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Struttura della metapopolazione - consigli sui libri

Struttura della metapopolazione - consigli sui libri


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Quale libro mi consiglieresti di studiare:

  • la dinamica delle metapopolazioni,
  • la struttura delle metapopolazioni,
  • l'evoluzione delle metapopolazioni strutturate?

Non sto cercando un'introduzione ma un libro che offra buone ed estese formulazioni matematiche.


Probabilmente la migliore fonte da cui iniziare sarebbe il lavoro di Ilkka Hanksi, puoi trovare un elenco completo qui: http://www.helsinki.fi/science/metapop/People/IlkkaPub2.htm. Il lavoro seminale sarebbe "Ecologia, genetica ed evoluzione delle metapopolazioni" Dà un forte trattamento matematico


L'elenco di letture estive definitivo di WIRED per bambini e adolescenti

La scuola è quasi finita per l'anno! Lol, no, a seconda di dove vivi, "scuola" è quasi "fuori". Sia che tu stia cercando di capire come intrattenere i tuoi figli sulla scia di un anno stressante e disarticolato o che tu stia cercando di infondere nella tua vita un rinnovato senso di meraviglia infantile, abbiamo alcuni suggerimenti di lettura che potrebbero esserti d'aiuto. Viaggio dai parchi nazionali americani all'interno del corpo umano fino, sì, al mondo di Minecraft. Risolvi misteri alieni e innamorati. Le nostre nuove uscite preferite per giovani adulti e bambini promettono di dare vita a questi giorni lenti e appiccicosi. HAGS! —Eve Sneider

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di Kosoko Jackson

Il diciassettenne Andre Cobb ha la mente di uno scienziato. È intelligente, curioso, immancabilmente logico. Ecco perché è così divertente essere nella sua testa quando accade l'impossibile: un trapianto di fegato salvavita gli dà la possibilità di viaggiare nel tempo. (Rimani qui con me.) I genitori del donatore di fegato confermano che, sì, l'intera famiglia può viaggiare nel tempo, e ora anche Andre ha ricevuto il dono. I genitori insistono che il loro figlio adolescente Blake, il fratello minore del donatore di fegato deceduto, insegni ad Andre a padroneggiare i suoi poteri.

La premessa stravagante è totalmente avvincente e le scene di capovolgimento del tempo sono abilmente ritmate. Ma ciò che rende davvero brillante questo libro è la voce di Andre. La sua narrazione è, a sua volta, commovente e pungente. È sarcastico, esasperato con i suoi genitori prepotenti. (Un romanzo di YA è completo senza un po' di occhi al cielo a mamma e papà?) Ma cerca anche seriamente di capire le loro stranezze e le aspettative alle stelle nei suoi confronti. Quando Andre inizia le lezioni di viaggio nel tempo con Blake, che è bianco, Andre è franco nel sottolineare che visitare il passato è molto diverso per un giovane nero come lui. E quando Andre incontra Michael, un adolescente garbatamente soave negli anni '60, fa del suo meglio per mantenere la calma, poi si apre lentamente, in modo elettrizzante.

Non fraintendetemi, c'è un sacco di divertimento fantastico da fare. Viaggio nel tempo grazie alla donazione di organi! Un triangolo amoroso tra passato e presente! È una grande avventura. Andre è così pienamente realizzato che diventa il centro di gravità in una trama che altrimenti potrebbe essere troppo stravagante e ingombrante per essere presa sul serio. Ieri è storia è un'esplorazione sincera di ciò che significa capire il proprio posto nel caos che è tempo e spazio. —Pia Ceres

di Anthony Cleveland

Alieni. Droghe. Segreti di governo. Un conduttore di podcast ossessionato dagli UFO e armato di armi. Destino planetario imminente. Quando si impilano gli elementi di Anthony Cleveland e Antonio Fuso Osservatore di stelle, sembrano i temi caldi di un subreddit sulla teoria della cospirazione. In effetti, la stessa energia "tutto è possibile" che alimenta quegli angoli di Internet si diffonde anche nelle pagine iniziali della graphic novel. In un caso, un gruppo di bambini si sta godendo una notte all'aperto, nel successivo, BBRRRUUM, lettere giganti coprono la scena e gli amici vengono trasportati in una torre dell'acqua. Pochi istanti dopo, Kenny, il più giovane del gruppo, sta cadendo dalla struttura dopo aver letteralmente raggiunto le stelle. Gli altri non sono del tutto sicuri di cosa sia successo, ma Kenny insiste fermamente che "le persone del cielo li hanno presi. Con orrore dei suoi amici e della sua famiglia, l'infatuazione di Kenny per gli alieni diventa maniacale. Non è mai lo stesso.

Velocemente avanti di 20 anni, Kenny è ancora una volta oggetto dell'attenzione del gruppo. Questa volta, però, è scomparso. Sua sorella Shae riunisce gli amici in una ricerca per trovarlo, avviando un viaggio che mette a dura prova i personaggi tra gli scontri con il governo degli Stati Uniti, una forza vitale extraterrestre e gli eventi più dolorosi del loro passato. Osservatore di stelle è in due parti sci-fi e una parte horror, con un pizzico di mistero spruzzato dentro. La narrativa di Cleveland si muove con vigore e le vivide illustrazioni in stile noir di Fuso si abbinano alla tenacia della storia in ogni momento. Osservatore di stelle è una lettura veloce, ma è anche una combustione lenta. Come un computer che cerca di elaborare un file di grandi dimensioni, ho trascorso i giorni dopo aver terminato il libro rimuginando su ogni punto della trama. Alla fine, però, continuo a tornare alla prima cosa che ho provato dopo averlo completato: il più totale smarrimento. —Paolo Sarconi


Materiali e metodi

Metodi di campo

Area di studio e disegno di campionamento sul campo

La nostra area di studio comprendeva un'area di 275 km 2 , che si estendeva per 45 km lungo la costa di Perth e poi nell'entroterra per includere lo Swan Canning Riverpark (SCR), una riserva di estuari di circa 55 km 2 (Fig. 2). Sono stati definiti tre siti sulla base della geografia costiera, delle principali morfologie (estuario, acque aperte e argine costiere) e delle informazioni provenienti da precedenti studi locali (Waples 1997 Finn 2005 Chabanne et al. 2012): (i) l'estuario (SCR) e due siti in acque costiere, (b) Gage Roads (GR), un tratto di costa aperta con spiagge prevalentemente sabbiose e piccole aree di scogliera rocciosa e alghe marine, e (c) Cockburn Sound/Owen Anchorage (CS/OA), un deposito semichiuso. La sezione settentrionale dell'argine (OA) è di <10 m di profondità, ad eccezione di un canale di navigazione (profondità massima: 14,7 m), con substrati prevalentemente di sabbia e posidonia. La sezione meridionale (CS) ha margini poco profondi (<10 m), un profondo (

20 m) bacino centrale, e substrati di posidonia, sabbia, limo e calcare. In confronto a GR, CS/OA sperimenta un uso industriale e ricreativo intensivo, con minacce per i delfini tra cui l'entanglement e l'alimentazione illegale (Finn 2005 Donaldson, Finn & Calver 2010), lo sviluppo industriale e portuale (Finn 2005) e il dragaggio delle conchiglie (BMT Oceania 2014). Per motivi pratici (ad es. condizioni del vento e del mare), CS e OA sono stati divisi e gestiti come due sottositi separati, sebbene siano stati campionati congiuntamente nell'84% delle occasioni secondarie (vedi sotto).

Tra giugno 2011 e maggio 2015, abbiamo raccolto dati sulla cattura del contrassegno durante tutto l'anno per i singoli delfini utilizzando sondaggi di identificazione fotografica basati su barca seguendo percorsi di transetto predefiniti (Fig. 2). Mentre lo stesso percorso di transetto è stato condotto nell'estuario (a causa delle acque confinate), abbiamo ruotato tra tre percorsi di transetto a zig-zag predefiniti (offset di 2 km) nei siti costieri per aumentare la copertura del campionamento (Fig. 2). Le rotte del transetto sono state progettate utilizzando la Distanza 6.0 (Thomas et al. 2009 ).

Nel robusto linguaggio del design, i nostri periodi primari corrispondevano alle quattro stagioni del calendario Australasiano: inverno (da giugno ad agosto), primavera (da settembre a novembre), estate (da dicembre a febbraio) e autunno (da marzo a maggio). Per questo studio, abbiamo mirato a condurre almeno cinque occasioni secondarie (cioè indagini consecutive dei tre siti) per periodo primario (n = 16) tuttavia, questo non ha avuto successo per quattro periodi primari a causa delle condizioni meteorologiche (Tabella S3). Se un sondaggio è stato interrotto a causa di condizioni meteorologiche o problemi logistici, il sondaggio è stato annullato e rieseguito completamente. I sondaggi di ciascun sito sono stati condotti in ordine casuale e in diversi momenti della giornata.

Per limitare la violazione dell'ipotesi di chiusura di un disegno robusto (Pollock 1982 Nichols & Kendall 1995 ), abbiamo mirato a completare un'occasione secondaria nel più breve tempo possibile (cioè in giorni consecutivi, media = 2·60 min = 2 max = 8 giorni , Tabella S3) in modo da minimizzare le transizioni degli animali (Pollock 1982). Quando si sono verificate più acquisizioni per un individuo in un'occasione secondaria, abbiamo conservato solo la prima acquisizione per quell'occasione secondaria. Abbiamo quindi aspettato almeno 1 settimana (a meno che le condizioni meteorologiche non fossero ottime e/o ci avviciniamo alla fine della stagione – periodo primario) prima di iniziare un'altra occasione secondaria. La pausa tra due occasioni secondarie è stata più lunga del tempo necessario per completare con successo un'occasione secondaria (media = 8,63 min = 0, max = 60 giorni, Tabella S3), permettendo così di assumere l'indipendenza tra le occasioni secondarie. Abbiamo anche lasciato un intervallo più lungo tra due periodi primari adiacenti (media = 47·30 min = 12 max = 80 giorni, Tabella S3) per ridurre al minimo la violazione dell'ipotesi tra occasioni di campionamento chiuse e aperte (Kendall 2004 Brown et al. 2016). L'ipotesi di chiusura entro i periodi primari è stata testata con il programma CloseTest (Stanley & Burnham 1999, vedere l'Appendice S1 per spiegazioni in Informazioni di supporto).

Raccolta e trattamento dei dati

Per ridurre al minimo l'eterogeneità delle probabilità di cattura individuale, la nave è stata condotta a velocità costante (8-12 nodi) con almeno tre osservatori a bordo per massimizzare la copertura dell'area. Tuttavia, il 3% (10 su 304 indagini) delle indagini è stato condotto con solo due osservatori. I sondaggi sono stati condotti nello stato del mare di Beaufort ≤3. Quando un gruppo di delfini è stato incontrato lungo un percorso di transetto, abbiamo messo in pausa lo sforzo di ricerca e fotografato la pinna dorsale di ogni individuo su entrambi i lati (se possibile) e senza riguardo alla particolarità delle pinne. Lo sforzo fotografico è stato condotto dalla stessa persona (DBHC) durante l'intero periodo di studio. In questo studio, i delfini sono stati assegnati allo stesso gruppo quando visti entro circa 100 m dalla barca (Wells et al. 1987 Quintana-Rizzo & Wells 2001 ) e svolgendo attività analoghe. Una volta che tutti i delfini sono stati fotografati, le ricerche sono riprese dal punto in cui avevamo lasciato il percorso del transetto. Le fotografie di ciascun gruppo di delfini sono state poi valutate per qualità da uno a tre assistenti addestrati e controllate da DBHC per l'intero periodo di studio. Le misurazioni della qualità e del carattere distintivo individuale sono state effettuate utilizzando metodi modificati sviluppati da Urian, Hohn & Hansen (1999, vedi Appendice S3). Ad ogni individuo è stato assegnato un grado di distinzione delle pinne dorsali per ridurre al minimo l'errata identificazione e l'eterogeneità nelle probabilità di cattura (Nicholson et al. 2012 ).

Per ridurre al minimo l'eterogeneità nelle catture a causa dell'errata identificazione delle pinne non distintive (D3), nei modelli MSCRD sono stati utilizzati solo individui con pinne distintive (D1 e D2, Appendice S3). Le stime di abbondanza sono state poi aggiustate per tenere conto della proporzione di individui nella popolazione che non erano marcati (D3) seguendo il metodo descritto in Nicholson et al. (2012) (cfr. appendice S4 per il calcolo della proporzione di individui distintamente contrassegnati). Abbiamo anche tentato di affrontare l'eterogeneità individuale nelle probabilità di cattura includendo il sesso come covariata individuale (cioè femmina, maschio o sconosciuto). Tuttavia, dato che il 50% degli individui non era sessuato (n = 169), riconosciamo che le stime ottenute attraverso i modelli MSCRD possono essere sovrastimate per gli individui sessuati e sottostimate per gli individui non sessuati (Nichols et al. 2004) e per questo motivo non sono presentati qui (ma vedere l'Appendice S5 per le analisi MSCRD che includono il sesso come covariata individuale). I vitelli, tipicamente di età inferiore ai 4 anni (Mann & Smuts 1998), sono stati esclusi dall'analisi a causa della loro dipendenza dalle madri (cioè le catture devono essere indipendenti, Pollock et al. 1990). L'eterogeneità nelle probabilità di cattura è stata testata implementando test di bontà di adattamento per modelli multistato utilizzando il programma U-CARE (Pradel, Gimenez & Lebreton 2005 Choquet et al. 2009 ).

Metodi statistici

I modelli di progettazione robusta chiusa multistato sono stati eseguiti in MARK (White & Burnham 1999) e hanno stimato quattro parametri per sito: (i) abbondanza (n), che è il numero di individui che utilizzano l'area di studio (ii) tasso di sopravvivenza apparente (φ), che è la probabilità di sopravvivere e rimanere in un sito campione (iii) probabilità di transizione (ψ), che rappresenta la probabilità di spostarsi da un sito all'altro e, (iv) catturare la probabilità (P). Sebbene possano essere avvenute transizioni da e verso l'area di studio (cioè TE verso un sito non osservabile), i modelli con un sito non osservabile non hanno mai raggiunto la convergenza, e quindi non vengono presentati. L'approccio di modellazione presuppone che non si siano verificate transizioni di sito all'interno di un periodo primario (Arnason 1972, 1973). Tuttavia, riconosciamo che il 2,6% delle catture ha violato questa ipotesi. Sono state apportate due modifiche per ridurre al minimo questa violazione. In primo luogo, se un individuo è stato catturato in due siti diversi entro un periodo primario, abbiamo mantenuto le catture corrispondenti al sito della prima cattura registrata in quel periodo primario. I risultati erano simili se invece veniva conservata l'ultima acquisizione e quindi non vengono presentati qui. In secondo luogo, abbiamo eseguito i modelli MSCRD per due diversi scenari, incluso uno che prevedeva il raggruppamento di siti in modo da ridurre al minimo le transizioni tra i siti. Lo scenario 1 rappresentava i tre siti come originariamente descritti nella nostra area di studio e lo scenario 2 aveva tutti i siti costieri (CS/OA e GR) raggruppati in un unico sito costiero per il confronto con l'estuario (SCR).

In MARK, ogni combinazione di modelli MSCRD è stata eseguita con la probabilità di cattura (P) variabile per sito e/o periodo primario o costante, e con probabilità di riconquista (C) posto uguale alla probabilità di prima cattura (P). L'abbondanza (n) è stato impostato per variare in base al sito e ai periodi primari [n(sito × periodi primari)]. Sono stati eseguiti diversi sottomodelli per la sopravvivenza apparente (φ) (cioè se variava per sito e/o periodo primario o costante). È stata anche stimata la probabilità di transizione tra i siti (ψ), se quel parametro variava per sito e/o periodo primario o se non variava. In MARK, gli intervalli di tempo tra i periodi primari sono stati specificati come una frazione di anno (cioè 0,25) per stimare la sopravvivenza apparente annuale e i tassi di transizione annuali quando modellati come costante di tempo.


Risultati

Distribuzione di batteri patogeni e uso di antibiotici in una rete ospedaliera

Abbiamo analizzato l'incidenza dell'isolamento del patogeno in campioni clinici, l'uso di antibiotici e i trasferimenti di pazienti in 357 reparti ospedalieri dalla regione di Lione, in Francia. I dati per tutte e tre le misure sono stati raccolti nello stesso periodo da ottobre 2016 a settembre 2017. La rete ospedaliera conteneva un totale di 4.685 posti letto. La dimensione media del reparto era di 12 letti (intervallo interquartile, da 5 a 20).

I dati a livello di reparto sono stati aggregati da 13.915 episodi di infezione, definiti come ricoveri in reparto con ≥1 campione clinico positivo per E. coli o uno dei cosiddetti patogeni ESKAPE (Enterococcus faecium, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa e Enterobacter cloacae complesso), denominati collettivamente ESKAPE2 (Tabella 1). Gli agenti patogeni sono stati raggruppati in combinazioni di modelli di resistenza specie, vale a dire resistente alle cefalosporine di terza generazione (3GC) E. coli, E. cloacae complesso e K. pneumoniae, resistente ai carbapenemi E. coli, E. cloacae complesso, K. pneumoniae, P. aeruginosa e A. baumannii, resistente alla vancomicina E. faecium e resistente alla meticillina S. aureus (MRSA). Le varianti dei patogeni che non rientrano in questi gruppi di resistenza sono state indicate collettivamente come varianti meno resistenti (Tabella 1). L'incidenza media annua di episodi di infezione per reparto è stata di 24 (intervallo interquartile, da 7 a 55).

Distribuzione di ESKAPE2 episodi di infezione da patogeni in 357 reparti ospedalieri.
SpecieProfilo di resistenzaAcronimoN. di episodi (%), n = 13.915Numero di reparti (%), n = 357Indice di concentrazione a (%) (IC 95%)
E. coliSensibile a 3GC e carbapenemiEC6,303 (45.3)328 (91.9)0.6 (0.6, 0.7)
3GC-resistente3GCREC737 (5.3)207 (58.0)0.7 (0.6, 0.8)
Resistente ai carbapenemiCREC24 (0.2)24 (5.6)1.4 (0.0, 3.9)
K. pneumoniaeSensibile a 3GC e carbapenemiKP1,133 (8.1)249 (69.7)0.7 (0.6, 0.8)
3GC-resistente3GCRKP530 (3.8)175 (49.0)0.9 (0.7, 1.0)
Resistente ai carbapenemiCRKP43 (0.3)32 (9.0)1.7 (0.0, 3.5)
E. cloacae complessoSensibile a 3GC e carbapenemiEB277 (2.0)140 (39.2)1.0 (0.7, 1.3)
3GC-resistente3GCREB212 (1.5)116 (32.5)0.8 (0.5, 1.0)
Resistente ai carbapenemiCREB102 (0.7)74 (20.7)0.7 (0.3, 1.1)
P. aeruginosaSensibile ai carbapenemiPAPÀ1,076 (7.7)231 (64.7)0.8 (0.7, 0.9)
Resistente ai carbapenemiCRPA444 (3.2)148 (41.5)1.5 (1.2, 1.7)
A. baumanniiSensibile ai carbapenemiAB96 (0.7)61 (17.1)1.3 (0.5, 2.1)
Resistente ai carbapenemiGRANCHIO12 (0.1)10 (2.8)3.0 (0.0, 9.8)
E. faeciumVancomicina-sensibileEF503 (3.6)133 (27.3)1.4 (1.2, 1.6)
Vancomicina resistenteVREF7 (<0.1)7 (2.0)0.0 (0.0, 9.6)
S. aureusSensibile alla meticillinaSA2,113 (15.2)273 (76.5)1.1 (1.0, 1.1)
Resistente alla meticillinaMRSA303 (2.2)151 (42.3)0.7 (0.5, 0.9)

NOTA. a L'indice di concentrazione stima la probabilità che due episodi presi a caso si siano verificati nello stesso reparto. Qui riportiamo l'indice di concentrazione in percentuale (0–100%). 3GC, cefalosporine di terza generazione.

Gli episodi di infezione più frequentemente hanno interessato le varianti meno resistenti, in particolare E. coli, che sono stati trovati anche nel maggior numero di reparti (Tabella 1 e Figura 1 – supplemento figura 1). Le varianti resistenti erano costantemente meno frequenti delle loro controparti meno resistenti in tutte le specie (Figura 1 - supplemento alla figura 1). Negli enterobatteri (E. coli, K. pneumoniae e E. cloacae), le varianti resistenti ai carbapenemi erano costantemente meno frequenti delle varianti resistenti al 3GC. Infezioni resistenti alla vancomicina E. faecium e resistente ai carbapenemi A. baumannii erano eccezionali, rispettivamente con sette e dodici episodi (tabella 1).

Per stimare il grado di concentrazione di ciascuna variante nella rete, abbiamo calcolato indici di concentrazione definiti come la probabilità che due occorrenze casuali della stessa variante abbiano avuto origine dallo stesso reparto, analogo all'indice asintotico Simpson (vedi Materiali e metodi). L'indice di concentrazione varia dallo 0% per una distribuzione uniformemente casuale (ogni occorrenza si trova in un reparto diverso) al 100% per una distribuzione massimamente concentrata (tutte le occorrenze sono nello stesso reparto). La concentrazione degli episodi di infezione era debole (<5%) per tutte le varianti, indicando una mancanza globale di clustering (Tabella 1). La concentrazione aumenta con la resistenza (

aumento di 2 volte dalla variante meno alla più resistente) in E. coli, K. pneumoniae, P. aeruginosa e A. baumannii, suggerendo un adattamento delle varianti resistenti a reparti più specifici all'interno della rete ospedaliera rispetto alle loro controparti meno resistenti e meno concentrate. Questo modello non è stato trovato in E. cloacae complesso, E. faecium o S. aureus, in cui l'indice di concentrazione è rimasto comparabile tra le categorie di resistenza.

Nello stesso periodo (ottobre 2016-settembre 2017) sono stati prescritti antibiotici nell'86,3% dei reparti (tabella 2), con un consumo totale di 125,7 dosi giornaliere definite all'anno per posto letto (gg/a/b). Gli antibiotici solitamente sospettati di selezionare per l'AMR nelle varianti selezionate sono stati raggruppati in 11 classi (Tabella 2). Sono stati esclusi gli antibiotici di uso relativamente raro (ad es. rifampicina). La distribuzione dell'uso di antibiotici nella rete è stata analizzata utilizzando l'indice di concentrazione sopra descritto, che qui rappresenta la probabilità che due dosi casuali di farmaco siano state somministrate nello stesso reparto. L'uso di antibiotici era diffuso, con indici di concentrazione < 4%, che andavano dallo 0,8% per cefotaxime-ceftriaxone e fluorochinoloni al 3,6% per l'oxacillina.

Distribuzione dell'uso di 11 antibiotici in 357 reparti ospedalieri.
AntibioticiAcronimoVolume di prescrizione in gg/a (%)Numero di reparti (%), n = 357Indice di concentrazione a (%), (IC 95%)
amoxicillinaAMX141,293 (24.0)252 (70.6)1.8 (1.7, 1.8)
coamoxiclavAMC78,072 (13.3)247 (69.3)1.0 (0.9, 1.0)
Cefalosporine di prima e seconda generazione1CO/2CO12,915 (2.2)191 (53.5)1.2 (1.1, 1.3)
3GC non antipseudomonas, cefotaxime e ceftriaxoneCTX/CRO53,406 (9.1)259 (72.5)0.8 (0.8, 0.9)
3GC antipseudomonas, ceftazidime e cefepimeCTZ/FEP29,204 (5.0)184 (51.5)1.9 (1.8, 1.9)
Piperacillina-tazobactamTZP27,593 (4.7)198 (55.5)1.9 (1.7, 1.9)
CarbapenemiIPM/MEM25,093 (4.3)204 (57.1)1.5 (1.4, 1.6)
oxacillinaOXA12,374 (2.1)143 (40.1)3.6 (3.1, 3.7)
Vancomicina e teicoplaninaVAN/TEC25,376 (4.3)206 (57.7)1.5 (1.4, 1.5)
FluorochinoloniFQ52,549 (8.9)249 (69.7)0.8 (0.8, 0.8)
AminoglicosidiAMIN12,745 (2.2)207 (58.0)1.9 (1.5, 1.9)
Tutti gli antibiotici b -589,014 (100)308 (86.3)0.8 (0.8, 0.8)

NOTA. a L'indice di concentrazione stima la probabilità che due ddd di antibiotici presi a caso siano stati prescritti nello stesso reparto. Qui riportiamo l'indice di concentrazione in percentuale (0–100%). b Consumo totale di antibiotici per uso sistemico (classe ATC J01) compresi quelli non considerati negli 11 gruppi specifici di farmaci. 3GC, cefalosporina di 3a generazione ddd, dose giornaliera definita.

L'uso e la connettività degli antibiotici prevedono l'incidenza delle infezioni resistenti ai farmaci

Abbiamo utilizzato modelli lineari generalizzati multivariabili (GLM) all'interno della struttura della metapopolazione per districare le influenze della pressione antibiotica, della connettività, delle dimensioni del reparto e del tipo di reparto sull'incidenza delle infezioni con i patogeni selezionati e le loro varianti resistenti.

La connettività quantifica il flusso in entrata di ogni variante di patogeno in un reparto a valle tramite il trasferimento di pazienti infetti dai reparti a monte. In pratica, abbiamo stimato la connettività per ogni variante e reparto a valle come la somma dei trasferimenti diretti da ciascun reparto a monte moltiplicato per la prevalenza della variante in quel reparto (vedi Materiali e metodi). La connettività media variava da 168,2 introduzioni stimate all'anno per meno resistenti E. coli a 0,09 per resistente alla vancomicina E. faecium. La connettività è risultata sempre maggiore per le varianti meno resistenti rispetto alle varianti resistenti, coerentemente con la maggiore prevalenza delle prime (File Supplementare 1 Tabella 1a).

I reparti si caratterizzavano per dimensione (n. posti letto) e tipologia, rappresentativa della fragilità del paziente. Il tipo di reparto è stato codificato come una delle seguenti variabili categoriche: unità di terapia intensiva e tumori del sangue, unità di cure progressive e altri reparti. "Altri reparti" è stata considerata la categoria di riferimento in tutti i modelli. In diverse varianti di patogeni, vale a dire resistenti ai carbapenemi E. coli, resistente ai carbapenemi A. baumanniie resistente alla vancomicina E. faecium, la piccola dimensione del campione in una o più categorie di reparto ha impedito l'inclusione del tipo di reparto come covariata del modello.

Abbiamo anche ritenuto che la distribuzione delle infezioni tra i reparti fosse una fonte di parzialità che richiedeva una procedura di adeguamento specifica (vedi Materiali e metodi). La prevalenza locale di infezioni specifiche (p. es., infezioni del tratto respiratorio) in un reparto influenza sia l'uso di antibiotici che l'incidenza osservata di infezioni con un determinato agente patogeno, il che potrebbe confondere la relazione tra uso di antibiotici e incidenza (Figura 1 - supplemento 2) . Tuttavia, la distribuzione delle infezioni sarebbe difficile da rappresentare come una covariata di aggiustamento con un numero sufficientemente ridotto di categorie. Abbiamo utilizzato un metodo proxy per aggirare questo problema. Abbiamo ipotizzato che la distribuzione delle infezioni influenzi direttamente la frequenza e i tipi di campioni (ad esempio, campioni del tratto respiratorio rispetto a quelli del tratto urinario) dei campioni microbiologici in ciascun reparto. Sotto questa ipotesi, abbiamo sostituito la distribuzione non rappresentabile delle infezioni con una variabile proxy che riassume la distribuzione dei campioni microbiologici. Questa variabile proxy, che chiamiamo controllo dell'incidenza, è stata definita come l'incidenza a livello di reparto di una variante del patogeno prevista dai soli modelli di campionamento microbiologico. Come previsto, il controllo dell'incidenza era correlato sia all'uso di antibiotici che all'incidenza delle infezioni in tutte le varianti prevalenti (Figura 1 - supplementi 3 e 4). Da notare, l'incidenza di ciascuna variante correlata anche con l'uso di antibiotici (Figura 1 - supplemento 5) e connettività (Figura 1 - supplemento 6) nelle analisi bivariate, ad eccezione del rarissimo A. baumannii e E. faecium varianti resistenti. Successivamente, tutti i modelli includevano la covariata di controllo dell'incidenza per regolare l'effetto confondente della distribuzione delle infezioni.

L'incidenza di ciascuna variante del patogeno è stata modellata in un GLM quasi-Poisson multivariabile separato (Figura 1). In questi GLM, l'uso globale di antibiotici è stato associato all'incidenza dell'infezione in sette varianti di patogeni indipendenti dalla connettività, dalle dimensioni del reparto e dal tipo di reparto (Figura 1), comprese cinque varianti resistenti (3GC resistenti E. coli, 3GC-resistente K. pneumoniae, resistente ai carbapenemi K. pneumoniae, 3GC-resistente E. cloacaee resistente ai carbapenemi E. cloacae) e due varianti meno resistenti (P. aeruginosa e E. faecium). La dimensione dell'effetto più grande è stata trovata nei resistenti ai carbapenemi K. pneumoniae, in cui ogni raddoppio dell'uso di antibiotici prevedeva un aumento dell'incidenza del 47% (intervallo di confidenza 95%, 19% - 90%).

L'uso e la connettività degli antibiotici prevedono l'incidenza dell'infezione da ESKAPE2 varianti patogene.

Sono mostrate le variazioni percentuali previste nell'incidenza (punti) con intervallo di confidenza al 95% (barre) per ogni variante in ciascun reparto (n = 357) per ogni raddoppio dell'uso di antibiotici, connettività (numero stimato di pazienti infetti con la stessa variante entrati il reparto), dimensione del reparto (n. letti) e tipo di reparto. Tutti i modelli erano regressioni quasi-Poisson multivariabili che includevano la covariata di controllo dell'incidenza (vedi Materiali e metodi). Modelli che coinvolgono A. baumannii e E. faecium, che hanno mostrato intervalli di confidenza maggiori al 95% a causa della minore incidenza delle varianti resistenti, sono mostrati con scale separate (pannello B) per la leggibilità. Nei modelli di incidenza CREC, CRAB e VREF, la piccola dimensione del campione in almeno una categoria di reparto ha impedito l'inclusione del tipo di reparto come covariata e la stima del coefficiente, contrassegnato come "non determinato". Gli acronimi delle varianti sono elencati nella tabella 1.

La connettività prevedeva una maggiore incidenza in tutte le varianti di P. aeruginosa e E. faecium, con una dimensione dell'effetto più forte nelle varianti resistenti (11,5 e 43,7%, rispettivamente) rispetto alle loro controparti meno resistenti (6,1 e 15,3%). Un'associazione significativa con la connettività è stata trovata anche per i meno resistenti E. coli, sebbene con una dimensione dell'effetto molto più piccola (2,6%).

Le caratteristiche del reparto hanno predetto solo debolmente l'incidenza dell'infezione rispetto all'uso e alla connettività di antibiotici. Il tipo di reparto, o fragilità del paziente, prevedeva l'incidenza in diverse varianti, sebbene con ampi margini di incertezza. È interessante notare che le associazioni di incidenza con unità di terapia intensiva e tumori del sangue erano negative (in E. coli, 3GC-resistente E. coli, 3GC-resistente E. cloacae, e MRSA) mentre le associazioni con unità di cura progressiva sono risultate positive (in 3GC resistenti K. pneumoniae e P. aeruginosa). La dimensione del reparto non prevedeva l'incidenza in nessuna variante.

Le associazioni tra uso di antibiotici e resistenza rappresentano la selezione AMR?

I modelli di metapopolazione illustrati nella Figura 1 hanno identificato associazioni positive tra l'uso totale di antibiotici nei reparti ospedalieri e l'aumento dell'incidenza di infezioni con le varianti più resistenti di diverse specie. Tuttavia, una correlazione con l'AMR non stabilisce necessariamente un ruolo selettivo degli antibiotici. Ad esempio, un'elevata incidenza di infezioni resistenti in un reparto può aumentare l'uso di antibiotici attraverso terapie prolungate o combinate (Schechner et al., 2013). Al contrario, è improbabile che la prescrizione di antibiotici sempre inattivi contro una variante sia motivata dall'incidenza di questa variante e tali antibiotici hanno maggiori probabilità di fornire un beneficio diretto alla variante resistente. Sulla base di questo razionale, proponiamo criteri rigorosi per identificare se un'associazione tra l'uso di un antibiotico e l'incidenza di una variante riflette eventualmente la selezione AMR (di seguito, associazioni possibilmente selettive vedi Materiali e metodi). Nell'ipotesi che l'uso di antibiotici sia una conseguenza dell'AMR o falsamente correlato con l'AMR, la forza di un'associazione tra l'uso di un antibiotico e l'incidenza di una variante non dovrebbe dipendere dal fatto che l'associazione soddisfi i criteri per l'eventuale selezione.

Per testare questa ipotesi, abbiamo identificato associazioni possibilmente selettive nei nostri dati e abbiamo esaminato se avevano la stessa probabilità di essere positive rispetto ad altre associazioni. Abbiamo costruito modelli di regressione multivariabile quasi-Poisson in cui l'uso totale di antibiotici è stato sostituito con l'uso di antibiotici specifici, insieme al controllo dell'incidenza e alle covariate di connettività (Figura 2a e b). Il tipo e la dimensione del reparto, che erano deboli predittori di incidenza nei modelli della Figura 1, sono stati esclusi per evitare l'introduzione di rumore aggiuntivo. Ciascuno dei 17 modelli specifici della variante includeva tutti i gruppi di antibiotici come predittori, comprese le classi di antibiotici che non si prevede esercitassero alcuna pressione selettiva diretta sulla variante, come gli aminoglicosidi su E. coli. I modelli hanno prodotto 187 coefficienti di cui 19 (10,2%) rappresentavano associazioni possibilmente selettive (vedi Materiali e metodi). La variazione percentuale media dell'incidenza per ogni raddoppio del volume di consumo in associazioni possibilmente selettive è stata del 6,5%, rispetto allo 0,9% in altre associazioni (IC 95% della differenza delle medie, dallo 0,6 al 10,6%). Tre delle quattro associazioni possibilmente selettive più forti hanno coinvolto cefotaxime-ceftriaxone, che ha selezionato per 3GC resistenti E. coli, K. pneumoniae e P. aeruginosa gli altri carbapenemi coinvolti selezionando per carbapenemi resistenti P. aeruginosa. Nel complesso, la maggiore grandezza dei coefficienti di possibili associazioni selettive suggerisce che la selezione locale, a livello di reparto, di varianti resistenti ai farmaci da parte degli antibiotici è misurabilmente pervasiva in tutta la nostra rete ospedaliera.

Possibile associazione selettiva tra l'uso di antibiotici specifici e l'incidenza dell'infezione da ESKAPE2 varianti patogene.

Sono mostrate le variazioni percentuali previste nell'incidenza (punti) con intervallo di confidenza al 95% (barre) per ciascuna variante in ciascun reparto (n = 357) per ogni raddoppio del volume di consumo di 11 gruppi di antibiotici, sulla base di modelli di regressione quasi-Poisson multivariabile dell'incidenza di ciascuna variante in ciascun reparto (n = 357) che includeva le covariate di connettività e controllo dell'incidenza (vedi Materiali e metodi). Le associazioni classificate come possibilmente selettive (n = 19) sono indicate da un segno 'PS'. Modelli che coinvolgono A. baumannii e E. faecium, che hanno mostrato intervalli di confidenza maggiori al 95% a causa della minore incidenza delle varianti resistenti, sono mostrati con scale separate (pannello B) per la leggibilità. (C), le associazioni possibilmente selettive avevano coefficienti più elevati rispetto ad altre associazioni. La linea centrale indica che i limiti della casella mediana indicano i quartili superiore e inferiore i baffi indicano i punti dell'intervallo interquartile 1,5x indicano i coefficienti individuali. **p<0.01, Mann–Whitney a due lati tu-test. Gli acronimi delle varianti dei patogeni e degli antibiotici sono elencati rispettivamente nelle Tabelle 1 e 2.

Quantificare i fattori di resistenza alla terapia della sepsi di prima linea

Da un punto di vista clinico, la conseguenza più immediata dell'AMR è il mancato controllo della sepsi con antibiotici empirici, principalmente carbapenemi e cefotaxime e ceftriaxone, non antipseudomonas. Poiché tale fallimento può ugualmente derivare da una resistenza acquisita o intrinseca, l'incidenza di agenti patogeni intrinsecamente resistenti come E. faecium è di importanza clinica uguale a quella delle varianti patogene con meccanismi di resistenza acquisiti. Per esaminare l'impatto degli antibiotici sulla resistenza sia intrinseca che acquisita, abbiamo modellato l'incidenza cumulativa delle infezioni con varianti resistenti a 3GC e/o carbapenemi dei patogeni selezionati (vedi Materiali e metodi).

In questi modelli, l'uso di antibiotici era il più forte predittore dell'incidenza sia di infezioni resistenti ai carbapenemi (aumento del 6,5% dell'incidenza per ogni raddoppio del volume di consumo, IC 95%, dal 2,5 all'11,0%) sia alle infezioni resistenti ai 3GC (aumento del 5,1%, 95% CI, 2,7-7,5% Figura 3a). La connettività ha previsto meglio l'incidenza di infezioni resistenti ai carbapenemi (4,8%, IC 95%, da -0,4 a 10,7%) rispetto alle infezioni resistenti a 3GC (1,0%, IC 95%, -2,3 a 4,5%), in linea con associazione più forte di connettività con l'incidenza di singole varianti resistenti ai carbapenemi (Figura 1). La dimensione del reparto non ha avuto alcun effetto misurabile in nessuno dei due modelli. Carbapenem-resistant infections were not associated with ward type, while 3GC-resistant infections were positively associated with progressive care units and negatively associated with intensive care and blood cancer units (Figure 3a). These findings provide an unambiguous link between population-level antibiotic use and global resistance to empirical sepsis therapy that was robust to confounding by connectivity, microbiological sampling patterns, and other ward characteristics.

Global and specific antibiotics consumption predict the incidence of infection with 3 rd -generation cepalosporin- or carbapenem-resistant ESKAPE2 pathogen variants.

(un) Predicted percent change in incidence (points) with the 95% confidence interval (bars) of all 3GCR and CR infections for every doubling of antibiotic use, connectivity (estimated no. of patients infected with the same variant entering the ward), ward size (no. of beds) and ward type, based on quasi-Poisson regression models of the pooled incidence of 3GCR and CR infections in each ward (n = 357) that included the incidence control covariate (see Materials and methods). (B) Predicted incidence and 95% confidence bands of infections with 3GCR and CR pathogen variants depending on the consumption of CTX/CRO, IPM/MEM, and TZP, in models that included connectivity, the incidence control, and the consumption of 8 other antibiotic groups as covariates. (C) Consumption patterns of CTX/CRO, IPM/MEM, and TZP per ward in the hospital network. Variants classified as 3GCR were 3GCREC, 3GCRKP, CRKP, 3GCREB, CREB, PA, CRPA, AB, CRAB, EF, VREF, and MRSA the CR category included CREC, CRKP, CREB, CRPA, CRAB, EF, VREF, and MRSA. Acronyms of pathogen variants and antibiotics are listed in Tables 1 and 2, respectively.

To identify the antibiotics whose use was most strongly associated with global carbapenem and cefotaxime-ceftriaxone resistance, we examined the effect of replacing the total antibiotic use in our models with individual antibiotic classes, similar to Figure 2 models. Besides the consumption of cefotaxime-ceftriaxone and carbapenems, the consumption of piperacillin-tazobactam was a strong predictor of the incidence of both 3GC- or carbapenem-resistant infections (Table 3). To visualize the independent associations of incidence with the use of cefotaxime-ceftriaxone, carbapenems and piperacillin-tazobactam, we plotted the average ward-level infection incidence predicted by variations in the consumption volumes in models including the connectivity and incidence control covariates (Figure 3b). The incidence of 3GC-resistant infections was predicted by the consumption of cefotaxime-ceftriaxone (4.8% increase, 95% CI, 1.5 to 8.2%) but not carbapenems (1.4% increase, 95% CI, −1.7 to 4.6%). In the same vein, the use of carbapenems, but not 3GCs, predicted the incidence of carbapenem-resistant infections, although with a wide uncertainty margin (5.1% increase, 95% CI, −0.6 to 11.1%). Strikingly, the use of piperacillin-tazobactam predicted the incidence of both 3GC-resistant (5.9% increase, 95% CI, 2.9 to 9.0%) and carbapenem-resistant infections (10.3% increase, 95% CI, 5.0 to 16.0%). In both models, the amplitude of the piperacillin-tazobactam coefficient outweighed those of all other antibiotics (Table 3). Overall, these results indicate a specific association of cefotaxime-ceftriaxone and, to a slightly lesser extent, carbapenem use with resistance to the same antibiotic group, but not other groups, and identify a major role of piperacillin-tazobactam consumption in predicting the incidence of both 3GC- and carbapenem-resistant infections. To propose a unified ranking of the population-level impact of antibiotics on 3GC and carbapenem resistance, a final model was constructed by pooling all 3GC- and carbapenem-resistant variants together (Table 3). In this model, piperacillin-tazobactam and cefotaxime-ceftriaxone had the largest positive coefficients while 1GC/2GC and coamoxiclav had the largest negative coefficients (Table 3).

Associations between the consumption volume of 11 antibiotics and the cumulative incidence of 3GC- and/or carbapenem-resistant infections in 357 wards.
Predicted percent change in incidence (95% CI) per doubling of consumption volume
Antibiotici3GCR incidence modelCR incidence model3GCR or CR incidence model
TZP5.9 (2.9, 9.0)10.3 (5.0, 16.0)6.1 (3.1, 9.2)
CTX/CRO4.8 (1.5, 8.2)1.8 (-3.7, 7.6)4.6 (1.4, 8.0)
AMX2.7 (-1.5, 7.0)3.6 (-3.4, 11.2)2.7 (-1.4, 7.0)
CTZ/FEP1.7 (-1.0, 4.5)3.3 (-1.5, 8.3)1.6 (-1.1, 4.4)
IPM/MEM1.4 (-1.8, 4.7)5.1 (-0.6, 11.1)1.5 (-1.6, 4.8)
FQ0.5 (-1.9, 2.9)−1.2 (-5.2, 3.0)0.4 (-1.9, 2.8)
OXA−0.6 (-2.2, 1.1)−2.0 (-4.6, 0.7)−0.6 (-2.2, 1.0)
AMIN−1.7 (-4.3, 0.9)−1.1 (-5.4, 3.6)−1.7 (-4.3, 0.9)
VAN/TEC−2.3 (-4.9, 0.4)−3.8 (-8.3, 0.9)−2.3 (-4.9, 0.5)
1GC/2GC−2.1 (-4.0,–0.2)−2.3 (-5.4, 1.0)−2.1 (-4.0,–0.3)
AMC−4.1 (-7.0,–1.1)−5.8 (-10.6,–0.7)−4.1 (-7.0,–1.1)

NOTA. a Percent change was estimated from multivariable quasi-Poisson regression models that included the connectivity and the incidence control covariates (see Materials and methods). 3GCR, 3rd-generation cephalosporins-resistant infections CR, carbapenem-resistant infections. Acronyms of antibiotics are listed in Table 2.


Plagues and Peoples

By William McNeill

Very worrying indeed. If Garrett talks about a coming pandemic, our next book looks at the pandemics of the past. Questo è Plagues and Peoples by W H McNeill this was a landmark book when it was first published in 1976.

Yes indeed. It’s an absolutely wonderful book. It’s thought provoking, beautifully written, and has stood the test of time – more so than the book we’ve just been discussing. McNeill is an academic historian, and he updated the book when HIV came along, so it’s reasonably up to date.

It highlights human interactions as important milestones in history. The one that really caught my imagination was the European invasion of the Americas. I was fascinated by events that began in 1492, when Columbus arrived in America. At that point, the Americas had been isolated for around 14,000 years. The first humans arrived in America over a land bridge between Siberia and Alaska. But that land bridge disappeared as the sea level rose after the Ice Age it became flooded by what is now the Bering Strait. So, these Native Americans were isolated from other human contact until the arrival of Columbus.

Thereafter Europeans poured into the Americas looking for commercial opportunities – from growing sugar cane to plundering gold. Of course, the Europeans brought with them loads of infectious diseases – all the childhood infections, measles, mumps, rubella and, most notably, smallpox – all of which native Americans had not experienced. So this human interaction was disastrous for them.

“Cortés and his band unwittingly infected the Aztecs with smallpox, and masses of them were ill and dying by the time he conquered them”

Cortés fought and conquered the Aztecs in 1521, and his victory was greatly aided by smallpox: he and his band unwittingly infected the Aztecs with smallpox, and masses of them were ill and dying by the time he conquered them. Similarly, the Incas were virtually wiped out by the disease. These are the events that you don’t find in the history books. It’s mind blowing, really, that a whole population could be decimated like that. But they’d never met these diseases, so they didn’t have any immunity. Neither did they have the in-built genetic resistance that Europeans had generated by centuries of exposure to the microbes. In his book, McNeill says that the Native American population dropped from 30 million to 3 million within 50 years of Cortés arriving. Just absolutely devastating.

Until McNeill’s book was published, people very much underestimated the power of microbes. I mean, maybe Cortés and Pizarro would have conquered the Native American populations anyway, but at least they wouldn’t have been almost totally wiped out, as they appear to have been. So yes, I love that book. It’s brilliant. And my own book, Deadly Companions, is a similar historical account, but much more from the point of view of the microbes.

You mentioned that Plagues and Peoples was updated in 1989. How much has our relationship with viruses changed since then? Have medical research and virology improved our defences against them?

I don’t think it has changed much since he updated the book, to be honest. If anything, the threat has worsened, because of what Laurie Garrett was saying: our population has totally exploded. Any crowded urban situation is absolutely ideal for viruses to jump from person to person. The incidence of emerging infections has increased over the years and is still increasing. We can expect around one a year now. Most of them are not going to go global like SARS-CoV-2, but they are there, and yes, they’re getting worse.

We do have a few antiviral compounds which work, particularly against HIV, but generally only against one type of virus. That’s the problem. We don’t have anything for viruses like penicillin, that is active against many different types of bacteria. So we generally have to rely on vaccines to prevent rather than cure virus infections. And again, it’s the short term planning that’s the problem. For example, scientists had made a prototype vaccine against Ebola before the 2014-16 outbreak, but commercial companies were not interested in manufacturing it because not enough people get infected with Ebola virus to make it worth their while. Academic units had gone as far as they could with the prototype vaccine, but when Ebola appeared again in 2014 it wasn’t ready for use in the field.


Long‐Term Dynamics in a Metapopulation of the American Pika

A 20‐yr study of a metapopulation of the American pika revealed a regional decline in occupancy in one part of a large network of habitat patches. We analyze the possible causes of this decline using a spatially realistic metapopulation model, the incidence function model. The pika metapopulation is the best‐known mammalian example of a classical metapopulation with significant population turnover, and it satisfies closely the assumptions of the incidence function model, which was parameterized with data on patch occupancy. The model‐predicted incidences of patch occupancy are consistent with observed incidences, and the model predicts well the observed turnover rate between four metapopulation censuses. According to model predictions, the part of the metapopulation where the decline has been observed is relatively unstable and prone to large oscillations in patch occupancy, whereas the other part of the metapopulation is predicted to be persistent. These results demonstrate how extinction‐colonization dynamics may produce spatially correlated patterns of patch occupancy without any spatially correlated processes in local dynamics or extinction rate. The unstable part of the metapopulation gives an empirical example of multiple quasi equilibria in metapopulation dynamics. Phenomena similar to those observed here may cause fluctuations in species' range limits.


Metapopulation structure - book recommendations - Biology

Image credit: Eadweard Muybridge, from the collections of The Bancroft Library *

We are very pleased to welcome you to Cal with this year’s edition of the UC Berkeley Summer Reading List for New Students, an annual compilation of reading recommendations from Cal students, faculty, and staff that we pass along with our greetings to new first-year and transfer students joining the Golden Bear community.

This summer’s theme is “Lift Our Gazes.” The past year has been trying in so many ways, including the awfulness of the global pandemic that we’re still enduring. To acknowledge this difficult period in our history while also looking to the future with hope, purpose, and resilience, we take inspiration for this year’s theme from 22-year-old Amanda Gorman’s poem read at the 2021 Presidential Inauguration and “lift our gazes to. what stands before us.”

On the list below you’ll find nonfiction, fiction, plays, and poetry that tell stories and histories of people looking clear-eyed at the past and/or inspiringly towards the future as the writers actively participate in seeing and re-seeing the world, and sometimes themselves. We hope one of these books might help you to lift your own gaze as you come to campus in the fall to embark on the next stage of your life’s journey.

Speaking of coming to campus, we look forward to seeing you--and all the rest of us--on the UC Berkeley grounds come fall, when you will be able to look up these books not only online but also in person at one of Cal’s many libraries. You’ll be able to lift your gazes to the millions of books in Berkeley’s collections to the tolling of the Campanile to the calling of our resident peregrine falcons, Annie and Grinnell and to the many other sights, sounds, and experiences you’ll discover at your new academic home.

In the meantime, we wish you happy reading!

Michael Larkin (he/him)
Docente
College Writing Programs

Tim Dilworth (he/him)
First-Year Coordinator
UC Berkeley Library


From Individual Behavior to Metapopulation Dynamics: Unifying the Patchy Population and Classic Metapopulation Models

Spatially structured populations in patchy habitats show much variation in migration rate, from patchy populations in which individuals move repeatedly among habitat patches to classic metapopulations with infrequent migration among discrete populations. To establish a common framework for population dynamics in patchy habitats, we describe an individual‐based model (IBM) involving a diffusion approximation of correlated random walk of individual movements. As an example, we apply the model to the Glanville fritillary butterfly (Melitaea cinxia) inhabiting a highly fragmented landscape. We derive stochastic patch occupancy model (SPOM) approximations for the IBMs assuming pure demographic stochasticity, uncorrelated environmental stochasticity, or completely correlated environmental stochasticity in local dynamics. Using realistic parameter values for the Glanville fritillary, we show that the SPOMs mimic the behavior of the IBMs well. The SPOMs derived from IBMs have parameters that relate directly to the life history and behavior of individuals, which is an advantage for model interpretation and parameter estimation. The modeling approach that we describe here provides a unified framework for patchy populations with much movements among habitat patches and classic metapopulations with infrequent movements.


11 Books That Explain Anatomy To Your Kids Without Sugarcoating It

You begin teaching your children about their body parts at a pretty young age. As, as with most other subjects, I'm a firm believer in the power of books to help you educate your child on the wonder that is the human body. But it can be hard to find books that explain anatomy to kids that don't sugarcoat things. Some children's book authors seem to be of the mind that children are too young to fully grasp the concepts of the human body, and tend to keep it vague when referring to body parts for children.

Rest assured that there are books don't keep it vague. No matter how old your child is, there's a book that will help explain the human body to them in a clear, educational, and straightforward way — sometimes, you just have to dig a little to find them. From explaining where your belly button comes from, to why hair grows, to reproduction, there are books that cover it all. Because even when you feel comfortable teaching your children about their bodies, it can help to have a book to back you up.

By introducing educational and entertaining books about the human body, you'll instill in them not only a love for learning, but the knowledge to answer any questions they might have about their bodies. So keep a few of these stocked on your kid's bookshelf, and let them read it any time they please.


Note a piè di pagina

Interessi conflittuali

Gli autori dichiarano di non avere interessi in gioco.

Contributi degli autori&#

DHC, MBB, JGJ, LRD, and KLH oversaw and contributed to field data collection. DHC analyzed field data for transition and demographic rates and conducted statistical analysis. SLZ carried out metapopulation viability analysis. DHC, MBB, JGJ, JDF, and SLZ made substantial contributions to study conceptualization and design. DHC and SLZ wrote the manuscript, and all co-authors contributed to its final review. Tutti gli autori hanno letto e approvato il manoscritto finale.


Guarda il video: #17 Ընթերցված գրքեր. Հոկտեմբեր. 4 թույն գիրք (Giugno 2022).