When dynamism is the baseline: long-term ecology of a Mediterranean seasonal wetland in the Donana National Park (Southwestern Europe)

Mediterranean seasonal wetlands are amongst the world’s most endangered ecosystems. Although seasonal wetlands’ conservation is a European continental-scale priority, their long-term ecological dynamics are not well known, hampering the detection of baseline conditions. However, a long-term ecological viewpoint could aid in the detection of spatiotemporal factors controlling wetland development. We have applied a multi-proxy palaeoecological approach (palynological, microcharcoal, magnetic susceptibility, loss on ignition and diversity estimates analyses) on a 360-cm core retrieved from the El Sopetón (ElSo), a temporary wetland nested between dunes in the paradigmatic Doñana coastal area. The palaeoecological analyses reveal~300–500-year-long wetland phases linked to dune immobilisation during humid periods. During the frst wetland phase (AD~40–315), upland and wetland vegetation diversity dynamics follow opposite trends owing to the different efect that dune proliferation had on them. Fixed dune landscapes provided upland spatial diversifcation, while they promoted a longer hydro-period in ElSo, simplifying wetland vegetation. During the second wetland phase (AD~1550–2012), land-use change drove environmental dynamics. The mid-eighteenth-century pine aforestation to fx moving dunes marked an environmental tipping point, with the ElSo wetland transitioning from seasonal to permanent. This translated into a rising trend in upland diversity and a decreasing trend in the wetland one. Despite the recent pine aforestation, the palaeoecological fndings evidence the autochthonous character of Pinus pinea, as well as the naturalness of the wetland species Hydrocharis morsus-ranae and Ricciocarpos natans. The geomorphological dynamism of the diverse Doñana coastal setting is the baseline for the area, modulating wetland-upland water connectivity and, ultimately, controlling biodiversity trends. The preservation of Doñana natural dynamism and landscape heterogeneity should be considered for the management, conservation and restoration of its seasonal wetlands.Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino, Organismo Autónomo de Parques Nacionales de España - 261-2011Ministerio de Economía y Competitividad de España - CGL-BOS-2012-34717 y CGL-BOS 2015-68604Fundación Séneca - 19434/PI/1

Anti-CD44-Conjugated Olive Oil Liquid Nanocapsules for Targeting Pancreatic Cancer Stem Cells

The latest trends in cancer research and nanomedicine focus on using nanocarriers to target cancer stem cells (CSCs). Specifically, lipid liquid nanocapsules are usually developed as nanocarriers for lipophilic drug delivery. Here, we developed olive oil liquid NCs (O2LNCs) functionalized by covalent coupling of an anti-CD44-fluorescein isothiocyanate antibody (αCD44). First, O2LNCs are formed by a core of olive oil surrounded by a shell containing phospholipids, a nonionic surfactant, and deoxycholic acid molecules. Then, O2LNCs were coated with an αCD44 antibody (αCD44-O2LNC). The optimization of an αCD44 coating procedure, a complete physicochemical characterization, as well as clear evidence of their efficacy in vitro and in vivo were demonstrated. Our results indicate the high targeted uptake of these αCD44-O2LNCs, and the increased antitumor efficacy (up to four times) of paclitaxel-loaded-αCD44-O2LNC compared to free paclitaxel in pancreatic CSCs (PCSCs). Also, αCD44-O2LNCs were able to selectively target PCSCs in an orthotopic xenotransplant in vivo model

Mountain strongholds for woody angiosperms during the Late Pleistocene in SE Iberia

Mediterranean mountains played an essential role during glacial periods as vegetation refugia. The SE Iberia Late Pleistocene woody angiosperm fossil and floristic evidences are reviewed in the context of phylogeographical studies aiming to identify (i) spatial patterns related to woody angiosperms glacial survival, (ii) structural and functional characteristics of montane refugia, and (iii) gaps in knowledge on the woody angiosperm patterns of survival in Mediterranean mountains. The distribution of palaeobotanical data for SE Iberia refugia has been found to be taphonomically biased due to the scarcity of available and/or studied high-altitude Late Pleistocene sites. However, Siles Lake data together with floristic inference provide evidences for woody angiosperms’ survival in a high-altitude Mediterranean area. The main features boosting survival at montane contexts are physiographic complexity and water availability. Phylogeography studies have mainly been conducted at a continental scale. Although they cohere with palaeobotanical data to a broad scale, a general lack of sampling of SE Iberian range-edge populations, as well as misconceptions about the origin of the populations sampled, impede to infer the proper location of woody angiosperms’ mountain refugia and their importance in the post-glacial European colonisation. We conclude that floristic, geobotanical, palaeobotanical, ethnographical and genetic evidence should be merged to gain a deeper understanding on the role played by Mediterranean mountains as glacial refugia in order to explain the current distribution of many plants and the large biodiversity levels encountered in Mediterranean mountain areas. This is hallmark for effective and efficient conservation and management

Paleoecología de dos puntos calientes de la biodiversidad : los parques nacionales de Doñana y Sierra Nevada

Las series de datos paleoecológicos proporcionan información a escalas temporales lo suficientemente amplias como para identificar patrones y procesos de cambio ecológico útiles para guiar las estrategias de manejo y conservación de la naturaleza. La aplicación de un marco temporal más amplio para el conocimiento de los patrones y procesos ecológicos es especialmente relevante en aquellos lugares en los que se concentra la diversidad. Dentro de la cuenca mediterránea destacan dos puntos calientes de la biodiversidad: el parque nacional de Doñana, ubicado en un ambiente costero, y el parque nacional de Sierra Nevada, ubicado en un ambiente de montaña, ambos localizados en el sur de la península Ibérica. En esta tesis doctoral se presentan dos nuevos registros paleoecológicos para el parque nacional de Doñana y un nuevo registro paleoecológico para el parque nacional de Sierra Nevada con el objetivo de i) aumentar la resolución taxonómica y cronológica de la información paleoecológica disponible para sur de la península Ibérica, ii) reconstruir la dinámica de distintos tipos de vegetación frente a diferentes perturbaciones ambientales, iii) identificar los rasgos ecosistémicos que han contribuido a la existencia y mantenimiento de altos niveles de biodiversidad en los dos parque nacionales, y iv) poner en valor la utilidad de los datos paleoecológicos para la biología de la conservación. Los registros paleoecológicos obtenidos en el parque nacional de Doñana han permitido la reconstrucción de la historia de la vegetación de las marismas del Guadalquivir (Lucio de la Cancela de la Aulaga, LuCA) entre hace 9900 hasta hace 6500 años, y de un humedal estacional (Laguna de El Sopetón, ElSo) durante tres periodos discontinuos del Holoceno. El origen del archivo ambiental de LuCA está relacionado con el cierre y la terrestrialización del estuario del río Guadalquivir. Además, dos tsunamis puntúan su registro sedimentario durante el Holoceno temprano. El registro paleoecológico de LuCA reconstruye la estabilidad del paisaje costero durante el Holoceno temprano, a pesar de la ocurrencia de los dos eventos de alta energía, en contraposición con la reconstrucción de un alto dinamismo durante el Holoceno medio en el que los cambios en la configuración de los sistemas terrestres se reflejan en diferentes estados en las comunidades acuáticas. Por otro lado, el archivo ambiental de ElSo presenta tres paquetes de origen orgánico intercalados entre capas arenosas. Los paquetes orgánicos evidencian el desarrollo de un suelo hidromorfo entre hace 6900 hasta hace 6500 años, y dos fases de humedal en época histórica (40-350 AD y 1550 AD-presente). El registro paleoecológico de ElSo proporciona información sobre la relación entre la configuración y movilidad de los sistemas dunares con la dinámica de la biodiversidad a escalas terrestre y acuática. Este dinamismo en la configuraciñon de los sistemas dunares evidencia la existencia de un estado basal dinámico, por lo que las medidas de conservación de los ecosistemas en el entorno de Doñana no han de basarse en estados basales fijos. Los dos registros paleoecológicos obtenidos en Doñana ponen de manifiesto el papel que juegan las aguas subterráneas como elemento conector entre los sistemas terrestres y acuáticos. El registro paleoecológico obtenido en el parque nacional de Sierra Nevada (Laguna de la Mosca, LdlMo) ha permitido la reconstrucción de la dinámica de la vegetación en un ambiente de montaña durante los últimos 8400 años. La reconstrucción muestra cómo los pinares sufrieron una transición hacia un bosque mixto de pinos y quercíneas de características submediterráneas en respuesta a la atenuación de la estacionalidad hace 7300 años. Posteriormente, las formaciones submediterráneas de pinos y quercíneas colapsaron drásticamente hacia una vegetación abierta dominada por quercíneas perennifolias tras la intensificación de la aridificación hace 4200 años. Las diferencias ecológicas en la estructura y funcionamiento de los bosques mixtos submediterráneos en comparación con la de los pinares significaron una respuesta tipo umbral a los eventos de incendio de hace 4200 años y el establecimiento de una vegetación esclerófila. Este registro también contribuye al reconocimiento de la descarga de aguas subterráneas como mecanismo de atenuación de la aridez climática, influyendo en la respuesta de la vegetación a distintos pisos altitudinales. En su conjunto, los tres registros paleoecológicos obtenidos en los dos puntos calientes de la biodiversidad y presentados en esta tesis doctoral ponen de manifiesto la importancia de la provisión continuada de agua líquida para el mantenimiento de las elevadas tasas de biodiversidad presentes en los parques nacionales de Doñana y Sierra Nevada. Asimismo, los hallazgos ponen de manifiesto la importancia que tienen las aproximaciones paleoecológicas para la obtención de escenarios ecológicos que pueden ser usados como análogos para entender el impacto que podrían tener las proyecciones futuras de cambio global en los bosques a escala peninsular. Finalmente, se pone en valor la importancia que tiene la incorporación de la aproximación paleoecológica como marco teórico de base empírica para la planificación y diseño de medidas de conservación de la biodiversidad. Palaeoecological data-series provide information at long temporal scales allowing the identification of ecological patterns and processes useful to inform the setup of strategies for the management and conservation of nature. The application of a longer-term approach for the understanding of patterns and processes of ecological change is especially relevant in those settings where biodiversity concentrates. Two southern Iberian biodiversity hotspots stand out within the Mediterranean basin: the Doñana National Park, located in a coastal environment, and the Sierra Nevada National Park, located in a mountain environment. This doctoral dissertation presents two new palaeoecological records for the Doñana National Park and one new palaeoecological record for the Sierra Nevada National Park aiming i) to increase the taxonomic and chronological resolution of the available palaeoecological information of the southern Iberian Peninsula, ii) to reconstruct the dynamics of different vegetation formations to a variety of environmental disturbances; iii) to identify the ecological traits contributing to the existence and maintenance of high biodiversity levels at both National Parks, and iv) to assess the usefulness of palaeoecological data for biological conservation purposes. The palaeoecological records obtained at the Doñana National Park reconstruct the vegetation history of the marshlands at the mouth of the Guadalquivir river (Lucio de la Cancela de la Aulaga, LuCA) from 9900 to 6500 cal. yr BP, and of a seasonal wetland (Laguna de El Sopetón, ElSo) along three discontinuous periods during the Holocene. The origin of the LuCA environmental archive is linked to the sedimentary infilling and enclosure of the estuary of the Guadalquivir river. In addition, two tsunamis punctuate the LuCA sedimentary record during the Early Holocene. The LuCA palaeoecological record features stable upland and marshland landscapes during the Early Holocene, despite the occurrence of the two high-energy events. This stability contrasts with the reconstruction of a very dynamic Middle Holocene when changes in the upland systems reflect in the aquatic communities. On the other hand, the ElSo environmental archive shows three organic packages separated by sandy layers that provide evidence for the development of a hydromorphic soil from 6900 to 6500 cal. yr BP, and two wetland phases in historical times (AD 40-350 and AD 1550-present). The ElSo palaeoecological record links the configuration and mobility of the sandy substrate with the upland and wetland diversity dynamics. The dune system dynamism evidences the existence of a dynamic baseline condition, so conservation measures on Doñana’s ecosystems should not consider fixed baselines. Both Doñana palaeoecological records demonstrate the importance of the groundwater dynamics as connecting elements between the upland and aquatic systems. The palaeoecological record obtained at the Sierra Nevada National Park (Laguna de la Mosca, LdlMo) reconstructs the vegetation dynamics in a mountainous environment for the last 8400 years. The reconstruction shows how the Early Holocene pine forests transitioned towards mixed Pinus-Quercus submediterranean forests as a response to a decrease in seasonality 7300 years ago. Subsequently, the pine-oak submediterranean forests drastically collapsed towards an open landscape dominated by evergreen Quercus formations after an aridity crisis 4200 years ago. The ecological differences in the structure and functioning of the mixed submediterranean forests compared to the pinelands meant a threshold response to the fire events 4200 years ago, provoking the establishment of a Mediterranean sclerophyllous vegetation. This record also contributes to the recognition of groundwater discharges as a buffering mechanism against climatic aridity, influencing the response of the vegetation at different altitudinal belts. Overall, the three palaeoecological records obtained at two biodiversity hotspots and presented in this doctoral dissertation portray the importance of the continuous provision of liquid water in the maintenance of the high biodiversity levels at both the Sierra Nevada and the Doñana National Parks. Likewise, the findings show the importance that the palaeoecological approach has for obtaining ecological scenarios that could be used as analogous to understanding the impact that forecasted global change could have on Iberian forests. Finally, the value of incorporating a palaeoecological approach as an empirically-based theoretical framework for the planning and design of biodiversity conservation measures is emphasised

Desarrollo y diversificación de sistemas catalíticos basados en hidrozonas. Aplicaciones en catálisis asimétrica

El objetivo principal de esta Tesis Doctoral se ha centrado en el desarrollo de estrategias sintéticas basadas en el empleo de hidrazonas como reactivos, en combinación con métodos de activación organocatalíticos (aminocatálisis) o por catálisis de Pd(II). Además, en este último contexto las hidrazonas tienen un papel esencial como ligandos nitrogenados enantiopuros. Capítulo I: Contiene una introducción de las principales características de las hidrazonas, sus diferentes patrones de reactividad y aplicaciones en catálisis asimétrica. Capítulo II: En él se demuestra que α-cetohidrazonas y γ-cetohidrazonas α,β-insaturadas son pronucleófilos adecuados en reacciones aldólicas cruzadas asimétricas con trifluorometilcetonas. Dichas reacciones están catalizadas por una sal formada a partir de una amina primaria derivada de quinidina y ácido salicílico en proporción 1:2. Además, la alta funcionalidad de los alcoholes trifluorometilados obtenidos mediante esta metodología, junto con transformaciones características del grupo hidrazono, han posibilitado el acceso a ácidos carboxílicos, compuestos 1,4-dicarbonílicos y γ-cetoácidos fluorados, precursores clave para la síntesis de moléculas con actividad biológica. Capítulo III: Se presentan los nuevos avances llevados a cabo en reacciones de adición enantioselectiva de ácidos arilborónicos a N-carbamoilhidrazonas, catalizadas por Pd(II) y ligandos piridinohidrazona. Estas reacciones se desarrollan con dos familias diferentes de N-carbamoilhidrazonas, unas derivadas de aldehídos alifáticos y otras derivadas de formilfosfonato de dietilo. Para el primer caso, el diseño de ligandos piridinohidrazona de nueva generación resultó fundamental para obtener α-arilmonoalquilhidrazinas con buenos rendimientos y excelentes enantioselectividades (>99% ee para productos α-aril-orto-sustituidos). Además, la posterior desprotección del grupo benciloxicarbonil (Cbz) proporcionó las correspondientes hidrazinas libres, precursores directos para la síntesis de 1,2-diaza-heterociclos, hidrazidas derivadas de aminoácidos y otras moléculas de interés biológico. Para el segundo caso, las propiedades estructurales intrínsecas a las N-carbamoilhidrazonas derivadas de formilfosfonato de dietilo, condujeron a la obtención de α-aril-α-hidrazinofosfonatos con excelentes enantioselectividades (96-99% ee)

Long-term vegetation response to rainfall seasonality and fire in the heathlands and shrublands of the Cape Floristic Region (SW South Africa)

International audienc

Juventude e bicentenário. Estudantes secundários, processos de construção de identidade cidadã e discursos marginais. La Serena-Coquimbo, 2006-2009

This present proposal is astringent to the moment in which we started to live as a society. At overwhelming steps the denominated «celebrations of the bicentennial» with which additional holidays have been included. In this sense, the present article, from a historical logic, presents/displays the conclusions of a quantitative study, carried out during the year 2009 in the cities of Coquimbo and La Serena, with students who prepared themselves to finish secondary education. Assuming an evaluative position, similar to the one opened in Chile in 1910, when pre-cleared men like Enrique Mc Iver and Luis Emilio Recabarren, among others, discussed the Centenary of the Republic, and submitted word students of fourth grade, near finishing their secondary education; from here on, they deepened themselves in themes such as the youth identity, the impact of the state speech, through formal education and the weight in which the «generation of opinion and reflective critical thought/» on the subject of History and Social SciencesLa presente proposición es atingente al momento en que vivimos como sociedad. A pasos abrumadores se aproximan las denominadas «fiestas del bicentenario» con días feriados adicionales incluidos. En este sentido, el presente artículo, desde una lógica historiográfica, quiere presentar las conclusiones de un estudio cuantitativo, llevado a cabo el año 2009 en las ciudades de Coquimbo y La Serena, con estudiantes que se aprestaban a terminar la enseñanza media. Asumiendo una postura evaluativa, semejante a la eclosionada en el Chile de 1910, cuando preclaros hombres como Enrique Mc Iver y Luis Emilio Recabarren, entre otros, discutieron acerca del Centenario de la República, se les entregó la palabra a los estudiantes de cuarto medio, próximos a terminar la enseñanza secundaria. A partir de este piso, se profundizó en temáticas como la identidad juvenil, el impacto del discurso estatal, a través de la educación formal y el peso en la «generación de opinión y pensamiento crítico/reflexivo» de la asignatura de Historia y Ciencias Sociales.A presente proposta diz respeito ao momento atual de nossa sociedade. Rapidamente, aproximam-se as denominadas «festas do bicentenário», que incluem feriados adicionais. Neste sentido, este artigo pretende apresentar, a partir de uma lógica historiográfica, as conclusões de um estudo quantitativo realizado em 2009 nas cidades de Coquimbo e Serena, com estudantes que cursavam a fase final do ensino médio. A partir de uma posição avaliativa semelhante àquela utilizada no Chile de 1910, quando homens ilustres como Enrique Mc Iver e Luis Emilio Recabarren, entre outros, discutiram sobre o Centenário da República, foi dada a palavra a estudantes próximos à conclusão do ensino médio. A partir desta proposta, foram aprofundadas temáticas como identidade juvenil, o impacto do discurso estatal através da educação formal e o peso na «geração de opinião e pensamento crítico/reflexi-vo» da disciplina de História e Ciências Sociais

Resiliencia y umbrales de vulnerabilidad de la vegetación en dos territorios ibéricos de alta diversidad biológica y fisiográfica: Doñana y Sierra Nevada

Este artículo aborda los resultados preliminares de la investigación paleoecológica llevada a cabo a través del proyecto Resiliencia y umbrales de vulnerabilidad de la vegetación en dos territorios ibéricos de alta diversidad biológica y fisiográfica: Doñana y Sierra Nevada (261/2011 OAPN). La composición de los registros fosilíferos es muy diferente en ambos contextos geográficos, como lo son sus floras actuales. Ambas resultan de historias bióticas particulares condicionadas por la capacidad de respuesta de los distintos organismos frente a las contingencias locales y regionales ocurridas a lo largo del tiempo. No obstante, no se trata de lugares no relacionables que fueron elegidos al azar o por su carácter emblemático. Al contrario, fueron seleccionados por su potencial para servir como modelos en el estudio de las dinámicas vegetales, ya que se trata de sistemas ecológicos altamente singulares y diversos localizados en posiciones geográficas límite. Esto les hace ser particularmente sensibles a los cambios medioambientales (clima, acción antropogénica,…), haciendo de ellos enclaves interesantes como sistemas vigía en el proceso de monitorización de los efectos del cambio global a largo plazo. Las pautas de resiliencia y los umbrales ecológicos de los distintos taxones (especies, poblaciones y comunidades), las respuestas dadas frente al impacto reiterado de las perturbaciones, las alteraciones de la biodiversidad, los tiempos de sucesión, la posibilidad y capacidad de migración latitudinal y altitudinal, etc., son datos que una vez conocidos sugieren tendencias generales que pueden ser extrapolables a otros sistemas similares y que podrán contribuir a un mejor diseño de los planes de gestión y conservación. Aunque se trata de resultados preliminares, hasta el momento se ha completado el cuadro cronológico del archivo sedimentario de los Parques Nacionales de Doñana y de Sierra Nevada, se ha conseguido un notable incremento de la resolución taxonómica respecto a registros anteriores y se ha conseguido una caracterización detallada de las floras, especialmente en el caso de Doñana. Además de mostrar las dinámicas y sucesiones en la vegetación de los complejos dunares de Doñana, los resultados actuales evidencian el carácter autóctono del pino piñonero (Pinus pinea) en la zona y revelan las primeras evidencias palinológicas de la presencia antigua de pino albar (Pinus sylvestris), pino resinero (Pinus pinaster), nogal (Juglans) y castaño (Castanea sativa) en el suroeste ibérico, y aportan interesantes datos sobre la posible presencia de cedro (Cedrus). En el caso de Sierra Nevada, se muestra un Holoceno temprano cálido y húmedo seguido de un enfriamiento y aridificación que se extiende hasta nuestros días, y en ambos parques se ponen de manifiesto los efectos de la actividad humana sobre el paisajeThis paper summarizes the preliminary results derived from the OAPN project Vegetation resilience and vulnerability in two highly diverse Iberian enclaves: Doñana and Sierra Nevada (261/2011 OAPN). Far from being randomly chosen, these contrasting geographical settings were selected due to their potential to serve as models for the study of vegetation dynamics. Their important positions within Iberia, their uniqueness, ecological diversity and complexity makes them especially interesting as critical locations for monitoring of environmental change. Patterns and processes related to resilience and vegetation response to recurrent perturbation regimes once explored in these systems can be extrapolated to analogous systems and thus contribute to the improvement of conservation practices and policies. Our results complete the chronological frame for the sedimentary record of Doñana and Sierra Nevada National Parks. The taxonomical resolution of the fossil assemblages has been significantly improved, achieving a detailed record of fossil floras, especially in Doñana NP. Our results reconstruct the environmental history of Doñana NP and support the indigenous distribution of stone pine (Pinus pinea) and the past presence of Scots pine (Pinus sylvestris), cluster pine (Pinus pinaster), waltnut (Juglans) and sweet chestnut (Castanea sativa) in SW Iberia. Although present in the fossil assemblages, the occurrence of cedar (Cedrus) remains unresolved. In Sierra Nevada, the fossil assemblages evidence a transition from a humid and warm phase during the early Holocene towards a colder, arid phase that intertwines with anthropic activity in the explanation of the current vegetation landscapes of this southern mountain rang