New insights into boar sperm function and survival from integrated field and laboratory studies

En aquesta tesi s'han dut a terme dos tipus d'estudis diferents. L'objectiu del primer era la preservació del semen de porcí a 15ºC i el del segon eren els co-cultius homòlegs de cèl·lules epitelials de l'oviducte i espermatozoides de porcí. Pel que fa al primer estudi, s'ha observat que l'addició de la prostaglandina F2α i àcid hialurònic a les dosis seminals no malmena la qualitat espermàtica i que la tolerància dels espermatozoides als canvis d'osmolalitat del medi es pot correlacionar proves de fertilitat i prolificitat.. Respecte el segon, s'ha determinat que les cèl·lules oviductals afecten els paràmetres espermàtics i que la presència d'espermatozoides sobreexpressa els gens que codifiquen per les proteïnes de xoc tèrmic. Així, se suggereix que aquestes proteïnes tenen algun paper en els processos reproductius que tenen lloc a l'oviducte, malgrat que s'hagi observat, mitjançant la tècnica de la interferència de l'RNA, que la HSP90AA1 no està implicada en el perllongament de la viabilitat espermàtica.

L'emmagatzematge intraovàric d'esperma en Helicolenus dactylopterus (Pisces: Scorpaeniformes)

El penegal, Helicolenus dactylopterus dactylopterus (Pisces: Scorpaeniformes), és una espècie que habita profunditats d'entre els 200 i 1000 m i presenta una clara distribució batimètrica en funció de la seva talla. Presenta fecundació interna i a l'interior de l'ovari conté estructures d'emmagatzematge que permeten emmagatzemar l'esperma durant períodes de temps considerablement llargs. Les cèl·lules sexuals masculines es mantenen viables gràcies a diverses substàncies nutritives que obtenen de la bossa citoplasmàtica i de l'epiteli criptal que delimita les estructures d'emmagatzematge. Aquest epiteli és també responsable de la seva protecció. Un cop els ous han assolit la maduresa, els espermatozoides són alliberats al lumen ovàric i es dóna la fertilització. És una espècie zigòpara: allibera òvuls fecundats que han estat retinguts al tracte reproductiu femení durant un curt període de temps i, per tant, els embrions són alliberats en estadis molt primerencs de desenvolupament. Així, el penegal presenta una estratègia reproductiva evidentment eficaç.

Effects of priority and emerging pollutants on river biofilms

L'activitat humana representa una de les majors causes d'entrada d'una gran varietat de substàncies en els ecosistemes fluvials. L'objectiu principal d'aquest treball es investigar els efectes que els tòxics orgànics poden exercir en els biofilms fluvials. El riu Llobregat ha estat sotmès a fortes pressions, fet que l'ha portat a uns nivells molt elevats de contaminació. En aquest estudi s'ha observat una influència dels plaguicides presents al riu en la distribució de la comunitat de diatomees, així com efectes en el biofilm a nivell funcional i estructural. Experiments amb canals experimentals han mostrat que l'herbicida diuron i el bactericida triclosan poden ocasionar una cadena d'efectes en els biofilms, incloent efectes directes i també efectes indirectes en les relacions entre els components del biofilm. Experiments amb cultius algals han mostrat que aquests tòxics, aplicats en barreja, poden tenir una major toxicitat de la prevista pels models, resultant en efectes sinèrgics.

Cultiu de les cèl·lules epididimàries de "Sus domesticus": anàlisi estructural, funcional i proteòmic

En aquest treball s'han desenvolupat dos mètodes simples i ràpids pel cultiu de les cèl·lules epitelials de les tres regions de l'epidídim de Sus domesticus. Un es basa en el cultiu de fragments del túbul epididimari intactes durant 8 dies. L'altre mètode es basa en el cultiu de fragments del túbul epididimari digerits amb col·lagenasa que, després de 7 dies, donen lloc a la formació d'una monocapa de cèl·lules epitelials epididimàries que adquireixen el 90-100% de confluència després de 12-16 dies en cultiu. Aquestes cèl·lules es mantenen viables durant més de 60 dies en cultiu i no s'observa proliferació de cèl·lules no epitelials. Per determinar el nivell de conservació de les característiques epididimàries en els cultius s'ha analitzat l'estructura cel·lular, l'activitat de síntesi i secreció proteica, i el manteniment i maduració dels espermatozoides en cocultiu.

Estudi citològic i bioquímic del fluid epididimari de "Sus domesticus"

En aquest estudi s'ha determinat que al augmentar el ritme d'extraccions de semen es produeixen canvis en el patró d'absorció i secreció del fluid epididimari, que provoquen alteracions en la maduració epididimaria dels espermatozoides i un desenvolupament anòmal de la motilitat espermàtica. La concentració de glutamat i carnitina al fluid epididimari augmenten al llarg del conducte epididimari, alhora que la concentració de myo-inositol disminueix. El contingut de myo-inositol a l'interior dels espermatozoides disminueix, mentre que el contingut de glutamat augmenta a partir del caput distal i el contingut de carnitina no varia al llarg del conducte. S'ha determinat la presència de la ruta del poliol a l'epidídim de porcí. Els resultats obtinguts indiquen que la glucosa difon de la sang cap al fluid epididimari, és convertida a sorbitol per l'aldosa reductasa, i aquest sorbitol s'acumula al fluid luminal i és convertit a fructosa per l'acció de la sorbitol deshidrogenasa.

Age-specific survival of male Golden-cheeked Warblers on the Fort Hood Military Reservation, Texas

Population models are essential components of large-scale conservation and management plans for the federally endangered Golden-cheeked Warbler (Setophaga chrysoparia; hereafter GCWA). However, existing models are based on vital rate estimates calculated using relatively small data sets that are now more than a decade old. We estimated more current, precise adult and juvenile apparent survival (Φ) probabilities and their associated variances for male GCWAs. In addition to providing estimates for use in population modeling, we tested hypotheses about spatial and temporal variation in Φ. We assessed whether a linear trend in Φ or a change in the overall mean Φ corresponded to an observed increase in GCWA abundance during 1992-2000 and if Φ varied among study plots. To accomplish these objectives, we analyzed long-term GCWA capture-resight data from 1992 through 2011, collected across seven study plots on the Fort Hood Military Reservation using a Cormack-Jolly-Seber model structure within program MARK. We also estimated Φ process and sampling variances using a variance-components approach. Our results did not provide evidence of site-specific variation in adult Φ on the installation. Because of a lack of data, we could not assess whether juvenile Φ varied spatially. We did not detect a strong temporal association between GCWA abundance and Φ. Mean estimates of Φ for adult and juvenile male GCWAs for all years analyzed were 0.47 with a process variance of 0.0120 and a sampling variance of 0.0113 and 0.28 with a process variance of 0.0076 and a sampling variance of 0.0149, respectively. Although juvenile Φ did not differ greatly from previous estimates, our adult Φ estimate suggests previous GCWA population models were overly optimistic with respect to adult survival. These updated Φ probabilities and their associated variances will be incorporated into new population models to assist with GCWA conservation decision making.

Stand and within-stand factors influencing Golden-winged Warbler use of regenerating stands in the central Appalachian Mountains

The Golden-winged Warbler (Vermivora chrysoptera) is currently being considered for protected status under the U.S. Endangered Species Act. The creation of breeding habitat in the Appalachian Mountains is considered a conservation priority for this songbird, which is dependent on extensively forested landscapes with adequate availability of young forest. We modeled abundance of Golden-winged Warbler males in regenerating harvested forest stands that were 0-17 years postharvest at both mid-Appalachian and northeast Pennsylvania regional scales using stand and within-stand characteristics of 222 regenerating stands, 2010-2011. Variables that were most influential at the mid-Appalachian scale were different than those in the northeast region. Across the mid-Appalachian ecoregion, the proportion of young forest cover, i.e., shrub/scrub cover, within 1 km of regenerating stands best explained abundance of Golden-winged Warblers. Golden-winged Warbler response was best explained by a concave quadratic relationship in which abundance was highest with 5-15% land in young forest cover. We also found evidence that the amount of herbaceous cover, i.e., the amount of grasses and forbs, within a regenerating stand positively influenced abundance of Golden-winged Warblers. In northeastern Pennsylvania, where young forest cover is found in high proportions, the distance to the nearest regenerating stand best explained variation in abundance of Golden-winged Warblers. Abundance of Golden-winged Warblers was <1 male per survey when another regenerating stand was >1500 m away. When modeling within-stand features in the northeast region, many of the models were closely ranked, indicating that multiple variables likely explained Golden-winged Warbler response to within-stand conditions. Based on our findings, we have proposed several management guidelines for land managers interested in creating breeding habitat for Golden-winged Warblers using commercial timber operations. For example, we recommend when managing for Golden-winged Warblers in the central Appalachian Mountains that managers should strive for 15% young forest in a heavily forested landscape (>70% forest cover) and cluster stands within 1-2 km of other young forest habitats.