evidence from recent studies of GVCs and industrial clusters, as well as advances in theorizing about new patterns of governance in GVCs and clusters.

El estrés térmico post - floración y sus efectos sobre el peso y la calidad de los granos en maíces de diferente destino de producción

En maíz, los golpes de calor (días con temperaturas menor a 35 grados C) ocurridos tempranamente durante el período post-floración pueden afectar negativamente el peso individual de los granos, a traves de limitaciones del crecimiento del cultivo. El conocimiento que existe respecto a las bases eco-fisiológicas de la respuesta de la calidad de los granos a la incidencia de este estres durante el llenado efectivo es prácticamente nulo. El objetivo de este trabajo fue analizar en condiciones a campo el impacto de los golpes de calor durante las etapas tempranas y tardías del llenado efectivo sobre el peso, la calidad general y específica de la industria de los granos en híbridos de maíz de diferente destino de producción (colorado duro o flint, pisingallo y semi-dentad). Los golpes de calor, especialmente aquellos ocurridos durante las etapas tempranas del llenado, redujeron el crecimiento de los cultivos por caídas de la eficiencia en el uso de la radiacion interceptada. Esto produjo un desbalance entre la disponibilidad de asimilados y el requerimiento de estos por parte de los granos que se tradujo en una interrupción prematura del llenado. Consecuentemente, se obtuvieron granos mas livianos con concentraciones mas bajas de aceite y mas altas de proteína. Estas respuestas fueron acompanadas de alteraciones en la composición específica de las proteínas de reserva, incrementándose la abundancia relativa de glutelinas, y ƒÀ- y ƒÁ- zeinas, en detrimento de aquella de ƒ¿-zeinas. Asimismo, los golpes de calor provocaron efectos negativos sobre los diversos parámetros de calidad industrial de los granos, asociados principalmente a disminuciones en la abundancia relativa de ƒ¿-zeínas. Para la mayoría de los rasgos mencionados, los híbridos semi-dentados tuvieron una respuesta mas pronunciada al estrés que los híbridos colorado duro y pisingallo, aparentando ser sensibles a temperaturas del aire incluso inferiores a 35 grados C.

Interacción genotipo por ambiente sobre caracteres de calidad comercial e industrial en trigo pan (Triticum aestivum L.)

El genotipo (G), el ambiente (A) y la interacción G x A pueden influir de manera diferente sobre las característica que definen la calidad comercial e industrial de trigo pan. Los objetivos de esta tesis fueron: 1) Caracterizar el rendimiento y a sus componentes en cultivares de trigo pertenecientes a diferentes grupos de calidad, expuestos a ofertas de nitrógeno contrastantes. 2) Estudiar el impacto de distinta disponibilidad de nitrógeno sobre los componentes fisiológicos del llenado de los granos (i.e tasa y duración) en distintaas variedades de trigo pan y su posible efecto sobre los parámetros de calidad. 3) Caracterizar y cuantificar la interacción genotipo por ambiente sobre la expresión de los parámetros que determinan el rendimiento y la calidad comercial e industrial del trigo pan en ambientes con diferentes disponibilidades de nitrógeno. Se realizaron ensayos en dos localidades, durante dos años, utilizando seis variedades de distinta aptitud panadera (2 de cada grupo de clasificación por grupo de calidad -GC-), aplicando cuatro tratamientos de fertilización nitrogenadas. Se evaluó el efecto genético, ambiental y la interacción G x A, sobre el rendimiento y sus componentes, el peso de los granos y sus componentes y sobre los parámetros de calidad comercial e industrial. Los resultados mostraron que el rendimiento y sus componentes (número de granos, biomasa aérea, eficiencia de uso de la radiación interceptada acumulada) fueron afectados principalmente por el ambiente y el manejo nutricional dentro de de cada ambiente. Para el peso de los granos y sus componentes (tasa y duración) el efecto del manejo del nitrógeno no fue importante, aunque sí lo fue el efecto genotipo. Para los parámetros de calidad el efecto genotipo fue más importante solo para la tenacidad, mientras que el peso hectolítrico, gluten húmedo, fuerza panadera, la relación de equilibrio (P/L) y volumen de pan fueron modificados principalmente por el efecto ambiente no manejable como son el año y la localidad, en tanto la proteína fue afectada principalmente por el factor ambiental asociado al manejo nutricional. La interacción GxA fue el efecto que explicó en mayor medida las variaciones de rendimiento de harina, absorción de agua y tiempo de amasado. La fuerte interacción GxA observada para la mayoría de los parámetros de calidad determinó que variedades de un determinado GC cambien de grupo asociado principalmente a factores ambientales como la localidad y el año, mientras que el manejo nutricional tuvo un impacto menor

Momento de ocurrencia, magnitud y reiteración de lluvias como determinante del lavado del grano de trigo y su efecto en la calidad comercial e industrial

p.45-53

Interacción genotipo por ambiente sobre caracteres de calidad comercial e industrial en trigo pan (Triticum aestivum L.)

El genotipo (G), el ambiente (A)y la interacción G x A pueden influir de manera diferente sobre las característica que definen la calidad comercial e industrial de trigo pan. Los objetivos de esta tesis fueron: 1)Caracterizar el rendimiento y a sus componentes en cultivares de trigo pertenecientes a diferentes grupos de calidad, expuestos a ofertas de nitrógeno contrastantes. 2)Estudiar el impacto de distinta disponibilidad de nitrógeno sobre los componentes fisiológicos del llenado de los granos (i.e tasa y duración)en distintaas variedades de trigo pan y su posible efecto sobre los parámetros de calidad. 3)Caracterizar y cuantificar la interacción genotipo por ambiente sobre la expresión de los parámetros que determinan el rendimiento y la calidad comercial e industrial del trigo pan en ambientes con diferentes disponibilidades de nitrógeno. Se realizaron ensayos en dos localidades, durante dos años, utilizando seis variedades de distinta aptitud panadera (2 de cada grupo de clasificación por grupo de calidad -GC-), aplicando cuatro tratamientos de fertilización nitrogenadas. Se evaluó el efecto genético, ambiental y la interacción G x A, sobre el rendimiento y sus componentes, el peso de los granos y sus componentes y sobre los parámetros de calidad comercial e industrial. Los resultados mostraron que el rendimiento y sus componentes (número de granos, biomasa aérea, eficiencia de uso de la radiación interceptada acumulada)fueron afectados principalmente por el ambiente y el manejo nutricional dentro de de cada ambiente. Para el peso de los granos y sus componentes (tasa y duración)el efecto del manejo del nitrógeno no fue importante, aunque sí lo fue el efecto genotipo. Para los parámetros de calidad el efecto genotipo fue más importante solo para la tenacidad, mientras que el peso hectolítrico, gluten húmedo, fuerza panadera, la relación de equilibrio (P/L)y volumen de pan fueron modificados principalmente por el efecto ambiente no manejable como son el año y la localidad, en tanto la proteína fue afectada principalmente por el factor ambiental asociado al manejo nutricional. La interacción GxA fue el efecto que explicó en mayor medida las variaciones de rendimiento de harina, absorción de agua y tiempo de amasado. La fuerte interacción GxA observada para la mayoría de los parámetros de calidad determinó que variedades de un determinado GC cambien de grupo asociado principalmente a factores ambientales como la localidad y el año, mientras que el manejo nutricional tuvo un impacto menor

Efecto del pastoreo del trigo sobre el rendimiento y la calidad industrial del grano

p.93-102

El estrés térmico post - floración y sus efectos sobre el peso y la calidad de los granos en maíces de diferente destino de producción

En maíz, los golpes de calor (días con temperaturas menor a 35 grados C) ocurridos tempranamente durante el período post-floración pueden afectar negativamente el peso individual de los granos, a traves de limitaciones del crecimiento del cultivo. El conocimiento que existe respecto a las bases eco-fisiológicas de la respuesta de la calidad de los granos a la incidencia de este estres durante el llenado efectivo es prácticamente nulo. El objetivo de este trabajo fue analizar en condiciones a campo el impacto de los golpes de calor durante las etapas tempranas y tardías del llenado efectivo sobre el peso, la calidad general y específica de la industria de los granos en híbridos de maíz de diferente destino de producción (colorado duro o flint, pisingallo y semi-dentad). Los golpes de calor, especialmente aquellos ocurridos durante las etapas tempranas del llenado, redujeron el crecimiento de los cultivos por caídas de la eficiencia en el uso de la radiacion interceptada. Esto produjo un desbalance entre la disponibilidad de asimilados y el requerimiento de estos por parte de los granos que se tradujo en una interrupción prematura del llenado. Consecuentemente, se obtuvieron granos mas livianos con concentraciones mas bajas de aceite y mas altas de proteína. Estas respuestas fueron acompanadas de alteraciones en la composición específica de las proteínas de reserva, incrementándose la abundancia relativa de glutelinas, y ƒÀ- y ƒÁ- zeinas, en detrimento de aquella de ƒ¿-zeinas. Asimismo, los golpes de calor provocaron efectos negativos sobre los diversos parámetros de calidad industrial de los granos, asociados principalmente a disminuciones en la abundancia relativa de ƒ¿-zeínas. Para la mayoría de los rasgos mencionados, los híbridos semi-dentados tuvieron una respuesta mas pronunciada al estrés que los híbridos colorado duro y pisingallo, aparentando ser sensibles a temperaturas del aire incluso inferiores a 35 grados C.

Modelling of industrial multi-physics processes—a key role for computational mechanics.

In the analysis of industrial processes, there is an increasing emphasis on systems governed by interacting continuum phenomena. Mathematical models of such multi-physics processes can only be achieved for practical simulations through computational solution procedures—computational mechanics. Examples of such multi-physics systems in the context of metals processing are used to explore some of the key issues. Finite-volume methods on unstructured meshes are proposed as a means to achieve efficient rapid solutions to such systems. Issues associated with the software design, the exploitation of high performance computers, and the concept of the virtual computational-mechanics modelling laboratory are also addressed in this context.

Bulk synchronous parallelization of industrial electromagentic software

The parallelization of existing/industrial electromagnetic software using the bulk synchronous parallel (BSP) computation model is presented. The software employs the finite element method with a preconditioned conjugate gradient-type solution for the resulting linear systems of equations. A geometric mesh-partitioning approach is applied within the BSP framework for the assembly and solution phases of the finite element computation. This is combined with a nongeometric, data-driven parallel quadrature procedure for the evaluation of right-hand-side terms in applications involving coil fields. A similar parallel decomposition is applied to the parallel calculation of electron beam trajectories required for the design of tube devices. The BSP parallelization approach adopted is fully portable, conceptually simple, and cost-effective, and it can be applied to a wide range of finite element applications not necessarily related to electromagnetics.

Numerical predictions of particle degradation in industrial-scale pneumatic conveyors

This paper presents an Eulerian-based numerical model of particle degradation in dilute-phase pneumatic conveying systems including bends of different angles. The model shows reasonable agreement with detailed measurements from a pilot-sized pneumatic conveying system and a much larger scale pneumatic conveyor. The potential of the model to predict degradation in a large-scale conveying system from an industrial plant is demonstrated. The importance of the effect of the bend angle on the damage imparted to the particles is discussed.