This Thesis covers two different topics in Antarctic marine benthic invertebrates. The two main goals are: 1) to improve the knowledge of the biodiversity of the shallow water benthic communities inside Deception Island (South Shetland Islands, Antarctica), and 2) to establish the chemical ecology of selected Antarctic organisms, by studying the antifouling and antimicrobial activity of their organic extracts. Deception Island is an active volcano on the southwestern end of the South Shetland Island chain. This island chain parallels the northeastern curvature of the Antarctic Peninsula, but is separated from the Antarctic continent by the narrow Bransfield Strait. Volcanic activity is believed to be the key environmental component that controls epibenthic and infaunal invertebrate populations in Port Foster. Compared to nearby islands, Deception Island is clearly defaunate at depth, and since the last eruption in 1970, has been considerably recolonized. However, many taxa are still very poorly represented and the colonizer species are mainly those with planktotrophic larvae. Interestingly, the soft-bottom benthos communities of the shallowest zone of Port Foster has been barely and poorly explored yet. A complete study of the benthic invertebrate shallow community at Deception Island was conducted, looking for a comprehensive view of this singular spot working at different trophic levels. Shallow-water sediment at Deception Island is inhabited mostly by opportunistic, motile species, living under the influence of serious and long-lasting disturbances, related more to high sedimentation rates within the bay and the absent of hard substrata, than with the ice-scouring or anchor-ice disturbances (mostly absent inside the caldera, but common elsewhere in Antarctica). The trophic relationship between the water and benthic community has been described in four stages; (i) particulate matter is suspended from the seafloor into the water column; (ii) nutrients stimulate bacterial and phytoplankton production, which stimulates zooplankton production; (iii) large suspended particles provide food for planktonic and benthic grazers; and (iv) organisms no consumed sink to the seafloor to be utilized by benthic community. These nutrients would be transmitted to bacterial communities, known to use this abundant material over the year in some sites of the island. This microbial biomass could then be transmitted to the meiofauna, trophic level showing also high densities in Port Foster. Furthermore, Port Foster receives much runoff during the austral summer, and may serve as a “nutrient trap”, thus influencing the meiofaunal organisms. All these, together with the microbial communities, could be behind the high macrofaunal densities observed here. Finally, all these trophic compartments would then be supporting the remarkable density of megafaunal organisms at Port Foster. Antarctic benthos is dominated by biological interactions, and it is expected that many marine invertebrates use chemicals as means of defense from predators, pathogens or preventing overgrowth. Natural products (also called secondary metabolites) are chemicals produced by organisms, which regulate the biology, co-existence, and co-evolution of the species without participating directly in their primary metabolism. The role of these natural products play in the Antarctic benthic communities is one of the main subjects of investigation in the present dissertation through an experimental contribution in the antimicrobial and antifouling field using chemical crude extracts from Antarctic benthic organisms. Marine secondary metabolites may play a role as deterrents against pathogenic microorganisms, fouling organisms, predators and/or competitors. Benthic marine organisms, under intense pressure for space, light and food, have developed a wide range of defensive mechanisms ranging from behavioral to physical and chemical strategies. Competition for space is a remarkable ecological force, comparable to predation that produce a strong selective pressure on benthic invertebrates. Some invertebrates, thus, possess antimicrobial compounds to reduce surface bacterial growth. The ubiquity of fouling organisms in the marine environment and the negative consequences of fouling are likely strong evolutionary pressures for marine organisms to develop defenses to protect their surface from fouling. In summary, marine invertebrates can survive in the highly competitive and hostile environments, mainly relying on their chemical defensive system by accumulating a series of defensive chemicals in their bodies or releasing the compounds to their surroundings. / Isla Decepción es un volcán activo en el extremo suroeste de la cadena de islas Shetland del Sur. Esta cadena de islas discurre paralela a la curvatura noreste de la Península Antártica, pero está separada del continente antártico por el estrecho de Bransfield. Se cree que la actividad volcánica es el componente ambiental clave que controla las poblaciones de invertebrados epibentónicos e infaunales en Puerto Foster. En comparación con las islas cercanas, Isla Decepción está claramente depauperada en profundidad, y desde la última erupción en 1970, sus fondos han sido recolonizados progresivamente. Sin embargo, muchos taxones están poco representados y las especies colonizadoras son principalmente aquellas que tienen larvas planctotróficas. Curiosamente, las comunidades bentónicas de fondos blandos de la zona más somera de Puerto Foster apenas han sido estudiadas. En un contexto en que la Península Antártica está experimentando una de las tasas más rápidas de cambio climático regional en la Tierra, Isla Decepción se presenta como una buena oportunidad de trabajar con escenarios previsibles para las comunidades bentónicas antárticas costeras. Se ha realizado un estudio completo de la comunidad bentónica de invertebrados en aguas poco profundas de Isla Decepción, en busca de una visión integrada de este paraje singular estudiando diferentes niveles tróficos. El bentos antártico está dominado por interacciones biológicas, y es previsible que muchos invertebrados marinos utilicen productos químicos como medio de defensa contra los depredadores, contra patógenos o para evitar el recubrimiento (antifouling). El papel que estos productos naturales desempeñan en las comunidades bentónicas antárticas es uno de los principales temas de investigación en la presente tesis a través de una contribución experimental en el campo de los antimicrobianos y del antifouling utilizando extractos crudos de organismos bentónicos antárticos. Los invertebrados marinos pueden sobrevivir en entornos altamente competitivos y hostiles, confiando principalmente en su sistema defensivo químico mediante la acumulación de una serie de sustancias químicas defensivas en sus cuerpos o liberando los compuestos a su entorno.

The Mediterranean Sea, the largest and deepest enclosed sea on Earth, is a marine biodiversity hotspot. Its cetacean diversity is also remarkable; although the species with a regular occurrence and resident populations are eleven, a total of twenty-one species of cetaceans occur or have occurred in various degrees. Among the planet’s marine environments, the Mediterranean Sea is one of the most affected by anthropogenic activities. In such a complex scenario of multiple pressures acting simultaneously certain habitats and species face high risk. As very mobile, long-lived vertebrates, situated at the highest levels in the marine trophic webs and with a very low reproductive rate, cetaceans are among them. Human density and intensity of activities are particularly significant in the coastal zone. Pressure is thus most intense on coastal species, such as the common bottlenose dolphin Tursiops truncatus and the short-beaked common dolphin Delphinus Delphis. This thesis focuses in these two species, aims to identify the main threats affecting them and discusses the most adequate conservation measures in order to secure their survival in the increasingly fragile waters of the Mediterranean Sea. The study areas used as case-studies in the present work are the Balearic Islands (Spain) and the coastal waters of the Eastern Ionian Sea (including the Gulf of Ambracia and the Inner Ionian Sea Archipelago, in north-western Greece). These areas are remarkably diverse in terms of environmental features and threats caused by human activities, therefore offering opportunities for understanding their links with dolphin status and conservation needs. The studies included in the present PhD thesis involved different research methods. Line-transect based aerial surveys were exclusively conducted in the Balearic Islands, while in all three study areas extensive effort was dedicated to boat-based surveys and photo-identification. A significant part of the research focused on the study of dolphin-fisheries interactions; the methods used in this part of the study differed between areas and included observers on-board of small-scale fishing boats and bottom-trawlers, direct data collection in fishing ports and landing sites on the activity of the fishing fleet and their captures, ecosystem modelling, and fishermen interviews. As this thesis shows, anthropogenic threats faced by coastal dolphins in the Mediterranean Sea are very diverse and differ quite significantly between areas. Therefore, the strategies and management measures required to trigger some effective conservation results should be tailored on a case-by-case basis. For the conservation of bottlenose dolphin population in the Balearic Islands, high priority should be given to produce ecosystem-based management strategies, including: (a) promotion of sustainable fisheries to ensure stable food resources to dolphins; (b) mitigation of adverse dolphin – fishery interactions, particularly eradication of dolphin kills; (c) prevention of marine pollution; and (d) regulation of tourism, with special attention to boat traffic in areas where bottlenose dolphins aggregate and show a higher site-fidelity and where, ideally, marine protected areas could be implemented. The situation on western Greece is quite different between the two study areas. In the Inner Ionian Sea Archipelago, where short-beaked common dolphins have suffered a dramatic decline in recent times, fishery management measures are urgently needed to reduce current over-exploitation and allow for the recovery of endangered marine megafauna. Contrarily, in the neighbouring waters of the semi-enclosed Gulf of Ambracia, which host one of the highest densities of bottlenose dolphins in the Mediterranean Sea, priority should be paid to improve the rapidly deteriorating water and seafloor quality, while ensuring continued ecosystem services and biodiversity conservation. Meaningful action includes restoring natural hydrology (e.g. freshwater input from rivers), curtailing pollution from various sources, responsible fisheries and aquaculture management, and control of illegal fishing. / El Mar Mediterrani es veu altament afectat per activitats antropogèniques. La seva alta densitat de població i la intensitat de les activitats que en resulten són particularment importants a les zones litorals. Espècies de cetacis costaners, com el dofí mular Tursiops truncatus i el dofí comú Delphinus delphis en sufreixen les consecuències. Aquesta tesi té com a finalitat la identificació de les principals amenaces que afecten a aquestes dos espècies i proposa una sèrie de mesures de conservació per tal d'assegurar la seva supervivència en les aigües, cada vegada més fràgils, de la Mediterrània. Les àrees d'estudi utilitzades com a casos pràctics són les Illes Balears i les aigües costaneres del Mar Jònic oriental (incloent-hi el Golf d'Ambracia i l'arxipèlag interior del mar Jònic, al nord-oest de Grècia). Les amenaces antropogèniques a les que s’enfronten els dofins costaners a la Mediterrània són molt diverses i varien de forma significativa entre àrees. En conseqüència, les estratègies i les mesures de gestió necessàries per la seva conservació també ho fan. Per tal de protegir la població dofí mular a les Illes Balears, caldrà donar prioritat a la realització d'estratègies de gestió que tinguin en compte les necessitats dels ecosistemes: (a) promoció de la pesca sostenible; (b) la mitigació d’efectes adversos resultants d’interaccions entre dofins i pesca; (c) la prevenció de la contaminació marina; i (d) la regulació del turisme, amb especial atenció al trànsit d'embarcacions a les zones on els dofins és concentren més sovint i on, idealment, s’hi podrien crear àrees marines protegides. Pel que fa a la Grècia occidental, a l'arxipèlag Interior del Mar Jònic, on la població de dofins comuns ha patit una disminució dramàtica en els últims temps, mesures adequades per la gestió de les activitats pesqueres són necessàries per reduir l'actual sobreexplotació i permetre la recuperació de megafauna marina. D’altra banda, en el Golf d'Ambracia, on trobem una de les majors densitats de dofins mulars del mar Mediterrani, la millora de la qualitat de les seves aigües i el seu fons marí és la principal prioritat per protegir la seva important biodiversitat.

Davant l’actual alta taxa d’extinció i pèrdua de biodiversitat, la biologia de la conservació s’ocupa d’estudiar la natura amb l’objectiu final de salvaguardar espècies, hàbitats i ecosistemes. Per a conservar i gestionar adequadament una espècie o població amenaçada, cal estudiar quines són les causes i els mecanismes que han derivat en aquest estat de conservació desfavorable. Les poblacions de trenca (Lanius minor) a Europa occidental són un bon cas d’estudi en biologia de la conservació, ja que 1) fa temps que es troben en declivi, però encara mantenen petites poblacions geogràficament aïllades entre sí, 2) es situen a la perifèria de l’àrea de distribució global i poden estar sotmeses a condicions diferents a les de les poblacions situades al centre de l’àrea de distribució i 3) la trenca és una especialista d’ambients agrícoles, un dels hàbitats més antropitzats i afectats pel canvi global, essent un bon escenari per compatibilitzar l’activitat humana i el manteniment de la biodiversitat. La present tesi té per objectius 1) descriure el declivi en els darrers 10-20 anys de les poblacions més occidentals de trenca (Catalunya, Espanya i França), 2) constatar si hi ha hagut conseqüències a nivell genètic d’aquest declivi i si hi ha una estructuració genètica entre diferents poblacions europees i asiàtiques, 3) identificar les principals causes de regressió i els mecanismes o paràmetres demogràfics que han tingut i tenen un paper més rellevant en la dinàmica poblacional i en el risc d’extinció d’aquestes poblacions occidentals i 4) proposar les mesures de gestió i conservació que siguin més prioritàries i idònies. Els resultats indiquen que l’àrea de distribució de totes les poblacions s’ha reduït al menys en un 50%, des de 1990, i que la tendència poblacional ha estat clarament negativa, fins al punt que dues de les cinc poblacions estudiades, ja s’han extingit l’any 2010. Com a conseqüència d’aquest declivi i possiblement de l’aïllament geogràfic, la població espanyola és la que mostra menys diversitat genètica de totes les poblacions europees i asiàtiques analitzades. L’anàlisi genètic identifica tres grans unitats evolutives (ESU) dins l’àrea de distribució global: un d’europeu i dos d’asiàtics, fet que aconsella una re-avaluació de les dues subespècies (una europea i una asiàtica) considerades per alguns autors. Algunes poblacions occidentals mostren una forta sincronia espacial en les fluctuacions interanuals de la mida de la població reproductora, fet que indica l’existència d’un factor comú que les regula. Aquest factor pot estar relacionat amb aspectes climàtics (increment tèrmic) i ambientals (pèrdua del desenvolupament vegetal) a les àrees de reproducció i, potser a l’àrea d’hivernada, tot i que calen més estudis per determinar el seu paper en el declivi d’aquestes poblacions. També es confirma la importància dels hàbitats naturals i semi-naturals de la matriu agrícola, per a la conservació d’aquestes poblacions, perquè ofereixen major disponibilitat d’insectes que altres hàbitats i són seleccionats com a lloc de cacera. La taxa d’envol de les parelles més primerenques també es veu positivament influenciada per la superfície disponible d’aquests hàbitats al voltant del niu. Tot i que una taxa d’envol menor de la desitjada podria ser un dels mecanismes demogràfics per explicar el declivi de la trenca, els models de viabilitat poblacional indiquen que, assumint que actualment no es produeix immigració, la taxa de retorn (supervivència i filopàtria) és el paràmetre més rellevant per evitar l’extinció de les poblacions. Per tant, una estratègia de conservació basada només en la millora dels paràmetres reproductius, a través d’una millora de l’hàbitat a nivell local (territori de nidificació), no seria suficient i caldria una gestió de l’hàbitat a gran escala, creant corredors i facilitant la dispersió entre les poblacions. / To correctly preserve and manage threatened species or populations, it is crucial to understand the causes and mechanisms that have led to their unfavourable conservation status. This thesis aims 1) to describe the decline in the last 10-20 years of the Lesser Grey Shrike (Lanius minor) populations in Western Europe and to verify possible consequences at the genetic level 2) to identify the main causes of regression and the most relevant demographic mechanisms for population dynamics and 3) to propose conservation and management measures. In parallel to a negative population trend, the distribution area of the five populations has decreased to less than 50% since 1990, leading to the extinction of two of those populations until 2010. As a result of this decline, the Spanish population shows less genetic diversity than the rest of European and Asian studied populations. Genetic analysis identifies three evolutionary units (ESU) within the whole distribution area: one European and two Asian, suggesting a re-evaluation of the two subspecies considered by some authors. Some western populations show a spatial synchrony of the breeding population size across years, indicating the existence of a common regulation factor that may be related to climate (temperature increase) and/or environmental (loss of plant development) factors at the breeding and wintering area, according to a correlational analysis. It is confirmed the importance of natural habitats in farmland areas for conservation purposes, because they offer more availability of insects, they are positively selected for hunting and they enhance the reproductive output of shrikes breeding early in the season. Although a low fledgling success could be one of the demographic mechanisms to explain the decline of this Shrike in western Europe, the population viability analysis indicate that, assuming that there is currently no immigration, return rate (survival and philopatry) is the most relevant parameter to prevent the extinction of populations. Therefore, a conservation strategy based only on improving reproductive performance through local habitat management in the breeding territories would not be sufficient, and habitat management on a larger spatial would be needed, creating corridors and facilitating dispersal between populations.

La tortuga babaua (Caretta caretta) és una espècie amenaçada, que ha experimentat una greu reducció de les seves poblacions a nivell mundial. En aquest sentit, s’han identificat molts factors implicats en la mortalitat d’aquesta espècie però, de tots ells, el més significatiu és la pesca. En el cas del mar Mediterrani occidental, tradicionalment, la captura accidental de tortugues marines havia estat relacionada majoritàriament amb el palangre de superfície, i molts estudis han confirmat que és l’art amb més incidència al sud de la Península Ibèrica. Tot i així, s’han anat identificant altres arts de pesca que generen importants captures en determinades regions, com és el cas de les Illes Balears o el mar Adriàtic, on el tresmall de llagosta o l’arrossegament, respectivament, són els arts que generen més captures. En aquest context, la manca d’informació sobre l’impacte causat per la flota de pesca professional catalana va impulsar l’inici d’aquesta tesi, amb la intenció d’estudiar la seva interacció amb la tortuga babaua a Catalunya. D’aquesta manera, l’objectiu principal d’aquesta tesi és estimar la mortalitat generada per la pesca professional al mar Mediterrani occidental, així com avaluar el paper que té aquesta espècie dins el conjunt de l’ecosistema, de manera que es puguin fer paleses les conseqüències que comporta la reducció de les seves poblacions. Els resultats descrits en aquesta tesi, mostren una elevada interacció entre les tortugues marines de l’espècie Caretta caretta o tortuga babaua i la flota de pesca professional de Catalunya. El palangre de superfície i l’arrossegament són els arts més implicats en les captures accidentals de tortugues babaues, i el Delta de l’Ebre s’ha identificat com un punt crític per a la conservació per l’espècie en el litoral català. En concret, el palangre de superfície captura tortugues presents en zones pelàgiques i l’arrossegament tortugues de la plataforma continental, en ambdós casos tortugues babaues d’origen atlàntic i mediterrani, tot i que en proporció diferent segons l’àrea. A més, al Delta de l’Ebre, on trobem la plataforma continental més extensa de tot el litoral mediterrani espanyol, és on les captures per unitat d’esforç de la flota d’arrossegament són més elevades. A partir d’aquí, s’ha mirat de veure com reduir aquest impacte. En el cas de la captura en aigües oceàniques per palangrers de superfície, s’ha mirat d’avaluar la mortalitat dels animals alliberats vius, que en són la gran majoria. En el cas de la captura per barques de bou al Delta de l’Ebre, s’ha estudiat la distribució de les tortugues babaues en l’espai i el temps per mirar d’identificar estratègies que minimitzin la captura. Finalment, s’ha comprovat que la tortuga babaua no és l’únic consumidor de meduses a la Mediterrània ans al contrari, existeix un conjunt variat de depredadors oportunistes de meduses, tots ells espècies d’interès comercial, com la tonyina o el peix espasa. Per tant, també es proposen consells necessaris per a gestionar de forma efectiva les preocupants proliferacions de meduses a la Mediterrània occidental. / The loggerhead turtle (Caretta caretta) is an endangered species that has undergone a serious reduction of populations worldwide. In this regard, many factors involved in the mortality of this species have been identified, but from all, the most significant is bycatch due to professional fishing. In the western Mediterranean, where loggerhead is the most common sea turtle species, bycatch of sea turtles has traditionally been associated mostly with drifting longlines. However, several cent studies have identified other gears as significant sources of sea turtle bycatch, at least at certain regions within the Mediterranean. At the beginning of this thesis, nothing was known about the impact caused by the Catalan professional fishing fleet on sea turtles and hence this thesis aimed to estimate the mortality generated by professional fishing in the region, identify the relative importance of different fishing gears in sea turtle bycatch, asses the post-release mortality of bycaught turtles and identify methods to reduce the bycatch levels by bottom trawlers. Furthermore, this thesis aimed to test the hypothesis that a decline in the population of sea turtles because of high levels of incidental bycatch was the reason for recent jellyfish outbreaks.

Latexin es un gen de respuesta a ácido retinoico (RA) cuya función celular se conoce escasamente. Latexin se encuentra silenciada por un mecanismo de hipermetilación en numerosas líneas tumorales, sugiriendo que ésta podría estar ejerciendo una función como supresor tumoral. Con el objetivo de elucidar su potencial implicación en cáncer, empleamos líneas derivadas de neuroblastoma ya que representan modelos adecuados para estudiar tanto procesos de apoptosis como de diferenciación. En este estudio revelamos que la escasa expresión de latexin parece una característica común de las líneas de neuroblastoma y que dicha expresión puede ser modulada mediante el tratamiento con RA. La sobreexpresión estable de latexin no altera los procesos proliferación celular ni de muerte celular en la línea SH-SY5Y. Sin embargo, su sobreexpresión sí que tiene un efecto significativo promoviendo la aparición de células del tipo S (del linaje Schwanniano) cuando son tratadas con RA. Además, su expresión también facilita la emergencia del fenotipo S cuando las células se exponen al agente 5-bromo-2’-deoxyuridine (BrdU). De hecho, la inhibición del axis PI3K/Akt impide la activación de senescencia Estas evidencias sugieren que latexin podría ser un determinante en la decisión del destino celular entre apoptosis y senescencia en células de neuroblastoma, probablemente modulando dicha cascada de señalización. Estos resultados nos alentaron a tratar de desvelar el panorama de expresión génico que promovueve latexin con el objetivo de identificar piezas claves en los efectos previamente mencionados que promueve latexin. Interesantemente, latexin promueve la expresión de un gran número de genes, principalmente involucrados en procesos de adhesión celular, desarrollo y morfogénesis. Curiosamente, la mayoría de genes promovidos por latexin, ya sea en presencia o ausencia de RA, pertenecen a la matriz extracelular (ECM), sugiriendo una potencial asociación entre la ECM y los efectos favorecidos por latexin en células SH-SY5Y. Cuando extendimos nuestros resultados a otros modelos celulares, observamos que latexin también fomenta el proceso de senescencia en respuesta al estímulo adecuado en la línea de neuroblastoma SK-N-LP y en la línea derivada de Glioblastoma Multiforme (GBM) LN-18. Sorprendentemente, una bajada en la expresión de latexin en las células U87-MG resulta en diferenciación tipo astrocitario cuando las células son tratadas con el agente genotóxico doxorubicina. Cabe remarcar que las células U87-MG con una expresión disminuida de latexin tienen perturbada la activación del proceso de senescencia. De una manera general, estos descubrimientos revelan una nueva función de latexin en la regulación de la especificación celular hacia la adquisición de un fenotipo senescente en diferentes modelos celulares. / Latexin is a recently discovered and poorly known retinoic acid (RA)-responsive gene whose cellular function is scarcely known. Latexin expression appears downregulated through promoter hypermethylation in several types of cancer, suggesting it can function as a tumor suppressor. With the aim to elucidate its potential role in cancer, we employed neuroblastoma-derived cells since they represent canonical and well-established models of apoptosis and differentiation. We first reveal that the lack of latexin expression appears as a common hallmark in neuroblastoma-derived cells although it can be modulated by RA treatment. The stable overexpression of latexin does not significantly alter cell proliferation or cell death responses in SH-SY5Y cells. However, the overexpression of latexin remarkably favors the emergence of S-type cells (Schwannian lineage) upon RA treatment. Consistently, latexin overexpression also facilitates the appearance of the S-type phenotype upon exposure to 5-bromo-2’-deoxyuridine (BrdU). Moreover, latexin-overexpressing cells display enhanced Akt activation upon RA or BrdU stimuli, or even in basal growth conditions. This activation allows latexin-overexpressing cells to survive for long periods under unfavorable extracellular conditions and to undergo cellular senescence. Indeed, the inhibition of the PI3K/Akt axis impedes the activation of cellular senescence. These evidences suggest that latexin could be a critical determinant of cell fate choices between apoptosis or senescence in neuroblastoma cells likely by modulating this cascade. These results encouraged us to unveil the landscape of gene expression promoted by latexin to identify key targets involved in the aforementioned latexin-mediated effects. Interestingly, latexin upregulated a large number of genes, most of them involved in cell adhesion, cell development and morphogenesis processes. Surprisingly, the vast majority of genes upregulated by latexin either in the presence or in the absence of RA belong to the extracellular matrix (ECM), therefore suggesting the potential involvement of the ECM in latexin-promoted effects in SH-SY5Y cells. When extending our results to other cellular models, we observe that latexin also promotes cellular senescence upon the adequate stimuli in the neuroblastoma cell line SK-N-LP and in the Glioblastoma Multiforme (GBM)-derived cell line LN-18. Intriguingly, latexin knock down in U87-MG cells results in astrocytic-like differentiation upon treatment with the genotoxic drug doxorubicin. Remarkably, U87-MG cells with decreased levels of latexin expression remarkably impair the activation of cellular senescence. Altogether, these findings disclose a novel functional role of latexin in regulating cell specification towards the acquisition of a senescent phenotype in different cellular models.

Aquesta tesi tracta de la diversitat de la vegetació de les molleres i les torberes d’esfagnes, i de la seva distribució i arranjament al llarg de gradients ambientals a diferents escales. El marc geogràfic en el que es desenvolupa la nostra recerca és la península Ibèrica i els Pirineus francesos, i la Terra del Foc (Argentina). La vegetació de les molleres i de les torberes d’esfagnes és singular en tant que presenta múltiples espècies característiques, i és diversificada pel gran nombre de comunitats vegetals que s’hi han descrit. Especialment a les muntanyes alpines del sud d’Europa, aquests aiguamolls són sistemes fràgils i objectius prioritaris de conservació, ja que unit a la seva raresa natural, es veuen afectats per les activitats humanes. Els fonaments sobre l’organització i funcionament d’aquesta vegetació es basa en estudis realitzats en sistemes boreals i temperats freds. En canvi, a les muntanyes del sud d’Europa, el coneixement és insuficient. Aquí, a diferència de les extenses torberes boreals, aquests tipus de vegetació s’organitzen de forma complexa en mosaics intricats que ocupen petites superfícies en indrets topogràficament favorables. Per la seva banda, la Terra del Foc, conté extenses torberes insuficientment investigades. Per contribuir al coneixement d’aquests aiguamolls, vam mostrejar intensivament nombroses àrees pirinenques i la Terra del Foc, i vam analitzar la informació recollida en milers d’inventaris de vegetació per nombrosos autors al llarg dels segles XXè i XXIè. Vam posar l’èmfasi a mesurar les variacions de la posició de la capa freàtica i en recollir informació detallada dels briòfits, aspectes negligits en molts estudis previs. A partir de l’estudi detallat de vuit sistemes de molleres i de torberes d’esfagnes, cinc als Pirineus i tres a la Terra del Foc, vam relacionar les principals variables ambientals físico-químiques amb la variació florística. D’una banda, tant als Pirineus com a la Terra del Foc, la posició de la capa freàtica va ser la variable més important per explicar els patrons en vegetació a escala de detall. D’altra banda, en analitzar per separat l’arranjament dels briòfits, aquests van respondre més a la química de l’aigua (pH) que no pas a la posició de la capa freàtica. A més a més, vam poder explicar la singularitat florística a partir de la singularitat ecològica. Així, les rareses botàniques es van concentrar en sistemes humits que contenien hàbitats singulars, com les catifes d’esfagnes tremoloses i els bonys d’esfagnes. D’altra banda, a escala regional, la principal variació florística a la Terra del Foc va ser causada pel gradient latitudinal, molt correlacionat amb la variació de les variables climàtiques. Igualment, als Pirineus, l’estructura espacial va ser el principal rector de l’organització de la diversitat florística a les molleres i a les torberes d’esfagnes. D’aquesta manera, a escala regional, el conjunt d’espècies locals va resultar un element clau. Fruit de l’estudi d’uns 6.500 inventaris de vegetació de la península Ibèrica i dels Pirineus, vam obtenir que tota la vegetació higròfila de muntanya forma un sol i singular conjunt florístic, mostrant la importància de la humitat edàfica en l’organització de la flora i la vegetació de muntanya. A escala regional, els principals gradients ambientals que van regir l’arranjament de comunitats vegetals higròfiles són la fertilitat i el pH. La influència oceànica també va ser molt important i es va manifestar a escales de desenes o centenars de quilòmetres. Finalment, fruit de l’estudi detallat de les molleres de la Vall d’Aran, vam reconèixer-hi vint-i-dues associacions vegetals i en vam descriure dues de noves (Calliergo gigantei-Narthecietum ossifragi i Straminergo straminei-Caricetum curtae). / This book focuses on mire ecology and biogeography. We studied the distribution and arrangement of plant assemblages along environmental gradients at different scales. We developed our research in the Iberian mountains and the Pyrenees, and in Tierra del Fuego (Argentina). Peatland and mire ecology has traditionally focused on boreal and cold temperate climatic zones in the Northern Hemisphere, and therefore we have very limited knowledge on the ecology and biogeography of mires in the alpine ranges of Central and Southern Europe. Similarly, the fens of Tierra del Fuego are poorly studied. In order to contribute to a better understanding of these wetlands, we sampled 15 mire systems in the Pyrenean range and 3 in Tierra del Fuego. Also, we analyzed thousands of floristic relevés of hygrophilous vegetation stored at the SIVIM database. We put a particular emphasis on both the measurement of the fluctuation of the depth to the water table and the gathering of the most detailed bryophyte information, because they were neglected in the previous published research. On the whole, at fine scale the most correlated variable to the variation of plant communities was the depth to the water table. However, the bryophyte assemblages were more sensitive to changes in the soil pH than to the water regime. Moreover, the concentration of botanical rarities on a few singular mire systems in the Pyrenees could be explained by the ecological diversification of habitats, driven mainly by the elongation of the water table gradient. At regional scale, on the one hand, bioclimatic variables, spatial structure of the vegetation and the local species pools have most likely played a major role on the diversification of the mire flora and vegetation. Further, fertility and pH gradients were the most influential among the soil and groundwater factors. Finally, we reported 22 plant associations from Vall d’Aran, two of which are newly described (Calliergo gigantei-Narthecietum ossifragi i Straminergo straminei-Caricetum curtae).

Conocer en detalle la morfología del acetábulo de los primates en general, y de los humanos en particular, tiene implicaciones importantes tanto en Antropología como en Medicina Clínica y Forense. Con este objetivo, se ha analizado la morfología del acetábulo y de su fosa mediante Morfometría Geométrica. Esta metodología, que ha experimentado un notable avance en los últimos años, cuantifica y analiza las estructuras morfológicas mediante coordenadas cartesianas de puntos anatómicos homólogos (landmarks). El acetábulo, por pertenecer a la articulación coxofemoral, que conecta el esqueleto axial con las extremidades inferiores, tiene implicaciones biomecánicas directas. Los resultados de la presente Tesis Doctoral, basados en el estudio de 303 primates actuales de 40 especies distintas, incluyendo humanos, han demostrado la relación significativa entre la locomoción de los primates y su morfología acetabular. Se abren así nuevas vías de investigación sobre las condiciones de vida de los primates fósiles y la evolución de los distintos tipos de locomoción. Siguiendo el mismo protocolo, se ha evaluado la morfología acetabular de 682 humanos documentados de la Península Ibérica, resultando que la morfología del acetábulo es distinta entre hombres y mujeres menores de 65 años y cambia de manera significativa a lo largo de la vida de los individuos de ambos sexos. Los varones tienen escotaduras y fosas acetabulares más pequeñas que las mujeres de la misma edad, así como un borde acetabular más extendido en dirección posterior. Siguiendo un patrón similar, el acetábulo sufre tres cambios principales con la edad: reducción de la escotadura acetabular, disminución de la fosa acetabular y modificación del borde acetabular, proyectándose éste último en dirección superior y posterior y reduciéndose en dirección inferior. Los tres cambios se deben a la proliferación de hueso a lo largo de todo el borde de la facies lunata. Por otro lado, el conocimiento en profundidad de los marcadores de edad del hueso coxal es importante para mejorar las técnicas existentes de estimación de la edad adulta y desarrollar nuevas metodologías. Los métodos utilizados hasta ahora, basados en la sínfisis púbica y la superficie auricular, han demostrado ser fiables pero poco precisos en nuestra muestra ibérica de 139 individuos, sobre todo en los adultos de edad más avanzada. Teniendo en cuenta tanto la fiabilidad como la precisión, el método de Buckberry-Chamberlain, basado en la superficie auricular, proporciona mejores resultados globales que el método de Suchey-Brooks con la sínfisis púbica. Sin embargo, esta aparente mayor eficacia del primer método se debe fundamentalmente a la comparativamente mayor amplitud de los rangos de edad que utiliza, combinado con la baja proporción de individuos menores de 60 años de la muestra analizada, donde el método Suchey-Brooks parece ofrecer resultados más precisos. Por otra parte, los perfiles de mortalidad resultantes de ambas metodologías son sustancialmente diferentes, lo que puede inducir a distintas conclusiones dependiendo de la técnica elegida de diagnóstico de la edad. Con el objetivo de paliar algunas de las limitaciones de las metodologías anteriores, se ha revisado el método de Rissech et al. (2006) basado en los cambios morfológicos que experimenta el acetábulo con la edad y se ha ampliado su aplicabilidad a mujeres, estudiando las diferencias en el proceso de maduración del acetábulo entre ambos sexos. Así, esta nueva aproximación, evaluada en 611 individuos de la Península Ibérica, ha confirmado la utilidad de la combinación del acetábulo y del cálculo de probabilidades (estadística bayesiana) en la estimación de la edad de los individuos adultos de ambos sexos, resultando en una precisión superior a los métodos tradicionales basados en el coxal, incluso en los adultos de mayor edad. Asimismo, aunque ambos sexos siguen un patrón similar de maduración acetabular, se ha observado que la tasa de envejecimiento del acetábulo es diferente entre hombres y mujeres, lo que nos lleva a sugerir la aplicación del método a ambos sexos por separado. / The acetabulum is located where the femoral head attaches to the os coxa, to create the hip joint. Knowledge of the precise morphology of the acetabulum has important implications for biology, biological anthropology, forensic medicine and clinical anatomy studies. The acetabular shape has been quantified and analyzed in primates, and particularly in humans, by geometric morphometrics, a powerful tool to analyze morphological variation in anatomical structures. This recent approach has found a significant association between shape and locomotion in primates, potentially leading to a better comprehension of the poorly understood gaits of fossil primate species. Furthermore, human data show that acetabular shape varies significantly between males and females younger than 65 years old. The shape of human acetabulum also changes progressively along the adult life span, due to bone proliferation throughout the entire edge of the facies lunata. These results improve the understanding of the native acetabular shape, assist in refining age-estimation methods, and enhance surgical and prosthetic procedures. Age estimation is essential in the identification process, both in forensic and archaeological contexts. The classical aging methods based on pubic symphysis (Suchey-Brooks´s method) and auricular surface (Buckberry-Chamberlain´s method) provided low levels of accuracy in the Iberian population analyzed, especially in older individuals. Furthermore, the classic methods resulted in different mortality profiles, consequently affecting the reconstruction of life conditions of the past populations. These results highlight the necessity of new age markers and methodologies for age diagnosis. At this respect, the results from the current revision of the acetabular method demonstrate the suitability of combining the acetabulum traits and the Bayesian approach to make age estimations in adults of both sexes. The mean absolute error for the age estimation of the Iberian sample was 7.28 years for males and 7.09 years for females; these values are significantly lower than the classical methods based on os coxae in Iberian and other populations. Interestingly, the acetabular aging process follows similar trends in both sexes. However, the aging rate seems to be different between males and females, especially in middle-aged individuals, showing that females have a relatively slower aging rate in the acetabular region.

Tesi realitzada a l'Institut de Ciències del Mar (ICM-CSIC) / La circulación oceánica de gran escala se encuentra relacionada con la pequeña escala a través de los procesos turbulentos, los cuales hacen posible el intercambio de energía cinética. Alrededor de la frecuencia de Coriolis, el efecto cinemático dominante es el campo de los giros geostróficos, mientras que a mayores frecuencias y especialmente cerca de la frecuencia inercial, los movimientos están dominados por la dinámica de las ondas internas, cuya propagación en el océano transfiere la energía a menores escalas a través de procesos de dispersión y de interacción onda-onda. Dependiendo de las condiciones oceanográficas, cuando las ondas internas rompen, generando como consecuencia, la transferencia de parte de su energía a las escalas más pequeñas mediante procesos de mezcla irreversible. Actualmente los mecanismos de transferencia de energía entre los distintos sub-rangos, se comprenden solo parcialmente. Esto es debido principalmente al vacío observacional existente en el rango espacial intermedio (-101 — 103 m). Esta falta de observaciones directas ha motivado que se hayan planteado diferentes modelos teóricos para explicar los mecanismos y rutas de transferencia, como por ejemplo los modelos de interacción onda-onda a nivel meso-escalar hasta escalas disipativas, las inestabilidades, y la interacción con la topografía. En este trabajo se presenta evidencia observacional indicando que la cascada energética en la termoclina del Mar de Alborán sigue la ruta de las inestabilidades. Esta se caracteriza por el intercambio de aguas Atlánticas y aguas Mediterráneas destacando su interfaz entre los 35 m y 110 m según datos hidrográficos registrados. En particular, se muestra que el rompimiento de las ondas internas está causado por el desarrollo de inestabilidades de cizalla como las de Kelvin-Helmholtz (K-H) siendo consistentes con los valores de variables oceanográficas determinadas a partir de medidas directas (número de Richardson < —0.25). Estos resultados innovadores se basan en el análisis espectral del desplazamiento vertical de reflectores acústicos registrados por primera vez con un sistema de sísmica multicanal de alta resolución (HR-MCS), que proporciona una cobertura espectral completa entre escalas de 103 m y 10 m en dirección horizontal y una resolución de unos 2 m en dirección vertical. Para el análisis se han utilizado datos de HR-MCS adquiridos durante la campaña de prospección geológica IMPULS-2006. El espectro energético del desplazamiento vertical de los reflectores (El), se ha calculado de forma análoga a otros estudios previos obtenidos con equipos sísmicos de menor resolución. Un punto clave para comparar las pendientes espectrales con estimaciones teóricas de la energía es que las ondulaciones de los reflectores acústicos reproduzcan el desplazamiento vertical de las isopicnas. Se asume que esta condición es válida para la zona de estudio, ya que ésta no se encuentra afectada por intrusiones salinas o de temperatura. A nivel mesoescalar, el espectro energético de las ondulaciones de los reflectores sigue el modelo de Garrett-Munk (1979) para ondas internas, que predice una pendiente espectral con valor -2. De acuerdo a la teoría y a simulaciones numéricas de alta resolución, el sub-rango transicional es asociado a las inestabilidades de cizalla en general, y a las de K-H en particular, debe presentar pendientes espectrales entre los -2.5 y -3.0. Este rango de pendientes es consistente con la pendiente espectral calculada en el rango de escalas intermedio (100 – 35 m), donde se obtiene un valor promedio de -2.8. Finalmente el modelo de Batchelor, que describe el sub-rango inercial a menores escalas predice que la pendiente espectral en este rango debe ser - 5/3. El análisis espectral muestra pendientes próximas a este valor (-1.64), a partir de los ~35 m, lo que sugiere que a estas escalas los vórtices laminares ya han colapsado y la dinámica empieza a ser dominada por procesos turbulentos. A partir de los valores obtenidos en la caracterización espectral, se ha determinado el nivel de mezcla generado para cada uno de los rangos espaciales. Los valores obtenidos se ajustan a los niveles de mezcla medidos directamente en la cuenca de Alborán con equipos hidrográficos convencionales, confirmando la validez del sistema HR-MCS para la identificación y caracterización de estructuras y procesos oceanográficos a escalas intermedias. Los parámetros de mezcla obtenidos con el sistema de sísmica HR-MCS, pueden contribuir en la mejora de los modelos predictivos de procesos relacionados con la dinámica oceánica, debido a su alto nivel de sinopticidad, alta resolución lateral y amplio rango de escalas, abarcando desde la mesoescala hasta la estructura fina / This work presents observational evidence clearly indicating that the energy cascade in the Alboran Sea thermocline follows the instability route. In particular we show that the internal wave breaking is due to the development of shear instabilities, and in particular Kelvin-Helmholtz (K-H) like ones. These innovative results are based on the spectral analysis of the acoustic reflectors vertical displacement recorded for the first time with a high resolution multichannel seismic system (HR-MCS), which provides a full spectral coverage between 103 m and 10 m in horizontal direction, and 2 m in vertical direction. Our analysis is based on HR-MCS data recorded in the IMPULS-2006 geological survey. The vertical displacement energy spectra of reflectors were calculated following a similar approach to that of previous studies using lower resolution seismic data. A key point to compare the spectral slopes with theoretical energy estimations is that the acoustic reflectors undulations reproduce the isopycnals vertical displacement. This is a reasonable assumption in our study area, since the Alboran Sea not subject to salinity-temperature compensating intrusions. At mesoscale level, the energy spectra of the reflectors undulation follows the Garret-Munk (1979) model, which predicts a power law spectral density with value -2. The calculated spectra show this slope value at scales larger than circa 100 m, near to the buoyancy scale calculated from oceanographic measurements (l(nh) aprox. Equal to 93m). Thus, we deduce that this spectral range corresponds to the internal waves regime in the mesoscale range. According to theory and high resolution numerical simulations, the transitional sub-range is associated in general to shear instabilities, and particularly to K-H instabilities that should display steeper spectral slopes between -2.5 and -3.0. This spectral slope range agrees with the slope calculated at the intermediate scale range (100 - 35 m), where the mean value is -2.8. A feature of the K-H structures is the laminar vortex shape, with a horizontal scale an order higher than vertical (used to be a ratio of 7/1) which also agrees with the seismic observations. Finally the Batchelor model, which is the most accepted model to describe the inertial sub-range at the smallest scales, predicts a spectral slope of -5/3. Our spectral analysis show slopes at this value (-1.64), from wavelengths smaller than circa 35 m, which suggest that the laminar vortex have collapsed and the dynamics starts to be dominated by turbulent processes. The mixing parameters obtained from HR-MCS data, can contribute to the improvement of the oceanic dynamic modelling, thanks to their high level of sinopticity, high lateral resolution and wide range of scales, covering from mesoscale to finestructure.

La pregunta central que motiva esta tesis es cómo y en qué medida las relaciones sociales, en particular las relaciones de género, dan forma a el conocimiento ambiental local y a las prácticas de subsistencia en las sociedades de pequeña escala. He tratado de comprender las relaciones de género asociadas a la diversidad intracultural de prácticas y conocimiento ambiental en el contexto de cambio ambiental y económico global. Este estudio se realizó desde la perspectiva de la etnoecología, incorporando métodos de análisis de redes sociales y de estudios de género en la gestión de la biodiversidad. He analizado el caso de la sociedad Tsimane’ de recolectores y horticultores de la Amazonía Bolivia, en concreto, estudié los conocimientos Tsimane’ relacionados con pesca, plantas medicinales y huertos. Los objetivos específicos de la tesis son: 1) evaluar diversidad y redundancia de conocimientos de plantas medicinales en el sistema etnomedicinal Tsimane’ con perspectiva de género; 2) explorar el papel de las redes de intercambio en la riqueza de plantas medicinales en los huertos y en la distribución del conocimiento medicinal entre los/las horticultores; 3) describir potenciales vías de transmisión de conocimientos de pesca en relación a la influencia del conocimiento de los pescadores según la percepción de otras personas; y 4) determinar las interrelaciones entre división genérica del trabajo, acceso y uso de técnicas de pesca y zonas de pesca, y la ecología local en el uso de recursos de agua dulce. Los datos fueron recogidos durante 18 meses de trabajo de campo en dos comunidades del Territorio Tsimane’ incluyendo métodos cuantitativos y cualitativos. Los conocimientos y prácticas Tsimane’ acerca de plantas medicinales y pesca están determinadas por el género. Las mujeres Tsimane’ conocen más usos de plantas medicinales, probablemente, porque son las principales cuidadoras y guardianas de la salud en los hogares. Igualmente, mujeres y hombres Tsimane’ pescan diferentes especies influenciados por la división genérica del trabajo y el acceso a las técnicas y zonas de pesca. Independientemente de la ubicación, los hombres tienden a pescar las especies más grandes y culturalmente más valoradas. Otros hallazgos muestran que la posición de una persona en una red social puede proporcionarle tanto posibilidades como limitaciones para el acceso a los recursos. Los horticultores más centrales en las redes de intercambio - típicamente las mujeres - mantienen una mayor riqueza de plantas medicinales en sus huertos, ya que tienen más acceso a material de propagación. Del mismo modo, la posición de un pescador en la red social de pesca se asocia a sus habilidades de pesca. Los hombres Tsimane’ más prominentes en las redes de pesca son los percibidos como mejores pescadores. En general, los resultados de esta tesis sugieren que las relaciones de género Tsimane’ dan forma al acceso, uso y conocimiento de los recursos naturales, y por lo tanto, al conocimiento ambiental local de mujeres y hombres. Esta tesis enfatiza la importancia de abordar las relaciones de género para explicar la diversidad intracultural de conocimientos ambientales. La aportación más relevante de mi enfoque es la manera innovadora de evaluar los conocimientos de género a través de la estructura social en la que las personas están inmersas. Desde esta perspectiva, los conocimientos y prácticas de género son el producto de 1) las relaciones sociales entre mujeres y hombres y hacia el medio ambiente y 2) sus posiciones en las redes sociales. Estos hallazgos son importantes para la comprensión de procesos sociales más amplios en las sociedades indígenas cada vez más integradas en la economía de mercado y en las sociedades nacionales así como los potenciales impactos de estos procesos en su bienestar y soberanía. / The central question that motivates this dissertation is how and to what extend do social relations, particularly gender relations, shape local environmental knowledge and subsistence practices of people in small-scale societies. Specifically, I sought to comprehend the gendered relations associated with the intracultural diversity of local environmental knowledge and practices in the context of global environmental and economic change. The study is grounded in the discipline of ethnoecology, but also incorporates insights from social network analysis and gender studies in biodiversity management and conservation. The case of the Tsimane’ forager-horticulturalists from Bolivian Amazonia was empirically analyzed. In particular, I focused on Tsimane’ knowledge and practices related to fishing, medicinal plants, and homegardening. The specific objectives of the thesis are: 1) to assess the diversity and redundancy of medicinal plant knowledge within Tsimane’ ethnomedicinal system through a gender lens; 2) to explore the role of social exchange networks in medicinal plant richness maintained in homegardens and in the medicinal plant knowledge distribution among gardeners; 3) to describe potential patterns of fishing knowledge transmission in relation to the influence of fishers’ knowledge, as perceived by other people and 4) to ascertain the interrelations among gender division of labor, access and use of fishing techniques and grounds, and local ecologies in freshwater resource use. Data were collected during 18 months of fieldwork in two villages of the Tsimane’ Territory integrating both quantitative and qualitative methods. Tsimane’ knowledge and practices regarding medicinal plants and fishing are gendered. Tsimane’ women hold a wider range of knowledge about medicinal plant uses than men, probably as they are the principal caregivers and health custodians at a household and community level. Likewise, Tsimane’ women and men target different fish species influenced by the gendered division of labor and the access to fishing techniques and fishing grounds. Irrespective from the location, men tend to target the larger and culturally regarded fish species. Further findings show that an individuals’ location in a social network can provide both possibilities and constraints for accessing resources and knowledge through other people in the network. Thus, more central gardeners in exchange networks - typically women - maintain higher richness of medicinal plants in their homegardens, as they have more access to medicinal planting material and associated knowledge. Similarly, a fisher’s position in the fishing network is associated to fishing abilities. Tsimane’ men are more prominent in fishing networks and have higher perceived knowledge. Overall, results of this thesis suggest that Tsimane’ gender relations shape the access to, use of, and knowledge about natural resources, and therefore, women’s and men’s local environmental knowledge. Findings from this thesis advance the understanding of how local practices and environmental knowledge diversity arises in a dynamic context with a fresh interdisciplinary perspective that relies on social networks analysis. This thesis emphasizes the importance of addressing gender relations in the quest to explain intracultural knowledge diversity. The more relevant contribution of my approach is the innovative manner of assessing people’s gendered practices and knowledge in the light of the social structure in which they are embedded. Therefore, from the perspective adopted here, gendered knowledge and practices are the product of 1) women’s and men’s social relationships among them and towards the local environment they in which dwell and 2) their positions in the social networks. These findings are important for comprehending the broader social processes that occur in small-scale indigenous societies that are increasingly integrated into the market economy and national societies, and the potential impacts of these processes in their wellbeing and sovereignty.

La dosimetria biològica permet estimar la dosi d’una exposició a radiacions ionitzants mitjançant l’anàlisi d’un biomarcador, i és un element imprescindible en el camp de la radioprotecció. Entre els diferents biomarcadors que es poden utilitzar, els cromosomes dicèntrics presents en metafases de limfòcits de sang perifèrica, es consideren els més útils ja que la seva freqüència s’ajusta acuradament a les variacions de dosi. Això és cert per dosis fins 4-5 Gy, a dosis superiors el nombre de cèl·lules que arriben a metafase és molt petit dificultant-se molt l’anàlisi. Per superar aquesta limitació, la inhibició del checkpoint G2/M amb l’addició de cafeïna i la optimització de la durada del cultiu, ha permès mitigar el retard mitòtic, obtenint suficients metafases per a realitzar l’estudi citogenètic. Amb aquesta nova metodologia s’ha pogut establir una corba dosi-efecte amb dosis de fins a 25 Gy, basada en un model Gompertz (no utilitzat fins al moment en dosimetria biològica). La fiabilitat d’aquest model ha estat testat tan en simulacions d’irradiació total com parcial. Per altra banda, en molts accidents radiològics on la irradiació no és homogènia, fins el moment el seu estudi es basava en considerar que una part del cos havia estat irradiada homogèniament mentre que l’altre part no havia estat irradiada. Aquesta consideració resulta poc realista ja que a la majoria d’accidents, els individus exposats reben un gradient de dosis. Amb l’objectiu d’estudiar les exposicions heterogènies s’han fet simulacions barrejant sang irradiada d’un home i una dona a dues dosis diferents, amb aquesta metodologia s’ha pogut distingir l’origen de cadascuna de les cèl·lules analitzades. Mitjançant l’aplicació d’un model de mixtura de Poissons s’ha pogut determinar la freqüència de dicèntrics de cadascuna de les dues fraccions irradiades i estimar la dosi de radiació rebuda i la fracció inicial de cèl·lules irradiades a cada dosi. La possibilitat de poder estimar dosis altes de radiació, així com poder diferenciar millor les irradiacions no homogènies és una aportació molt important en el camp de la radioprotecció. / Biological dosimetry allow us to estimate the dose to an exposure to ionizing radiation thought the analysis of a biomarker, and is an essential element in radiation protection. Among various biomarkers that can be used, dicentric chromosomes in metaphase from peripheral blood lymphocytes are considered the most useful, because their frequency is correlated in variations of the dose. This is true for doses up to 4-5 Gy, in higher doses the numbers of cells that achieve metaphase are very few and for this reason analysis becomes increasingly difficult. To overcome this limitation, the inhibition of the G2/M checkpoint by the addition of caffeine and the optimization of the culture duration, allows the mitigation of the mitotic delay, getting enough metaphases to perform the cytogenetic analysis. Through this methodology, a dose effect curve has been established for doses up to 25 Gy, it is based in a Gompertz model (that has never been used so far in biological dosimetry). The reliability of this model has been tested for whole and partial simulations. Furthermore, in most of radiological accidents where the irradiation is not homogeneous, up to now, its study was based in considering that one part of the body had been irradiated while the other part had not. This consideration becomes unrealistic because in the majority of accidents the exposed individuals received a gradient of doses. In order to study the heterogeneous exposures simulations, mixing irradiated blood at two different doses from a male and a female, allows the differentiation of the origin of each analyzed cell. Through the application of a mixture Poisson model the dicentric frequency from each fraction has been determined as well as the received dose and the initial proportion of cells irradiated at each dose. The possibility to estimate the received dose after high doses of exposure, as well as the better differentiation for the study of non homogeneous exposures is a very important contribution to the radioprotection field.