El jabalí (Sus scrofa) es la pieza de caza mayor más importante de España, y además, supone una considerable fuente de recursos en algunas zonas rurales. Sin embargo, también causa pérdidas en cultivos y zonas periféricas de algunas ciudades. En el suroeste de España, la población de jabalíes está ampliamente distribuida y suele entrar en contacto con ganado doméstico, concretamente con cerdos ibéricos. Por todo ello, su amplia distribución y su papel en la sanidad animal y salud pública justifican la selección del jabalí como especie objetivo de este proyecto. Los objetivos de este estudio son describir la distribución de patógenos del jabalí (parásitos, bacterias y virus) en la Sierra de Aracena (Huelva), y evaluar la influencia de diferentes factores ambientales en su presencia. Fueron analizados un total de 199 jabalíes e 43 monterías celebradas durante las temporadas de caza 2010-2011 y 2011-2012. Durante la necropsia se recogieron muestras de órganos, sangre, heces y músculo. Los parásitos hallados fueron estudiados mediante identificación morfométrica, las muestras de músculo mediante digestión ácido-artificial y por último, las heces se procesaron mediante una técnica de sedimentación. Se utilizaron técnicas ELISA para analizar la presencia de virus y bacterias. Finalmente, todos los datos se analizaron estadísticamente (R software) y mediante software de SIG (QGIS) para estudiar la influencia de los factores de riesgo y las coinfecciones. De los 199 jabalíes analizados, 196 estaban parasitados por un total de 10 especies diferentes: Macracanthorynchus hirudineaceus (prevalencia-p-67.34%), Metastrongylus elongatus (p–71,36%), Metastrongylus pudendotectus (p-59,80%), Ascarops strongylina (p–37,19%), Physocephalus sexalatus (p–5,03%), Ascaris suum (p-18,59%), Globocephalus urosubulatus (p-64,32), Trichuris suis (p-31,16%), Oesohpagostomum dentatum (p-14,57%) y Cysticercus tenuicollis (p-12,56%). Sin embargo, es necesario remarcar la ausencia de trematodos y de Trichinella spp. Por otro lado, todos los virus y bacterias seleccionados fueron detectados: Mycobacterium bovis (seroprevalencia-sp-46,73%), Chlamydiaceae (sp-45,23%), Brucella suis (sp-27,17%), virus de la enfermedad de Aujeszky (sp-27,72%), PRRS (sp-6,52%) y PCV2 (sp-51,09%). Sólo M. hirudinaceus mostró una prevalencia significativamente mayor en las hembras, en las cuales también se detectaron títulos de anticuerpos frente a PRRS más elevados. En animales mayores se observaron prevalencias más altas de G. Urosobulatus, O. dentatum, C. tenuicollis, B. suis y PCV2, mientras que T. suis fue más prevalerte en animales jóvenes. El análisis de SIG determinó que la densidad de granjas suponía un factor de riesgo para M. hirudinaceus y G. Urosubulatus¸ sin embargo se obtuvo el resultado contrario para A. suum, cuya prevalencia incrementaba en las zonas con baja densidad de explotaciones. En este aspecto, los resultados de estos análisis revelan que los factores de riesgo más importantes para macro y micro-parásitos son la altitud media y la distancia media a explotaciones agro-ganaderas. Sin embargo, otras variables como la presencia de pinar o la distancia media a bosque de ribera también fueron significativos para algunos. Se ha observado una relación significativa en la coinfección entre algunos patógenos, siendo los más relevantes se han obtenido para la coinfección entre las dos especies de Metrastrongylus y la coinfección Chlamydiaceae - M. bovis. La población de jabalí en la Sierra de Aracena muestra un elevado contacto con determinados agentes infecciosos comunes también a cerdos domésticos. Su presencia en esta zona debería considerarse un factor de riesgo que afecta al mantenimiento y dispersión de estos patógenos entre los animales domésticos. Finalmente, nuestros resultados sugieren que esta interacción entre suidos domésticos y silvestres podría suponer un importante factor de riesgo para la sanidad animal y la salud pública. Por ello, sería recomendable continuar con estudios más profundos que ayuden a comprender mejor la ecopatología de las enfermedades contagiosas. / Wild boar (Sus scrofa) is the most important game species in Spain; moreover it is an important economic resource for some rural areas. Nevertheless, it also causes substantial economic losses in cultivated areas and peripheral zones of some cities. In the southwest of Spain, the population of wild boars is widely distributed and come into contact with extensively farmed livestock, particulary Iberian pig. In summary, its wide distribution in this area and its important role in public and animal health justify the selection of the wild boar as the target species for this project. The targets of this study were to describe the distribution of wild boar pathogens (parasites, bacteria and viruses) in Sierra de Aracena (Huelva, SW Spain), and evaluate the significance of different risk factors in their presence. A total 199 wild boar from 43 hunts hold during 2010-2011 and 2011-2012 hunting seasons were analysed. During necropsy, viscera, blood, faeces and muscle samples were collected. Isolated parasites were morphometrically identified, muscle samples was analysed using an acid-artificial digestion, and faeces were processed with a sedimentation technique. Moreover, serological techniques (ELISA) were used to diagnose viral and bacterial infections. Finally, all data were analysed through statistical (R software) and SIG methods (QGIS) to study the role of risk factors and coinfections. Of the 199 wild boars analysed, 196 harboured parasites. A total of 10 different parasite species were identified: Macracanthorynchus hirudineaceus (prevalence-p-67.34%), Metastrongylus elongatus (p–71,36%), Metastrongylus pudendotectus (p-59,80%), Ascarops strongylina (p–37,19%), Physocephalus sexalatus (p–5,03%), Ascaris suum (p-18,59%), Globocephalus urosubulatus (p-64,32), Trichuris suis (p-31,16%), Oesohpagostomum dentatum (p-14,57%) and Cysticercus tenuicollis (p-12,56%). However, the absence of trematodes and Trichinella spp should be emphasized. On the other hand, all the studied bacterial and viral agents were detected in serum samples: Mycobacterium bovis (seroprevalence-sp-46,73%), Chlamydiaceae (sp-45,23%), Brucella suis (sp-27,17%), Aujeszky disease virus (sp-27,72%), PRRS (sp-6,52%) and PCV2 (sp-51,09%). Only M. hirudinaceus showed a significant positive association with host sex (female), and antibodies titles for PRRS were also higher in sows. Additionally, a higher prevalence of G. Urosobulatus, O. dentatum, C. tenuicollis, B. suis and PCV2 was significally associated to older animals, while only T. suis was more prevalent woung ones. GIS analyses showed that farm density was a risk factor for M. hirudinaceus and G. Urosubulatus infections; however, it was not associated to A. suum, wich prevalence was higher in lower farm density areas. In this sense, our results showed that the most important environmental risk factors for both macro and micro-parasite presence were the mean altitude and the mean distance to farm areas. Nevertheless, other variables like the presence of pinewood or the mean distance to riparian forest were significant for some of the studied pathogens. A statistically significant association between some coinfecting pathogen pairs was observed. Thus, the most relevant results were obtained for two Metastrongylus species, and the coinfection between Chlamydiaceae - M. bovis coinfections. The wild boar population of the Sierra de Aracena shows a high level of contact with some infectious agents that are common in domestic pigs. Their presence in this area therefore should be considered as a risk factor that can affect the maintenance and spread of these pathogens among domesticated animals. In summary, our results suggest that this interaction between domestic and wild suids could be in this way an important risk factor for animal and public health. For this reason, deeper environmental studies should be desirable for a better understanding of contagious diseases ecopathology.

Biodiversity is in rapid decline worldwide. These declines are more pronounced in areas that are currently biodiversity rich, but economically poor – essentially describing many tropical regions in the Global South where landscapes are dominated by smallholder agriculture. Agriculture is an important driver of biodiversity decline, through habitat destruction and unsustainable practices. Ironically, agriculture itself is dependent on a range of ecosystem services, such as pollination and pest control, provided by biodiversity. Biodiversity on fields and the delivery of ecosystem services to crops is often closely tied to the composition of the surrounding landscape – complex landscapes with a higher proportion of (semi-)natural habitats tend to support a high abundances and biodiversity of pollinators and natural enemies that are beneficial to crop production. However, past landscape scale studies have focused primarily on industrialized agricultural landscapes in the Global North, and context dependent differences between regions and agricultural systems are understudied. Smallholder agriculture supports 2 billion people worldwide and contributes to over half the world’s food supply. Yet smallholders, particularly in sub-Saharan Africa, are underrepresented in research investigating the consequences of landscape change and agricultural practices. Where research in smallholder agriculture is conducted, the focus is often on commodity crops, such as cacao, and less on crops that are directly consumed by smallholder households, though the loss of services to these crops could potentially impact the most vulnerable farmers the hardest. Agroecology – a holistic and nature-based approach to agriculture, provides an alternative to unsustainable input-intensive agriculture. Agroecology has been found to benefit smallholders through improved agronomical and food-security outcomes. Co-benefits of agroecological practices with biodiversity and ecosystem services are assumed, but not often empirically tested. In addition, the local and landscape effects on biodiversity and ecosystem services are more commonly studied in isolation, but their potentially interactive effects are so far little explored. Our study region in northern Malawi exemplifies many challenges experienced by smallholder farmers throughout sub-Saharan Africa and more generally in the Global South. Malawi is located in a global biodiversity hotspot, but biodiversity is threatened by rapid habitat loss and a push for input-intensive agriculture by government and other stakeholders. In contrast, agroecology has been effectively promoted and implemented in the study region. We investigated how land-use differences and the agroecological practices affects biodiversity and ecosystem services of multiple taxa in a maize-bean intercropping system (Chapter 2), and pollination of pumpkin (Chapter 3) and pigeon pea (Chapter 4). Additionally, the effects of local and landscape scale shrub- to farmland habitat conversion was investigated on butterfly communities, as well as the potential for agroecology to mitigate these effects (Chapter 5). / Die globale Biodiversität nimmt rapide ab. Dieser Biodiversitätsverlust ist in Regionen die reich an Biodiversität aber wirtschaftlich arm sind besonders stark ausgeprägt, insbesondere in vielen tropischen Regionen, die durch Subsistenzlandwirtschaft geprägt sind. Durch die Zerstörung natürlicher Lebensräume und nicht nachhaltige Land Nutzung ist Landwirtschaft eine der Hauptursachen dieses Biodiversitätsrückgangs. Dabei ist gerade landwirtschaftliche Produktion abhängig von Biodiversität, da Biodiversität Ökosystemdienstleistungen wie Bestäubung und natürliche Schädlingskontrolle bereitstellt. Biodiversität und Ökosystemdienstleistungen auf Feldern werden stark durch die umliegende Landschaft beeinflusst - komplexe Landschaften mit einen großen Anteil (halb-)natürlicher haben in der Regel höhere Abudanzen und eine größere Biodiversität von Bestäubern und natürlichen Feinden die vorteilhaft für die landwirtschaftliche Produktion sind. Forschung auf Landschaftebene hat bisher jedoch vorrangig auf die industrialisierte Landwirtschaft in z.B. Europa oder die USA fokussiert und kontextabhängige Unterschiede zwischen Regionen und landwirtschaftlichen Systemen sind nicht ausreichend studiert..Weltweit sind etwa 2 Milliarden Menschen von Subsistenzlandwirtschaft abhängig. Jedoch sind diese Kleinbauern, in der Forschung über die Konsequenzen von Landnutzung und landwirtschaftlichen Managements auf Biodiversität und Ökosystemdienstleistungen unterrepräsentiert, insbesondere Kleinbauern aus Subsahara-Afrika. Die wenigen verfügbaren Studien legend den Fokus oft auf wirtschaftlich wichtige Kulturpflanzen, wie etwa Kakao, und selten auf Kulturpflanzen, die für Ernährungssicherheit der Kleinbauern wichtig sind, obwohl der Verlust der Ökosystemdienstleistungen diese möglicherweise am härtesten trifft. Agroökologie ist eine nachhaltigere Form des landwirtschaftlichen Managements als die konventionelle Landwirtschaft, und will den Einsatz von Agrochemie zu reduzieren und eine holistische Landwirtschaft fördern. Agroökologie steigert die Ernährungssicherheit von Kleinbauern, insbesondere wenn die Bauern viele verschiedene agroökologische Verfahren nutzen. Vorteile der Agroökologie für Biodiversität und Ökosystemdienstleistungen werden oft vermutet, wurden bislang jedoch selten empirisch getestet. Zusätzlich wurden Effekte auf Biodiversität und Ökosystemdienstleistungen vorrangig getrennt zwischen der lokalen und der Landschaftsebene betrachtet, was das Erkennen potentieller Interaktionen erschwert. Unsere Studienregion in Nord Malawi spiegelt die viele Herausforderungen der afrikanischen Zusammenfassung Subsistenzlandwirtschaft wider. Malawi liegt in einem Biodiversitäts-Hotspot, jedoch ist diese Biodiversität durch einen schnellen Rückgang natürlicher Lebensräume und durch die Intensivierung der Landwirtschaft stark gefährdet. Dem gegenüber stehen erfolgreicher Ausbau und Umsetzung von Agroökologie in der Region. Das gab mir die Möglichkeit, die Effekte von Landnutzung und Agroökologie auf Biodiversität und Ökosystemdienstleistungen in Malawi zu untersuchen. Dafür habe ich in Mais und Bohnen in Einzel- und Mischkultur 7 taxonomische Gruppen die verschiedene Ökosystemdienstleistungen erbringen erfasst (Kapitel 2) sowie Bestäuber und Bestäubung auf Kürbis (Kapitel 3) und Straucherbsen studiert (Kapitel 4). Zusätzlich habe ich an Schmetterlingen die Effekte von Lebensraumverlust auf der lokalen und auf Landschaftsebene studiert, und untersucht, ob Agroökologie potenziell negative Effekte mindern kann (Kapitel 5).

Article 17 of the Kyoto Protocol allows Annex B parties to meet their commitments by trading greenhouse gas emissions reductions "supplemental" to domestic emissions control. We demonstrate that implementing supplementarity by imposing concrete ceilings on imports of allowances in a market for tradable emissions rights gives rise to monopsonistic effects, even with price-taking behavior by both buyers and sellers. We assess the importance of this finding for Annex B emissions trading, in the context of the import and export provisions of the recent EU Proposal on supplementarity. Our results show that the proposal would reduce efficiency, and could significantly alter the distribution of the gains from trade in an Annex B tradable permits market. / Abstract in HTML and technical report in PDF available on the Massachusetts Institute of Technology Joint Program on the Science and Policy of Global Change website (http://mit.edu/globalchange/www/) / Includes bibliographical references (p. 16).

Se exponen los trabajos realizados sobre especies del género Culicoides, vectores del virus de la lengua azul. Durante el desarrollo de la tesis se presentan estudios de comparación de trampas, en los que se llevó a cabo la captura de los vectores e indicaron que las trampas Onderstepoort o mini-CDC, dependiendo de la época del año, fueron las más adecuadas para la captura de estos insectos. Se realizaron ensayos insecticidas con deltametrina para intentar controlar las poblaciones de vector y se observó que las distintas especies de Culicoides fueron muy sensibles al contacto con este insecticida. La evaluación en campo demostró su efectividad ya que incrementó el porcentaje de mortalidad de los insectos significativamente. También se analizó la capacidad de Culicoides imicola (vector principal en África y sur de Europa) de infectarse oralmente con distintos serotipos del virus y se comprobó que este vector se infectó con tres de los cuatro serotipos ensayados.

arnaldo@um.es / La oreja de mar Haliotis tuberculata, cuya cría en cautividad se encuentra muy poco desarrollada en Europa, resulta ser una especie potencial para la diversificación de la acuicultura de moluscos. Sin embargo, existen dos principales factores que limitan su producción. En primer lugar, el abastecimiento en alimento de calidad constituye un gasto significativo para las empresas. Además, en los últimos años, tanto las poblaciones naturales como las de cría han soportado altas tasas de mortalidad debidas a la presencia del patógeno Vibrio harveyi. El primer objetivo de esta tesis es la valorización de la macroalga G. turuturu como alimento para la oreja de mar. Por su carácter proliferativo, el alga roja Grateloupia turuturu, presente en la costa atlántica, constituye una importante fuente de biomasa disponible. Efectivamente, la composición bioquímica de Grateloupia turuturu resulta interesante para el crecimiento de la oreja de mar, la cual muestra una clara preferencia por las algas rojas. En el presente estudio, las macroalgas rojas Grateloupia turuturu y Palmaria palmata han sido probadas durante cinco meses como alimento para la oreja de mar europea Haliotis tuberculata tuberculata. Lo individuos fueron alimentados ad libitum mediante tres dietas diferentes: 1) Palmaria palmata, 2) Grateloupia turuturu y 3) dieta mixta de Palmaria palmata y Grateloupia turuturu (1:1). El interés nutricional fue evaluado mensualmente siguiendo para cada lote la mortalidad y el crecimiento de los individuos mediante medidas biométricas (longitud, anchura, peso). No se observó mortalidad durante el tiempo del experimento en cualquiera de los tratamientos. La composición bioquímica (proteínas, glúcidos, lípidos y cenizas) del producto final (el molusco tras finalizar el ensayo), así como el de las algas utilizadas como alimento, ha sido analizada. El consumo de algas por parte de los diferentes lotes de orejas de mar se estimó cada vez que distribuía nuevo alimento. El crecimiento en longitud y peso fue mayor para los abulones alimentados con P. palmata y la dieta mixta. Los abulones exhibieron una preferencia por P. palmata y mostraron la mayor ganancia de peso con este macroalga (107,8 ± 7,2%). Se ha comprobado que G. turuturu no puede ser utilizada en fresco como alimento monoespecífico para H. tuberculata tuberculata. Este hecho está relacionado con la rápida degradación de los tallos del alga en las condiciones de un criadero. No obstante, esta alga podría constituir un complemento alimenticio interesante para el gasterópodo. De hecho, cuando G. turuturu es suministrada en dieta mixta, los moluscos presentan un contenido mayor en lípidos que cuando son alimentados en dieta monoespecífica con Palmaria palmata. Otro objetivo de esta tesis consistió en estudiar los efectos de los extractos solubles, polares y apolares de la macroalga nativa Palmaria palmata y de la macroalga proliferante Grateloupia turuturu. Este estudio tenía como objeto hallar metabolitos potencialmente bioactivos sobre el crecimiento de V. harveyi. Estos análisis se llevaron a cabo mediante técnicas con microplacas (Bioscreen) y, en paralelo, análisis con RMN fueron efectuados con el fin de identificar eventuales diferencias en la composición de los extractos. Nuestros resultados preliminares, con un porcentaje de inhibición de 16%, son prometedores y muestran que G. turuturu posee un potencial antibacteriano que podría ser utilizado en aplicaciones futuras en acuicultura. Así, G. turuturu podría aplicarse a criaderos de oreja de mar en forma de extracto en el tratamiento del agua, en forma de alimento artificial o en co-cultivo formando parte de un sistema integrado junto con Haliotis tuberculata, gracias a sus propiedades antibacterianas contra Vibrio harveyi. Sería interesante también profundizar en la caracterización del/los metabolito/s responsable/s de esta actividad antibacteriana y una vez identificado/s, purificado/s con el objeto de caracterizar su naturaleza química y poder eventualmente mejorar su nivel de actividad antibiótica. / Valorization of the proliferating macroalgae Grateloupia turuturu in the farming of the European abalone Haliotis tuberculata Abalone Haliotis tuberculata, which farm production is not well developed in Europe, seems a potential candidate for the diversification of shellfish aquaculture. However, its production faces two main limitations. First, the supply of livestocks in quality food are a major expense for enterprises. Second, in recent years, natural populations as well as livestocks have suffered high mortalities related to the pathogenic bacterium Vibrio harveyi. The first objective of this thesis is the valuation of the macroalgae G. turuturu as feed for abalone. Because of its proliferative nature, red seaweed Grateloupia turuturu, present on the Atlantic coast, constitute represent an available biomass that could be valorized in abalone aquaculture. Indeed, Grateloupia turuturu presents a biochemical composition that could be of interest for abalone’s growth. This species shows a clear preference for red seaweeds. The suitability of two red algae species, Grateloupia turuturu and Palmaria palmata, as feed for the culture of the European abalone H. tuberculata, was evaluated over a 5-month period. Three experimental diets were tested: 1) Palmaria palmata, 2) Grateloupia turuturu and 3) a mixed diet of Palmaria palmata and Grateloupia turuturu (1:1). Biochemical composition (proteins, carbohydrates, lipids, ashes) of algae was measured. No mortality was observed during the time of the experiment in any of the treatments. Biochemical composition (proteins, carbohydrates, lipids and ash) from abalone (at the end of the experiment) and the algae used for food has been analyzed. Seaweed consumption by of abalone was estimated whenever new food distributed. Growth in length and weight was highest for abalones fed with P. palmata and the mixed diet. Abalones exhibited a preference for P. palmata and showed the highest weight gain with this macroalgae (107.8 ± 7.2%). G. turuturu was fast in desintegrating in abalone rearing conditions and was not suitable for good growth of H. tuberculata in a monospecific diet. However, this could be an interesting alga food supplement for the gastropod. In fact, when it is provided in G. turuturu mixed diet, molluscs have a higher lipid content that when fed diet in Palmaria palmata monospecific. Another goal of this thesis was to study the effects of soluble, polar and apolar Palmaria palmata native seaweed and Grateloupia turuturu proliferative seaweed extracts. The aim of this study was finding potentially bioactive metabolites on growth of V. harveyi. These analyzes were carried out by microplates techniques (Bioscreen) and, in parallel, NMR analyzes were performed to identify any differences in the composition of the extracts. Our preliminary results, with and percentage of inhibition of 16%, are promising and they showed that G. turuturu has an antibacterial potential that could be used in future applications in aquaculture. Thus, G. turuturu could be applied to breeding of abalone extract as water treatment, in the form of artificial food or co-cultivation of an integrated system with Haliotis tuberculata, thanks to its antibacterial properties against Vibrio harveyi. It would be interesting also to deepen the characterization of the metabolite manager this antibacterial activity and once identified, purified in order to characterize their chemical nature and to eventually improve their level of antibiotic activity.

Los objetivos de la presente tesis doctoral son describir la composición taxonómica de las larvas de peces que habitan las aguas del Mar Menor, conocer la distribución espacial y la dinámica temporal del ictioplancton en la laguna, analizar los factores ambientales que determinan dicha distribución y dinámica y, finalmente, valorar el papel de la colonización larvaria a través de los canales de comunicación con el mar abierto y las corrientes en la estructura del poblamiento ictiológico. METODOLOGÍA: El trabajo se ha llevado a cabo en el Mar Menor, laguna costera ubicada en el SE de la península ibérica, en el extremo oriental de la Región de Murcia. Se establecieron en la misma 20 localidades de muestreo donde se recogió material en 1997 y desde 2006 a 2012. Adicionalmente, durante 2009 y 2012 se sumaron 8 estaciones para estudiar la influencia del Mediterráneo adyacente, ubicándolas en la bocana interior de los tres canales de comunicación con el mar abierto y en el propio Mediterráneo. El diseño experimental de muestreo permite el análisis de las escalas espacio-temporales de variabilidad del poblamiento y de las condiciones ambientales. El material trabajado en la presente memoria proviene de un total de 3.342 muestras tomadas con arrastres sub-superficiales (0,5–2 m de profundidad), diurnos, circulares y con una duración de 7 minutos, utilizando una red de plancton estándar, de forma cónica, equipada con un flujómetro. Todos los huevos y larvas de peces fueron separados y contados, y éstas últimas fueron identificadas hasta especie. El análisis de las escalas de variabilidad se ha realizado mediante Permanova y para el estudio de la estructura del poblamiento y las variables ambientales que lo explican se han utilizado regresiones múltiples y análisis multivariantes de ordenación. RESULTADOS: Se colectaron un total de 55.262 huevos y se han examinado 185.135 especímenes de larvas y postlarvas de peces, pertenecientes a 24 familias, 48 géneros y 69 especies. De éstas, 15 especies son exclusivas de la laguna. En el Mediterráneo la riqueza de especies llega a 100, existiendo 46 que no penetran en la laguna como larvas. Las familias más abundantes han sido Gobiidae (64,49%), Engraulidae (16,76%), Blenniidae (16,54%) y Atherinidae (1,11%). A su vez, las especies dominantes fueron Gobius niger (34,65%), Engraulis encrasicolus (16,76%), Gobius paganellus (15,26%), Pomatoschistus marmoratus (8,72%), Parablennius pilicornis (7,83%), Salaria pavo (6,55%), Aphia minuta (2,96%), Gobius cruentatus (1,63%), Parablennius gattorugine (1,48%) y Gobius cobitis (1,08%). De las especies estudiadas, 23 (23,7%) son residentes en el Mar Menor o típicamente lagunares, 27 (27,8%) son migradoras o pobladores cíclicos regulares, 12 (12,4%) son pobladores ocasionales o irregulares y 28 (28,9%) son visitantes extraviados o esporádicos. La densidad media anual total de larvas de peces en la laguna fue de 613,27 (± 37,02) individuos por 1000 m3, muy superior a la encontrada en el Mediterráneo adyacente, de 126,05 (± 13,51) individuos por 1000 m3. CONCLUSIONES: El poblamiento ictioplanctónico lagunar muestra gran variabilidad espacio-temporal. Un 41,3% del poblamiento lagunar varía de un año a otro. No obstante, su dinámica presenta un ciclo estacional claro, con dos picos de abundancia, en primavera y en otoño. La mayoría de las especies de interés pesquero de las familias Mugilidae, Sparidae o Clupeidae en el ictioplancton lagunar solo aparecen testimonialmente, con abundancias relativas medias inferiores al 0,03%, indicando que su penetración en la laguna ocurre principalmente en fases juveniles La distribución espacial está relacionada principalmente con los patrones de circulación de la laguna y con la colonización a través de los canales de comunicación con el mar abierto a la que se superponen las condiciones tróficas asociadas a la entrada de nutrientes por la rambla del Albujón. Existe un importante componente aleatorio en la dinámica del poblamiento que probablemente forma parte de los mecanismos homeostáticos del ecosistema lagunar. La elevada riqueza y diversidad de especies acumuladas y la gran proporción de especies ocasionales y extraviadas sugieren un papel muy importante de los mecanismos de lotería competitiva. / The objectives of this thesis are to describe the taxonomic composition of larval fish that inhabit the waters of the Mar Menor, knowing the spatial distribution and temporal dynamics of ichthyoplankton in the lagoon, analyze the environmental factors that determine this distribution and dynamics and finally assess the role of larval colonization through the channels of communication with the open sea and the currents in the structure of ichthyological settlement. METHODOLOGY: The study has been conducted in the Mar Menor coastal lagoon located in the SE of the Iberian Peninsula at the eastern end of the Region of Murcia. Material was collected in 20 sampling sites in 1997 and from 2006 to 2012. Additionally, during 2009 and 2012, 8 stations, located in the inner mouth of the three channels of communication with the open sea and in the Mediterranean, were added to study the influence of the adjacent open sea. The experimental sampling design allows the analysis of the spatio-temporal scales of variability of the assemblage and environmental conditions. A total of 3,342 samples were analyzed. They were collected using diurnal, circular subsurface tows (0.5-2 m deep), with a duration of 7 minutes, using a standard plankton net, equipped with a flowmeter. All eggs and fish larvae were removed and counted, and the latter were identified to species. The analysis of the scales of variability was performed using PERMANOVA. The study of the structure of the assemblage and the environmental variables that explain it has been made by using multiple regression and multivariate ordination analysis. RESULTS: A total of 55,262 eggs were collected and 185 135 specimens of fish larvae and post-larvae, belonging to 24 families, 48 genera and 69 species, were examined. Of these, 15 species are unique to the lagoon. In the Mediterranean species richness reaches 100, 46 of them do not penetrate the lagoon as larvae. The most abundant families were Gobiidae (64.49%), Engraulidae (16.76%), Blenniidae (16.54%) and Atherinidae (1.11%). In turn, the dominant species were Gobius niger (34,65%), Engraulis encrasicolus (16,76%), Gobius paganellus (15,26%), Pomatoschistus marmoratus (8,72%), Parablennius pilicornis (7,83%), Salaria pavo (6,55%), Aphia minuta (2,96%), Gobius cruentatus (1,63%), Parablennius gattorugine (1,48%) and Gobius cobitis (1,08%). 23 (23.7%) of the studied species are resident in the Mar Menor lagoon, 27 (27.8%) are migratory or regular cyclical residents, 12 (12.4%) are occasional or irregular residents and 28 (28.9%) are marine stragglers or casual visitors. The total annual average density of fish larvae in the lagoon was 613.27 (± 37.02) individuals per 1000 m3, much higher than that found in the adjacent Mediterranean that reach 126.05 (± 13.51) individuals/1000 m3. CONCLUSIONS: The lagoon ichthyoplankton shows large spatial and temporal variability. 41.3% of the lagoon assemblage varies from year to year. However, their dynamics presents a clear seasonal cycle, with two abundance peaks in spring and autumn. Most species of commercial interest of the families Mugilidae, Sparidae or Clupeidae are present in the lagoon ichthyoplankton just in testimony with relative abundances lower to 0.03%, indicating that penetration into the lagoon occurs mainly as juveniles. The spatial distribution is mainly related to the circulation patterns of the lagoon and to the colonization through the channels of communication with the open sea. Overlapping to this act the trophic conditions associated with nutrient inputs from the Albujón watercourse. There is a substantial random component in the assemblage dynamics which is probably part of the homeostatic mechanisms of the lagoon ecosystem. The high richness and diversity of species and accumulated large proportion of occasional and straggler species suggest an important role of the mechanisms of competitive lottery.

Pine wilt disease is the result of a complex interaction between a nematode, a host tree and an insect vector. The pine wood nematode (PWN) Bursaphelenchus xylophilus (Steiner and Buhrer) Nickle is the causal agent, being pines the most important hosts. To be dispersed between hosts the nematode requires a vector insect, being the most effective the cerambycid beetles of the genus Monochamus Dejan. The first detection of PWN in Portugal occurred in 1999, and in 2001 it was associated with its local vector; the pine sawyer Monochamus galloprovincialis (Olivier). Since then M. galloprovincialis has been the main focus of a complex and detailed strategic plan to fight this disease. Management and control strategies against PWN are directed in three ways; controlling the nematode’s populations; creation of trees resistant to the disease and avoiding the spread of the nematode by the dispersal of vector insects, being presently the most effective one. This is done with the implementation of strict sanitary measures in affected forests, by locating, felling and removing/destroying symptomatic trees during autumn and winter, to prevent adult emergences carrying the PWN. During spring and summer, M. galloprovincialis adults are exhaustively controlled by the use of baited traps, diminishing beetles populations. Despite such efforts, the PWN still causes significant mortality in native maritime pine forests in Portugal, and between 2000 and 2007 the number of felled pine trees with wilting symptoms significantly increased, causing significant economic and environmental impacts. Simultaneously, the spread of wilt disease to Spain underlines the necessity to develop and promote innovative control strategies against this sanitary problem. With the intention of developing new biological control strategies, the works here presented were focused on: i) improving a laboratory reared population of M. galloprovincialis, ii) reveal M. galloprovincialis actual distribution and the associated parasitoid guild, iii) discover the most promising entomopathogenic fungi associated with this insect and an effective method for field application. The initial studies concerning the artificial rearing of a laboratory population of M. galloprovincialis allowed the attainment of adults on shorter periods and with less effort. Such objective was successfully accomplished by the development of an artificial rearing substrate which is cheaper to produce and does not require fresh pine material recently extracted from live trees. Concerning the unveil of the insect distribution across the country and its parasitoid guild, it was found that the cerambycidae is present on more than 90% of the surveyed regions, without showing signs of strong susceptibilities to the edaphoclimatic variations of each site. Also, the parasitoid guild associated with this insect showed to be relatively disperse and diverse across the studied regions. Most of the parasitoids found were larval parasitoids, being the most common among them Cyanopterus flavator (Fabricius). Regarding the assays with entomopathogenic fungi, it was revealed that Beauveria bassiana (Bals.-Criv.) Vuill was an important mortality agent for M. galloprovincialis adults while Metarhizium sp. strongly affected the larvae of this insect. A successful application method was also developed using fiber bands to impregnate entomopathogenic fungi under laboratory conditions. It is now possible to state that it was comprehensively studied the parasitoid guild associated with the pine sawyer and the effects of the more common entomopathogenic fungi found in Portugal and associated with this beetle, being now unveiled the basis for a biological control program against M. galloprovincialis populations. / La enfermedad del decaimiento súbito del pino (Pine Wilt Disease, PWD) consiste en una interacción entre tres organismos; el nematodo Bursaphelencus xylophilus (Steiner y Buhrer) Nickle, un insecto vector del genero Monochamus Dejan, y un árbol huésped del género Pinus Linnaeus. Se cree que la enfermedad llegó a Portugal en 1999 a través de la entrada de madera contaminada proveniente de China. En Europa, Portugal es el único país con una gran área de árboles afectados por esta enfermedad, siendo el único huésped el pino marítimo (Pinus pinaster Aiton). La entrada del nematodo en un árbol sano suele llevar a su muerte en algunos meses o mismo semanas y en este país, su principal insecto vector pertenece a la especie Monochamus galloprovincialis (Olivier). Las técnicas actualmente existentes para combatir esta enfermedad son en gran parte basada en metodologías biotécnicas, químicas y culturales para disminuir las poblaciones del insecto, todavía estas medidas no fueron suficientes, pues en el bienio de 2011/2012 aproximadamente 900.000 árboles fueron identificadas como portadores de síntomas de PWD y cortados en el terreno. Su detección en España enfatiza la necesidad de descubrir nuevos métodos de control. Con este objetivo en mente se desarrollaron los trabajos presentados en esta tesis. Se prospectó el país para encontrar la actual distribución del insecto, el complejo de enemigos naturales nativos, y los hongos entomopatógenos que lo afectan. La prospección ha demostrado que este insecto se encuentra ampliamente distribuido por todo el territorio. Juntamente, se descubrió que existen 14 especies de parasitoides en la región Paleártica que pueden afectar esta escarabajo. Los resultados de los ensayos con hongos entomopatógenos demostraron que la especie Beauveria bassiana (Bals.-Criv.) Vuill suele ser más eficaz en el control de adultos de mientras que Metarhizium sp. afecta más los estadios larvales. La técnica de aplicación de estos hongos utilizando bandas de polyester impregnadas con esporos demostró también resultados muy promisores. Se puede considerar que se estudiaron algunos elementos esenciales de un futuro programa de control biológico contra M. galloprovincialis.

El estudio del desgaste microscópico sobre las superficies del esmalte dental es una importante fuente de información para interpretar la dieta y hábitos alimentarios de diferentes grupos de humanos y Primates no-humanos, tanto extintos como actuales. Para ello se han normalizando metodologías de análisis semi-automáticos. Se ha asociado la abrasividad de las partículas presentes en los alimentos (intrínsecas o extrínsecas) a determinados patrones de microdesgaste sobre las superficies vestibulares de los dientes post-caninos analizados mediante microscopía electrónica de barrido (SEM). La estandarización metodológica del análisis del microdesgaste vestibular requiere obtener información sobre los posibles obstáculos asociados a la técnica por la influencia en la robustez de los resultados y su posterior interpretación, tanto para especies actuales como especímenes extintos. En este trabajo se propone estudiar los efectos abrasivos y erosivos sobre los patrones de microdesgaste en superficies vestibulares por procesos post-mortem, simulando experimentalmente las acciones provocadas por agentes considerados tafonómicos (partículas de arenas y cenizas y ácidos). También se estudia la aplicación del análisis discriminante lineal (LDA) a partir de variables que explican el patrón de microdesgaste vestibular de especies de Primates no-humanos y homininos fósiles, analizando la capacidad predictiva de las funciones discriminantes e identificando las variables más explicativas e informativas, además, se busca establecer criterios adecuados para permitir una óptima ejecución de éstas pruebas estadísticas de forma práctica. Por último, se analiza la variabilidad interespecífica del microdesgaste vestibular en especies Primates no-humano actuales (Cercopithecidae y Hominoidea) y homininos africanos del Plio-Pleistoceno (A. afarensis, A. africanus y P. robustus) mediante el análisis en 3D de los patrones de la textura con una novedosa metodología de análisis realizada hasta ahora esencialmente sobre las superficies oclusales. Los resultados muestran que la densidad de microestrías disminuye a medida que el esmalte se expone a diferentes agentes tafonómicos, evidenciando que los cambios en el patrón de microdesgaste varían entre un agente y otro, en función del grado de acidez y de la dureza y tamaño de las partículas, revelando la influencia de la primera exposición. Los resultados demuestran que para una óptima aplicación de un LDA es necesario cumplir los supuestos a priori, destacado las recomendaciones relacionadas al tamaño y número de los grupos, al número de predictores y a la homocedasticidad. Se observó que un alto número de variables predictoras conlleva un mayor error en la clasificación, pese a que la discriminación aumenta, junto con demostrar que la colinealidad entre las variables también aumenta el error. Se recomienda la aplicación de estas pruebas sin las variables de la desviación estándar de las longitudes de las microestrías y, en lo posible, evitando la inclusión de las variables que resumen la densidad y la longitud de las microestrías. El análisis de textura del microdesgaste vestibular muestra que es posible reconocer la variabilidad interespecífica entre Primates no-humanos y relacionarla a factores ecológicos y dietarios asociados a la abrasividad de los alimentos, siendo la complejidad (Asfc) el parámetro más revelador. El análisis de textura indica que probablemente las propiedades físicas de la dieta entre los homininos africanos estudiados fueron similares, estos se distinguieron dentro de la variabilidad de Primates no-humanos actuales comparados. Los patrones de los australopitecinos gráciles se asemejaron de gorilas de tierras bajas (Gorilla g. gorilla), sugiriendo comportamientos alimentarios y ecológicos en base a alimentos resistentes y dúctiles, aunque con flexibilidad hacia una mayor dureza en fractura y abrasividad, aunque A. africanus mostraría una dieta más frugívoro-granívora que A. afarensis. Los patrones de P. robustus revelan similitud a los observados en P. anubis y P. t. verus, sugiriendo una dieta basada en alimentos resistentes y provenientes de hábitats más abiertos. / The study of microscopic wear on dental enamel surfaces is an important source of information to interpret the diet of different groups of hominins and non-human Primates, both extant and extinct. The methodological standardization of buccal microwear analysis requires detailed information about the possible obstacles that could influence the robustness of the results and its subsequent interpretation. In this regard, one of the aims of this research was to study experimentally the abrasive and erosive effects of post-mortem processes on microwear patterns on buccal surfaces, simulating the action of different taphonomic agents (particles of sand and ash, and acids). Additionally, the application of linear discriminant analysis (LDA) with the variables that explain the buccal microwear patterns was studied on a wide sample of several species of both non-human primates and fossil hominins using scanning electron microscopy (SEM). Finally, the interspecific variability of buccal microwear texture patterns on extant non-human Primates (Cercopithecidae and Hominoidea) and African Plio-Pleistocene hominins (A. afarensis, A. africanus and P. robustus) was studied using a innovative 3D method of analysis that so far has been used fundamentally on occlusal surfaces. The results showed that the striations density decreases as the enamel was exposed to different taphonomic agents, showing variations in the changes of the microwear patterns according to the agent, depending on the acidity and the hardness and size of the particles, and revealing the influence of the first exposure. Our results indicate that for an optimal application of LDA is necessary to meet some a priori assumptions, especially recommendations related to the size and number of groups, the number of predictors, and homoscedasticity. It was observed that a large number of predictors lead to higher misclassification, although discrimination increases along also. The association between the collinearity of predictor variables and misclassification was demonstrated. The application of this statistical method without the variables of standard deviation of the lengths of striations is recommended and, if possible, avoiding to include the variables that summarize the density and length of striations. Buccal microwear texture analysis showed that it is possible to recognize interspecies variability among non-human Primates, and relate them to environmental and dietary factors that are associated with abrasiveness food, showing that Complexity (Asfc) was the most determinant parameter. The texture analysis indicated that probably the physical properties of diet among African hominins studied were similar, albeit distinguishing within the variability of extant non-human Primates species. Texture patterns of gracile australopithecines were similar to lowland gorillas, suggesting food and ecological behaviours based on tough items, but with flexibility towards greater abrasiveness and fracture hardness, although A. africanus would have a more frugivorous–granivorous diet. P. robustus patterns were similar to those observed in P. anubis and P. t. verus, suggesting a tough food diet, probably from more open habitats.

In the behavioral sciences, the concept of phenotypic plasticity can be roughly categorized into two classes: developmental and activational plasticity. Developmental plasticity denotes the capacity of an individual carrying a specific genetic background to adopt different developmental trajectories under distinct settings. Complementarily, activational plasticity refers to the differential activation of adaptation mechanisms: an individual with high activational plasticity would be able to detect a wide range of environments, and to respond to it using a psychobiological phenotype from a relatively large catalogue. In this context, it is feasible postulating that several etiopathogenic mechanisms of depression-related phenotypes can be clarified by expanding on processes of biobehavioral plasticity in response to the experience. This expansion can be elaborated on the basis of both neurodevelopmental phenomena (developmental plasticity) and novel biological mechanisms detectable through neuroimaging and epigenetics approaches (activational plasticity). The present work expands on two specific hypotheses. First, depression-related psychopathological phenotypes are induced by factors altering the early neurodevelopment, and these long-lasting changes can be assessed in adulthood (depression and developmental plasticity). Secondly, the clinical manifestation of depression-related psychopathological phenotypes can be understood as activational plasticity deficits; these deficits can be assessed as neurobiological disease traits using novel epigenetic and neuroimaging techniques (depression and activational plasticity). The results of this work provide support to the neuroplasticity hypothesis of depression, from both developmental and activational perspectives. Developmentally, they suggest putative etiopathogenic pathways leading from an altered early neurodevelopment to an increased risk for depression-related phenotypes. By exploring and combining genetic, environmental and psychopathologic concepts, the feasibility of these results has been explained by combining the popular genetic pleiotropy hypothesis in psychiatry with a notion of disease-specificity liability driven by the environment. With regards to activational plasticity, this work has proposed novel genetic and epigenetic signatures potentially underlying the clinical manifestation of neuropsychiatric and neurocognitive features of depression (i.e., the genetics of DNMT3B and the epigenetics of DEPDC7); additionally, it has proposed new putative neurobiological mechanisms to explain depressive traits (i.e., a combination of differential and variable methylation, a genetically-mediated hippocampal communication deficit, and a new amygdalar synchrony failure driven by the genes).

Tesi realitzada a l'Instituto de Acuicultura de Torre de la Sal (IATS - CSIC) / En esta tesis doctoral se estudia el efecto de una dieta de restricción calórica de mantenimiento a largo plazo (14 meses), en machos de lubina prepúberes, sobre el inicio y desarrollo de la pubertad. Para ello se consideró el papel que los sistemas kisspeptina/GnRH juegan en el cerebro y la gónada de esta especie en términos reproductivos. Nuestros resultados evidencian que tanto las neuronas que expresan kiss1 y kiss2 como sus receptores se encuentran localizadas en zonas hipofisiotrópicas que regulan procesos relacionados con la reproducción. En particular, las células kiss1 y kiss2 se distribuyen en zonas diferentes y específicas del cerebro, lo que sugiere que estas neuronas ejercen funciones distintas en la lubina. Se postula que kiss1 puede además estar involucrado en el control de los factores ambientales, como el fotoperiodo, ya que tiene una expresión notable en la habénula al igual que kiss1r. Sin embargo, el kiss2r tiene una distribución más amplia desde zonas del telencéfalo hasta el hipotálamo ventral. Asimismo hemos encontrado que neuronas kiss1 presentes en el hipotálamo expresan los receptores de estrógenos de tipo alfa y beta 2. Además, con los estudios de localización de las neuronas gnrh1, hemos descartado la interacción de fibras Gnrh1 en células que expresan kiss2r en el área preóptica. La detección de las proyecciones de fibras de neuronas Kiss sólo fue posible con el anticuerpo anti Kiss2 puesto que lamentablemente el anticuerpo anti Kiss1 no dio resultados. La distribución de fibras Kiss2 se localizan en regiones hipofisiotrópica, desde la región del subpallium y continúan en el área preóptica, neurohipófisis y finalmente en la región del receso lateral del tuber. Los resultados biométricos mostraron que los animales experimentales crecieron menos en peso y talla en comparación a los controles a lo largo de todo el experimento. Cabe mencionar que a pesar de ello, los animales experimentales fueron capaces de desarrollar sus gónadas y madurar. Por el contrario, el contenido de grasa mesentérica fue significativamente menor en los animales experimentales, lo que se relaciona con la restricción de alimento al que este grupo de animales estuvo sometido durante la experiencia. Los análisis hormonales del factor de crecimiento insulínico tipo I (Igf-i) y de leptina confirmaron un descenso en el grupo experimental, lo que se relacionó con la menor tasa de crecimiento en peso y talla en comparación al grupo control. Asimismo, se cree que los niveles bajos de Igf-i podían ser responsables de una tasa reducida de la proliferación celular y un aumento de la apoptosis de células espermatogoniales a nivel gonadal en los animales experimentales. Por otro lado, los niveles plasmáticos de leptina mostraron una relación directa entre el contenido de grasa perivisceral y la concentración sérica de esta hormona, como se ha descrito en mamíferos. Los resultados obtenidos demuestran además que los animales sometidos a restricción nutricional mostraron una regulación al alza de los niveles de expresión de kiss1, kiss2, kiss1r y kiss2r en el cerebro de la lubina, en comparación a los niveles detectados en los controles. Por otra parte, los niveles plasmáticos de Fsh fueron significativamente mayores en los animales experimentales, lo que podría sugerir un mecanismo de retroalimentación positiva en estos animales para llevar a cabo el proceso de espermatogénesis. Más aún, evaluando los niveles de fshr mRNA mediante qRT-PCR comprobamos que su expresión aumentaba considerablemente a nivel gonadal. Por el contrario, los niveles plasmáticos de Lh fueron mayores en los animales controles. En cuanto a los niveles plasmáticos de 11-KT y T, éstos fueron similares entre ambos grupos lo que explicaría el desarrollo gonadal de los animales experimentales y su capacidad de alcanzar la maduración sexual. / In the European sea bass, kiss1-expressing cells were consistently detected in the habenula and, in mature males and females, in the rostral mediobasal hypothalamus. In both sexes, kiss2-expressing cells were consistently detected at the level of the preoptic area, but the main kiss2 mRNA-positive population was observed in the dorsal hypothalamus, mainly above, but also below, the lateral recess of the third ventricle. Specific antibodies has been raised against the preprokiss2, but not the preoprokiss1. The data indicate that kiss2 neurons are mainly located in the hypophysiotropic regions. The expression of kiss1r messengers was more limited to the habenula, the ventral telencephalon and the proximal pars distalis of the pituitary. In the sea bass long-term exposure to maintenance diets alters the rhythm of reproductive and metabolic hormones, delays spermatogenesis and increases the incidence of apoptosis at earlier stages of gametogenesis. Thus, maintenance feed regimes in the experimental group over 14 months (EX) not only strongly decreased growth rates, the mesenteric fat index (MFI), muscle lipid content, and the hepatosomatic index (HIS), but also the gonadosomatic index (GSI), thus delaying testis progression and milt production in comparison to the control (CT). Igf-i plasma levels were high at periods during which spermatogonial proliferation was enhanced, suggesting that Igf-i plays a crucial role during mitotic proliferation. Leptin levels and MFI were reduced in the EX group and its suggested tha leptin might acts as a permissive signal that allows puberty to take place during the reproductive period in male sea bass. Finally, gene expression analysis in the brain of male sea bass exposed to restricted feed diets provided evidence of an overexpression of the kiss1, kiss2, kiss1r and kiss2r genes in the main hypophysiotropic regions of the brain throughout gametogenesis. Similarly, plasma Fsh levels of treated fish, showed an up regulation but specifically during the spermiation period. These results show that kisspeptin system and plasma Fsh levels are strongly modulated by the maintenance diets. Sea bass males were able to get into puberty and achieve spermiation under nutritional restriction, suggesting an adaptive strategy may exist for preserving reproductive function in this species.