James Blande: Plant communication by volatiles

Data: 16 de junho de2015
Date: June 16th,2015

Hora: 14h:00
Time: 2h:00 PM

Local (Room): Sala de Defesa de Tese, Bloco O, prédio da pós graduação, Instituto de Biologia, Unicamp, Campinas, São Paulo, Brasil

Comunicação vegetal por compostos voláteis: o encontro da ecologia química com a ciência ambiental

Plantas se comunicam com membros da comunidade produzindo e emitindo compostos químicos orgânicos voláteis. A ligação química promove informação detalhada sobre o estado fisiológico da planta, que pode ser utilizado por uma gama de organismos de diversos níveis tróficos. Através da emissão de voláteis orgânicos, plantas podem se defender direta ou indiretamente. Ao mesmo tempo, os organismos atraídos podem utilizar os voláteis para localizar hospedeiros ou presas e otimizar o próprio sucesso reprodutivo. Esses princípios da ecologia química têm sido extensivamente estudados em laboratório e em campo. Entretanto, tem-se aceitado que cadeias simples de interação não possuem a complexidade das condições naturais. Em nossa pesquisa, nós exploramos essa questão a partir de duas maneiras. A primeira foca nas respostas da planta a diferentes combinações de estresses bióticos e abióticos, especialmente herbivoria e estresse por ozônio. A segunda maneira centra-se no impacto de poluentes – especialmente ozônio troposférico – na transmissão efetiva da informação entre o emissor e o receptor dos sinais químicos. As reações dos compostos químicos voláteis na atmosfera devem reduzir a eficiência das interações mediadas por voláteis, enquanto emissões substanciais de voláteis afetam significativamente a composição da atmosfera e devem impactar o clima através da formação de nuvens. Nessa palestra eu vou detalhar nossos trabalhos recentes na comunicação das plantas através de voláteis, os efeitos de múltiplos estresses nas interações mediadas por voláteis e mostrar como interações variáveis podem ser afetadas por poluição atmosférica.

Plant communication by volatiles: the meeting of chemical ecology and environmental science

Plants communicate with community members by producing and emitting volatile organic chemicals. The chemical blend provides detailed information on the physiological state of the plant, which can be utilised by a range of organisms spanning several trophic levels. Through the emission of volatile chemicals, plants can defend themselves directly and indirectly. Concomitantly, receiving organisms can utilise volatile chemicals to locate hosts or prey and to optimise their own fitness. These principles of chemical ecology have been studied extensively under laboratory and field conditions. However, it has become increasing clear that simple interaction chains lack the complexity of natural conditions. In our research we address this void using two main research foci. The first addresses plant responses to combinations of biotic and abiotic stressors, especially herbivore-feeding and ozone stress. The second focuses on the impact of pollutants – especially tropospheric ozone – on the effective transit of information between chemical emitter and receiver. The reactions of volatile organic chemicals in the atmosphere may reduce the efficiency of volatile-mediated interactions, while substantial volatile emissions significantly affect the composition of the atmosphere and may even impact on climate through cloud formation. In this talk I will detail our recent work on plant communication by volatiles, the effects of multiple stressors on volatile-mediated interactions and show how various interactions are affected by atmospheric pollution.

James Blande

James é bacharel em Biologia Aplicada pela Univeris University of Bath (Reino Unido). Tem Ph.D. em Ecologia Química pela University of Southampton (Reino Unido) onde pesquisou o comportamento de afídeos parasitóides, Diaeretiella rapae, em resposta a afídeos com diferentes graus de adaptação à suas plantas hospedeiras na Estação Experimental de Rothamsted (Reino Unido). Atualmente é pesquisador associado na University of Eastern Finland (Finlândia). Sua área de pesquisa aborda interações ocorrendo entre espécies através de múltiplos níveis tróficos, especificamente no papel de compostos voláteis de derivados vegetais como pistas promovendo o comportamento de resposta em artrópodes e comportamento de defesa em plantas. Sua área de pesquisa atual está focada em explorar questões relacionadas à ecologia química no contexto ambiental mais amplo. James está particularmente interessado nos efeitos do ozônio da troposfera na interação mediada por compostos voláteis, especialmente em hospedeiros localizados por predadores e parasitoides e na comunicação plata-planta.

James has bachelor's degree in Applied Biology from University of Bath (United Kingdom). He has Ph.D. in Chemical Ecology from University of Southampton (United Kingdom) where researched the behaviour of the aphid parasitoid, Diaeretiella rapae, in response to aphids with differing levels of adaptation on their host plants at Rothamsted Research, UK. Currently is Academy Research Fellow at University of Eastern Finland (Finland). His research area is interactions occurring between species across multiple trophic levels, specifically in the role of plant-derived volatile chemicals as cues promoting behavioural responses in arthropods and defence responses in other plants. His recent research has focussed on exploring questions related to chemical ecology in a broader environmental context. His is particularly interested in the effects that tropospheric ozone has on volatile-mediated interactions, especially on host location by predators and parasitoids and on plant-plant communication.

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Luca Börger: Biodiversity responses to human land use

Data: 01 de junho de2015
Date: June 1st, 2015

Hora: 14h:00
Time: 2h:00 PM

Local (Room): Sala IB11, Bloco O, prédio da pós graduação, Instituto de Biologia, Unicamp, Campinas, São Paulo, Brasil

Resposta da biodiversidade ao uso antrópico da terra

Biodiversity responses to human land use

Luca Börger

Antes de fazer ciência, Luca obteve bacharelado em Música (trompa francesa) e trabalhou por 10 anos como músico. Ele obteve mestrado em Biologia pela University of Pisa (Italia) e Ph.D. em Zoologia pela Cambridge University (Reino Unido). Ele foi aluno visitante por dois anos no Imperial College London ante de fazer pos-doutorado no Canadá na University of Guelph (Ontario) e na França (Deux-Sèvres) no Centre d'Etudes Biologiques de Chizé (CNRS) e no Institut National de la Recherche Agronomique (INRA). Atualmente Luca é professor associado em Ecologia no departamento de Biociências na Swansea University (País de Gales, Reino Unido). Ele está interessado em ecologia comportamental, de populações e comunidades, incluindo aplicações metodológicas e de manejo. Sua pesquisa não é com um sistema específico, mas orientada por perguntas e como tal trabalha com vários sistemas (invertebrados, vertebrados e plantas), usando abordagens experimentais, estatísticas e simulação por modelagem.

Before doing science Luca obtained a Bachelor's degree in Music (French horn) and worked for over 10 years as a professional musician. He obtained his master's degree in Biology at the University of Pisa (Italy) and a PhD in Zoology at Cambridge University (United Kingdom). He spent two years as visiting student at Imperial College London, Silwood Park before went on to do postdocs in Canada at University of Guelph (Ontario) and in France (Deux-Sèvres) at Centre d'Etudes Biologiques de Chizé (CNRS) and Institut National de la Recherche Agronomique (INRA). Now Luca is an Associate Professor in Ecology at the Department of Biosciences at Swansea University (Wales, United Kingdom). His is broadly interested in behavioural, population and community ecology, including management applications and methodological aspects. His work is not system specific but question-driven and as such he works on contrasting study systems (invertebrates, vertebrates, and plants), using experimental, statistical, and simulation modelling approaches.

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Hans Lambers: The role of phosphorus in explaining plant biodiversity patterns and processes in biodiversity hotspots

Data: 29 de maio de 2015
Date: May 29th, 2015

Hora: 14h:00
Time: 2h:00 PM

Local (Room): Sala de Defesa de Tese, Bloco O, prédio da pós graduação, Instituto de Biologia, Unicamp, Campinas, São Paulo, Brasil

O papel do fósforo na explicação dos padrões e processos de biodiversidade vegetal e em hotspots de biodiversidade

A vegetação das planícies arenosas do sudoeste da Austrália (conhecida como kwongan), compreende o solo mais pobre em Fósforo (P); e é um hotspot de biodiversidade. Micorrizas são conhecidas por aumentar a aquisição de P, mas famílias de plantas não-micorrízicas (por exemplo, Proteaceae) são as que mais se destacam em solos pobres, e essas famílias não são comuns em solos ricos em P. A maioria das Proteaceae produzem cluster roots com liberação de carboxilato, do qual é capaz de mobilizar o escasso P disponível e micronutrientes, incluindo manganes (Mn). Esse atributo ajuda a explicar o sucesso ecológico das espécies não-micorrízicas em solos muito pobres em P no sudoeste da Austrália e também tem permitido famílias não-micorrízicas a diversificar nestes ambientes pobres em nutrientes. Entretanto, Proteaceae é uma família pouco representativa em solos pobres em P nos campos rupestres do cerrado no Brasil, um outro hotspot de biodiversidade, e o padrão de espécies não-micorrízicas é similar com o conhecido no kwongan. Espécies não-micorrízicas com estratégia de aquisição de P por liberação de carboxilato são as que mais se destacam nos solos mais pobres em P no mundo. Elas coexistem com espécies micorrízicas e pode até facilitar seu crescimento.

Para mais informações: www.facebook.com/kwonganfoundation

The role of phosphorus in explaining plant biodiversity patterns and processes in biodiversity hotspots

The south-western Australian sandplain vegetation (known as kwongan), comprises the most severely phosphorus (P)-impoverished soils; it is a biodiversity hotspot. Mycorrhizas are known to enhance plant P acquisition, but non-mycorrhizal plant families (e.g., Proteaceae) feature most prominently on the poorest soils, and these families are uncommon on soils containing more P. Almost all Proteaceae produce carboxylate-releasing cluster roots, which are capable of mobilising scarcely available P and micronutrients, including manganese (Mn). This trait helps explain the ecological success of non-mycorrhizal species on severely P-impoverished soils in south-western Australia and may also have allowed non-mycorrhizal families to diversify in these severely nutrient-impoverished environments. However, Proteaceae are a poorly represented plant family in the P-impoverished campos rupestres of the cerrado in Brazil, another biodiversity hotspot, and the pattern of non-mycorrhizal species is very similar to that in kwongan. Non-mycorrhizal species with carboxylate-releasing P-mining strategies feature prominently on the wold’s most P-impoverished soils. They coexist with mycorrhizal species and may even facilitate their growth.

For background information: www.facebook.com/kwonganfoundation

Hans Lambers

Hans é formado em Biologia com bacharelado em Bioquímica e projeto de pesquisa em Fisiologia Vegetal e Microbiologia pela University of Groningen (Holanda). Ele terminou seu doutorado pela University of Groningen (Holanda) e pos-doutorado pela University of Western Australia trabalhando com vários aspectos do metabolismo e transporte de carbono e nitrogênio em trigo,  tremoço-branco e várias outras espécies. Enquanto responsável pelo departamento de Ecofisiologia na Utrecht University escreveu o livro Plant Physiological Ecology pela Springer. Atualmente é professor de Ciências Vegetais na University of Western Australia.

Hans has degree in biology, with a bachelor’s degree in biochemistry, followed by research projects in plant physiology and microbiology from University of Groningen (Netherlands). He finished his PhD degree at the University of Groningen (Netherlands) and postdoctoral at the University of Western Australia working on various aspects of the metabolism and transport of carbon and nitrogen in wheat, white lupins, and a range of other species. He has the chair of Ecophysiology at Utrecht University. He wrote the textbook Plant Physiological Ecology, Springer, New York. Currently he is professor of Plant Sciences at University of Western Australia.

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Photo by Gustavo Shimizu