Comparing the identification of southern California juvenile rockfishes (genus Sebastes spp.) by restriction site analysis of the mitochondrial ND3/ND4 region and by morphological characteristics

Rockfish (Sebastes spp.) juveniles are often difficult to identify by using morphological characters. This study independently applies morphological characters and a key based on mitochondrial restriction site variation to identify juvenile rockf ishes collected in southern California during juvenile rockfish surveys. Twenty-four specimens of Sebastes were examined genetically without knowledge of the morphological assignment. Seventeen fish were identified genetically as S. semicinctus, S. goodei, S. auriculatus, S. jordani, S. levis, S. rastrelliger, and S. saxicola. Identities for the remaining fish were narrowed to two or three species: 1) three fish were either S. carnatus or S. chrysomelas; 2) one fish was either S. chlorosticus, S. eos, or S. rosenblatti; and 3) three fish could have been either S. hopkinsi or S. ovalis, the latter for which we now have distinguishing mitochondrial markers. The genetic and morphological assignments concurred except for the identity of one fish that could only be narrowed down to S. hopkinsi or S. semicinctus by using morphological characters. Genetics excluded more species from multispecies groupings than did the morphological approach, especially species within the subgenus Sebastomus. Species in the genetically unresolvable groups may be similar because of recent divergence or because of interspecies introgression.

Determinação de uma fonte de contaminantes no estuário do Rio Macaé através da técnica de problemas inversos

Um grande desafio da atualidade é a preservação dos recursos hídricos, bem como o correto manejo dos mesmos, frente à expansão das cidades e às atividades humanas. A qualidade de um corpo hídrico é usualmente avaliada através da análise de parâmetros biológicos, físicos e químicos. O comportamento de tais parâmetros pode convenientemente ser simulado através de modelos matemáticos e computacionais, que surgem assim como uma ferramenta bastante útil, por sua capacidade de geração de cenários que possam embasar, por exemplo, tomadas de decisão. Nesta tese são discutidas técnicas de estimação da localização e intensidade de uma fonte de contaminante conservativo, hipoteticamente lançado na região predominantemente fluvial de um estuário. O lançamento aqui considerado se dá de forma pontual e contínua e a região enfocada compreendeu o estuário do Rio Macaé, localizado na costa norte do Rio de Janeiro. O trabalho compreende a solução de um problema direto, que consiste no transporte bidimensional (integrado na vertical) desse contaminante hipotético, bem como a aplicação de técnicas de problemas inversos. Para a solução do transporte do contaminante, aqui modelada pela versão 2D horizontal da equação de advecção-difusão, foram utilizados como métodos de discretização o Método de Elementos Finitos e o Método de Diferenças Finitas. Para o problema hidrodinâmico foram utilizados dados de uma solução já desenvolvida para estuário do Rio Macaé. Analisada a malha de acordo com o método de discretização, foram definidas a geometria do estuário e os parâmetros hidrodinâmicos e de transporte. Para a estimação dos parâmetros propostos foi utilizada a técnica de problemas inversos, com o uso dos métodos Luus-Jaakola, Algoritmo de Colisão de Partículas e Otimização por Colônia de Formigas para a estimação da localização e do método Seção Áurea para a estimação do parâmetro de intensidade da fonte. Para a definição de uma fonte, com o objetivo de propor um cenário experimental idealizado e de coleta de dados de amostragem, foi realizada a análise de sensibilidade quanto aos parâmetros a serem estimados. Como os dados de amostragem de concentração foram sintéticos, o problema inverso foi resolvido utilizando-os com e sem ruído, esse introduzido de forma artificial e aleatória. Sem o uso de ruído, os três métodos mostraram-se igualmente eficientes, com uma estimação precisa em 95% das execuções. Já com o uso de dados de amostragem com ruídos de 5%, o método Luus-Jaakola mostrou-se mais eficiente em esforço e custo computacional, embora todos tenham estimado precisamente a fonte em 80% das execuções. Considerando os resultados alcançados neste trabalho tem-se que é possível estimar uma fonte de constituintes, quanto à sua localização e intensidade, através da técnica de problemas inversos. Além disso, os métodos aplicados mostraram-se eficientes na estimação de tais parâmetros, com estimações precisas para a maioria de suas execuções. Sendo assim, o estudo do comportamento de contaminantes, e principalmente da identificação de fontes externas, torna-se uma importante ferramenta para a gestão dos recursos hídricos, possibilitando, inclusive, a identificação de possíveis responsáveis por passivos ambientais.

Toward identification of larval sailfish (Istiophorus platypterus), white marlin (Tetrapturus albidus), and blue marlin (Makaira nigricans) in the western North Atlantic Ocean*

The identification of larval istiophorid billfishes from the western North Atlantic Ocean has long been problematic. In the present study, a molecular technique was used to positively identify 27 larval white marlin (Tetrapturus albidus), 96 larval blue marlin (Makaira nigricans), and 591 larval sailfish (Istiophorus platypterus) from the Straits of Florida and the Bahamas. Nine morphometric measurements were taken for a subset of larvae (species known), and lower jaw pigment patterns were recorded on a grid. Canonical variates analysis (CVA) was used to reveal the extent to which the combination of morphometric, pigment pattern, and month of capture information was diagnostic to species level. Linear regression revealed species-specific relationships between the ratio of snout length to eye orbit diameter and standard length (SL). Confidence limits about these relationships served as defining characters for sailfish >10 mm SL and for blue and white marlin >17 mm SL. Pigment pattern analysis indicated that 40% of the preflexion blue marlin examined possessed a characteristic lower jaw pigment pattern and that 62% of sailfish larvae were identifiable by lower jaw pigments alone. An identification key was constructed based on pigment patterns, month of capture, and relationships between SL and the ratio of snout length to eye orbit diameter. The key yielded identifications for 69.4% of 304 (blind sample) larvae used to test it; only one of these identifications was incorrect. Of the 93 larvae that could not be identified by the key, 71 (76.3%) were correctly identified with CVA. Although identif ication of certain larval specimens may always require molecular techniques, it is encouraging that the majority (92.4%) of istiophorid larvae examined were ultimately identifiable from external characteristics alone.

Parameter estimates for fishes of the upper Paraná river floodplain and Itaipu reservoir (Brazil)

Estimates of the growth (K), natural mortality (M), consumption/biomass (Q/B) rate and trophic level (TL) for 35 species in the upper Paraná river floodplain and the Itaipu reservoir (interconnected ecosystems) are presented. A compilation of these biological statistics is made for comparison purposes and some general trends are briefly discussed.

Identificação de danos em estruturas bi-dimensionais via matriz de flexibilidade baseado em um modelo de dano contínuo

No presente trabalho, o modelo de identificação de danos apresentado por Stutz et al. (2005) é utilizado. A contribuição do presente trabalho consiste em avaliar alguns pontos da identificação de danos em vigas e, em seguida, expandir o modelo para identificar danos estruturais em placas. Uma avaliação do comportamento das frequências naturais e da matriz de flexibilidade para uma viga de Euler-Bernoulli simplesmente apoiada, na presença de danos simulados pelo parâmetro de coesão é realizada. Essa análise, permite também o conhecimento das regiões onde há maior sensibilidade ao dano, ajudando a traçar estratégias para melhorar a identificação de danos em regiões que sofrem poucas alterações na presença de falhas estruturais. Comparou-se o comportamento dos dois primeiros modos de vibração da viga simplesmente apoiada na presença de um dano estrutural, com os dois primeiros modos de vibração da estrutura intacta e corrompidos por ruído. Diversos métodos de localização de danos e de otimização são avaliados na tentativa de identificar os danos simulados através do campo de danos proposto por Stutz et al. (2005) na presença de dados ruidosos. Após a apresentação de resultados da identificação de danos obtidos para uma viga de Euler-Bernoulli simplesmente apoiada, uma análise do comportamento das frequências naturais e da matriz de flexibilidade de uma viga de Euler- Bernoulli engastada na presença de danos é apresentada, assim como os resultados de identificação de danos considerando-se diversos cenários e níveis de ruído. Uma importante contribuição do presente trabalho consiste em propor um método de identificação de danos via matriz de flexibilidade onde o campo de defeitos para a placa de Kirchoff é modelado via MEF. Uma análise do comportamento da matriz de flexibilidade devido à presença de danos na placa é apresentada, assim como os resultados numéricos da identificação de danos estruturais com e sem a presença de dados ruidosos. Com a finalidade de reduzir o custo computacional na identificação de danos em estruturas complexas, uma hibridização entre o método de otimização por enxame de particulas (PSO, do inglês, Particle Swarm Optimization) e o método de otimização Levenberg-Marquardt é proposta. Resultados numéricos da hibridização para uma estrutura do tipo placa são apresentados.

Identificação de danos estruturais via método de Monte Carlo com cadeias de Markov

O presente trabalho apresenta um estudo referente à aplicação da abordagem Bayesiana como técnica de solução do problema inverso de identificação de danos estruturais, onde a integridade da estrutura é continuamente descrita por um parâmetro estrutural denominado parâmetro de coesão. A estrutura escolhida para análise é uma viga simplesmente apoiada do tipo Euler-Bernoulli. A identificação de danos é baseada em alterações na resposta impulsiva da estrutura, provocadas pela presença dos mesmos. O problema direto é resolvido através do Método de Elementos Finitos (MEF), que, por sua vez, é parametrizado pelo parâmetro de coesão da estrutura. O problema de identificação de danos é formulado como um problema inverso, cuja solução, do ponto de vista Bayesiano, é uma distribuição de probabilidade a posteriori para cada parâmetro de coesão da estrutura, obtida utilizando-se a metodologia de amostragem de Monte Carlo com Cadeia de Markov. As incertezas inerentes aos dados medidos serão contempladas na função de verossimilhança. Três estratégias de solução são apresentadas. Na Estratégia 1, os parâmetros de coesão da estrutura são amostrados de funções densidade de probabilidade a posteriori que possuem o mesmo desvio padrão. Na Estratégia 2, após uma análise prévia do processo de identificação de danos, determina-se regiões da viga potencialmente danificadas e os parâmetros de coesão associados à essas regiões são amostrados a partir de funções de densidade de probabilidade a posteriori que possuem desvios diferenciados. Na Estratégia 3, após uma análise prévia do processo de identificação de danos, apenas os parâmetros associados às regiões identificadas como potencialmente danificadas são atualizados. Um conjunto de resultados numéricos é apresentado levando-se em consideração diferentes níveis de ruído para as três estratégias de solução apresentadas.

Identification of treatments targeting PMLexpressing breast cancers

The main aim of this project is to find a suitable ATO concentration to combine with already approved chemotherapeutic agents to find that synergistic effect in triple negative breast cancer MDA-MB 231 cell line, as a new strategy to treat the disease.