Evolutionary history and its relevance in understanding and conserving southern African biodiversity

Abstract : Understanding how biodiversity is distributed is central to any conservation effort and has traditionally been based on niche modeling and the causal relationship between spatial distribution of organisms and their environment. More recently, the study of species' evolutionary history and relatedness has permeated the fields of ecology and conservation and, coupled with spatial predictions, provides useful insights to the origin of current biodiversity patterns, community structuring and potential vulnerability to extinction. This thesis explores several key ecological questions by combining the fields of niche modeling and phylogenetics and using important components of southern African biodiversity. The aims of this thesis are to provide comparisons of biodiversity measures, to assess how climate change will affect evolutionary history loss, to ask whether there is a clear link between evolutionary history and morphology and to investigate the potential role of relatedness in macro-climatic niche structuring. The first part of my thesis provides a fine scale comparison and spatial overlap quantification of species richness and phylogenetic diversity predictions for one of the most diverse plant families in the Cape Floristic Region (CFR), the Proteaceae. In several of the measures used, patterns do not match sufficiently to argue that species relatedness information is implicit in species richness patterns. The second part of my thesis predicts how climate change may affect threat and potential extinction of southern African animal and plant taxa. I compare present and future niche models to assess whether predicted species extinction will result in higher or lower V phylogenetic diversity survival than what would be experienced under random extinction processes. l find that predicted extinction will result in lower phylogenetic diversity survival but that this non-random pattern will be detected only after a substantial proportion of the taxa in each group has been lost. The third part of my thesis explores the relationship between phylogenetic and morphological distance in southern African bats to assess whether long evolutionary histories correspond to equally high levels of morphological variation, as predicted by a neutral model of character evolution. I find no such evidence; on the contrary weak negative trends are detected for this group, as well as in simulations of both neutral and convergent character evolution. Finally, I ask whether spatial and climatic niche occupancy in southern African bats is influenced by evolutionary history or not. I relate divergence time between species pairs to climatic niche and range overlap and find no evidence for clear phylogenetic structuring. I argue that this may be due to particularly high levels of micro-niche partitioning. Résumé : Comprendre la distribution de la biodiversité représente un enjeu majeur pour la conservation de la nature. Les analyses se basent le plus souvent sur la modélisation de la niche écologique à travers l'étude des relations causales entre la distribution spatiale des organismes et leur environnement. Depuis peu, l'étude de l'histoire évolutive des organismes est également utilisée dans les domaines de l'écologie et de la conservation. En combinaison avec la modélisation de la distribution spatiale des organismes, cette nouvelle approche fournit des informations pertinentes pour mieux comprendre l'origine des patterns de biodiversité actuels, de la structuration des communautés et des risques potentiels d'extinction. Cette thèse explore plusieurs grandes questions écologiques, en combinant les domaines de la modélisation de la niche et de la phylogénétique. Elle s'applique aux composants importants de la biodiversité de l'Afrique australe. Les objectifs de cette thèse ont été l) de comparer différentes mesures de la biodiversité, 2) d'évaluer l'impact des changements climatiques à venir sur la perte de diversité phylogénétique, 3) d'analyser le lien potentiel entre diversité phylogénétique et diversité morphologique et 4) d'étudier le rôle potentiel de la phylogénie sur la structuration des niches macro-climatiques des espèces. La première partie de cette thèse fournit une comparaison spatiale, et une quantification du chevauchement, entre des prévisions de richesse spécifique et des prédictions de la diversité phylogénétique pour l'une des familles de plantes les plus riches en espèces de la région floristique du Cap (CFR), les Proteaceae. Il résulte des analyses que plusieurs mesures de diversité phylogénétique montraient des distributions spatiales différentes de la richesse spécifique, habituellement utilisée pour édicter des mesures de conservation. La deuxième partie évalue les effets potentiels des changements climatiques attendus sur les taux d'extinction d'animaux et de plantes de l'Afrique australe. Pour cela, des modèles de distribution d'espèces actuels et futurs ont permis de déterminer si l'extinction des espèces se traduira par une plus grande ou une plus petite perte de diversité phylogénétique en comparaison à un processus d'extinction aléatoire. Les résultats ont effectivement montré que l'extinction des espèces liées aux changements climatiques pourrait entraîner une perte plus grande de diversité phylogénétique. Cependant, cette perte ne serait plus grande que celle liée à un processus d'extinction aléatoire qu'à partir d'une forte perte de taxons dans chaque groupe. La troisième partie de cette thèse explore la relation entre distances phylogénétiques et morphologiques d'espèces de chauves-souris de l'Afrique australe. ll s'agit plus précisément de déterminer si une longue histoire évolutive correspond également à des variations morphologiques plus grandes dans ce groupe. Cette relation est en fait prédite par un modèle neutre d'évolution de caractères. Aucune évidence de cette relation n'a émergé des analyses. Au contraire, des tendances négatives ont été détectées, ce qui représenterait la conséquence d'une évolution convergente entre clades et des niveaux élevés de cloisonnement pour chaque clade. Enfin, la dernière partie présente une étude sur la répartition de la niche climatique des chauves-souris de l'Afrique australe. Dans cette étude je rapporte temps de divergence évolutive (ou deux espèces ont divergé depuis un ancêtre commun) au niveau de chevauchement de leurs niches climatiques. Les résultats n'ont pas pu mettre en évidence de lien entre ces deux paramètres. Les résultats soutiennent plutôt l'idée que cela pourrait être I dû à des niveaux particulièrement élevés de répartition de la niche à échelle fine.

Reassessing the role of mitochondrial DNA mutations in autism spectrum disorder

Background: There is increasing evidence that impairment of mitochondrial energy metabolism plays an important role in the pathophysiology of autism spectrum disorders (ASD; OMIM number: 209850). A significant proportion of ASD cases display biochemical alterations suggestive of mitochondrial dysfunction and several studies have reported that mutations in the mitochondrial DNA (mtDNA) molecule could be involved in the disease phenotype. Methods: We analysed a cohort of 148 patients with idiopathic ASD for a number of mutations proposed in the literature as pathogenic in ASD. We also carried out a case control association study for the most common European haplogroups (hgs) and their diagnostic single nucleotide polymorphisms (SNPs) by comparing cases with 753 healthy and ethnically matched controls.Results: We did not find statistical support for an association between mtDNA mutations or polymorphisms and ASD.Conclusions: Our results are compatible with the idea that mtDNA mutations are not a relevant cause of ASD and the frequent observation of concomitant mitochondrial dysfunction and ASD could be due to nuclear factors influencing mitochondrion functions or to a more complex interplay between the nucleus and the mitochondrion/mtDNA.

Geological explorations in Central Borneo (1893-94) : Borneo expedition. english rev. ed. with an appendix on fossil radiolaria of Central-Borneo ([Reprod.]) / by Dr. G. A. F. Molengraaff,... ; by Dr. G. J. Hinde

Comprend : Description of fossil radiolaria from the rocks of Central Borneo, obtained by prof. Dr. G. A. F. Molengraaff in the dutch exploring expedition of 1893-94

Genetically programmed autoinducer destruction reduces virulence gene expression and swarming motility in Pseudomonas aeruginosa PAO1.

Virulence in the opportunistic human pathogen Pseudomonas aeruginosa is controlled by cell density via diffusible signalling molecules ('autoinducers') of the N-acylhomoserine lactone (AHL) type. Two Bacillus sp. isolates (A23 and A24) with AHL-degrading activity were identified among a large collection of rhizosphere bacteria. From isolate A24 a gene was cloned which was similar to the aiiA gene, encoding an AHL lactonase in another Bacillus strain. Expression of the aiiA homologue from isolate A24 in P. aeruginosa PAO1 reduced the amount of the quorum sensing signal N-oxododecanoyl-L-homoserine lactone and completely prevented the accumulation of the second AHL signal, N-butyryl-L-homoserine lactone. This strongly reduced AHL content correlated with a markedly decreased expression and production of several virulence factors and cytotoxic compounds such as elastase, rhamnolipids, hydrogen cyanide and pyocyanin, and strongly reduced swarming. However, no effect was observed on flagellar swimming or on twitching motility, and aiiA expression did not affect bacterial adhesion to a polyvinylchloride surface. In conclusion, introduction of an AHL degradation gene into P. aeruginosa could block cell-cell communication and exoproduct formation, but failed to interfere with surface colonization.

Eficácia de três métodos de degermação das mãos utilizando gluconato de clorexidina degermante (GCH 2%)

A degermação cirúrgica das mãos e dos antebraços é um procedimento que integra as atividades de paramentação cirúrgica como uma medida de prevenção de infecção do sítio cirúrgico. Com o advento dos princípios antissépticos degermantes, a necessidade do uso de escovas para a degermação cirúrgica tem sido questionada e recomendado o abandono deste uso devido às lesões provocadas na pele. Com a finalidade de fundamentar a eficácia da técnica da degermação cirúrgica sem o uso de escovas ou esponjas, o objetivo deste estudo foi avaliar três métodos para degermação cirúrgica utilizando a formulação degermante de gluconato de clorexidina - GCH 2%: com escova, com esponja e sem artefato. Foram avaliados 29 profissionais da saúde, utilizando o método de caldo de luva para coleta de micro-organismos antes e depois de cada método testado. As análises estatísticas comprovaram não haver diferenças estatísticas significantes na redução microbiana entre os três métodos analisados (p=0,148), o que teoricamente descarta a necessidade da continuidade do uso de escovas e esponjas para a realização da degermação das mãos.

Cahiers de doléances du Beaujolais pour les Etats-généraux de 1789 ([Reprod.]) / publ. par le Conseil général du Rhône à l'occasion du 150e anniversaire de la Révolution française ; introd. et notes par Claude Faure,...

[Cahiers de doléances. Beaujolais1789]

Lettres d'"aristocrates" : la Révolution racontée par des correspondances privées : 1789-1794 ([Reprod.]) / [publ. par] Pierre de Vaissière

Collection : Les archives de la Révolution française ; 3.60

Medical and legal professionals' attitudes towards confidentiality and disclosure of clinical information in forensic settings: a survey using case vignettes.

OBJECTIVE: When potentially dangerous patients reveal criminal fantasies to their therapists, the latter must decide whether this information has to be transmitted to a third person in order to protect potential victims. We were interested in how medical and legal professionals handle such situations in the context of prison medicine and forensic evaluations. We aimed to explore the motives behind their actions and to compare these professional groups. METHOD: A mail survey was conducted among medical and legal professionals using five fictitious case vignettes. For each vignette, participants were asked to answer questions exploring what the professional should do in the situation and to explain their justification for the chosen response. RESULTS: A total of 147 questionnaires were analysed. Agreement between participants varied from one scenario to another. Overall, legal professionals tended to disclose information to a third party more easily than medical professionals, the latter tending to privilege confidentiality and patient autonomy over security. Perception of potential danger in a given situation was not consistently associated with actions. CONCLUSION: Professionals' opinions and attitudes regarding the confidentiality of potentially dangerous patients differ widely and appear to be subjectively determined. Shared discussions about clinical situations could enhance knowledge and competencies and reduce differences between professional groups.

Prática alimentar nos dois primeiros anos de vida

Avaliou-se prática alimentar de crianças menores de dois anos. Estudo transversal desenvolvido em 2004-2005, a partir de dados do Estudo de Consumo Alimentar Populacional de Belo Horizonte/ECAP-BH. A amostra compreendeu 148 crianças menores de dois anos. Realizou-se entrevista em domicílio com mães/responsáveis e levantou-se os alimentos consumidos nas últimas 24 horas, incluindo leite materno e idade de introdução da alimentação complementar. Medianas de aleitamento materno exclusiva e total foram 60 e 150 dias, respectivamente. A introdução de outros tipos de leite e de alimentos não-lácteos ocorreu precocemente. Do ponto de vista nutricional, as dietas eram desbalanceadas e o ferro foi o nutriente mais deficiente no primeiro ano de vida. Os resultados evidenciam a necessidade da implementação de medidas de intervenção nos serviços de saúde do município para a promoção da alimentação complementar saudável.

The role of Bmi1 in CNS development and in retinal degeneration

SUMMARY : The present work addresses several aspects of cell cycle regulation, cell fate specification and cell death in the central nervous system (CNS), specifically the cortex and the retina. More precisely, we investigated the role of Bmi1, a polycomb family gene required for stem cell proliferation and self-renewal, in the development of the cerebral cortex, as well as in the genesis of the retina. These data, together with studies published during the last two decades concerning cell cycle re-activation in apoptotic neurons in the CNS, raised the question of a possible link between regulation of the cell cycle during development and during retinal degeneration. 1. The effects of Bmi1 loss in the cerebral cortex : Consistently with our and others' observations on failure of Bmi9-/- stem cells to proliferate and self-renew in vitro, the Bmi9-/- cerebral cortex presented slight defects in proliferation in stem/progenitor cells compartments in vivo. This was in accordance with the pattern of Bmi1 expression in the developing forebrain. The modest proliferation defects, compared to the drastic consequences of Bmi9 loss in vitro, suggest that cell-extrinsic mechanisms may partially compensate for Bmi1 deletion in vivo during cortical histogenesis. Nevertheless, we observed a decreased proliferating activity in neurogenic regions of the adult telencephalon, more precisely in the subventricular zone, showing that Bmi1 controls neural stem/progenitor proliferation during adulthood in vivo. Our data also highlight an increased production of astrocytes at birth, and a generalized gliosis in the adult Bmi9-/- brain. Importantly, glial progenitors and astrocytes retained the ability to proliferate in the absence of Bmi1. 2. The effects of Bmi1 loss in the retina : The pattern of expression of Bmi1 during development and in the adult retina suggests a role for Bmi1 in cell fate specification and differentiation rather than in proliferation. While the layering and the global structure of the retina appear normal in Bmi1 /adult mice, immunohistochemìcal analysis revealed defects in the three major classes of retinal interneurons, namely: horizontal, bipolar and amacrine cells. Electroretinogram recordings in Bmi9-/- mice are coherent with the defects observed at the histological level, with a reduced b-wave and low-profile oscillatory potentials. These results show that Bmi1 controls not only proliferation, but also cell type generation, as previously observed in the cerebellum. 3. Cell cycle events and related neuroprotective strategies in retinal degeneration : In several neurodegenerative disorders, neurons re-express cell cycle proteins such as cyclin dependent kinases (Cdks) prior to apoptosis. Here, we show for the first time that this is also the case during retinal degeneration. Rd1 mice carry a recessive defect (Pdeóbrd/rd) that causes retinal degeneration and serves as a model of retinitis pigmentosa. We found that photoreceptors express Cdk4 and Cdk2, and undergo DNA synthesis prior to cell death. To interfere with the reactivation of Cdk-related pathways, we deleted E2fs or Brni1, which normally allow cell cycle progression. While deleting E2f1 (downstream of Cdk4/6) in Rd1 mice provides only temporary protection, knocking out Bmi1 (upstream of Cdks) leads to an extensive neuroprotective effect, independent of p16ink4a or p19arf, two tumor suppressors regulated by Bmi1. Analysis of Cdks and the DNA repair-related protein Ligase IV showed that Bmi1 acts downstream of DNA repair events and upstream of Cdks in this neurodegenerative mechanism. Expression of Cdks during an acute model of retinal degeneration, light damage-induced photoreceptor death, points to a role for Bmi1 and cell cycle proteins in retinal degeneration. Considering the similarity with the cell cycle-related apoptotic pathway observed in other neurodegenerative diseases, Bmi1 is a possible general target to prevent or delay neuronal death. RESUME : Ce travail aborde plusieurs aspects de la régulation du cycle cellulaire, de la spécification du devenir des cellules et de la mort cellulaire dans le système nerveux centrale (SNC), plus particulièrement dans le cortex cérébral et dans la rétine. Nous nous sommes intéressés au gène Bmi1, appartenant à la famille polycomb et nécessaire à la prolifération et au renouvellement des cellules souches. Nous avons visé à disséquer son rôle dans le développement du cortex et de la rétine. Ces données, ainsi qu'une série de travaux publiés au cours des deux dernières décennies concernant la réactivation du cycle cellulaire dans les neurones en voie d'apoptose dans le SNC, nous ont ensuite poussé à chercher un lien entre la régulation du cycle cellulaire pendant le développement et au cours de la dégénérescence rétinienne. 1. Les effets de l'inactivation de Bmi1 dans le cortex cérébral : En accord avec l'incapacité des cellules souches neurales in vitro à proliférer et à se renouveler en absence de Bmi1, le cortex cérébral des souris Bmi1-/- présente de légers défauts de prolifération dans les compartiments contenant les cellules souches neurales. Ceci est en accord avec le profil d'expression de Bmi1 dans le télencéphale. Les conséquences de la délétion de Bmi1 sont toutefois nettement moins prononcées in vivo qu'in vitro ; cette différence suggère l'existence de mécanismes pouvant partiellement compenser l'absence de Bmi1 pendant la corticogenèse. Néanmoins, l'observation d'une réduction de la prolifération dans la zone sous-ventriculaire, la zone majeure de neurogenèse dans le télencéphale adulte, montre que Bmi1 contrôle la prolifération des cellules souche/progénitrices neurales chez la souris adulte. Nos résultats démontrent par ailleurs une augmentation de la production d'astrocytes à la naissance ainsi qu'une gliose généralisée à l'état adulte chez les souris Bmi1-/-. Les progéniteurs gliaux et les astrocytes conservent donc leur capacité à proliférer en absence de Bmi1. 2. Les effets de l'inactivation de Bmi1 dans la rétine : Le profil d'expression de Bmi1 pendant fe développement ainsi que dans la rétine adulte suggère un rôle de Bmi1 dans la spécification de certains types cellulaires et dans la différentiation plutôt que dans la prolifération. Alors que la structure et la lamination de la rétine semblent normales chez les souris Bmi1-/-, l'analyse par immunohistochimie amis en évidence des défauts au niveau des trois classes d'interneurones rétiniens (les cellules horizontales, bipolaires et amacrines). Les électrorétinogrammes des souris Bmi1-/- sont cohérents avec les défauts observés au niveau histologique et montrent une réduction de l'onde « b » et des potentiels oscillatoires. Ces résultats montrent que Bmi1 contrôle la génération de certaines sous-populations de neurones, comme démontré auparavant au niveau de cervelet. 3. Réactivation du cycle cellulaire et stratégies théraoeutiaues dans les dégénérescences rétiniennes : Dans plusieurs maladies neurodégénératives, les neurones ré-expriment des protéines du cycle cellulaire telles que les kinases cycline-dépendantes (Cdk) avant d'entrer en apoptose. Nous avons démontré que c'est aussi le cas dans les dégénérescences rétiniennes. Les souris Rd1 portent une mutation récessive (Pde6brd/rd) qui induit une dégénérescence de la rétine et sont utilisées comme modèle animal de rétinite pigmentaire. Nous avons observé que les photorécepteurs expriment Cdk4 et Cdk2, et entament une synthèse d'ADN avant de mourir par apoptose. Pour interférer avec la réactivation les mécanismes Cdk-dépendants, nous avons inactivé les gènes E2f et Bmi1, qui permettent normalement la progression du cycle cellulaire. Nous avons mis en évidence que la délétion de E2f1 (en aval de Cdk4/6) dans les souris Rd1 permet une protection transitoire des photorécepteurs. Toutefois, l'inactivation de Bmi1 (en amont des Cdk) est corrélée à une neuroprotection bien plus durable et ceci indépendamment de p16ink4a et p19arf, deux suppresseurs de tumeurs normalement régulés par Bmi1. L'analyse des Cdk et de la ligase IV (une protéine impliquée dans les mécanismes de réparation de l'ADN) a montré que Bmi1 agit en aval des événements de réparation de l'ADN et en amont des Cdk dans la cascade apoptotique dans les photorécepteurs des souris Rd1. Nous avons également observé la présence de Cdk dans un modèle aigu de dégénérescence rétinienne induit par une exposition des animaux à des niveaux toxiques de lumière. Nos résultats suggèrent donc un rôle général de Bmi1 et des protéines du cycle cellulaire dans les dégénérescences de la rétine. Si l'on considère la similarité avec les événements de réactivation du cycle cellulaire observés dans d'autres maladies neurodégénératives, Bmi1 pourrait être une cible thérapeutique générale pour prévenir la mort neuronale.