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Holographic imaging techniques, which exploit the coherence properties of light, enable the reconstruction of the 3D scenery being viewed. While the standard approaches for the recording of holographic images require the superposition of scattered light with a reference field, heterodyne detection techniques enable direct measurement of the amplitude and relative phase of the electric light field. Here, we explore heterodyne Fourier imaging and its capabilities using active illumination with continuous-wave radiation at 300 GHz and a raster-scanned antenna-coupled field-effect transistor (TeraFET) for phase-sensitive detection. We demonstrate that the numerical reconstruction of the scenery provides access to depth resolution together with the capability to numerically refocus the image and the capability to detect an object obscured by another object in the beam path. In addition, the digital refocusing capability allows us to employ Fourier imaging also in the case of small lens-object distances (virtual imaging regime), thus allowing high spatial frequencies to pass through the lens, which results in enhanced lateral resolution.
L’arrêt Lüth – 50 ans après
(2019)
Même 50 ans plus tard, l’arrêt Lüth, rendu par la Cour constitutionnelle fédérale le 15 janvier 1958, n’a rien perdu de son actualité. Il confère durablement à la liberté d’expression un rang primordial pour le débat public démocratique et marque le point de départ du développement d’une dogmatique des droits fondamentaux spécifiquement allemande, à l’origine d’un renforcement des compétences et de la puissance particulières de la Cour constitutionnelle fédérale. Les raisons qui expliquent l’approche particulière de résolution de conflits entre droits suivie dans l’arrêt Lüth ne laissent pas présager un abandon de cette jurisprudence, abandon qui ne serait d’ailleurs ni souhaitable ni réaliste.
Le constitutionnalisme est un phénomène relativement récent dans l’histoire des institutions politiques. Il a émergé au cours des vingt-cinq dernières années du XVIIIe siècle, à la suite de deux révolutions menées avec succès contre le pouvoir en place, la première dans les colonies anglaises d’Amérique du Nord, la seconde en France. Immédiatement perçu comme une avancée majeure, le constitutionnalisme n’a pas tardé à exercer également son pouvoir d’attraction en dehors des pays où il est apparu. Partout en Europe, et ensuite dans d’autres parties du monde, des tentatives pour mettre en place des constitutions modernes virent le jour. Tout le XIXe siècle fut traversé par les luttes pour une constitution, et le XXe siècle fut une période de sérieux revers, avant qu’au tournant du XXIe siècle, le constitutionnalisme ne finisse par accéder à une reconnaissance mondiale. De nos jours, seule une poignée d’États, parmi les quelque deux cents que compte le monde, ne possède pas de constitution. ...
Here we present a comprehensive attempt to correlate aragonitic Na∕Ca ratios from Desmophyllum pertusum (formerly known as Lophelia pertusa), Madrepora oculata and a caryophylliid cold-water coral (CWC) species with different seawater parameters such as temperature, salinity and pH. Living CWC specimens were collected from 16 different locations and analyzed for their Na∕Ca ratios using solution-based inductively coupled plasma-optical emission spectrometry (ICP-OES) measurements.
The results reveal no apparent correlation with salinity (30.1–40.57 g kg−1) but a significant inverse correlation with temperature (−0.31±0.04 mmolmol−1∘C−1). Other marine aragonitic organisms such as Mytilus edulis (inner aragonitic shell portion) and Porites sp. exhibit similar results highlighting the consistency of the calculated CWC regressions. Corresponding Na∕Mg ratios show a similar temperature sensitivity to Na∕Ca ratios, but the combination of two ratios appears to reduce the impact of vital effects and domain-dependent geochemical variation. The high degree of scatter and elemental heterogeneities between the different skeletal features in both Na∕Ca and Na∕Mg, however, limit the use of these ratios as a proxy and/or make a high number of samples necessary. Additionally, we explore two models to explain the observed temperature sensitivity of Na∕Ca ratios for an open and semi-enclosed calcifying space based on temperature-sensitive Na- and Ca-pumping enzymes and transport proteins that change the composition of the calcifying fluid and consequently the skeletal Na∕Ca ratio.
Juvenile myoclonic epilepsy (JME) is a common epilepsy syndrome characterized by bilateral myoclonic and tonic-clonic seizures typically starting in adolescence and responding well to medication. Misdiagnosis of a more severe progressive myoclonus epilepsy (PME) as JME has been suggested as a cause of drug-resistance. Medical records of the Epilepsy Center Hessen-Marburg between 2005 and 2014 were automatically selected using keywords and manually reviewed regarding the presence of a JME diagnosis at any timepoint. The identified patients were evaluated regarding seizure outcome and drug resistance according to ILAE criteria. 87/168 identified JME patients were seizure-free at last follow-up including 61 drug-responsive patients (group NDR). Seventy-eight patients were not seizure-free including 26 drug-resistant patients (group DR). Valproate was the most efficacious AED. The JME diagnosis was revised in 7 patients of group DR including 6 in whom the diagnosis had already been questioned or revised during clinical follow-up. One of these was finally diagnosed with PME (genetically confirmed Lafora disease) based on genetic testing. She was initially reviewed at age 29 yrs and considered to be inconsistent with PME. Intellectual disability (p = 0.025), cognitive impairment (p < 0.001), febrile seizures in first-degree relatives (p = 0.023) and prominent dialeptic seizures (p = 0.009) where significantly more frequent in group DR. Individuals with PME are rarely found among drug-resistant alleged JME patients in a tertiary epilepsy center. Even a very detailed review by experienced epileptologists may not identify the presence of PME before the typical features evolve underpinning the need for early genetic testing in drug-resistant JME patients.
Physiologie des Menschen
(2019)
Wir haben mit diesem Lehrbuch eine Brücke zwischen den "dicken Wälzern", die viele Dozenten empfehlen, und den Kurzlehrbüchern, die bei Studenten so beliebt sind, geschlagen. Physiologie ist ein Fach, das man verstehen muss. Denn gerade in mündlichen Prüfungen und im Physikum werden Transferleistungen eingefordert, die sich durch reines Auswendiglernen nicht ohne Weiteres lösen lassen. Im Gegensatz zu Kurzlehrbüchern findest du bei uns mehr Erklärungen, die dir beim Verständnis der Zusammenhänge helfen. Damit unser Buch nicht zu dick und unübersichtlich wird, haben wir all den Ballast, den du in den "dicken Wälzern" findest, weggelassen. Das hilft dir, dich auf die wichtigen Dinge zu konzentrieren. Diese wichtigen Dinge erklären wir dafür ausführlicher. Unser Buch ist daher der ideale Begleiter für die vorklinischen Semester, weil alle relevanten Themenkomplexe einfach und verständlich erklärt werden. Je nach Universität kann es natürlich vorkommen, dass speziellere Themen gelehrt werden, die nicht unbedingt dem Lernzielkatalog entsprechen. Diese Themen sind in unserem Buch unter Umständen nicht oder nur knapp erwähnt. Wir empfehlen dir deshalb, die Vorlesungen deiner Universität zu besuchen, damit du genau weißt, worauf deine Dozenten wert legen. ...
In this review a summary is given on recent theoretical work, on understanding accreting supermassive black hole binaries in the gravitational wave (GW)-driven regime. A particular focus is given to theoretical predictions of properties of disks and jets in these systems during the gravitational wave driven phase. Since a previous review by Schnittman 2013, which focussed on Newtonian aspects of the problem, various relativistic aspects have been studied. In this review we provide an update on these relativistic aspects. Further, a perspective is given on recent observational developments that have seen a surge in the number of proposed supermassive black hole binary candidates. The prospect of bringing theoretical and observational efforts closer together makes this an exciting field of research for years to come.
Uni-Highlights Januar 2020 : Einladungen zu ausgewählten Veranstaltungen der Goethe-Universität
(2019)
Infrastrukturen sind die Basis jeder Form wissenschaftlicher Forschung. Was aber bedeutet der Einsatz von digitalen Infrastrukturen für die Ermöglichung und Fortentwicklung der digitalen Geisteswissenschaften konkret? Die Beiträge des Bandes sind anlässlich des Symposium "Forschungsinfrastrukturen in den digitalen Geisteswissenschaften. Wie verändern digitale Infrastrukturen die Praxis der Geisteswissenschaften?" im Jahr 2018 entstanden und nehmen sowohl digitale Infrastrukturen in den Geisteswissenschaften wie auch Infrastrukturen für die digitalen Geisteswissenschaften in den Blick.
This doctoral thesis deals with the structural and dynamical NMR characterization of biomolecules, covering a broad range of proteins, from small peptides to large GPCRs proteins. This work consists of two projects, which are presented in chapter II and III. Chapter II is focused on the structural screening of peptides and small proteins ranging from 14 to 71 amino acids, while chapter III describes the structure and light dynamics of the disease relevant rhodopsin G90D mutant. The main method used to investigate both types of proteins is NMR spectroscopy. Both chapters comprise individual general introduction, materials and methods, results and discussion sections, and a final conclusion paragraph.
‘Chapter I: Methodological aspects of protein NMR spectroscopy’ presents an overview of different NMR methods developed for the rapid characterization of protein structure and dynamics. Multidimensional NMR, which is routinely used in structural biology, is indispensable for protein structure determination in solution. However, detailed information with resolution at the atomic level is time consuming and requires weeks of expensive measurement time, followed by the manual data analysis. Therefore, the development of time-saving NMR techniques is highly required for screening studies of a large amount of proteins, and can be also helpful for studying unstable biomolecules, as their short lifetime often restricts the experimental procedure.
This chapter covers the two main approaches to accelerate a multidimensional NMR experiment: fast-pulsing techniques that aim to reduce the duration of an individual measurement, and non-uniform sampling technique (NUS), which was developed to reduce the overall number of increments in virtual time domains. A combination of both approaches, fast-pulsing and non-uniform sampling, allows speeding up the measurement time by 2-3 orders of magnitude. Furthermore, recently developed software called TA (targeted acquisition) combines various time-saving approaches, including fast-pulsing, non-uniform sampling and targeted acquisition. Targeted acquisition algorithm records a set of multidimensional NMR spectra in semi-interleaved incremental mode. This provides the ability to monitor the quality of the recorded spectra in real-time and therefore enables the completion of the experiments after the desired quality is achieved. Using this approach will greatly reduce the measurement time without losing important structural information. The implemented automated FLYA assignment further contributes to the rapid and simplified readout of the chemical shift assignment progress of the TA program. During this doctoral dissertation, the scientific collaboration with the TA software developer Prof. Vladislav Orekhov (Sweden) took place, and resulted in the successful establishing of this new NMR technology in the Schwalbe laboratory. TA is now routinely applied in Prof. Schwalbe group for the structure elucidation of small proteins.
‘Chapter II: Rapid NMR and biophysical characterization of small proteins’ describes the structural analysis of peptides and small proteins, which were recently identified within the framework of the Priority Program (SPP 2002). Due to technical limitations in detections of small systems and strict assumptions concerning the smallest size of the gene that can be translated, small open reading frames (sORFs) were excluded from the automated gene annotation for a very long time. Thanks to the newly developed computational and experimental approaches, the ability to identify and detect the small proteins consisting of less than approximately 70 amino acids sparked a growing scientific interest by microbiologist. In the past years, hundreds of new short protein sequences were discovered. Although some peptides were found to be involved in diverse essential biological processes, the functional elucidation of a large number of recently discovered peptides and small proteins remains a challenging task. It is well established that the structure of proteins is often linked to their function. However, the size of small constructs often restricts the possible diversity of secondary structure elements that might be adopted by a protein. Furthermore, as was shown for intrinsic discorded proteins (IDPs), the absence of a well-defined three-dimensional structure does not necessarily mean lack of function. Moreover, peptides, which are initially unstructured in the isolated form can fold in a stable structured conformation upon interaction with their biological partners. Solution state NMR spectroscopy is perfectly amenable for the structural characterization of systems of this size. It provides a rapid readout about the conformational state of small peptides unambiguously, distinguishing between folded, molten globule and unstructured conformations.
During this doctoral thesis the workflow protocol for fast screening of peptides and small proteins was established and applied to 20 candidates ranging from 14 to 71 amino acids, which were identified and selected by six microbiological groups, all members of the Priority Program on small proteins (SPP2002) funded by the German research foundation (DFG). The screening protocol includes sample preparation and biochemical characterization. Peptides containing less than 30 amino acids were synthesized by solid phase synthesis (SPPS), while small proteins containing more than 30 amino acids were heterologously expressed in E. coli.
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Das kolorektale Karzinom ist eine der am häufigsten vorkommenden Tumorerkrankung weltweit. In den letzten Jahren wurden viele molekulare Zusammenhänge in der Entstehung des kolorektalen Karzinoms entdeckt. Aus diesen Erkenntnissen konnten neue Therapiemöglichkeiten entwickelt werden. Aktuell werden im europäischen Raum die UICC-Stadien zur Einschätzung der Tumoraggressivität angewandt um die bestmöglichen Therapieoptionen zu gewährleisten.
In der hier vorgestellten Arbeit konnte bei einem Kollektiv von 195 Patienten mit kolorektalen Karzinomen gezeigt werden, dass an H.E.-Schnitten morphologische Phänomene wie Tumor Budding und bestimmte morphologisch fassbare Veränderungen in der Tumorumgebung (Mikroenviroment, epithelialmesenchymale Transition) signifikant und zuverlässig diagnostiziert werden können und davon abgeleitet die Aggressivität eines kolorektalen Karzinoms eingeschätzt werden kann.
Hierbei wurden alle Fälle, bei denen eine Tumoreinzelzelle bzw. ein Zellcluster mit weniger als fünf Zellen mikroskopiert werden konnte, in die Gruppe der Tumorbudds aufgenommen. Der Nachweis von Tumorbudds war ein unabhängiger Marker auf eine systemische Tumorausbreitung.
Es fand sich überdurchschnittlich häufig ein Zusammenhang zwischen Tumor Budding und schlechteren Überlebensraten sowie einer fortgeschrittenen Tiefeninfiltration (höhere pT-Stadien), Lymphknoten- oder Fernmetastasen bzw. hohen UICC-Stadien III/IV.
Ein weiteres Hauptaugenmerk wurde auf morphologische Veränderungen des Mikroenviroments und hierbei insbesondere auf die Fibroblasten des den Tumor umgebenden Bindegewebes sowie Zellen des Immunsystems, u.a. Lymphozyten und Makrophagen gelegt. Es konnte ein signifikanter Zusammenhang einer fibroblastenreichen Umgebungsreaktion mit wenigen Makrophagen und Lymphozyten und einem positiven Lymphknotenstatus oder hohen UICC Stadien III/IV gezeigt werden.
Beim Vergleich der Umgebungsreaktion mit dem Tumor Budding wurden in Bezug auf den Lymphknotenstatus und dem UICC-Stadium signifikant häufiger eine fibroblastenreiche Reaktion in Kombination mit einem Tumor Budding als eine Gewebsreaktion in Kombination mit Tumor Budding bei Tumoren mit Lymphknotenmetastasen bzw. hohen UICC-Stadien III/IV nachgewiesen.
Vergleichende Untersuchungen zwischen den oben beschriebenen morphologischen Veränderungen und Mutationen des Exon 2 im KRAS-Gen blieben ohne eine statistische Signifikanz. Der Vergleich der Sequenziermethode nach Sanger mit der Pyrosequenzierung ergab eine geringfügig höhere Sensitivität für die Sangersequenzierung, wenngleich ohne statistische Signifikanz.
Die Ergebnisse der hier vorgelegten Arbeit bestätigen die hohe Wertigkeit des Tumor Buddings und der Umgebungsreaktion des Tumors für die Einschätzung der Tumoraggressivität. Die Veränderungen sind einfach an H.E.-Routineschnitten zu diagnostizieren. Diese morphologischen Veränderungen spiegeln wahrscheinlich den entscheidenden Übergang eines lokal aggressiv wachsenden Tumors in einen Tumor mit Lymphknoten- und Fernmetastasierung wieder. Möglicherweise spielt die Interaktion zwischen Fibrozyten/blasten und ortsständigen oder eingewanderten Makrophagen eine wichtigere Rolle in der körpereigenen Tumorabwehr als bisher angenommen.
Knowledge about the herbaceous layer in relation to environmental factors in West African savannas is still scarce. Early life-cycle events like germination of the herbaceous species are of special interest, as these stages can play critical roles in establishing of the plants and determine population and community dynamics. We aim to assess intraspecific differences in the germinability of herbaceous savanna species with respect to environmental conditions to reveal adaptations in this early life cycle stage. The study was conducted in the Sudanian savanna of Burkina Faso in West Africa. We collected seeds of two annual herbs (Chamaecrista mimosoides, Spermacoce stachydea) along a climatic gradient from different habitats and land use types and conducted germination experiments under equal conditions in climate chambers. For both species several environmental factors showed a significant impact on the germination rates. While higher precipitation caused an increase in the germination rate only for S. stachydea, habitat conditions had a significant influence for both species. Intermediate habitats with balanced soil moisture caused an enhancement of the germination success. Moreover shrub cover had a positive effect on the germinability of C. mimosoides, whereas the germinability of S. stachydea decreased due to an increasing herbaceous cover. The study showed that certain environmental factors are able to modify the intraspecific variability of the germinability trait, which might affect the establishment of the species populations.
Cette étude avait pour objectifs: 1) d’identifier et de caractériser les acteurs impliqués dans la filière des produits à usage médicinal tirés de Cordyla pinnata, Detarium microcarpum et Detarium senegalense au Sénégal; 2) d’analyser l’organisation de cette filière et l’importance des parties utilisées; 3) d’analyser la commercialisation de ces produits; 4) d’identifier les forces, faiblesses, opportunités et menaces de la filière. L’échantillonnage en boule de neige a été utilisé et a permis d’interroger, à l’aide de guides d’entretien 13 tradipraticiens locaux, 3 récolteurs et 17 herboristes. Les résultats ont révélé que les acteurs de cette filière, majoritairement des hommes, entretenaient des relations de coopération et qu’ils béné- ficiaient de l’appui de la société civile en termes de formation et d’organisation. Les racines et les écorces de Cordyla pinnata et Detarium microcarpum étaient plus utilisées tandis que celles de Detarium senegalense étaient peu commercialisées. Les écorces, les racines et les feuilles étaient vendues entre 0,108 et 0,290 Euro/100g. Une partie des écorces était transformée en poudre avant d’être commercialisée chez les herboristes entre 1,046 Euro/100g (pour Cordyla pinnata) et 1,524 Euro/100g (Detarium microcarpum). Les prix étaient plus élevés à Dakar. Les parties tirées de Cordyla pinnata étaient essentiellement utilisés contre les parasitoses intestinales tandis que celles de Detarium microcarpum et dans une moindre mesure celles de Detarium senegalense servaient à soigner les dermatoses. Les faiblesses de cette filière concernaient essentiellement l’exploitation anarchique de la ressource et la raréfaction saisonnière de certains produits tandis que l’éloignement des sites d’approvisionnement menaçait son bon fonctionnement.
Carapa procera is a wild oil tree species traditionally exploited in Mali for seed oil. Carapa oil is highly sought because of therapeutic, cosmetic, insecticidal and repellent properties. The purpose of this work was to contribute to the understanding of local practices in carapa oil production and local perceptions related thereto. The method used was based on surveys in four production localities and tests of oil production according to the traditional processes practiced by the processors. Two methods of seed storage and oil extraction processes were identified. Women were the main actors in seed collection and oil processing. The average oil extraction efficiency from the seeds was 23.1% and varied among sites. The wet extraction process was the most efficient. In addition to socio-cultural considerations, difficulties related to technology (lack of adequate extraction equipment) and the decrease of carapa populations limit the full development of processing acti- vities. It is necessary to undertake options to improve traditional oil production processes such as education and introduction of shea presses in order to reduce labour intensity, improve efficiency and ensure quality standards. It also requires action for the sustainable management and conservation of the carapa species.
Au Burkina Faso, les unités d’aménagements forestiers (UAFs) sont confrontées à une forte pression anthropique qui cause la dégradation des ressources ligneuses dont Vitellaria paradoxa est l’une des espèces surexploitées. Afin de con- tribuer à la gestion durable de ces UAFs, il s’avère nécessaire d’analyser l’impact des pressions anthropiques sur la phytodi- versité et la dynamique de Vitellaria paradoxa. Ainsi, des facteurs tels que l’agriculture, la coupe illégale de bois, le pâturage et les feux non autorisé ont été évalués dans l’UAF 2, l’UAF B et l’UAF C, où des inventaires forestiers ont été conduits. Les résultats montrent que le pâturage et les feux non autorisé ont été les facteurs les plus fréquents dans les UAFs, sur- tout dans l’UAF C (> 90%) alors que les autres facteurs ont été plus abondants dans l’UAF 2. La phytodiversité mesu- rée est presque similaire dans les trois UAFs avec toutefois des indices de diversité plus élevés dans l’UAF 2. La struc- ture de Vitellaria paradoxa montre une prédominance d’individus jeunes dans les UAFs et des densités plus élevées dans l’UAF C tandis que sa régénération est plus importante dans l’UAF 2. L’état sanitaire de l’espèce est globalement satis- faisant bien que la principale menace soit l’infestation des Loranthaceae qui a été plus importante dans l’UAF 2 (7%). L’exploitation durable des UAFs nécessite la mise en œuvre d’un programme de conservation avec une forte implication des populations riveraines.
Die Differenzierung zwischen Teilpopulationen hin zu unterschiedlichen Arten kann nur erfolgen, wenn zwischen diesen Teilpopulationen reproduktive Isolation besteht. Wie die unterschiedlichen Arten von reproduktiver Isolation zusammenwirken und welche Voraussetzungen bestehen müssen, um neue Arten zu bilden, muss in jedem Studiensystem untersucht werden. Ein idealer Ansatzpunkt sind Arten, die sich mehrfach an anspruchsvolle Habitate angepasst haben, deren Artbildung also von ökologischen Habitatparametern bestimmt wird. Dieser Vorgang wird als Ökologische Artbildung bezeichnet. Im Artkomplex Poecilia spec., der im Süden Mexikos mehrere schwefelangepasste Ökotypen ausgebildet hat, wurden erste Hinweise auf eine Korrelation zwischen der Selektionsstärke von natürlicher und sexueller Selektion gefunden, deren Einfluss zusammen die bestehenden reproduktiven Barrieren zwischen Klarwasser- und Schwefelökotyp formen. Wie diese Reproduktionsbarrieren beschaffen sind und wie die Umweltvariable Schwefel auf die Morphologie und das Verhalten der Poeciliiden Einfluss nimmt, wurde in der vorliegenden Arbeit anhand von fünf Fragestellungen untersucht. (1) Die Körperfärbung kann ein aussagekräftiges Signal für die Qualität des potentiellen Partners bei der Fortpflanzung sein. Wie beeinflusst die extreme Umweltvariable Schwefel die Ausbildung von Färbung? (2) Sind die gefundenen Anpassungen der Färbung erblich oder werden sie plastisch entsprechend des Nahrungsangebots ausgebildet? (3) In einem der untersuchten Flusssysteme konnte unvollständige reproduktive Isolation zwischen der Klarwasser- und Schwefelpopulation nachgewiesen werden. Sind in den Mischzonen zwischen diesen beiden Habitaten Hybriden genetisch nachweisbar und bilden diese die Färbungsanpassungen der Klarwasser-, der Schwefelpopulation oder eine intermediäre Form aus? (4) Die Gelbfärbung der Flossen bei Männchen scheint ein geeignetes Merkmal für die Anzeige der Qualität zu sein, da es möglicherweise unabhängig vom Nahrungsangebot ausgebildet wird. Besteht eine weibliche Präferenz für dieses Merkmal? (5) Auch die weibliche Partnerwahlpräferenz wird vom Habitat und dem eigenen Zustand beeinflusst. Wie verändert sich die Präferenz für Männchen mit gutem Ernährungszustand bei Weibchen, die hungrig sind?
Um diese Fragen zu beantworten, wurden in mehreren Jahren Männchen und Weibchen der Arten Poecilia mexicana und Poecilia sulphuraria aus sieben Populationen im Studiengebiet in Südmexiko gefangen und auf ihre Färbung untersucht sowie Laborpopulationen getestet. Es konnten generelle Anpassungen der Färbung an die Umweltvariable Schwefel nachgewiesen werden. Dazu gehören die Aufhellung der Körperregionen, die durch Tarnung (konkret: countershading und background matching) vor Entdeckung durch Prädatoren schützen, und die Reduktion von Gelb- und Rottönen. Diese Anpassung ist vermutlich auf das geringe Angebot an Karotinoiden in den schwefelbelasteten Extremhabitaten zurückzuführen. Außerdem konnten zahlreiche flusssystem¬spezifische Anpassungen beschrieben werden, deren Ursachen in den Unterschieden zwischen den Schwefelhabitaten untereinander begründet sind. Das Flusssystem des Río Tacotalpa stellt hier eine Besonderheit dar, da Männchen eine besonders starke Gelbfärbung der Flossen aufweisen. Wildgefangene und laborgeborene Männchen dieses Flusssystems wurden verglichen, um einen Hinweis auf den Einfluss des Nahrungsangebots auf dieses Merkmal zu untersuchen. Tatsächlich ist die Ausprägung dieses Merkmals, die Gelbfärbung der Flossen, unabhängig vom Angebot an Karotinoiden. Während die hier verwendeten genetischen Analysen nicht geeignet waren, Hybriden aus den Mischzonen zwischen Schwefel- und Klarwasserhabitat nachzuweisen, ergaben die Untersuchungen von Individuen aus den Mischzonen keine eindeutigen Ergebnisse über eine etwaige intermediäre Ausbildung der Färbung. Die Präsentation von Männchen, deren Gelbintensität an den Flossenspitzen künstlich verändert wurde, konnte bei Weibchen keine eindeutige Präferenz für stärker gefärbte Männchen aufzeigen. Vielmehr weist dieses Ergebnis auf eine starke Korrelation zwischen mehreren Merkmalen (z. B. weitere morphologische Merkmale, Verhalten) hin, die für die Beurteilung der männlichen Qualität herangezogen werden. Die weibliche Präferenz für konditionsabhängige Merkmale wird bei schwefelangepassten Weibchen leicht verstärkt, wenn diese hungrig sind. Eine solche flexible Präferenz sollte gerade in Habitaten mit starken Fluktuationen im Nährstoffangebot existieren. Dabei waren Weibchen, denen Videoaufnahmen präsentiert wurden, eher in der Lage, das qualitativ hochwertigere Männchen zu identifizieren, als Weibchen, denen animierte Bilder präsentiert wurden. Auch hier wird davon ausgegangen, dass die Reduktion auf eines oder wenige Merkmale, die für die Partnerwahl zur Verfügung stehen, keine ausreichend starke Reaktion auslösen können. Vielmehr ist der Zugriff auf alle Aspekte der männlichen Erscheinung wichtig, um die Qualität des potentiellen Partners zu beurteilen.
Färbung ist also generell geeignet, den Ökotyp eines Individuums zu bestimmen und ein solches Merkmal kann der Artbestimmung im ersten Schritt der Partnerwahl dienen. Dasjenige männliche Färbungsmerkmal, das über mehrere Generationen gleichbleibend ausgeprägt wurde – die Gelbfärbung der Flossen – reicht jedoch nicht aus, um bei der weiblichen Partnerwahl eine Reaktion auszulösen. Vielmehr deuten die Ergebnisse auf eine enge Korrelation der Färbung mit weiteren Merkmalen in Morphologie und Verhalten eines Individuums hin, die vom wählenden Weibchen stets gemeinsam entsprechend der Multiple-message-Theorie betrachtet werden. Auch der Vergleich zwischen Videoaufnahmen und animierten Fotografien als Stimuli bei der Partnerwahl ergab, dass der Aspekt Verhalten (nur verfügbar mit Videoaufnahmen) für eine Partnerwahlentscheidung von Bedeutung ist.
Meine Arbeit konnte den bestehenden Wissensschatz um die bestehenden reproduktiven Barrieren im Studiensystem um den Aspekt der Färbung erweitern. Meine Ergebnisse zeigen weitere spannende Fragestellungen auf. Je größer das Verständnis der vorliegenden Selektionskräfte und Mechanismen reproduktiver Isolation ist, desto besser kann die Wissenschaft verstehen, welche Umgebungsvariablen welchen Einfluss auf den Prozess der Artbildung haben.
Malaria is an environmental disease, influenced not only by physical and biological environmental factors but also by socio-cultural ones. These factors affect each other, and, in turn, cause the disease in endemic areas. Some factors that cause the high morbidity rate associated with the disease include climate change, physical environment that varies geographically, socio-economic circumstances, and human behaviour in the affected areas. Other risk factors include housing conditions and poor sanitation, lack of hygiene practices, and inadequate health services in endemic areas. Efforts to eliminate malaria have been a topic at various public health meetings for decades. However, in Indonesia, malaria continues to be one of the leading causes of morbidity and mortality. The research aimed to analyse and model the critical variables associated with malaria in endemic areas of Indonesia. So, this included relationships between malaria and both socio-demographic variables and physical environments. The research is in three parts, adding value to a model that determines malaria in Indonesia.
This dissertation follows a cross-sectional design survey. The research data in this PhD dissertation is drawn from four sources: routine reporting of malaria from provincial health departments in South Sumatra; the national basic health research data (IDN acronym: Riskesdas); climate data from the Meteorology, Climatology, and Geophysics Climatological Agency (IDN acronym: BMKG); spatial data from Geospatial Information Agency (IDN acronym: BIG). This study takes a holistic approach, integrating the following univariate, bivariate, and multivariable logistic regressions, to establish a modelling determinant of malaria. Additionally, the researchers compared the performance of both Geographically Weighted Regression (GWR) and Ordinary Least Square (OLS). It also used some statistical analysis software tools for data processing, analysis, visualisation, and the development of the model as follows: Statistical Package for the Social Sciences (SPSS), Stata, Aeronautical Reconnaissance Coverage Geographic Information System (ArcGIS) 10.3, and GWR 4.0 version 4.0.90 for Windows.
The prevalence of malaria varied according to the local area, which, in turn, was related to the local physical environment that varied geographically. The determinants for malaria cases varied locally and regionally as well. Rural areas with a high percentage of households keeping livestock/pets showed a higher proportion of malaria prevalence than the national average. Other socio-demographic risk factors included gender, age, occupation, knowledge about healthcare, protection against mosquito bites, and condition of dwellings. This study reveals that the independent variables - "rainfall", "altitude", and "distance from mosquito resting sites in the forest," in global OLS analysis- are significantly associated with malaria cases in South Sumatra, Indonesia.
On the other hand, in the GWR analysis, the determinants of malaria cases at the village level vary geographically. Therefore, it is essential for the decision maker, the government, to acquire a more in-depth understanding of region-specific, ecological factors that influence confirmed malaria cases. The findings lead to the recommendation for developing sustainable regional malaria control programs and incentivising malaria elimination efforts, particularly at the village level. In another setting, the research led to the conclusion that the presence of mid-sized livestock comprised a significant risk factor for contracting malaria in rural Indonesia. The recommendation, especially for the study area, is to employ integrated vector management (IVM), for example, the simultaneous implementation of insecticide-treated bed nets (ITNs) and insecticide-treated livestock (ITL). Other factors such as socio-demographic and use of health care facilities were also crucial as they related to malaria prevalence. Further, the research leads to the recommendation for increased education and increased promotion and utilisation of the health care framework to promote knowledge and awareness of villagers on how to protect themselves from Anopheles bites. Finally, improving information concerning the availability of health care services and access to various health facilities in endemic areas is essential.