Sandy coastlines under threat of erosion

Sandy beaches occupy more than one-third of the global coastline(1) and have high socioeconomic value related to recreation, tourism and ecosystem services(2). Beaches are the interface between land and ocean, providing coastal protection from marine storms and cyclones(3). However the presence of sandy beaches cannot be taken for granted, as they are under constant change, driven by meteorological(4,5), geological(6) and anthropogenic factors(1,7). A substantial proportion of the world's sandy coastline is already eroding(1,7), a situation that could be exacerbated by climate change(8,9). Here, we show that ambient trends in shoreline dynamics, combined with coastal recession driven by sea level rise, could result in the near extinction of almost half of the world's sandy beaches by the end of the century. Moderate GHG emission mitigation could prevent 40% of shoreline retreat. Projected shoreline dynamics are dominated by sea level rise for the majority of sandy beaches, but in certain regions the erosive trend is counteracted by accretive ambient shoreline changes; for example, in the Amazon, East and Southeast Asia and the north tropical Pacific. A substantial proportion of the threatened sandy shorelines are in densely populated areas, underlining the need for the design and implementation of effective adaptive measures. Erosion is a major problem facing sandy beaches that will probably worsen with climate change and sea-level rise. Half the world's beaches, many of which are in densely populated areas, could disappear by the end of the century under current trends; mitigation could lessen retreat by 40%.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Gene expression in the prefrontal cortex during adolescence: implications for the onset of schizophrenia

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>Many critical maturational processes take place in the human brain during postnatal development. In particular, the prefrontal cortex does not reach maturation until late adolescence and this stage is associated with substantial white matter volume increases. Patients with schizophrenia and other major psychiatric disorders tend to first present with overt symptoms during late adolescence/early adulthood and it has been proposed that this developmental stage represents a "window of vulnerability".</p> <p>Methods</p> <p>In this study we used whole genome microarrays to measure gene expression in post mortem prefrontal cortex tissue from human individuals ranging in age from 0 to 49 years. To identify genes specifically altered in the late adolescent period, we applied a template matching procedure. Genes were identified which showed a significant correlation to a template showing a peak of expression between ages 15 and 25.</p> <p>Results</p> <p>Approximately 2000 genes displayed an expression pattern that was significantly correlated (positively or negatively) with the template. In the majority of cases, these genes in fact reached a plateau during adolescence with only subtle changes thereafter. These include a number of genes previously associated with schizophrenia including the susceptibility gene neuregulin 1 (NRG1). Functional profiling revealed peak expression in late adolescence for genes associated with energy metabolism and protein and lipid synthesis, together with decreases for genes involved in glutamate and neuropeptide signalling and neuronal development/plasticity. Strikingly, eight myelin-related genes previously found decreased in schizophrenia brain tissue showed a peak in their expression levels in late adolescence, while the single myelin gene reported increased in patients with schizophrenia was decreased in late adolescence.</p> <p>Conclusion</p> <p>The observed changes imply that molecular mechanisms critical for adolescent brain development are disturbed in schizophrenia patients.</p

A. ostenfeldii und Salinität: Untersuchung von Toxinprofilen zur Bewertung der Hypothese der Salinitätsabhängigkeit von Toxinprofilen

Alexandrium ostenfeldii ist ein wichtiger Vertreter mariner planktischer Dinoflagellaten. Von dieser Art ist bekannt, dass sie in der Lage ist, drei verschiedene Arten von Algentoxinen zu produzieren. Dabei handelt es sich um Paralytic Shellfish Toxins (PST) (vgl. Kapitel 5.2), Spirolide (vgl. Kapitel 5.3.1) und die strukturell verwandten Gymnodimine (vgl. Kapitel 5.3.2). Die Toxinprofile unterschiedlicher Populationen unterscheiden sich je nach geographischer Region in Zusammensetzung und produzierter Menge der Toxine. PST sind sehr gut untersucht, da sie potente Neurotoxine sind und mehrfach Vergiftungen beim Menschen verursacht haben, von denen einige zu Todesfällen geführt haben. Diese Dinoflagellaten treten normalerweise in geringen Konzentrationen zusammen mit anderen dominanten Spezies auf und haben deswegen bisher eine geringe Bedrohung für Aquakulturen oder Ähnliches dargestellt. In den letzten Jahren wurden vermehrt dichte monospezifische Blüten von A. ostenfeldii beobachtet. Diese treten hauptsächlich in Brackwassersystemen mit geringeren Salinitäten als im offenen Ozean auf. Dies ist ein Grund, warum bisher relativ wenig über die von A. ostenfeldii produzierten Toxine und deren Zusammenhänge untereinander bekannt ist und in den letzten Jahren vermehrt Forschungsinteresse aufgekommen ist. Dabei gibt es erste Hinweise, dass die Toxinvariabilität weit größer ist als bisher bekannt. Die Ursache für das Vorkommen variabler Toxinprofile und ob eine Korrelation zwischen den drei Toxingruppen besteht, ist unklar. Es gibt Stämme, die lediglich eine Toxinart produzieren und wiederum Stämme welche alle drei Arten produzieren. Die dieser Arbeit zugrunde liegende Hypothese besagt, dass A. ostenfeldii Kulturen in Brackwassersystemen mit geringeren Salinitäten als im offenen Ozean ein komplexeres Toxinprofil mit Toxinen aller drei Toxingruppen ausbilden. Kulturen aus marinen Bedingungen produzieren im Vergleich dazu nur Toxine einer Gruppe, der Spirolide. Zusätzlich soll eine weitere Hypothese überprüft werden, wonach ein Zusammenhang zwischen der Produktion von Gymnodiminen und PST besteht. In dieser Arbeit werden dazu die Toxinprofile verschiedener bisher nicht untersuchter Stämme aus Chile, Argentinien, Kanada, dem Limfjord (Dänemark), der Nordsee, dem Kattegat, Norwegen und den Niederlanden mittels Tandem-Massenspektrometrie und HPLC-FLD analysiert. Um weitere Informationen über das Toxinprofil zu erhalten, werden diese Stämme neben den bekannten Toxinen auf bisher unbekannte Toxine untersucht. Darüber hinaus sollen weitere Informationen über den Zusammenhang der unterschiedlichen Toxingruppen gewonnen werden und durch den Vergleich der Ergebnisse eventuelle Zusammenhänge in den Toxinprofilen aufgeklärt werden. Die durchgeführte Analyse ergab zwei bisher unbekannte Gymnodimine, sechs zusätzliche Spirolide sowie zehn weitere Verbindungen, bei denen es sich ebenfalls um Spirolide handelt, für die jedoch keine Struktur mit ausreichender Sicherheit erklärt werden konnte (vgl. Kapitel 8.1)