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Unmanned aerial vehicles (UAVs) may soon represent a viable option for use in a variety of wildlife research and management applications. This M.Sc. thesis presents an assessment of a small stock UAV system, the CropCam, as a wildlife research instrument in terms of measured performance in specific trial missions and general capacity to meet certain practical requirements. The UAV proved effective for surveying flocks of snow geese (Chen caerulescens), though ineffective for Canada geese (Branta canadensis), and carried out censuses without disturbing birds. It was variably successful at detecting black bears (Ursus americanus), woodland caribou (Rangifer tarandus), white-tailed deer (Odocoileus virginianus) and grey wolves (Canis lupus) in pseudo-natural enclosures, and factors affecting their visibility were analyzed. The UAV is affordable, portable and relatively easy to use, however it is difficult to master, prone to sustaining damage and functionally restricted by camera performance, range and landing site requirements. Promising results demonstrated in this study combined with rapid ongoing development of UAV markets warrant further exploration of wildlife research and management applications. / Les drones « UAV » pourraient bientôt représenter une option rentable pour diverses applications reliées à la recherche et la gestion fauniques. La présente thèse de M.Sc. offre l'évaluation d'un système UAV compact de série, le CropCam, en tant qu'instrument d'étude de la faune en termes de mesures de performance au cours d'essais spécifiques ainsi que d'aptitude générale à rencontrer certains critères pratiques. Le drone s'est révélé efficace dans l'exécution d'inventaires d'oies des neiges (Chen caerulescens), mais non de bernaches du Canada (Branta canadensis), tout en évitant de perturber les oiseaux. Son succès fut variable dans la détection d'ours noirs (Ursus americanus), de caribous (Rangifer tarandus), de cerfs de Virginie (Odocoileus virginianus) et de loups (Canis lupus) dans des enclos simili-naturels, et une analyse de facteurs influençant la visibilité de ceux-ci fut réalisée. Le drone est de prix abordable, en plus d'être portatif et relativement commode d'emploi; par contre, il est difficile d'apprentissage, enclin à l'endommagement et limité par les capacités de son appareil photo, sa portée maximale et ses contraintes quant aux sites d'atterrissage. Les résultats prometteurs démontrés dans cette étude ainsi que le développement rapide du marché des drones justifient de plus amples enquêtes sur leur application à la recherche et la gestion fauniques.

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Cardiovascular diseases still remain the leading cause of morbidity in Canada with heart failure and stroke being two of the three main causes of death. Although, medical and surgical options for treatment and care after the onset of the disease do exist, more than half the patients suffering from heart disease die within 5years of diagnosis. Currently, heart transplant still remains the last resort for patients with end-stage heart failure, with the demand for organ donors alarmingly exceeding the supply. Numerous groups have now turned towards investigating the possibility of stimulating the regenerative ability of the heart through various strategies, with cellular therapy and specifically stem cell regenerative therapy increasingly gaining popularity. Several clinical studies demonstrate the possibility of injecting adult stem cells to induce therapeutic angiogenesis and revascularization and in turn promote damaged tissue regeneration. Although these trials show that stem cells possess the potential to facilitate tissue repair, there has been uncertainty over the mechanisms responsible for this regenerative effect produced by the transplanted stem cells. Furthermore, recent evidence has emerged suggesting that a paracrine effect, created by growth factors secreted by the injected stem cells, is actually the key mediator in assisting therapeutic regeneration, which has now been demonstrated both in vitro and in small/large animal models through direct injection of the stem cell harnessed factors. However, other groups have also observed that bolus injection of individual or dual proteins, although showing initial success, does not have a prolonged effect enough to promote complete tissue regeneration. Thus, a novel method of delivering the stem cell harnessed factor cocktail would be needed to augment the effect of the stem cell derived growth factors delivered at the target site, which forms the main goal of this thesis. Specifically, we investigate the strategy of using controlled delivery particle systems which not only provide a continuous release but also protect the encapsulated factors from the harsh in vivo conditions. The use of our stem cell harnessed factor cocktail loaded polymeric system, mimicking the paracrine effect created by injected cells, could completely replace the concept of stem cell administration and pave the way for a new strategy in cellular therapy. / Les maladies cardiovasculaires sont la première cause de morbidité au Canada. Les insuffisances cardiaques et les accidents cardiovasculaires représentent les majeures causes de mortalité. A ce jour, la transplantation cardiaque demeure l'ultime recours aux patients en phase terminale, malgré la demande alarmante de donneurs organes excédant l'offre. De nombreuses stratégies sont actuellement étudiées. La thérapie cellulaire, notamment la thérapie régénérative de cellules souches, est une stratégie prometteuse en plein essor. Plusieurs essais cliniques ont démontré que l'injection de cellules souches adules peut induire l'angiogenèse et la revascularisation des tissus. Cela permet de promouvoir la régénération des tissus endommagés. Malgré l'efficacité démontrée de ces études, les mécanismes d'action demeurent incertains. De récentes études in vitro et in vivo ont suggérés que les facteurs de croissance secrétés par les cellules souches injectées sont à l'origine d'un effet paracrine clé pour la régénération thérapeutique. D'autres groupes ont observés que l'injection d'un bolus de protéines peut initier la régénération thérapeutique. Cependant, cet effet n'est pas assez maintenu pour promouvoir la régénération complète des tissus. Développer un nouveau système de délivrance contrôlé pour administrer le cocktail de facteurs de croissance produits par les cellules souches constitue une nouvelle approche prometteuse pour augmenter la régénération thérapeutique. Ceci constitue l'objectif principal de cette thèse. Nous effectuons des recherches sur la stratégie d'utilisation de systèmes de délivrance contrôlés pour administrer les facteurs de croissance dérivés de cellules souches. Ceci a pour but de simuler et augmenter l'effet paracrine induit par l'injection de cellules souches. L'encapsulation de ces facteurs dans une matrice polymérique permet de les protéger des conditions sévères rencontrées in vivo tout en les libérant en continue dans les tissus ciblés. Ce cocktail de facteurs de cellules souches encapsulés pourrait complètement révolutionner le concept des cellules souches. Ces recherches ouvrent la voie à une nouvelle stratégie de thérapie cellulaire.

Understanding the evolutionary processes that dictate biological diversity in nature is critical to making predictions about how animals will respond to future environmental change. Despite this, few have been able to overcome the logistic constraints that accompany such studies in the wild. Large marine vertebrates are particularly troublesome owing to their cryptic nature and high vagility, which also leads some researchers to believe that local adaptation will be rare. And yet cases are mounting in which marine organisms, with high dispersal potential, are phenotypically divergent over small spatial scales. In this thesis, I use quantitative genetic methods to provide supporting evidence for local adaptation in a large marine vertebrate, the lemon shark (Negaprion brevirostris). My study takes advantage of samples obtained from an isolated lemon shark nursery lagoon since 1995 (Bimini, Bahamas), as well as data collected opportunistically at another site in the Florida Keys (Marquesas Key). This system is particularly interesting owing to the differences in juvenile body size and growth rate between sites. I begin this thesis by using newly developed microsatellite markers to reconstruct population pedigrees, and by then characterizing the mating system of the lemon shark in light of early life history differences. Mating system patterns were consistent among sites ─ adult females showed high fidelity to each nursery for parturition and mated with multiple males (i.e., polyandry). The observed polyandry could not be explained by direct or indirect genetic benefits, and so I instead suggest that females mate multiply to avoid harassment by males. I next estimated selection and heritability associated with morphological traits in sharks at Bimini, finding that small, slow growing individuals were favored, and that some of these traits were heritable. These findings support a scenario of “constrained” local adaptation, whereby juveniles are partially adapt / Afin de prédire comment les animaux vont réagir aux futurs changements environnementaux, il est important de comprendre les processus évolutionnaires qui dictent la biodiversité de la nature. Par contre, peu ont pu surmonter les contraintes logistiques qui accompagnent de telles études sur le terrain. Les gros vertébrés marins sont particulièrement difficiles en raison de leur nature énigmatique et très ambulatoire. Ceci mène certains chercheurs à croire que l’adaptation locale sera très rare. Cependant, il y a une augmentation de cas ou les organismes marins, avec un haut potentiel de se propager, divergent de façon phénotypique sur des petites échelles spatiales. Dans cette thèse, j’utilise des méthodes génétiques quantitatives afin de supporter l’hypothèse de l’adaptation locale d’un gros vertébré marin, le requin citron (Negaprion brevirostris). Mon étude exploite les échantillons obtenus depuis 1995 d’une pouponnière de requins citron située dans une lagune isolée (Bimini, Bahamas), ainsi que des données récoltées de façon opportune à un autre site dans les Florida Keys (Marquesas Key). Ce system d’étude est particulièrement intéressant à cause des différences de taille des juvéniles ainsi que des taux de croissance entre les sites. Je débute cette thèse en utilisant des marqueurs microsatellitaires, afin de reconstruire le pedigree des populations. Ceci me permet de caractériser le système d’accouplement des requins citron à la lumière des différences des antécédents de leur jeune vie. Les patrons du système d’accouplement étaient consistants entre les sites – les femelles adultes ont démontré une fidélité élevée à chaque pouponnière pour la parturition et elles se sont accouplés avec plusieurs males (i.e., polyandre). Nous ne pouvons pas expliquer la polyandre que nous avons observé par des bénéfices directs ou indirects. Alors je suggère que les femelles s’accouplent a