Solid-state NMR study of bioactive binary borosilicate glasses

A series of binary borosilicate glasses prepared by the sol-gel method are shown to be bioactive. Tetraethyl orthosilicate (TEOS) and trimethylborate (TMB) in acidic medium are used to prepare xB(2)O(3)center dot(1-x)SiO2 glass systems for x = 0.045-0.167. The formation of a layer of apatite-like mineral on the glass surface becomes apparent after soaking in simulated body fluid for 48 h. We have measured the B-11-B-11 homonuclear second moments of the borosilicate glasses and inferred that no macroscopic phase separation occurred in our glasses. The B-11 chemical shift data also show that the formation of clustered boroxol rings is negligible in our glass system. Although the bioactivity of our borosilicate glasses is less than that of CaO-SiO2 sol-gel glasses, these simple binary systems could be taken as reference glass systems for the search of new bioactive borosilicate glasses. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

The significance of scale patterns and scale readings in the life history and habits of the salmon

This brief reports highlights the significance of scale readings of salmon. The reasons for colour change of scales and scale rings are briefly explained. Scale readings of salmon fry from the River Lune in the north west of England are presented. The salmon was captured in 1957/58.

Avaliação de novos processos de limpeza para quantificação de pireno em amostra de mexilhão

Os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA) constituem um grupo de poluentes ambientais persistentes são moléculas com dois ou mais anéis aromáticos condensados, pouco solúveis em água e estão presentes no ambiente como resultante de processos naturais e também de atividades antrópicas; desta forma, os HPA podem ser encontrados em diversas matrizes ambientais. No presente trabalho foram utilizados mexilhões da região de Búzios, no Estado do Rio de Janeiro. Esse organismo foi selecionado devido à facilidade de acumulação de HPA nos tecidos, decorrente das propriedades hidrofóbicas dos HPA. O presente projeto teve como objetivo estudar um novo material de limpeza capaz de minimizar os compostos interferentes da matriz. Os cartuchos de SPE Florisil 5 g, são convencionalmente usados na limpeza de amostras de organismos, porém para diminuir os custos foram testados outros materiais adsorventes que pudessem ser eficientes na remoção dos interferentes presentes nos tecidos de mexilhão. Sendo assim, na etapa de limpeza conhecida como clean-up, foi estudada a recuperação do pireno após a extração por micro-ondas através de duas abordagens diferentes; a) utilização de cartuchos de SPE comerciais de 5 g de Florisil; b) cartuchos preenchidos com argila comercial K-10 bentonite, simulando os cartuchos comerciais. A recuperação e eficiência dos procedimentos de limpeza foram testadas e comparadas. A clean-up com argila K-10 apresentou uma recuperação de até 77% de pireno, sendo eficiente na remoção de compostos de colesteróis; confirmando a eficiência do material escolhido para a limpeza da amostra. A técnica de Cromatografia Gasosa e detecção por Espectrometria de Massas (GC-MS) foi aplicada para identificação e quantificação do contaminante pireno no extrato finaa

Growth and maturity of salmon sharks (Lamna ditropis) in the eastern and western North Pacific, and comments on back-calculation methods

Age and growth estimates for salmon sharks (Lamna ditropis) in the eastern North Pacific were derived from 182 vertebral centra collected from sharks ranging in length from 62.2 to 213.4 cm pre-caudal length (PCL) and compared to previously published age and growth data for salmon sharks in the western North Pacific. Eastern North Pacific female and male salmon sharks were aged up to 20 and 17 years, respectively. Relative marginal increment (RMI) analysis showed that postnatal rings form annually between January and March. Von Bertalanffy growth parameters derived from vertebral length-at-age data are L∞ =207.4 cm PCL, k=0.17/yr, and t0=−2.3 years for females (n=166), and L∞ =182.8 cm PCL, k=0.23/yr , and t0=−1.9 years for males (n=16). Age at maturity was estimated to range from six to nine years for females (median pre-caudal length of 164.7 cm PCL) and from three to five years old for males (median precaudal length of 124.0 cm PCL). Weight-length relationships for females and males in the eastern North Pacific are W=8.2 × 10_05 × L2.759 –06 × L3.383 (r2 =0.99) and W=3.2 × 10 (r2 =0.99), respectively. Our results show that female and male salmon sharks in the eastern North Pacific possess a faster growth rate, reach sexual maturity earlier, and attain greater weight-at-length than their same-sex counterparts living in the western North Pacific.

Anatomia da madeira e dendrocronologia de espécies arbóreas do gênero Machaerium Pers. (Leguminosae-Papilionoideae)

Machaerium é um dos maiores gêneros arbóreos tropicais de leguminosas, com cerca de 130 espécies com distribuição predominantemente neotropical e centro de diversidade no Brasil, onde ocorrem cerca de 80 espécies. O gênero ocorre em todos os domínios fitogeográficos do país, porém a Mata Atlântica e a Floresta Amazônica possuem os maiores índices de riqueza e endemismo. As espécies do gênero estão classificadas em cinco seções infragenéricas, que se baseiam principalmente na forma e venação dos folíolos e na presença de estípulas espinescentes. Entretanto, esta classificação tem sido questionada por alguns autores, principalmente quando comparada com análises filogenéticas. Dessa forma, surge a necessidade de buscar outros caracteres que auxiliem na delimitação das espécies e que permitam uma reavaliação na classificação nfragenéricas, além de conhecer o potencial para estudos dendrocronológicos das espécies em um bioma tão rico e ameaçado como a Mata Atlântica. O presente trabalho visou estudar a anatomia do lenho de onze espécies arbóreas de Machaerium a fim de verificar a consistência das seções infragenéricas, fornecer caracteres diagnósticos para a delimitação das espécies e caracterizar as pontoações intervasculares ornamentadas, para verificar seu potencial diagnóstico no gênero em questão. Além disso, analisar a periodicidade de crescimento e a influência dos fatores climáticos no crescimento de Machaerium incorruptibile, espécie endêmica da Mata Atlântica. As amostras foram coletadas através de método não destrutivo e processadas seguindo os métodos usuais para anatomia do lenho, microscopia eletrônica de varredura e dendrocronologia. As espécies apresentaram as características anatômicas descritas para a família Leguminosae e para a subfamília Papilionoideae. A presença de faixas de parênquima não lignificado, fibras de paredes delgadas e raios irregularmente estratificados foram importantes na separação de Machaerium hirtum das outras dez espécies. As dez espécies restantes foram separadas entre si pelos dados quantitativos do lenho, principalmente diâmetro e frequência de vasos, e também pelos caracteres morfológicos das pontoações ornamentadas, como a projeção ou não das ornamentações na abertura da pontoação. A anatomia da madeira não correspondeu as seções infragenéricas tradicionalmente tratadas para o gênero. Para a dendrocronologia os dados foram analisados com uso do software ARSTAN e foi construída uma cronologia para M. incorruptibile. As cronologias foram analisadas juntamente com os dados de precipitação e temperatura, onde observou-se uma correlação significativa com a temperatura. A largura dos anéis de crescimento foi correlacionada positivamente com a temperatura média da primavera, época em que a temperatura se encontra mais amena e, negativamente com a temperatura média do verão, onde as temperaturas são mais altas. Também houve correlação negativa entre os eventos mais severos de El Niño e a largura dos anéis de crescimento, demonstrando o efeito deste fenômeno no crescimento da população arbórea, como encontrado em outras espécies tropicais.

Dendrorremediación: El uso de Betula alba para monitorizar y reducir el contenido de metales en suelos mineros.

[EN] The intense industrial activity that took place over the past century resulted in large contaminated áreas. This is an important risk to human health and environmental safety. Recent biotechnological techniques for bioremediation include phytoremediation, which uses plants to remove or stabilize contaminants in soils. In our study we choose birch (Betula alba) as the preferred species to remedy mining soils, due to it produces a large biomass and can accumulate high levels of toxic elements in its tissues. The aim of this study was (i) to determine the possibility of using this species in reforestation and/or remediation of mining soils (ii) to elucidate the potential of tocopherol levels as indicators of heavy metal pollution. Trees growing in mining soils with high concentrations of Zn, Cd and Pb were sampled and the metal content in various organs and in tree rings was analyzed. α-tocoferol levels were also analyzed as an indicator of stress. The results showed a different distribution of metals in plant tissues. Zn and Cd had a higher accumulation in leaves, whereas Pb was stored in the timber. In addition, the metal content in tree rings was higher in older rings, leading to a conclusion that older tissues present a detoxification strategy. Furthermore, we saw how the presence of α- tocoferol on branches can be an indicator of metal stress in plants and it can be also used as a monitoring factor.

Using eye lens diameter as age indicator of young Lithognathus mormyrus and Diplodus vulgaris

Eye lens diameter was analyzed in two sparid fish species, Lithognathus mormyrus and Diplodus vulgaris, in order to determine the possibility of using these data for age determination. The results showed that the technique could be adopted for determining the age of the two species when the specimens are very young. The method is especially useful for age determination when otolith or scale rings are not visible or when false rings may give erroneous readings.

Can the age of the tropical species be determined by otolith measurement?: a study using Pristipomoides filamentosus (Pisces: Lutjanidae) from the Mahe Plateau, Seychelles

The sagittal otoliths of bluespot jobfish (Pristipomoides flamentosus) from the Mahe Plateau, Seychelles, were examined for growth rings using light microscopy. Banding with putative annual and monthly frequency were observed. Consistent age estimates were derived from each of the two patterns. The resulting length-at-age data were use t estimate the parameters K and t sub(0), viz: K=0.33, t sub(0) = 0.16 for males and K = 0.36, t sub(0) = 0.06 for females (using von Bertalanffy plots). Possible causes of the banding are discussed.

Análise Completa das Fibras de Bragg de Núcleo Oco.

A evolução nos sistemas digitais de comunicação está intrinsicamente relacionada ao desenvolvimento da tecnologia de fibras ópticas. Desde a sua criação, na década de 60, inúmeras pesquisas vem sendo realizadas com o intuito de aumentar a capacidade de informação transmitida, por meio da redução da atenuação, controle da dispersão cromática e eliminação das não-linearidades. Neste contexto, as Fibras de Bragg surgem como uma estrutura de grande potencialidade para se minimizar tais inconvenientes. As fibras de Bragg possuem um mecanismo de operação diferente em relação às fibras tradicionais de suportar os modos confinados. Nelas, o núcleo possui um baixo índice de refração, e a casca é constituída por anéis dielétricos de diferentes índices de refração, alocados alternadamente. Para uma fibra de Bragg com núcleo oco, como a considerada neste trabalho, há perdas decorrentes dos modos de fuga. Portanto, a análise da dispersão destas estruturas se situa no plano complexo, tornando-a muito difícil. Esta dissertação será fundamentada em uma estratégia imprescindível à análise dos modos transversais TE0m, TM0m e dos híbridos. Os resultados encontrados são validados confrontando-os com os obtidos na literatura. O trabalho discutirá as perdas e dispersões dos modos citados, e os resultados obtidos poderão nortear as pesquisas das fibras de Bragg.

James Clerk Maxwell e a unidade do mundo: modelos e metáforas na construção de teorias científicas

Esta é uma pesquisa sobre o uso de metáforas na construção de modelos por parte do físico escocês James Clerk Maxwell. O objetivo da pesquisa foi buscar compreender de que maneira o uso de metáforas e modelos é legítimo na ciência e em que medida contribui para seu sucesso. Além disso, busca compreender em que medida o uso de artifícios como modelos e analogias entre ramos distintos da ciência são impulsionadores de sucesso explicativo e preditivo da teoria do físico estudado. Explora as crenças teológicas e filosóficas do autor, que vê o mundo como unidade, permitindo a analogia entre ramos distintos da física. Seus desenvolvimentos em torno de teorias como calor, cores, óptica, magnetismo e eletricidade permitem evidenciar essa visão em todo o seu trabalho. Maxwell é considerado inaugurador de nova metodologia com o uso de modelos e metáforas. Explora o desenvolvimento da teoria das cores, da descrição matemática da estabilidade dos anéis de Saturno e o desenvolvimento da teoria dos gases como preâmbulo à discussão da teoria do eletromagnetismo. Descreve o desenvolvimento teórico do eletromagnetismo em seus diversos momentos. A construção da teoria do eletromagnetismo evidencia paulatino abandono do mecanicismo, uso intenso de modelos e metáforas temporários e ênfase na quantificação e no uso de experimentos. Discute o relacionamento de Maxwell com as discussões filosóficas, sociais e teológicas de sua época, seu engajamento em atividades práticas nesse sentido e suas influências científicas e filosóficas. Descreve e discute os textos filosóficos do cientista, em que se evidenciam sua ontologia, suas crenças teológicas e sua concepção de analogias. Discute a questão do uso de analogias em ciência e compara diversos autores que abordam o tema. A metodologia utilizada foi a de levantamento bibliográfico com análise crítica da literatura do autor e de seus comentadores, além de comentário crítico sobre os textos primários e secundários. Conclui que o sucesso científico de Maxwell deve-se à sua aposta numa unidade do mundo garantida por Deus, bem como na unidade entre o mundo e a mente humana, posturas que mostraram ser bem-sucedidas quando aplicadas à metodologia científica. Conclui também pela legitimidade e necessidade do uso de metáforas e modelos no empreendimento científico.

Problems in estimating the response functions of natural climatic recording systems [abstract]

EXTRACT (SEE PDF FOR FULL ABSTRACT): High-resolution proxy records of climate, such as varves, ice cores, and tree-rings, provide the opportunity for reconstructing climate on a year-by-year basis. In order to do so it is necessary to approximate the complex nonlinear response function of the natural recording system using linear statistical models. Three problems with this approach were discussed, and possible solutions were suggested. Examples were given from a reconstruction of Santa Barbara precipitation based on tree-ring records from Santa Barbara County.

Age and growth of sailfish (Istiophorus platypterus) in waters off eastern Taiwan

Age and growth of sailfish (Istiophorus platypterus) in waters off eastern Taiwan were examined from counts of growth rings on cross sections of the fourth spine of the first dorsal fin. Length and weight data and the dorsal fin spines were collected monthly at the fishing port of Shinkang (southeast of Taiwan) from July 1998 to August 1999. In total, 1166 dorsal fins were collected, of which 1135 (97%) (699 males and 436 females) were aged successfully. Trends in the monthly mean marginal increment ratio indicated that growth rings are formed once a year. Two methods were used to back-calculate the length of presumed ages, and growth was described by using the standard von Bertalanffy growth function and the Richards function. The most reasonable and conservative description of growth assumes that length-at-age follows the Richards function and that the relationship between spine radius and lower jaw fork length (LJFL) follows a power function. Growth differed significantly between the sexes; females grew faster and reached larger sizes than did males. The maximum sizes in our sample were 232 cm LJFL for female and 221 cm LJFL for male.

Reproduction and recruitment of white mullet (Mugil curema) to a tropical lagoon (Margarita Island, Venezuela) as revealed by otolith microstructure

The reproductive activity and recruitment of white mullet (Mugil curema) was determined by observations of gonad development and coastal juvenile abundance from March 1992 to July 1993. Adults were collected from commercial catches at three sites in northeastern Venezuelan waters. Spawning time was determined from the observation of macroscopic gonadal stages. Coastal recruitment was determined from fish samples collected biweekly by seining in La Restinga Lagoon, Margarita Island, Venezuela. The examination of daily growth rings on the otoliths of coastal recruits was used to determine their birth date and estimate the period of successful spawning. Fish with mature gonads were present throughout the year but were less frequent between September and January when spawning individuals migrated offshore. In both years, juvenile recruitment to the lagoon was highest between March and June when high densities of 25–35 mm juveniles were observed. Back-calculated hatching-date frequency distributions revealed maximum levels of successful spawning in December–January that were significantly correlated with periods of enhanced upwelling. The relation between the timing of successful spawning and the intensity of coastal recruitment in white mullet was likely due to variations in food availability for first-feeding larvae as well as to variations in the duration of the transport of larvae shoreward as a result of varying current conditions associated with upwelling.

Quantitative determination of the timing of otolith ring formation from marginal increments in four marine teleost species from northwestern Australia

The sectioned otoliths of four fish species from a tropical demersal trawl fishery in Western Australia revealed a series of alternating trans-lucent and opaque zones in reflected light. The translucent zones, referred to as growth rings, were counted to determine fish ages. The width of the opaque zone on the periphery of the otolith section as a proportion of the width of the previous opaque zone (index of completion) was used to determine the periodicity of growth-ring formation. This article describes a method for modeling changes in the index of ring completion over time, from which a parameter for the most probable time of growth-ring formation (with confidence intervals) can be determined. The parameter estimate for the timing of new growth-ring formation for Lethrinus sp. 3 was from mid July to mid September, for Lutjanus vitta from early July to the end of August, for Nemipterus furcosus from mid July to late September, and for Lutjanus sebae from mid July to mid November. The confidence intervals for the timing of formation of growth rings was variable between species, being smallest for L. vitta, and variable between fish of the same species with different numbers of growth rings. The stock assessments of these commercially important species relies on aging information for all the age classes used in the assessment. This study demonstrated that growth rings on sectioned otoliths were laid down annually, irrespective of the number of growth rings, and also demonstrated that the timing of ring formation for these tropical species can be determined quantitatively (with confidence intervals.

木本植物对大气污染指示与监测作用研究

本文研究了木本植物的不同部位即叶片、枝条和树皮以及植物的生理指标如气孔阻力对大气S02、TSP和重金属污染的指示和监测作用，并用树木年轮指示大气污染的历史和程度。结果认为： 承德市大气污染自1703年城市化以来开始出现，但达到严重污染水平则出现在本世纪50年代以来尤其是最近10-20年城市化与工业化的加剧，主要污染物以S02为主，从避暑山庄修建前的<0.1μg m-3达到目前的30μg m-3，重金属污染Fe自1927-45大庙铁矿开采后出现，Mn、Ni、Pb等出现在工业化以来的最近40-50年中，上述污染物含量在木质部年轮中明显升高，如S增加了10倍以上，Pb增加了560% (P<0.00l)。 不同城市功能区树皮pH和气孔阻力不同，主要与大气中的S02和TSP有关，据此可监测大气S02和TSP污染。前者以榆树、加拿大杨、垂柳和国槐最佳，相关系数分别可达-0.8384 (P<0.0l)，-0.7447、-0.6904和-0.6552 (P<0.05);后者则以白腊和旱柳下表皮最好，相关系数达0.9968和0.9951 (P<0.00l)。在扫描电镜下发现气孔受大气TSP影响出现不同程度的堵塞现象，主要有2种途径，小型颗粒物(<5μm)进入气孔腔，大型颗粒物(>30μm)可将气孔封盖。 植物不同器官部位污染物含量以树皮为最高，其次是枝条或叶，因而适宜的指示或监测部位是叶或枝条。主分量分析认为：承德市大气污染物以S为主，重金属Fe、Zn、Mn也有一定的贡献，Pb仅出现在繁忙道路区。不同季节污染物含量变化以休眠期最高，生长初期次之，生长旺盛期最低，如S和Pb分别从0.75 mg g-1和0.7 mg g-1上升到1.5 mg g-1和2.0 mg g-1(P<0.001)。植物不同季节污染物含量的变化反应了大气污染物季节变化特点，因而可以指示或监测大气污染尤其是S02污染。其中刺槐多部位复相关模型监测效果最佳，复相关系数可达0.987;某些植物单一部位的监测作用也较好，叶以珍珠梅最佳，相关系数为0.8695 (P<0.001)，枝以油松、珍珠梅、垂柳为好(r≥0.8，P <0.001)，树皮以刺槐为佳，r=0.8615 (P<0.0l)。植物不同部位的污染物含量还可用来评价大气环境质量，其中复合污染指数可以 评价总的大气环境质量，S污染指数和重金属污染指数可以评价S02、重金属和TSP污染，与直接利用污染物浓度法基本一致。油松不同部位对于大气S02的指示作用可表现为年轮对大气污染历史的指示或监测，针叶对现状S02污染的预测，并利用针叶对于S02的监测结果，绘制了大气S02污染分布图。 总之，本文利用古松年轮和现状城市植物的枝条、叶和树皮中的污染物含量以及树皮酸度等不同方面的指标，对承德市大气污染的历史和现状进行了指示与监测，即承德市大气污染从过去到现在均以S02为主，植物不同部位可以非常有效地进行大气S02污染的监测与评价，其中多部位的复相关模型预测效果极佳。另外，由植物监测而绘制的大气S02分布图，较准确地揭示了承德市大气S02现状分布规律。