Propagating speed waves in flocks: a mathematical model

An efficient collective response to external perturbations is one of the most striking abilities of a biological system. One of the crucial aspect of this phenomenon is given by the information transfer, and resulting propagation of signals, within the group. In this respect the existence of density waves that propagate linearly on a flock of birds is well known. However, most aspects of this phenomenon are still not fully captured by theoretical models. In this work we present a model for the propagation of speed fluctuations inside a flock, which is able to reproduce the observed density waves. We study the full solution of the model in d=1, and we find a line in the parameter space along which the system relaxes as fast as possible without oscillating, resembling a generalized critical damping condition. By analyzing the parameters plane we show that this "critical damping" line indeed represents an attractor for a steepest descent dynamics of the return time of the system. Finally we propose a method to test the validity of the model through future experiments.Instituto de Física de Líquidos y Sistemas Biológico

Propagating speed waves in flocks: A mathematical model

An efficient collective response to external perturbations is one of the most striking abilities of a biological system. One of the crucial aspect of this phenomenon is given by the information transfer, and resulting propagation of signals, within the group. In this respect the existence of density waves that propagate linearly on a flock of birds is well known. However, most aspects of this phenomenon are still not fully captured by theoretical models. In this work we present a model for the propagation of speed fluctuations inside a flock, which is able to reproduce the observed density waves. We study the full solution of the model in d=1, and we find a line in the parameter space along which the system relaxes as fast as possible without oscillating, resembling a generalized critical damping condition. By analyzing the parameters plane we show that this "critical damping" line indeed represents an attractor for a steepest descent dynamics of the return time of the system. Finally we propose a method to test the validity of the model through future experiments.Fil: Cavagnaro, Romina Andrea. Consiglio Nazionale delle Ricerche; ItaliaFil: Conti, Daniele. Università degli studi di Roma "La Sapienza; ItaliaFil: Giardina, Irene. Università degli studi di Roma "La Sapienza; ; ItaliaFil: Grigera, Tomas Sebastian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física de Líquidos y Sistemas Biológicos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física de Líquidos y Sistemas Biológicos; Argentin

Certainties and uncertainties affecting the postdoctoral phase of the scientific career in Argentina

En la etapa posdoctoral enfrentamos una serie de desafíos e interrogantes que determinan nuestra formación y consolidación como jóvenes investigadores. Desde nuestra perspectiva, y en base a la orientación de un grupo de investigadores formados, pudimos identificar algunas reflexiones y herramientas que pueden ayudarnos a obtener buenos antecedentes académicos. La trasmisión de la producción propia al resto de la comunidad científica a través de publicaciones ocupa un lugar central. La preparación de una publicación no termina con la redacción del manuscrito. Es fundamental una adecuada elección de la revista, realizar una buena presentación del trabajo respetando el formato requerido, presentar una carta al editor que destaque el desarrollo conceptual y la originalidad de nuestro trabajo y su alcance a la audiencia que deseamos captar. No obstante, identificamos también la necesidad de hallar un balance entre la producción científica y la jerarquización de otras tareas, tales como la formación de recursos humanos, la docencia y el pedido de financiamiento, entre otras. La claridad en los requisitos necesarios para ingresar en la carrera científica del CONICET, la estabilidad de los recursos para investigar y la búsqueda de ideas relevantes para ir consolidando una línea de trabajo son otros aspectos claves en la etapa posdoctoral. Quedan varias preguntas e inquietudes por resolver. Con este artículo pretendemos abrir el debate a investigadores formados y en formación para encontrar alternativas más eficientes para el desarrollo de la carrera científica.In the postdoctoral stage several challenges and questions define our development and consolidation as researchers. Based on the guidance of trained researchers, we identified various certainties and uncertainties during this phase. We also highlight several tools to achieve a good academic performance and obtain a position as researchers of the Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET). The main certainty was that publishing is a 'must': it is essential to transmit the knowledge to the community and it is the most valued aspect by the CONICET. However, a publication involves much more than writing a manuscript. Detecting the conceptual contribution and the originality of our work is fundamental. One of the uncertainties identified was producing several high-impact publications, while performing other activities (e.g., human resources training, teaching, grant applications and stays abroad) during the seven years that fellowships usually last (five for Ph.D. and two for postdoctoral fellowships). Other uncertainties are the constantly changing rules and the increasing requisites to meet CONICET conditions for researchers. Besides, the scarce stability of resources to research and the need to develop original ideas are particularly uncertain at this stage. Those wanting to develop a scientific career in Argentina must outline a strategy. We propose ‘successful’ postdoctoral fellows’ profiles to find pathways towards a permanent position at the CONICET scientific career, with good development prospects. As a way to open a fruitful debate, your survey feedback will be highly valued. Said survey is available at (goo.gl/forms/k185nQG8ABxjL4bo2, until March 31st, 2019), addressed to doctoral students, postdoctoral fellows and researchers with permanent positions. This will allow opening the range of profiles and opinions. This debate may be a guide for those young researchers willing to perform successfully as Scientists within our country.Fil: Reyes, María Fernanda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; ArgentinaFil: Piazza, María Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; ArgentinaFil: Telesnicki, Marta Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; ArgentinaFil: D'acunto, Luciana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; ArgentinaFil: Di Bella, Carla Estefania. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; ArgentinaFil: Spirito, María Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; ArgentinaFil: Garcia Parisi, Pablo Adrian. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Departamento de Producción Animal. Cátedra de Forrajicultura; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; ArgentinaFil: de Paepe, Josefina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Departamento de Ingeniería Agrícola y Uso de la Tierra. Cátedra de Fertilidad y Fertilizantes; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Cavagnaro, Romina Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Departamento de Recursos Naturales y Ambiente. Cátedra de Botánica Agrícola; Argentin

Screening of biomass production of cultivated forage grasses in response to mycorrhizal symbiosis under nutritional deficit conditions

Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) colonize the root systems of most natural grassland species and usually increase plant growth by enhancing nutrients provision. This effect on growth responses of cultivated forage grasses is scarcely known, particularly under nutritional deficit conditions. We examined total biomass production, aboveground and belowground biomass and tillering of three temperate and three tropical cultivated forage grasses. Seedlings of each species were inoculated with a mixture of mycorrhizal fungi and later grown for 5 months under nutritional deficit conditions. The mycorrhizal symbiosis promoted aboveground and belowground biomass production in five out of six grass species. Grass species differed in their mycorrhizal responsiveness: tropical grasses (Panicum coloratum cv. Klein = Brachiaria brizantha cv. Marandú > Paspalum dilatatum cv. Primo) responded better than temperate (Festuca arundinacea cv. Royal > Agropyron elongatum cv. Hulk), while the temperate Dactylis glomerata cv. Porto did not respond to AMF inoculation. In four of the species, the changes observed in aboveground biomass were explained by the total number of tillers, while, in P. dilatatum, changes were accounted for by the individual weight of mature tillers. On the whole, the screening of cultivated forage grasses revealed that tropical grasses were highly responsive to mycorrhizae, in contrast to a lower effect on the growth of temperate grasses.Fil: Cavagnaro, Romina Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomia; ArgentinaFil: Oyarzabal, Mariano. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Departamento de Métodos Cuantitativos y Sistemas de Información; ArgentinaFil: Oesterheld, Martin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomia. Departamento de Recursos Naturales y Ambiente. Catedra de Ecologia; ArgentinaFil: Grimoldi, Agustin Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Departamento de Produccion Animal. Cátedra de Forrajicultura; Argentin

Species-specific trade-offs between regrowth and mycorrhizas in the face of defoliation and phosphorus addition

Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) enhance nutrient provision in exchange for carbon. However, a shift from nutrient to carbon limitation, induced by repeated or intense defoliation, can represent a trade-off between plant regrowth and the maintenance of mycorrhiza. The combined effects of AMF, phosphorus and defoliation on growth of Agropyron elongatum (C3 grass, low mycorrhizal responsiveness) and Brachiaria brizantha (C4 grass, high mycorrhizal responsiveness) were explored. Each species was subjected to a manipulative experiment with AMF inoculation (non-inoculated, inoculated), soluble P supply (low, high) and defoliation (non-defoliated, 60% defoliated). In A. elongatum, at low P supply, mycorrhizal plants showed increased growth rates following defoliation without substantial changes in AMF colonization. At high P supply instead, we found a clear trade-off between regrowth and the maintenance of mycorrhiza evidenced by growth depression (biomass and tillers) and lower AMF activity (reduction of arbuscules). In contrast, in B. brizantha, defoliation effects on plant regrowth were independent from AMF at any P supply (no trade-off). This indicates that cost-benefit relationship in defoliated plants is highly context-dependent and may vary with mycorrhizal responsiveness of species. This variation of responses can play a decisive role on plant recovery in pastures and natural grasslands subjected to herbivory.Fil: Cavagnaro, Romina Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; ArgentinaFil: Oyarzabal, Mariano. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; ArgentinaFil: Oesterheld, Martin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; ArgentinaFil: Grimoldi, Agustin Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; Argentin

Under pressure from above: Overgrazing decreases mycorrhizal colonization of both preferred and unpreferred grasses in the Patagonian steppe

Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) are related to plant community dynamics and ecosystem functioning. Overgrazing can negatively affect plant performance, and consequently unbalance the association with AMF. We studied the grazing effect on AMF colonization for preferred (Bromus pictus and Poa ligularis) and unpreferred grasses (Pappostipa speciosa and Pappostipa humilis) by sheep in the Patagonian steppe. For each species, AMF colonization in ungrazed, moderate and intense grazing sites was quantified. In ungrazed areas, B. pictus showed the highest extent of AMF colonization. Mycorrhizal colonization was higher during the active season, and largely reduced by intense grazing conditions. The decrease of AMF colonization was maximal for the most preferred species, but also significant for the unpreferred species. Our results suggest that overgrazing could reduce mycorrhizal benefits for the plant by reduction of AMF colonization, which can be a good indicator of ecosystem functioning, eventually revealing an increasing degree of environmental degradation.Fil: Cavagnaro, Romina Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; ArgentinaFil: Pero, E.. Universidad de Buenos Aires; ArgentinaFil: Dudinszky, Natalia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente. Universidad Nacional del Comahue. Centro Regional Universidad Bariloche. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente; ArgentinaFil: Golluscio, R.A.. Universidad de Buenos Aires; ArgentinaFil: Grimoldi, Agustin Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; Argentin

Patchiness of grass mycorrhizal colonization in the Patagonian steppe

In arid and semi-arid ecosystems vegetation is often arranged in high-density patches imbedded in an extensive matrix dominated by bare soil. This study explores the importance of vegetation pattern in the relationship between grasses and arbuscular mycorrhizal fungi (AMF). In shrub-dominated and bare-soil dominated patches of the Patagonian steppe, we quantified AMF colonization in the dominant grasses Bromus pictus, Poa ligularis, Pappostipa speciosa and Pappostipa humilis. Additionally, in the shrub-dominated patches, AMF colonization was measured in roots under the shrub canopy and off the shrub canopy. Soils in each patch type were also characterized. B. pictus showed the highest AMF colonization, followed by P. speciosa, P. humilis and P. ligularis. The shrub patch resulted to be a fertility hotspot for biological activity and soil attributes. Grass plants in the shrub patches showed in general the highest rates of AMF colonization. Conversely, we did not find consistent differences between the two types of microsites within the shrub patch. Shrub patches may be functioning as refuges for biological activity that preserve the occurrence of mycorrhizal symbiosis of grass species and alter nutrient dynamics.Fil: Cavagnaro, Romina Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. ; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Cátedra de Botánica Sistemática; ArgentinaFil: Ripoll, M. P.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; ArgentinaFil: Godeas, Alicia Margarita. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Biodiversidad y Biología Experimental; ArgentinaFil: Oesterheld, Martin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. ; ArgentinaFil: Grimoldi, Agustin Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. ; Argentin