Travassosisca, a new genus of Johnsoniini (Diptera, Sarcophagidae) from Peru

Descriptions of a genus and two new species of Sarcophagidae from Peru.

Low molecular weight carboxylic acids in oxidizing porphyry copper tailings

The distribution of low molecular weight carboxylic acids (LMWCA) was investigated in pore water profiles from two porphyry copper tailings impoundments in Chile (Piuquenes at La Andina and Cauquenes at El Teniente mine). The objectives of this study were (1) to determine the distribution of LMWCA, which are interpreted to be the metabolic byproducts of the autotroph microbial community in this low organic carbon system, and (2) to infer the potential role of these acids in cycling of Fe and other elements in the tailings impoundments. The speciation and mobility of iron, and potential for the release of H+ via hydrolysis of the ferric iron, are key factors in the formation of acid mine drainage in sulfidic mine wastes. In the low-pH oxidation zone of the Piuquenes tailings, Fe(III) is the dominant iron species and shows high mobility. LMWCA, which occur mainly between the oxidation front down to 300 cm below the tailings surface at both locations (e.g., max concentrations of 0.12 mmol/L formate, 0.17 mmol/L acetate, and 0.01 mmol/L pyruvate at Piuquenes and 0.14 mmol/L formate, 0.14 mmol/L acetate, and 0.006 mmol/L pyruvate at Cauquenes), are observed at the same location as high Fe concentrations (up to 71.2 mmol/L Fe(II) and 16.1 mmol/L Fe(III), respectively). In this zone, secondary Fe(111) hydroxides are depleted. Our data suggest that LMWCA may influence the mobility of iron in two ways. First, complexation of Fe(III), through formation of bidentate Fe(III)-LMWCA complexes (e.g., pyruvate, oxalate), may enhance the dissolution of Fe(III) (oxy)hydroxides or may prevent precipitation of Fe(III) (oxy)hydroxides. Soluble Fe(III) chelate complexes which may be mobilized downward and convert to Fe(II) by Fe(III) reducing bacteria. Second, monodentate LMWCA (e.g., acetate and formate) can be used by iron-reducing bacteria as electron donors (e.g., Acidophilum spp.), with ferric iron as the electron acceptor. These processes may, in part, explain the low abundances of secondary Fe(III) hydroxide precipitates below the oxidation front and the high concentrations of Fe(II) observed in the pore waters of some low-sulfide systems. The reduction of Fe(III) and the subsequent increase of iron mobility and potential acidity transfer (Fe(II) oxidation can result in the release of H+ in an oxic environment) should be taken in account in mine waste management strategies.

Einfluß der Gewässerversauerung auf Hyporheos und Bryorheos: Untersuchungen an zwei Waldbächen im Westharz

Im Rahmen der Fallstudie Harz sollte an der Schnittstelle zwischen Grundlagenforschung und angewandter Forschung ein Beitrag zur Klärung der Frage geleistet werden, inwieweit zwei Zuläufe der Sösetalsperre im Westharz versauert bzw. versauerungsgefährdet sind; aus diesem Stausee wird Trinkwasser für mehrere Gemeinden in Norddeutschland gewonnen. Die Belastung des fast vollständig bewaldeten Einzugsgebiets der Sösetalsperre mit luftbürtigen Schadstoffen (Saurer Regen) zählte zu den höchsten in Mitteleuropa. An jeweils drei Untersuchungsstellen der beiden Bäche Alte Riefensbeek (R1 bis R3) und Große Söse (S1 bis S3) wurden zwischen März 1987 und November 1988 Proben aus Moospolstern und dem hyporheischen Interstitial entnommen und physikalisch, chemisch und biologisch untersucht. Erg��nzend wurden Wasserproben zwischen März 1986 und Oktober 1991 sowie vom April 1998 ebenso wie qualitative Fänge von Makroinvertebraten zwischen November 1986 und Juli 1990 sowie vom April 1998 ausgewertet. Die Analyse der tierischen Besiedlung der Moos- und Interstitialproben beschränkte sich auf die taxonomischen Gruppen Turbellaria (Strudelwürmer), Mollusca (Weichtiere), Amphipoda (Flohkrebse), Ephemeroptera (Eintagsfliegen), Plecoptera (Steinfliegen), Heteroptera (Wanzen), Megaloptera (Schlammfliegen), Coleoptera (Käfer), Trichoptera (Köcherfliegen) und Diptera (Zweiflügler). Der Grundsatz, daß normalverteilte und nicht normalverteilte Daten statistisch unterschiedlich behandelt werden müssen, wurde konsequent angewandt. Am Beispiel der Choriotopstruktur wurde gezeigt, daß die Auswahl des Analyseverfahrens das Ergebnis der ökologischen Interpretation multivariater statistischer Auswertung beeinflußt. Die Daten der Korngrößen-Verteilung wurden vergleichend einer univariaten und einer multivariaten statistischen Analyse unterworfen. Mit dem univariaten Verfahren wurden die Gradienten der ökologisch relevanten Korngrößen-Parameter eher erkannt als mit dem multivariaten Verfahren. Die Auswirkungen von Gewässerversauerung sowie anderer Umweltfaktoren (insgesamt 42 Faktoren) auf die Lebensgemeinschaften wurden anhand der Parameter Artenzahl, Besiedlungsdichte, Körpergröße und Biomasse untersucht. Abundanz, Biomasse und Körpergröße sowie die Umweltfaktoren wurden auf einem horizontalen Gradienten, d.h. im Längslauf der Bäche, und auf einem vertikalen Gradienten, d.h. fließende Welle / Bryorheon / Benthon versus Hyporheon, untersucht. Es wurde ein terminologisches System für die Kompartimente in der Fließgewässer-Aue vorgeschlagen, das in sich einheitlich ist. Es wurde ein neuer Moos-Vitalitätsindex für die Moospolster vorgestellt. Es wurden Bestimmungsschlüssel für die Larven der Chloroperlidae (Steinfliegen-Familie) und der Empididae (Tanzfliegen) in den beiden Harzbächen entwickelt. Die untersuchten Bachstrecken waren frei von Abwasserbelastung. An zwei Stellen wurde Wasser für einen Forellenteich ausgeleitet. Abgesehen von zwei meterhohen Abstürzen in der Großen Söse waren wasserbauliche Veränderungen ohne große Bedeutung. Das Abfluß-Regime war insofern nicht mehr natürlich, als beide Bäche in das System der bergbaulichen Bewässerungsgräben des Oberharzes eingebunden sind. Die Söse hatte ein F-nivopluviales Abfluß-Regime, der abflußreichste Doppelmonat war der März / April, die Unregelmäßigkeit des Abfluß-Regimes war sehr hoch, die Vorhersagbarkeit sehr niedrig, die monatlichen Abfluß-Maxima wiesen eine sehr geringe Konstanz auf. Der Zeitraum der biologischen Probenahme wurde von überdurchschnittlich vielen Tagen mit mäßig erhöhten Abflüssen geprägt, sehr große Hochwasser-Wellen fehlten aber. Die Abfluß-Dynamik wurde statistisch beschrieben. Das hydraulische Regime wurde anhand der Meßgrößen Fließgeschwindigkeit, Fließkraft und FROUDE-Zahl dargestellt. Der Zusammenhang zwischen Abfluß und Fließgeschwindigkeit auf der einen Seite und der Korngrößen-Verteilung auf der anderen Seite wurde statistisch untersucht, ebenfalls zwischen dem Abfluß und dem Kohlenstoff- und Stickstoff-Gehalt der Feinstpartikel sowie dem Wasserchemismus. In den Phasen ohne Hochwasser hatte das Hyporheal die Funktion einer Senke für Feinstkörner. Das Bachbett der Alten Riefensbeek war stabiler als das der Großen Söse. Insgesamt gesehen war das hyporheische Sediment in den quellnahen Abschnitten grobkörniger und auf den quellfernen Strecken feinkörniger. Der prozentuale Anteil der Feinstkörner im Hyporheal und Benthal nahm aber im Längslauf der Bäche ab. Dies ist ungewöhnlich, konnte aber nicht plausibel mit geologischen und hydrologischen Meßgrößen erklärt werden. Beide Bäche waren sommerkalt. Der Einfluß der Wassertemperatur auf die Larvalentwicklung wurde beispielhaft an den Taxa Baetis spp. und Leuctra gr. inermis untersucht. Es gab eine Tendenz, daß der Kohlenstoff- und Stickstoff-Gehalt der Feinstpartikel vom Benthal in das Hyporheal anstieg. Dies war ein weiterer Hinweis darauf, daß das Hyporheal die Funktion einer Senke und Vorratskammer für N��hrstoffe hat. Der Zusammenhang zwischen partikulärer und gelöster Kohlenstoff-Fraktion wurde diskutiert. Im Hyporheon war die Nitrifikation nicht stärker als in der fließenden Welle. Es gab Hinweise, daß die sauren pH-Werte in der Großen Söse die Nitrifikation hemmten. Die Valenzen der Moos- und Tier-Taxa bezüglich Fließgeschwindigkeit, pH-Wert, Alkalinität sowie der Gehalte von Sauerstoff, Calcium, Magnesium, Kalium und Natrium wurden zusammengestellt. Das hyporheische Sediment war sehr grob und hatte eine hohe Porosität. Der Austausch zwischen fließender Welle und hyporheischem Wasser konnte deshalb sehr schnell erfolgen, es gab keine intergranulare Sprungschicht, die physikalischen und chemischen Tiefengradienten waren in den meisten Fällen gar nicht ausgeprägt oder nur sehr flach. Die Wassertemperatur des Freiwassers unterschied sich nicht signifikant von derjenigen im hyporheischen Wasser. Es gab -- von wenigen Ausnahmen bei pH-Wert, Leitfähigkeit und Sauerstoffgehalt abgesehen -- keine signifikanten Unterschiede zwischen dem Wasserchemismus der fließenden Welle und dem des Hyporheals. Die physikalischen und chemischen Voraussetzungen für die Refugialfunktion des Hyporheons waren deshalb für versauerungsempfindliche Taxa nicht gegeben. In der Tiefenverteilung der untersuchten Tiergruppen im Hyporheal lag das Maximum der Abundanz bzw. Biomasse häufiger in 10 cm als in 30 cm Tiefe. Daraus läßt sich aber keine allgemeine Gesetzmäßigkeit ableiten. Es wurde durchgehend die Definition angewendet, daß die Gewässerversauerung durch den Verlust an Pufferkapazität charakterisiert ist. Saure Gewässer können, müssen aber nicht versauert sein; versauerte Gewässer können, müssen aber nicht saures Wasser haben. Maßstab für das Pufferungsvermögen eines Gewässers ist nicht der pH-Wert, sondern sind die Alkalinität und andere chemische Versauerungsparameter. Der pH-Wert war auch operativ nicht als Indikator für Gewässerversauerung anwendbar. Die chemische Qualität des Bachwassers der Großen Söse entsprach aufgrund der Versauerung nicht den umweltrechtlichen Vorgaben bezüglich der Parameter pH-Wert, Aluminium, Eisen und Mangan, bzgl. Zink galt dies nur an S1. In der Alten Riefensbeek gen��gte das Hyporheal-Wasser in 30 cm Tiefe an R2 bzgl. des Sauerstoff-Gehalts nicht den umweltrechtlichen Anforderungen. Nur im Freiwasser an R1 gen��gten die Ammonium-Werte den Vorgaben der EG-Fischgewässer-Richtlinie, der Grenzwert wurde an allen anderen Meßstellen und Entnahmetiefen überschritten. Das BSB-Regime in allen Entnahmetiefen an R2, im Freiwasser an R3 und S1, im Hyporheal an R1 sowie in 30 cm Tiefe an R3 gen��gte nicht den Anforderungen der Fischgewässer-Richtlinie. Der Grenzwert für Gesamt-Phosphor wurde an S3 überschritten. In der Großen Söse war der Aluminium-Gehalt so hoch, daß anorganisches und organisches Aluminium unterschieden werden konnten. Besonders hohe Gehalte an toxischem anorganischen Aluminium wurden an Tagen mit Spitzen-Abflüssen und Versauerungsschüben gemessen. Erst die Ermittlung verschiedener chemischer Versauerungsparameter zeigte, daß auch die alkalischen Probestellen R2 und R3 mindestens versauerungsempfindlich waren. Die Messung bzw. Berechnung von chemischen Versauerungsparametern sollte deshalb zum Routineprogramm bei der Untersuchung von Gewässerversauerung gehören. Zu Beginn des Untersuchungsprogramms war angenommen worden, daß die mittleren und unteren Abschnitte der Alten Riefensbeek unversauert sind. Dieser Ansatz des Untersuchungsprogramms, einen unversauerten Referenzbach (Alte Riefensbeek) mit einem versauerten Bach (Große Söse) zu vergleichen, mußte nach der Berechnung von chemischen Versauerungsindikatoren sowie der Analyse der Abundanz- und Biomasse-Werte modifiziert werden. Es gab einen Versauerungsgradienten entlang der Probestellen: R1 (unversauert) R2 und R3 (versauerungsempfindlich bis episodisch leicht versauert) S2 und S3 (dauerhaft versauert) S1 (dauerhaft stark versauert). An S1 war das Hydrogencarbonat-Puffersystem vollständig, an S2 und S3 zeitweise ausgefallen. Die Versauerungslage an R2 und R3 war also schlechter als vorausgesehen. Unterschiede im Versauerungsgrad zwischen den Meßstellen waren nicht so sehr in unterschiedlichen Eintragsraten von versauernden Stoffen aus der Luft begründet, sondern in unterschiedlichen Grundgesteinen mit unterschiedlichem Puffervermögen. Der Anteil der verschiedenen sauren Anionen an der Versauerung wurde untersucht, die chemischen Versauerungsmechanismen wurden mit Hilfe von Ionenbilanzen und verschiedenen Versauerungsquotienten analysiert. Die beiden untersuchten Bäche waren von anthropogener Versauerung betroffen. Dabei spielte die Schwefel-Deposition (Sulfat) eine größere Rolle als die Stickstoff-Deposition (Nitrat). Die Probestelle S1 war immer schon in unbekanntem Maß natürlich sauer. Dieser natürlich saure Zustand wurde von der hinzugekommenen anthropogenen Versauerung bei weitem überragt. Die wenigen gewässerökologischen Daten, die im Wassereinzugsgebiet der Söse vor 1986 gewonnen wurden, deuten darauf hin, daß die Versauerung in den 70er und in der ersten Hälfte der 80er Jahre vom Boden und Gestein in die Bäche durchgeschlagen war. Dieser Versauerungsprozeß begann vermutlich vor 1973 in den Quellen auf dem Acker-Bruchberg und bewegte sich im Laufe der Jahre immer weiter talwärts in Richtung Trinkwasser-Talsperre. Der Mangel an (historischen) freilandökologischen Grundlagendaten war nicht nur im Untersuchungsgebiet, sondern ist allgemein in der Versauerungsforschung ein Problem. Wenn sich das Vorkommen von nah verwandten Arten (weitgehend) ausschließt, kann dies an der Versauerung liegen, z.B. war die Alte Riefensbeek ein Gammarus-Bach, die Große Söse ein Niphargus-Bach; dieses muß aber nicht an der Versauerung liegen, z.B. fehlte Habroleptoides confusa im Hyporheos an R3, Habrophlebia lauta hatte dagegen ihr Abundanz- und Biomasse-Maximum an R3. Zugleich lag das Maximum des prozentualen Anteils von Grobsand an R3, eine mögliche Ursache für diese interspezifische Konkurrenz. Die biologische Indikation von Gewässerversauerung mit Hilfe der Säurezustandsklassen funktionierte nicht in den beiden Harzbächen. Es wurde deshalb ein biologischer Versauerungsindex vorgeschlagen; dieser wurde nicht am pH-Wert kalibriert, sondern an der chemischen Versauerungslage, gekennzeichnet durch die Alkalinität und andere chemische Meßgrößen der Versauerung. Dafür wurden aufgrund der qualitativen und quantitativen Daten die häufigeren Taxa in die vier Klassen deutlich versauerungsempfindlich, mäßig versauerungsempfindlich, mäßig versauerungstolerant und deutlich versauerungstolerant eingeteilt. Es reicht nicht aus, die biologischen Folgen von Gewässerversauerung sowie Veränderungen in der N��hrstoff-Verfügbarkeit und im sonstigen Wasserchemismus nur anhand der Artenzahl oder des Artenspektrums abzuschätzen. Vielmehr müssen quantitative Methoden wie die Ermittlung der Abundanzen angewandt werden, um anthropogene und natürliche Störungen des Ökosystems zu erfassen. Es wurde eine Strategie für die behördliche Gewässerg��teüberwachung von Bachoberläufen vorgeschlagen, die flächendeckend die Versauerungsgefährdung erfassen kann. Die Auswirkungen der zeitlichen Dynamik des Versauerungschemismus wurden am Beispiel des versauerungsempfindlichen Taxons Baetis spp. (Eintagsfliegen) dargestellt. An S2 und S3 kam es zu starken Versauerungsschüben. Baetis konnte sich nicht ganzjährig halten, sondern nur in versauerungsarmen Phasen im Sommer und im Herbst; es gab einen Besiedlungskreislauf aus Ausrottungs- und Wiederbesiedlungsphasen. Die temporäre Population von Baetis an S2 und S3 bestand nur aus ersten Larvenstadien. Die Probestellen wurden auf horizontalen Gradienten der Umweltfaktoren angeordnet. Bei einigen Parametern gab es keinen Gradienten (z.B. Sauerstoff-Gehalt), bei anderen Parametern waren die Meßstellen auf sehr flachen Gradienten angeordnet (z.B. C:N-Quotient der Feinstkörner), bei den restlichen Meßgrößen waren die Gradienten sehr deutlich (z.B. Alkalinität). Bei den Längsgradienten von Abundanz und Biomasse waren alle Möglichkeiten vertreten: Zunahme (z.B. Leuctra pseudosignifera), Abnahme (z.B. Gammarus pulex), Maximum an der mittleren Probestelle (z.B. Leuctra pseudocingulata) und kein signifikanter Trend (z.B. Nemoura spp.). Abundanz und Biomasse zahlreicher taxonomischer Einheiten hatten ihr Maximum im Längslauf an den quelln��chsten Probestellen R1 und S1, z.B. Protonemura spp. und Plectrocnemia spp. Die Lebensgemeinschaften an R1 und S1 waren allerdings völlig unterschiedlich zusammengesetzt. Die häufig vertretene Annahme, versauerte Gewässer seien biologisch tot, ist falsch. Unter Anwendung des 3. biozönotischen Grundprinzips wurde das Maximum von Abundanz und Biomasse in den quellnahen Abschnitten mit dem eustatistischen (stabilen) Regime von Wassertemperatur, Abfluß und Protonen-Gehalt, in der Alten Riefensbeek auch von Alkalinität und ALMER-Relation erklärt. Aufgrund der natürlichen und anthropogenen Störungen war im Längslauf der untersuchten Bäche keine natürliche biozönotische Gliederung des Artenbestands erkennbar. Die Korrelationsberechnungen zwischen den Umweltfaktoren und der Taxazahl ergaben, daß in erster Linie versauerungsrelevante Parameter -- Gehalte saurer Anionen, basischer Kationen und von Metallen, Alkalinität usw. -- die höchsten Korrelationskoeffizienten mit der Taxa-Zahl hatten; unter den natürlichen Meßgrößen zählten nur die Gehalte von DOC und TIC sowie der Anteil der Sande zu der Gruppe mit den höchsten Korrelationskoeffizienten. Die Korrelationsberechnungen zwischen den Umweltfaktoren und den Abundanzen ergab dagegen, daß die quantitative Zusammensetzung der Lebensgemeinschaft nicht nur durch die anthropogene Gewässerversauerung, sondern mindestens genauso durch einige natürliche Meßgrößen beeinflußt wurde. Es gab in den Harzbächen keinen ökologischen Superfaktor, der die quantitative Zusammensetzung der Lebensgemeinschaft überwiegend bestimmte. Auch die Meßgrößen der anthropogenen Gewässerversauerung waren nicht solch ein Superfaktor. Einen ähnlich hohen Einfluß auf die quantitative Zusammensetzung der Lebensgemeinschaft hatten die geologisch bestimmten Umweltfaktoren Leitfähigkeit und TIC-Gehalt, der von der Landnutzung bestimmte DOC-Gehalt sowie der Chlorid-Gehalt, der geologisch, möglicherweise aber auch durch den Eintrag von Straßensalz bestimmt wird. Die Mischung von anthropogenen und natürlichen Faktoren wurde in einem Modell der Wirkung von abiotischen Faktoren auf Bryorheos und Hyporheos dargestellt. Als Beispiel für die zeitliche Nutzung ökologischer Nischen wurde die Verteilung der Larven und Adulten der Dryopidae (Hakenkäfer) im Hyporheos und Bryorheos untersucht. Die Larven wurden vorzugsweise im Hyporheon, die Adulten im Bryorheon angetroffen. Die untersuchten Taxa wurden in die Varianten bryorheobiont, bryorheophil, bryorheotolerant, bryorheoxen und bryorheophob bzw. hyporheobiont, hyporheophil, hyporheotolerant, hyporheoxen und hyporheophob eingeteilt, um ihre räumliche Nutzung ökologischer Nischen zu beschreiben. Die g��ngige Lehrmeinung, daß das Hyporheon die Kinderstube benthaler Makroinvertebraten ist, konnte für zahlreiche Taxa bestätigt werden (z.B. Habrophlebia lauta). Für die bryorheophilen Taxa (z.B. Gammarus pulex und Baetis spp.) trifft diese Lehrmeinung in den beiden Harzbächen nicht zu. Vielmehr übernimmt das Bryorheon die Funktion einer Kinderstube. Die Larven von Plectrocnemia conspersa / geniculata sowie von Baetis spp. und Amphinemura spp. / Protonemura spp. neben Gammarus pulex zeigten eine Habitatbindung, die erstgenannte Gattung an das Hyporheal, die letztgenannten 3 Taxa an untergetauchte Moospolster (Bryorheal). Die Idee von der Funktion des Hyporheals als Kinderstube der Larven und Jungtiere, als Schutzraum gegen die Verdriftung durch Strömung und vor Fraßdruck durch Räuber sowie als Ort hohen Nahrungsangebots mußte für die letztgenannten 3 Taxa abgelehnt werden. Für sie übernahm das Bryorheal diese Aufgaben. Zwar waren die beiden Bäche oligotroph und die Nahrungsqualität der Feinstkörner im Hyporheal war niedrig. Die Abundanz- und Biomasse-Werte im Bryorheos und Hyporheos gehörten aber zu den weltweit höchsten. Es wurde das Paradoxon diskutiert, daß im Hyporheon der beiden Bäche Diatomeen-Rasen gefunden wurden, obwohl das Hyporheon lichtlos sein soll. Das Hyporheon wurde als ein Ökoton zwischen Benthon / Rheon und Stygon angesehen. Es wurden vier Haupttypen des Hyporheons beschrieben. Wegen des sehr unterschiedlichen Charakters des Hyporheons in verschiedenen Fließgewässern gibt es keinen einheitlichen Satz von abiotischen und biotischen Faktoren, mit denen das Hyporheon vom Benthon und Stygon abgegrenzt werden kann. In den beiden Harzbächen ähnelte das Hyporheon mehr dem Benthon als dem Stygon. Es konnte nicht anhand der chemischen Meßgrößen vom Benthon abgegrenzt werden, sondern anhand der physikalischen Meßgrößen Trübung und der Anteile von Feinsand und Schluffe/Tone sowie anhand der biologischen Parameter Summen-Abundanz und Summen-Biomasse. Aus der Typologie des Hyporheons folgt, daß ein bestimmtes Hyporheon nicht alle in der Literatur beschriebenen Funktionen innerhalb der Fließgewässer-Aue übernehmen kann. Es wurde ein Schema entwickelt, mit dem sich die optimale Liste der Parameter für die Untersuchung eines bestimmten Hyporheons auswählen läßt. Der Tendenz in der Fließgewässer-Ökologie, immer neue Konzepte zu entwickeln, die allgemeingültig sein sollen, wurde das Konzept vom individuellen Charakter von Fließgewässer-Ökosystemen entgegengestellt.

The effects of seed mix and management on the abundance of desirable and pernicious unsown species in arable buffer strip communities

Buffer strips are refuges for a variety of plants providing resources, such as pollen, nectar and seeds, for higher trophic levels, including invertebrates, mammals and birds. Margins can also harbour plant species that are potentially injurious to the adjacent arable crop (undesirable species). Sowing perennial species in non-cropped buffer strips can reduce weed incidence, but limits the abundance of annuals with the potential to support wider biodiversity (desirable species). We investigated the responses of unsown plant species present in buffer strips established with three different seed mixes managed annually with three contrasting management regimes (cutting, sward scarification and selective graminicide). Sward scarification had the strongest influence on the unsown desirable (e.g. Sonchus spp.) and unsown pernicious (e.g. Elytrigia repens) species, and was generally associated with higher cover values of these species. However, abundances of several desirable weed species, in particular Poa annua, were not promoted by scarification. The treatments of cutting and graminicide tended to have negative impacts on the unsown species, except for Cirsium vulgare, which increased with graminicide application. Differences in unsown species cover between seed mixes were minimal, although the grass-only mix was more susceptible to establishment by C. vulgare and Galium aparine than the two grass and forb mixes. Annual scarification can enable desirable annuals and sown perennials to co-exist, however, this practice can also promote pernicious species, and so is unlikely to be widely adopted as a management tool in its current form.

Biodiversity of human faecal bacteria isolated from phytic acid enriched chemostat fermenters

Background: Myo-inositol hexaphosphate (IP6) or phytic acid is found mostly in cereals and legumes and is thought to possess anti-carcinogenic properties. Aim: To isolate and identify faecal bacteria capable of phytic acid metabolism and to assess the effectiveness of prebiotics (dietary oligosaccharides, metabolised by selective colonic bacteria) in preserving the integrity of phytic acid. Methods: Faecal samples from three volunteers were used in continuous culture experiments under varying conditions of pH, substrate concentration and dilution rates, seventy three different isolates cultured at steady state were then screened for phytic acid metabolism and identified through partial sequencing of their 16S rRNA genes (16S ribosomal ribonucleic acid). Utilisation of phytic acid was also assessed in a continuous culture system enriched with prebiotic fructooligosaccharides (FOS). Results: Bacteroides spp., Clostridium spp. and facultatively anaerobic bacteria generally appeared to maintain viable counts in the presence of phytic acid. Bifidobacterium spp. and Lactobacillus spp. appeared less able to maintain viable counts in the presence of phytic acid. These results were confirmed by an increase in viable counts of Bacteroides spp., Clostridium spp. and a decrease in viable counts of Bifidobacterium spp. and Lactobacillus spp. once phytic acid was introduced to a FOS enriched continuous culture. Conclusions: The phytate metabolising biodiversity from the human large intestine does not appear to encompass major bacterial genera associated with beneficial or benign health effects (e.g. Lactobacillus spp. and Bifidobacterium spp).

Microbiological quality of organic and conventional vegetables sold in Brazil

While searching for healthier diets, people became more attentive to organic produce. Yet, organic foods may be more susceptible to microbiological contamination because of the use of organic fertilizers, a possible source of pathogenic bacteria. In this study, 130 samples of different organic and conventional vegetable varieties sold in Brazil were analyzed for mesophilic aerobic bacteria, yeasts and molds, total coliforms, Escherichia coli and Salmonella spp. Most of the mesophilic aerobic bacteria counts in organic and conventional vegetables ranged from 6 to 7 log10 CFU/g; most of the yeasts and molds counts ranged from 5 to 6 log10 CFU/g and most of the total coliforms counts ranged from 4 to 5 log10 CFU/g. E. coli was found in 41.5% of the organic and 40.0% of the conventional vegetables, and most samples had counts ranging from 1 to 2 log10 CFU/g. Salmonella spp. was not found in any sample. Comparative analyses of the microbial counts of organic and conventional vegetables showed that some organic varieties have greater counts. However, the global results show that this is not a trend. These results indicate the need of good farming practices, and proper sanitization before consumption, to ensure food quality and safety. © 2012 Elsevier Ltd.

Qualidade higiênico-sanitária de hortaliças produzidas pelos sistemas de cultivo org��nico e convencional, comercializadas na cidade de Araraquara-SP

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de N��vel Superior (CAPES)

Transposable elements: structure and dynamic of the autonomous retrotransposon R2 in Arthropoda with non-canonical reproduction

Eukaryotic ribosomal DNA constitutes a multi gene family organized in a cluster called nucleolar organizer region (NOR); this region is composed usually by hundreds to thousands of tandemly repeated units. Ribosomal genes, being repeated sequences, evolve following the typical pattern of concerted evolution. The autonomous retroelement R2 inserts in the ribosomal gene 28S, leading to defective 28S rDNA genes. R2 element, being a retrotransposon, performs its activity in the genome multiplying its copy number through a “copy and paste” mechanism called target primed reverse transcription. It consists in the retrotranscription of the element’s mRNA into DNA, then the DNA is integrated in the target site. Since the retrotranscription can be interrupted, but the integration will be carried out anyway, truncated copies of the element will also be present in the genome. The study of these truncated variants is a tool to examine the activity of the element. R2 phylogeny appears, in general, not consistent with that of its hosts, except some cases (e.g. Drosophila spp. and Reticulitermes spp.); moreover R2 is absent in some species (Fugu rubripes, human, mouse, etc.), while other species have more R2 lineages in their genome (the turtle Mauremys reevesii, the Japanese beetle Popilia japonica, etc). R2 elements here presented are isolated in 4 species of notostracan branchiopods and in two species of stick insects, whose reproductive strategies range from strict gonochorism to unisexuality. From sequencing data emerges that in Triops cancriformis (Spanish gonochoric population), in Lepidurus arcticus (two putatively unisexual populations from Iceland) and in Bacillus rossius (gonochoric population from Capalbio) the R2 elements are complete and encode functional proteins, reflecting the general features of this family of transposable elements. On the other hand, R2 from Italian and Austrian populations of T. cancriformis (respectively unisexual and hermaphroditic), Lepidurus lubbocki (two elements within the same Italian population, gonochoric but with unfunctional males) and Bacillus grandii grandii (gonochoric population from Ponte Manghisi) have sequences that encode incomplete or non-functional proteins in which it is possible to recognize only part of the characteristic domains. In Lepidurus couesii (Italian gonochoric populations) different elements were found as in L. lubbocki, and the sequencing is still in progress. Two hypothesis are given to explain the inconsistency of R2/host phylogeny: vertical inheritance of the element followed by extinction/diversification or horizontal transmission. My data support previous study that state the vertical transmission as the most likely explanation; nevertheless horizontal transfer events can���t be excluded. I also studied the element’s activity in Spanish populations of T. cancriformis, in L. lubbocki, in L. arcticus and in gonochoric and parthenogenetic populations of B. rossius. In gonochoric populations of T. cancriformis and B. rossius I found that each individual has its own private set of truncated variants. The situation is the opposite for the remaining hermaphroditic/parthenogenetic species and populations, all individuals sharing – in the so far analyzed samples - the majority of variants. This situation is very interesting, because it isn���t concordant with the Muller’s ratchet theory that hypothesizes the parthenogenetic populations being either devoided of transposable elements or TEs overloaded. My data suggest a possible epigenetic mechanism that can block the retrotransposon activity, and in this way deleterious mutations don���t accumulate.

Benthic foraminifera in Neogene laminated diatom ooze of ODP Hole 138-844C

Several widely correlatable intervals of laminated Thalassiothrix diatom mat deposits occur in Neogene sediments recovered from the eastern equatorial Pacific Ocean. The presence of laminated sediments in extensive areas of the deep open ocean floor raises fundamental questions concerning the cause of preservation of the laminations and the nature of the benthic environment during episodes of mat deposition. Traditional explanations for the preservation of laminations have centered on restriction of dissolved oxygen. Studies of benthic foraminifers through the laminated intervals show no evidence for an increase in absolute or relative abundance of species characteristic of a low oxygen environment, but rather a decrease in relative abundance of infaunal forms attesting to the impenetrability of the diatom meshwork formed by the interlocking Thalassiothrix frustules. These results support evidence from coring of the high tensile strength of the Thalassiothrix laminations suggesting that the diatom meshwork was of sufficient tensile strength and impenetrability to suppress infaunal benthic activity. Comparison of the relative abundances of foraminifers in the enclosing ôbackgroundö sediment of foraminifer nannofossil ooze and the laminated diatom oozes shows that some epifaunal species (e.g., Cibicides spp.) increase in relative abundance within the laminated sediment, whereas others (e.g., Epistominella exigua) show a marked decrease in relative abundance. Other species show more complex changes in abundance related to the occurrence of the laminated sediments, which may indicate a combination of controls that include the physical nature of the substrate and the amount of organic flux.

Siliceous microfossils in middle Eocene sediments of ODP Holes 120-748B and 120-749B

The Middle Eocene Climatic Optimum (MECO) is a major transient warming event that occurred at ~ 40 Ma and reversed a long-term cooling trend through the early and middle Eocene. We report the results of a high-resolution, quantitative study of siliceous microfossils at Ocean Drilling Program Sites 748 and 749 (Southern Kerguelen Plateau, Southern Ocean, ~ 58°S) across a ~ 1.4 myr interval spanning the MECO event. At both sites, a significant increase in biosiliceous sedimentation is associated with the MECO event. Rich siliceous planktonic microfossil assemblages in this interval are unusual in that they are dominated by ebridians, with radiolarians as a secondary major component. Silicoflagellates and diatoms comprise only a minor fraction of the assemblage, in contrast to siliceous microfossil assemblages that characterize modern Southern Ocean sediments. Based on our new siliceous microfossil records, we interpret two ~ 300 kyr periods of elevated nutrient availability in Southern Ocean surface waters which span the peak warming interval of the MECO and the post-MECO cooling interval. A diverse assemblage of large silicoflagellates belonging to the Dictyocha grandis plexus is linked to the rapid rise in sea-surface temperatures immediately prior to peak warmth, and a pronounced turnover is observed in both ebridian and silicoflagellate assemblages at the onset of peak warming. The interval of peak warmth is also characterized by high abundance of cosmopolitan ebridians (e.g., Ammodochium spp.) and silicoflagellates (e.g., Naviculopsis spp.), and increased abundance of tropical and subtropical diatom genera (e.g., Asterolampra and Azpeitia). These observations confirm the relative pattern of temperature change interpreted from geochemical proxy data at multiple Southern Ocean sites. Furthermore, rapid assemblage changes in both autotrophic and heterotrophic siliceous microfossil groups indicate a reorganization of Southern Ocean plankton communities in response to greenhouse warming during the MECO event.

Benthic foraminiferal accumulation rates of the late Pliocene-Pleistocene in the northern Indian Ocean

During the late Pliocene-middle Pleistocene, 63 species of elongate, bathyal-upper abyssal benthic foraminifera (Extinction Group = Stilostomellidae, Pleurostomellidae, some Nodosariidae) declined in abundance and finally disappeared in the northern Indian Ocean (ODP Sites 722, 758), as part of the global extinction of at least 88 related species at this time. The detailed record of withdrawal of these species differs by depth and geography in the Indian Ocean. In northwest Indian Ocean Site 722 (2045 m), the Extinction Group of 54 species comprised 2-15% of the benthic foraminiferal fauna in the earliest Pleistocene, but declined dramatically during the onset of the mid-Pleistocene Transition (MPT) at 1.2-1.1 Ma, with all but three species disappearing by the end of the MPT (~0.6 Ma). In northeast Indian Ocean Site 758 (2925 m), the Extinction Group of 44 species comprised 1-5% of the benthic foraminiferal fauna at ~3.3-2.6 Ma, but declined in abundance and diversity in three steps, at ~2.5, 1.7, and 1.2 Ma, with all but one species disappearing by the end of the MPT. At both sites there are strong positive correlations between the accumulation rate of the Extinction Group and proxies indicating low-oxygen conditions with a high organic carbon input. In both sites, there was a pulsed decline in Extinction Group abundance and species richness, especially in glacial periods, with some partial recoveries in interglacials. We infer that the glacial declines at the deeper Site 758 were a result of increased production of colder, well-ventilated Antarctic Bottom Water (AABW), particularly in the late Pliocene and during the MPT. The Extinction Group at shallower water depths (Site 722) were not impacted by the deeper water mass changes until the onset of the MPT, when cold, well-ventilated Glacial North Atlantic Intermediate Water (GNAIW) production increased and may have spread into the Indian Ocean. Increased chemical ventilation at various water depths since late Pliocene, particularly in glacial periods, possibly in association with decreased or more fluctuating organic carbon flux, might be responsible for the pulsed global decline and extinction of this rather specialised group of benthic foraminifera.

Surface diatom community composition and species-specific contribution to carbon biomass, live and empty cell abundances over the Kerguelen region in the Southern Ocean (KEOPS 2 program)

In the naturally iron-fertilized surface waters of the northern Kerguelen Plateau region, the early spring diatom community composition and contribution to plankton carbon biomass were investigated and compared with the High Nutrient Low Chlorophyll (HNLC) surrounding waters (October-November 2011, KEOPS 2). The large iron-induced blooms were dominated by small diatom species belonging to the genera Chaetoceros (Hyalochaete) and Thalassiosira, which rapidly responded to the onset of favorable light-conditions in the meander of the Polar Front. In comparison, the iron-limited HNLC area was typically characterized by autotrophic nanoeukaryote-dominated communities and by larger and more heavily silicified diatom species (e.g. Fragilariopsis spp.). Our results support the hypothesis that diatoms are valuable vectors of carbon export to depth in naturally iron-fertilized systems of the Southern Ocean. Comparison with the diatom assemblage composition of a sediment trap deployed in the iron-fertilized area suggests that the dominant Chaetoceros (Hyalochaete) cells were less efficiently exported than the less abundant yet heavily silicified cells of Thalassionema nitzschioides and Fragilariopsis kerguelensis. Our observations emphasize the strong influence of species-specific diatom cell properties combined with trophic interactions on matter export efficiency, and illustrate the tight link between the specific composition of phytoplankton communities and the biogeochemical properties characterizing the study area.

Paleoclimate investiations on sediment core PG1984 from Lake Sysy-Kyuele, northern Siberia

In northeastern Siberia, Russia, a 1.2 m sediment core was retrieved and radiocarbon dated from a small and shallow lake located at the western side of the lower Lena River (N 69°24', E 123°50', 81 m a.s.l.). The objective of this paper is to reconstruct the palaeoenvironmental variability and to infer major palaeoclimate trends that have occurred since ~ 13.3 cal. kyrs BP. We analysed the diatom assemblages, sedimentology (grain size, total organic carbon (TOC), total nitrogen (TN)), and the elemental and mineralogical composition using X-ray fluorescence (XRF) and X-ray diffractometry (XRD) of the sediment core. Our results show parallel changes in the diatom species composition and sediment characteristics. Enhanced minerogenic sediment input and the occurrence of pyrite is indicative of a cold period between ~ 12.7-11.6 cal. kyrs BP. The diatom data enable a qualitative inference about the local ecological conditions to be made, and reveal an oligotrophic lake system with alkaline and cold conditions during the earliest Holocene. Moderately warmer climates are inferred for the period from ~ 9.1 to 5.7 cal. kyrs BP. The major shift in the diatom assemblage, from dominance of small benthic fragilarioid taxa to a more complex diatom flora with an influx of several achnanthoid and naviculoid diatom species, occurred after a transitional period of about 1400 years (7.1 to 5.7 cal. kyrs BP) at ~ 5.7 cal. kyrs BP, indicating a circumneutral and warmer hydrological regime during the Holocene thermal maximum (HTM). Diatom valve concentrations declined starting ~ 2.8 cal. kyrs BP, but have been rising again since less than or equalt to 600 cal. years BP. This has occurred in parallel to the increased presence of acidophilous diatom taxa (e.g. Eunotia spp.) and decreased presence of small benthic fragilarioid species in the most recent sediments, which is interpreted as the result of neoglacial cooling and subsequent recent climate warming. Our findings are compared to other lake-inferred climate reconstructions along the Lena River. We conclude that the timing and spatial variability of the HTM in the lower Lena River area reveal a temporal delay from north to south.

Towards balanced exploitation and management of the fishery resources of Uganda

A casual study of the hydrological map of Uganda would convince every serious fisherman and fisheater that he is most favoured to be in Uganda. The extent and distribution of the country's aquatic system plus the rich variety of fish species there is promises a fishery potential of considerable magnitude: The open waterways comprised by the Uganda portions of Lakes Victoria, Albert and Edward; and Lakes Kyoga, George plus minor lakes Wamala, Kijanebarora, mutanda, etc. occupy about 15% of the total surface area (91,000 m2; Depart. Land Survey, 1962). Most of the nation's fish supplies are currontly from this source. 1.2. A rich network of permanent and seasonal rivers and streams filling and/or emptying various water systems covers most of Uganda. This aquatic network is associated with a fish fauna whose immense significance as a source of protein is perhaps better appreciated by the local subsistance fisherman and consumer than by the fisheries scientist and manager in this country. Many species of this fish fauna have strong affinities with the open water systems while some are typically riverine. 1.3. Then there are wetlands composed mainly of expanses of swamp, but including some areas of bog. These cover about 2% of the country. While the variety of fish fauna found here is limited by the rather hostile nature of the environment (comparatively de-oxygenated under a canopy of dense stands of emergont vegetation) several specialised fishes e.g. Clarias spp. and Protpterus aethiopicus (Kamongo) occur here. Availability of permanent and seasonal sources of water, well distributed throughout most areas of Uganda, opens up immense potential for a variety of aquaculture practices. However, while active exploitation of much of these fishery resources is currently underway, important questions regarding the magnitudes of the various resource potentials and dynamics, and about suitable levels and modes of exploitation, are yet unanswered. These gaps in knowledge go about the fishery resources of Uganda would hinder formulation of adequate development and management schemes. This short paper examines some of the above problems and suggests some approaches towards balanced oxploitation and management of the fisheries of Uganda.

Live−dead comparison of benthic foraminiferal faunas from the Rhône prodelta (Gulf of Lions, NW Mediterranean): Development of a proxy for palaeoenvironmental reconstructions

Dead benthic foraminiferal faunas (> 150 μm) from the Rhône prodelta (Gulf of Lions, NW Mediterranean) were analysed at 41 stations (15–100 m water depth) sampled in June 2005 and September 2006, and compared to the living faunas investigated during previous studies at the same stations. The comparison between dead and living assemblages enhances the understanding of taphonomic processes that may modify the composition of the dead faunas in this area. We observed a loss of individuals from living to dead assemblages of species characterised by a fairly fragile test and therefore more prone to fragmentation or dissolution (e.g., Bolivina alata, Quinqueloculina tenuicollis). Allochthonous dead and/or live specimens may be transported to some parts of the prodelta, particularly the shallowest sites where hydrodynamic processes (i.e., river flood, storm swells, longshore currents) are more intense. These specimens may originate from relict deltaic structures (e.g., Elphidium spp. from the lobe of Bras de Fer) or from surrounding areas (e.g., Ammonia beccarii forma beccarii from the river). Opportunistic species (e.g., Bulimina marginata, Cassidulina carinata) characterised by high reproductive rates have much higher relative abundances in the dead than in the living fauna. Cluster analyses based on dead foraminiferal assemblages divide our study area into four main thanatofacies directly related to distinct local environmental conditions prevailing in the prodelta. Close to the river mouth, Ammonia beccarii forma beccarii and Ammonia tepida are found in sediments subject to a high riverine influence (i.e., bottom currents, high organic and inorganic material input of continental origin). Elphidium species are abundant in the silty-sandy relict deltaic lobe west of the river mouth which is characterised by strong longshore currents that disturb the benthic environment. Nonion fabum, Rectuvigerina phlegeri and Valvulineria bradyana are found along the coast west of the Rhône River mouth, in the area defined as the “river plume” thanatofacies. In the more stable and deeper prodeltaic area, species known to feed on fresh phytodetritus (e.g., Bulimina aculeata/marginata, C. carinata, Hyalinea balthica) dominate the faunas. Since only minor variations in species relative abundances and spatial distributional patterns are observed between the living and the dead faunas, we consider that our thanatofacies have not been influenced by substantial transport of dead tests. This suggests that fossil benthic foraminifera can provide a reliable tool for investigating the development of the palaeo-Rhône prodelta