European population genomic differentiation and dispersal pattern of the invasive beetle Anoplophora glabripennis

Anthropogenic activities (e.g. homogenized habitats, trade) are the main factors to facilitate the increasing rates of invasive alien species. In this study, the invasion of the Asian long-horned beetle (Anoplophora glabripennis) was examined. Its native distribution is eastern Asia (China, Korean peninsula), but by extensive trade, this beetle was introduced via wood packing materials to North-America (1996) and Europe (2001). ALB attacks healthy broadleaved trees (e.g. Acer spp., Salix spp., Populus spp.), which can become lethal due to larval feeding. This study aims to detect genetic differences and kinship between the European infestation sites in Germany, Switzerland and Italy, from which the introduction and dispersal patterns can be deviated. Therefore, mitochondrial (mt) DNA-markers of the Cytochrome oxidase subunits I and II genes (COI and II) were used (ch. A and B, Sanger sequencing), as well as genome wide single nucleotide polymorphisms (SNPs), which were obtained by a Genotype-by-sequencing (GBS) approach (ch. C, Illumina sequencing). The results of this population genomic study of invasive European ALB populations showed very complex introduction patterns into Europe including multiple independent introductions characterized by the high population structure between the European infestation sites and some cases of human mediated secondary dispersal.Anthropogene Aktivitäten (z.B. homogenisierte Habitate, Handel) sind die Hauptfaktoren, die ein erhöhtes Vorkommen invasiver Arten begünstigen. Diese Studie untersuchte die Invasion des Asiatischen Laubholzbockkäfers (Anoplophora glabripennis). Sein natürlicher Lebensraum liegt in China und der koreanischen Halbinsel und konnte durch intensiven Handel über Holzverpackungsmaterial nach Nordamerika (1996) und Europa (2001) eingeschleppt werden. ALB befällt gesunde Laubbäume (z.B. Acer spp., Salix spp., Populus spp.) was durch den Larvenfraß oft tödlich enden kann. Ziel dieser Arbeit war es, genetische Unterschiede von Befallsgebieten in Deutschland, der Schweiz und Italien zu finden, um Verwandtschaften und damit Einschleppungs- und Verbreitungswege abzuleiten. Dafür wurden mtDNA-Marker der Cytochromoxidase Untereinheiten I und II (Kap. A und B, Sanger Sequenzierung,) und durch Genotype-by-sequencing (GBS) gewonnene genomweite Einzelnukleotidpolymorphismen (SNPs) verwendet (Kap. C, Illumina Sequenzierung). Die Ergebnisse der populationsgenomischen Untersuchung invasiver ALB Populationen in Europa zeigen sehr komplexe Einschleppungswege, bestehend aus mehreren unabhängigen Einfuhren, die sich durch die starke Populationsstruktur zwischen den europäischen Befallsgebieten auszeichnen, sowie einzelnen Fällen von sekundärer Verbringung durch den Menschen

Anthopleura radians, una nueva especie de anémona de mar (Cnidaria: Actiniaria: Actiniidae) del norte de Chile, con comentarios sobre las otras especies del género del Océano Pacifico Sur

A new species of sea anemone, Anthopleura radians n. sp., is described from the intertidal zone of northern Chile and the taxonomic status of the other Anthopleura species from the South Pacific are discussed. A. radians n. sp. is characterized by a yellow-whitish and brown checkerboard-like pattern on the oral disc, adhesive verrucae along the entire column and a series of marginal projections, each bearing a brightly-colored acrorhagus on the oral surface. This is the seventh species of Anthopleura described from the South Pacific Ocean; each one distinguished by a particular combination of differences related to their coloration pattern, presence of zooxanthellae, cnidae, and mode of reproduction. Some of these species have not been reported since their original description and thus require to be taxonomically validated. A. hermaphroditica and A. aureoradiata are synonyms considering the lack of differences seen between live specimens, museum collections and published records. A. radians could also be a junior synonym of A. minima, however, no type material was found for testing this hypothesis. Furthermore, it is crucial to designate neotypes for A. inconspicua, A. rosea and A. minima since there are no name-bearing types reported for these species.Una nueva especie de anémona de mar, Anthopleura radians n. sp., es descrita para la zona intermareal del norte de Chile y el estatus taxonómico de las otras especies de Anthopleura del Pacifico Sur es discutido. A. radians n. sp. se caracteriza por el patrón de coloración amarillo-blanquecino y café tipo tablero de ajedrez del disco oral, las verrugas adhesivas a lo largo de toda la columna y una serie de proyecciones marginales, cada una provista de un notorio acroragio en la superficie oral. Esta es la séptima especie de Anthopleura descrita para el Océano Pacifico Austral; cada una se distingue a través de una combinación particular de diferencias relacionadas al patrón de coloración, presencia de zooxantelas, cnidocistos y modo de reproducción. Varias de estas especies no han vuelto a ser reportadas desde su descripción original y, por lo tanto, requieren ser taxonómicamente validadas. A. hermaphroditica y A. aureoradiata son sinónimos considerando la falta de diferencias observadas entre especímenes vivos, colecciones de museo y registros publicados. A. radians podría ser también un sinónimo moderno de A. minima, no obstante, no se encontró material tipo de esta especie para poner a prueba dicha hipótesis. Más aun, es crucial designar neotipos para A. inconspicua, A. rosea y A. minima dado que no hay tipos portanombres reportados para estas especies

Hydrozoa, fjord Comau, Chile.

The shallow-water hydrozoan fauna of fjordComau is surveyed. A total of thirty three specieswere recorded. They have been assigned to eightfamilies of Athecata, eight families of Thecata,two families of Narcomedusae and one family ofTrachymedusae. Their ecology is brieflydiscussed

Neue integrative Ansätze für das Sammeln, Bearbeiten und Beschreiben skelettloser Hexacorallia am Beispiel chilenischer Seeanemonen

Actiniaria, Corallimorpharia, Zoanthidae and Ceriantharia belong to the most neglected marine taxa. Habitats that were difficult to access in the past, complicated and doubtful methods for identification, the lack of summarizing literature and the lack of specialists led soft-bodied hexacorals into a dramatic and increasing under-representation in both biodiversity assessments and in ecological studies. The taxonomic state of knowledge for this group is far behind this of other taxa of comparable importance. This global description of the situation is especially valid for the South East Pacific. Therefore important aspects of systematic work with soft-bodied hexacorals have been addressed in the presented dissertation and exemplified by Chilean sea anemones. The results have been presented in specialist journals and at relevant meetings. To fill existing gaps and to alleviate difficulties, traditional procedures have been combined with modern methods. The applied techniques were tested for their expenditure/benefit ratio. On this base a novel, efficient approach for systematic studies of soft-bodied hexacorals was elaborated. With this approach one of the most common shallow-water sea anemones of north and central Chile, which spread out remarkably during the last decades, was described as Anemonia alicemartinae. The two most common shallow-water sea anemone species of the south east Pacific, Phymactis papillosa and Phymanthea pluvia, were re-described and fundamentally revised. The four south-hemispheric genera Isoulactis, Isocradactis, Saccactis and Oulactis, which exhibit extraordinary morphology, were revised and put together in the genus Oulactis. The deep-water genus Actinostola was revised and the species Actinostola chilensis was re-described. Traditionally used characteristics to distinguish species of the genus Actinostola were critically tested and new, alternative features were proposed. The discovery of a colonial sea anemone disproved the common idea of Actiniaria as a purely solitary group. The phenomenon of coloniality in sea anemones was described in detail and phylogenetic consequences were discussed. Some biomechanical and evolutionary-ecological hypotheses, which were used to explain the absence of colonial sea anemones, were questioned by this discovery. The reproductive strategies of the addressed Chilean sea anemone species were summarized and appearance, habitat, bathymetric distribution and reproductive mode were compared. Existing hypotheses about links between these parameters were tested and discussed. A hypothesis on spreading tendencies of some Chilean sea anemone species was elaborated. The effects on populations of other invertebrates, especially on those of economic importance, were discussed on the basis of some examples. The distribution of Chilean species and their relation to the South West Atlantic and the Antarctic fauna was analysed and the discovered zoogeographic patterns were discussed. The problems with identification and taxonomy of soft-bodied hexacorals were summarized, analysed and discussed. A working protocol was proposed as a new standard. An illustrated identification guide, which includes all known species, was made for the better known Mediterranean soft-bodied hexacorals. The crisis in systematics of soft-bodied hexacorals may be overcome by consequent ap-plication of modern methods and the close cooperation of taxonomists, ecologists and mo-lecular biologists. New funding programs and a growing interest within the younger genera-tion give cause for the hope that soft-bodied hexacorals might receive the attention merited by their ecological importance in marine benthic communities.Actiniaria, Corallimorpharia, Zoanthidae und Ceriantharia gehören zu den am stärksten vernachlässigten marinen Taxa überhaupt. Lebensräume, die in der Vergangenheit schwer zugänglich waren, schwierige und umstrittene Bestimmungsmethoden, das Fehlen von zusammenfassender Literatur und der Mangel an Spezialisten führten zu einer zunehmend dramatischen Unterrepräsentanz von skelettlosen Hexacorallia in Biodiversitätsstudien und ökologischen Arbeiten. Der taxonomische Bearbeitungszustand liegt weit hinter dem anderer, vergleichbar bedeutender Taxa zurück. Diese weltweit gültige Situationsbeschreibung trifft in verschärftem Maße für den Südostpazifik zu. Im Rahmen der vorliegenden Dissertationsarbeit wurden deshalb wichtige Themenkomplexe der Systematik skelettloser Hexacorallia aufgegriffen und am Beispiel chilenischer Seeanemonen bearbeitet. Die Ergebnisse wurden in einschlägigen Zeitschriften und auf Fachkongressen vorgestellt. Um bestehende Lücken zu schließen und Schwierigkeiten zu entschärfen, wurden herkömmliche Vorgehensweisen mit modernen Methoden kombiniert. Die angewandten Techniken wurden auf ihr Aufwand/Nutzen-Verhältnis überprüft. Auf dieser Basis wurde ein innovativer, effizienter Ansatz für systematische Studien skelettloser Hexacorallia erarbeitet. Unter Anwendung dieses Ansatzes wurde eine der häufigsten Flachwasserseeanemonen Nord- und Zentralchiles, die sich in den letzten Jahrzehnten stark ausgebreitet hat, als Anemonia alicemartinae erstbeschrieben. Die zwei häufigsten Flachwasseraktinien des Südostpazifiks, Phymactis papillosa und Phymanthea pluvia, wurden wiederbeschrieben und grundlegend revidiert. Die vier südhemisphärischen Gattungen Isoulactis, Isocradactis, Saccactis und Oulactis mit außergewöhnlicher Morphologie wurden revidiert und in der Gattung Oulactis zusammen-gefasst. Die Tiefwassergattung Actinostola wurde revidiert und die Art Actinostola chilensis wiederbeschrieben. Dabei wurden traditionell verwendete taxonomische Unterscheidungs-merkmale für Arten der Gattung Actinostola kritisch überprüft und neue, alternative Merkmale vorgeschlagen. Mit der Entdeckung einer kolonialen Seeanemone wurde die allgemein bestehende Vorstellung der Actiniaria als rein solitäre Gruppe widerlegt. Das Phänomen der Koloniebildung bei Seeanemonen wurde detailliert beschrieben und phylogenetische Konsequenzen diskutiert. Einige biomechanische und evolutionsökologische Hypothesen, die das Fehlen von Seeanemonenkolonien erklären sollten, wurden damit in Frage gestellt. Die Fortpflanzungsstrategien der gefundenen chilenischen Seeanemonen wurden zusammengefasst und Habitus, Habitat, Tiefenverteilung und Fortpflanzungsmodus verglichen. Bestehende Hypothesen über mögliche Zusammenhänge wurden anhand der Ergebnisse diskutiert. Eine Hypothese über Ausbreitungstendenzen einiger chilenischer Seeanemonenarten wurde erarbeitet. Mögliche Auswirkungen auf Populationen anderer, z.T. wirtschaftlich wichtiger Invertebraten, wurde anhand einiger Beispiele überprüft und diskutiert. Die Verbreitungen der chilenischen Arten und ihre Beziehungen zur südwestatlantischen und antarktischen Fauna wurden analysiert und die gefundenen zoogeographischen Muster diskutiert. Die Problematik der Identifikation und Taxonomie von skelettlosen Hexacorallia wurde zusammengefasst, analysiert, diskutiert und ein Arbeits-protokoll als neuer Standard vorgeschlagen. Für die besser bearbeiteten, mediterranen skelettlosen Hexacorallia wurde ein alle bekannten Arten umfassender, bebilderter Bestimmungsführer erstellt. Durch die konsequente Anwendung moderner Methoden und die enge Zusammenarbeit von Taxonomen, Ökologen und Molekularbiologen kann die Krise in der Systematik skelettloser Hexacorallia überwunden werden. Neue Förderprogramme und wachsendes Interesse in der jüngeren Generation geben Anlass zur Hoffnung, dass die skelettlosen Hexacorallia in Zukunft die Aufmerksamkeit erfahren, die ihrer ökologischen Rolle in marinen Benthosgesellschaften angemessen ist

Thermoelectric properties of Zn_5Sb_4In_(2-δ)(δ=0.15)

The polymorphic intermetallic compound Zn_5Sb_4In_(2−δ) (δ = 0.15(3)) shows promising thermoelectric properties at low temperatures, approaching a figure of merit ZT of 0.3 at 300 K. However, thermopower and electrical resistivity changes discontinuously at around 220 K. Measurement of the specific heat locates the previously unknown temperature of the order-disorder phase transition at around 180 K. Investigation of the charge carrier concentration and mobility by Hall measurements and infrared reflection spectroscopy indicate a mixed conduction behavior and the activation of charge carriers at temperatures above 220 K. Zn_5Sb_4In_(2−δ) has a low thermal stability, and at temperatures above 470 K samples decompose into a mixture of Zn, InSb, and Zn_4Sb_3

Transplantacion experimental del coral de aquas frias Tethocyathus endesa a traves de un gradiente natural de pH

Tethocyathus endesa es un coral escleractinio solitario recientemente descubierto [1] que se encuentra en la región de los fiordos chilenos. Este estudio busca una mejor comprensión de la reacción de estos corales de aguas frías a un medio cambiante. El calentamiento de los océanos trae consigo una acidificación de sus aguas y esto puede generar un gran impacto en todos los organismos compuestos por calcio, como lo son los corales. Las condiciones habituales de los sitios muestreados permiten una trasplantación experimental a través de un gradiente de pH natural, determinando así la influencia de un sistema cambiante de carbonatos en el crecimiento y respiración de T. endesa. El crecimiento in situ a largo plazo (12 meses) y las tasas de respiración in vitro fueron medidas para investigar las siguientes hipótesis. H1: Las diferencias de pH naturales presentes influencian las tasa de crecimiento in situ a largo plazo de T. endesa H2: Las diferencias de pH naturales presentes influencian la tasa de respiración de T. endes

Ab initio Determination of Phase Stabilities of Dynamically Disordered Solids: rotational C2 disorder in Li2C2

The temperature-induced orthorhombic to cubic phase transition in Li2C2is a prototypical ex-ample of a solid to solid phase transformation between an ordered phase, which is well describedwithin the phonon theory, and a dynamically disordered phase with rotating molecules, for which the standard phonon theory is not applicable. The transformation in Li2C2 happens from a phase with directionally ordered C2 dimers to a structure, where they are dynamically disordered. We provide a description of this transition within the recently developed method (Klarbring et al.,Phys.Rev. Lett. 121, 225702 (2018)) employing ab initio molecular dynamics (AIMD) based stress-strain thermodynamic integration on a deformation path that connects the ordered and dynamically disordered phases. The free energy difference between the two phases is obtained. The entropy that stabilizes the dynamically disordered cubic phase is captured by the behavior of the stress on the deformation path

A trophic link between the cold-water coral Desmophyllum dianthus and filter-feeding bivalves?

Cold-water corals play an important role as ecosystem engineers by providing the three-dimensional structural basis and habitat for a rich associated fauna. In southern Chile, the cold-water scleractinian Desmophyllum dianthus populates the steep walls of Comau Fjord. Where its principal energy source, the zooplankton, is less abundant in winter. This coral specie is often associated with filter-feeders, but the nature and possible trophic significance of this relationship remains enigmatic. Dense belts of the mussel Aulacomya atra and the brachiopod Magellania venosa thrive in the productive waters above and between D. dianthus, and both, visual observation and diver-operated push net samples revealed a rain of biodeposits (faeces and pseudofaeces) from these filter-feeders to the corals. This study aims to determine if the conversion by filter-feeders of microscopic plankton inaccessible to corals to macroscopic strings of faeces and pseudofaeces accessible to the corals’ tentacles may represent a new and so far overlooked trophic link channeling surface production to the corals. Preliminary in vitro experiments show that D. dianthus ingests biodeposits of the mussel Mytilus edulis, but only after the consumption of juvenile krill (Euphausia pacifica). This indicates that biodeposits of active filter feeders may play a role as a food supplement for corals. Follow-up experiments with biodeposits produced under natural conditions by the native filter-feeder community are expected to compound the evidence