In this work we use a novel in vivo imaging technique and cell behaviour analysis to investigate the cellular basis of limb bud elongation. Recently, it has become clear that oriented cell activities must be involved in this process and cell migration and cell division orientation stood out as the most probable candidates. Here, we present a comprehensive study with a focus on cell orientations and active cell behaviour in the developing chick limb bud. We find that cells orient themselves toward the closest ectoderm and divide along their long axis and that, although the gross cell movement shows distal bias, active migration orientation of single cells seems to be random. As our results do not support the distalward migration and oriented division theory, we propose cell intercalation as the most probable cell behaviour involved in limb morphogenesis. We validate this new hypothesis with a Cellular Potts computer model that theoretically confirms our assumption / En aquest projecte utilitzem una nova tècnica de microscòpia in vivo, així com l’anàlisi del comportament cel.lular per tal d’investigar les bases cel.lulars de l’elongació de l’extremitat durant el desenvolupament embrionari. Investigacions recents clarament indiquen que activitats cel.lulars orientades estan involucrades en aquest procès, i d’entre elles la migració cel.lular i la divisió cel.lular orientada semblen les candidates més probables. Aquí presentem un estudi exhaustiu enfocat principalment en l’orientació cel.lular i el comportament cel.lular actiu durant el desenvolupament de l’extremitat del pollet. Trobem que les cel.lules s’orienten cap a l’ectodermi més proper i es divideixen al llarg a l’axis més llarg, així com veiem que, malgrat que el moviment cel.lular global mostra una tendència distal, la migració activa de cel.lules individuals sembla ser aleatòria. Donat que els nostres resultats no recolzen la teoria d’una migració distalment orientada amb divisió cel.lular orientada, proposem la intercal.lació cel.lular com al comportament cel.lular més probable involucrat en la morfogènesi de l’extremitat. Aquesta nova hipòtesi es veu validada mitjançant un model computacional de Cellular Potts que confirma el nostre supòsit

La investigación se centra en cinco aspectos relacionados con la biología y ecología de la especie. Tras una introducción sobre el área que se efectúa en el Capítulo 1º, se compara en el Capítulo 2º la composición y estructura de los paseriformes palustres nidificantes más representativos en cuatro zonas del P.N. del Prat de Cabanes-Torreblanca durante tres períodos de cría (1990, 1994, 1997) mediante transecto lineal. Y además, se describe comparativamente para el año 1994 la composición y estructura de algunas comunidades de paseriformes palustres nidificantes en cinco zonas húmedas del Mediterráneo mediante el índice kilométrico de abundancia: Delta de l'Ebre, Prat de Cabanes-Torreblanca, Fondó d'Elx, L'Albufera (València) i S'Albufera (Mallorca). En el Prat, la densidad media durante la cría para el periodo 90-97 ha sido de 1.9 ind/ha (En A. scirpaceus, 0.17; A. arundinaceus, 0.39; L. luscinioides, 0.39; C. juncidis, 2.8). En la comparación entre comunidades de passeriformes se muestra que el Prat es la más singular y estable de todas ellas debido a la alta densidad de A. melanopogon y a la baja de A. scirpaceus.El Capítulo 3 explora aspectos referentes a la tendencia poblacional de la especie en el P.N. del Prat: variación estacional e interanual, abundancia de jóvenes, adultos, machos y hembras, la fenología de la reproducción, la dispersión de adultos y la abundancia durante la invernada. Se incluye un análisis preliminar de las influencias que podrían ejercer sobre éstas variables factores climáticos (lluvia y temperatura). Y todo ello a partir de resultados obtenidos en transectos y anillamiento científico llevado a término en dos estaciones de esfuerzo constante. Los resultados muestran que hay un declive, entre el antes y después de una fuerte sequía (94-95), tanto en el periodo reproductor (de 4 a 2 ind/ha) como en la invernada (de 3 a 1 ind/ha). Fenológicamente la especie está presente en el área durante todo el año. Incrementa el contingente en marzo, alcanza un pico máximo a principios de verano, desciende acusadamente a finales de verano, vuelve a mostrar otro pico en otoño para disminuir de nuevo en invierno. Hay importantes diferencias entre zonas del parque en cuanto reproducción.El Capítulo 4 aporta nuevos datos sobre las estrategias migratorias que presentan las diferentes poblaciones de Carricerín real europeas más occidentales (Lago Neusiedler, Camarga, Prat, S'Albufera), revisando su distribución geográfica y la fenología de sus movimientos en base a recuperaciones. La población austrohúngara es migradora total, distribuyéndose durante la invernada por lagunas del norte y centro de la península Itálica, Hungría, litoral de los países balcánicos y Suiza. La población francesa es migradora parcial. La parte de la población que se desplaza fuera de Francia lo hace hacia el litoral mediterráneo español a partir de octubre, con un pico importante en noviembre. El retorno se produce básicamente en febrero. La población del Prat es migradora parcial y realiza movimientos en dos direcciones (40% N, 60% S). Los jóvenes se dispersan entre mayo-julio y los adultos entre julio-septiembre. Aparecen en los humedales entre julio y noviembre, desaparecen en diciembre y enero y abandonan las áreas de invernada entre febrero y marzo no existiendo diferencias en la distribución mensual de capturas entre edades. Las poblaciones baleares de la especie no realizan movimientos fuera de las islas ya que no existe ninguna recuperación.El Capítulo 5 analiza biométricamente la población del Prat por sexos y edades, la compara con las poblaciones del Delta de l'Ebre y Fondó d'Elx y estudia diferencias en contorno alar y pluma a pluma con la población de la Camarga francesa a fin de explorar la identificación de invernantes. La población del Prat presenta dimorfismo sexual siempre a favor de los machos en ala máxima, P3, tarso y peso. Las medidas de ala y peso -no el tarso- aumentan con la edad en ambos sexos. El ala aumenta de tamaño en la primera y segunda mudas y se estabiliza en la tercera y cuarta. Los machos aumentan más que las hembras tras la primera muda, invirtiéndose las proporciones en la segunda. En peso, la tendencia es a aumentar entre el periodo juvenil y la primera muda, a estabilizarse entre la primera y tercera y a disminuir de la tercera a la cuarta, no detectándose diferencias entre sexos. Los nativos del Prat y Fondó d'Elx difieren en tarso y ala máxima, variables relacionadas con el tamaño del esqueleto. Modelos de Regresión Logística basados en variables de plumas individuales permiten identificar el 87.5% de los invernantes franceses y el 96.6% de los nativos del Prat. Los individuos franceses que presentan una misma longitud en P2 o P9 tienden a tener una P3 o P8, respectivamente, más corta.El Capítulo 6 estudia las tasas de supervivencia de la especie en el Prat a partir de los datos de autocontroles, analizando las diferencias entre sexos y clases de edad y las relaciones entre supervivencia y variables ambientales. Las estimas de supervivencia muestran una variación a la baja en adultos entre el 90-93 (Phi= 0.7) y el 94-02 (Phi= 0.5). La correspondiente a jóvenes ha oscilado alrededor del 30%. La supervivencia no difiere entre sexos. Las variables climáticas no parecen ser las responsables del cambio en la supervivencia. Sí que es muy probable que la supervivencia sea la causante del declive poblacional que ha sufrido la especie en el P.N. / This research has focused on five aspects of the biology and ecology of Moustached Warblers (Acrocephalus melanopogon) in the Cabanes-Torreblanca Natural Park. First, with respect to populaton abuaaandance, average density of this species during breeding season was 1.9 birds/ha. Average densities for other species of the community were: Reed Warbler (A. scirpaceus) 0.17 birds/ha, Great Reed Warbler (A. arundinaceus) 0.39 birds/ha, Savi's Warbler (Locustella luscinioides) 0.39 birds/ha and Fan-tailed Warbler (Cisticola juncidis) 0.28 birds/ha. A comparison of the composition and structure of passerine communities of several mediterranean wetlands (Delta del Ebro, Prat de Cabanes-Torrebloanca, Albufera de Valencia, Fondó d'Elx y S'Albufera de Mallorca) has shown that the community of Prat is the most singular and stable, owing to the high density of A. melanopogon associated with low densities of the migrant A. scirpaceus. The monitoring of the population trend of A. melanopogon shows a decline of density between the period before and after the drought of the years 1994-95. Breeding density decreased form 4 birds/ha to 2 birds/ha while winter density decreased from 3 to 1 birds/ha. The species is present in the study area duirng the whole year. Its density increases in march and reaches a maximum early in summer, but decreases until a minimum by the end of this season. Density increases again in autumn and decreases in mid winter. The analysis of ringing recoveries has shown important differences between the four european populations with enough data available (lake Neusiedler, Camargue, Prat, S'Albufera). The population of Prat makes movementes in two opposite directions (NE and SW). Youngs of this population diseperse from may to july while adults disperse between july and september. Native birds of the Prat are recaptured in other wetlands mainly between july and november, but may remain there even until february and march. There are no differences between young and adults in the temporal distribution of captures in these wetlands. The biometrical analysis identified differences between males and females in most paremeters studied. Moreover, wing length and weight increase with age. It has been possible to develop a logistic regression model, based in the lenght of primaries 2, 3, 8 and 9, that allows the classification of most wintering individuals as being native of the Prat or coming from the french population. This model has been used to study the winter phenology of both populations. Finally, the capture-recapture data have been used to estimate apparent survival (). This parameter has decreased along the study years, form values of about 0.7 in the period 1990-93 to values of 0.5 in 1994-2002. Survival of youngs has oscillated around 0.3. The climatic variables analyzed seem to be not related to survival fluctuations, but it is probable that this decrease of survival be one of the causes of the population decrease.

Aquesta tesi es centra en la identificació de les molècules de la xarxa de Turing que controla el patró dels dits en l'extremitat del ratolí. L’especificació dels dits ha estat explicada a la llum del model de Positional Information i el gradient temporal-espacial de Sonic Hede Hog (Shh). No obstant, manipulacions embrionàries i genètics han demostrat que Shh no és necessari per l'especificació dels dits i han proposat que en lloc aquest procés pot ser controlat per una xarxa de reacció-difusió de Turing. Malgrat l'extens modelatge teòric, les molècules de la xarxa de Turing va romandre desconegudes. Aquest estudi combina experiments descriptius i funcionals amb el modelatge per mostrar que una xarxa de Turing implementada per Bmps, Sox9 i Wnts controla el patró dels dits. Mes en general, aquest estudi proporciona un exemple d'una estratègia que usa la biologia de sistemes per identificar i avaluar les xarxes de Turing que controlen els patrons espacials durant el desenvolupament. Finalment, proposa una interpretació retrospectiva dels experiments realitzats prèviament a la llum d'un nou model de especificació dels dits que integra el creixement, els senyals d'informació de posició i un mecanisme de Turing. / This thesis focuses on the identification of the Turing network that underlies digit patterning in the mouse limb. Traditionally, digit specification has been explained by positional information models based on the temporal-spatial gradient of Sonic Hedge Hog (Shh). However embryonic and genetic manipulations have shown that Shh is dispensable for digit specification and have suggested that this process may be instead controlled by a reaction-diffusion Turing network. Despite extensive theoretical work, the identity of the molecules that implement the Turing network is still unknown. In this work I combine descriptive and functional experiments with modeling predictions to show that a Turing network implemented by Bmps, Sox9 and Wnts underlies digit patterning. From a broader point of view, this study provides an example of a systems biology approach to identify and evaluate Turing networks that underlie spatial patterning during development. Finally, I propose a retrospective interpretation of previous experiments under the light of a new digit patterning model that integrates growth, positional information signals and a Turing mechanism.

The winter nesting behaviour of the Argentine ant seems to be intrinsic, and its success as an invasive species does not rely on a shift in social organization, nor on a shift in its mode of nesting associated with the introduction to new habitats. Differences in energy investment in queens seem to respond to the different ecological contexts between studied zones. Therefore, L. humile could be experiencing a change in their biological strategies to become an invasive species. Regarding the management of the invasion by means of manual removal of nests, we suggest to do it in winter, at the front, and yearly. Finally, P. pygmaea seems to be affected by L. humile in the front, and to be benefitting in the centre, because L. humile reduces the competitive pressure on it by retracting other native species in the centre, and also because the existence of a certain degree of habituation between these two species / El comportament de L. humile per niar a l'hivern sembla ser intrínsec, i el seu èxit com a espècie invasora no basar-se ni en un canvi en l'organització social, ni en la seva manera de niar associada a la introducció en nous hàbitats. Les diferències en la inversió energètica en reines semblen respondre als diferents contextos ecològics de les zones estudiades. Per tant, L. humile podria patir un canvi en les seves estratègies biològiques per tal de convertir-se en una espècie invasora. Pel que fa a la gestió de la invasió mitjançant l'extirpació manual de nius, es suggereix fer-la a l'hivern, al front de la invasió i anualment. Finalment, sembla que L. humile perjudica P. pygmaea al front, i la beneficia al centre, gràcies a que li disminueix la pressió competitiva, al centre, retraient a les altres formigues natives, i a l'existència d'un cert grau d'habituació entre ambdues espècies

En este estudio hemos aprovechado la simplicidad numérica del sistema nervioso de la larva de la Drosophila melanogaster para identificar las neuronas responsables que dirigen sus movimientos de acuerdo a ciertas sustancias químicas (quimiotaxis). Con este propósito, hemos realizado un amplio rastreo conductual utilizando el sistema Gal4/UAS para expresar en subpoblaciones de neuronas genéticamente definidas una toxina silenciadora de la sinapsis. Hemos identificado una línea Gal4 (NP4820) perteneciente al subgrupo de neuronas del ganglio subesofágico (GSO) del cerebro de la larva involucrada en la organización de modalidades conductuales específicas subyacentes al comportamiento orientativo. Las larvas desprovistas de neuronas marcadas-NP4820 funcionales se vieron afectadas en cuanto a la correcta transición de una trayectoria recta a un movimiento de rastreo/giro respecto a su experiencia sensorial. Activar las neuronas remotamente fue suficiente para iniciar la maniobra de rastreo/giro. Este efecto puede generalizarse a otras modalidades sensoriales a parte del olfato, sugiriendo así el GSO como una región del cerebro esencial para seleccionar y ejecutar acciones. Utilizando la misma estrategia buscamos neuronas responsables de la orientación en campos electrostáticos. Hemos demostrado que las larvas de Drosophila migran hacia el cátodo, basándose en maniobras de rastreo/giro para alinearse al campo eléctrico. Además, hemos identificado neuronas eletrosensoriales localizadas en el órgano terminal de la larva. Analysis funcionale ha demostrado que su actividad neuronal depende de la orientación y amplitud del campo, sustentando así la habilidad de la larva para alinearse al campo eléctrico local. Hemos revelado la existencia de una nueva modalidad sensorial en la Drosophila melanogaster y evidencia que el campo eléctrico representa un estímulo biológicamente relevante. / Detecting sensory stimuli and converting them into behavioral output is the essential function of nervous systems. In this study we took advantage of the numerical simplicity of the nervous system of the Drosophila melanogaster larva to find neurons underlying orientation behavior to chemical cues (chemotaxis). To this aim we performed a behavioral screen using the Gal4/UAS system to express a synaptic silencing toxin in genetically defined subpopulations of neurons. We identified a Gal4 line (NP4820) covering a subgroup of neurons in the suboesophageal ganglion of the larval brain to be involved in the organization of the specific behavioral modes underlying orientation behaviors. Larvae devoid of functional NP4820-labeled neurons were impaired in the correct transition from run- to casts/turn- mode. Remotely activating the neurons was sufficient to initiate a cast/turn maneuver. The effect could be generalized to other sensory modalities than olfaction, suggesting the SOG as a brain region generally essential for action selection and execution. Using the same approach we searched for neurons underlying orientation in a static electric field. We found that Drosophila larvae robustly migrate to the cathode, making use of cast/turn maneuvers to align to the field. Moreover, our behavioral screen revealed electrosensory neurons located in the larval terminal organ. Functional imaging showed that their neural activity is tuned to the orientation and amplitude of the field, underlying the ability of the larva to align with the local electric field. Our findings revealed the existence of a novel sensory modality in Drosophila melanogaster and evidence that electric fields represent a biologically relevant stimulus.

por compendio / La anguila europea (Anguilla anguilla) se encuentra en un estado de conservación vulnerable debido a múltiples causas antropogénicas y naturales, entre las que adquieren gran importancia las infecciones parasitarias. Esto motivó el interés por describir la composición y estructura de la comunidad de helmintos de las anguilas del Mar Menor, laguna costera hipersalina en el sureste de la Península Ibérica, con particular atención al nematodo invasor Anguillicoloides crassus. Asimismo, se determinó el impacto de esta comunidad parasitaria en la aptitud ecológica de la población de anguilas de esta laguna. Se realizó la necropsia a 298 anguilas capturadas entre los años 2008 y 2010 en el Mar Menor. Se calcularon índices epidemiológicos (prevalencia, abundancia e intensidad media) para las diferentes especies parasitarias identificadas, así como índices ecológicos (riqueza específica, diversidad y dominancia) aplicados tanto a la comunidad como a la infracomunidad intestinal. Asimismo, se evaluó la aptitud ecológica de las anguilas mediante el empleo de tres aproximaciones, i) la condición corporal, calculada a partir del índice de masa escalada, ii) la asimetría fluctuante observada entre diferentes medidas de estructuras anatómicas pares y iii) el índice somático del bazo. Finalmente, se relacionó dicha aptitud ecológica con la riqueza parasitaria específica y con la intensidad individual de las especies de parásitos más prevalentes. Los resultados de nuestros estudios indican que la helmintofauna de esta población está compuesta por dos trematodos digeneos (Deropristis inflata y Bucephalus anguillae), dos nematodos (Contracaecum sp. y A. crassus) y dos plerocercoides de la familia Proteocephalidae. La infección de A. crassus en anguilas del Mar Menor está estabilizada en valores mínimos, ya que la prevalencia se mantuvo estable en torno al 3%, durante los 3 años en los que se llevaron a cabo estos estudios, lo que se puede atribuir a la ausencia de hospedadores intermediarios. Se observó una mayor prevalencia de parasitación total (93%) en las anguilas del Mar Menor en comparación con las descritas en hábitats semejantes. El 99.99% de los parásitos aislados pertenecían a especies eurihalinas o típicas de hábitats salobres (D. inflata, B. anguillae, Contracaecum sp.), mientras que tan sólo el 0.1% de los mismos eran especies parasitarias frecuentes en aguas continentales (A. crassus y los cestodos de la familia Proteocephalidae). Cabe destacar, que éste último porcentaje es muy inferior al detectado en otros estudios realizados en ecosistemas salinos y salobres, relacionándose con la permanente hipersalinidad del Mar Menor. Como ocurre en otras lagunas costeras, los dos trematodos especialistas (D. inflata y B. anguillae) fueron las especies más prevalentes y abundantes, siendo la primera la especie dominante en la comunidad y en la infracomunidad. El estudio de la estructura de la comunidad de helmintos demostró que el máximo número de especies de parásitos por anguila no excedió de cuatro, y tanto la riqueza específica de la comunidad (seis especies) como la diversidad (índice de Shannon-Wiener = 0.71) fueron bajas, al igual que se describe en otras lagunas hipersalinas. De esta manera, nuestros resultados corroboran que las comunidades de parásitos de anguila europea que habitan lagos costeros mediterráneos son similares en composición y estructura, aunque se pueden diferenciar características específicas de cada ecosistema, basadas en sus distintos grados de salinidad. Finalmente, se evidenció que la relación entre los índices ecológicos empleados para medir la aptitud ecológica y la riqueza parasitaria específica y la intensidad individual de las especies de helmintos fue positiva. Asimismo, se observó que la condición corporal de las anguilas no se ve negativamente afectada a pesar de que la intensidad y la riqueza específica aumenten. No obstante, esta parasitofauna sí provoca una mayor asimetría fluctuante y un ligero incremento del índice somático del bazo. Todo lo anterior parece indicar que los trematodos digeneos y Contracaecum sp. han coevolucionado con la anguila europea y por ello parecen ser tolerados por esta especie, a la que ocasionan escasos daños / European eel population is considered critically endangered in the IUCN red list. Decline in eel recruitment has been associated to a combination of multiple natural and anthropogenic causes, including parasite infections. Therefore, the aim of this study was to determine the helminth community composition and structure of the European eel population from Mar Menor, as well as describe their infra-community, with particular attention to the invasive nematode A. crassus. In addition, the impact of the parasite community on the ecological fitness of this eel population was determined. From 2008 to 2010 a total of 289 eels were captured in Mar Menor, a coastal permanent hypersaline lagoon located on the southeast of the Iberian Peninsula. A detailed parasitological study of eels was performed, and prevalence, abundance and intensity for each parasite species were calculated, as well as parasite richness, diversity and dominance, all determined at community and infra-community levels. Additionally, eel’s ecological fitness was evaluated using (1) body condition calculated from somatic mass index (SMI), (2) fluctuating asymmetry (FA) and (3) the spleen somatic index (SSI). Finally, the helmintofauna effect on these eel’s ecological fitness was estimated. The following parasites species were isolated from Mar Menor eels: Deropristis inflata and Bucephalus anguillae (digeneans), Contracaecum sp. and Anguillicoloides crassus (nematodes) and two Proteocephalidae plerocercoids (cestodes). Prevalence of parasitic infection in this study was 93%, the highest record described in similar habitats. Most of the isolated helminths (99.9%) were euryhaline or brackish waters species, while only the 0.01% of the isolated parasites were common freshwater species (A. crassus and Proteocephalidae larvae). This value was much lower than the ones registered in other brackish and marine ecosistems, probably due to the permanent hipersalinity of Mar Menor. Deropristis inflata and B. anguillae, both of them eel specialist trematodes, were the most prevalent and most abundant species of helminths, as reported in other coastal lagoons. Moreover, D. inflata was the dominant species at both community and the infra-community levels. The study of the helminth community structure revealed that the maximum number of parasitic species per eel was four. In this sense, parasite richness (six species) and diversity (Shannon-Wiener index = 0.71) were low, as previously described for other saline lagoons. Our results provided further evidence of the similar composition and structure of helminth communities between eels from different coastal lagoons; however, salinity-dependent singularities were also found and could reflect the life history of individual eels. On the other hand, a positive relationship between parasite intensity and richness and ecological fitness measures was described. Furthermore, the increase of parasite intensity and richness did not seem to damage Mar Menor eels’ body condition; however, parasitism was associated to an increment of the FA and the slight raise in spleen somatic index. These minimum costs suggest that both trematodes and Contracaecum sp. coevolved with the European eel, and eels inhabiting the Mar Menor tend toward these parasites tolerance. Finally, our studies demonstrated that A. crassus infection is stabilized at minimum values in Mar Menor eel population since a low prevalence (around 3%) has been maintained along last three years, probably due to the absence of intermediate hosts in this habitat.

Los escarabajos de corteza son insectos unidos a las plantas leñosas. Estos escarabajos están encuadrados dentro de los curculiónidos en la subfamilia Scolytinae. Esta subfamilia está compuesta solamente por insectos fitófagos. Su ciclo vita es crítico en los ciclos de materia y energia de los bosques templados. Además estos insectos pueden afectar a los intereses ecómicos en las zonas donde se producen fenómenos de plaga, las cuales pueden acabar afectando a miles de kilómetros cuadrados de bosque. El objetivo general de esta tesis es realizar una aproximación al estudio de los escarabajos de corteza desde diferentes perspectivas. Los aspectos estudiados han permitido identificar si existen patrones de nicho diferenciados en las poblaciones de Tomicus destruens de la cuenca mediterránea, analizar las diferencias en la expresión de microRNAs en T. yunnanensis y T. destruens, caracterizar posibles serina proteasas en T. yunnanensis y analizar las redes ecológicas en las que participan los escarabajos de corteza. En el capítulo uno utilizamos linajes jerárquicos obtenidos mediante análisis cladístico anidado (NCA) de los haplotipos de ADN mitocondrial (ADNmt) del escarabajo de corteza Tomicus destruens, para modelar la distribución por máxima entropía, usando variables ambientales y de hospedador a lo largo de toda la cuenca mediterránea. Los modelos ecológicos desarrollados indican que las linajes de ADN mitocondrial orientales minoritarios de T. destruens difieren en su nicho ecológico potencial de acuerdo a su relación con variables climáticas extremas. El objetivo del segundo capítulo es identificar y caracterizar in silico microRNAs de Tomicus yunnanensis y validar su expresión en T. yunnanensis y T. destruens, mediante el uso de herramientas bioinfomáticas y la utilización de métodos moleculares mediante stem-loop pcrs. Siete miRNAs fueron validados en ambas especies por PCR cuantitativa en tiempo real (RT-qPCR), de los cuales mir-2c-3p y mir-4944-5p mostraron expresión en ambas especies. La expresión de tyu-mir-2c-3p fue mayor en T. destruens que en T. yunnanensis, tanto en machos como en hembras. Sin embargo, se observó la máxima expresión de tyu-mir-4944-5p en las hembras de T. destruens, seguido por los machos de T. yunnanensis y T. destruens. En el tercer cápitulo el objetivo principal de este estudio fue analizar in silico el transcriptoma del escarabajo de corteza T. yunnanensis mediante herramientas bioinformáticas e identificar posibles genes candidatos para la síntesis de serina proteasas. Entre las serina proteasas identificadas, cuatro proteasas semejantes a tripsinas y cinco proteasas semejantes a quimotripsinas fueron anotadas in silico. Estas enzimas fueron clasificadas dentro de la familia SA1 y mostraba todas las características de serina proteasas digestivas. El objetivo del cuarto capítulo es identificar las señales del nicho semiótico que afectan a la comunicación intraespecífica de los escarabajos de corteza y también la comunicación con otros organismos, utilizando el concepto de “eco-field” junto con la Teoría General de Recursos (GTR) con el fin de detectar los procesos de ampliación del nicho semiótico en escarabajos de corteza a lo largo de la matriz del paisaje forestal. Una nueva perspectiva in la ecología del paisaje es la aplicación del concepto Eco-field junto con la Teoría General de Recursos. En este artículo, nosotros describimos la existencia de un eco-field en los escarabajos de corteza como una configuración espacial con una específica portadora de significado para cada interacción de cada organismo-recurso. En esta tesis se han abordado aspectos filogeográficos y genómicos de los escarabajos de corteza para entender mejor sus relaciones evolutivas y su ecología. Además se ha realizado una aproximación biosemiótica para analizar las implicaciones de la comunicación de los escolítidos en las redes ecológicas. / Bark beetles (Coleoptera: Curculionidae, Scolytinae) are insects linked to woody plants. This subfamily is exclusively composed of phytophagous species. In temperate forest ecosystems, their life cycle is critical in the matter and energy cycles of forests, but sometimes produce outbreaks episodes that come to disrupt the economic interests. The importance of these insects is that they are the first to arrive and complete their life cycle in susceptible hosts, facilitating the penetration of other wood-eating organisms like other insects (Hymenoptera and other Coleoptera) and especially fungi. Bark beetles affect mainly host trees with very little defence capability, either because they are weak by environmental conditions, injured or affected by fire. The overall objective of this thesis is to make an approach to the study of bark beetles from different perspectives. The study has allow to identify patterns of differentiated niche in populations of Tomicus destruens in the Mediterranean basin, to analyze differences in the expression of microRNAs in T. yunnanensis and T. destruens, to characterize possible serine proteases in T. yunnanensis and to analyze ecological networks where bark beetles participate. The objective of this chapter one was to identify some environmental factors of the ecological niche that affect the distribution of the mitochondrial lineages (mtLs) and the genetic diversity of T. destruens using nested clade analysis (NCA) together with the maximun entropy (MaxEnt) algorithm (NCA-MaxEnt).The ecological models developed indicate that minority eastern mtDNA lineages of T. destruens differ in their potential ecological niche according to their relation to extreme climatic variables. The main objective of the second chapter is to identify and characterize in silico microRNAs from Tomicus yunnanensis and to validate their expression in T. yunnanensis and T. destruens, using bioinformatics tools and molecular approaches with stem-loop pcrs.Seven miRNAs were validated in both species by quantitative real time PCR (RT-qPCR), of which mir-2c-3p and mir-4944-5p showed expression in both species. The expression of tyu-mir-2c-3p was higher in T. destruens than in T. yunnanensis, in both males and females. However, the highest expression of tyu-mir-4944-5p was observed in females of T. destruens, followed by males of T. yunnanensis and T. destruens. The main goal of the third chapter was to analyse in silico the transcriptome of the bark beetle T. yunnanensis by bioinformatic tools, and identify potential candidate genes for the synthesis of serine proteases. We intended to provide information on specific markers (digestion enzymes) to be used in future studies, aiming to develop new control strategies of this insect pest and its congeneric species.Among the serine proteases identified, four trypsin-like proteases and five chymotrypsin-like proteases were annotated in silico. These enzymes were classified into the SA1 family and showed all the characteristics of digestive serine proteases. The objective of this chapter was to identify the signals of the semiotic niche that affect intraspecific communication of bark beetles and with other organisms using the eco-field concept together with the General Theory of Resources (GTR) in order to detect processes of expansion of the semiotic niche in bark beetles along the entire landscape forestry matrix. A new perspective in landscape ecology is the application of the term Eco-Field together with the General Theory of Resources. In this paper, we describe the putative eco-field in bark beetles as a spatial configuration with a specific meaning-carrier for every organism-resource interaction. This thesis has addressed phylogeographic and genomic aspects of bark beetles to better understand their ecology and evolutionary relationships. In addition a biosemiotic approach was performed to analyse the implications of the communication of bark beetles in ecological networks.

Una de las patologías musculo-esqueléticas más prevalentes envuelve a las articulaciones y incluye la lesión del cartílago articular, siendo la rodilla una de las articulaciones más afectadas. Las lesiones del cartílago pueden ser divididas en dos tipos distintos: lesiones de espesor parcial (lesiones condrales) que no penetran el hueso subcondral adyacente, y lesiones de espesor total (lesiones osteocondrales) que penetran el hueso subcondral. En la actualidad no existe un tratamiento efectivo para las lesiones condrales u osteocondrales, a pesar de existir un gran esfuerzo de investigación en este sentido. La tendencia actual es desarrollar nuevos métodos celulares y basados en ingeniería tisular que puedan solucionar las limitaciones de las tecnologías existentes. Para este propósito, el uso de modelos animales es de extrema importancia, porque funcionan como una fuente de información única entre los estudios in vitro y la aplicación de la terapia en humanos. Diversos modelos animales son utilizados en el análisis de estrategias de reparación del cartílago, de pequeños a grandes animales. Los pequeños animales (roedores y conejos) están recomendados para estudios de mecanismo o prueba de concepto cuando datos sobre toxicidad, formulación, respuesta a dosis o seguridad son necesarios antes de otros estudios. No obstante, los grandes animales (perro, cerdo, cabra, oveja o caballo) son necesarios para una verdadera investigación traslacional cuyo objetivo sea obtener aprobación reguladora para el uso clínico en humanos. Este trabajo presenta el estudio de un modelo experimental animal para la evaluación de una abordaje de terapia celular en la regeneración del cartílago articular de la rodilla. El objetivo fue el desarrollo de un modelo animal refinado, para evaluar la eficacia y seguridad de terapias celulares utilizando células mesenquimales estromales con posible futura aplicación en la medicina humana, y establecer las bases para los ensayos clínicos. / One of the widest spread musculoskeletal diseases concerns the joints and involves the lesion of articular cartilage, being the knee one of the most affected joints. Cartilage lesions can be divided on two different types: partial-thickness cartilage lesions (chondral lesions) which do not penetrate the underlying subchondral bone, and full-thickness cartilage lesions (osteochondral lesions) which penentrates the subchondral bone. Actually there is no effective treatment for the chondral or osteochondral lesions, although a large investigation effort is being made in this issue. The present tendency is to develop new cell- and tissue-engineering-based methods that may overcome the size limitations of current technologies. For this purpose, the use of animal experimental models is of extreme importance, because they are a reliable source of information between the in vitro assays and the human therapy application. Several animal models are used for cartilage repair strategies testing, from small to large animal models. Small animal models (rodents or rabbits) are recommended for mechanism or proof of principle studies when data regarding toxicity, formulation, dose response or safety are needed before further pivotal studies. However large animal models (dog, pig, goat, sheep or horses) are necessary for truly translational research aimed at gaining regulatory approval for clinical use in humans. This work presents the study of an animal experimental model for the evaluation of the knee’s cartilage regeneration with cellular therapies approach. The aim was the development of a refined animal model to assess the efficacy and safety of mesenchymal stromal cellular therapies with a possible future application in human medicine, and settle the basis for the clinical trials.

OBJETIVOS: Estudiar el efecto de dos bisfosfonatos sobre el hueso mandibular de ratas Sprague-Dawley. MATERIAL Y MÉTODO: 70 ratas, divididas en 7 grupos: grupo control, 3 grupos que recibieron de forma sistémica pamidronato disódico a dosis de 3 mg/kg/día durante 1, 2 y 3 semanas respectivamente, y 3 grupos que recibieron ácido zoledrónico a dosis de 0’80 mg/kg/semana durante 1, 2 y 3 semanas. Realizamos exodoncias del molar inferior derecho, y se sacrificaron a los 14 días. Se realizó la medición de: área de neoformación ósea, mediante radiología; densidad vascular y ósea, mediante esterología; y microanálisis de elementos (Ca y P), mediante EDX. RESULTADOS Y CONCLUSIONES: La administración tanto de pamidronato disódico como de ácido zoledrónico aumentó la neoformación ósea en el alveolo post-extracción, así como la densidad ósea mandibular. La administración de ácido zoledrónico además causó disminución de la densidad vascular y aumento del Ca y P en el hueso post-extracción en ratas. / OBJECTIVES: Study the effect of two bisphosphonates on mandibular bone in Sprague-Dawley rats. MATERIAL AND METHODS: 70 rats, divided into 7 groups: group control, 3 groups receiving systemic dose of disodium pamidronate (3 mg/kg/day) during 1, 2 and 3 weeks respectively, and 3 groups receiving zoledronic acid at doses of 0'80 mg/kg/week for 1, 2 and 3 weeks. We did the extraction of the right lower molar, and then sacrificed the animals 14 days after the surgery. We measured in our study: new bone formation, through radiology; vascular and bone density, using esteorology; and microanalysis of elements (Ca and P) by EDX. RESULTS AND CONCLUSIONS: The administration of disodium pamidronate and zoledronic acid increased the new bone formation in the post-extraction socket, as well as higher mandibular bone density. The administration of zoledronic acid also caused decrease of vascular density and an increase of Ca and P in rats post-extraction bone.

Many evolutionary processes are influenced by spatio-temporal environmental variation, including speciation, genetic divergence among populations, and evolutionary change in physiology, morphology and behaviour. However, despite the extensive environmental data available from Geographic Information Systems (GIS) most evolutionary biologists and conservationists have not taken advantage of this data until recently. The general objective of this thesis was to integrate and expand the use of geospatial methods in evolutionary biology (biogeography, phylogeography and systematics) and conservation research. This general objective was accomplished through three specific objectives spread over six chapters, which compromised both methodological developments and their application in a series of case studies on Western Palearctic herpetofauna. This thesis explored and successfully used a number of promising new geospatial methods in combination with more traditional molecular analyses. Such integrative approaches will ultimately allow us to better consider and examine the range of potential histories underlying both inter and intraspecific divergence patterns. / Molts processos evolutius estan influïts per variació ambiental-, incloent l’especiació, espai-temporal, divergència genètica entre poblacions, així com el canvi evolutiu en fisiologia, morfologia i comportament. No obstant això, malgrat l'àmplia quantitat de dades ambientals disponibles en els Sistemes d'Informació Geogràfica (SIG), la majoria dels biòlegs i conservacionistes no han aprofitat aquestes dades fins fa poc. L'objectiu general d'aquesta tesi és integrar i ampliar l'ús de mètodes geoespacials en biologia evolutiva (biogeografia, filogeografia i sistemàtica) i recerca de conservació. Aquest objectiu general es va aconseguir a través de tres objectius específics dividits en 6 capítols, els quals inclouen tant un desenvolupament metodològic i la seva aplicació en una sèrie de casos d'estudi espaciotemporals de herpetofauna paleárctica occidental. Aquesta tesi explora i utilitza de manera reeixida nous mètodes geoespacials en combinació amb anàlisis moleculars tradicionals. Aquests enfocament combinats ens permeten avaluar i examinar de millor manera les diverses possibles històries que hi ha al darrere patrons divergents inter i intraespecífics. / Muchos procesos evolutivos están influidos por variación ambiental espaciotemporal, incluyendo la especiación, divergencia genética entre poblaciones, así como el cambio evolutivo en fisiología, morfología y comportamiento. Sin embargo, a pesar de la amplia cantidad de datos ambientales disponibles en los Sistemas de Información Geográfica (SIG), la mayoría de los biólogos y conservacionistas no han aprovechado estos datos sino hasta hace poco. El objetivo general de esta tesis es integrar y ampliar el uso de métodos geoespaciales en biología evolutiva (biogeografía, filogeografía y sistemática) e investigación de conservación. Este objetivo general se logró a través de tres objetivos específicos divididos en 6 capítulos, los cuales incluyen tanto un desarrollo metodológico y su aplicación en una serie de casos de estudio espaciotemporales de herpetofauna paleárctica occidental. Esta tesis explora y utiliza de manera éxitosa nuevos métodos geoespaciales en combinación con análisis moleculares tradicionales. Estos enfoque combinados nos permiten evaluar y examinar de mejor manera las diversas posibles historias que subyacen en patrones divergentes inter e intraespecíficos.