Cherenkov mesons as in-medium quark energy loss

We recently showed that a heavy quark moving sufficiently fast through a quark-gluon plasma may lose energy by Cherenkov-radiating mesons [1]. Here we review our previous holographic calculation of the energy loss in N=4 Super Yang-Mills and extend it to longitudinal vector mesons and scalar mesons. We also discuss phenomenological implications for heavy-ion collision experiments. Although the Cherenkov energy loss is an O(1/Nc) effect, a ballpark estimate yields a value of dE/dx for Nc=3 which is comparable to that of other mechanisms

Multipurpose use and restoration of wetlands in semiarid Mediterranean catchments degraded by intensive agricultural use = Utilización multipropósito y restauración de humedales en cuencas mediterráneas semiáridas degradadas por el uso agrícola intensivo

Premio Extraordinario de Doctorado 2010Rey Benayas, José María, tutorEl interés en restaurar humedales aumenta de forma constante en todo el mundo por las valiosas funciones y servicios que cumplen. Este trabajo pretende demostrar que es posible la utilización de humedales con múltiples objetivos para la restauración de zonas agrícolas degradadas por riego agrícola intensivo. También pretende aportar una serie de directrices para el diseño y construcción de humedales de forma que queden integrados en el paisaje y sean funcionales a escala territorial. Para ello, se han estudiado humedales en la cuenca del río Flumen (Monegros, Aragón, NE España) integrando cuatro perspectivas: el agua, el suelo, el paisaje y la biodiversidad. Se ha estudiado la capacidad de humedales existentes y construidos para mejorar la calidad del agua excedente de riego agrícola, las características del suelo en humedales bañados con agua excedente de riego frente a la de campos agrícolas, se han determinado el papel de los humedales en el paisaje mediante sistemas de información geográfica y se ha estudiado la estructura y dinámica estacional de comunidades de aves presentes en ellos. La calidad del agua excedente del riego agrícola mejora, se elimina la práctica totalidad del nitrato, a su paso por los humedales cuando estos tienen el tamaño adecuado. El paso continuo de agua reduce la salinidad del suelo en cuatro años. La acumulación de materia orgánica es lenta pero mejora la calidad de los suelos agrícolas degradados. Una distribución espacial dispersa y numerosa de humedales restaurados en una cuenca agrícola favorece la mejora de la calidad del agua, la biodiversidad de aves y la recuperación de suelos. La planificación de proyectos de restauración de humedales debe realizarse a escala de grandes cuencas, empezando a restaurar según las necesidades de cuencas pequeñas. Los humedales pueden cumplir varios objetivos simultáneamente siempre que se conozcan en profundidad las necesidades de cada objetivo y las limitaciones de la zona objeto de restauración. Los resultados de este trabajo proporcionan herramientas para la integración de los humedales con objetivos aislados o integrados diversos de mejora de la calidad del agua y suelo, la biodiversidad y el paisaje, en el desarrollo socio-económico de zonas semiáridas con intensa y extensa actividad agrícola de regadío

Estrategias celulares y moleculares en el cribado de nuevos agentes anti-Leishmania

El tratamiento de las enfermedades parasitarias producidas por los tripanosomátidos requiere el desarrollo de nuevos agentes que conlleven más selectividad y un mejor perfil farmacológico que los actualmente existentes. Afrontamos este desafío utilizando dos estrategias distintas. En primer lugar, dado que algunos nuevos fármacos se descubren por simple azar, mediante la evaluación de amplias librerías químicas, decidimos implementar un cribado de alto rendimiento que nos permitiría determinar su citotoxicidad en promastigotes y amastigotes de Leishmania, así como en dos líneas humanas (Jurkat y THP-1). Empleando este método de cribado, evaluamos más de 160 compuestos. El resultado en el tratamiento de células THP-1 infectadas con amastigotes fue de siete hits, cuatro de ellos comparables o incluso con mejor actividad que edelfosina, fármaco leishmanicida estándar. Así, estos derivados representan nuevas cabezas de serie para realizar estudios con más profundidad dirigidos a establecer su mecanismo de acción. Por otra parte, perseguimos una innovadora aproximación en el tratamiento de la leishmaniasis, consistente en la inhibición de la dimerización de la enzima tripanotión reductasa (TryR), una flavoenzima homodimérica esencial y única para los parásitos kinetoplastos, como son Trypanosoma, responsable de la enfermedad de Chagas y la enfermedad del sueño, así como Leishmania, responsable de las leishmaniasis cutánea y visceral. Se piensa que la TryR es la enzima central en el metabolismo redox de estos protozoos dado que es la única que acopla la transferencia de equivalentes de reducción de la pareja NADP+/NADPH a las especies con tioles. Mediante estudios computacionales basados en estructura, encontramos los puntos calientes o hot-spots presentes en la superficie de dimerización y responsables, presumiblemente, de la mayor parte de la afinidad intermolecular. Utilizando técnicas de biología molecular, bioquímica y de estudio de la oligomerización, encontramos que el glutámico 436 (E436), uno de los tres candidatos iniciales identificado como un hot-spot putativo, es un residuo clave en la dimerización de la TryR. Basándonos en estos hallazgos, diseñamos un péptido que inhibe tanto la dimerización como la actividad de la TryR. Además, demostramos que este péptido presenta una actividad leishmanicida en macrófagos humanos infectados con amastigotes. Por último, presentamos algunos resultados que sugieren la existencia de un sensor biológico en la TryR de los tripanosomátidos, que les permitiría detectar un ataque oxidante y reaccionar frente al mismo. En resumen, en el presente trabajo se muestran dos distintas aproximaciones dirigidas a cubrir la necesidad de desarrollar nuevos fármacos eficientes y seguros para el tratamiento de la leishmaniasis

Estrategias celulares y moleculares en el cribado de nuevos agentes anti-Leishmania

El tratamiento de las enfermedades parasitarias producidas por los tripanosomátidos requiere el desarrollo de nuevos agentes que conlleven más selectividad y un mejor perfil farmacológico que los actualmente existentes. Afrontamos este desafío utilizando dos estrategias distintas. En primer lugar, dado que algunos nuevos fármacos se descubren por simple azar, mediante la evaluación de amplias librerías químicas, decidimos implementar un cribado de alto rendimiento que nos permitiría determinar su citotoxicidad en promastigotes y amastigotes de Leishmania, así como en dos líneas humanas (Jurkat y THP-1). Empleando este método de cribado, evaluamos más de 160 compuestos. El resultado en el tratamiento de células THP-1 infectadas con amastigotes fue de siete hits, cuatro de ellos comparables o incluso con mejor actividad que edelfosina, fármaco leishmanicida estándar. Así, estos derivados representan nuevas cabezas de serie para realizar estudios con más profundidad dirigidos a establecer su mecanismo de acción. Por otra parte, perseguimos una innovadora aproximación en el tratamiento de la leishmaniasis, consistente en la inhibición de la dimerización de la enzima tripanotión reductasa (TryR), una flavoenzima homodimérica esencial y única para los parásitos kinetoplastos, como son Trypanosoma, responsable de la enfermedad de Chagas y la enfermedad del sueño, así como Leishmania, responsable de las leishmaniasis cutánea y visceral. Se piensa que la TryR es la enzima central en el metabolismo redox de estos protozoos dado que es la única que acopla la transferencia de equivalentes de reducción de la pareja NADP+/NADPH a las especies con tioles. Mediante estudios computacionales basados en estructura, encontramos los puntos calientes o hot-spots presentes en la superficie de dimerización y responsables, presumiblemente, de la mayor parte de la afinidad intermolecular. Utilizando técnicas de biología molecular, bioquímica y de estudio de la oligomerización, encontramos que el glutámico 436 (E436), uno de los tres candidatos iniciales identificado como un hot-spot putativo, es un residuo clave en la dimerización de la TryR. Basándonos en estos hallazgos, diseñamos un péptido que inhibe tanto la dimerización como la actividad de la TryR. Además, demostramos que este péptido presenta una actividad leishmanicida en macrófagos humanos infectados con amastigotes. Por último, presentamos algunos resultados que sugieren la existencia de un sensor biológico en la TryR de los tripanosomátidos, que les permitiría detectar un ataque oxidante y reaccionar frente al mismo. En resumen, en el presente trabajo se muestran dos distintas aproximaciones dirigidas a cubrir la necesidad de desarrollar nuevos fármacos eficientes y seguros para el tratamiento de la leishmaniasis

Multipurpose use and restoration of wetlands in semiarid Mediterranean catchments degraded by intensive agricultural use = Utilización multipropósito y restauración de humedales en cuencas mediterráneas semiáridas degradadas por el uso agrícola intensivo

Premio Extraordinario de Doctorado 2010Rey Benayas, José María, tutorEl interés en restaurar humedales aumenta de forma constante en todo el mundo por las valiosas funciones y servicios que cumplen. Este trabajo pretende demostrar que es posible la utilización de humedales con múltiples objetivos para la restauración de zonas agrícolas degradadas por riego agrícola intensivo. También pretende aportar una serie de directrices para el diseño y construcción de humedales de forma que queden integrados en el paisaje y sean funcionales a escala territorial. Para ello, se han estudiado humedales en la cuenca del río Flumen (Monegros, Aragón, NE España) integrando cuatro perspectivas: el agua, el suelo, el paisaje y la biodiversidad. Se ha estudiado la capacidad de humedales existentes y construidos para mejorar la calidad del agua excedente de riego agrícola, las características del suelo en humedales bañados con agua excedente de riego frente a la de campos agrícolas, se han determinado el papel de los humedales en el paisaje mediante sistemas de información geográfica y se ha estudiado la estructura y dinámica estacional de comunidades de aves presentes en ellos. La calidad del agua excedente del riego agrícola mejora, se elimina la práctica totalidad del nitrato, a su paso por los humedales cuando estos tienen el tamaño adecuado. El paso continuo de agua reduce la salinidad del suelo en cuatro años. La acumulación de materia orgánica es lenta pero mejora la calidad de los suelos agrícolas degradados. Una distribución espacial dispersa y numerosa de humedales restaurados en una cuenca agrícola favorece la mejora de la calidad del agua, la biodiversidad de aves y la recuperación de suelos. La planificación de proyectos de restauración de humedales debe realizarse a escala de grandes cuencas, empezando a restaurar según las necesidades de cuencas pequeñas. Los humedales pueden cumplir varios objetivos simultáneamente siempre que se conozcan en profundidad las necesidades de cada objetivo y las limitaciones de la zona objeto de restauración. Los resultados de este trabajo proporcionan herramientas para la integración de los humedales con objetivos aislados o integrados diversos de mejora de la calidad del agua y suelo, la biodiversidad y el paisaje, en el desarrollo socio-económico de zonas semiáridas con intensa y extensa actividad agrícola de regadío

La verdadera pérdida causada por las políticas de compensación de la biodiversidad

4 p.•Los ecosistemas son sistemas complejos irremplazables •Los ecosistemas tienen valores ecológicos, instrumentales y no instrumentales •Existen perdidas ecológicas, normativas y morales que no se consideran en las políticas de compensación •No existe la dicotomía de que compensar es mejor que nada •La solución pasa por una amplia participación social y respeto de la equida

Effects of land use on nocturnal birds in a Mediterranean agricultural landscape.

Abstract. Knowledge on the effects of land use on community composition and species abundance is crucial for designing realistic conservation strategies, particularly in highly dynamic systems such as Mediterranean agricultural mosaics that are subjected to intensive cultivation. We investigated these effects on the nocturnal bird species occurring in the study area (Stone Curlew Burhinus oedicnemus, Red-necked Nightjar Caprimulgus ruficollis, Barn Owl Tyto alba, Eurasian Scops Owl Otus scops, Little Owl Athene noctua, Tawny Owl Strix aluco, Long-eared Owl Asio otus, Short-eared Owl Asio flammeus and Eagle Owl Bubo bubo) across an agricultural-natural habitat mosaic in Central Spain for three consecutive years. Shares of vineyards, scrubland, herbaceous cropland, water bodies, and roads significantly affected the composition of the nocturnal bird community. Herbaceous cropland and olive groves, which covered 50% of the study area, proved to be neutral for all species. Remnant patches of natural and semi-natural scrubland (around 10% of the study area) and water bodies (only 1.5% of the study area) showed a positive effect on Eagle Owls, Eurasian Scops Owls, Long-eared Owls, and Red-necked Nightjars. Vineyard (35% of the study area) had a negative influence on Eagle Owls, Long-eared Owls, and Eurasian Scops Owls. Our results indicate, first, that the relative extent of land use types was apparently not related with the presence of nocturnal bird species and, second, that natural scrublands and water bodies are key habitats for assuring the persistence of nocturnal birds in agricultural Mediterranean landscapes. Current land planning focused toward land use intensification will likely increase the areas of habitats that are neutral or have adverse effects on nocturnal birds

The role of land use and land cover change in climate change vulnerability assessments of biodiversity: a systematic review

Context For many organisms, responses to climate change (CC) will be affected by land-use and land-cover changes (LULCC). However, the extent to which LULCC is concurrently considered in climate change vulnerability assessments (CCVAs) is unclear. Objectives We identify trends in inclusion of LULCC and CC in vulnerability assessments of species and the direction and magnitude of their combined effect on biodiversity. Further, we examine the effect size of LULCC and CC in driving changes in “currencies” of response to CC, such as distribution, abundance and survival. Methods We conducted a systematic literature review of articles published in the last 30 years that focused on CCVA and accounted for impacts of both CC and LULCC. Results Across 116 studies, 34% assumed CC and LULCC would act additively, while 66% allowed for interactive effects. The majority of CCVAs reported similar effect sizes for CC and LULCC, although they affected different CCVA currencies. Only 14% of the studies showed larger effects of CC than of LULCC. Another 14% showed larger effects of LULCC than CC, specifically for dispersal, population viability, and reproduction, which tend to be strongly affected by fragmentation and disturbance. Although most studies found that LULCC and CC had negative effects on species currencies, in some cases effects were neutral or even positive. Conclusions CCVAs that incorporate LULCC provided a better account of drivers of vulnerability, and highlight aspects of drivers that are generally more amenable to on-the-ground management intervention than CCVAs that focus on CC alone

Anthropogenic ecosystem disturbance and the recovery debt

Ecosystem recovery from anthropogenic disturbances, either without human intervention or assisted by ecological restoration, is increasingly occurring worldwide. As ecosystems progress through recovery, it is important to estimate any resulting deficit in biodiversity and functions. Here we use data from 3,035 sampling plots worldwide, to quantify the interim reduction of biodiversity and functions occurring during the recovery process (that is, the 'recovery debt'). Compared with reference levels, recovering ecosystems run annual deficits of 46-51% for organism abundance, 27-33% for species diversity, 32-42% for carbon cycling and 31-41% for nitrogen cycling. Our results are consistent across biomes but not across degrading factors. Our results suggest that recovering and restored ecosystems have less abundance, diversity and cycling of carbon and nitrogen than 'undisturbed' ecosystems, and that even if complete recovery is reached, an interim recovery debt will accumulate. Under such circumstances, increasing the quantity of less-functional ecosystems through ecological restoration and offsetting are inadequate alternatives to ecosystem protection