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Anais da Academia Brasileira de Ciências, Volume: 77, Issue: 2, Published: 2005
  • Embedded positive constant r-mean curvature hypersurfaces in Mm × R Mathematical Sciences

    Cheng, Xu; Rosenberg, Harold

    Abstract in Portuguese:

    Seja M uma variedade riemanniana de dimensão m, de curvatura seccional limitada de abaixo. Consideramos as hipersuperfícies na variedade produto M × R de dimensão m+1, com curvatura r-média constante positiva. Obtemos uma estimativa para altura das alguns gráficos verticais em M × R com seus fronteiras em M × {0}. Aplicamos isto para obter as obstruções topológicas sobre existência das algumas hipersuperfícies. Também discutimos a simetria rotacional das algumas superfícies completas em S² × R de curvatura 2-média constante positiva.

    Abstract in English:

    Let M be an m-dimensional Riemannian manifold with sectional curvature bounded from below. We consider hypersurfaces in the (m + 1)-dimensional product manifold M × R with positive constant r-mean curvature. We obtain height estimates of certain compact vertical graphs in M × R with boundary in M × {0}. We apply this to obtain topological obstructions for the existence of some hypersurfaces. We also discuss the rotational symmetry of some embedded complete surfaces in S² × R of positive constant 2-mean curvature.
  • Silicon-based spin and charge quantum computation Physical Sciences

    Koiller, Belita; Hu, Xuedong; Capaz, Rodrigo B.; Martins, Adriano S.; Das Sarma, Sankar

    Abstract in Portuguese:

    Arquiteturas de computadores quânticos baseadas em silício vêm atraindo atenção devido às suas perspectivas de escalabilidade e utilização dos recursos já instalados associados à tecnologia do Si. Spins eletrônicos e nucleares de doadores rasos (por exemplo fósforo) em Si são candidatos ideais para bits quânticos (qubits) nestas propostas, devido aos tempos de coerência relativamente longos dos spins em matrizes de Si. Para estes qubits de spin, a manipulação da carga do elétron do doador por eletrodos externos é um ingrediente importante para controle e leitura das operações de um-qubit, enquanto que as portas de troca são frequentemente invocadas para as operações de dois-qubits. Mais recentemente, qubits de carga baseados no tunelamento do elétron no íon molecular P+2 em Si foram também propostos. Discutimos aqui as operações elementares envolvidas na computação quântica baseada em doadores rasos em Si, levando em consideração as peculiaridades da estrutura eletrônica do Si, em particular a degenerescência sextupla do mínimo da banda de condução. Mostramos que a interferência quântica entre estes seis estados não afeta significativamente as operações envolvendo um único doador, mas leva a oscilações no acoplamento de troca e no acoplamento via tunelamento quando a posição relativa do par é modificada na escala de distâncias do parâmetro de rede. Nossos estudos ilustram as potencialidades bem como os enormes desafios envolvidos na implementação de qubits de spin e carga em Si.

    Abstract in English:

    Silicon-based quantum-computer architectures have attracted attention because of their promise for scalability and their potential for synergetically utilizing the available resources associated with the existing Si technology infrastructure. Electronic and nuclear spins of shallow donors (e.g. phosphorus) in Si are ideal candidates for qubits in such proposals due to the relatively long spin coherence times. For these spin qubits, donor electron charge manipulation by external gates is a key ingredient for control and read-out of single-qubit operations, while shallow donor exchange gates are frequently invoked to perform two-qubit operations. More recently, charge qubits based on tunnel coupling in P+2 substitutional molecular ions in Si have also been proposed. We discuss the feasibility of the building blocks involved in shallow donor quantum computation in silicon, taking into account the peculiarities of silicon electronic structure, in particular the six degenerate states at the conduction band edge. We show that quantum interference among these states does not significantly affect operations involving a single donor, but leads to fast oscillations in electron exchange coupling and on tunnel-coupling strength when the donor pair relative position is changed on a lattice-parameter scale. These studies illustrate the considerable potential as well as the tremendous challenges posed by donor spin and charge as candidates for qubits in silicon.
  • Methylation-GC-MS analysis of arabinofuranose- and galactofuranose-containing structures: rapid synthesis of partially O-methylated alditol acetate standards Chemical Sciences

    Sassaki, Guilherme L.; Iacomini, Marcello; Gorin, Philip A.J.

    Abstract in Portuguese:

    Arabinose e galactose foram tratadas com metanol anidro contendo quantidades catalíticas de H2SO4 e HCl a 25ºC visando a formação de suas respectivas misturas de alpha- e beta-metil- glicofuranose, as quais foram confirmadas por ressonância magnética nuclear (RMN) unidimensional e bidimensional. A mistura de alpha, beta-Me-Araf foi oxidada com NaIO4, dando origem somente à Me-alpha-Araf, mostrando que o isômero beta é oxidado preferencialmente. Cada derivado furanosídico foi metilado pelo reagente de Purdie (Ag2O/MeI) a 25ºC, dando origem a misturas de metil glicofuranosídeos parcialmente metilados (Me-GFP), os quais tiveram seus respectivos graus de metilação monitorados por cromatografia em camada delgada (CCD), que variaram inicialmente em altos rendimentos de derivados mono metilados de Me-GFP a derivados com alto grau de metilação. Os produtos da reação foram convertidos a derivados alditol acetato parcialmente metilados (AAPM), após hidrólise, seguida de redução com NaBD4 e posterior acetilação. Os derivados obtidos podem ser utilizados como padrões de AAPM em CG-EM para auxiliar na análise de metilação de carboidratos complexos que possam conter unidades de arabinofuranose e galactofuranose. Os derivados AAPM de 6-MeGal, 5,6-Me2Gal, 2,5-Me2Gal, 2,5,6-Me3Gal, 3,5,6-Me3Gal, 5-MeAra, 2,5-Me2Ara e 3,5-Me2Ara mostraram espectros de eletroimpacto e tempos de retenção de maior interesse pois são de difícil síntese. A avaliação da reatividades dos grupos hidroxílicos nesta metilação mostrou que a mistura de alpha, beta-Me-Galf reage preferencialmente em HO-2 > HO-3 > HO-6 > HO-5, a mistura de alpha, beta-Me-Araf em HO-2 > HO-3 > HO-5, alpha-Me-Araf em HO-2 > HO-3 > HO-5.

    Abstract in English:

    Arabinose and galactose were treated with MeOH containing traces of H2SO4 or HCl at 25ºC to give mixtures of their methyl alpha- and beta-furanosides, as shown by 1D and 2D nuclear magnetic resonance (NMR). Oxidation of the Me alpha,beta-Araf mixture with NaIO4 preferentially oxidised the beta-isomer, to give pure Me alpha-Araf . Each product was progressively O-methylated using the Purdie reagent (MeI/Ag2O) at 25ºC and resulting mixtures of partially methylated glycosides (PMGs) were rapidly assayed by thin layer chromatography (TLC) first to favour higher yields of mono-O-methyl derivatives and later for products with higher degrees of methylation. The products were converted to complex mixtures of partially O-methylated alditol acetate derivatives (PMAAs) by successive hydrolysis, reduction with NaBD4, and acetylation. These can be used as gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) standards in methylation analysis of complex carbohydrates containing arabinofuranosyl and galactofuranosyl units. Of particular interest were the retention times and electron impact MS of the difficult to prepare alditol acetates of 5,6-Me2Gal, 2,5-Me2Gal, 2,5,6-Me3Gal, 3,5,6-Me3Gal, 5-MeAra, 2,5-Me2Ara, and 3,5-Me2Ara. The relative reactivities of hydroxyl groups for mixtures of Me alpha- and Me beta-Galf were HO-2 > HO-3 > HO-6 > HO-5, that of Me alpha and Me beta-Araf HO-2 > HO-3 > HO-5, and that of Me alpha-Araf HO-2 > HO-3 > HO-5.
  • Golden mussel Limnoperna fortunei (Bivalvia: Mytilidae) distribution in the main hydrographical basins of Uruguay: update and predictions Biological Sciences

    Brugnoli, Ernesto; Clemente, Juan; Boccardi, Lucía; Borthagaray, Ana; Scarabino, Fabrizio

    Abstract in Portuguese:

    Limnoperna fortunei, é um bivalve invasor de origem asiática que ocasiona problemas na qualidade d'água e poluição em diversas parte do mundo. Na região Neotropical foi registrado pela primeira vez na costa do Rio de la Plata, província de Buenos Aires. Desde então mostrou uma rápida invasão águas acima nos principais sistemas aquáticos da Bacia del Plata. Porém, ainda não existem estudos acerca do processo de invasão e distribuição nos ecossistemas aquáticos do Uruguai. O presente trabalho descreve os novos registros de Limnoperna fortunei na costa uruguaia do Rio de la Plata e dos Rios Santa Lucia e Uruguai. Os presentes resultados permitem avaliar seus limites de distribuição nas principais bacias hidrográficas do Uruguai. Discute-se o papel da salinidade como o principal fator abiótico limitante da distribuição deste mexilhão dourado na costa Uruguaia do Rio de la Plata e como potencial determinante na nova colonização nas bacias hidrográficas das Lagoas Merin e Atlântica. Sua presença nos ecossistemas aquáticos pode ocasionar não apenas mudanças a nível do ecossistema, mas também pôr em perigo as comunidades associadas favorecendo o desaparecimento das espécies endêmicas.

    Abstract in English:

    Limnoperna fortunei, an Asiatic rivers bivalve has become a worldwide problematic invasive species causing several water quality and macrofouling problems. In the Neotropical region it was first recorded in 1991 in the Río de la Plata coast, Buenos Aires province. Since this, it showed a quick upstream invasion into the principals aquatic systems of the Plata Basin. Nevertheless, there is not a study about its invasion and distribution process in aquatic systems of Uruguay. We describe the new records of Limnoperna fortunei in Uruguayan coast of Río de la Plata, Santa Lucía, Negro and Uruguay Rivers. With these results we aim to estimate its distributional limits for Uruguay main hydrographical basins. We also deal with the role of salinity as the main abiotic factor in limiting the east distribution of this mussel in Uruguayan coast of Río de la Plata and as a potential determinant of the "new" colonization on the Atlantic and the Merín Lagoon Basins. Its presence in the ecosystems not only can cause changes at the ecosystem level but also endanger the associated community, favoring the displacement and the disappearance of endemic species.
  • Evidence for a role of nitric oxide in hindlimb vasodilation induced by hypothalamic stimulation in anesthetized rats Biological Sciences

    Ferreira-Neto, Marcos L.; Possas, Olga S.; Lopes, Oswaldo U.; Cravo, Sérgio L.

    Abstract in Portuguese:

    Em animais anestesiados a EE do hipotálamo produz um padrão de ajustes cardiovasculares caracterizado por hipertensão arterial, taquicardia, vasodilatação muscular e vasoconstrição mesentérica, entretanto, os mecanismos periféricos envolvidos nestes ajustes cardiovasculares ainda não foram completamente esclarecidos. O presente estudo teve como objetivo caracterizar os mecanismos periféricos responsáveis pela redistribuição de fluxo sanguíneo produzidas pela EE do hipotálamo. Os resultados obtidos demonstraram que 1) em ratos anestesiados a EE do hipotálamo produziu hipertensão arterial, taquicardia, vasoconstrição no leito mesentérico e acentuada vasodilatação dos membros posteriores; 2) a combinação do bloqueio farmacológico de receptores alfa1 e alfa2 adrenérgicos com fentolamina mais adrenalectomia bilateral reduziu a vasoconstrição mesentérica e a vasodilatação dos membros posteriores. Nestes animais o bloqueio da síntese de NO com L-NAME provocou nova redução significante da vasodilatação dos membros posteriores; 3) a administração de L-NAME, previamente o bloqueio farmacológico com fentolamina mais adrenalectomia bilateral, reduziu as respostas de vasoconstrição mesentérica e de vasodilatação dos membros posteriores. Estes resultados sugerem a existência de pelo menos três possíveis mecanismos responsáveis pela vasodilatação dos membros posteriores induzida pela EE do hipotálamo: 1) ativação de receptores beta-adrenérgicos por catecolaminas liberadas pela medula adrenal; 2) redução do tono vasoconstritor simpático e 3) um terceiro mecanismo que utiliza NO como mediador.

    Abstract in English:

    Electrical stimulation of the hypothalamus produces cardiovascular adjustments consisting of hypertension, tachycardia, visceral vasoconstriction and hindlimb vasodilation. Previous studies have demonstrated that hindlimb vasodilation is due a reduction of sympathetic vasoconstrictor tone and to activation of beta2-adrenergic receptors by catecholamine release. However, the existence of a yet unidentified vasodilator mechanism has also been proposed. Recent studies have suggested that nitric oxide (NO) may be involved. The aim of the present study was to investigate the role of NO in the hindquarter vasodilation in response to hypothalamic stimulation. In pentobarbital-anesthetized rats hypothalamic stimulation (100 Hz, 150µA, 6 s) produced hypertension, tachycardia, hindquarter vasodilation and mesenteric vasoconstriction. Alpha-adrenoceptor blockade with phentolamine (1.5 mg/kg, iv) plus bilateral adrenalectomy did not modify hypertension, tachycardia or mesenteric vasoconstriction induced by hypothalamic stimulation. Hindquarter vasodilation was strongly reduced but not abolished. The remaining vasodilation was completely abolished after iv injection of the NOS inhibitor L-NAME (20 mg/kg, iv). To properly evaluate the role of the mechanism of NO in hindquarter vasodilation, in a second group of animals L-NAME was administered before alpha-adrenoceptor blockade plus adrenalectomy. L-NAME treatment strongly reduced hindquarter vasodilation in magnitude and duration. These results suggest that NO is involved in the hindquarter vasodilation produced by hypothalamic stimulation.
  • Meristematic activity of the Endodermis and the Pericycle in the primary thickening in monocotyledons: considerations on the "PTM" Biological Sciences

    Menezes, Nanuza L. de; Silva, Delmira C.; Arruda, Rosani C.O.; Melo-de-Pinna, Gladys F.; Cardoso, Vanessa A.; Castro, Neuza M.; Scatena, Vera L.; Scremin-Dias, Edna

    Abstract in Portuguese:

    A proposta deste trabalho é mostrar uma nova interpretação do meristema de espessamento primário em monocotiledôneas. Anatomia dos órgãos vegetativos das seguintes espécies foi examinada: Cephalostemon riedelianus (Rapataceae), Cyperus papyrus (Cyperaceae), Lagenocarpus rigidus, L. Junciformis (Cyperaceae), Echinodorus paniculatus (Alismataceae) and Zingiberofficinale (Zingiberaceae). A atividade meristemática da endoderme foi observada nas raizes de todas as espécies, no caule de Cyperus, Cephalostemum e Lagenocarpus rigidus, e no traço foliar de Cyperus e folha de Echinodorus. Considerando a continuidade dos tecidos através da raiz, caule e folha, as autoras concluem que no caule o periciclo permanece ativo durante a vida da planta, como um gerador de tecidos vasculares. O "Meristema de Espessamento Primário" é o periciclo em fase meristemática, juntamente com a endoderme e suas derivadas (ou apenas o periciclo). Próximo ao ápice caulinar, esses tecidos se assemelham a um único meristema, dando origem ao córtex interno e aos tecidos vasculares.

    Abstract in English:

    This paper proposes a new interpretation for primary thickening in monocotyledons. The anatomy of the vegetative organs of the following species was examined: Cephalostemon riedelianus (Rapataceae), Cyperus papyrus (Cyperaceae), Lagenocarpus rigidus, L. junciformis (Cyperaceae), Echinodorus paniculatus (Alismataceae) and Zingiber officinale (Zingiberaceae). The endodermis with meristematic activity was observed in the root of all the species, in the stem of Cyperus, Cephalostemum and Lagenocarpus rigidus, and in the leaf trace of Cyperus and leaf of Echinodorus. Considering the continuity of tissues through the root, stem and leaf, the authors conclude that in the stem the pericycle remains active throughout the life of the plant as the generator of the vascular tissue. The "Primary Thickening Meristem" is in fact the pericycle plus the endodermis and its derivatives (or only the pericycle). Close to the stem apex, the assemblage of seems to be a unique meristem, giving rise to the inner cortex and vascular tissues.
  • Targeting exosites on blood coagulation proteases Biomedical And Medical Sciences

    Monteiro, Robson Q.

    Abstract in Portuguese:

    A alta especificidade das proteases da coagulação tem sido atribuída não somente aos resíduos que cercam o sítio ativo, mas também a outros domínios de superfície que estão envolvidos no reconhecimento e interação com substratos macromoleculares e inibidores. Inibidores específicos da coagulação sanguínea obtidos de fontes exógenas como glândulas salivares de animais hematófagos e venenos de serpentes têm sido identificados. Alguns desses inibidores interagem com os exosítios das enzimas da coagulação. Dois exemplos são discutidos nesta curta revisão. A Botrojaracina é uma proteína derivada de veneno de serpente que se liga aos exosítios 1 e 2 da trombina. A formação do complexo impede várias atividades da trombina dependentes do exosítio 1 incluindo a clivagem do fibrinogênio e a ativação plaquetária. A Botrojaracina também interage com o proexosítio 1 da protrombina diminuindo a ativação do zimogênio pelo complexo protrombinase (FXa/FVa). O ixolaris é um inibidor com dois domínios Kunitz obtido da glândula salivar de carrapato, homólogo ao inibidor da via do fator tecidual. Recentemente foi demonstrado que o ixolaris se liga ao exosítio de ligação à heparina do FXa, impedindo o reconhecimento da protrombina pela enzima. Além disso, o ixolaris interage com o FX, possivelmente através do proexosítio de ligação à heparina. Diferentemente do FX, o complexo ixolaris-FX não é reconhecido como substrato pelo complexo tenase intrínseco (FIXa/FVIIIa). Nós concluimos que esses inibidores podem servir como ferramentas para o estudo dos exosítios da coagulação, assim como protótipos para novas drogas anticoagulantes.

    Abstract in English:

    The high specificity of blood coagulation proteases has been attributed not only to residues surrounding the active site but also to other surface domains that are involved in recognizing and interacting with macromolecular substrates and inhibitors. Specific blood coagulation inhibitors obtained from exogenous sources such as blood sucking salivary glands and snake venoms have been identified. Some of these inhibitors interact with exosites on coagulation enzymes. Two examples are discussed in this short revision. Bothrojaracin is a snake venom-derived protein that binds to thrombin exosites 1 and 2. Complex formation impairs several exosite-dependent activities of thrombin including fibrinogen cleavage and platelet activation. Bothrojaracin also interacts with proexosite 1 on prothrombin thus decreasing the zymogen activation by the prothrombinase complex (FXa/FVa). Ixolaris is a two Kunitz tick salivary gland inhibitor, that is homologous to tissue factor pathway inhibitor. Recently it was demonstrated that ixolaris binds to heparin-binding exosite of FXa, thus impairing the recognition of prothrombin by the enzyme. In addition, ixolaris interacts with FX possibly through the heparin-binding proexosite. Differently from FX, the ixolaris-FX complex is not recognized as substrate by the intrinsic tenase complex (FIXa/FVIIIa). We conclude that these inhibitors may serve as tools for the study of coagulation exosites as well as prototypes for new anticoagulant drugs.
  • Ouabain exacerbates activation-induced cell death in human peripheral blood lymphocytes Biomedical And Medical Sciences

    Esteves, Mabel B.; Marques-Santos, Luis F.; Affonso-Mitidieri, Ottília R.; Rumjanek, Vivian M.

    Abstract in Portuguese:

    Quando linfócitos são ativados por lectinas mitogênicas apresentam mudanças do potencial de membrana, elevação das concentrações citoplasmáticas de cálcio, proliferação e/ou morte celular induzida por ativação (AICD). Concentrações baixas de ouabaína (um inibidor da Na,K-ATPase) suprimem a proliferação induzida por mitógenos e aumentam a morte celular. Para entender os mecanismos envolvidos, uma série de parâmetros foram avaliados usando sondas fluorescentes e citometria de fluxo. A adição de 100nM de ouabaína para culturas de linfócitos de sangue periférico ativadas por fitohemaglutinina (PHA) não modificou o aumento de expressão do receptor Fas ou de seu ligante FasL induzida pelo mitógeno. No entanto, o tratamento com ouabaína potenciou a apoptose induzida por um anticorpo anti-Fas funcionando como agonista. Um sinergismo entre ouabaína e PHA também foi observado com relação à despolarização da membrana plasmática. Com relação à membrana mitocondrial, PHA por si só não produziu despolarização, mas quando as células foram também expostas à ouabaina uma dissipação do potencial foi observado, mas isso foi um evento tardio. É possível que o efeito inibitório da ouabaína em linfócitos de sangue periférico ativados envolva a potencialização de alguns aspectos do processo apoptótico e reflita uma exacerbação do mecanismo de AICD.

    Abstract in English:

    Lymphocytes activated by mitogenic lectins display changes in transmembrane potential, an elevation in the cytoplasmic Ca2+ concentrations, proliferation and/or activation induced cell death. Low concentrations of ouabain (an inhibitor of Na+,K+-ATPase) suppress mitogen-induced proliferation and increases cell death. To understand the mechanisms involved, a number of parameters were analyzed using fluorescent probes and flow cytometry. The addition of 100nM ouabain to cultures of peripheral blood lymphocytes activated with 5µg/ml phytohemagglutinin (PHA) did not modify the increased expression of the Fas receptor or its ligand FasL induced by the mitogen. However, treatment with ouabain potentiated apoptosis induced by an anti-Fas agonist antibody. A synergy between ouabain and PHA was also observed with regard to plasma membrane depolarization. PHA per se did not induce dissipation of mitochondrial membrane potential but when cells were also exposed to ouabain a marked depolarization could be observed, and this was a late event. It is possible that the inhibitory effect of ouabain on activated peripheral blood lymphocytes involves the potentiation of some of the steps of the apoptotic process and reflects an exacerbation of the mechanism of activation-induced cell death.
  • Vaccines based on the cell surface carbohydrates of pathogenic bacteria Biomedical And Medical Sciences

    Jones, Christopher

    Abstract in Portuguese:

    Vacinas glicoconjugadas, cujo carboidrato da superfície de um microrganismo está covalentemente ligado a uma proteína carreadora, vêm sendo consideradas como efetivas para gerar respostas imunes que previnem um grande número de doenças. A tecnologia é genérica e aplicável a vários patógenos, se os anticorpos contra os carboidratos de superfície forem capazes de proteger contra a infecção. Três vacinas contra Haemophilus influenzae tipo b, Neissseria meningitidis Grupo C e sete sorotipos de Streptococcus pneumoniae já foram licenciadas e muitas outras estão em desenvolvimento. Este artigo discute o racional para o desenvolvimento e uso de vacinas glicoconjugadas; os mecanismos pelos quais elas induzem respostas imune dependentes de célula T e suas implicações para o seu desenvolvimento; o papel dos métodos físico-químicos na caracterização e no controle de qualidade dessas vacinas; e os produtos novos que estão em desenvolvimento.

    Abstract in English:

    Glycoconjugate vaccines, in which a cell surface carbohydrate from a micro-organism is covalently attached to an appropriate carrier protein are proving to be the most effective means to generate protective immune responses to prevent a wide range of diseases. The technology appears to be generic and applicable to a wide range of pathogens, as long as antibodies against surface carbohydrates help protect against infection. Three such vaccines, against Haemophilus influenzae type b, Neisseria meningitidis Group C and seven serotypes of Streptococcus pneumoniae, have already been licensed and many others are in development. This article discusses the rationale for the development and use of glycoconjugate vaccines, the mechanisms by which they elicit T cell-dependent immune responses and the implications of this for vaccine development, the role of physicochemical methods in the characterisation and quality control of these vaccines, and the novel products which are under development.
  • Scientific findings of Alexander von Humboldt's expedition into the Spanish-American Tropics (1799-1804) from a geographical point of view Earth Sciences

    Kohlhepp, Gerd

    Abstract in Portuguese:

    A expedição científica de Alexander von Humboldt de 1799 a 1804 pela região equinocial do novo mundo foi realizada através dos países Venezuela, Cuba, Colômbia, Equador, Peru e México. Esta viagem, destinada à obtenção de novos conhecimentos aprofundados sobre o "novo mundo" para a Europa, foi financiada com meios particulares e tinha exclusivamente objetivos científicos e não a exploração de recursos naturais. Paralelamente aos resultados de pesquisa, fundamentados em novos métodos de medida e da elaboração quantitativa de fundamentos das ciências naturais, a viagem proporcionou relatórios geográficos integrando fatos sociais, sócio-econômicos, políticos e da geografia econômica, tendo como base a pesquisa empírica de campo. A expedição foi realizada pouco antes da mudança política radical na América Latina. Humboldt ainda presenciou a economia mundial, colonial e feudal, baseadana escravidão. Apesar de pertencer à aristocracia, von Humboldt criticou de forma veemente essa estrutura econômica e suas condições sociais insuportáveis. Por este fato e pelos resultados científicos obtidos quando da expedição aos trópicos e pelos impulsos inovativos dados à geografia e a muitas outras disciplinas científicas como erudito universal ele é admirado até os dias de hoje na América Latina e na Europa. Alexander von Humboldt marcou decisivamente o mundo científico na primeira parte do século XIX.

    Abstract in English:

    Alexander von Humboldt's expedition from 1799 till 1804 to the "equinoctial regions of the new world" led through Venezuela, Cuba, Colombia, Ecuador, Peru, and Mexico. In Europe an increased knowledge of the "New World" was connected with the privately funded journey, which served purely scientific purposes and had nothing to do with the exploration and exploitation of natural resources. Besides the research results, which were based on new measuring methods and the quantitative ascertainment of scientific basics, the journey also made possible detailed descriptions in matters of regional studies including social, socio-economic, political, and economic-geographic circumstances, which were based on empirical field studies. The expedition took place shortly before the political change in Latin America. Humboldt, who still experienced the feudal character of global economy based on slave labor in the colonies, vehemently criticized this economic structure - although he was a noble - and its unbearable social conditions. This is the reason why Humboldt is still admired in Latin America till this day. In Europe the scientific insights of his journey to the tropics and his innovative impulses in geog raphy as well as in many other disciplines brought him fame and lasting recognition as a universal scholar, who had crucial influence on the development of the sciences during the first half of the 19th century.
  • Carbonate cements in contemporaneous beachrocks, Jaguaribe beach, Itamaracá island, northeastern Brazil: petrographic, geochemical and isotopic aspects Earth Sciences

    Guerra, Núbia C.; Kiang, Chang H.; Sial, Alcides N.

    Abstract in Portuguese:

    Os recifes de arenito holocênicos da praia de Jaguaribe, Pernambuco, Nordeste do Brasil, consistem de camadas de areias de praia dispostas de forma horizontal, cimentadas por carbonatos, com aproximadamente 40 cm de espessura. O cimento ocorre sob três tipos: a) calcítico, circundando os grãos siliciclásticos, b) micrítico, com uma franja acicular; e c) preenchendo os poros na forma de calcita criptocristalina. A cimentação, precoce, aconteceu ao nível freático abaixo da crista praial, onde condições geoquímicas, hidrodinâmicas e, talvez, microbiológicas favoreceram uma rápida precipitação de aragonita e/ou calcita magnesiana. delta13C varia de -1.8 a +1.5‰ para carbonato dissolvido em água intersticiale de +0.2 a +2.1‰ para componentes bioclásticos.delta18O varia de -2.8 a +0.5‰ na água do mar, água docee intersticial. delta13C e feições diagenéticas sugerem que a cimentação ocorreu em água meteórica-vadosa e/ou marinha-freática, por perda de CO2 durante a evaporação da água intersticial. Localmente, cimento calcítico pouco magnesiano superimposto sugere influência de água doce subseqüente. A composição do cimento das camadas de recifes de arenito empilhadas verticalmente na praia de Jaguaribe mostra que a camada do topo do recife de arenito é mais velha do a situada no presente nível freático. Isto implica em uma cimentação de cima para baixo, retratando provavelmente rebaixamento do nível do mar.

    Abstract in English:

    Holocene beachrocks of the Jaguaribe beach, State of Pernambuco, northeastern Brazil, consist of horizontal, cemented layers approximately 40 cm thick. The cement shows three textural varieties: (a) calciferous, surrounding siliciclastic grains, (b) micritic, with an acicular fringe; and (c) cryptocrystalline calcite in pores. Early cementation took place at the water table below beach ridges, where geochemical, hydrodynamic and, perhaps, also microbiological conditions favored rapid precipitation of aragonite and/or high-Mg calcite. delta13C values range from -1.8 to +1.5‰ for dissolved carbonate in interstitial water and from +0.2 to +2.1‰ for bioclastic components. delta18O values range from -2.8 to +0.5‰ for seawater, freshwater and interstitial water. delta13C values and diagenetic features suggest that cementation occurred in meteoric-vadose and/or marine-phreatic water by loss of CO2 during evaporation of the interstitial water. Locally, superimposed low-Mg calcite cements point to subsequent freshwater influence. Total-rock cement composition of vertically stacked beachrock beds at the Jaguaribe beach shows that the highest beachrock bed is older than the one (of same petrographic composition) situated at the current groundwater level. This implies a downward progression of cementation, which probably followed the sea-level fall after a local high stand.
  • Progress on the palynostratigraphy of the Permian strata in Rio Grande do Sul State, Paraná Basin, Brazil Earth Sciences

    Souza, Paulo A.; Marques-Toigo, Marleni

    Abstract in Portuguese:

    Com base na distribuição de grãos de pólen, duas unidades palinobioestratigráficas são formalisadas para o Permiano da Bacia do Paraná no Rio Grande do Sul. As unidades correspondem, da base para o topo, às zonas de intervalo Vittatina costabilis e Lueckisporites virkkiae, sendo a primeira subdividida em duas subzonas: Protohaploxypinus goraiensis e Hamiapollenites karrooensis. A primeira zona é considerada eopermiana (Eo a Mesocisuraliano), tendo sido detectada junto à seqüência glacial e pós-glacial referente ao Grupo Itararé e Formação Rio Bonito, abrangendo ainda porções inferiores da Formação Palermo. A Zona Lueckisporites virkkiae, considerada neo-eopermiana a mesopermiana (neocisuraliana a eoguadalupiana), ocorre nas formações Palermo e Irati, podendo ainda ser estendida a estratos mais superiores da bacia (formações Serra Alta e Teresina). Suas principais características e seções de referência são apresentadas, bem como outros critérios requeridos pelo Código Estratigráfico Internacional na proposição de unidades bioestratigráficas.

    Abstract in English:

    A review of published papers and results of analysis of new material have allowed improvements on the palynostratigraphy of the Permian strata of the Paraná Basin in Rio Grande do Sul State. Based on first and last occurrences of certain species of pollen taxa, two palynozones are formalized, these are the Vittatina costabilis and Lueckisporites virkkiae Interval Zones, in ascending order. The Vittatina costabilis Interval Zone is subdivided into two units, in ascending order the Protohaploxypinus goraiensis and the Hamiapollenites karrooensis Subzones, and is recognized from the glacial (Itararé Group) and post-glacial sequence (Rio Bonito Formation and the base of the Palermo Formation). The Lueckisporites virkkiae Interval Zone occurs from the uppermost Rio Bonito Formation, through the Palermo and Irati formations, and into the Serra Alta and Teresina formations. The main characteristics and reference sections are established, as well as additional criteria to recognize biostratigraphical units, in accordance with the International Stratigraphic Guide. Palynostratigraphical correlation suggests that the Vittatina costabilis Zone concerns the Early Permian (early Cisuralian), while the Lueckisporites virkkiae is regarded as late Early Permian to early Middle Permian (late Cisularian to early Guadalupian).
  • Glacially striated, soft sediment surfaces on late Paleozoic tillite at São Luiz do Purunã, PR Earth Sciences

    Trosdtorf Jr., Ivo; Assine, Mario L.; Vesely, Fernando F.; Rocha-Campos, Antonio C.; Santos, Paulo R. dos; Tomio, Alexandre

    Abstract in Portuguese:

    Estrias e sulcos encontrados sobre três camadas decimétricas, estratigraficamente superpostas, de tilito de alojamento neopaleozóico do Subgrupo Itararé, na porção norte da Bacia do Paraná, foram formados por aração de clastos e, possivelmente, por protuberâncias de gelo, na base da geleira. Feições associadas indicam que a reologia do sedimento variou de rígido, durante o alojamento, a inconsolidado e deformável durante a aração. A baixa drenagem da água de degelo na interface geleira-substrato pode ter contribuído para reduzir a resistência do sedimento à deformação. A sucessão acima foi gerada provavelmente durante uma única fase glacial ou avanço de geleira sobre corpo de água marinho ou lacustre. Mudanças na dinâmica da geleira envolvendo fluxos lento e rápido corresponderam, respectivamente, a alternâncias entre deposição e erosão. O modelo proposto é análogo ao de complexos de till de alojamento do Pleistoceno do hemisfério do norte. O recuo da geleira foi provavelmente rápido, seguido pela deposição de lama acima da superfície estriada e sulcada superior, e progradação de ciclos de arenitos deltáicos durante a época pós-glacial.

    Abstract in English:

    Striae and furrows found on the upper surfaces of three stratigraphically superposed decimetric beds of late Paleozoic lodgement tillite of the Itararé Subgroup in the northern Paraná Basin were engraved by ploughing of clasts and possibly also ice protuberances at the base of the glacier, on unconsolidated to partially consolidated sediment. Associated features indicate that the rheology of the bed varied from stiff during lodgement to soft and deformable during ploughing. Poor drainage of meltwater at the glacier-bed interface may have contributed to lower the strength of sediment to deformation. The deformed interval was probably generated during a single glacial phase or advance of a glacier grounding in a marine or lacustrine water body. Changes in the dynamics of the glacier involving slow and fast flow were correlated respectively with alternation of deposition and erosion. The proposed model is analogous to that of lodgement till complexes from the Pleistocene of the northern hemisphere. Retreat of the glacier was probably fast, followed by settling of muds on top of the upper striated and furrowed surface, and progradation of deltaic sands during post-glacial time.
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