The current distribution of signal and native crayfish in the Broadmead Brook, Wiltshire

Signal crayfish (Pacifastacus leniusculus) have existed in the upper reaches of Broadmead Brook in Wiltshire since 200 individuals were introduced at West Kington in 1981. The population has expanded upstream and downstream since this introduction, however, giving rise to concerns that it may potentially threaten the native crayfish population further downstream. Signal crayfish can act as a vector of crayfish plague - a disease caused by the fungus Aphanomyces astaci Schikora which results in almost complete mortality to the native, white-clawed crayfish Austropotamobius pallipes. The native crayfish in Broadmead Brook have not yet succumbed to crayfish plague and are currently free of the disease. However, as signal crayfish appear to out-compete the native species, the native population could still be under threat. In this article, we highlight the findings of previous crayfish surveys on Broadmead Brook and describe work undertaken in summer 2001 to map the current distribution of native and signal crayfish. Finally, options for controlling the spread of signal crayfish are discussed.

Expanding the Toolkit for Synthetic Biology: Frameworks for Native-like Non-natural Gene Circuits

Synthetic biology combines biological parts from different sources in order to engineer non-native, functional systems. While there is a lot of potential for synthetic biology to revolutionize processes, such as the production of pharmaceuticals, engineering synthetic systems has been challenging. It is oftentimes necessary to explore a large design space to balance the levels of interacting components in the circuit. There are also times where it is desirable to incorporate enzymes that have non-biological functions into a synthetic circuit. Tuning the levels of different components, however, is often restricted to a fixed operating point, and this makes synthetic systems sensitive to changes in the environment. Natural systems are able to respond dynamically to a changing environment by obtaining information relevant to the function of the circuit. This work addresses these problems by establishing frameworks and mechanisms that allow synthetic circuits to communicate with the environment, maintain fixed ratios between components, and potentially add new parts that are outside the realm of current biological function. These frameworks provide a way for synthetic circuits to behave more like natural circuits by enabling a dynamic response, and provide a systematic and rational way to search design space to an experimentally tractable size where likely solutions exist. We hope that the contributions described below will aid in allowing synthetic biology to realize its potential.

Avaliação do potencial anti-inflamatório agudo e crônico e imunossupressor do extrato etanólico de Pterodon polygalaeflorus através de estudos in vivo e in vitro

O gênero Pterodon pertence à família das Papilonaceas e inclui cinco espécies nativas do Brasil: P. pubescens Benth., P. emarginatus Vog., P. apparicioi Pedersoli e P. abruptus Benth., sendo a espécie objeto deste estudo a P. polygalaeflorus Benth.. Seus frutos são livremente comercializados em mercados da flora medicinal e utilizados pela medicina popular devido a propriedades anti-reumática, analgésica, antiinflamatória, dentre outros efeitos associados a esses frutos. O principal uso popular está relacionado ao efeito antiartrítico que parece se encontrar na fração oleosa do fruto. O objetivo deste trabalho foi avaliar o extrato etanólico de Pterodon polygalaeflorus (EEPpg) quanto ao seu potencial antiinflamatório crônico através do modelo de artrite induzida por colágeno (CIA) e seu efeito sobre os linfócitos in vitro, bem como sobre a expansão de células MAC-1+ induzida por adjuvante completo de Freund (AFC). A caracterização química do EEPpg foi realizada por cromatografia em camada delgada (TLC), cromatografia líquida de alta performance (HPLC) e cromatografia gasosa acoplada a espectrômetro de massa (GC-MS), através dos quais uma gama de compostos, incluindo terpenóides de polaridades variadas e flavonóides, foram observados. No modelo de CIA, o EEPpg reduziu significativamente parâmetros associados ao desenvolvimento e progressão da doença e à severidade da doença , inibindo em até 99% o seu desenvolvimento e levando a ausência de sinais clínicos evidentes após tratamento com as menores doses do extrato (0,01 mg/kg e 0,001 mg/kg). O tratamento com EEPpg também reduziu características histopatológicas típicas de articulações de animais com CIA, que também são observadas na artrite reumatóide. O EEPpg reduziu significativamente o peso dos linfonodos dos camundongos, bem como o número absoluto de segmentados, monócitos e linfócitos no sangue. In vitro, O EEPpg mostrou uma atividade anti-proliferativa dos esplenócitos estimulados com concanavalina A (Con A) ou lipopolissacarídeo (LPS) analisada através do ensaio de redução do sal de tetrazólio MTT, corroborada pelo seu efeito sobre o ciclo celular de linfócitos estimulados com Con A, onde o EEPpg nas concentrações de 5, 10 e 20 μg/mL reduziu significativamente, de maneira concentração-dependente, o número de células nas fases S+G2/M e aumentou na fase G0/G1 do ciclo celular. O efeito anti-proliferativo do EEPpg parece também estar associado ao aumento da apoptose dos linfócitos após estimulação com Con A, com aumento estatisticamente significativo no percentual de células mortas por apoptose nas maiores concentrações . O EEPpg inibiu a expansão de células Mac-1+ induzida por AFC no baço, porém não no peritônio. Esse resultado sugere um efeito inibidor do EEPpg sobre a migração celular para as articulações artríticas. Esses resultados contribuem para a validação do uso popular de P. polygalaeflorus contra doenças relacionadas a processos inflamatórios e imunes, sobretudo na artrite reumatóide, antes nunca demonstrado.

About tree-depth

In this work I present recent scientific papers related to the concept of tree-depth: different characterizations, a game theoretic approach to it and recently discovered applications. The focus in this work is presenting all the ideas in a self-contained way, such that they can be easily understood with little previous knowledge. Apart from that all the ideas are presented in a homogeneous way with clear examples and all the lemmas, some of which didn’t have proofs in the papers, are presented with rigorous proofs.

Aspectos ecofisiológicos da germinação de sementes e do estabelecimento de plântulas de Euterpe edulis Mart.

Euterpe edulis Mart. é a palmeira nativa mais abundante e uma das espécies mais exploradas comercialmente da Floresta Atlântica, sendo confirmada como espécie ameaçada de extinção, na lista de 2008 do Ministério do Meio Ambiente. Os aspectos abióticos (temperatura, desidratação, teor de água do solo, submersão) e bióticos (presença das camadas externas do fruto, posição da semente na serapilheira e predação) foram analisados na germinação das sementes e no estabelecimento de plântulas. Foram realizados testes de germinação com temperaturas constantes de 15, 20, 25, 30 e 35C e alternada de 20-30C, sob fotoperíodo de 8 horas. A desidratação das sementes foi avaliada utilizando diferentes teores de umidade 10, 15, 17, 20, 25, 27, 30, 35, 37, 39 e 42%. O efeito do teor de água do solo foi avaliado utilizando diferentes teores de umidade 11, 14, 19, 22, 26, 32, 37 e 42%. Para avaliar o tempo de armazenamento em água, foram realizadas duas retiradas mensais e uma retirada quinzenal. Frutos e sementes foram avaliados quanto à diferença na germinação. Para avaliar o efeito da predação, as sementes foram dividas em três classes de peso, e posteriormente cortadas, retirando-se 25% e 50% do endosperma, e sementes controle. A parte aérea foi totalmente removida de plântulas com dois estágios de desenvolvimento diferentes. Para avaliar a posição na serapilheira as sementes foram colocadas sob e sobre a serapilheira em três condições de intensidade luminosa. As melhores temperaturas de germinação para a espécie foram a constante de 25C e alternada de 20-30C. A redução nos teores de água na semente promoveu a queda na germinação das sementes. Os teores de água do solo de 11 e 42% causaram a redução drástica na germinação. Sementes armazenadas em água por 30 dias apresentaram redução de aproximadamente 50% na germinação, e com 75 dias ocorreu redução drástica. A presença das camadas externas do fruto prejudicou significativamente a germinação das sementes. As sementes foram capazes de germinar mesmo com remoção do endosperma. Além disso, as plântulas foram capazes de emitir nova parte aérea após sua remoção, para os dois estágios de desenvolvimento testados. Sementes sob a serapilheira apresentaram melhor germinação nas três condições de intensidade luminosa. Concluímos que as sementes do palmiteiro apresentam exigências para a germinação em relação, à desidratação das sementes, à disponibilidade hídrica do solo, ao tempo de armazenamento em água, além da importância da interação entre a espécie e animais dispersores que retiram as camadas mais externas do fruto. Em relação à simulação da predação a grande reserva nutritiva permite que as sementes germinem e as plântulas se estabeleçam mesmo com a remoção de 50% do endosperma, e da remoção total da parte aérea, e a presença da serapilheira mantém um ambiente favorável, principalmente em relação à umidade para germinação das sementes do palmiteiro.

Physiological Determinants of Invasive Success Linking Distribution Patterns to Metabolic Physiology in Native and Invasive Blue Mussels (genus Mytilus)

In the early 20th century, a blue mussel species from the Mediterranean invaded the California coast and subsequently out-competed the native species south of Monterey Bay. Like other invasive species, Mytilus galloprovincialis has physiological traits that make it successful in habitats formerly occupied by the native M. trossulus, namely its adaptation to warm sea surface temperatures. This study looks at the current genotype distributions and enzymatic activities of field-acclimatized mussels within the hybrid zone where the species co-occur as well as mussels that have been acclimated for four weeks to different temperature and salinity conditions. In the field-acclimatized and laboratory-acclimated mussels, the native species exhibited significantly higher enzyme rates, which may reflect an evolutionary adaptation to compensate to low habitat temperatures. Indeed, the results of the laboratory acclimation indicate that these differences are genetically based. Whether an acclimation capacity exists may require even longer-term acclimation to different temperatures. Current findings suggest that the further spread of the invasive species is likely to be governed in large measure by the potentially counteracting effects of rising temperatures, which would favor the northerly spread of M. galloprovincialis, and increased winter precipitation, which would favor the persistence of M. trossulus. However, the success of M. galloprovincialis during acclimation to ‘dilute’ salinity (25 ppt) suggests that the invasive species can tolerate a greater salinity range than previously thought. Thus, further investigation is needed to build a comprehensive predictive model of the movement of M. galloprovincialis and the hybrid zone along the California coast.

A influência da espécie exótica invasora Artocarpus heterophyllus (jaqueira) sobre a comunidade de anuros de serrapilheira em uma área de Mata Atlântica no Sudeste do Brasil

O processo de introdução de espécies é reconhecido como a segunda causa mais importante de erosão da diversidade biológica em muitos ambientes no Brasil e no mundo. As espécies invasoras possuem não apenas o poder de sobrevivência e adaptação em outros ambientes, mas a capacidade de dominar a diversidade biológica nativa através da alteração das características básicas dos processos ecológicos naturais e das interações. A jaqueira, Artocarpus heterophyllus Lamarck (Moraceae), tem sua origem nas florestas tropicais da Índia, tendo sido introduzida no Brasil ainda no período Colonial e atualmente é invasora em áreas de Mata Atlântica. Este estudo fornece os primeiros dados sobre a influência da espécie exótica invasora Artocarpus heterophyllus sobre comunidades de anuros de folhiço. As amostragens foram realizadas em uma área de Mata Atlântica, no litoral sudoeste do estado do Rio de Janeiro, incluindo informações sobre riqueza de espécies, densidades específicas e parâmetros ambientais. Nosso estudo foi realizado no Parque Estadual da Ilha Grande entre janeiro de 2009 e março de 2011. Para amostrar a comunidade de anuros de folhiço usamos 154 parcelas de 5 x 5 m, sendo 77 delas em áreas com jaqueiras e 77 em áreas sem jaqueiras, totalizando 3.850 m de chão de floresta amostrados. Nós amostramos um total de 613 anuros habitando o chão da floresta, pertencentes a dez espécies: Brachycephalus didactylus; Chiasmocleis sp.; Haddadus binotatus; Ischnocnema guentheri; Ischnocnema octavioi; Ischnocnema parva; Leptodactylus marmoratus; Physalaemus signifer; Rhinnela ornata e Zachaenus parvulus. Seis das dez espécies foram comuns às áreas com e sem jaqueiras, sendo a similaridade entre as duas áreas de 60%. As áreas com jaqueiras tiveram o dobro (N = 18) de parcelas sem nenhum anfíbio. O número de anfíbios registrados nas parcelas com jaqueiras (38%) foi menor do que o encontrado nas áreas sem jaqueiras (62%). O anfíbio predominante no folhiço em ambas às condições foi Ischnocnema parva, tendo abundancia maior nas parcelas sem jaqueiras. A densidade total de anuros vivendo no chão da floresta nas áreas com jaqueiras (12,2 ind/100 m) foi menor que nas áreas sem jaqueiras (19,7 ind/100 m). Entre os parâmetros ambientais analisados os que possuíram maior influência sobre a abundância de anfíbios foram a profundidade do folhiço e o pH do solo. Os dados sugerem que a jaqueira, além de ocupar o habitat de espécies nativas, é capaz de promover alterações na estrutura desses habitats que irão intervir na fauna do local.