A turbulencia hatásai a balatoni zooplankton szerkezetére és funkciójára = The effects of turbulence on the structure and function of the zooplankton in Lake Balaton

A kutatás rávilágított a Balaton vízszint ingadozásának és turbulens kinetikai energia tartalma változásainak nagy hatására a tó biológiai anyagforgalmában kulcs szerepet játszó zooplankton életére. Intenzív terepvizsgálatokkal, a szélsebesség, a vízszint, az RMS-turbulencia és a zooplankton monitorozásával bemutattuk és leírtuk a zooplankton szerkezetének és mennyiségének szoros összefüggését a víztömeg turbulencia intenzitsával, amely a szélsebesség mellett a mindenkori vízállástól függ. Meghatároztuk a szélsebesség, a vízszint és a víz turbulencia intenzitásának összefüggéseit a Balatonban. A terepvizsgálatok, és laboratóriumi kísérletek során meghatároztuk azokat a turbulencia intenzitás küszöbértékeket, amelyek felett (i) szétzilálódik a tavi zooplankton vertikális struktúrája, (ii) a fellépő turbulens nyíróerők fizikailag sértik az érzékeny zooplankton fajok egyedeit, és (iii) a különféle taxonómiai- és életforma csoportok populációi tömegesen pusztulnak és funkciójuk kiesik a planktonrendszerből. E küszöbértékek ismeretében olyan módon optimalizálható a tavi vízszint (legyen az legalább 75 cm-es) és a vízmérleg, hogy ne csökkenjen zooplankton funkciója, amely az magas lebegőanyag tartalom miatt általában is alacsony szintű. Az eredményeket alkalmasnak tartjuk a balatoni vízmérleg tervezés, a medermélyítések, a biomanipulációs beavatkozások és halgazdálkodás területén közvetett és közvetlen haszon elérésére. | According to the four years long intensive monitoring of the RMS-turbulence, the wind velocity, water level and the zooplankton we revealed strong evidences of the negative effect of the increased turbukence coupled with water level decrease on the species composition, structure, abundance and function of the zooplankton in Lake Balaton, We experimentally determined those thresholds of the wind velocity and turbulence intensity above which (i) vertical structure of the zooplankton assemblages disintergrate, (ii) individuals of the different zooplankton taxa suffer severe injuries from the increased turbukent shear forces and (iii) their populations break down. Based on the obtained hydrodinamical information the water level could be adjusted (in an aforded 75 cm as minimal) and the water ballance optimalized so that fend the disturbance effect of the increased turbulence on the zooplankton funcion off. The obtained results are suitable and warmely offered for endusing by the lake management, in the fileds of the planning of the water ballance, lake bad excavation and biomanipulation

A Szintaktikai Lokalitás Minimalista Megközelítése: A szintaktikai lokalitási feltételekért felelős nyelvi alrendszerek munkamegosztásának vizsgálata = A Minimalist Approach to Syntactic Locality: A study of the division of labour of linguistic subsystems underlying syntactic locality effects

A projekt a szintaxis és az azzal érintkező grammatikai komponensek munkamegosztását vizsgálta a mozgatási és polaritás engedélyezési függőségekben jelentkező szintaktikai lokalitási hatások területén. A projektnek a generatív grammatika mai, Minimalista kutatási programjába illeszkedő radikális tézise szerint a természetes nyelvi szintaxis egyáltalán nem is tartalmaz külön lokalitási megszorítás(oka)t. Kimutattuk, hogy az általunk vizsgált, a szintaxisban jelentkező lokalitási hatások (i) a szintaktikai komputációs rendszer általános tulajdonságaiból, különösen a komputációs komplexitása minimalizálásának igényéből, valamint (ii) a szintaxis és a vele érintkező grammatikai alrendszerek munkamegosztásából fakadnak. A projekt olyan területeken vizsgálta a lokalitási hatások természetét, mint a főnévi kifejezések által képviselt szigetek, a szintaktikai fejmozgatás, a kvantorhatókör-értelmezés, a fókuszálás, a határozói módosítás, a mondatbeágyazás, a preszuppozíciós, a tagadó és a kérdő típusú gyenge szigetek, és egyes, a polaritásengedélyezésben szerepet játszó intervenciós hatások. A több nemzetközi együttműködést is kezdeményező kutatócsoport munkájának sikerességét a számos jelentős publikáció, köztük egy sor nemzetközi folyóiratcikk és nagy presztízsű nemzetközi kiadónál megjelenő könyvfejezet is jelzi. A kutatás keretében egy megvédett DSc értekezés és egy leadott PhD disszertáció is született, és egy további doktori disszertáció készül el még ebben az évben. | This project studied the division of labour between syntax and its interface subsystems in giving rise to some of the central syntactic locality properties of dependencies like movement and polarity licensing. Implementing the current Minimalist research program of transformational generative grammar, it explored the radical proposal that natural language syntax itself includes no special syntactic locality conditions per se. Instead, the locality effects under scrutiny are reduced to (i) the elementary properties of the syntactic computational system, including its quest to keep computational complexity to a minimum, which in turn subsumes its cyclic mapping to the interpretive systems of sound and meaning; and (ii) the division of labour between syntax and the interface subsystems, in particular, semantics and information structure. The topics investigated include the locality effects involved in noun phrase islands, syntactic head movement, quantifier scope interpretation, focusing, adverbial modification, clausal embedding, weak islands like presuppositional, negative, and wh-islands, and some apparent intervention effects in polarity licensing. The project established fruitful international co-operations, and its results have appeared in the form of a number of international journal and book chapter publications. The project has also yielded a completed PhD dissertation, a PhD thesis to be submitted later this year, and a DSc dissertation

Accelerated retinal aging in PACAP knock-out mice

Pituitary adenylate cyclase activating polypeptide (PACAP) is a neurotrophic and neuroprotective peptide. PACAP and its receptors are widely distributed in the retina. A number of reports provided evidence that PACAP is neuroprotective in retinal degenerations. The current study compared retina cell type-specific differences in young (3-4months) and aged adults (14-16months), of wild-type (WT) mice and knock-out (KO) mice lacking endogenous PACAP production during the course of aging. Histological, immunocytochemical and Western blot examinations were performed. The staining for standard neurochemical markers (tyrosine hydroxylase for dopaminergic cells, calbindin 28 kDa for horizontal cells, protein kinase Calpha for rod bipolar cells) of young adult PACAP KO retinas showed no substantial alterations compared to young adult WT retinas, except for the specific PACAP receptor (PAC1-R) staining. We could not detect PAC1-R immunoreactivity in bipolar and horizontal cells in young adult PACAP KO animals. Some other age-related changes were observed only in the PACAP KO mice only. These alterations included horizontal and rod bipolar cell dendritic sprouting into the photoreceptor layer and decreased ganglion cell number. Also, Muller glial cells showed elevated GFAP expression compared to the aging WT retinas. Furthermore, Western blot analyses revealed significant differences between the phosphorylation state of ERK1/2 and JNK in KO mice, indicating alterations in the MAPK signaling pathway. These results support the conclusion that endogenous PACAP contributes to protection against aging of the nervous system

Quantity, population dynamic and production of Limnomysis benedeni (Czerniavsky, 1882) in Lake Balaton

A L. benedeni a hasadtlábú rákok (Mysidacea) sokáig egyetlen hazai képviselője volt, mely az eddigi irodalmak szerint hazánk területén a Dunában, a Tiszában és a Balatonban található meg. A L. benedeni-nek, mint detritusz- és algafogyasztó haltápláléknak fontos összekötő szerepe van a bentikus és a pelagikus társulások közötti táplálékkapcsolat megteremtésében, ezen kívül táplálékbázisul szolgál a süllőivadék számára. Mivel a pontusi faunaelemek jelenléte balatoni sajátosság, a L. benedeni meghonosításával nem került faunakör-idegen faj a Balatonba, tehát betelepítését nem tartjuk elhibázottnak ökológiai szempontból. A hasadtlábú rákok rendjébe tartozó fajok taxonómiáját, morfológiáját, biogeográfiáját és biológiáját korábban több szerző tárgyalta, ám a L. benedeni ökológiai szerepéről világirodalmi szinten is kevés információ áll rendelkezésünkre, a Balatonban pedig ezidáig senki nem vizsgálta életciklusát, produkcióját és táplálékhálózatban betöltött szerepét. A L. benedeni populációk abundanciája a teljes vizsgálati időszakban átlagosan 10-szer akkora volt a hínárosokban, mint a part mentén. A petések aránya az összes egyedszámhoz képest a legtöbb esetben hínárosban nagyobb volt, mint a betonozott parti övben. Az állatok átlagos testhossza szignifikánsan nagyobb volt a hínárosban, mint a betonozott parti övben. Partközelben az ivarérett egyedeknek általában több mint a fele nőstény, a hínárosokban pedig a nőstények száma sokszorosa (akár mintegy 40-szerese is) volt a hímekének, vagyis a balatoni L. benedeni a sűrű vízi növényzetet preferálja a fedetlen alzattal szemben. Kohorszanalízissel megállapítottam, hogy a Balatonban a L. benedeni populációjának 2001-ben két generációja fejlődött ki. A reprodukciós időszak április elejétől október végéig terjedt. Nyáron a 2-6 mm-es egyedek, télen a 10 mm felettiek domináltak. A tavaszi petések nagyobb méretűek és több petét hordoznak, mint a nyári kelésűek. Vizsgálataim szerint a L. benedeni peteszáma a Balatonban 3-18 pete/erszény között változott, ami átlagosan fele a mások által leírt L. benedeni populációk fekunditásának. A balatoni L. benedeni évenként két generációt produkált, míg más szerzők 3-4 generációról számolnak be írásaikban. Ugyanígy az általam mért testhosszak sem érték el a világirodalmi értékeket. A balatoni L. benedeni sikeres térhódítása ellenére populációjának kondíciója kevésbé jó, mint a származási helyén élő populációké. Kísérletileg meghatároztam a balatoni L. benedeni testhossza és száraztömege közötti összefüggést, melynek egyenlete a további becslésekhez átszámítási alapul szolgált. Az oxigénfogyasztás az anyagcsere legfőbb mutatója, ezért a L. benedeni balatoni táplálékhálózatban betöltött szerepének meghatározásához mértem az oxigénfogyasztásukat különböző hőmérsékleteken. A balatoni L. benedeni oxigénfogyasztása közel kétszer akkora volt, mint más Mysidacea fajoké, amit okozhat az a tény, hogy mind közül a L. benedeni a legkisebb méretű, illetve édesvízben él. A balatoni L. benedeni légzésintenzitása a Balaton nyílt vízében élő zooplankton légzésintenzitásához hasonlít leginkább. Az analitikai kémiai Winkler-módszer és a mai mérési technikák −mint az általam használt Twin-Flow respirometria − együttes alkalmazása igen megbízható pontosságúak és feltárják a különböző környezeti feltételek hatását is a légzésre. A két módszerrel kapott teljes mért oxigénfogyasztási tartomány 0,24-30 mg O2 mg szt-1 óra –1 volt. A klasszikus és modern oxigénfogyasztás-mérés összevetésének eredménye végeredményben arra engedett következtetni, hogy mindkét módszernek megvan a maga előnye és hátránya a mérési idő hosszúságát, a környezeti változók minőségének és állandóságának biztosítását tekintve, így ezek ismeretében igényeink szerint alkalmazhatjuk a számunkra megfelelőbb módszert. Meghatároztam a L. benedeni száraztömegének átlagos széntartalmát testhossztól függően, ami 39,73 és 85,24 % között változott, a testhossz növekedésével csökkent. A kapott értékek alapján illesztett exponenciális görbe egyenletével számolható a nagyobb méretű L. benedeni egyedek átlagos széntartalma, ami jól korrelál a nemzetközi irodalomban szereplő más Mysidacea egyedek széntartalmával. Meghatároztam a L. benedeni fajlagos szénvesztesége és testhossza közötti összefüggést különböző hőmérsékleten, így a gyűjtési adatokból becsülhetővé vált a L. benedeni minimális táplálékigénye a balatoni táplálékhálózatban. A L. benedeni populációk napi légzési szénvesztesége a tihanyi betonozott parti övben a száraz biomasszája széntartalmának átlagosan 9,9%-a a teljes vizsgálati időszakban 1 m2 tófelületre, ami 10 nap turnover időt jelent szénben kifejezve. A napi légzési szénveszteség hínárosban 2000-ben a száraz biomassza széntartalmának átlag 6,23%-a, 2001- ben pedig átlag 6,17%-a négyzetméterenként, ami átlagosan 16 nap szén turnover időt jelent. A magasabb értékek a reprodukciós időszakban adódtak. A légzési szénveszteség tavi szinten a betonozott parti övben 2000-ben átlagosan 350 g, 2001-ben átlagosan 9,5 g, 2002-ben 93 g volt, míg hínárosban 2000-ben átlagosan 2 tonna, 2001-ben átlagosan 1,23 tonna volt. Az első generációk napi produkció és átlagos biomassza értékei meghaladták a második generációk produkció és átlagos biomassza értékeit mindkét reprodukciós időszakban. Világirodalmi szinten kevés adat van a Mysidacea fajok produkció értékeire vonatkozóan. Minden esetre a L. benedeni produkciója nem tér el számottevően sem más Mysidacea fajok, sem a balatoni gerinctelen fajok produkciójától, ám egész tóra vetítve mind a bentikus, mind a nyíltvízi zooplankton termeléséhez képest elenyészően kicsi. A L. benedeni tavi produkciója átlagosan 1,2 tonna nedves tömeg év-1 lehetett, ami az éves bentikus produkciónak csupán a 0,011%-a. Vizsgálataim fényt derítettek a balatoni körülményekhez adaptálódott L. benedeni populációinak állapotára. A két eltérő habitusú élőhelyen a L. benedeni populációknak mind az egyedsűrűsége, mind átlagos testhossza és a nőstény: hím arány is a hínárosban nagyobb, mint a fedetlen, betonozott parti övben. Összességében elmondhatjuk, a L. benedeni noha el tudott szaporodni a Balatonban, populációinak kondíciója elmarad a sós és brakk vizekben élő fajtársaikhoz képest. Jóllehet, betelepítése nem hatott kedvezőtlenül az érintett életközösségek funkciójára és több halfaj rendszeresen fogyasztja, a betelepítéséhez fűzött reményeket nem váltotta maradéktalanul valóra. The Limnomysis benedeni (Czerniavsky 1882) was the only representative of the Mysidacea in Hungary for long that according to the present publications can be found only in River Danube and Tisza and Lake Balaton in Hungary. L. benedeni as fish food consuming detritus and algae has an important connecting role in food chains as a link between the bentic and pelagic systems and is a food basis for pike perch offspring in Lake Balaton. Presence of the Pontocaspian fauna elements is a feature of Lake Balaton, in this way, no fauna unfamiliar member got into Lake Balaton with the introduction of L. benedeni, we do not consider its introduction unreasonable. Many publications write about taxonomy, morphology, biogeography and biology of Mysidacea but we have slight information about the ecological role of L. benedeni in the international literature too and nobody has examined its life cycle, production and its role in the food chain in Lake Balaton. The density of L. benedeni populations was about 10 fold higher in submerged macrophyte than in concreted shore line. Proportion of the breeding females was greater in most cases in submerged macrophyte than in concreted shore line. The average body length of the animals were significantly greater in submerged macrophyte than in concreted shore line. More than half of mature specimen were female in concreted shore line and were multiple than males in submerged macrophyte so L. benedeni prefers the submerged macrophyte as against uncovered stand. I established with cohors analysis that two generations of L. benedeni developed in Lake Balaton in 2001. The reproduction period lasted from April to October. The dominating body length was 2-6 mm in summer and 10-12 mm in winter. Breeding females had greater body length and fecundity in spring than in summer. The number of eggs was 3-18/marsupium in Lake Balaton which is about half of L. benedeni populations in other places of occurence. L. benedeni had two generations per year in Lake Balaton while in other waters it had 3-4 generations. Also, the average body length was smaller in Lake Balaton than elsewhere. In spite of the successful expansion of the L. benedeni population in Lake Balaton, its condition was less fit than that of the populations in their places of origin. I determined the relation between body length and dry body mass of L. benedeni, the equation of which functioned as basis for further estimation. The oxygen consumption is the principal index of metabolism therefore I measured the oxygen consumption of L. benedeni at different temperatures to determine its role in the food web of Lake Balaton. The oxygen consumption of L. benedeni was about two fold than that of other Mysidacea. The reason can be that the L. benedeni is the smallest Mysidacea in the world and it lives in fresh water. The respiration of L. benedeni was mostly similar to respiration of zooplankton in Lake Balaton. Application of the Winkler method and the modern measuring techniques such as Twin-Flow respirometry are reliable and correct and reveal the effect of different environmental conditions to respiration. The measured intervall of oxygen consumption was 0.24-30 μg O2 mg dw-1 h-1. The result of the comparison of two methods can lead us to the conclusion that both have their own advantages and disadvantages considering the length of measuring time and assurance of quality and constancy of environmental parameters, therefore in the knowledge of these we can apply the suitable method to our claim. I determined the average carbon content of dry body mass of L. benedeni which ranged from 39.73 to 85.24 % of different body length. It decreased with increased body length. The average carbon content of bigger L. benedeni specimen can be calculated with the given equation that correlates properly with carbon content of other Mysidacea in international publications. I determined the connection between specific carbon loss and body length of L. benedeni at different temperatures therefore the minimal food demand of L. benedeni can be calculated from the collection data. The average daily carbon loss of L. benedeni population was 9,9% m-2 lake surface of carbon content of dry biomass in concreted shore line in whole period that means 10 days turnover time expressed in carbon. The average daily carbon loss was 6,23% m-2 lake surface in submerged macrophyte in 2000, and 6,17% in 2001 that means 16 days turnover time expressed in carbon. The higher values were in the reproduction period. The production and average biomass of the second generations were higher than the second ones in both reproduction periods. There are few data about production values of Mysidacea in the world, at any rate, the production of L. benedeni is similar to production of other Mysidacea and production of any invertebrate species in Lake Balaton. The average production of L. benedeni was 1,2 ton wet weight year-1, which is just 0,011% of bentic production. My observations during the two year examination threw light on the condition of L. benedeni acclimatized to the circumstances of Lake Balaton. On the whole we can state that, though L. benedeni could reproduce in Lake Balaton, the condition of populations underdeveloped to other L. benedeni living in salt and brackish water. Although its introduction did not affect unfavourably the function of the associations in Lake Balaton and more fish species consume it regularly, L. benedeni did not fully carry out the expectations to its introduction.N

Expression and estrogen-dependent up-regulation of Transient Receptor Potential Ankyrin 1 (TRPA1) and Vanilloid 1 (TRPV1) ion channels in the rat endometrium

Transient Receptor Potential Ankyrin 1 (TRPA1) and Vanilloid 1 (TRPV1) cation channels localized predominantly on capsaicin-sensitive peptidergic sensory nerves play essential roles in pain, hyperalgesia and neurogenic inflammation. They are activated by a variety of noxious stimuli, chemical irritants and cold or heat, respectively. Besides sensory nerves, both receptors have been described on epithelial and immune cells. Estrogen-induced TRPV1 up-regulation in the human uterus suggests its potential involvement in pain during the reproductive cycle. Since there are no data regarding TRPA1 expression in the endometrium and little is known about TRPV1 regulation, we investigated estrogen- and progesterone-dependent alterations of these channels in the rat endometrium. Different groups of sexually premature 4-week-old and adult 4-month-old female rats were treated with subcutaneously implanted wax pellets containing synthetic estrogen analog diethylstilbestrol (DES, 100 µg), progesterone (4 mg) and their combination for 8 or 12 days, respectively. Ovariectomy was performed in separate groups of 4-month-old animals (n=5/group). TRPA1 and TRPV1 mRNA levels were measured in the endometrium layer with quantitative PCR, while the localization of the receptor proteins was determined with immunohistochemistry on paraffin-embedded uterus sections. Both TRPA1 and TRPV1 were detected in the rat endometrium at mRNA and protein levels as well, showing their remarkable local, non-neuronal expression. DES treatment resulted in a 5-fold and 7-fold significant up-regulation of TRPV1 mRNA in young and adult rats, respectively, which were absent if progesterone was added simultaneously. DES also induced significant elevation of TRPA1 mRNA in both groups. Progesterone by itself did not alter the levels of either channel in either group. In young rats, weak TRPV1 and A1 staining were observed in the epithelium, while in adult animals it was detected in the stroma and the glands with weak expression in the epithelium. Further investigations are in process to elucidate the functions of TRPA1 and TRPV1 in conditions related to pain and inflammation. SROP-4.2.2.A-11/1/KONV-2012-002