Seed image analysis and taxonomy of Diplotaxis DC. (Brassicaceae, Brassiceae)

The genus Diplotaxis, comprising 32 or 34 species, plus several additional infraspecific taxa, displays a considerable degree of heterogeneity in the morphology, molecular markers, chromosome numbers and geographical amplitude of the species. The taxonomic relationships within the genus Diplotaxis were investigated by phenetic characterisation of germplasm belonging to 27 taxa of the genus, because there is an increasing interest in Diplotaxis, since some of its species (D. tenuifolia, D. muralis) are gathered or cultivated for human consumption, whereas others are frequent arable weeds (D. erucoides) in many European vineyards. Using a computer-aided vision system, 33 morpho-colorimetric features of seeds were electronically measured. The data were used to implement a statistical classifier, which is able to discriminate the taxa within the genus Diplotaxis, in order to compare the resulting species grouping with the current infrageneric systematics of this genus. Despite the high heterogeneity of the samples, due to the great intra-population variability, the stepwise Linear Discriminant Analysis method, applied to distinguish the groups, was able to reach over 80% correct identification. The results obtained allowed us to confirm the current taxonomic position of most taxa and suggested the taxonomic position of others for reconsideration.

Negative density dependence and environmental heterogeneity effects on tree ferns across succession in a tropical montane forest.

Although tree ferns are an important component of temperate and tropical forests, very little is known about their ecology. Their peculiar biology (e.g., dispersal by spores and two-phase life cycle) makes it difficult to extrapolate current knowledge on the ecology of other tree species to tree ferns. In this paper, we studied the effects of negative density dependence (NDD) and environmental heterogeneity on populations of two abundant tree fern species, Cyathea caracasana and Alsophila engelii, and how these effects change across a successional gradient. Species patterns harbor information on processes such as competition that can be easily revealed using point pattern analysis techniques. However, its detection may be difficult due to the confounded effects of habitat heterogeneity. Here, we mapped three forest plots along a successional gradient in the montane forests of Southern Ecuador. We employed homogeneous and inhomogeneous K and pair correlation functions to quantify the change in the spatial pattern of different size classes and a case-control design to study associations between juvenile and adult tree ferns. Using spatial estimates of the biomass of four functional tree types (short- and long-lived pioneer, shade- and partial shade-tolerant) as covariates, we fitted heterogeneous Poisson models to the point pattern of juvenile and adult tree ferns and explored the existence of habitat dependencies on these patterns. Our study revealed NDD effects for C. caracasana and strong environmental filtering underlying the pattern of A. engelii. We found that adult and juvenile populations of both species responded differently to habitat heterogeneity and in most cases this heterogeneity was associated with the spatial distribution of biomass of the four functional tree types. These findings show the effectiveness of factoring out environmental heterogeneity to avoid confounding factors when studying NDD and demonstrate the usefulness of covariate maps derived from mapped communities.

Sistemas de gestión de puentes : optimización de estrategias de mantenimiento : implementación en redes locales de carreteras

En la actualidad, y en consonancia con la tendencia de “sostenibilidad” extendida a todos los campos y parcelas de la ciencia, nos encontramos con un área de estudio basado en la problemática del inevitable deterioro de las estructuras existentes, y la gestión de las acciones a realizar para mantener las condiciones de servicio de los puentes y prolongar su vida útil. Tal y como se comienza a ver en las inversiones en los países avanzados, con una larga tradición en el desarrollo de sus infraestructuras, se muestra claramente el nuevo marco al que nos dirigimos. Las nuevas tendencias van encaminadas cada vez más a la conservación y mantenimiento, reduciéndose las partidas presupuestarias destinadas a nuevas actuaciones, debido a la completa vertebración territorial que se ha ido instaurando en estos países, entre los que España se encuentra. Este nutrido patrimonio de infraestructuras viarias, que cuentan a su vez con un importante número de estructuras, hacen necesarias las labores de gestión y mantenimiento de los puentes integrantes en las mismas. Bajo estas premisas, la tesis aborda el estado de desarrollo de la implementación de los sistemas de gestión de puentes, las tendencias actuales e identificación de campos por desarrollar, así como la aplicación específica a redes de carreteras de escasos recursos, más allá de la Red Estatal. Además de analizar las diversas metodologías de formación de inventarios, realización de inspecciones y evaluación del estado de puentes, se ha enfocado, como principal objetivo, el desarrollo de un sistema específico de predicción del deterioro y ayuda a la toma de decisiones. Este sistema, adicionalmente a la configuración tradicional de criterios de formación de bases de datos de estructuras e inspecciones, plantea, de forma justificada, la clasificación relativa al conjunto de la red gestionada, según su estado de condición. Eso permite, mediante técnicas de optimización, la correcta toma de decisiones a los técnicos encargados de la gestión de la red. Dentro de los diversos métodos de evaluación de la predicción de evolución del deterioro de cada puente, se plantea la utilización de un método bilineal simplificado envolvente del ajuste empírico realizado y de los modelos markovianos como la solución más efectiva para abordar el análisis de la predicción de la propagación del daño. Todo ello explotando la campaña experimenta realizada que, a partir de una serie de “fotografías técnicas” del estado de la red de puentes gestionados obtenidas mediante las inspecciones realizadas, es capaz de mejorar el proceso habitual de toma de decisiones. Toda la base teórica reflejada en el documento, se ve complementada mediante la implementación de un Sistema de Gestión de Puentes (SGP) específico, adaptado según las necesidades y limitaciones de la administración a la que se ha aplicado, en concreto, la Dirección General de Carreteras de la Junta de Comunidades de Castilla-La Mancha, para una muestra representativa del conjunto de puentes de la red de la provincia de Albacete, partiendo de una situación en la que no existe, actualmente, un sistema formal de gestión de puentes. Tras un meditado análisis del estado del arte dentro de los Capítulos 2 y 3, se plantea un modelo de predicción del deterioro dentro del Capítulo 4 “Modelo de Predicción del Deterioro”. De la misma manera, para la resolución del problema de optimización, se justifica la utilización de un novedoso sistema de optimización secuencial elegido dentro del Capítulo 5, los “Algoritmos Evolutivos”, en sus diferentes variantes, como la herramienta matemática más correcta para distribuir adecuadamente los recursos económicos dedicados a mantenimiento y conservación de los que esta administración pueda disponer en sus partidas de presupuesto a medio plazo. En el Capítulo 6, y en diversos Anexos al presente documento, se muestran los datos y resultados obtenidos de la aplicación específica desarrollada para la red local analizada, utilizando el modelo de deterioro y optimización secuencial, que garantiza la correcta asignación de los escasos recursos de los que disponen las redes autonómicas en España. Se plantea con especial interés la implantación de estos sistemas en la red secundaria española, debido a que reciben en los últimos tiempos una mayor responsabilidad de gestión, con recursos cada vez más limitados. Finalmente, en el Capítulo 7, se plantean una serie de conclusiones que nos hacen reflexionar de la necesidad de comenzar a pasar, en materia de gestión de infraestructuras, de los estudios teóricos y los congresos, hacia la aplicación y la práctica, con un planteamiento que nos debe llevar a cambios importantes en la forma de concebir la labor del ingeniero y las enseñanzas que se imparten en las escuelas. También se enumeran las aportaciones originales que plantea el documento frente al actual estado del arte. Se plantean, de la misma manera, las líneas de investigación en materia de Sistemas de Gestión de Puentes que pueden ayudar a refinar y mejorar los actuales sistemas utilizados. In line with the development of "sustainability" extended to all fields of science, we are faced with the inevitable and ongoing deterioration of existing structures, leading nowadays to the necessary management of maintaining the service conditions and life time extension of bridges. As per the increased amounts of money that can be observed being spent in the countries with an extensive and strong tradition in the development of their infrastructure, the trend can be clearly recognized. The new tendencies turn more and more towards conservation and maintenance, reducing programmed expenses for new construction activities, in line with the already wellestablished territorial structures, as is the case for Spain. This significant heritage of established road infrastructure, consequently containing a vast number of structures, imminently lead to necessary management and maintenance of the including bridges. Under these conditions, this thesis focusses on the status of the development of the management implementation for bridges, current trends, and identifying areas for further development. This also includes the specific application to road networks with limited resources, beyond the national highways. In addition to analyzing the various training methodologies, inventory inspections and condition assessments of bridges, the main objective has been the development of a specific methodology. This methodology, in addition to the traditional system of structure and inspection database training criteria, sustains the classification for the entire road network, according to their condition. This allows, through optimization techniques, for the correct decision making by the technical managers of the network. Among the various methods for assessing the evolution forecast of deterioration of each bridge, a simplified bilinear envelope adjustment made empirical method and Markov models as the most effective solution to address the analysis of predicting the spread of damage, arising from a "technical snapshot" obtained through inspections of the condition of the bridges included in the investigated network. All theoretical basis reflected in the document, is completed by implementing a specific Bridges Management System (BMS), adapted according to the needs and limitations of the authorities for which it has been applied, being in this case particularly the General Highways Directorate of the autonomous region of Castilla-La Mancha, for a representative sample of all bridges in the network in the province of Albacete, starting from a situation where there is currently no formal bridge management system. After an analysis of the state of the art in Chapters 2 and 3, a new deterioration prediction model is developed in Chapter 4, "Deterioration Prediction Model". In the same way, to solve the optimization problem is proposed the use of a singular system of sequential optimization elected under Chapter 5, the "Evolutionary Algorithms", the most suitable mathematical tool to adequately distribute the economic resources for maintenance and conservation for mid-term budget planning. In Chapter 6, and in the various appendices, data and results are presented of the developed application for the analyzed local network, from the optimization model, which guarantees the correct allocation of scarce resources at the disposal of authorities responsible for the regional networks in Spain. The implementation of these systems is witnessed with particular interest for the Spanish secondary network, because of the increasing management responsibility, with decreasing resources. Chapter 7 presents a series of conclusions that triggers to reconsider shifting from theoretical studies and conferences towards a practical implementation, considering how to properly conceive the engineering input and the related education. The original contributions of the document are also listed. In the same way, the research on the Bridges Management System can help evaluating and improving the used systematics.

The role of automated feedback in training and retaining biological recorders for citizen science

© 2016 The Authors. Conservation Biology published by Wiley Periodicals, Inc. on behalf of Society for Conservation Biology. This is an open access article under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits use, distribution and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. Acknowledgments The authors thank H. H. Nguyen for his early development work on the BeeWatch interface; E. O'Mahony, I. Pearce, and R. Comont for identifying numerous photographed bumblebees; B. Darvill, D. Ewing, and G. Perkins for enabling our partnership with the Bumblebee Conservation Trust; and S. Blake for his investments in developing the NLG feedback. The study was part of the Digital Conservation project of dot.rural, the University of Aberdeen's Digital Economy Research Hub, funded by RCUK (grant reference EP/G066051/1).

Harvested populations are more variable only in more variable environments

Acknowledgments This work was funded by NERC grant NE/C510467/1 (T. G. Benton and S. B. Piertney) and a University of Leeds Faculty Postdoctoral Fellowship (T. C. Cameron). Data Accessibility The original time series and body size data from these experiments are available to download from DRYAD entry number http://dx.doi.org/10.5061/dryad.bq135.

Origin and evolutionary relationships of giant Galápagos tortoises

Perhaps the most enduring debate in reptile systematics has involved the giant Galápagos tortoises (Geochelone nigra), whose origins and systematic relationships captivated Charles Darwin and remain unresolved to this day. Here we report a phylogenetic reconstruction based on mitochondrial DNA sequences from Galápagos tortoises and Geochelone from mainland South America and Africa. The closest living relative to the Galápagos tortoise is not among the larger-bodied tortoises of South America but is the relatively small-bodied Geochelone chilensis, or Chaco tortoise. The split between G. chilensis and the Galápagos lineage probably occurred 6 to 12 million years ago, before the origin of the oldest extant Galápagos island. Our data suggest that the four named southern subspecies on the largest island, Isabela, are not distinct genetic units, whereas a genetically distinct northernmost Isabela subspecies is probably the result of a separate colonization. Most unexpectedly, the lone survivor of the abingdoni subspecies from Pinta Island (“Lonesome George”) is very closely related to tortoises from San Cristóbal and Española, the islands farthest from the island of Pinta. To rule out a possible recent transplant of Lonesome George, we sequenced DNA from three tortoises collected on Pinta in 1906. They have sequences identical to Lonesome George, consistent with his being the last survivor of his subspecies. This finding may provide guidance in finding a mate for Lonesome George, who so far has failed to reproduce.

Ancient single origin for Malagasy primates.

We report new evidence that bears decisively on a long-standing controversy in primate systematics. DNA sequence data for the complete cytochrome b gene, combined with an expanded morphological data set, confirm the results of a previous study and again indicate that all extant Malagasy lemurs originated from a single common ancestor. These results, as well as those from other genetic studies, call for a revision of primate classifications in which the dwarf and mouse lemurs are placed within the Afro-Asian lorisiforms. The phylogenetic results, in agreement with paleocontinental data, indicate an African origin for the common ancestor of lemurs and lorises (the Strepsirrhini). The molecular data further suggest the surprising conclusion that lemurs began evolving independently by the early Eocene at the latest. This indicates that the Malagasy primate lineage is more ancient than generally thought and places the split between the two strepsirrhine lineages well before the appearance of known Eocene fossil primates. We conclude that primate origins were marked by rapid speciation and diversification sometime before the late Paleocene.

Relações filogenéticas das espécies de Crenicichla Heckel, 1840 e Teleocichla Kullander, 1988 (Teleostei: Cichlidae)

São reconhecidos 90 nomes específicos válidos de Crenicichla e oito de Teleocichla. Juntos, os dois gêneros-alvo do presente estudo compreendem quase 1/5 da diversidade total de Cichlinae, subfamília neotropical de Cichlidae. Apesar das espécies de Crenicichla e Teleocichla formarem um clado bem corroborado através de filogenias baseadas tanto em dados morfológicos quanto em dados moleculares, as relações entre as suas espécies foram ainda pouco estudadas. Os dois estudos filogenéticos de Crenicichla conhecidos são parcialmente discordantes entre si e incorporaram apenas uma parcela da diversidade do grupo. Baseados apenas em dados moleculares, não foram acompanhados por um estudo de caracteres morfológicos que indicariam as sinapomorfias ou características diagnósticas para identificação dos grupos monofiléticos delimitados. No presente estudo, os principais objetivos consistem em testar o monofiletismo do grupo formado pelas espécies de Crenicichla e Teleocichla e identificar e definir unidades monofiléticas dentro desse grupo, com base na análise cladística de caracteres morfológicos. Como objetivo secundário, são testadas as recentes hipóteses de relações filogenéticas dessas espécies com as demais espécies de ciclídeos neotropicais. Foram incluídas todas as espécies válidas de Teleocichla e 54 espécies válidas de Crenicichla (60% das espécies válidas), além de uma espécie nova de Teleocichla e cinco prováveis espécies novas de Crenicichla. 20 representantes de diferentes linhagens de Cichlinae foram incluídos, totalizando 88 táxons terminais. As análises cladísticas foram realizadas a partir de uma matriz com 211 caracteres provenientes do estudo comparado de morfologia externa, incluindo padrões de colorido e osteologia. Além da análise com pesagens igualitárias, foram explorados também os resultados das análises com pesagem implícita utilizando diferentes valores da variável k e com pesagem sucessiva. A partir da comparação e discussão dos resultados obtidos a partir das diferentes análises, a topologia obtida através da análise com pesagem implícita utilizando o valor de k=3 foi escolhida para obtenção das inferências filogenéticas. Duas classificações alternativas foram discutidas e, a fim de minimizar mudanças nomenclaturais, aquela baseada no reconhecimento de subgêneros de Crenicichla correspondendo aos grupos monofiléticos encontrados foi preferida em detrimento da proposta baseada no reconhecimento de vários gêneros. Isso porque o posicionamento de Crenicichla macrophthalma (espécie-tipo de Crenicichla) continua sendo considerado instável. O gênero Crenicichla é corroborado como um grande clado formado por todas as espécies de Crenicichla e Teleocichla incluídas e é sustentado por 40 sinapomorfias não-ambíguas. Um complexo cenário foi encontrado quanto às relações entre as espécies de Crenicichla, com várias linhagens dentro desse grande grupo, assim como era previsto de acordo com estudos filogenéticos prévios. As relações entre essas linhagens, por outro lado, são ainda instáveis, podendo variar de acordo com os diferentes tipos de pesagem aplicados e apresentam algumas divergências em relação aos estudos prévios, que também divergem entre si. Teleocichla é um grupo monofilético dentro de Crenicichla e foi considerado como um de seus oito subgêneros. O subgênero Crenicichla é constituído apenas por Crenicichla macrophthalma. Os seis subgêneros restantes (Wallaciia, Batrachops, Hemeraia, Saxatilia, Lugubria e Lacustria) correspondem totalmente ou parcialmente a grupos de espécies de Crenicichla previamente existentes na literatura. Em Lacustria, quatro complexos de espécies foram delimitados: C. missioneira, C. scotti, C. jaguarensis e C. lacustris sensu stricto. Foram listadas as espécies nominais de cada subgênero e uma diagnose para auxiliar a identificação dos mesmos foi elaborada. Uma nova hipótese de relações de Crenicichla em Cichlinae é inferida a partir da análise realizada, na qual Crenicichla é grupo-irmão de um clado formado por Chaetobranchus flavescens e todos os representantes de Cichlasomatini e Geophagini incluídos

Sistemática dos Phlebotominae (Diptera, Psychodidae) das Américas

Propôe-se classificação dos Phlebotominae, com ênfase para os da América, baseada em cladograma obtido pela análise de 101 caracteres. Os estudos foram desenvolvidos a partir do exame detalhado da morfologia dos adultos das espéciés-tipos dos gêneros e subgêneros americanos e das espécies denominativas ou representativas de seus grupos e séries de espécies. Quando possível, os estudos foram complementados pela observação de alguns caracteres em espécimens adicionais de cada grupo e informações bibliográficas. Incluiram-se, ainda, no estudo as espécies-tipos dos gêneros do Velho Mundo, Phlebotomus e Sergentomyia e, espécies dos gêneros Bruchomyia e Nemopalpus de Bruchomyiinae (grupo externo). Apresenta-se, segundo a classificação proposta até o nivel de série, o elenco das espécies e subespécies americanas, com a distribuiçâo geográfica. Descrevem-se os táxons novos: Blancasmyia, gen.n.; B1.(Blancasmyia), subgen.n.; B1. (Higonemyia), subgen.n.; Psychodopygus (Martinsimyia), subgen.n.; Ps.(Rodentophagus), subgen.n.; Sergentomyia (Coquillettimyia), subgen.n.;S.(Falcaomyia), subgen.n. e S.(Flochimyia), subgen.n. Acrescentam-se chaves para a identificação das categorias coletivas.

Autoconstrução em madeira - estudo de caso: Florianópolis/SC

O tema desta pesquisa consiste no desenvolvimento das técnicas de aplicação da madeira de reflorestamento como base na construção habitacional de interesse social. Considera-se suas potencialidades para a realização de uma arquitetura que seja socialmente justa, tecnicamente viável, e acessível economicamente através de uma sistemática por autoconstrução. A pesquisa apresenta, de maneira geral, o estudo e sistematização de tecnologias construtivas em madeira, aplicadas na região sul do país, em especial na cidade de Florianópolis/SC. Buscam-se, portanto, indicadores de desempenho no processo de produção da habitação, para contribuir no aperfeiçoamento dos sistemas construtivos, do ponto de vista da durabilidade, e também na proposição de novas alternativas.

Sistemática de Sericothripinae (Thysanoptera, Thripidae) e revisão taxonômica das espécies neotropicais

Esta tese é dividida em duas partes: traçar a filogenia de Sericothripinae Karny, 1921 e realizar uma revisão taxonômica das espécies neotropicais. Para a análise filogenética, estados de caracteres morfológicos foram examinados entre Sericothripinae e Thysanoptera-Terebrantia relacionados, e as relações genéricas e supragenéricas foram exploradas. O monofiletismo de Sericothripinae foi recuperado, mas o formato do metasterno, usado na classificação dos gêneros, provavelmente não reflete a filogenia. De acordo com estudos moleculares recentes, o grupo genérico Scirtothrips em conjunto com o gênero Echinothrips Moulton, 1911 foram recuperados como intimamente relacionados aos Sericothripinae, mas, neste trabalho, Psilothrips Hood, 1927 e Pseudothrips Hinds, 1902 foram recuperados como não relacionados com Sericothripinae. Muitos estados de caracteres morfológicos entre os Sericothripinae são considerados homoplásticos e, na ausência de análises moleculares adequadas, alterações formais de nomenclatura não foram realizadas. Na revisão taxonômica, 14 novas espécies de Sericothripinae da região Neotropical são descritas. Chaves ilustradas foram elaboradas para as fêmeas de sete espécies de Hydatothrips Karny, 1913 e 41 espécies de Neohydatothrips John, 1929, principalmente do Brasil, mas incluindo todas as espécies registradas do sul da fronteira entre o México e os EUA até o extremo sul da América do Sul. Espécies de plantas em que associações-hospedeiras foram registradas são indicadas sempre que possível, comentários são elencados para as poucas espécies de importância econômica e uma chave para imaturos de segundo instar de cinco espécies é proposta. Neohydatothrips burungae (Hood, 1935) stat. rev. e N. aztecus Johansen, 1983 stat. rev. são retiradas de sinonímia com N. signifer (Priesner, 1932), ao passo que Sericothrips denigratus De Santis, 1966 syn. n. é sinonimizada com N. burungae. Hydatothrips williamsi (Hood, 1928) comb. n. é realocado de Neohydatothrips e, com isso, houve um caso de homônimo no gênero. Para resolver esse problema, H. tareei nom. nov. é proposto para H. williamsi Mound e Tree, 2009, da Austrália.

Revisão da seção Spissipes de Culex (Melanoconion) (Diptera: Culicidae)

Apresenta-se estudo revisionário da Seção Spissipes de Culex (Melanoconion), onde são feitas descrições de formas adultas, incluídos as genitálias de ambos os sexos e o cibário das fêmeas. Sob o ponto de vista taxonômico, considera-se a existência atual de 22 espécies válidas das quais duas são consideradas como novas. Culex nicaroensis Duret foi retirada pois, a análise de suas características morfológicas permitiu alegar a conclusão de não pertencer ao subgênero Melanoconion, ficando sem reconhecimento subgenérico. Além disso, procedeu-se ao estabelecimento da sinonímia de Culex alvarezi Sutil Oramas, Pulido Florenzano & Amarista Menezes com Culex spissipes (Theobald). Levando em consideração vários caracteres das formas supramencionadas, pôde-se subdividir a Seção em grupos e subgrupos, mediante afinidades morfológicas que, à luz dos atuais conhecimentos, permite serem ponderadas. Sob o ponto de vista biogeográfico são apresentados os dados disponíveis, daí resultando mapas de distribuição. A importância epidemiológica desse grupo de culicídeos é apresentada mediante o levantamento dos conhecimentos obtidos até agora na literatura. Foram elaboradas chaves para identificação específica.

Brachiopod assemblages from the Early-Middle Jurassic transition in the Eastern Subbetic (SE Spain): Systematic and palaeobiogeographic implications and palaeoenvironmental significance

New data on brachiopod assemblages recorded in the Eastern Subbetic area (Alicante, SE Spain) and attributed to the Early Bajocian (Humphriesianum Zone and/or immediately older) are provided. Eleven species have been distinguished and reported for the first time in the Subbetic domain of the Betic Cordillera. The description of the morphological evidences on each analysed taxa, especially in relation to their internal morphology, brings new implications in the systematics of the Middle Jurassic brachiopods. The analysis of faunistic affinity between the recorded assemblages and those from other palaeogeographic domains, shows that the Subbetic brachiopod fauna has a clear Mediterranean affinity, as proved by the different species belonging to the genera Striirhynchia, Septocrurella, Mondegia?, Karadagithyris, Linguithyris, Papodina?, Viallithyris?, and Zugmayeria?. It is also evidenced that the Early-Middle Jurassic transition in the Eastern Subbetic accounted, in qualitative terms, a remarkable interval of faunistic renewal in the brachiopod assemblages, strongly influenced by a complex tectonic and stratigraphic framework controlled by a period of intense extensional tectonics, globally framed in the evolution of the Atlantic Ocean.