Effect of land-use types on the ecomorphological structure of fish assemblage in distinct mesohabitats of neotropical streams / Efeito dos tipos de uso do solo na estrutura ecomorfológica da assembleia de peixes em distintos mesohábitats de riachos neotropicais

Abstract The use and occupation of land by human population substantially influence environmental variables and fish assemblage in streams. However, there is little knowledge on how these changes affect the ecomorphological structure of fish assemblage in mesohabitats. Therefore, we aim to assess whether the land-use types affect the ecomorphological structure of fish assemblage in distinct mesohabitats. Environmental and ichthyofaunistic data were collected in three mesohabitats (rifles, runs, and pools) of five rural and five urban streams. Twenty-one ecomorphological indices were obtained from the mean of linear morphological measurements and areas of the fishes. Subsequently, the Euclidean distance was calculated, based on the ecomorphological indices, between each pair of species, to measure the ecomorphological distances for the mesohabitats of the rural and urban streams. The results show that the urban environment is more harmful to streams than the rural one, due to changes in the environmental variables and decrease in species richness. The main environmental changes found in urban streams were the decrease in canopy cover by riparian vegetation and dissolved oxygen, and the increase in electrical conductivity and bed silting. Also, there was a significant decrease in the morphological similarity between fish species in the mesohabitats of urban streams compared to rural ones. Therefore, we can conclude that the urban environment leads to the loss of morphologically similar fish species in the mesohabitats, with only a few functionally distinct species remaining.

Resumo O uso e ocupação do solo pela população humana influencia substancialmente as variáveis ambientais e a assembleia de peixes em riachos. No entanto, há pouco conhecimento de como estas alterações afeta a estrutura ecomorfológica da assembleia de peixes em mesohábitats. Portanto, objetiva-se avaliar se o tipo do uso do solo afeta a estrutura ecomorfológica da assembleia de peixes nos distintos mesohábitats. Dados ambientais e ictiofaunísticos foram coletados em três mesohabitats (corredeiras, rápidos e remansos) de cinco riachos rurais e cinco urbanos. Vinte e um índices ecomorfológicos foram obtidos a partir das médias das medidas morfológicas lineares e áreas dos peixes. Posteriormente, a distância Euclidiana foi calculada, baseada nos índices ecomorfológicos, entre cada par de espécies, afim de mensurar as distâncias ecomorfológicas para os mesohábitats dos riachos rurais e urbanos. Os resultados mostram que o ambiente urbano é mais danoso aos riachos do que o rural, devido a diminuição da riqueza de espécies e as alterações nas variáveis ambientais. As principais mudanças ambientais encontradas em riachos urbanos foram a diminuição da cobertura do dossel pela vegetação ripária e do oxigênio dissolvido e o aumento da condutividade elétrica e do assoreamento do leito. Além disso, houve uma diminuição significativa da similaridade morfológica entre as espécies de peixes nos mesohábitats de riachos urbanos em comparação com os rurais. Portanto, podemos concluir que o ambiente urbano leva à perda de espécies de peixes morfologicamente similares nos mesohábitats, restando apenas algumas espécies funcionalmente distintas.

Taxonomic loss and functional reduction over time in the ichthyofauna of the Taquaruçu Reservoir, lower Paranapanema River, Southern Brazil

We evaluated the fish composition and ecological attributes of the ichthyofauna collected in a limnological zone of the Taquaruçu Reservoir, lower Paranapanema River. Information about the fish community was updated when compared to the previous study (2006). Non-metric multidimensional scaling (NMDS) showed differences in species composition between periods and community weighted means (CWMs) exhibited changes in functional composition over time. Four functional indices were used in the principal coordinate analysis (PcoA) to measure changes in the functional space of species, whereas functional β-diversity inspected differences in the traits composition between the periods. 1,203 individuals were sampled of 43 species, being 16 non-native and 14 new records. Compared to 2006, 27 species were absent, most of them native to Loricariidae and Anostomidae, while Curimatidae and Pimelodidae decreased in abundance. Functional indexes showed a reduction in functional diversity, whereas new species records exhibited functional redundancy. It might have occurred a simplification of the fish community over time, excluding the migratory and specialists species such as the herbivores and detritivores. Accordingly, we concluded that the ichthyofauna of the Taquaruçu Reservoir might have been undergoing a process towards biotic homogenization.(AU)

Avaliamos a composição de peixes e atributos ecológicos da ictiofauna coletada em uma zona limnológica do reservatório de Taquaruçu, baixo rio Paranapanema. As informações sobre a comunidade de peixes foram atualizadas quando comparadas ao estudo anterior (2006). O escalonamento multidimensional não métrico (NMDS) mostrou diferenças na composição de espécies entre os períodos, e as médias ponderadas da comunidade (CWMs) exibiram mudanças na composição funcional ao longo do tempo. Quatro índices funcionais foram utilizados na análise de coordenadas principais (PcoA) para medir as mudanças no espaço funcional das espécies, enquanto a β-diversidade funcional inspecionou diferenças na composição de traços entre os períodos. Foram amostrados 1,203 indivíduos de 43 espécies, sendo 16 não-nativas e 14 novos registros. Em comparação com 2006, 27 espécies estavam ausentes, a maioria nativa de Loricariidae e Anostomidae, enquanto Curimatidae e Pimelodidae diminuíram em abundância. Os índices funcionais mostraram redução na diversidade funcional, enquanto novos registros de espécies exibiram redundância funcional. Pode ter ocorrido uma simplificação da comunidade de peixes ao longo do tempo, excluindo as espécies migradoras e especialistas como os herbívoros e detritívoros. Dessa forma, concluímos que a ictiofauna do reservatório de Taquaruçu pode estar sofrendo um processo de homogeneização biótica.(AU)

Statistical optimization of dithranol-loaded solid lipid nanoparticles using factorial design / Otimização estatística de nanopartículas lipídicas sólidas carregadas com ditranol utilizando planejamento fatorial

This study describes a 3² full factorial experimental design to optimize the formulation of dithranol (DTH) loaded solid lipid nanoparticles (SLN) by the pre-emulsion ultrasonication method. The variables drug: lipid ratio and sonication time were studied at three levels and arranged in a 3² factorial design to study the influence on the response variables particle size and percent entrapment efficiency ( percentEE). From the statistical analysis of data polynomial equations were generated. The particle size and percentEE for the 9 batches (R1 to R9) showed a wide variation of 219-348 nm and 51.33- 71.80 percent, respectively. The physical characteristics of DTH-loaded SLN were evaluated using a particle size analyzer, differential scanning calorimetry and X-ray diffraction. The results of the optimized formulation showed an average particle size of 219 nm and entrapment efficiency of 69.88 percent. Ex-vivo drug penetration using rat skin showed about a 2-fold increase in localization of DTH in skin as compared to the marketed preparation of DTH.

Este estudo descreve o planejamento factorial 3² para otimizar a formulação de nanopartículas lipídicas sólidas (SLN) carregadas com ditranol (DTH) pelo método da ultrassonificação pré-emulsão. As variáveis como proporção de fármaco:lipídio e o tempo de sonicação foram estudados em três níveis e arranjados em planejamento fatorial 3² para estudar a influência nas variáveis de resposta tamanho de partícula e eficiência percentual de retenção do fármaco ( por centoEE). Pela análise estatística, geraram-se equações polinomiais. O tamanho da partícula e a por centoEE para os 9 lotes (R1 a R9) mostraram ampla variação, respectivamente, 219-348 nm e 51,33-71,80 por cento. As características físicas das SLN carregadas com DTN foram avaliadas utilizando-se analisador de tamanho de partícula, calorimetria de varredura diferencial e difração de raios X. Os resultados da formulação otimizada mostraram tamanho médio de partícula de 219 nm e eficiência de retenção do fármaco de 69,88 por cento. A penetração ex vivo do fármaco utilizando pele de rato mostrou aumento de, aproximadamente, duas vezes na localização de DTH na pele, comparativamente à preparação de DTH comercializada.

Creep of a C-S-H gel: a micromechanical approach

Both clays and calcium silicate hydrates(the main hydration products of Portland cements) exhibit a microstructure made up of lamellar particles. The microscopic mechanism responsible for the macroscopic creep of such materials is often described as the relative sliding of the sheets. This paper proposes a micromechanical approach to estimate the macroscopic creep behavior rising from this microscopic mechanism. The asymptotic evolution of creep at both short- and long-term is especially investigated. More precisely, a non-vanishing initial elastic strain is retrieved. At long-term, a threshold on porosity appears. At lower porosities, the creep evolution admits an asymptotic strain. At higher porosities, it admits an asymptotic strain rate.

Argilas e hidratos de cálcio (principal produto de cimentos) ambos exibem microestrutura composta por partículas em forma de lamelas. O principal mecanismo responsável pelo fenômeno de fluência macroscópico é frequentemente descrito pelo deslizamento entre as lamelas. O artigo propõe uma abordagem micromecânica para estimar a fluência macroscópica que surge a partir do mecanismo microscópico. A evolução assintótica da fluência para tempos curtos e longos é especialmente investigada. Mais precisamente uma tensão inicial não nula é derivada. Para tempos longos um limiar de porosidade surge da modelagem. Na faixa de porosidades mais baixas a evolução da fluência admite deformação assintótica. Para porosidades altas o problema admite taxa de deformação assintótica.

Multiphysical modelling of fluid transport through osteo-articular media

In this study, a multiphysical description of fluid transport through osteo-articular porous media is presented. Adapted from the model of Moyne and Murad, which is intended to describe clayey materials behaviour, this multiscale modelling allows for the derivation of the macroscopic response of the tissue from microscopical information. First the model is described. At the pore scale, electrohydrodynamics equations governing the electrolyte movement are coupled with local electrostatics (Gauss-Poisson equation), and ionic transport equations. Using a change of variables and an asymptotic expansion method, the macroscopic description is carried out. Results of this model are used to show the importance of couplings effects on the mechanotransduction of compact bone remodelling.

Neste estudo uma descrição multifísica do transporte de fluidos em meios porosos osteo articulares é apresentada. Adaptado a partir do modelo de Moyne e Murad proposto para descrever o comportamento de materiais argilosos a modelagem multiescala permite a derivação da resposta macroscópica do tecido a partir da informação microscópica. Na primeira parte o modelo é apresentado. Na escala do poro as equações da eletro-hidrodinâmica governantes do movimento dos eletrolitos são acopladas com a eletrostática local (equação de Gauss-Poisson) e as equações de transporte iônico. Usando uma mudança de variáveis e o método de expansão assintótica a derivação macroscópica é conduzida. Resultados do modelo proposto são usados para salientar a importância dos efeitos de acoplamento sobre a transdução mecânica da remodelagem de ossos compactados.

Electro-osmosis in kaolinite with pH-dependent surface charge modelling by homogenization

A new three-scale model to describe the coupling between pH-dependent flows and transient ion transport, including adsorption phenomena in kaolinite clays, is proposed. The kaolinite is characterized by three separate nano/micro and macroscopic length scales. The pore (micro)-scale is characterized by micro-pores saturated by an aqueous solution containing four monovalent ions and charged solid particles surrounded by thin electrical double layers. The movement of the ions is governed by the Nernst-Planck equations, and the influence of the double layers upon the flow is dictated by the Helmholtz-Smoluchowski slip boundary condition on the tangential velocity. In addition, an adsorption interface condition for the Na+ transportis postulated to capture its retention in the electrical double layer. Thetwo-scalenano/micro model including salt adsorption and slip boundary condition is homogenized to the Darcy scale and leads to the derivation of macroscopic governing equations. One of the notable features of the three-scale model is there construction of the constitutive law of effective partition coefficient that governs the sodium adsorption in the double layer. To illustrate the feasibility of the three-scale model in simulating soil decontamination by electrokinetics, the macroscopic model is discretized by the finite volume method and the desalination of a kaolinite sample by electrokinetics is simulated.

Neste artigo propomos um modelo em três escalas para descrever o acoplamento entre o fluxo eletroosmótico e o transporte de íons incluindo fenômenos de adsorção em uma caulinita. A argila é caracterizada por três escalas nano/micro e macroscópica. A escala microscópica é constituída por micro-poros saturados por uma solução aquosa contendo quatro íons monovalentes e partículas sólidas carregadas eletricamente circundadas por uma dupla camada elétrica fina. O movimento dos íons é governado pelas equações de Nernst-Planck e a influência da dupla camada sobre o fluxo aquoso é modelada por uma condição de contorno de deslizamento da componente tangencial do campo de velocidade (condição de Helmholtz-Smoluchowski). Além disso, uma condição de adsorção na interface fluido-sólido para os íons Na+ é postulada capturando a retenção do sódio na dupla camada elétrica. O modelo em duas escalas nano/micro incluindo a adsorção do sal e a condição de deslizamento da velocidade é homogeneizado levando a derivação das equações macroscópicas na escala de Darcy. Um dos aspectos inovadores do modelo em três escalas é a reconstrução da lei constitutiva para o coeficiente de partição que governa a adsorção do Na+ na dupla camada elétrica. Para ilustrar as potencialidades do modelo em três escalas na simulação da eletroremediação de solos argilosos, o modelo macroscópico é discretizado utilizando o método de volumes finitos no intuito de simular a dessalinização de uma amostra de caulinita por técnica de eletrocinética.

Interpretation of the stiffness and permeability of Sand-Kaolin mixtures in the framework of homogenization

This study deals with the behaviour of mixtures of sand and saturated kaolin paste considered as composite materials made of permeable and deformable (with non-linear behaviour) matrix (the kaolin paste) with rigid and impervious inclusions (the sand grains). Oedometric and permeability tests conducted on such mixtures highlight the key role of the state of the clay paste, and show the existence of a threshold of sand grain concentration above which a structuring effect influences both modulus and permeability. At the light of these experiments, the usual and tangent homogenization process (with simplifying assumptions to make the problem manageable) has been applied to estimate the mixture permeability and tangent compressibility. Qualitative and quantitative comparisons with experimental data point out the domain of interest and the limitations of such approaches.

O estudo lida com o comportamento de misturas compostas por areia e uma pasta de caulinita considerada um material composto feito de uma matriz (caulinita) permeável e deformável (com comportamento não-linear) com inclusões rígidas e impermeáveis (grãos de areia). Testes de permeabilidade e odométricos conduzidos nestas misturas enfatizam o papel chave de estado da pasta argilosa e mostram a existência de uma concentração crítica de grãos de areia com efeito estruturante que influencia o módulo e a permeabilidade. Sob a luz destes experimentos o processo de homogeneização usual e tangente (com hipóteses simplificadoras para tornar o problema tratável) foi aplicado para estimar a permeabilidade da mistura e a compressibilidade tangente. Comparações qualitativas e quantitativas com dados experimentais apontam o domínio de interesse bem como a limitação destas abordagens.

História, cultura e subjetividade: problematizações / History, culture and subjectivity: problems

Na atualidade, percebemos uma ampliação das discussões teórico-metodológicas do conceito de "cultura". Inúmeros autores têm travado debates e embates no campo das ciências sociais e também das ciências humanas, interrogando-os. Um dos eixos do debate articula-se com o processo de constituição das identidades culturais - tanto os modos de subjetivação produtores de subjetividades capitalistas homogeneizadas como os processos de singularização, na sociedade contemporânea. Este artigo se situa no campo de forças dos denominados estudos culturais, questionando as concepções de cultura que foram institucionalizadas: a cultura como unidade cristalizada; como cultura letrada versus cultura popular e a cultura determinando identidades fixas.

On actuality, we perceive a magnifying of the quarrels theoretician-methodologycs of the concept of "culture". Innumerable authors they have locked discussions and clashes into the field from the social sciences, interrogating-the. One of the axles of the discussion is the constitution of the cultural identities - as many the modes producers of subjectivities capitalistic I eat the peace processes make singular, today. This article if points out in the field of forces of the called cultural studies, to place in question the conceptions that have prevailed: a crystallized unit; culture scholar versus popular culture and the culture determining fixed identities.