Temporal and spatial dynamics of benthic invertebrate communities in an alpine glacier-fed alluvial system

Summary The present thesis work focused on the ecology of benthic invertebrates in the proglacial floodplain of the Rhone in the Swiss Alps. The main glacial Rhone River and a smaller glacial tributary, the Mutt River, joined and entered a braiding multi-thread area. A first part concentrated on the disruption of the longitudinal patterns of environmental conditions and benthic invertebrate fauna in the Rhone by its tributary the Mutt. The Mutt had less harsh environmental conditions, higher taxonomic richness and more abundant zoobenthos compared to the Rhone upstream of the confluence. Although the habitat conditions in the main stream were little modified by the tributary, the fauna was richer and more diverse below the confluence. Colonisation from the Mutt induced the occurrence of faunal elements uncommon of glacial streams in the upper Rhone, where water temperature remains below 4°C. Although the glacial Rhone dominated the system with regard to hydrology and certain environmental conditions, the Mutt tributary has to be seen as the faunal driver of the system. The second part of the study concerned the spatio-temporal differentiation of the habitats and the benthic communities along and across the flood plain. No longitudinal differentiation was found. The spatial transversal differentiation of three habitat types with different environmental characteristics was successfully reflected in the spatial variability of benthic assemblages. This typology separated marginal sites of the flood plain, left bank sites under the influence of the Mutt, and the right bank sites under the influence of the Rh6ne. Faunistic spatial differences were emphasized by the quantitative structure of the fauna, richness, abundances and Simpson index of diversity. Seasonal environmental variability was positively related with Simpson index of diversity and the total richness per site. Low flow conditions were the most favourable season for the fauna and November was characterized by low spatial environmental heterogeneity, high spatial heterogeneity of faunal assemblage, maximum taxonomic richness, a particular taxonomic composition, highest abundances, as well as the highest primary food resources. The third part studied the egg development of three species of Ephemeroptera in the laboratory at 1.5 to 7°C and the ecological implications in the field. Species revealed very contrasting development strategies. Baetis alpinus has a synchronous and efficient egg development, which is faster in warmer habitats, enabling it to exploit short periods of favourable conditions in the floodplain. Ecdyonurus picteti has a very long development time slightly decreasing in warmer conditions. The high degree of individual variation suggests a genetic determination of the degree-days demand. Combined with the glacial local conditions, this strategy leads to an extreme delay of hatching and allows it to develop in very unpredictable habitats. Rhithrogena nivata is the second cold adapted species in Ephemeroptera. The incubation duration is long and success largely depends on the timing of hatching and the discharge conditions. This species is able to exploit extremely unstable and cold habitats where other species are limited by low water temperatures. The fourth part dealt with larval development in different habitats of the floodplain. Addition of data on egg development allowed the description of the life histories of the species from oviposition until emergence. Rhithrogena nivata and loyolaea generally have a two-year development, with the first winter passed as eggs and the second one as larvae. Development of Ecdyonurus picteti is difficult to document but appears to be efficient in a harsh and unpredictable environment. Baetis alpinus was studied separately in four habitats of the floodplain system with contrasting thermal regimes. Differences in success and duration of larval development and in growth rates are emphasised. Subvention mechanisms between habitats by migration of young or grown larvae were demonstrated. Development success and persistence of the populations in the system were thus increased. Emergence was synchronised to the detriment of the optimisation of the adult's size and fecundity. These very different development strategies induce a spatial and temporal distribution in the use of food resources and ecological niches. The last part of this work aimed at the synthesis of the characteristics and the ecological features of three distinct compartments of the system that are the upper Rhone, the Mutt and the floodplain. Their particular role as well as their inter-dependence concerning the structure and the dynamics of the benthic communities was emphasised. Résumé Ce travail de thèse est consacré à l'écologie des invertébrés benthiques dans la zone alluviale proglaciaire du Rhône dans les Alpes suisses. Le Rhône, torrent glaciaire principal, reçoit les eaux de la Mutt, affluent glaciaire secondaire, puis pénètre dans une zone de tressage formée de plusieurs bras. La première partie de l'étude se concentre sur la disruption par la Mutt des processus longitudinaux, tant environnementaux que faunistiques, existants dans le Rhône. Les conditions environnementales régnant dans la Mutt sont moins rudes, la richesse taxonomique plus élevée et le zoobenthos plus abondant que dans le Rhône en amont de la confluence. Bien que les conditions environnementales dans le torrent principal soient peu modifiées par l'affluent, la faune s'avère être plus riche et plus diversifiée en aval de la confluence. La colonisation depuis la Mutt permet l'occurrence de taxons inhabituels dans le Rhône en amont de la confluence, où la température de l'eau se maintient en dessous de 4°C. Bien que le Rhône, torrent glaciaire principal, domine le système du point de vu de l'hydrologie et de certains paramètres environnementaux, l'affluent Mutt doit être considéré comme l'élément structurant la faune dans le système. La deuxième partie concerne la différentiation spatiale et temporelle des habitats et des communautés benthiques à travers la plaine alluviale. Aucune différentiation longitudinale n'a été mise en évidence. La différentiation transversale de trois types d'habitats sur la base des caractéristiques environnementales a été confirmée par la variabilité spatiale de la faune. Cette typologie sépare les sites marginaux de la plaine alluviale, ceux sous l'influence de la Mutt (en rive gauche) et ceux sous l'influence du Rhône amont (en rive droite). Les différences spatiales de la faune sont mises en évidence par la structure quantitative de la faune, la richesse, les abondances et l'indice de diversité de Simpson. La variabilité saisonnière du milieu est positivement liée avec l'indice de diversité de Simpson et la richesse totale par site. L'étiage correspond à la période la plus favorable pour la faune et novembre réunit des conditions de faible hétérogénéité spatiale du milieu, de forte hétérogénéité spatiale de la faune, une richesse taxonomique maximale, une composition faunistique particulière, les abondances ainsi que les ressources primaires les plus élevées. La troisième partie est consacrée à l'étude du développement des oeufs de trois espèces d'Ephémères au laboratoire à des températures de 1.5 à 7°C, ainsi qu'aux implications écologiques sur le terrain. Ces espèces présentent des stratégies de développement très contrastées. Baetis alpinus a un développement synchrone et efficace, plus rapide en milieu plus chaud et lui permettant d'exploiter les courtes périodes de conditions favorables. Ecdyonurus picteti présente une durée de développement très longue, diminuant légèrement dans des conditions plus chaudes. L'importante variation interindividuelle suggère un déterminisme génétique de la durée de développement. Cette stratégie, associée aux conditions locales, conduit à un décalage extrême des éclosions et permet à l'espèce de se développer dans des habitats imprévisibles. Rhithrogena nivata est la seconde espèce d'Ephémères présentant une adaptation au froid. L'incubation des oeufs est longue et son succès dépend de la période des éclosions et des conditions hydrologiques. Cette espèce est capable d'exploiter des habitats extrêmement instables et froids, où la température est facteur limitant pour d'autres espèces. La quatrième partie traite du développement larvaire dans différents habitats de la plaine alluviale. Le développement complet est décrit pour les espèces étudiées de la ponte jusqu'à l'émergence. Rhithrogena nivata et loyolaea atteignent généralement le stade adulte en deux ans, le premier hiver étant passé sous forme d'oeuf et le second sous forme de larve. Le développement de Ecdyonurus picteti est difficile à documenter, mais s'avère cependant efficace dans un environnement rude et imprévisible. Baetis alpinus a été étudié séparément dans quatre habitats de la plaine ayant des régimes thermiques contrastés. La réussite et la durée du développement embryonnaire ainsi que les taux de croissance y sont variables. Des mécanismes de subvention entre habitats sont possibles par la migration de larves juvéniles ou plus développées, augmentant ainsi la réussite du développement et le maintien des populations dans le système. L'émergence devient synchrone, au détriment de l'optimisation de la taille et de la fécondité des adultes. Ces stratégies très différentes induisent une distribution spatiale et temporelle dans l'usage des ressources et des niches écologiques. La dernière partie synthétise les caractéristiques écologiques des trois compartiments du système que sont le Rhône amont, la Mutt et la zone alluviale. Leurs rôles particuliers et leurs interdépendances du point de vue de la structure et de la dynamique des communautés benthiques sont mis en avant.

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Il est maintenant accepté par une large part de la communauté scientifique que le climat est en train de changer sous l'influence des gaz à effet de serre émis par les activités humaines. Pour la Suisse, cela correspond à une augmentation des températures et à une diminution probable des précipitations estivales.Etant donné le manque de recul et de données historiques précises, l'influence des changements climatiques sur la biodiversité n'est encore connue que d'études ponctuelles limitées à certaines espèces. Celles-ci nous livrent néanmoins des signaux clairs de changement dans la distribution et la phénologie des espèces, généralement cohérents avec les résultats des modèles prédictifs pour le futur.Globalement, les espèces montrent une tendance à migrer vers les altitudes supérieures. Celles qui occupent aujourd'hui les altitudes les plus élevées vont probablement voir leur domaine se rétrécir. De grands risques d'extinction planent donc sur les espèces alpines, pour lesquelles la Suisse a une responsabilité toute particulière. Parallèlement, la diminution des précipitations estivales va augmenter les problèmes de sécheresses, ce qui pourrait conduire, par exemple, à une réduction des forêts en Valais central et à un assèchement prématuré des lieux de ponte des amphibiens. Inversement, certaines espèces thermophiles de basses altitudes pourraient profiter des nouvelles conditions en accroissant leur domaine de répartition, comme déjà observé chez certains insectes.En plus des changements climatiques, d'autres facteurs menacent indirectement les espèces. La forte fragmentation du territoire limitera la capacité des espèces à coloniser de nouveaux territoires par manque de connexions entre les milieux favorables. Un climat plus chaud permettra une intensification de l'agriculture en montagne, accompagnée des effets néfastes déjà bien connus en plaine, ou pourrait favoriser certaines maladies. De plus, les printemps plus précoces décaleront le développement de certaines espèces, ce qui pourrait fortement modifier les interactions entre espèces et les chaînes trophiques.Les conséquences des changements climatiques sur la biodiversité dépendront aussi des décisions prises au niveau national et international et des mesures prises pour la protection du climat. Afin de limiter les pertes, il est important de mettre en place des corridors favorisant la colonisation de nouvelles aires par les espèces et d'utiliser les synergies possibles entre protection de la biodiversité et lutte contre les changements climatiques. De plus, le monitoring des espèces les plus sensibles aidera à développer, avant qu'il ne soit trop tard, les mesures complémentaires nécessaires à leur conservation.

Políticas educacionais e desempenho escolar nas capitais brasileiras

Este trabalho investiga a associação das políticas públicas sobre o desempenho das redes de ensino das capitais brasileiras a partir dos dados relativos ao rendimento de alunos da 4ª série do ensino fundamental, aferidos pelo Sistema de Avaliação da Educação Básica nos anos 1999, 2001 e 2003. A investigação fez uso de modelos multiníveis de classificação cruzada para dar conta da relação entre o rendimento de alunos, redes de ensino e anos em que foi feita a avaliação, e implementou controles pelo nível socioeconômico dos alunos e pela composição social das redes de ensino. Os resultados apontam que as políticas educacionais associadas a melhor desempenho dos estudantes das redes de ensino das capitais brasileiras são aquelas relacionadas aos processos de escolha meritocrática de diretores, à autonomia financeira, à implementação de sistemas de avaliação, ao atendimento em educação infantil e à formação superior de docentes. Conseqüências para a formulação da agenda das políticas educacionais são apresentadas.

[Voyage en Italie : 1824-1830]. , Pont antique en pépérin [...] ; [Tombeaux en ruines de] Castel d'Asso : [deux vues perspectives] : [dessin] / h. L. [Henri Labrouste]

Référence bibliographique : Weigert, 464

[Voyage en Italie : 1824-1830]. , [Chambre Z d'un tombeau] : [quatre coupes transversales, deux coupes longitudinales, un plan d'ensemble] : [dessin] / h. L. [Henri Labrouste]

Référence bibliographique : Weigert, 465

[Voyage en Italie : 1824-1830]. , [Chambres X et Y d'un tombeau] : [pour la chambre X: coupe longitudinale, plan du plafond, trois détails de coupes ; pour la chambre Y : coupe transversale, plan du plafond, détail du chambranle de la porte] : [dessin] / h. L. [Henri Labrouste]

Référence bibliographique : Weigert, 466

[Voyage en Italie : 1824-1830]. , [Tombeau] : [élévation, deux plans, coupe et deux profils] : [dessin] / h. L. [Henri Labrouste]

Référence bibliographique : Weigert, 68a

[Voyage en Italie : 1824-1830]. , [Tombeau] : [élévation, plan, coupe] : [dessin] / h. L. [Henri Labrouste]

Référence bibliographique : Weigert, 68b

[Voyage en Italie : 1824-1830]. , [Tombeau] : [deux élévations, plan, coupe] : [dessin] / h. L. [Henri Labrouste]

Référence bibliographique : Weigert, 68c

Common noncoding UMOD gene variants induce salt-sensitive hypertension and kidney damage by increasing uromodulin expression.

Hypertension and chronic kidney disease (CKD) are complex traits representing major global health problems. Multiple genome-wide association studies have identified common variants in the promoter of the UMOD gene, which encodes uromodulin, the major protein secreted in normal urine, that cause independent susceptibility to CKD and hypertension. Despite compelling genetic evidence for the association between UMOD risk variants and disease susceptibility in the general population, the underlying biological mechanism is not understood. Here, we demonstrate that UMOD risk variants increased UMOD expression in vitro and in vivo. Uromodulin overexpression in transgenic mice led to salt-sensitive hypertension and to the presence of age-dependent renal lesions similar to those observed in elderly individuals homozygous for UMOD promoter risk variants. The link between uromodulin and hypertension is due to activation of the renal sodium cotransporter NKCC2. We demonstrated the relevance of this mechanism in humans by showing that pharmacological inhibition of NKCC2 was more effective in lowering blood pressure in hypertensive patients who are homozygous for UMOD promoter risk variants than in other hypertensive patients. Our findings link genetic susceptibility to hypertension and CKD to the level of uromodulin expression and uromodulin's effect on salt reabsorption in the kidney. These findings point to uromodulin as a therapeutic target for lowering blood pressure and preserving renal function.

Associations of ambulatory blood pressure with urinary caffeine and caffeine metabolite excretions.

Intake of caffeinated beverages might be associated with reduced cardiovascular mortality possibly via the lowering of blood pressure. We estimated the association of ambulatory blood pressure with urinary caffeine and caffeine metabolites in a population-based sample. Families were randomly selected from the general population of Swiss cities. Ambulatory blood pressure monitoring was conducted using validated devices. Urinary caffeine, paraxanthine, theophylline, and theobromine excretions were measured in 24 hours urine using ultrahigh performance liquid chromatography tandem mass spectrometry. We used mixed models to explore the associations of urinary excretions with blood pressure although adjusting for major confounders. The 836 participants (48.9% men) included in this analysis had mean age of 47.8 and mean 24-hour systolic and diastolic blood pressure of 120.1 and 78.0 mm Hg. For each doubling of caffeine excretion, 24-hour and night-time systolic blood pressure decreased by 0.642 and 1.107 mm Hg (both P values <0.040). Similar inverse associations were observed for paraxanthine and theophylline. Adjusted night-time systolic blood pressure in the first (lowest), second, third, and fourth (highest) quartile of paraxanthine urinary excretions were 110.3, 107.3, 107.3, and 105.1 mm Hg, respectively (P trend <0.05). No associations of urinary excretions with diastolic blood pressure were generally found, and theobromine excretion was not associated with blood pressure. Anti-hypertensive therapy, diabetes mellitus, and alcohol consumption modify the association of caffeine urinary excretion with systolic blood pressure. Ambulatory systolic blood pressure was inversely associated with urinary excretions of caffeine and other caffeine metabolites. Our results are compatible with a potential protective effect of caffeine on blood pressure.

Comportamento do feijão-fradinho na primavera-verão na Zona da Mata de Minas Gerais

Três experimentos de competição entre genótipos de feijão-fradinho (Vigna unguiculata (L.) Walp.) foram instalados em Coimbra (17 de novembro de 1993), Ponte Nova (19 de novembro de 1993) e Viçosa (1º de dezembro de 1994), municípios da Zona da Mata de Minas Gerais, com o objetivo de avaliar-lhes o comportamento na primavera-verão, nessa região. Foram testados 18 genótipos em 1993 e 10 em 1994. Foi utilizado o delineamento de blocos ao acaso, com três (1993) e quatro (1994) repetições. Os rendimentos variaram de 106 a 2.562 kg/ha. Em 1993, quando houve veranico nas três primeiras semanas de fevereiro, os rendimentos máximos foram de 1.587 (Coimbra) e 1.438 kg/ha (Ponte Nova), obtidos com a linhagem precoce e de porte intermediário IT 85F-2687. Em 1994, quando choveu regularmente até o mês de março, o rendimento máximo (2.562 kg/ha) foi alcançado com a linhagem de ciclo tardio e porte semi-ereto IT 85F-899. A mancha-café (Colletotrichum falcatum f. truncata) foi a única doença observada e as linhagens IT 85F-2687, IT 85D-34284, IT 83S-818, IT 83S-899 e IT 86D-716 foram consideradas resistentes. A primeira colheita foi realizada entre 69 e 79 dias após a emergência, e o período de colheita variou de 16 a 62 dias, dependendo do genótipo e do regime de chuvas.

Resistencia de Amaranthus quitensis a imazetapir y clorimurón-etil

El objetivo de este trabajo fue establecer la existencia de biotipos de A. quitensis H.B.K. resistentes a imazetapir y clorimurón-etil. Se utilizaron semillas recolectadas en las localidades de Zavalla, General Baldissera, Marcos Juárez y Las Rosas. Las dosis de herbicidas utilizadas fueron 1/8x, 1/4x, 1/2x, 1x, 5x, 10x y 20x de la dosis de uso recomendada. Se determinó la mortalidad y biomasa de las plantas tratadas. Se calcularon las dosis de herbicidas requeridas para reducir en un 50% la biomasa de las plantas de la maleza (GR50) y se estimó la relación entre GR50 del biotipo resistente y GR50 del susceptible (factor de resistencia). El biotipo Zavalla resultó muy susceptible; con la mitad de la dosis de uso de ambos herbicidas la mortalidad fue 95%. El biotipo General Baldissera presentó resistencia cruzada; con dosis 20 veces superiores a las recomendadas, la mortalidad fue 57,5% y 20% para imazetapir y clorimurón-etil, respectivamente. El factor de resistencia de este biotipo respecto a Zavalla fue 165 y 246 para imazetapir y clorimurón-etil, respectivamente. Los biotipos Las Rosas y Marcos Juárez fueron resistentes a imazetapir y sin embargo resultaron muy susceptibles a clorimurón-etil. Las diferencias en los patrones de resistencia estarían asociadas con distintos niveles de presión de selección en las poblaciones analizadas.