El estudio de las poblaciones humanas pretéritas no se limita actualmente a una descripción morfológica y tipológica clásicas. El desarrollo de nuevas técnicas de análisis nos permite abordar cuestiones sobre adaptación y calidad de vida. Las sociedades humanas se caracterizan especialmente por su capacidad de moldear el ambiente explotándolo según las necesidades y amortiguando su efecto selectivo. En ese contexto la Cultura aparece como un sistema adaptativo, frente a condiciones adversas, que se desarrolla de forma paralela al cambio morfológico que acompaña al proceso evolutivo humano. El grado de adaptación frente al ambiente, tanto biológico como cultural, va asociado a la evolución morfológica y nos informa sobre las condiciones de vida de las poblaciones humanas en los diferentes momentos de su evolución.El objetivo de la presente Memoria Doctoral es estudiar la dieta con el fin de profundizar en un aspecto adaptativo concreto de las poblaciones humanas que nos informe sobre su interacción con el medio. Al hablar de dieta nos referimos a la caracterización de los alimentos que son ingeridos por una persona o un colectivo. De entre todos los alimentos susceptibles de ser utilizados, el ser humano selecciona para su dieta aquellos que por su capacidad nutritiva sean más adecuados desde el punto de vista adaptativo.Son muy variadas, sin embargo, las causas que llevan a seleccionar un determinado alimento. De ese conjunto de factores depende el que la dieta ingerida esté asociada a una nutrición adecuada, aunque la asimilación y aprovechamiento de los alimentos ingeridos depende no sólo de la dieta sino también de otros aspectos (patológicos, adaptativos, etc.)Desde el origen de la cultura humana y a medida que esta adquiere una mayor complejidad, la dieta determina de forma creciente el patrón económico de las sociedades humanas. Una gran parte de su estructura social está definida por los mecanismos de obtención y procesamiento de los aumentos. Dieta y patrón económico serán, pues, conceptos muy próximos que nos permitirán establecer una relación directa entre adaptación biológica y cultura humana.Al enfocar el estudio de las poblaciones humanas desde un punto de vista paleonutricional tenemos que tener en cuenta tres aspectos: 1) la estrategia alimentaria, 2) el grado de adaptación paleoambiental mediante el estudio de indicadores paleonutrientes y 3) la explotación de recursos alimentarios. Son factores no necesariamente correlacionados pero sí complementarios. No existen sistemas de organización social o de explotación de recursos que sean por definición más o menos adaptatívos. Su eficacia viene dada por la presión selectiva del ambiente y el grado de respuesta adaptativa, tanto biológica como cultural de las poblaciones.Nuestro objetivo es doble. Por un lado, plantearemos la utilización de nuevas técnicas de estudio paleonutricional señalando sus ventajas y advirtiendo de las precauciones necesarias al enfocar un estudio como el que nos ocupa. Y por otro, intentaremos caracterizar la dieta de las poblaciones humanas que estudiaremos, a través del tiempo. Por ello, de los tres aspectos señalados anteriormente nos interesa principalmente la caracterización de la dieta en función de la preponderancia de la explotación de uno u otro tipo de recurso alimentario.

L'objectiu d'aquest estudi és aprofundir en els mecanismes bàsics d'aclimatació a nivell perifèric induits per l'Exposició a Hipòxia Hipobàrica Intermitent (EHHI). Degut a les lògiques limitacions per a la realització d'aquest tipus d'estudis en éssers humans, es va procedir a reproduir en rates de laboratori protocols d'EHHI capaces d'induir les respostes hematològiques descrites en humans. Per dur a terme aquesta tasca decidírem realitzar diferents estudis invasius a nivell del miocardi (MIO), del diafragma (DFG) i del tibialis anterior (TA). S'analitzaren paràmetres com la densitat capil·lar (CD), la densitat fibril·lar (FD), l'àrea de la secció transversal de les fibres musculars (FCSA), la màxima distància de difusió, el nombre de capil·lars en contacte amb cada fibra (NCF) i el percentatge de cada tipus de fibra muscular (FOG, FG, SO), entre d'altres. Per altra banda, també s'estudiaren activitats enzimàtiques relacionades amb el metabolisme oxidatiu (lactat dehidrogenasa, LDH, i citrat sintasa, CS), així com la concentració de proteïnes totals i de la mioglobina (Mb). El programa de quatre setmanes d'EHHI de quatre hores per sessió, ha demostrat ser un estímul eficaç per induir un grau variable d'angiogènesi en tots els músculs estudiats, així com canvis en la morfometria de les fibres i alteracions de les activitats enzimàtiques, depenent en tots els casos de l'activitat desenvolupada pels músculs i de la seva composició. / El objetivo de este estudio es profundizar en los mecanismos básicos de aclimatación a nivel periférico inducidos por la exposición a hipoxia hipobárica intermitente (EHHI). Debido a las lógicas limitaciones para la realización de este tipo de estudio en seres humanos, procedimos a reproducir en ratas de laboratorio protocolos de EHHI capaces de inducir las respuestas hematológicas descritas anteriormente en humanos. Para ello decidimos realizar estudios invasivos a nivel del miocardio (MIO), del diafragma (DFG) y del tibialis anterior (TA). Se analizaron parámetros como la densidad capilar (CD), la densidad fibrilar (FD), el área de la sección transversal de las fibras musculares (FCSA), la máxima distancia de difusión desde la membrana celular al centro de la fibra (MDD), el número de capilares en contacto con cada fibra muscular (NCF) y la tipología de cada tipo de fibra muscular (FOG, FG, SO), entre otros. Por otra parte, se estudiaron actividades enzimáticas relacionadas con el metabolismo oxidativo (lactato deshidrogenasa, LDH, y citrato sintasa, CS), así como la concentración de las proteínas totales y de la mioglobina (Mb). El programa de cuatro semanas de EHHI de cuatro horas por sesión, ha mostrado ser un estímulo eficaz para inducir un grado variable de angiogénesis en todos los músculos estudiados, así como cambios en la morfometria de las fibras y alteración de las actividades enzimáticas, depenendiendo en todos los casos de la actividad desarrollada por los músculos y de su composición. / SUMMARY: The aim of this study was to go deeper into the knowledge of the basic mechanisms of adaptive peripheral responses during short intermittent hypobaric hypoxia exposure (IHHE). For this purpose different studies in myocardial, diaphragm and tibialis anterior muscles were carried out.We analysed some morphofunctional parameters such as capillary (CD) and fibre density (FD), fibre cross-sectional area (FCSA), maximal diffusion distance from surrounding capillaries to the fibre core (MDD), number of capillaries contacting a fibre (NCF), muscle fibre type composition (FOG, FG, SO) and other characters. We also studied enzymatic activities related to oxidative metabolism (lactate dehydrogenase, LDH, and citrate sintase, CS), the total protein and the myoglobin concentration.The IHHE programme of 4-hour daily sessions during 4 weeks demonstrated to be an efficient stimulus to produce a different level of angiogenesis in all studied muscles. Moreover, it seems to indicate that morphofunctional changes in muscle induced by short-intermittent exposure to hypobaric hypoxia not only are related to the activity and to the fibre contractile properties, but also to itsoxidative character.

The main objective of this work was to quantitatively measure the nanotribological properties or organic layers and rationalize them from a physicochemical point of view. To accomplish that, a wide array of samples was selected, ranging from technological coatings as alkanethiols to biological coatings as phospholipid bilayers, which can be used to functionalize miniaturized electromechanical systems. Although the studied molecules are different in nature and functionality, the intermolecular forces that determine the layers structure are the same: van der Waals, electrostatic and water-related interactions. We are interested in quantifying these interactions as a function of the intermolecular distances, the nature of the medium the molecules are immersed in (liquid or air) and also assess external factors that have specific effects on the samples. These external factors were overall tested in biological membranes (phospholipid bilayers), where temperature and the presence of ions play a decisive role in their structure. In order to achieve our objectives, two experimental techniques were mainly used. The first one is the Lateral Force Microscopy, which was implemented in our lab during the execution of this project. As the nature of the measurements we wanted to perform was quantitative, it was also necessary to implement the methods to calibrate Atomic Force Microscopy probes both vertically and laterally.Besides, as we wanted to test the biological samples in liquid environment, a new methodology to perform Lateral Force Microscopy measurements in liquid had to be implemented. The second main technique is Force Spectroscopy, which was used to complement the nanomechanical information obtained from the friction measurements and that gave us a more detailed picture of the mechanical response of layers. Our technical goal was to obtain fast, reproducible and consistent Force Spectroscopy results, fact that implied the development of a dedicated software routine and the systematic control of the probes shape. / En esta tesis se han usado varias técnicas nanométricas con el objetivo de estudiar diversas monocapas orgánicas. El tipo de superficies estudiadas se puede clasificar en dos tipos; Primeramente, monocapas aplicadas a reducir la fricción en dispositivos de tipo MEMS y NEMS (Micro y NanoElectroMechanical Systems). Las moléculas estudiadas han sido ácido araquídico, ácido alcanofosfónico completamente hidrogenado y parcialmente fluorado y capas de tipo DLC (Diamon-Like Carbon films). El segundo tipo de muestras comprende recubrimientos adecuados para el desarrollo de MEMS y NEMS para aplicaciones biológicas, esto es, dispositivos que necesitan recubrimientos biocompatibles. Como primera aproximación se han estudiado bicapas fosfolipídicas en media acuoso desde el punto de vista nanomecánico.Las técnicas empleadas han sido la microscopia de fuerzas atómicas(AFM) en el modo topográfico, la espectroscopia de fuerzas para comprimir las capas y estudiar su respuesta nanomecánica en condiciones de comprensión vertical y la microscopia de fuerzas laterales o de fricción (LFM), con la cual se pueden obtener las propiedades nanotribológicas de las muestras de estudio afectando áreas tan pequeñas como 25 X 25 nanómetros cuadrados. Mediante el uso de la microscopia de fuerzas a temperatura variable ha sido posible estudiar in-situ las transiciones de fase de bicapas fosfolipídicas soportadas sobre mica en medio acuoso y su combinación con la espectroscopia de fuerzas ha permitido la obtención de la fuerza de rotura de dichas capas a temperatura variable.

La tesis trata de definir algunos aspectos de la situación demográfica y describir la genética poblacional a partir del estudio de haplogrupos del ADN mitocondrial (ADNmt), secuenciación de la región de control d-loop del ADNmt (HVRI), de microsatélites autosómicos, short tandem repeats (STR´s) y microsatélites del cromosoma Y de un grupo de etnias asentadas en el Piedemonte del Departamento del Beni de Bolivia. Las poblaciones Mosetén y Chimane son autóctonas de la zona mientras que las poblaciones Aymará y Quechua deben considerarse colonas en la región ya que su área de poblamiento original se halla en otros departamentos, mayoritariamente andinos. Las poblaciones autóctonas, si bien presentan una cultura común, pertenecen a grupos lingüísticos claramente diferenciados. Las etnias Mosetén y Chimane son de habla Ge-Pano-Caribe, mientras que las poblaciones Aymará y Quechua pertenecen al stock de lenguas Andinas. Las poblaciones del Piedemonte andino boliviano son potencialmente muy interesantes en el contexto de la biología y la evolución humana dada su ubicación geográfica a medio camino de la zona andina y la amazónica y por el contexto de su historia. El piedemonte es una ruta natural de paso entre las dos áreas que presenta una historia demográfica compleja con llegadas migratorias primitivas, influencias incaicas y reducciones franciscanas y jesuíticas que influyeron en la dinámica poblacional de los grupos que allí habitaban y que, en la actualidad, si bien mantienen sus peculiaridades culturales y lingüísticas, poseen un reducido efectivo poblacional. Por otro lado, los movimientos migratorios más recientes de otras poblaciones hacen de la región del Piedemonte una zona excelente para estudiar la diversidad y microdiferenciación de las poblaciones humanas en el continente americano. / The thesis attempts to define the demographic situation of a group of Macro-Panoan linguistic populations living in the Piedmont foothills of the Beni Department (Bolivia) and describe the population genetics of these populations using mitochondrial DNA haplogroups, mtDNA hipervariable region I (HVRI) of the control region, autosomal microsatellites (STR's) and Y-chromosome microsatellites (Y-STR’s). Moseten and Chimane populations are autochthonous indigenous of the area while Aymara and Quechua populations should be considered new settlers in the region since their original settlements are the Andean Departments. These two groups of populations belong to distinct linguistic clusters. Chimane Moseten belong to Ge-Pano-Carib speaking group while the Aymara and Quechua populations belong to the Andean language stock. Populations of the Bolivian piedmont are potentially interesting in the context of biology and human evolution because of its location halfway between the Andes and the Amazon areas and the context of its history. The piedmont is a natural passage between the two areas with a complex demographic history with primitive migratory arrivals, Inca influences and Franciscan and Jesuit reductions that influenced the population dynamics of the groups who lived in this territory in the past. Populations who live in piedmont nowadays, maintain their linguistic and genetic diversity although they have a reduced effective population. On the other hand, more recent migration of other populations make the region an excellent location to study the diversity and microdifferentiation of human population in the Americas.

En les últimes dècades hi ha hagut una creixent conscienciació sobre l'efecte que les invasions biològiques poden tenir en la biodiversitat mundial. Així, avui en dia l'impacte de les espècies invasores és considerat com una de les principals amenaces per als ecosistemes natius, així com també per a l'economia mundial. Recentment hi ha hagut un accelerament en els canvis soferts pels ecosistemes marins a causa de espècies invasores, especialment en les zones costaneres.Aquesta tesi doctoral té com objectiu estudiar la biologia, l'ecologia i la genètica de les poblacions de l'espècie Microcosmus squamiger, un organisme marí que ha estat introduït en diversos llocs del món i que ha esdevingut invasor en algunes regions. L'estratègia multidisciplinària utilitzada en la present dissertació té com objectiu crear un ampli estudi d'aquest organisme que englobi el màxim de punts de vista sobre la seva biologia. Les espècies exòtiques han estat identificades com una de les principals amenaces per a la conservació de la biodiversitat i el funcionament dels ecosistemes en sistemes marins. Els organismes marins han estat dispersats pels oceans sobretot des del moment en què els homes va començar a navegar pels mars. L'augment dels viatges transoceànics durant l'últim segle ha provocat un increment en la ritme d'introduccions d'espècies exòtiques marines, especialment en zones costeres.L'espècie objectiu de la tesi és l'ascidi Microcosmus squamiger. Els ascidis són un component comú en comunitats bentòniques d'arreu del món, on viuen fixats a un substrat que tan potser natural com artificial. Encara que la majoria d'ascidis tenen una capacitat de dispersió molt limitada i efímera a nivell de la fase de larva planctònica, les larves poden ser sovint xuclades per les bombes de llast i ser desplaçades cap a dins dels tancs de la nau. Alternativament, les larves es poden assentar a alguna estructura com ara una deriva d'algues flotants o deixalles soltes que poden ser bombades cap al interior del vaixell. A més, els adults poden ser transportats en els cascs dels bucs propagant les seves larves en els llocs on aquests bucs fan parada - la majoria dels ports comercials i esportius. Els ascidis són cada vegada més reconeguts com un dels principals grups pel què fa a invasions marines a tot el món. Tenen capacitat de desplaçar altres organismes sèssils i d'alterar el funcionament dels ecosistemes de moltes maneres diferents.Els marcadors genètics han estat proposats com una eina molt útil pel seguiment de la distribució de les espècies invasores, i s'han utilitzat sobretot en estudis filogeogràfics. Els estudis filogeogràfics poden revelar el seu/s origen/s i les vies d'introducció, que solen ser complexos a causa de la possibilitat de múltiples introduccions a partir d'una o més regions donants. Dos marcadors comuns utilitzats per a respondre a tals preguntes són l'ADN mitocondrial i els microsatèl·lits.En la present dissertació hem emprès una àmplia gamma d'estudis centrats en M. squamiger incloent la taxonomia, trets biològics i ecològics de l'espècie i genètica de poblacions.Conclusions finals1. Diversos estudis taxonòmics han identificat erròniament M. squamiger i M. exasperatus. El present estudi posa en relleu la importància de la taxonomia per a l'estudi de les espècies invasores.2. M. squamiger ha estat introduït amb èxit i ha colonitzat moltes regions de tot el món, en la seva majoria de clima mediterrani.3. Els vaixells són el mètode més probable per a la dispersió transoceànica de M. squamiger.4. Diverses colonizations no independents han constituït la composició actual de la poblacions introduïdes, que són genèticament tan diverses com les poblacions autòctones.5. L'origen més probable de les poblacions introduïdes de M. squamiger són diferents regions d'Austràlia, principalment la regions oriental i occidental.6. Les poblacions de M. squamiger a la regió Atlanto-Mediterrània mostren en general poca diferenciació genètica i cap particular estructura genètica associada a l'estret de Gibraltar. El baix nivell de diferenciació genètica entre poblacions és probable que sigui resultat de l'efecte combinat d'una alta connectivitat entre poblacions, a causa del transport marítim, i el poc temps transcorregut des de que M. squamiger va ser introduït a la regió (a mitjans del segle XX).7. En el mar Mediterrani M. squamiger es distribueix exclusivament en la part occidental. Està present durant tot l'any i mostra una dinàmica poblacional fortament determinada per les estacions meteorològiques amb un cicle de vida de 2 anys, la qual cosa indica que aquesta espècie s'ha adaptat bé al nou entorn.8. Les altes densitats de M. squamiger trobades (> 500 ind m-2, amb pics de fins a 2300 ind m-2) es mantenen al llarg de l'any en hàbitats naturals del mar Mediterrani, on aquesta espècie pot formar una densa capa monoespecífica que cobreix la major part del substrat disponible.9. El cicle reproductiu de les poblacions de M. squamiger en el mar Mediterrani és estacional, sent la maduració de les gònades a la primavera i el principal moment de fresa a l'estiu.10. Les espècies invasores marines tenen el potencial d'afectar les interaccions a nivell de l'assentament i del post-assentament amb espècies natives i, per tant, modificar la dinàmica poblacional nativa, tal com ens mostra el treball experimental amb M. squamiger i S. plicata.11. Hi ha una necessitat clara de controlar M. squamiger ja que aquesta espècie colonitza ambients naturals i forma grans agregats que són una amenaça per a les comunitats natives i les activitats econòmiques humanes (p.ex. els cultius de bivalves). / The impacts created by invasive species are today considered one of the main threats to global biodiversity. Marine organisms have predominantly been moved around the world's oceans since people first began navigating the seas, and the increase in transoceanic travel during the last century has seen a concurrent rise in the rate of introductions of alien marine species. Ascidians are a common component of rocky shore communities worldwide. Although most ascidians have a very limited larval dispersal and a short-lived planktonic larval stage, they can often be caught in ballast pumps and settle within the ship. Alternatively, adults can be transported on hulls and sea chests of ships whereby they continue to spread their larvae. Genetic markers have been proposed as a very useful tool for monitoring and tracking the distribution of invasive species.This PhD thesis aims to undertake a multidisciplinary study of the species Microcosmus squamiger, an ascidian species that has been introduced in several locations around the world and that has become invasive in some regions. The most relevant results of this dissertation are as follows. We found that taxonomic studies have misidentified M. squamiger and Microcosmus exasperatus. Our genetic results show that M. squamiger has successfully colonized many regions around the world, and that the most probable method of transoceanic dispersal of M. squamiger is through shipping. Different source areas from Australia are the most likely origin of M. squamiger introduced populations and non-independent colonizations have shaped the present composition of the introduced populations. We found that M. squamiger is found exclusively in the western region of the Mediterranean Sea and is present all year round with a 2-year life cycle. From experimental work involving M. squamiger and Styela plicata, we concluded that marine invasive species have the potential to affect settlement and post-settlement interactions with native species and therefore alter the native population dynamics. In conclusion, there is a need to control M. squamiger as this species colonizes natural environments and forms large aggregates that are a threat to native communities as well as human economic activities.

The research reported in this thesis focuses on studying the effects of naturally occurring mycorrhiza and the role of forest floor in the cycling of P in fast growing forest plantations. In order to study the effects of mycorrhizae on forest soils fertility and the subsequent seedling growth response, radiata pine (Pinus radiata D. Don) seedlings were grown in pots using the soil collected from a mature (23 year old) radiata pine plantation. The experiment was arranged in a two factor design. The treatments comprised of sterilized and unsterilized soil, either fertilized with superphosphate (100 KgP/ha) or remained non-fertilized. In an attempt to explore nutrient uptake mechanisms under contrasted soil fertility and under mycorrhizal and non-mycorrhizal conditions, Barber-Cushman nutrient uptake model was used to simulate nutrient uptake in these treatments.Mycorrhiza suppressed treatments showed low mineral NO3-N concentration and high autoclave N in soil. NH,-N concentration was not affected by any treatment. Water and bicarbonate soluble reactive P (SRP) and soluble non-reactive P (NRP) were not changed by mycorrhiza. Phosphatase activity greatly decreased in mycorrhiza suppressed treatments. Despite superphosphate addition increased all forms of P, acid phosphatase activity did not change by this factor.Mycorrhiza suppression decreased seedling growth but not root length or surface. Non-mycorrhizal seedlings showed a much large proportion of roots thinner than 0.5 mm diameter. While in 7 month old seedling needle development was delayed in nonmycorrhizal pots, 4 months later all needles had the same size. At this stage of growth, plant adapted to nutritional shortages by loosing needles. Except in non-mycorrhizal-unfertilized seedlings, where growth was limited by P, in the other treatments growth was N and Mg limited. Mycorrhizal associations increased the specific uptake rate (mmol cm(-1) root) for N, P, K, S, Mg, Ca and Al. While under natural P availability conditions, P uptake was largely reduced after mycorrhiza suppression, under high P availability it was hardly increased by mycorrhiza. Barber-Cushman model was able to predict the relative variations in P and Mg uptake only in non-mycorrhizal treatments. While P uptake appeared to be controlled by root surface, Mg uptake was mostly regulated by root length.To study the role of the forest floor in the cycling of nutrients, nutrient leaching through litter layers was monitored in a mature radiata pine plantation (18 year old) using 20 zerotension lysimeters installed underneath the Oa horizon.Both P and N concentrations in the litter leachates showed large seasonal changes. Organic P compounds were more readily retained at the forest floor than organic N compounds. A large proportion of nutrients leached throughout the year (51% and 61% of total P and N exported respectively) took place during short periods of time. Most N transferred from the forest floor to the mineral soil was in organic form. In contrast, P was mostly transferred as inorganic P (SRP). The total amount of nutrient exported to the mineral soil were of the same order of magnitude than the yearly nutrient increases in aboveground biomass. There were evidences suggesting that a major content part of this nutrient flow originated in the forest canopy.Using a new proposed anion resin fractionation technique, P forms in litter leachates and soil solution were compared. This technique showed that Murphy and Riley method to determine P concentration in solution was not able to distinguish clearly between inorganic and organic P in solution. One limitation of the fractionation technique was that it was not a clean separation of organic and inorganic P forms. However, it does appear to be useful for documenting relative changes in P forms when samples are contrasted.In a mixed Eucalyptus forest in SE Australia, the effect of slash burning on surface soil P forms and on sorption and desortption of P were studied. According to fire intensity, three different microsites were selected: unburnt , burnt and intensely burnt.The effects of fire on soil P were greatest in the surface soil horizons and depended upon fire intensity. After fire labile inorganic P (Bray I) increased from <1 mg kg(-1) to 5-13 mg kg(-1) in the ash bed. The increase in labile organic P (NaHCO2) contrasted with a decrease in total organic P (H2SO4) and less labile organic P (NaOH) in ashbed soils. The ashbed soil showed an increase insorption capacity in the 0-5 cm layer, but the sorbed P was generally less tightly bound to the solid phase.

Se estudian las relaciones entre la humificación y la variable vegetación y litología en suelos bajo especies arbóreas y arbustivas de la Depresión Central Catalana. Los suelos reconocidos según la "Soil Taxonomy" pertenecen a los órdenes entisols, aridisols, inceptisols, mollisols y alfisols. Siguiendo la clasificación francesa se identifican suelos fersialíticos carbonatados y yesíferos; dentro de la subclase suelos carbonatados se distinguen rendsinas y pardo calizos.El estudio de la materia orgánica muestra la dependencia de la tipología del humus respecto del medio mineral dentro de un área climática relativamente homogénea. La vegetación sólo tiene una cierta influencia, concretada en la relación C/N en los horizontes más superficiales.

Electrodeposition involves chemical phenomena associated with charge separation and transfer that can occur homogeneously in solution, or heterogeneously over electrode surfaces. In order to assure electroneutrality at least two charge transfer half-reactions should take place. In the case of heterogeneous redox reactions, these half-reactions occur over two different electrodes immersed in a solution. It presents several advantatges over other methods commonly used to prepare films and structures which require vacuum conditions, physical or chemical vapor deposition (PVD or CVD), plasma enhanced deposition (PLD), sputtering. One of these advantages is its low cost and high simplicity of the experimental setup. The equipment used is cheap and maintenance is hardly required. On the other hand, room temperature is commonly used to grow the material or, at least, temperatures lower than 100°C. Nowadays electrodeposition is used in a wide range of applications as metal processing and finishing. Electroplating is a process widely used in industry for coating metal objects with a thin layer of a different metal. It is one of the most important in terms of volume of production, and it also has one of the greatest economic impacts. The purpose of these coatings is to provide the metal object with some desired property that the metal object does not have. Electrodeposition has come a long way since its inception; developing new techniques that have increased the range of applications of the same. This thesis mainly focuses on the new applications and uses of electrodeposition as a tool of fabricating some materials that can be integrated in different kind of devices such as sensors and actuators. Electrodeposition has a high materials and structures versatility that can be obtained which permits its integration in lots of processes. In this tesis different applications for electrodeposition have been studied: First of all, the design, preparation and characterisation of planar coils to be implemented in inductive biosensors has been performed. It was necessary to perform the study of the optimum bath, electrodeposition conditions and fabrication processes to prepare robust, low resistant and adherent planar copper coils of different aspect ratios, which allow detecting magnetic particles. In order to do that, simulations of the main parameters based in previous designs to improve the sensitivity of the coils have been executed. The final objectives were the fabrication of the new designed coils and to perform the first tests of their sensing ability. Then, the deposition of a hard magnetic alloy for MEMS application has been tested. A basic study of the electrodeposition process of the CoPt alloy to find the optimum bath has been performed. Structures with different shapes and geometries (films, thin films, photolitographied microstructures, nanoparticles, nanowires...) over different substrates have been obtained applying the conditions based on the previous electrochemical results. The influence of the electrodeposition and preparation conditions on the properties of the CoPt alloy (morphology, composition, crystalline structure, magnetic properties,) and analysis of the relationship among those properties has been studied. Finally, the organic monolayer formation on top of several electrodeposited magnetic substrates (magnetic/non-magnetic assembly) as the first step to fabricate a molecular spintronic device has been performed. The preparation of smooth thin films of magnetite and CoP by means of electrodeposition and the formation and study of octanethiol and acid oleic monolayers on top have been achieved as the first step to obtain a molecular spintronic device. Electrodeposition has been demonstrated to be a useful technique for the design and fabrication of micro/nanomaterials with specific properties that allow them to be implemented in biosensors, MEMS and molecular spintronic devices. / Aquesta tesi es centra principalment en les noves aplicacions i usos de l'electrodeposició com a eina de fabricació de nous materials que poden ser integrats en diferents tipus de dispositius com ara sensors i actuadors. L'electrodeposició presenta diversos avantatges respecte a altres tècniques, sobre tot respecte aquelles que utilitzen el buit. Els objectius específics plantejats en aquesta tesi han estat en primer lloc el disseny, preparació i caracterització de bobines planes per fabricar biosensors inductius. Per això ha calgut escollir el bany i les condicions de treball òptims, així com els processos de fabricació més adequats a seguir per tal de preparar bobines planes de coure resistents, robustes, ben definides i adherents amb diferents relacions d'aspecte, que siguin capaces de detectar partícules magnètiques. També s'han realitzat càlculs simulant els principals paràmetres de les bobines per millorar-ne la sensibilitat. En una etapa posterior, s'han fabricat les noves bobines dissenyades i s'han dut a terme les primeres proves de la capacitat de detecció. En segon lloc, es va proposar la deposició d'un aliatge magnètic dur per a la seva aplicació en MEMS. L'aliatge escollit va ser el CoPt. Per tal de trobar un bany òptim per a la seva deposició s'ha dut a terme l'estudi bàsic del procés d'electrodeposició de l'aliatge. S'han preparat estructures amb diferents formes i geometries (dipòsits, pel•lícules primes, microestructures, nanopartícules, nanofils, ...) sobre diferents substrats i s'ha estudiat la influència de les condicions d'electrodeposició sobre les propietats de l'aliatge de CoPt (morfologia, composició, estructura cristal•lina, propietats magnètiques, ...) i s'ha realitzat l'anàlisi de la relació entre aquestes propietats. Per últim, s'ha dut a terme un estudi inicial de la formació de monocapes orgàniques sobre diferents substrats magnètics, com al primer pas per fabricar un dispositiu d'espintrònica molecular. Per aquest motiu s'han preparat pel•lícules primes de magnetita i d'aliatge CoP per mitjà de l'electrodeposició i s'ha dut a terme l'estudi de la formació de les monocapes d'octanotiol i d'àcid oleic sobre els substrats

El blenio de río (Salaria fluviatilis) es un pez de agua dulce de distribución circum-mediterránea que se encuentra amenazado en muchos de los países en los que se ha descrito. Con tal de aportar información útil para su conservación, en la presente tesis, se abordaron diferentes aspectos de comportamiento como: las estrategias reproductivas, el desarrollo embrionario en función del cuidado parental, la personalidad y la capacidad de aprendizaje. En cuanto a la estrategia reproductiva, los resultados obtenidos revelan que la ausencia de machos dominantes más grandes promueve el desarrollo en caracteres sexuales secundarios (CSSs) y la adopción de la táctica parental en los machos jóvenes, mientras que su presencia inhibe estos procesos. La escasez de nidos, por su parte, estimula el crecimiento de la cresta cefálica. El estudio de desarrollo embrionario muestra que los embriones mantenidos con los progenitores presentan un mayor volumen de saco vitelino, una menor altura de cabeza y una menor longitud de mandíbula al nacer que los embriones mantenidos sin los progenitores. Ello sugiere que la presencia de ambos padres (especialmente del macho, quién tiene un contacto próximo con las puestas y presenta cuidado parental) podría afectar el desarrollo de los embriones y por tanto debería mantenerse en los programas en cautividad. En el estudio de personalidad se investiga si el tiempo que tardan los machos en emerger de un refugio al estar expuestos a un entorno nuevo se relaciona con el desarrollo en CSSs. Se observa que los machos que tardan menos en asomarse del refugio presentan más tarde, durante la época reproductora, un mayor desarrollo de la cresta cefálica y que los que salen completamente del refugio crecen más en longitud. Por último, en el estudio de aprendizaje espacial, se observa que los machos aprenden el ejercicio antes que las hembras y se relaciona la rapidez de aprender de dichos machos con el desarrollo de su cresta cefálica. Todas estas observaciones permiten comprender mejor cómo se adapta la especie a su entorno y pueden aportar información relevante para la conservación in situ así como en el ámbito de la cría en cautividad y de las reintroducciones. / The river blenny (Salaria fluviatilis) is a freshwater fish inhabiting the circum-Mediterranean region that has been described as threatened in many of the countries where it occurs. In order to provide useful information for its conservation, in the present thesis, different aspects related to behaviour were approached: reproductive strategies, embryo development related to parental care, personality and learning capacity. Results concerning reproductive strategies show that the absence of larger dominant males promotes the secondary sexual characteristics (SSCs) development and the parental status acquisition in young males, while their presence inhibits these processes. Nest limitation, meanwhile, stimulates the cephalic crest growth. Embryo development study reveals that embryos maintained with progenitors have a major yolk sac volume, a minor head height and a minor jaw length at birth than the embryos maintained without progenitors. This suggests that the presence of both parents (specially the male, who has a close contact with clutches and exhibit parental care) could affect embryo development and therefore should be maintained in captivity programs. In the study about personality, it is explored if the time to emerge from a refuge when exposed to a novel environment is related to SSCs development. Males that emerge faster from the refuge present later, during reproductive period, a major development of the cephalic crest, and those who exit completely the refuge grow more in body length. Finally, in the spatial learning study, it is observed that males learn faster the task than females and their rapidity to learn is associated to the cephalic crest development. All these observations allow us to understand better how this species adapts to the environment and might provide relevant information for the conservation in situ, captive breeding and reintroduction programs.

The aim of this work is to gain insight in the understanding of the biogenesis of membrane proteins, specially their folding, assembly and ER-exit. Our model is the human cystinuria transporter rBAT- b0,+AT. Disulfides and N-glycans are crucial for the correct folding, assembly and traffic of proteins. So we identified the disulfides and the N-glycans of the transporter and analysed their role in biogenesis of the transporter. In order to analyse the disulfide connectivity of rBAT, cysteine residues were mutated to serine, and we used mass-tagging of sulfhydryl (-SH) groups with mPEG5000-maleimide (mPEG) under denaturing conditions. A molecule of mPEG attaches to a –SH group, shifting the apparent molecular weight of the protein of interest by aprox. 5 kDa, which is easily detectable in SDS-PAGE. These experiments show that, in the presence of b0,+AT, the rBAT ectodomain is completely oxidised and contains 3 disulfide bonds. The pegylation pattern of C242S and C273A suggest that they form a disulfide bond. Pulse-chase analysis show that mutants C242S to C666S are retained in the ER and degraded, while C673S and C685S displayed slower stability and maturation rate. Interestingly, the double mutant C673S-C685S had a wild-type behaviour. These results strongly suggested that the other 2 disulfides present in rBAT ectodomain are C571-C666 and C673-C685. Further analysis showed that the only disulfide bond that is stably formed in the absence of the others is C242-C273, suggesting that it is the first to form in rBAT. It was also observed that when rBAT is expressed in the absence of b0,+AT, its oxidative folding is impaired, indicating that b0,+AT is necessary for the folding of rBAT. Its main role may be the stabilization of the oxidation of C571 to form the C571-C666 disulfide. This step seems to occur post-translationally and possibly defining the end of the oxidative folding process. In order to analyse the role of the N-glycans of rBAT the N-glycan consensus sites were mutated to serine or alanine. Pulse assays showed that rBAT contains 5 N-glycans. Pulse-chase and Endo H assays showed that all mutants display a wild-type like stability and maturation, except for the S577A mutant. Further studies showed that the N332 probably sustains degradation of unassembled rBAT and that the N-glycan N575 is necessary and sufficient for a wild-type-like maturation rate. The C-terminal loop of rBAT plays a key role in biogenesis as its deletion causes retention in the ER and subsequent degradation of rBAT. Analysis of this C-terminal loop showed that, when mutated, residues S675A, L678A and N679A have a similar maturation defect than the N-glycan mutant S577A and that mutants Y674A, L681A and Y682A showed little maturation and stability, explaining, at least in part, the results obtained when the whole loop is deleted. When expressed in the C673S-C685S background, some single loop mutants show an important decrease in rBAT stability and maturation. This synergistic effect suggests that the disulfide bond masks part of the maturation and stability effects of these loop residues, and that the absence of the disuflide bond potentiate the misfolding and maturation defects caused by these mutations. Finally, the biogenesis effects of some loop residues in the S577A background suggest that residues S675, L678 and N679 interact functionally and/or structurally with the N-glycan N575 and that they may form part of an ER-exit conformational signal in the luminal domain of the transporter. / El objetivo de este trabajo es el de estudiar la biogénesis de las proteínas de membrana. El modelo utilizado para ello es el transportador humano rBAT- b0,+AT, cuya ausencia causa cistinuria. Para estudiar el ensamblaje, el plegamiento y el tráfico del heterodímero se han analizado los puentes disulfuro, los N-glicanos y la cola C-terminal de rBAT. Los resultados muestran que el ectodominio de rBAT se encuentra completamente oxidado formando 3 puentes disulfuro: C242-C273, C571-C666 y C673-C685. Probablemente el primero en formarse es C242-C273 pues es el único capaz de formarse establemente en ausencia de los demás. Cuando una de estas cisteínas se encuentra desapareada, ésta interacciona con los demás residuos de cisteína evitando la correcta formación de los demás puentes disulfuro. La subunidad ligera b0,+AT es necesaria para el plegamiento oxidativo de rBAT. Parece que su presencia estabiliza la oxidación de C571 para formar el puente disulfuro C571-C666. Este puente disulfuro y el C242-C273 son esenciales para la biogénesis del transportador, no así el puente disulfuro C673-C685. rBAT contiene 5 N-glicanos. Ninguno de ellos es esencial para el transportador, aunque son necesarios para una degradación eficiente, para la salida del RE y para que el transportador sea plenamente funcional. De hecho, el N-glicano N575 es necesario y suficiente para conferir una eficiencia máxima de maduración al transportador. El mutante que elimina la cola C-terminal de rBAT, Δ673-685, es retenido en el RE y posteriormente degradado, lo que muestra la importancia de este element en la biogénesis del transportador. El estudio de los mutantes simples y dobles de esta región muestra que estos residuos son importantes para la estabilización y maduración del heterodímero, lo que explica, al menos en parte, el fenotipo observado en Δ673-685. El estudio de los mutantes dobles de la cola C-terminal de rBAT y del N-glicano N575 o del puente disulfuro C673-C685 sugiere que estos elementos podrían interaccionar física y/o funcionalmente con residuos de la cola C-terminal de rBAT para promover la maduración eficiente del transportador, y que podrían constituir parte de una señal conformacional de salida del RE en el dominio luminal de rBAT.