Las macroalgas marinas son organismos frecuentes en las piletas de marea, donde juegan un rol fundamental como productores primarios. La costa atlántica Argentina ofrece un amplio gradiente ambiental para el establecimiento de poblaciones de macroalgas, sin embargo la flora macroalgal bonaerense ha sido históricamente poco estudiada. En esta tesis doctoral se describen por primera vez la composición y la dinámica de la comunidad de macroalgas bentónicas que habita los ambientes modificados por el asentamiento de la ostra exótica Crassostrea gigas en Bahía Anegada. El objetivo principal fue caracterizar biológica y ecológicamente la comunidad de macroalgas bentónicas, explorando alternativas de cultivo de las mismas. Se realizaron estudios morfológicos para identificar y describir las especies, y se incorporaron al herbario BBB de la UNS y al Programa iBOL. La distribución de las macroalgas se evaluó en base a variables categóricas y continuas y se determinaron los principales factores estructuradores. Se realizaron estudios fenológicos de la especie dominante y cultivos in vitro de las especies agarófitas. Se aplicaron métodos de estadística descriptiva y analítica como análisis multivariado y de medidas repetidas. La comunidad de macroalgas marinas estuvo conformada por especies de Rhodophyta, Phaeophyceae y Chlorophyta, de las cuales nueve fueron nuevas para Bahía Anegada, tres fueron nuevas para el sudoeste bonaerense, y una fue primera cita para el Océano Atlántico Sur. Se detectó por primera vez la presencia de Polysiphonia morrowii de origen asiático, la cuarta macroalga marina introducida en Argentina y la primera especie introducida asociada al establecimiento de Crassostrea gigas. Considerando la importancia ecológica de su introducción, el presente trabajo de tesis enfatizó en el estudio de P. morrowii. El estudio morfológico reveló dos caracteres taxonómicos significativos: rámulas axilares endógenas y ápices puntiagudos de las ramas determinadas. La riqueza fue baja en comparación con otras costas argentinas y hubo una baja frecuencia de reproducción sexual de Rhodophyta. Hubo una marcada estacionalidad en la composición especifica de las piletas, siendo monoespecíficas en otoño, biespecíficas en verano y diversas en invierno y primavera. Las especies más abundantes fueron Gelidium crinale y P. morrowii, esta última perenne. La temperatura estructuró la composición y abundancia, mientras que la elevación estructuró la distribución espacial de la comunidad. Las temperaturas bajas y templadas favorecieron el crecimiento de P. morrowii, mientras que las temperaturas altas fueron limitantes de manera indirecta. El largo y el grosor de los talos de P. morrowii explicaron la variabilidad mensual del peso seco. Hubo evidencia de ciclos de vida completos en P. morrowii y la proporción de talos fértiles: talos vegetativos fue alta, aunque no se hallaron gametofitos masculinos fértiles. El crecimiento de G. crinale a partir de ápices presentó tasas altas y se observó un gran desarrollo de proliferaciones, además de una alta tasa de regeneración con cortos periodos de aclimatación. La respuesta de crecimiento de P. morrowii en cultivo in vitro fue dependiente del tamaño y del origen del explante. Es indispensable determinar las condiciones óptimas para determinar su potencial como especie integradora de policultivos con C. gigas. / Macroalgae are frequently found in tidal pools, where they play a key role as primary producers. The great diversity of the Atlantic coast of Argentina offers a wide gradient for the establishment of macroalgae populations; however macroalgal flora of the coast of Buenos Aires has historically been scarcely studied. This doctoral thesis describes for the first time, the composition and dynamics of benthic macroalgal flora of the habitats modified by the establishment of introduced Crassostrea gigas in Anegada bay. The main objective was to characterize the biology and ecology of the benthic macroalgae community, exploring alternatives for cultivation of certain species. Morphological studies were performed in order to identify and describe macroalgal species, which were incorporated to the BBB herbarium of UNS and iBOL program. Macroalgae distribution was evaluated based on categorical and continuous variables and the key structuring factors were identified. Phenological studies were done on the dominant species, as well as in vitro cultures of the agarophyte ones. Descriptive and analytical statistical methods were applied such as multivariate analysis and repeated measures. The macroalgal community of tidal pools included species of Rhodophyta, Chlorophyta and Phaeophyceae. Nine species were new for Anegada bay; three were new for the southwest of Buenos Aires; and one was the first record for the South Atlantic Ocean. It was detected for the first time, the presence of the Asian macroalgae Polysiphonia morrowii, giving rise to the fourth introduced marine macroalgae in Argentina, as well as the first record of an introduced marine species associated with the establishment of Crassostrea gigas. Given the ecological importance of this introduction, this thesis emphasized on the study of P. morrowii. The morphological study revealed two significant taxonomic characters: endogenous axillary branches and sharply pointed apices of ultimate branches. Richness was low compared with other Argentinean coasts, and low frequency of sexual reproduction of Rhodophyta was evidenced. Tide pools showed a marked seasonality in their specific composition being mono-specific in autumn, bi-specific in summer and diverse in winter and spring. The more abundant species were Gelidium crinale and P. morrowii, the latter showing a perennial habit. Temperature structured the community composition and macroalgae abundance, whereas pool elevation structured the spatial distribution of macroalgae. Low and temperate temperature favored the growth of P. morrowii, while high temperature became and indirect constraint. Length and thickness of P. morrowii thalli explained the monthly variability of thallus dried weight. There was evidence of complete life cycles of P. morrowii, in addition to high fertile thalli: vegetative thalli ratio, however no fertile male specimens were found. The vegetative growth of G. crinale from apices cultured in vitro showed high relative rates and there was a great development of proliferations, as well as high regeneration rates in short acclimatization periods. The growth response of P. morrowii cultured in vitro was dependent on the size and the origin of the explant. It is necessary to determine the optimum conditions in order to determine the potential as a polyculture integrator with C. gigas.

La producción de biodiesel ha crecido durante los últimos años a nivel mundial, en respuesta al paulatino agotamiento de los recursos fósiles y a los efectos ambientales causados por el uso de los combustibles convencionales. Este biocombustible se obtiene a nivel industrial casi en su totalidad a partir de aceites de semillas. Sin embargo, la gran demanda energética, el agotamiento de los suelos y la utilización de semillas para fines alimenticios plantean la necesidad de nuevas fuentes de materia prima alternativa y sustentable. Muchas especies de microalgas, comúnmente denominadas oleaginosas, pueden almacenar altos contenidos de aceites, lo cual las convierte en una fuente potencial para la producción de este biocombustible. Algunas especies del género Nannochloropsis han sido propuestas para tal fin debido a su capacidad de acumular altos contenidos de lípidos, particularmente lípidos neutros, los cuales son la materia prima ideal para la producción de biodiesel. En Argentina, a diferencia de otras energías renovables, las investigaciones en este campo se encuentran en una etapa incipiente. Sobre la base de estos antecedentes, el objetivo general de esta Tesis fue evaluar el potencial de una cepa marina nativa de Nannochloropsis, aislada de la costa atlántica sur, como materia prima para la producción de biodiesel. Particularmente, los objetivos específicos fueron: la identificación a nivel de especie de la cepa en estudio a través de su caracterización morfológica y molecular; la optimización de técnicas para la determinación de la densidad celular, la concentración de pigmentos fotosintéticos y el contenido de lípidos neutros en cultivos a escala de laboratorio; el análisis del efecto de distintas condiciones ambientales (temperatura [15ºC y 25ºC], intensidad de luz [100 y 300 μmol fotón m-2 s-1] y fotoperiodo [12:12 h y 16:8 h de luz y oscuridad) y de la carencia de nitrógeno sobre parámetros de crecimiento, producción de biomasa y cantidad, productividad y calidad lipídica, con especial énfasis sobre la fracción de los lípidos neutros. Además, se evaluó el crecimiento de la cepa en estudio en un fotobiorreactor columnar de 25L y con un medio de cultivo (SWES) de menor costo que el empleado en experiencias de laboratorio (f/2). Los estudios morfológicos y ultraestructurales con microscopios óptico y electrónico y el análisis de los genes nuclear y cloroplástico, 18s rADN y rbcL respectivamente, permitieron identificar a la cepa en estudio como Nannochloropsis oceanica. La cepa fue depositada en el cepario Culture Collection of Autotrophic Organism (CCALA), República Checa, bajo la denominación Nannochloropsis oceanica CCALA 978. Se elaboró un modelo estimador de la densidad celular a través de lecturas de densidad óptica, el cual permite monitorear el crecimiento de N. oceanica CCALA 978 en forma rápida. Con respecto a la optimización de métodos para la determinación de pigmentos, el metanol asistido con congelado y descongelado rápido fue el método más efectivo para la extracción de clorofila a y carotenoides totales. El pre-tratamiento de las células con dimetilsulfóxido 5% y la tinción con el fluorocromo rojo Nilo se presentó como una técnica adecuada para la detección in situ de los lípidos neutros por espectrofluorimetría. Asimismo, la relación entre las intensidades de fluorescencia de la clorofila a y del rojo Nilo se propone como un índice para la estimación del tiempo de acumulación máxima de los lípidos neutros y consecuentemente, para la determinación del tiempo de cosecha de la biomasa. El efecto de las variables ambientales sobre los parámetros de crecimiento indicó que a mayor temperatura (25º C), mayor intensidad de luz (300 μmol fotón m-2 s-1) y con un fotoperíodo de 16:8 h L:O, la especie mostró un aumento de la velocidad de crecimiento (0,85 div d-1) a escala de laboratorio. Sin embargo, la producción de biomasa (680 mg L-1) no se incrementó en respuesta a la intensidad de luz más alta. Bajo las condiciones ambientales testeadas en este estudio, el contenido de lípidos totales (LT) de N. oceanica CCALA 978 fue en general alto (24-34%), y esto se debió a una alta proporción de los lípidos neutros (LN), los cuales representaron entre un 82% y 91% de los LT. No obstante, los mayores contenidos lipídicos se obtuvieron, cuando las células crecieron en un medio de cultivo carente de nitrógeno, a ambas intensidades de luz y un fotoperíodo de 16:8 h L:O (LT: 36% peso seco de biomasa [ps] y LN: 32% ps). Bajo estas condiciones, se alcanzaron productividades de LT y LN de 48 mg L-1 d-1 y 43 mg L-1 d-1, respectivamente. Con respecto a la calidad de los lípidos, los ácidos grasos saturados (AGS) y monoinsaturados (AGM) fueron las clases predominantes dentro de los LN, bajo todas las condiciones testeadas, representando conjuntamente entre el 90-96% de los ácidos grasos totales. Los AGS-LN aumentaron a 25°C, 16:8 h L:O y 300 μmol fotón m-2 s-1, mientras que los AGM-LN disminuyeron en respuesta a estas variables. Los ácidos grasos poliinsaturados (AGP) fueron la fracción minoritaria en todas las condiciones de cultivo testeadas. La composición de los ácidos grasos fue similar en todas las condiciones de cultivo probadas, tanto en los lípidos totales como en los lípidos neutros, siendo los principales ácidos grasos el ác. palmítico (C16:0), el ác. palmitoleico (C16:1), el ác. oleico (C18:1n9c) y el ác. eicosapentaenoico (C20:5n3). El ácido palmítico fue el componente mayoritario de los AGS, tanto en los LT como en los LN, e incrementó de manera significativa en función de la mayor temperatura, la mayor intensidad lumínica y la mayor duración de las horas de luz empleados. Dentro de los AGM, el ácido palmitoleico fue el más abundante en todas las condiciones de cultivo en los LT y LN. Se observó un disminución significativa con la temperatura más alta empleada (25°C) y la mayor duración de las horas de luz (16:8 h L:O). El ácido eicosapentaenoico fue el principal componente de los AGP en los LT y LN. Sin embargo, sus valores no superaron el 5%. En relación a los parámetros de calidad del aceite, el índice de Yodo, el número de cetano y el contenido de ácido linolénico estuvieron dentro de los límites establecidos por el estándar de calidad europeo EN14214. Estas características permiten inferir que los aceites de N. oceanica CCALA 978 se presentan como una materia prima adecuada para la producción de biodiesel. En la experiencia de cultivo de N. oceanica CCALA 978 en el fotobiorreactor columnar, se obtuvo un crecimiento sostenido de la cepa con el medio SWES, alcanzando 1,11 g L-1 de biomasa. Sin embargo, la intensidad de luz empleada y el diseño del fotobiorreactor constituyeron un impedimento para maximizar la producción de biomasa. De acuerdo con los resultados obtenidos, se concluye que la cepa nativa Nannochloropsis oceanica CCALA 978 es una microalga oleaginosa y robusta, y por lo tanto se la puede proponer como una fuente microalgal potencialmente útil de aceites para procesos de producción de biodiesel. Además, la información derivada de este trabajo representa una base para la implementación de nuevas estrategias de cultivos con fines bioenergéticos, tendientes a incrementar la biomasa, los contenidos de lípidos y las productividades lipídicas, condiciones indispensables para lograr un proceso potencialmente rentable. / In recent years, biodiesel production has grown worldwide in response to the gradual depletion of fossil resources and the environmental disturbances caused by the use of conventional fuels. Biodiesel is industrially obtained almost entirely from seed oils. However, the high energy demand, the depletion of soils and the use of seeds for food purposes raise the need for new sources of alternative sustainable feedstocks. Many species of microalgae, called oleaginous, can store high oils contents that turn them into a potential source for the production of biodiesel. Some species of Nannochloropsis genus have been proposed for this purpose due to ability to accumulate high lipid contents, in particular neutral lipids, which are considered the ideal feedstock for biodiesel production. Unlike other renewable energies in Argentina, research in this field is at early stage. Based on this background, the overall objective of this Thesis was to evaluate the potential of a native marine Nannochloropsis strain, isolated from the south Atlantic coast, as feedstock for biodiesel production. The specific objectives were followings: identification at specific level of the strain under study by both morphological and molecular characterization; optimization of techniques to determine the cell density, photosynthetic pigments concentration and neutral lipid content at laboratory scale; analysis of the effect of different environmental conditions (temperature [15ºC and 25ºC], light intensity [100 y 300 μmol photon m-2 s-1] and photoperiod [12:12 h and 16:8 h of light:darkness]) and the nitrogen deprivation on growth, biomass production, lipid quantity, lipid productivity and lipid quality, with special emphasis on the neutral lipids fraction. In addition, the growth of the strain under study was evaluated in a 25L columnar photobioreactor, with a culture medium (SWES) cheaper than the one used in laboratory experiments (f/2). Both morphological and ultrastructural studies of light and electron microscopes and the analysis of nuclear and chloroplast genes, 18S rDNA and rbcL respectively, allowed identifying the strain under study as Nannochloropsis oceanica. The strain was deposited in the Culture Collection of Autotrophic Organism, Czech Republic (CCALA) as Nannochloropsis oceanica CCALA 978. An estimation model for cell density was developed through optical density readings. In this way, the growth of N. oceanica 978 CCALA could quickly be monitored. Regarding methods to determine pigment concentration, methanol assisted with rapid freezing and unfreezing was the most effective method for the extraction of chlorophyll a and total carotenoids. Pre-treatment of the cells with 5% dimethyl sulphoxide and the staining with Nile red proved to be a suitable technique for in situ detection of the neutral lipids by espectrofluorimetry. Besides, the ratio between the fluorescence intensities of Chlorophyll a and Nile red was proposed as an index for the estimation of the maximum neutral lipid accumulation period and, consequently, for the determination of the biomass harvesting time. The effect of environmental variables on growth parameters indicated that under higher temperature (25°C), higher light intensity (300 μmol photon m-2 s-1) and a photoperiod of 16:8 h L:D, the species showed increased growth rate (0.85 div d-1) at laboratory scale. However, the biomass production (680 mg L-1) did not increase in response to higher light intensity. Under environmental conditions tested in this study, the content of total lipids (TL) in N. oceanica CCALA 978 was generally high (24-34%). This was due to a high proportion of neutral lipids (NL), which represented between 82% and 91% of TL. However, higher contents were obtained when the cells were grown in a culture medium devoid of nitrogen, at both light intensities and 16:8 h L:D photoperiod (TL: 36% dry weight of biomass [dw] and NL: 32% dw). Under these conditions, the highest productivities of 48 mg L-1 d-1 (TL) and 43 mg L-1 d-1 (NL) were obtained. Regarding the quality of lipids, under all conditions tested, saturated fatty acids (SFA) and monounsaturated fatty acids (MUFA) were the predominant classes within NL, representing both SFA-NL and MUFA-NL 90-96% of total fatty acids. The SFA-NL increased at 25°C, 16:8 h L:D and 300 μmol photon m-2 s-1, while the MUFA-NL decreased in response to these variables. Polyunsaturated fatty acids (PUFA) were the minority class in all tested culture conditions. For all these tests, the fatty acid composition was similar in both TL and NL, being the major fatty acids following: palmitic (C16:0), palmitoleic (C16:1), oleic (C18:1n9c) and eicosapentaenoic (C20:5n3). Palmitic acid was the major component of the SFA, in both TL and NL, and it significantly increased in response to higher temperature and light intensity and longer daylight hours employed. Within MUFA, palmitoleic acid was the most abundant in the TL and NL in all culture conditions. This fatty acid decresed significantly under the highest temperature (25°C) and the longest daylight hours (16:18 h L:D) employed. Eicosapentaenoic acid was the main component of PUFA on TL and NL. However, its values did not exceed 5% under all conditions probed. In regard to oil quality parameters, iodine index, cetane number and content of linolenic acid were within the limits set by European quality standard EN14214. These features allow us to infer that the oils of N. oceanica CCALA 978 constitute a suitable feedstock for the production of biodiesel. Respecting culture experience of N. oceanica CCALA 784 in the columnar photobioreactor, sustained growth of the strain was obtained with the SWES medium, reaching 1.11 g L-1 of biomass. However, both employed light intensity and photobioreactor design were an impediment to maximize biomass production. According to these results, it is concluded that the native strain of Nannochloropsis oceanica CCALA 978 is an oleaginous robust microalga. Therefore, it can be proposed as a potentially useful oil source for biodiesel production processes. In addition, the obtained information represents a basis for the implementation of new strategies for bioenergy cultures, aimed to increase biomass, lipid content and lipid productivities, which are requisites to achieve a potentially profitable process.

El Atlántico Sudoccidental contiene una alta diversidad de sistemas hidrográficos, biogeoquímicos y ecológicos. Como consecuencia, la distribución de las propiedades de la materia orgánica muestra sectores con características intrínsecas propias. Dentro de estas regiones existen sectores donde la producción de fito- zooplancton y biomasa bacteriana dependen predominantemente de la regeneración de nutrientes con el nitrógeno como factor limitante; mientras que otros ambientes están más conectados al ingreso de nutrientes a través de zonas frontales de particular importancia como sostén de la producción primaria en la zona costera. De acuerdo a lo expresado precedentemente, la principal hipótesis de la presente tesis, fue que los distintos regímenes de circulación, aportes continentales y nutrientes deberían reflejarse en la firma de isótopos estables de carbono (δ13C) y nitrógeno (δ15N) y en la concentración de carbono y nitrógeno orgánico particulado (POC y PON, respectivamente) en material en suspensión en zonas productivas del Mar Argentino. Se realizaron campañas oceanográficas a bordo del Buque Oceanográfico CONICET-ARA “Puerto Deseado” sobre frentes del talud y estuariales templados de la región Norpatagónica. La identificación y seguimiento de mecanismos de producción de materia orgánica y su rol en la remineralización o inmovilización de nutrientes en la columna de agua y fracciones de seston, se caracterizó con trazadores isotópicos y moleculares de fuentes y sumideros de POC y PON. La disponibilidad de nutrientes inorgánicos, clorofila y la influencia de las propiedades oceanográficas tales como salinidad y temperatura fueron consideradas para comprender el carácter complejo y dinámico de estos sistemas frontales. Variaciones significativas de la temperatura del agua, la predominancia de nutrientes nuevos o regenerados, de aportes frontales o a través de la Corriente de Malvinas produjeron señales características en la composición de la materia orgánica, particularmente en la firma isotópica. La materia orgánica en una región regenerativa –aporte autóctono– tiene características distintivas respecto de aquella producida en sectores con aporte alóctono de nutrientes. δ13C fue en gran medida función de la temperatura, con predominio de material isotópicamente más pesado a temperaturas más elevadas, y esto se evidenció en toda la columna de agua. δ15N tuvo una fuerte dependencia con las diferentes fuentes de nitrógeno que soportan la producción primaria. δ15N marino mostró una amplia variación, causadas por diversos procesos biogeoquímicos/biológicos implicados durante su formación. La dinámica marina actual en estos sectores, se vio reflejada con indicadores biogeoquímicos, sin embargo, dentro de cada región, los efectos son menos obvios y dependió de condiciones hidrográficas, de las interacciones tierra-océano y de eventos a escala global, que parecen afectar la dinámica local y producen patrones característicos en la firma isotópica. Por lo tanto, trazadores isotópicos y moleculares de fuentes y sumideros de carbono y nitrógeno, son fundamentales para la comprensión de los mecanismos biogeoquímicos y el origen de carbono y nitrógeno biogénico en una de las regiones más productivas de los océanos del mundo. / The Southwestern Atlantic contains a high diversity of hydrographic, biogeochemical and ecological systems. Therefore, the distribution of the organic matter properties shows sectors with their own intrinsic characteristics. Within these regions, there are sectors where production of phyto-, zooplankton and bacterial biomass depends predominantly of nutrient regeneration with nitrogen as a limiting factor; while other environments are more connected to the entry of nutrients through frontal areas of particular importance as a support for primary production in the coastal zone. According to the statement above, the main hypothesis of this thesis was that the different circulation patterns, continental and nutrient inputs, should be reflected in the signature of stable carbon isotopes (δ13C) and nitrogen (δ15N) and the concentration of particulate organic carbon and nitrogen (POC and PON, respectively) in productive areas of the Argentine Sea. Oceanographic cruises took place aboard the R/V CONICET-ARA Puerto Deseado on shelf break and temperate estuarine regions of Northpatagonic fronts. The identification and monitoring of organic matter production mechanisms and its role in the remineralization or immobilization of nutrients in the seawater column and seston fractions were characterized with molecular and isotopic tracers of sources and pool of POC and PON. The availability of inorganic nutrients, chlorophyll and the influence of oceanographic properties such as salinity and temperature were considered to understand the complex and dynamic nature of these frontal systems. Significant variations in water temperature, predominance of new or reclaimed nutrient, of frontal contributions or through the Malvinas Current produced characteristic signals in the organic matter composition, particularly in the isotopic signature. Organic matter in a regenerative –autochthonous– region have distinctive characteristics compared to those produced in sectors with allochthonous supply. δ13C was largely a function of temperature, with predominance of heavier isotopically materials at higher temperatures, and this was evident throughout the water column. δ15N had a strong dependency with different nitrogen sources that support primary production. Marine δ15N showed a wide variation caused by diverse biogeochemical/biological processes involved in their formation. The marine dynamics in these sectors was reflected in biogeochemical indicators, however, within each region, the effects are less obvious and depended on hydrological conditions of the land-ocean interactions and global events, which seem to affect local dynamics and produce characteristic patterns in the isotopic signature. Therefore, isotopic and molecular tracers of carbon and nitrogen sources and pools are essential to understanding the biogeochemical mechanisms and origin of biogenic carbon and nitrogen in one of the most productive regions of the world oceans.

En las zonas áridas la vegetación frecuentemente se distribuye en el espacio formando islas arbustivas (islas) dispersas en una matriz de suelo desnudo (interislas), condición que se observa en el noreste de la Región Patagónica. El efecto facilitador de los arbustos sobre otras formas de vida podría explicar la formación de las islas, aunque en ambientes no tan limitados en recursos el origen de las islas podría deberse al pastoreo. En este último caso las islas constituirían igualmente un ambiente favorable para la persistencia de los pastos, particularmente en condiciones de sequía. De esta manera, si la causa de la formación de islas es el pastoreo, es de esperar que su exclusión favorezca la recuperación de la vegetación y del suelo en los espacios interislas. El presente trabajo se realizó en el noreste de la Región Patagónica. Los objetivos fueron 1) determinar las variaciones espaciales de la cobertura vegetal y del microrelieve del suelo en áreas con intensidad de pastoreo alta, moderada o sin pastoreo; 2) comparar el crecimiento de una gramínea perenne y de un arbusto creciendo juntos o en forma separada, y la persistencia de gramíneas perennes creciendo en islas o interislas; 3) evaluar la dinámica del banco de semillas del suelo en islas e interislas; y 4) evaluar la recuperación de la vegetación y de las propiedades fisicoquímicas del suelo en espacios interislas de áreas excluidas al pastoreo por 10 años. Se seleccionaron tres sitios representativos de la región de estudio, y en cada sitio áreas con intensidad de pastoreo alta, media o sin pastoreo. La toma de datos involucró relevamientos de vegetación y ensayos manipulativos a campo. En las áreas con mayor intensidad de pastoreo se observó una menor cobertura de vegetación en los espacios interislas, mayor cobertura de arbustos, y montículos de suelo más elevados en las islas. Con precipitaciones normales la interacción gramíneaarbusto fue neutra o negativa; mientras que, en condiciones de sequía la persistencia de las gramíneas perennes fue similar o menor en las islas que en los interislas. La densidad de semillas en el banco del suelo fue superior en las islas que en los interislas, particularmente en condiciones de sequía y alta intensidad de pastoreo. Luego de 10 años de exclusión del pastoreo se observó recuperación de la vegetación en los espacios interislas, aunque no en las propiedades fisicoquímicas del suelo. Los resultados obtenidos en el noreste de la Región Patagónica fueron consistentes con las hipótesis de que la formación de islas arbustivas es consecuencia del pastoreo del ganado y no del predominio de interacciones positivas arbustopasto, que la exclusión del pastoreo promueve una lenta recuperación de la vegetación en los espacios interislas de ambientes degradados, y que las islas arbustivas constituyen ambientes de preservación del banco de semillas del suelo en situaciones de pastoreo y sequía. En cambio, los resultados no corroboraron la hipótesis de que en situaciones de sequía y pastoreo las islas arbustivas sirven de refugio a las plantas de gramíneas contribuyendo a la persistencia de las mismas. / In arid lands the vegetation is frequently arranged in a two-phase mosaic composed of shrub patches with high plant cover interspersed in a low-cover matrix, condition that is observed in the north-eastern of the Patagonia Region. Facilitation between life-forms may explain patchiness, although in less water-limited environments patchiness may originate from livestock grazing. In the last case shrub patches may equally provide favourable conditions for grass persistence, particularly under drought conditions. Thereby, if grazing induces patchiness, then its exclusion should favour vegetation and soil recovery in interpatch spaces. The present work was conducted in the northeastern of the Patagonia Region. The objectives were 1) to determine spatial variations of vegetation cover and soil microrelief on ungrazed areas and areas with high or moderate grazing intensity; 2) to compare the growth of a shrub and a perennial grass in the absence or in the presence of the other life form, and the persistence of perennial grasses growing in shrub patches or in interpatch spaces; 3) to evaluate soil seed bank dynamic in shrub patches and in interpatch spaces; and 4) to evaluate vegetation and soil physicochemical properties recovery in interpatch spaces of 10 years old livestock exclosures. Three representative sites of the study region were selected, and in each of them areas with either no grazing, moderate grazing or severe grazing. Data collection involved vegetation surveys and field manipulative trials. Heavily grazed areas had the lowest interpatch vegetation cover, and the highest shrub cover and soil mound height in shrub patches. With normal rainfall shrub-grass interactions were neutral or negative, whereas under drought conditions perennial grass persistence was similar or lower in shrub patches than in interpatch spaces. Seed density in the soil bank was higher in shrub patches than in interpatch spaces, particularly under drought conditions and heavy grazing. After 10 years of grazing exclusion there was a recovery of vegetation, but not in soil physicochemical properties, in interpatch spaces. The results from the northeastern Patagonia Region were consistent with the hypothesis that vegetation patchiness is induced by livestock grazing rather than by positive interactions between shrub and grasses, that livestock exclusion promotes a slow recovery of interpatch vegetation in degraded sites, and that shrub patches contribute to the preservation of the soil seed bank under drought and grazing conditions. Contrarily, the results did not support the hypothesis that shrub patches constitute associational refuges for perennial grasses contributing to their persistence under drought and grazing conditions.

Se estudiaron poblaciones de tres taxa del género Codium que crecen en las costas de las Provincias de Buenos Aires, Río Negro y Chubut: C. decorticatum, C. fragile subsp. novae-zelandiae y C. vermilara. Los talos de los tres taxa, erguidos y ramificados dicotómicamente, se fijaban al sustrato mediante un disco basal. El tamaño y forma de los utrículos y gametangios, presencia/ausencia de mucrón fueron las características principales que permitieron diferenciar los taxa. Ultraestructuralmente los utrículos mostraron una vacuola central rodeada por una fina capa de citoplasma parietal en la que se encontraban las organelas. La ultraestructura de los pelos y de los filamentos medulares fue similar a la de los utrículos. Los gametangios se formaban a los lados de los utrículos. Se observaron gametangios femeninos en los tres taxa y masculinos en C. fragile. Los masculinos eran más delgados que los femeninos. La liberación de ambos tipos de gametas inmersas en abundante mucílago se produjo a través de la ruptura del extremo apical. Este es el primer estudio ultraestructural del proceso de gametogénesis y de las gametas femeninas y masculinas en el género Codium. Las gametogénesis se iniciaban con la división de núcleos y cloroplastos. La delimitación de las gametas se producía por la actividad de vesículas dictiosómicas que rodeaban porciones de protoplasma uninucleadas. Las gametas femeninas eran piriformes; poseían una papila apical de la que emergían los flagelos. Anteriormente se encontraban el núcleo y una mitocondria grande con forma de V invertida. El resto de la gameta estaba ocupado por numerosos cloroplastos. Las gametas masculinas eran ovoides alargadas, de menor tamaño; poseían dos o tres cloroplastos escasamente desarrollados y una papila apical hialina de la que emergían los flagelos. Se comprobó la germinación partenogenética de las gametas femeninas de C. fragile en ausencia de gametas masculinas. También se observó la germinación intragametangial de las gametas femeninas. Se verificó la reproducción sexual en C. fragile en presencia de ambos tipos de gametas por la presencia de cigotos tetraflagelados y su posterior germinación. Para cada uno de los tres taxa se proporcionó información cariológica, con un número haploide de 10, como el obtenido por otros autores para otras especies del género. Se confirmó la partenogénesis para las tres especies. Se determinó que C. vermilara y C. decorticatum presentaban un ciclo de vida haplobionte haplonte y C. fragile un ciclo de vida haplobionte haplonte o diplonte, de acuerdo a la capacidad de formación de gametas masculinas. Se identificaron las distintas especies de epífitos sobre C. vermilara de la localidad de Las Grutas. Los géneros de epífitos más comunes fueron Ceramium, Polysiphonia, Callithamnion y Ectocarpus. De acuerdo al grado de invasión de las estructuras de fijación se diferenciaron cuatro modos de fijación de los epífitos al hospedante. Se estudió con microscopía óptica y electrónica la interfase entre los epífitos y el hospedante para determinar el grado de daño que ejercía el epífito al hospedante. Las distintas especies de epífitos que crecían sobre Codium y entre sus utrículos no causaban daño al talo. / The purpose of this thesis was to study populations of C. decorticatum, C. fragile subsp. novae-zelandiae and C. vermilara of the genus Codium growing on the coastal areas of the provinces of Buenos Aires, Río Negro and Chubut, Argentina. Their thalli were found to be erect and dichotomously branched and they were fixed to the substrate by a basal disk. The following characteristics were crucial for the differentiation of these taxa: i) size and shape of utricula and gametangia, and ii) presence and/or absence of mucron. At the ultrastructural level, it could be observed that utricula showed a central vacuole which was surrounded by a thin layer of parietal cytoplasm in which organella were located. The ultrastructure of hairs and medular filaments was similar to that of utricula. Gametangia were formed on the sides of utricula. Female gametangia were observed in the three taxa analyzed whereas male gametangia were found only in C. fragile and they were thinner than the female ones. The release of both types of gametes, which were immersed in abundant mucilage, occurred through a slit. This is the first ultrastructural study conducted to date on gametogenesis and on female and male gametes in the genus Codium. Findings from this thesis indicate that gametogenesis begins with the division of nuclei and chloroplasts and that gametes are individualized as a result of the activity of dyctiosomic vesicles which surround uninucleate portions of protoplasm. It could also be observed that female gametes are pyriform and that they have an apical papilla from which flagella emerge. The nucleus and a large inverted V-shaped mitochondrium were found to be located in the anterior region of gamete while the rest of the gamete was occupied by numerous chloroplasts. Male gametes were found to be ovoid and elongated, they were smaller than female gametes and they had two or three chloroplasts poorly developed and a hyaline apical papilla from which flagella emerged. Parthenogenetic germination of female gametes of C. fragile was observed in the absence of male gametes. Intragametangial germination of female gametes was also observed. On the other hand, the presence of tetraflagellate zygotes and their subsequent germination in C. fragile was indicative of sexual reproduction in this species. Karyological information was provided for each of the three taxa with a haploid number of 10. The latter agreed with that obtained by other authors for other species of the genus. Parthenogenesis was confirmed for the three species. Also, it could be concluded that C. vermilara and C. decorticatum have a haplobiont haplont life cycle and that C. fragile, depending on the presence or absence of male gametes, has either a haplobiont diplont or haplont life cycle. Different species of epiphytes on C. vermilara could also be identified in Las Grutas, Argentina, the most common epiphytic genera being Ceramium, Polysiphonia, Callithamnion and Ectocarpus. Taking into account the degree of invasion of fixing structures, four modes of attachment of epiphytes to the host were identified. The epiphyte-host interface was studied via optical and electron microscopy in order to determine the degree of damage exerted by the epiphyte to the host. It could be observed that the different species of epiphytes growing on Codium and among its utricula induce no damage to the thallus.

Investigaciones en nuestro y otros laboratorios han demostrado que la hormona 1,25-dihidroxivitamina D3 (1,25(OH)2D3) modula los niveles de Ca2+ intracelular en células de músculo esquelético y tejido óseo por un mecanismo genómico, característico de hormonas esteroideas en el cual la hormona interacciona con un receptor intracelular específico (VDR: vitamin D receptor). Esta molécula exhibe una localización citoplásmica/nuclear, siendo el complejo hormona-receptor el responsable de la regulación de la expresión de genes portadores de elementos de respuesta a VDR. Sin embargo, 1,25(OH)2D3 modula también los niveles de Ca2+ intracelular a través de un mecanismo rápido, no genómico, independiente de la transcripción génica y de la síntesis proteica que implica acciones directas del esteroide sobre la membrana celular. Las acciones rápidas, no nucleares de 1,25(OH)2D3 requieren la activación de varios sistemas de señalización (adenilil ciclasa/AMPc/PKA; PLC/DAG/IP3/Ca2+/PKC), integrados en un mecanismo complejo que involucra proteínas G, interacción positiva entre las vías PKA y PKC e incremento en la fosforilación de proteínas de membrana. En conjunto, estos eventos conducen a una rápida y transitoria liberación de Ca2+ de los depósitos internos y activación de canales de Ca2+ dependientes de voltaje (VDCC) tipo L, con el consecuente influjo sostenido de Ca2+ desde el medio extracelular. En el presente trabajo empleando el indicador fluorescente de Ca2+ Fura-2, se caracterizaron los efectos de la hormona 1,25(OH)2D3 sobre los niveles de Ca2+ citosólico en cultivos de osteoblastos de rata. Estos estudios pusieron de manifiesto que la fase de influjo de Ca2+ inducido por 1,25(OH)2D3 es mediada por los canales VDCC ya caracterizados, indicando además que existe una contribución parcial a la entrada de Ca2+ mediada por canales no dependientes de voltaje operados por el nivel de Ca2+ de los depósitos internos. Se introduce así el novedoso concepto sobre la participación de canales SOC (Store Operated Channels; CCE: Capacitative Ca2+ Entry ) en la respuesta rápida de Ca2+ a la hormona. A partir de este hallazgo, estudiamos y caracterizamos esta entrada capacitativa de cationes en líneas celulares derivadas de epitelio mamario y de cáncer mamario, ambas de origen humano. Estos canales, activados por depleción y/o movilización de Ca2+ de depósitos internos, independientes de voltaje y regulados por múltiples eventos de señalización intracelular, estarían constituídos por proteínas de la familia de genes TRP, originalmente descriptos en células fotoreceptoras de Drosophila (mutantes trp: Transient Receptor Potential). Sus genes han sido clonados, secuenciados y su funcionalidad como canales responsables del influjo de Ca2+ tipo SOC, ha sido demostrada mediante expresión de proteínas TRP en sistemas heterólogos. Además, en el sistema fototransductor de Drosophila, TRP forma parte de un complejo de señalización multiproteico junto con RH1 (rodopsina), NORPA (PLC específica de células fotoreceptoras), INAC (PKC específica de células fotoreceptoras) y una proteína adaptadora (scaffold protein) denominada INAD (Inactivation No After potential D) responsable de asociar todos los componentes en un complejo. INAD posee dominios PDZ, responsables de su función adaptadora mediante interacciones proteína-proteína. Recientes estudios bioquímicos, moleculares y electrofisiológicos, sugieren que INAD representa una subunidad constitutiva del canal TRP con función adaptadora en la formación del complejo supramolecular de señalización. Esta organización multiproteica de los componentes de señalización proporciona las bases estructurales para una eficiente y rápida activación y regulación de la entrada de Ca2+ a través de canales TRP. Se describieron recientemente homólogos de INAD en distintos tipos de células de vertebrados, donde se observó que cumplen función adaptadora en la formación de complejos de señalización integrados por receptores hormonales, canales iónicos y quinasas. En este trabajo mostramos evidencias de una proteína homóloga a INAD en osteoblastos de rata y su participación en el influjo capacitativo. En síntesis, en la presente Tesis Doctoral se muestran evidencias de influjo capacitativo de calcio en distintos tipos celulares, habiendo caracterizado este influjo y estudiado exhaustivamente la modulación de cationes en el interior celular. Particularmente en osteoblastos, un sistema íntimamente relacionado con el metabolismo del calcio, demostramos la única evidencia existente sobre modulación de canales SOC por un esteroide y más precisamente, la participación de proteínas TRP e INAD asociadas a este mecanismo fisiológico vinculado a la homestasis de cationes intracelulares. / Evidences from our laboratory and others have demonstrated that the hormone 1,25-dihydroxyvitamin D3 (1,25(OH)2D3) modulates intracellular Ca2+ levels in skeletal muscle cells and bone tissue through a genomic mechanism, typical for steroidal hormones via specific an intracellular receptor (VDR: Vitamin D Receptor). Such molecule exhibits a cytoplasmatic-nuclear localization and the hormone-receptor complex is responsible for gene expression regulation of VDR responsive elements. Nevertheless, 1,25(OH)2D3 also modulates intracellular Ca2+ levels through a non genomic, rapid mechanism, independent of gene transcription and protein synthesis, implying direct steroid actions on the cellular membrane. Rapid or non genomic actions of 1,25(OH)2D3 requires the activation of diverse signal systems (adenylyl cyclase/cAMP/PKA; PLC/DAG/IP3/Ca2+/PKC), forming a complex mechanism that involves G proteins, positive interaction between PKA and PKC and increased protein phosphorylation. Altogether, these events lead to a rapid and transient Ca2+ release from internal stores and activation of Voltage Dependent Ca2+ Channels (VDCC) type L, followed by a sustained Ca2+ influx from the extracellular medium. In the present work by using the fluorescent Fura-2 Ca2+ dye, the effect of 1,25(OH)2D3 hormone on cytosolic Ca2+ levels in rat osteoblast cells were characterized. We have demonstrated that the 1,25(OH)2D3-induced Ca2+ influx phase is mediated by the well known VDCC channels and also that a Ca2+ partial entry contribution may occur by a non voltage dependent channels and operated by the status of internal Ca2+ stores. In this way we introduce a novel concept of SOC channels (Store Operated Channels; Capacitative Ca2+Entry) in rapid response of Ca2+ for the hormone. Accordingly, we have studied and characterized the capacitative cation entry in other cellular system derived from breast epithelium and breast cancer, both from human origen. These channels, activated by depletion and/or Ca2+ mobilization from internal stores, voltage independent and regulated by multiple intracellular signal events, involve proteins encoded by the trp family genes, first described in photoreceptor cells from Drosophila (mutants in trp: Transient Receptor Potential). Trp genes have been cloned and sequenced, their functionality as channels responsible from Ca2+ influx type SOC has been demonstrated through heterologous expression of TRP proteins. In addition, in Drosophila photoreceptor system, TPR is part of a multiproteic signal complex together with RH1 (rhodopsin), NORPA (PLC specific of photoreceptor cells), INAC (PKC specific of photoreceptor cells) and a scaffold protein named INAD (Inactivation No After potential D) responsible for the association of all components into a complex. INAD exhibits PDZ domains, responsible of its adaptor function through protein-protein interaction. Recently several biochemical, molecular and electrophysiologycal studies, suggests that INAD represents a constitutive subunit of TRP channels with an adaptor function in the supramolecular signaling complex assemble. This multiproteic organization of the signaling components provides the structural basis for an efficient and rapid activation and regulation of Ca2+ entry through TRP channels. INAD homologous sequences have been recently described in different vertebrate cells types, whereas it has been observed that plays scaffolding functions allowing the assembly of a complex composed by hormone receptors, ion channels and kinases. We demonstrated the presence of an INAD homologous protein in rat osteoblasts and its relationship to the capacitative Ca2+ influx. In summary, the present Doctoral Thesis describes the capacitative calcium entry in different cell types. We have characterized this influx and exhaustively studied the intracellular cation modulation. In particular, we have focused our efforts on osteoblast cells, a system closely dependant on calcium metabolism, and present the first evidence of SOC channels modulation by a steroid hormone and more precisely, the involvement of TRP and INAD proteins associated to this physiological mechanism in the control of intracellular Ca2+ homeostasis.

La Fracción D es un proteoglucano obtenido del hongo comestible Grifola frondosa (Maitake). Existe evidencia de que la Fracción D presenta efectos anticancerígenos en distintas etapas de la progresión tumoral. Sin embargo, estos efectos han sido poco explorados en el caso del cáncer de mama. En este contexto, nos proponemos investigar los posibles efectos terapéuticos de la Fracción D en este tipo de cáncer. Los efectos antineoplásicos de la Fracción D han sido atribuidos tradicionalmente a su capacidad inmunoestimuladora. Sin embargo, recientemente se comenzó a observar que dicha fracción podría actuar de manera independiente del sistema inmune sobre células derivadas de ciertos tipos tumorales. Por esta razón, también nos proponemos identificar los mecanismos celulares y moleculares por los cuales la Fracción D ejercería un efecto antitumoral independiente del sistema inmune en células de cáncer de mama. In cultivo, demostramos que la Fracción D es capaz de actuar sobre células tumorales mamarias, modulando su perfil de expresión génica y afectando diferentes procesos celulares cuya desregulación está implicada en el desarrollo y progresión del cáncer. Particularmente, demostramos que la Fracción D disminuye la viabilidad de células tumorales mamarias hormono independientes (LM3, murinas) y triple negativas (MDA-MB-231, humanas), sin afectar la progresión del ciclo celular e induciendo apoptosis en la línea LM3. Demostramos también que la Fracción D disminuye la capacidad migratoria e invasiva de ambas líneas. En relación a esto, observamos que el proteoglucano aumenta la adhesión de las células tumorales al plástico y la expresión de E-cadherina en ellas. La Fracción D disminuyó la actividad de MMP-2 y MMP-9 secretada por las células tumorales. En relación con la motilidad celular, el proteoglucano afectó la organización del citoesqueleto de actina, disminuyendo el número de lamellipodios/filopodios en las LM3, y la presencia de fibras de estrés en las MDA-MB-231. Por otro lado, la Fracción D presentó un efecto diferencial sobre la viabilidad de células mamarias no malignas (HC11, murinas) afectándolas en menor medida que a su contraparte tumoral. La migración de estas células resultó disminuida por el proteoglucano, mientras la capacidad invasiva no reportó cambios. In vivo, en un modelo murino de trasplante singenéico de células LM3 demostramos que el tratamiento con la Fracción D disminuye la carga tumoral y el número de metástasis pulmonares. La reducción del tamaño tumoral fue acompañada de un incremento de la expresión de Bax, sin registrar cambios el índice mitótico y la expresión de Ki-67. La Fracción D exhibió también un efecto protector en ratones BALB/c, retrasando y/o previniendo el desarrollo tumoral cuando fue aplicado en forma previa a la implantación de células LM3. En el caso de las células MDA-MB-231, los efectos antitumorales del proteoglucano observados in cultivo no pudieron ser fehacientemente corroborados in vivo. En conjunto, los resultados de esta tesis apoyan el potencial empleo de la Fracción D de Maitake como agente terapéutico en cáncer de mama y dan muestra de su efecto sobre procesos celulares independientemente del sistema inmunológico por medio de los cuales el proteoglucano también estaría ejerciendo su efecto antitumoral. / D-Fraction is a proteoglucan extracted from the edible mushroom Grifola frondosa (Maitake). There is evidence that D-Fraction has antitumoral effects over different stages of tumor progression. However, these effects have been poorly investigated in breast cancer. In this context, we propose to investigate the potential therapeutic effects of D-Fraction in this type of cancer. The antitumoral effect of D-Fraction has long been traditionally attributed to their immunostimulatory capacity. However, in recent years evidence emerged showing that this proteoglucan could act, independently of the immune system, on certain tumor cells types. For this reason, we propose to identify the cellular and molecular mechanisms by which D-Fraction could exert an immune system-independent antitumoral effect in breast cancer. In culture, we showed that D-Fraction is capable of acting on breast tumor cells by modulating their gene expression profile and by affecting different cellular processes whose dysregulation is implicated in the development and progression of cancer. In particular, we demonstrated that D-Fraction decreases the viability of murine hormone-independent LM3 and human triple-negative MDA-MB-231 breast cancer cells, without affecting cell cycle progression but rather by inducing apoptosis in LM3 cell line. We also demonstrated that D-Fraction decreases the migratory and invasive capability of both tumor lines. In relation whit this, we observed that the proteoglucan increases breast cancer cell plastic adhesion and also the expression of E-cadherin in them. D-Fraction decreases the activity of MMP-2 and MMP-9 secreted by tumor cells. In association with cell motility, the proteoglucan affected the actin cytoskeleton organization by decreasing the number of lamellipodia/filopodia in LM3 cells, and the presence of stress fibers in MDA-MB-231 cells. On the other hand, D-Fraction showed a differential effect on the viability of non-malignant breast cells HC11 (murine cells) affecting it to a lesser extent than their tumor counterparts. The HC11 cell migration was decreased by the proteoglucan’s treatment while their invasive capability was unchanged. In vivo, in a murine model of syngeneic transplantation with LM3 cells, we demonstrated that D-Fraction treatment reduces tumor burden and the number of lung metastases. The reduction of tumor size was accompanied by an increase in the expression of Bax and not significant changes in the mitotic index and expression of Ki-67 were observed. D-Fraction also showed a protective effect in BALB/c mice by delaying and/or preventing tumor growth when it was applied before the implantation of LM3 cells. The antitumoral effects of the proteoglucan on MDA-MB-231 cells observed in culture could not be conclusively corroborated in vivo. Together, the results obtained in this thesis support the potential use of Maitake D-Fraction as a therapeutic agent in breast cancer and they demonstrate the effect of D-Fraction on cellular processes, independently of the immune system action, by means of which the proteoglucan would also exert its antitumor effect.

Las plagas agrícolas son una de las amenazas más grandes con las que se enfrentan los principales países productores y exportadores de cultivos agrícolas. Dentro de estas plagas, los coleópteros y lepidópteros son los principales responsables en las pérdidas postcosecha en varios países, entre los que se encuentran la República Argentina. Estos insectos causan pérdidas que rondan el 10%, pero en algunos casos puede superar el 30%. Para poder hacer frente a estos daños se ha recurrido a varios métodos, entre los que se puede mencionar al control químico como uno de los más utilizados. Sin embargo, los efectos nocivos asociados al uso indebido y excesivo, han derivado en el estudio de métodos alternativos de control, sin efectos adversos. Por este motivo, los productos de origen vegetal surgieron como alternativas para el control de plagas. La alta complejidad química de estos productos permite su aplicación por diferentes métodos (repelencia, toxicidad por contacto o fumigante, efectos en el desarrollo, reproducción y crecimiento, etc.), causando efectos letales y subletales en las plagas, presumiblemente mediante efectos neurotóxicos. En esta tesis se evaluaron los efectos letales (exposición a vapores, contacto con superficies tratadas y aplicaciones tópicas) y subletales (repelencia) de los aceites esenciales (AEs) y extractos vegetales derivados de plantas autóctonas: Aloysia polystachya y A. citriodora (Verbenaceae), Schinus areira (Anacardiaceae) y Limonium brasiliense (Plumbaginaceae); en adultos de Rhyzopertha dominica. Todos los AEs produjeron repelencia, pero su efecto se disipó con el tiempo; llegando a producir un efecto atrayente, con el AE de frutos de S. areira, en la última etapa del análisis. Además, todos los AEs produjeron toxicidad por contacto y por exposición a vapores. En cambio, los extractos difirieron en su toxicidad, principalmente por la polaridad del solvente y el método de aplicación. Es así que los extractos, de la primer etapa de extracción, de L. brasiliense solo produjeron toxicidad fumigante. Mientras que los extractos de S. areira, obtenidos con solventes de diferente polaridad, solo produjeron toxicidad por contacto, hallándose una pérdida en la actividad a medida que se avanzó en el fraccionamiento bioguiado. Por otro lado, se evaluó el efecto anorexigénico de neuropéptidos análogos, pertenecientes al grupo de las sulfaquininas. Estos péptidos tienen secuencias conservadas [DY(SO3H)GHMRFa], que fueron modificadas mediante sustituciones de residuos de aminoácidos. Los resultados demuestran que el residuo de tirosina (Y) y el grupo sulfato (SO3H) unido a este aminoácido, no son imprescindibles para el funcionamiento de los péptidos. En cambio, ciertos residuos de la secuencia de aminoácidos son muy importantes y su modificación deriva en la inactivación o en el efecto antagónico del péptido. Tanto los productos de origen vegetal, como los neuropéptidos, constituyen herramientas importantes para el manejo integrado de plagas y para el estudio de la fisiología de los insectos. / Agricultural pests are one of the most important threats that face producing and exporting countries of agricultural crops. Within these pests, Coleoptera and Lepidoptera are responsible for post-harvest losses in several countries, including Argentina. These insects cause losses of around 10%, but in some cases can exceed 30%. To face these losses, different methods have been used, among which we can mention to chemical control as one of the most applied. However, harmful effects associated with the misuse and excessive application, have led to the study of alternative methods of control, without adverse effects. For this reason, natural products of plant origin are nowadays, important alternatives for pest control. The high chemical complexity of these products allow its implementation through different methods (repellency, contact or fumigant toxicity, effects on development, reproduction and growth, etc.), causing lethal and sublethal effects, presumably by neurotoxic effects. In this work we evaluated the toxic (exposure to vapors, to treated surfaces and topical applications) and sublethal effects (repellency) of essential oils (EOs) and plant extracts from indigenous plants: Aloysia polystachya and A. citriodora (Verbenaceae), Schinus areira (Anacardiaceae) and Limonium brasiliense (Plumbaginaceae) against adults of Rhyzopertha dominica. All EOs showed repellent effects, but the repellency decreased during the analysis, reaching an attractant effect with the EO from fruits of S. areira, during the last period. In addition, all EOs showed contact and fumigant toxicity. On the other hand, the extracts differed in their toxicity, mainly by the polarity of the solvent and the method of application. Thus, extracts from the first extraction stage of L. brasiliense, showed only fumigant toxicity. While extracts of S. areira, extracted with solvents of different polarity, showed only contact toxicity. And there was a loss of the activity with the fractions obtained through the bio-guided fractionation. Furthermore, the anorexigenic effect was evaluated with analogs of neuropeptide belonging to the group of sulfakinins. These peptides have a conserved sequence [DY(SO3H)GHMRFa], which was modified by substitutions of amino acid residues. The results showed that the tyrosine residue (Y) and the sulfate group (SO3H) are not essential for the function of peptides. Instead, certain residues of the amino acid sequence are very important and their modification derives in the inactivation or antagonistic effects of the peptide. Both, products of plant origin and neuropeptides, are important tools for integrated pest management and to understand the physiology of insects.

El microzooplancton (protistas fagótrofos en el rango de tamaño comprendido entre 20 y 200 μm), es uno de los principales consumidores del fitoplancton en una gran variedad de ambientes marinos. En ambientes costeros, los procesos de eutrofización pueden modificar la regulación bottom-up de los productores primarios. Por ello, es importante conocer el rol de los consumidores, ya que éstos establecen en gran medida la acumulación de biomasa fitoplanctónica. Durante este estudio, se analizó la calidad ambiental y el impacto del consumo del microzooplancton en dos sitios dentro del Estuario de Bahía Blanca; un sitio control (BM) y un sitio con mayor grado de eutrofización debido a la contaminación de origen cloacal (CV). El sitio CV mostró una mayor concentración de todos los nutrientes inorgánicos y de materia orgánica particulada, y una menor concentración de oxígeno disuelto y clorofila a. Asimismo, la composición planctónica fue marcadamente diferente. En CV, el fitoplancton fue más abundante y estuvo ampliamente dominado por pequeños flagelados mientras que en BM, se encontró una mayor proporción de diatomeas típicas de este ambiente. El microzooplancton fue más abundante en BM, aunque los ciliados mixótrofos fueron más importantes en CV. Si bien la concentración de nutrientes estimuló la productividad primaria en la mayor parte del estudio, en CV, la concentración excesiva de nutrientes tuvo un efecto negativo sobre el desarrollo del plancton. Por medio de la técnica de la dilución, se estableció que el promedio de productividad primaria consumida por el microzooplancton en ambos sitios fue del 87%. En el sitio CV se encontraron varias desviaciones de la linealidad de la respuesta de la tasa de crecimiento del fitoplancton (k) a la concentración de consumidores y a su vez, se encontró un desacople entre la tasa de consumo del microzooplancton y la tasa de crecimiento del fitoplancton a bajos valores de k. Los resultados indican que en CV, la concentración de preas aptas para el consumo del microzooplancton es menor en comparación a BM. Dado que la técnica de la dilución estima el consumo del microzooplancton sobre las presas autótrofas, se buscó identificar vías alternativas de transferencia de carbono dentro de la comunidad microbiana mediante la implementación de la técnica del fraccionamiento por tamaño. Esta técnica, permitió establecer que los nanoflagelados heterótrofos (NFH) también forman parte preferencial de la dieta del microzooplancton. A su vez, los NFH depredaron intensamente sobre las bacterias heterótrofas. En CV, se registró una menor presión de pastoreo del microzooplancton y NFH. Esto sugiere que en el sitio afectado por la contaminación cloacal, la capacidad de los consumidores de controlar la biomasa primaria es menor. Los resultados obtenidos por ambas técnicas mostraron que en el Estuario de Bahía Blanca, gran parte del carbono y nutrientes fluyen a través de la trama trófica microbiana. / Microzooplankton (phagotrophic protists in the size range of 20-200 μm), are major grazers of phytoplankton in most marine environments. In coastal areas, eutrophication may modify bottomup regulation of primary producers. Thus, it is essential to estimate the trophic role of consumers, since they set the magnitude of phytoplankton biomass accumulation. The present study aims to establish the environmental quality and the impact of microzooplankton grazing in two sites within the Bahía Blanca Estuary; a control site (BM) and a site with higher eutrophication level due to sewage pollution (CV). Several differences between sites were detected. In the first place, the sewage-polluted site showed a higher concentration of inorganic nutrients and particulate organic matter and a lower concentration of dissolved oxygen and chlorophyll a. Also, planktonic assemblage in both sites was significantly different. In CV, phytoplankton abundance was higher and was dominated by small flagellates while in BM, a higher contribution of typical diatoms was found. Microzooplankton abundance was higher in BM, although mixotrophic ciliates were higher in CV. While nutrients stimulated primary production during most of the studied period, the extreme concentration registered in CV, inhibited plankton development. The dilution technique was applied to assess the impact of microzooplankton grazing on primary production. The results showed that microzooplankton consumed 87% of daily primary production in both sites. In CV, the response of phytoplankton growth rate (k) to consumer’s density showed nonlinear behavior on several feeding experiments. Also, microzooplankton grazing rate did not respond to phytoplankton growth rate at low values of k. Results showed that the concentration of suitable prey for microzooplankton grazers was lower in CV. Since the dilution technique provides estimates of microzooplankton grazing on autotrophic preys, a complementary approach (i.e. sizefractionation method) was used to identify alternative pathways of carbon transfer within the microbial food web. The results showed that heterotrophic nanoflagellates (HNF) represented a preferential food item of microzooplankton. At the same time, HNF grazed heavily on heterotrophic bacteria. However, in CV, grazing pressure of microzooplankton and HNF was significantly lower, suggesting that the ability of consumers to control primary productivity in this site is lower. The data obtained by means of both techniques, suggests that most of the carbon and inorganic nutrients in the Bahía Blanca Estuary, flow through the microbial food web.

El análisis sistemático del fitoplancton y de las variables ambientales constituye una herramienta adecuada para detectar patrones y tendencias en los ciclos biológicos y evaluar el estado de los ecosistemas naturales. En las últimas décadas se han registrado cambios en la fenología y estructu-ra del fitoplancton en diferentes ambientes costeros en res-puesta a modificaciones antrópicas y al cambio climático glo-bal. El estuario de Bahía Blanca, localizado en la costa bonae-rense Argentina, es un sistema mesomareal, somero y templa-do, caracterizado por aguas turbias y eutróficas. El fitoplanc-ton ha sido estudiado quincenalmente desde 1978 en la zona interna del estuario y ha mostrado un patrón estacional re-currente caracterizado por una floración de diatomeas en invierno dominada por la especie Thalassiosira curviseriata. La ocurrencia de la floración ha sido relacionada con altos niveles de nutrientes disueltos y baja presión de pastoreo por parte del zooplancton. En la última década se han observado cambios en la composición del fitoplancton como así también modificaciones hidroclimáticas en el estuario de Bahía Blanca. Sobre la base de estos antecedentes, los objetivos de esta Tesis fueron: analizar la estructura y composición del fitoplancton en los últimos años (2006-2008), identificar los factores y procesos que regulan su dinámica estacional, comparar los datos históricos (1978-2002) con el período muestreado para esta Tesis (2006-2008) y evaluar cambios en la fenología del fitoplancton en relación con las modifica-ciones hidroclimáticas. Se analizó el fitoplancton sobre la base de la concentración de clorofila, la composición específica, la abundancia celular y la biomasa junto con las variables ambientales (e.g. temperatura, salinidad, turbidez, disponibili-dad de radiación PAR en la columna de agua, material particu-lado en suspensión (MPS), nutrientes disueltos y variables atmosféricas). Los resultados mostraron que la ocurrencia de la floración invernal es favorecida por el aumento de la dispo-nibilidad de radiación y de la relación zona eufótica/zona de mecla (Zeu/Zm) causada por la marcada reducción del MPS en la columna de agua. La concentración del MPS en la zona interna del estuario está regulada principalmente por los pro-cesos de mezcla y erosión provocados por el efecto del viento y las mareas. El análisis de la serie temporal (1978-2008) re-veló cambios significativos en la fenología, estructura y composición de la comunidad fitoplanctónica en años re-cientes. Los cambio observados fueron: 1) disminución y/o ausencia de las especies causantes de la floración invernal, principalmente de Thalassiosira curviseriata, 2) ocurrencia de una floración invernal caracterizada por especies pequeñas no comunes en el sistema (e.g. Cyclotella sp.), 3) adelantamien-to del inicio de la floración invernal (ca. 1 mes) y 4) ocurren-cia de una floración estival dominada por Thalassiosira minima. Estos cambios parecen estar asociados con el clima más cáli-do y seco de la última década en la región de Bahía Blanca. Las condiciones atmosféricas afectaron las características hidrológicas en la zona interna del estuario (aguas más cálidas y salobres y cambios en la turbidez) lo que eventualmente pudo haber promovido la reorganización de la comunidad del fitoplancton. Se sugieren y discuten posibles mecanismos que implican cambios en los nichos ecológicos, las interacciones específicas, las relaciones de los nutrientes, la comunidad del zooplancton y las condiciones de radiación. Esta Tesis repre-senta la base para futuras investigaciones sobre el funciona-miento integrado del estuario que incluyan transferencia de energía a través de la cadena trófica, ciclos biogeoquímicos y uso de bioindicadores de cambios en el estado del ecosistema. / The periodic monitoring of phytoplankton and environmental variables is an adequate tool to detect patterns and tenden-cies in the biological cycles and to evaluate the state of na-tural ecosystems. In recent decades, changes in the pheno-logy and composition of the phytoplankton have been registe-red in different coastal systems in respond to anthropogenic modifications and global climate change. The Bahía Blanca estuary, located on the Atlantic coast of Argentina, is a mesotidal, shallow and temperate system characterized by turbid and eutrophic waters. The phytoplankton has been studied on a fortnightly basis since 1978 in the inner zone of the estuary and has shown a recurrent annual patter charac-terized by a diatom bloom in winter dominated by Thalassio-sira curviseriata. The occurrence of the bloom has been rela-ted to high dissolved nutrients concentrations and low zoo-plankton grazing pressure. In the last decade, changes in the phytoplankton composition and modifications in the hydrocli-matic conditions have been detected in the Bahía Blanca estuary. Based on these observations, the goals of this Thesis were: to analyze the phytoplankton structure and composition in recent years (2006-2008), to identify the potential factors and processes that regulate the phytoplank-ton seasonality, to compare the historical data (1978-2002) with the period 2006-2008 and to evaluate possible changes in the phytoplankton phenology in relation to the hydroclimatic modifications. The phytoplankton was analyzed considering: chlorophyll concentration, species composition, cellular abun-dance and biomass, together with the environmental variables (e.g. temperature, salinity, turbidity, light availability (PAR) in the water column, particulate suspended matter (PSM), dissolved nutrients and atmospheric parameters). The results showed that the occurrence of the phytoplankton bloom in winter is promoted by an increase in the availability of radia-tion and a reduction in the euphotic zone/mixed zone ratio (Zeu/Zm) induced by a significant reduction of the PSM con-centration in the water column. The PSM concentration in the inner zone of the estuary is mainly regulated by mixing and erosion processes caused by the effects of winds and tides. The analysis of the temporal series (1978-2008) revealed significant changes in the phenology, structure and composi-tion of the phytoplankton community in recent years. The changes were: 1) the diminution and/or absence of the blooming species in winter, specially Thalassiosira curviseriata, 2) the replacement of the dominant diatom species by smaller ones during the winter bloom (e.g. Cyclotella sp.), 3) the earlier inception of the winter bloom (ca. 1 month) and 4) the occurrence summer blooms dominated by Thalassiosira mini-ma. These changes seem to be related to the warmer and drier weather conditions registered in the last decade in the Bahía Blanca region. The atmospheric modifications affected the hydrological features in the inner zone of the estuary (warmer and saltier waters and changes in turbidity) and, eventually, promoted the reorganization of the phytoplankton community. Potential mechanisms are suggested and dis-cussed to explain these changes, including shifts in the ecological niches, species interactions, nutrient ratios, zooplankton community and radiation conditions in the water column. This Thesis represents the base for future investiga-tions of the functioning of the estuary, considering trophody-namic relationships, biochemical cycles and the use of plank-ton bioindicators to evaluate the ecosystem state.