TRENUTNO STANJE MODELA MEHANIKE TLA Đurin, Bojan; Kancijan, Matija; Aniskin, Aleksej ...
e-Zbornik, elektronički zbornik radova Građevinskog fakulteta,
12/2022, Volume:
12, Issue:
24
Journal Article
Peer reviewed
Open access
Prilikom projektiranja geotehničkih građevina, postoji potreba za usvajanjem određenog modela kojim ćemo predstaviti tlo koje promatramo pod određenim opterećenjem. Parametri koje zadajemo tome tlu ...ponekad su nepotpuni, čemu su uzrok razni problemi poput nepotpunih podataka iz laboratorija ili terenskog (“in situ”) istraživanja. Odabir pravilnog modela ovisi o tome koliku točnost izračuna želimo dobiti, odnosno koliku nam ulogu igra rizik i do koje granice možemo prihvatiti možda neka rješenja koja ne daju pravu sliku o ponašanju tla pod opterećenjem. Zato je pravilan odabir modela prvi korak pri rješavanju geotehničkih zadaća, o čemu će nam ovisiti sav daljnji rad.
Avtorica na podlagi avtonomije migracij meje analizira kot mesta nadzora in nasilja ter hkrati kot migrantski praxis, kot strategije bega in ruptur. Pojasnjuje idejo o »utelešenih mejah«, da bi ...pokazala, kako meje na poti oblikujejo ljudi in so obenem same oblikovane prek utelešenih izkušenj tistih, ki meje prestopajo. Z uporabo Foucaultovega koncepta 'vladnosti' (gouvernementalité) in koncepta 'plastičnosti' (plasticity), kot ga analizira Malabou, postavi tezo, da današnje upravljanje migracij uporablja mehanizem »plastičnih meja«, ki so oblikovane kot neposredni odziv na mobilnost migrantov, kar pokaže tudi na empiričnem primeru eksternalizacije meje kot evropske politike upravljanja z migracijami.
Traumatsko oštećenje mozga podrazumijeva ozljedu moždanog tkiva uzrokovanu fizičkom silom ili nasilnim pomicanjem glave. Posljedično se mogu javiti fizičke, kognitivne, komunikacijske i bihevioralne ...teškoće koje narušavaju svakodnevno funkcioniranje osobe. Za rehabilitaciju osoba s traumatskim oštećenjem mozga odgovoran je multidisciplinarni tim, u kojem važnu ulogu ima i logoped. Osobe s traumatskim oštećenjem mozga imaju komunikacijskih teškoća, uglavnom kao rezultat narušenih kognitivnih funkcija (pažnje, izvršne funkcije, pamćenja). Mogu imati teškoća u svim jezičnim sastavnicama, a najviše u uporabi jezika, tj. pragmatici. Mogući su govorni poremećaji, najčešće dizartrija, poremećaji gutanja i hranjenja. Cilj je rada prikazati moguće kognitivno-komunikacijske, jezične i govorne teškoće uzrokovane traumatskim oštećenjem mozga i istaknuti važnost i potrebu logopeda u rehabilitaciji takve patologije. Intervencija logopeda počinje kada su sve vitalne funkcije stabilne, a planiranje intervencije oslanja se na principe neuroplastičnosti mozga, tj. sposobnost mozga da se mijenja i reorganizira radi bolje prilagodbe novim situacijama.
Neuroplastičnost i čitanje Brailleova pisma Mašić, Valentina; Šečić, Ana; Trošt Bobić, Tatjana ...
Acta clinica Croatica (Tisak),
03/2020, Volume:
59, Issue:
1.
Journal Article
Peer reviewed
Open access
U ovom radu prikazuju se studije i njihova saznanja o (neuro)plastičnosti mozga i čitanju Brailleova pisma, kao i poveznice između njih. Cilj je ovoga rada spojiti znanja različitih disciplina koja ...će zatim omogućiti razvoj boljih rehabilitacijskih programa. Brojna su istraživanja pokazala mogućnosti reorganizacije mozga te ukazuju na stvaranje novih veza u mozgu nakon gubitka vida kod slijepih osoba. Važnost spomenute plastičnosti može se povezati s čitanjem Brailleova pisma, osobito kod kasnije oslijepljelih osoba.
Rad pomno istražuje proces oblikovanja identiteta u likovima romana Gut Symmetries spisateljice Jeanette Winterson sljedećim pojmovima Catherine Malabou: plastičnost, destruktivna plastičnost ili ...trauma te transsubjektivacija. Identitet kao nedosljedan proces postajanja u romanu se analizira kroz perspektivu likova, posebice Alice. Identitet kao puki prostor ili pukotinu, koji subjektu pruža trajnu mogućnost da sam sebe promatra, moguće je predstaviti kao Malabouin pojam plastičnosti subjektivnosti ili transsubjektivacije. Pritom se u odnos dovode podatnost kvantne fizike te transsubjektivnosti s ciljem isticanja kako prisutnost, vrijeme, identitet, pa čak i biće, nisu ništa drugo doli plastičnosti ili neprestano fluktuirajuće (ne)materije. Plastičnost kao apsolutna srž postojanja, identiteta i ljubavi očituje se kroz transsubjektivnost. Sadizam kao oblik destruktivne plastičnosti ističe se u romanu kao smrtonosni nagon i potvrđuje plastičnost ljubavi, otvorene za pretvorbu u mržnju. Ističući ženstvenost kao odsutnost suštine, Alice i Stella donose se kao primjeri promjenjive i nestalne ženstvenosti.
Cadmium is one of the most potent pollutants which enters the environment through natural and/or anthropological sources and into the living organisms though the food chain thus realizing its toxic ...effect in all levels of biological organization. This work examines cadmium effects at 10 (C1), 30 (C2) and 50 μg Cd/g (C3) concentrations of dry food on the fitness-related traits, broad-sense heritability, genetic and phenotypic correlations, phenotypic plasticity, cost of plasticity and on direction of selection force. Also, this work examines the effects of 50 μg Cd/g of dry food on antioxidative defense system in gypsy moth during larval development, pupal development and the adult period. Lymantria dispar L. gypsy moth is a polyphagous, invasive species which, due to its detrimental influence on forest ecosystems, is considered an organism of particular interest for researches of physiological and evolutionary-genetic responses which can influence population dynamics of this species. Cadmium prolongs the development duration in early larval instars, it also reduces larval mass in both genders and larval development and life expectancy in adult females. Duration of certain larval instars is significantly different between genders, especially in C3 group. Most of the examined traits showed a significant level of broad-sense heritability. Thus, the presence of cadmium in C3 group significantly increases the heritability of the fourth instar duration and the heritability of development duration of male larvae from hutching until the 5th instar in comparison with control and female larvae, respectively. Significant variability of phenotypic plasticity is present in all of the early instars regardless of the group, as well as in both genders for certain traits depending on different environments which points to the potential of the evolution of adaptive plastic response in stressful environments. An index of phenotypic plasticity according to Cheplik and Li’s method shows significant values for most of the traits pointing to to the possible direction of the families’ response for certain traits in the presence of cadmium. Significantly higher values of heritability for plasticity compared to heritability of the traits indicate that in heterogeneous environment, which is common for polyphagous insects, evolution of generalist strategy is expected. Selection analysis has proved that population has significant potential for plastic response to stressful environment. When it comes to C3 group, the selection favours male individuals characterized by shorter larval development, while the female individuals which have longer larval and pupal development are favoured in control group, C1 and C2 group. Larger females have selective advantage in stressful environments, while large male individuals have the advantage in optimal conditions. Most of the phenotypic and genetic correlations among the analyzed traits were positive ones, whereas the number of correlated traits tends to decrease along with the increase of Cadmium in diets. Most of the genetic correlations between traits within different environments were also significant and positive, which is characteristic of generalists. The ativities of superoxide dismutase, catalase, ascorbat peroxidase, glutathione-S-transferase, glutathione reductase, total glutathione amount and the amount of free SH groups during gypsy moth development showed variability in the activity and the amount depending on the instar pointing to the existence of the oxidative stress incurred by the presence of cadmium.
Kadmijum je jedan od najpotentnijih polutanata koji dospeva u životnu sredinu, iz prirodnih i/ili antropogenih izvora, i ulazi u žive sisteme preko lanaca ishrane, ostvarujući svoj toksični efekat na svim nivoima biološke organizacije. U ovom radu ispitivan je uticaj kadmijuma u koncentracijama od 10 (C1), 30 (C2) i 50 μg Cd/g (C3) suve hrane na komponente adaptivne vrednosti, heritabilnost u širem smislu, genetičke i fenotipske korelacije, fenotipsku plastičnost, cenu plastičnosti, i na obim i pravce delovanja selekcije, kao i uticaj 50 μg Cd/g suve hrane na sistem antioksidativne zaštite kod gubara tokom larvenog razvića, razvića lutke i adultnog perioda. Gubar, Lymantria dispar L., je polifagna, invazivna vrsta koja zbog svog štetnog delovanja na šumske ekosisteme spada u grupu organizama od posebnog interesa za istraživanja fizioloških i evolucionogenetičkih odgovora koji utiču na promenu brojnosti populacije ove vrste. Kadmijum dovodi do produžetka razvića kod mlađih larvenih stupnjeva, do smanjenja mase lutke kod oba pola i skraćivanja razvića lutke i života adultnih ženki. Polovi se značajno razlikuju u trajanju pojedinih faza larvenog razvića, naročito u C3 grupi. Za većinu ispitivanih osobina postoji značajan nivo heritabilnosti u širem smislu. Pri tome, prisustvo kadmijuma u C3 grupi dovodi do značajnog povećanja heritabilnosti trajanja razvića larvi četvrtog stupnja i kod mužjaka za trajanje larvenog razvića do 5. stupnja u odnosu na kontrolu i u odnosu na ženke. Značajna varijabilnost fenotipske plastičnosti postoji kod svih mlađih larvenih stupnjeva u svim grupama, i kod oba pola za pojedine osobine u okviru različitih sredina ukazujući na potencijal evolucije adaptivnog plastičnog odgovora u stresnim uslovima sredine. Indeksi fenotipske plastičnosti po Čeplikovoj i Lijovoj metodi pokazuju značajne vrednosti kod većine osobina, što upućuje na moguć pravac odgovora familija za određene osobine na prisustvo kadmijuma. Tokom razvića uočene su i značajno veće vrednosti heritabilnosti plastičnosti u odnosu na heritabilnost svojstva za pojedine osobine što ukazuje da je u heterogenoj sredini, koja je karakteristična za polifagne insekte, verovatnija evolucija generalista. Selekciona analiza je pokazala da postoji značajan potencijal populacija da odgovore plastično na stresne uslove životne sredine. Selekcija favorizuje u C3 grupi mužjake koji imaju kraće larveno razviće, a u kontrolnoj, C1 i C2 grupi ženke koje imaju duže razviće larve i lutke. Krupnije ženke su u selektivnoj prednosti u stresnoj sredini, a mužjaci u optimalnim uslovima. Većina fenotipskih i genetičkih korelacija između ispitivanih osobina je bila pozitivna, pri čemu se broj korelisanih osobina smanjivao sa povećanjem koncentracije kadmijuma u ishrani. Većina genetičkih korelacija za određene osobine u okviru različitih sredina je bila takođe značajna i pozitivna, što je karakteristično za generaliste. Aktivnost superoksid dismutaze, katalaze, askorbat peroksidaze, glutation S transferaze, glutation reduktaze i količina ukupnog glutationa i slobodnih SH grupa tokom razvića gubara su pokazale varijabilnost u aktivnosti i količini zavisno od stupnja razvića, ukazujući na postojanje oksidativnog stresa nastalog prisustvom kadmijuma.
The neurotrophins are a family of secreted proteins that mediate numerous
functions in both the developing and mature nervous system, including growth,
survival, differentiation and synaptic ...plasticity of postmitotic neurons. The
binding of neurotrophins (BDNF, NGF) to Trk receptors induces their
dimerization which is followed by autophosphorylation of tyrosine residues
within the intracellular kinase domain, that leads to the activation of
signaling pathways such as the PI3K/Akt and MAPK/ERK pathways. Akt and ERK
kinases play a crucial role in regulating various processes in the brain,
including neuronal proliferation, differentiation, development, migration,
survival and long-term synaptic plasticity. Phosphorylated Akt can protect
cells from apoptosis via stimulation of the expression of proteins that favor
cell survival and by inhibiting executor caspases. Activation of ERK1/2
generally promotes cell survival, although under certain conditions, ERK1/2
can possess proapoptotic properties. Since several studies have revealed a
role for neurotrophins in anesthesia-induced neurotoxicity in the developing
brain, the goal of this study was to explore the potential of anesthetic dose
of propofol to influence neurotrophic signaling pathway in the cortex and
thalamus of 14-day-old (PND14) rats, and also to investigate whether same
treatment is able to induce neurodegeneration and/or changes in synaptic
plasticity. In this study we monitored the spatial and temporal expression of
neurotrophic signaling molecules (BDNF, NGF, TrkA, TrkB, p75, Akt and ERK) in
the brain of PND14 Wistar rats after the application of a single propofol
dose (25 mg/kg i.p). The potential of propofol treatment to induce cell death
was also examined, following the expression of TNF-α, TNFR1, cleaved
caspase-3 fragment, XIAP and NFκB. Finally, we investigated the changes in
the markers of synaptic plasticity (MAP-2, drebrin, GAP-43, synaptophysin,
synuclein-1 and N-cadherin) after the propofol treatment. The structures of
interest were the cortex and thalamus as the primary areas of anesthetic
actions. Changes of the levels of mRNA and proteins of interest were assessed
by RT- or Real Time PCR and Western immunoblot analysis at different time
points during the first 24 h after the treatment. Fluoro-Jade B staining was
used to follow the appearance of degenerating neurons. The obtained results
show that the treatment caused marked alterations in levels of the examined
neurotrophins, their receptors and downstream effector kinases. These changes
were not associated with increased neurodegeneration in either the cortex or
the thalamus, however significant changes in the expression of synaptic
plasticity markers was observed. Our results show that the expression of BDNF
and NGF is differentially regulated after propofol treatment. We consider
that BDNF overexpression in our experimental model is not strictly limited on
neuronal survival, but also on some specific aspects of synaptic plasticity.
Propofol treatment induced region-specific changes in the expression of Akt
and ERK kinases. These results indicate that in the brain of PND14 rats, the
interaction between Akt/ERK signaling might be one of important part of
endogenous defense mechanisms which the developing brain utilizes to protect
itself from potential anesthesia-induced damage. Even though the expression
of cleaved caspase-3 fragment was detected in both examined structures,
Fluoro-Jade B staining did not reveal neurodegeneration. Nevertheless,
significant region-specific changes in the expression of synaptic plasticity
markers was observed. We can conclude that general anesthetic propofol exerts
complex effects on neurotrophic signaling pathways in the postnatal rat
brain. Together, our results contribute towards an improved understanding of
the age-dependent component of anesthesia-induced neurotoxicity and
neuroplasticity; they also bare potential clinical implications.
Neurotrofini čine familiju signalnih molekula sa brojnim uticajima na rast,
preživljavanje, diferencijaciju i sinaptičku plastičnost postmitotskih
neurona, kako u adultnom mozgu, tako i u mozgu tokom razvića. Neurotrofini
(BDNF, NGF) se sa određenim afinitetom vezuju za Trk receptore, iniciraju
njihovu dimerizaciju i autofosforilaciju i na taj način se pokreće aktivacija
signalnih puteva kao što su PI3K/Akt i MAPK/ERK. Akt i ERK kinaze imaju
ključne regulatorne uloge u mozgu u procesima kao što su neuronalna
proliferacija, diferencijacija, razviće, migracija, preživljavanje i
dugotrajna sinaptička plastičnost. Aktivan (fosforilisan) Akt štiti ćeliju od
apoptoze tako što stimuliše ekspresiju proteina koji favorizuju
preživljavanje ćelija i sa druge strane inhibira egzekutorske kaspaze.
Aktivacija ERK1/2 kinaze pomoviše preživljavanje, međutim u određenim
uslovima ERK1/2 može imati i pro-apoptotske odlike. S obzirom da je uloga
neurotrofina u neurotoksičnosti koja je indukovana anestezijom tokom ranog
postnatalnog razvića pokazana u nekoliko studija, cilj ove doktorske
disertacije je bio da se na molekulskom nivou ispitaju promene u signalnom
putu neurotrofina koje nastaju u kori i talamusu postnatalnih pacova nakon
primene anestetske doze propofola, kao i da se utvrdi potencijal tretmana da
indukuje ćelijsku smrt i/ili promene u sinaptičkoj plastičnosti. Nakon
jednokratne primene propofola (25 mg/kg i.p.) ispitana je vremenska i
prostorna ekspresija neurotrofina BDNF i NGF, njihovih aktiviranih receptora
TrkB, TrkA i p75 receptora, kao i nishodnih kinaza Akt i ERK kod 14 dana
starih (PND14) pacova. Ispitan je i potencijal propofolskog tretman da
indukuje ćelijsku smrt, praćenjem ekspresije TNF-α, TNFR1, aktivnog fragmenta
kaspaze-3, njegovog inhibitora XIAP proteina, kao i transkripcionog faktora
NFκB. Finalno je ispitivan potencijal propofolskog tretmana da indukuje
promene u ekspresiji markera sinaptičke plastičnosti (MAP-2, drebrina,
GAP-43, sinaptofizina, sinukleina-1 i N-kadherina). Promene su praćene u kori
i talamusu kao primarnim ciljevima dejstva anestetskog delovanja. Primenom
sledećih metoda Western blot analize, RT- i PCR-a u realnom vremenu
ispitivane su promene u ekspresiji ciljnih proteina i iRNK, a primenom
Fluoro-žad B histološkog bojenja analizirana je pojava neurona u
degeneraciji. Dobijeni rezultati su pokazali da je propofolski tretman doveo
do značajnih promena u nivoima ispitivanih neurotrofina, njihovih receptora i
nishodnih efektorskih kinaza. Ove promene nisu povezane sa povećanom
neurodegeneracijom ni u kori, ni u talamusu, ali su detektovane značajne
promene u zastupljenosti ispitivanih markera sinaptičke plastičnosti. Naši
podaci pokazuju da je ekspresija neurotrofina BDNF i NGF različito regulisana
u odgovoru na propofolski tretman i da se najznačajnije promene u PND14 mozgu
odigravaju preko BDNF signalnog puta i u znatno manjoj meri preko NGF
signalnog puta. Smatramo da prekomerna ekspresjia BDNF-a u našem
eksperimentalnom modelu nije isključivo ograničena na neuronalno
preživljavanje, već i na određene aspekte sinaptičke plastičnosti. Pored
promene u ekspresiji neurotrofina, propofolski tretman je indukovao promene u
ekspresiji Akt i ERK kinaza na regionalno-specifičan način. Fluoro-žad B
histohemijsko bojenje nije pokazalo neuronalnu degeneraciju, uprkos prolaznom
povećanju u ekspresiji aktivnog fragmenta kaspaze-3. Detektovane su značajne
regionalno-specifične promene u ekspresiji markera sinaptičke plastičnosti
nakon propofolskog tretmana. Možemo zaključiti da opšti anestetik propofol
ispoljava kompleksne efekte na neurotrofine i njihove nishodne signalne
puteve u mozgu pacova tokom ranog postnatalnog razvića. Dobijeni rezultati
ukazuju da u mozgu PND14 životinja aktivacija Akt i ERK signalnih puteva
predstavlja važan aspekt endogenih odbrambenih mehanizama kojim se mladi
mozak štiti od potencijalnih neželjenih efekata izazvanih jednokratnom
primenom propofola. Balansirana ekspresija ove dve kinaze u istom regionu
mozga je važna za odgovarajući izlazni signal i povoljan fiziološki ishod.
Preciznije razjašnjenje molekulskih mehanizama koji se pokreću nakon
izlaganja mladih eksperimentalnih životinja opštoj anesteziji može pomoći u
boljem razumevanju starosno-zavisne komponente neurotoksičnosti i
neuroplastičnosti koje izaziva primena opštih anestetika u kliničkoj
pedijatriji.
U radu se prikazuje numerički postupak za razvoj i primjenu novog elastoplastičnog konstitutivnog modela za nekoherentne zrnate materijale. Prikazani model temelji se na hiperboličnoj anvelopi sloma ...koja je razvijena primjenom teorije inkrementalne plastičnosti. Metoda vodećeg parametra (eng. governing parameter method - GPM) koristi se za implicitno integriranje konstitutivnih odnosa. Razvijeni algoritam unesen je u računalni program konačnih elemenata PAK koji se koristi za statičke, dinamičke, linearne i nelinearne analize. Model je verificiran i provjeren kroz numeričke simulacije troosnog pokusa i pokusa izravnog smicanja.
Pokus je postavljen u ljeto 2014. s ciljem boljeg razumijevanja strategije zimovanja smrekovog pisara, ali djelomično i zbog dopune zaključaka nedavno provedenih istraživanja (Hrašovec i dr., 2011). ...U kulturi smreke na nadmorskoj visini od 550 m. u mjesecu srpnju oboreno je 5 potpuno zdravih smrekovih stabala koja su okresana i ostavljena u sjeni okolnih stabala. Prva ubušivanja smrekovog pisara primijećena su već nakon tjedan dana. Početkom mjeseca siječnja 2015. godine stabla su izrezana u trupce dužine 4 m radi lakšeg prijevoza do skladišta gdje su u potpunosti analizirana. Svaki trupac podijeljen je u 4 sekcije dužine jedan metar, a na sredini sekcije izmjeren je srednji promjer zbog izračuna površine kore pojedine sekcije i samog trupca, odnosno stabla. Prije otkoravanja obilježeni su i prebrojani izletni otvori gdje je svaki izletni otvor predstavljao jednog odraslog potkornjaka koji je prezimio u tlu. Osim broja potkornjaka utvrđen je i broj prirodnih neprijatelja (Thanasimus (Coleoptera: Cleridae), Medetera (Diptera: Dolichopodidae), predatory gall midges (Diptera: Cecidomyiidae) koji prezimljavaju pod korom napadnutih stabla. Gledajući na razini same vrste kao mjesta prezimljavanja prisutne su dvije ekološke niše – tlo i kora. U smrekovoj kulturi na najnižoj nadmorskoj visini na kojoj smreka raste 85 % potkornjaka prezimljuje pod korom napadnutih stabala, dok na višim nadmorskim visinama postotak značajno opada. Rezultati ukazuju na vjerovatnost prilagodbe prezimljavanja promjenjivim stanišnim uvjetima i temperaturnim prilikama, što ponajprije proizlazi iz plastičnosti same vrste. Visoko u planinama sanitarna sječa treba se provesti krajem ljeta ili rano u jesen kada je većina potkornjaka još uvijek pod korom, dok se na nižim nadmorskim visinama dobri rezultati mogu se postići i sječom u rano proljeće prije leta potkornjaka. Ova mogućnost uvelike pomaže operativi na terenu, budući da često žarišta napada nije moguće sanirati u jesen, dijelom zbog nepristupačnog terena, a dijelom zbog nedostatka ljudi i mehanizacije. Kod primjene ovih rezultata operativa mora biti oprezna jer kora s napadnutih dubećih stabala tijekom zime otpada i mijenja odnos potkornjaka između niša zimovanja što izravno može utjecati na uspjeh planiranih sanacija u proljeće.
Temperature and food quality affect the performance of gypsy moth larvae
Lymantria dispar L. independently or in an interaction with each other.
Survival strategies of gypsy moth larvae in ...temperature and nutritionally
heterogeneous environments include various types of reversible and
irreversible phenotypic plasticity, which due to the effect of uptake and
distribution of resources affect the life-history traits and resistance to
extreme environmental conditions. In order to investigate the direct and
interactive effects of temperature and food quality on fitness components, as
well as the expression of genetic variation, gypsy moth larvae were exposed
to three different temperatures (suboptimal, optimal and supraoptimal) and 4
sets of nutrient composition of the diet, which differed in protein and
carbohydrate content. Under the same experimental conditions, the role of
digestion and digestive enzyme activity in adjusting nutrient quantity and
ratio with organism needs at different temperatures was investigated. Also,
it was investigated the effect of nutritional value of the food on
sensitivity of gypsy moth larvae to stressful temperatures. An adverse
temperature and low protein content in food, as well as an imbalance of
protein compared to carbohydrates, reduced performance of gypsy moth larvae.
Effects of temperature and food quality on fitness components - survival,
developmental time, larval weight and relative growth rate were mainly
independent. It has been shown that elevated temperature reduces survival and
duration of development, but leads to an increase of the relative growth
rate. Nutritional composition of food had no effect on survival, but the low
protein content led to prolonged developmental time, reduced larval weight
and relative growth rate of gypsy moth larvae. The relative growth rate of
larvae was lower if carbohydrate content in food was high, while larval
weight reduction was greater if protein content was low and the carbohydrate
content was high. Diet with high protein content led to the decrease in
specific activities of total protease and trypsin, while low protein and high
carbohydrate diet decreased specific activities of carbohydrases, α-amylase
and α-glucosidase of larvae. Temperature and food independently influenced
activity of elastase and trypsin, α- glucosidase and acid phosphatase, while
total protease, leucine aminopeptidase, lipase and alkaline phosphatase
activities were significantly affected by interaction of food and
temperature. Change of total protease activity with increasing temperature
consisted in its increased activity on nutritionally poorest and reduced
activity in the richest food, whereas the changes of α-amylase activity in
response to increasing temperatures consisted in increased activities in low
carbohydrates food conditions. Responses of lipase and acid phosphatase to
low protein and high carbohydrate content in food, i.e. nutritionally poor
food, were an increase in their activities, while alkaline phosphatase
activity increased with increasing temperature on food that are low in both
protein and carbohydrate content. In response to temperature, “reverse
pattern" of activity was demonstrated between the endo and exopeptidase
(elastase and leucine aminopeptidase), endo and exocarbohydrase (α-amylase
and α-glucosidase) and among alkaline and acid phosphatases, as well as
changes in phenotypic correlations between certain classes of digestive
enzymes to adverse temperatures and suboptimal nutritional content of food.
The effects of temperature and food quality were also noticeable at the level
of expression of the genetic variability of developmental time, as well as by
significant variability of phenotypic plasticity in response to temperature.
At the optimal temperature there was an increase of heritability of larval
weight on nutritionally poorest food, while rise in temperature decreased
heritability of larval weight if the food was low in one or both nutrients.
Within environments genetic correlations for developmental time and larval
weight in adverse environmental conditions are negative, i.e. larvae, which
were characterized by longer larval development had lower larval weight but,
in optimal conditions did not reveal any significant correlation between
these traits. Majority of the across environment genetic correlations both for
developmental time and larval weight were positive, which was an expected
result for generalist species. Across environments genetic correlations for
developmental time were positive and not significantly different from “one”,
which represented a constraint for the evolution of optimal phenotypic
plasticity. Across-environments genetic correlations for larval weight were
positive and significantly different from “1” and although, for larval weight
was not found variability of phenotypic plasticity, evolution of plasticity
was possible due to the significant difference in heritability between
environments. The larvae of gypsy moth ”can benefit” from adverse conditions
of nutritionally poor food, because the gypsy moth resistance to temperature
stress, which was estimated based on survival time, showed the highest value
particularly in such conditions. In contrast, the limiting factor for
survival was the previous acclimation to (constant) elevated temperature
during early larval stages and high content of protein and carbohydrates in
food. Suboptimal temperature and food with the lowest ratio of proteins
compared to carbohydrates, as well as an increase in temperature on
nutrient-poorest food, significantly reduced the ability of gypsy moth larvae
to molt in stressful temperatures.
Temperatura i kvalitet hrane utiču na performansu larvi gubara, Lymantria
dispar L. nezavisno ili u međusobnoj interakciji. Strategije preživljavanja
larvi gubara u temperaturno kao i nutritivno heterogenoj sredini obuhvataju
različite tipove reverzibilne i ireverzibilne fenotipske plastičnosti, koje
preko uticaja na usvajanje i raspodelu resursa utiču na osobine životne
istorije i rezistentnost prema ekstremnim uslovima životne sredine. U cilju
ispitivanja efekata temperature i kvaliteta hrane, tj. sadržaja proteina i
ugljenih hidrata u hrani na komponente adaptivne vrednosti, kao i ekspresiju
genetičke varijabilnosti, larve gubara su izložene delovanju tri različite
temperature (suboptimalna, optimalna i supraoptimalna) i 4 kombinacije
hranljivog sastava dijete, koje su se međusobno razlikovale kako u ukupnom
sadržaju proteina i ugljenih hidrata, tako i u njihovom međusobnom odnosu. U
istim eksperimentalnim uslovima ispitivana je uloga procesa varenja, odnosno
aktivnosti digestivnih enzima u usklađivanju odnosa i količine unetih
nutienata sa potrebama organizma na različitim temperaturama. Takođe, ispitan
je uticaj nutritivne vrednosti i balansiranosti hrane na senzitivnost gubara
prema stresnim temperaturama. Nepovoljne temperature i nizak sadržaj proteina
u hrani, kao i disbalans proteina u odnosu na ugljene hidrate, smanjuju
performansu larvi gubara. Uticaji temperature i kvaliteta hrane na komponente
adaptivne vrednosti: preživljavanje, trajanje razvića, masu i relativnu
brzinu rasta, uglavnom su međusobno nezavisni. Pokazano je da povišena
temperatura smanjuje preživljavanje i trajanje razvića larvi ali dovodi do
povećanja relativne brzine rasta. Nutritivni sastav hrane nije uticao na
preživljavanje, ali je nizak sadržaj proteina u hrani dovodio do produžavanja
razvića, smanjenja mase i relativne brzine rasta larvi. Relativna brzina
rasta larvi je bila manja i pri visokom sadržaju ugljenih hidrata u hrani,
dok je smanjenje mase larvi na hrani sa niskim sadržajem proteina bilo veće
ako je i sadržaj ugljenih hidrata bio nizak. Ako se larve hrane dijetom sa
visokim sadržajem proteina dolazi do smanjenja aktivnosti proteolitičkih
enzima, ukupnih proteaza i tripsina, dok se u uslovima niskog sadžaja
proteina i visokog sadržaja ugljenih hidrata smanjuje aktivnost karbohidraza,
α-amilaze i α-glikozidaze. Temperatura i hrana deluju nezavisno na aktivnost
elastaze i tripsina, α-glikozidaze i kiselih fosfataza, dok je za aktivnost
ukupnih proteaza, leucin aminopeptidaze, α-amilaze, lipaze i alkalne
fosfataze pokazana značajna interakcija temperature i nutritivnog sastava
dijete. Promena aktivnosti ukupnih proteaza sa porastom temperature sastoji
se u povećanju aktivnosti na nutritivno najsiromašnijoj i smanjivanju
aktivnosti na nutritivno najbogatijoj hrani, dok se promena aktivnosti
α-amilaze u odgovoru na povećanje temperature sastoji u povećanju aktivnosti
na hrani sa niskim sadržajem ugljenih hidrata. Odgovor lipaze i kiselih
fosfataza na nizak sadržaj proteina i visok sadržaj ugljenih hidrata u hrani,
kao i nutritivno siromašnu hranu sastoji se u povećanju njihove aktivnosti,
dok se aktivnost alkalne fosfataze sa porastom temperature povećava i na
hrani sa niskim sadržajem proteina i na hrani sa niskim sadržajem ugljenih
hidrata. U odgovoru na delovanje temperature, pokazan je „obrnut obrazac“
promene aktivnosti između endo i egzopeptidaze (elastaze i leucin
aminopeptidaze), između endo i egzokarbohidraze (-amilaze i -glikozidaze) i
između alkalne i kiselih fosfataza, kao i promena fenotipskih korelacija
između pojedinih klasa enzima na nepovoljnim temperaturama i suboptimalnom
nutritivnom sadržaju hrane. Uticaj temperature i kvaliteta hrane uočava se i
na nivou promene ekspresije genetičke varijabilnosti trajanja razvića, kao i
preko značajne varijabilnosti fenotipske plastičnosti u odgovoru na delovanje
temperature. Na optimalnoj temperaturi dolazi do porasta heritabilnosti mase
larvi na nutritivno najsiromašnijoj hrani, dok porast temperature smanjuje
heritabilnost mase ako je u hrani nizak sadržaj jednog ili oba nutrijenta.
Genetičke korelacije između trajanja razvića i mase larvi u nepovoljnim
uslovima životne sredine su negativne, tj. larve koje karakteriše duže
larveno razviće istovremeno imaju i manju masu, dok u optimalni
PDF
