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A bijection between the d-dimensional simplices with distances in {1,2} and the partitions of d+1
(2005)
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Christian Haase
Sascha Kurz
- We give a construction for the d-dimensional simplices with all distances in {1,2} from the set of partitions of d+1.
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A homotopy argument and its applications to the transformation rule for bi-Lipschitz mappings, the Brouwer fixed point theorem and the Brouwer degree
(2005)
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Christian G. Simader
- The main purpose of the paper is to present an elementary self-contained proof of the change of variables formula for injective, locally bi-Lipschitz mappings. The proof is based on a homotopy argument. Various properties of bi-Lipschitz mappings are studied. As a by-product Lipschitz variants of the classical implicit function theorem and the local diffeomorphism theorem are proved. With the help of the homotopy argument a simple proof is given of Brouwer’s fixed point theorem and the main properties of Brouwer’s degree of mapping.
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A note on Erdös-Diophantine graphs and Diophantine carpets
(2005)
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Axel Kohnert
Sascha Kurz
- A Diophantine figure is a set of points on the integer grid $\mathbb{Z}^{2}$ where all mutual Euclidean distances are integers. We also speak of Diophantine graphs. The vertices are points in $\mathbb{Z}^{2}$ (the coordinates)and the edges are labeled with the distance between the two adjacent vertices, which is integral. In this language a Diophantine figure is a complete Diophantine graph. Two Diophantine graphs are equivalent if they only differ by translation or rotation of vertices. Due to a famous theorem of Erdös and Anning there are complete Diophantine graphs which are not contained in larger ones. We call them Erdös-Diophantine graphs. A special class of Diophantine graphs are Diophantine carpets. These are planar triangulations of a subset of the integer grid. We give an effective construction for Erdös-Diophantine graphs and characterize the chromatic number of Diophantine carpets.
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AFRICAN TRADITIONAL PLANT KNOWLEDGE TODAY: An ethnobotanical study of the Digo at the Kenya Coast
(2005)
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Mohamed PAKIA
- The Digo are farmers and fishermen living in the coastal belt stretching from Mombasa in Kenya to Tanga in Tanzania. They settled there in the 16th Century or earlier, and their original settlements were forest villages, kaya. During the kaya life, wild plants were important to them for most basic needs, hence they accumulated a traditional plant knowledge. In the 19th Century they moved out of the kaya, but the forests were protected as sacred sites, and this preserved the traditional plant knowledge. On the other hand, modern scientific botany was introduced to the Digo through teaching in schools and as modern agriculture to farmers, creating two types of plant knowledge with little overlap. Although Digo history indicates intimacy with their plant world, in this technologically advanced era traditional knowledge systems are threatened of being lost. It was on this premise that the study was established, aimed at ‘documenting the traditional Digo plant knowledge, and examining the global influence on it’. Information was collected with formal and informal interviews with both the traditional Digo plant users (herbalists, farmers, and carpenters), and ‘modernists’ (pupils, students, and teachers). In summary, Digo plant knowledge has a considerable verbal component, minimal description and no conception of internal plant processes. The knowledge is voluntarily incomplete, with a conscious ignorance of some areas of plant life. Also the knowledge is mainly value oriented, and confined to the known, with the objective of addressing realities of social life. Globalisation will affect the plant lexicon and description, but less so the application of traditional materials. The subject areas of the thesis: Digo plant lexicon and description Digo plant knowledge has a considerable verbal component, with limited description and no conception of internal plant processes. And there are non-verbalised areas and under-labelled elements of plants and plant life. Clearly there is intentional selectivity of what to label and describe, meaning the Digo are not striving for completeness of plant knowledge. The incentive for labelling and description is predominantly value oriented, as commonly used plants and plant parts are labelled in detail. Some Digo plant names have a prefix borrowed from ‘female’ human names, meaning the species are perceived as ‘female’. ‘Unmarked’ Digo plant names refer to them in ‘female’ status, as in reference to ‘male’ plants the name is always marked with the term mlume [male]. Semantic analysis of the interpretable plant names indicates that Digo plant naming is guided by several unwritten principles. Digo plant identification methods Digo plant identification is characterised by familiarity and little verbal descriptions. Experienced plant collectors identify plants using ‘fixed images’ in their memory, without rigorous procedures. ‘Procedural’ identifications are used by less experienced collectors, for doubted identifications or in new environments. In procedural identification different plant user groups focus on the part ‘useful’ to them, creating a variety of approaches in identification of the same species. Digo folk taxonomy Digo folk taxonomy is shallow. It does not correspond to comprehensive folk taxonomies reported by most other ethnographers. In Digo there is no term for ‘unique beginner’, thus ‘plant kingdom’ is not a recognised rank. Recognised ranks are life-forms and folk species, with occasional presence of folk generics and folk varietals. Plant life-forms are recognised on the basis of discontinuity of kinds, which is consistent with rationalism theory, but lower taxonomic ranks are constructed on basis of utility value, which agrees with utilitarian view. The Digo folk taxonomy, therefore, is an intermediate kind of knowledge. Digo perception of internal plant processes The perception of plants as being ‘female’ is twined with an understanding that male plants are irrelevant in plant reproduction and propagation, hence associated processes (pollination and fertilization) are not perceived; neither are other scientific concepts e.g. photosynthesis and transpiration. At a community level, it is not obligatory for the Digo to understand details in plant processes, which contrasts labelling and descriptions of plants. Digo farming practices Digo farmers have a knowledge built by experience, hence a stabilized understanding of correlations between different components such as demand of crop plants, performance of soils, diseases and pest menace. A Digo farmer recognizes and classifies soils in relation to crop production. Although some old farming practices have been dropped due to various socio-political changes, the Digo farmers maintain to a considerable degree traditional practices, magico-religious practices and preference of local crop varieties. The future of Digo plant knowledge The Digo plant knowledge reacts to global influence in a multitude of ways, depending on the risk of material loss. In plant lexicon and description, where there is no risk of material loss, change is acceptable. Thus school-mediated plant knowledge complements Digo lexicon and description, sometimes only temporarily. On the other hand, in plant description the role of primary Digo colour terms is fading off. National and global support has changed the Digo healing only in the tools i.e., in hygiene, processing and dosage of medicinal plants, but not in content, as traditional cures are still the main phytotherapical substances. Digo farmers however, resist modern agriculture, partly due to the economic implications. The continued lack of material support to the farmers strengthens the future of traditional farming practices.
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Analyse der Funktion und Regulation des ECF-Sigmafaktors YlaC aus Bacillus subtilis
(2005)
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Stephan Zellmeier
- Alternative Sigmafaktoren mit extracytoplasmatischer Funktion (ECF-Sigmafaktoren) repräsentieren eine sich kontinuierlich vergrößernde Gruppe an Regulatorproteinen, die an der differentiellen Genexpression in Bakterien beteiligt sind. Obwohl Gene, welche durch diese Regulatorproteine kontrolliert werden, ebenso wie die Regulationsmechanismen noch weitgehend unaufgeklärt sind, scheinen ECF-Sigmafaktoren in Bakterien eine Schlüsselrolle im Bereich der Stressantwort, der Differenzierung und der Pathogenese zu spielen. In dem Gram-positiven Modellorganismus B. subtilis konnten bislang sieben Gene mit Ähnlichkeiten zu ECF-Sigmafaktoren identifiziert werden (sigX, sigW, sigM, sigY, sigV, sigZ und ylaC), wobei hauptsächlich sigX, sigW und sigM im Zentrum durchgeführter Untersuchungen standen. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde der potentielle ECF-Sigmafaktor YlaC hinsichtlich seiner Funktion und Regulation untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass ylaC Teil eines tetracistronischen Operons ist und mit dem Gen seines möglichen Anti-Sigmafaktors kotranskribiert wird. Zusätzlich kodiert das Operon für zwei weitere Membranproteine mit bislang unbekannter Funktion. Obgleich kein spezifischer Stressfaktor identifiziert werden konnte, wurde die positive Regulation des ylaA-Operons durch YlaC eindeutig gezeigt. Die Ergebnisse einer globalen Transkriptionsanalyse deuten darauf hin, dass YlaC ausschließlich sein eigenes Operon reguliert. Durch Primer-Extension konnte der Transkriptionsstartpunkt des ylaA-Operons bestimmt werden. Die ermittelte Promotorsequenz ähnelt bereits identifizierten Promotorsequenzen von ECF-Sigmafaktoren aus B. subtilis. Die für den ylaA-Promotor ermittelte Sequenz konnte vor keinem anderen Ges des B. subtilis-Genoms gefunden werden. Durch Northern-Blots und b-Galaktosidase-Tests mit einem DylaD-Stamm wurde gezeigt, dass YlaD als Anti-Sigmafaktor von YlaC wirkt. Gereinigtes YlaD bindet Zink in äquimolaren Mengen und wird deshalb einer neu-definierten Familie von Zink-bindenden Anti-Sigmafaktoren zugeordnet. YlaD ist ein Membranprotein, dessen C-terminus in der Cytoplasmamembran verankert ist. Nach Überexpression konnte YlaD in Western-Blots nur dann nachgewiesen werden, wenn das yluC-Gen, welches für eine intramembrane Protease kodiert, deletiert war. Eine YluC-Variante mit einer Mutation im aktiven Zentrum war nicht mehr in der Lage, das sW-Regulon aus B. subtilis zu aktivieren. In einer DyluC-Mutante reicherten sich auch verkürzte Formen der SigX und SigM Anti-Sigmafaktoren an, was auf eine generelle Rolle von YluC bzw. von intramembraner Proteolyse bei der Regulation von ECF-Sigmafaktoren in B. subtilis hindeutet. Eine mögliche Funktion der bislang uncharakterisierten Membranproteine YlaA und YlaB bei der Regulation der YlaC-Aktivität wurde durch die Konstruktion von Reporterstämmen, welche verschiedene Kombinationen aller vier Gene des ylaA-Operons enthielten, analysiert. Dabei konnte gezeigt werden, dass die Anwesenheit von YlaB einen Einfluss auf die Anti-Sigmafaktor-Aktivität von YlaD hat. Durch Western-Blots war ein stabilisierender Einfluss von YlaB auf YlaD nachweisbar. Eine direkte Interaktion zwischen YlaB und YlaD konnte durch in vitro-Experimente gezeigt werden. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass YlaD, zusammen mit YlaB und eventuell auch mit YlaA, Teil eines membrangebundenen Proteinkomplexes ist, der YlaD vor dem Abbau durch YluC schützt.
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Analysis and Selection of the Simulation Environment
(2005)
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Gianfranco Giulioni
Floriano Zini
- Diese Arbeit analysiert die Anforderungen an eine Simulationsumgebung für die Analyse der Katallaxie. Anhand von Kennzahlen wird die Auswahl der Simulationsumgebung bestimmt.
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Analysis of current middleware in peer-to-peer and grid implementations for enhancement by catallactic mechanisms
(2005)
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Pablo Chacin
Isaac Chao
Felix Freitag
- Die Arbeit definiert Anforderungen an Grid und Peer-to-Peer Middleware Architekturen und analysiert diese auf ihre Eignung für die prototypische Umsetzung der Katallaxie. Eine Middleware-Architektur für die Umsetzung der Katallaxie in Application Layer Netzwerken wird vorgestellt.
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Analysis of Simulation Environment
(2005)
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Torsten Eymann
Michael Reinicke
Werner Streitberger
Floriano Zini
Gianfranco Giulioni
- In this paper the requirements for an ALN simulation environment are analysed, as needed in the CATNETS Project. A number of grid and general purpose simulators are evaluated regarding the identified requirements for simulating economical resource allocation mechanisms in ALNs. Subsequently a suitable simulator is chosen for usage in the CATNETS project.
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ATEM Software for Athmospheric Turbulence Exchange Measurements using Eddy Covariance and Relaxed Eddy Accumulation Systems and Bayreuth whole-air REA system setup
(2005)
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Johannes Ruppert
- no abstract
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Biomassebildung und Nährstoffaneignungsvermögen der Wurzeln in experimentellen Grünlandbeständen mit unterschiedlicher Pflanzenartenzusammensetzung
(2005)
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Andreas Reuter
- In der Arbeit wurde der Zusammenhang zwischen der Pflanzenartenzusammensetzung experimenteller Grünlandbestände und für das Nährstoffaneignungsvermögen relevanten morphologischen Wurzeleigenschaften untersucht. Des Weiteren wurde der Einfluss der Pflanzenartenzusammensetzung auf die Biomassebildung und den Nährstoffgehalt der Wurzeln analysiert, um den Eintrag von Kohlenstoff in den Boden und die Zirkulation mineralischer Nährelemente im Boden abzuschätzen. Die Untersuchungen fanden an Grünlandbeständen unterschiedlicher Zusammensetzung von Pflanzenarten (2 bis 8 Arten) und funktionellen Typen von Pflanzen (niedrigwüchsige Gräser, hochwüchsige Gräser, Rosettenpflanzen, hohe stängelbeblätterte Krautige) statt. Des Weiteren wurden auch die Mykorrhizierung und das Stickstoffaufnahmevermögen der Wurzeln untersucht. Die morphologischen Wurzeleigenschaften unterschieden sich deutlich je nach Bestandeszusammensetzung, Untersuchungsjahr, Jahreszeit und Bodentiefe. Wurzellängendichte, durchschnittlicher Wurzeldurchmesser und spezifische Wurzellänge wurden in erster Linie von spezifischen Effekten dominanter Arten bestimmt. Ein Einfluss der Pflanzenartenvielfalt und der funktionellen Typen von Pflanzen konnte nicht nachgewiesen werden. Auch die Mykorrhizierung der Wurzeln in Grünlandbeständen wurde in erster Linie von spezifischen Wurzeleigenschaften der bestandsbildenden Pflanzenarten beeinflusst. Interspezifische Wechselwirkungen scheinen eine untergeordnete Rolle zu spielen. Der Anteil mykorrhizierter Wurzellänge war positiv mit der Wurzellängendichte korreliert. Die Stickstoffaufnahme eines Pflanzenbestandes aus unterschiedlichen Bodentiefen wurde nicht von der Anzahl an Arten oder funktionellen Gruppen bestimmt, sondern vermutlich von den artspezifischen Leistungsfähigkeiten der Wurzeln. Die Stickstoffaufnahme einer bestimmten Art und die Konkurrenzkraft dieser Art bezüglich der Stickstoffaufnahme aus verschiedenen Bodentiefen variierten dabei je nach Wurzelkonkurrenz durch benachbarte Arten. Interspezifische Wechselwirkungen durch unterschiedliche Tiefenverteilung der Wurzeln spielten hier vermutlich eine entscheidende Rolle. Zur Beurteilung der Konkurrenzkraft scheint eine Einteilung der funktionellen Typen auf der Basis von morphologischen Wurzeleigenschaften demnach besser geeignet als die hier vorgenommene Einteilung nach morphologischen Sprosscharakteristika. Die potenzielle Stickstoffaufnahmefähigkeit der Wurzeln wurde ebenfalls in erster Linie durch die spezifischen Eigenschaften der im Bestand vorkommenden Arten beeinflusst. Schnitt der oberirdischen Biomasse und Jahreszeit hatten dagegen keinen Einfluss auf die Stickstoffaufnahmekapazität der Wurzeln. Selbst während der Vegetationspause im Winter blieb das Potenzial zur Nitrataufnahme erhalten. Untersuchungsjahr, Jahreszeit und Bestandeszusammensetzung hatten einen deutlichen Einfluss auf die Bildung pflanzlicher Biomasse. Die Bildung von Spross- und Wurzelbiomasse war im ersten Untersuchungsjahr deutlich höher als im zweiten, was auf witterungsbedingte Änderungen der Abundanz einzelner Arten zurückzuführen war. Dies deutet darauf hin, dass die Biomassebildung und somit der Ertrag von Grünlandsystemen in erster Linie von spezifischen Eigenschaften dominanter Arten bestimmt werden. Wurzelumsatz und Kohlenstoffeintrag in den Boden durch Wurzelstreu waren positiv mit dem Grasanteil in der Sprossbiomasse korreliert. Diese Beziehung fiel jedoch – den gesamten Untersuchungszeitraum betrachtet – deutlicher aus als bei ausschließlicher Betrachtung des letzten Untersuchungsjahres. Da sich die Abundanz der einzelnen Arten jedoch im Verlauf des Experiments änderte, scheinen die untersuchten Parameter in erster Linie durch artspezifische Eigenschaften beeinflusst zu werden. Die Akkumulation von Kohlenstoff im Boden war – über den gesamten Untersuchungszeitraum gerechnet – in den grasdominierten Beständen etwas niedriger als in den von dikotylen Kräutern dominierten Beständen. Eine erhöhte SOM-Zersetzungsrate aufgrund artspezifischer Einflüsse auf die Mikroflora im Boden könnte hierbei eine Rolle spielen. Die Akkumulation von Kalium, Magnesium und Phosphor in den Wurzeln war bei den in der ersten Hälfte des Experiments vom Gras Holcus lanatus dominierten Beständen geringer als in den übrigen Beständen. Die interne Zirkulation dieser Nährelemente wird offenbar von Effekten dominanter Arten bestimmt. In der vorliegenden Arbeit konnten keine konsistenten Zusammenhänge zwischen der Anzahl an Pflanzenarten oder an funktionellen Gruppen in einem Bestand und den untersuchten Parametern nachgewiesen werden. Vielmehr zeigten in erster Linie artspezifische Effekte dominanter Arten einen deutlichen Einfluss auf verschiedene Ökosystemfunktionen. Basis für künftige Untersuchungen zum Einfluss der Pflanzenartenzusammensetzung auf Ökosystemfunktionen sollte deshalb eine gezielte Definition von morphologischen und physiologischen Attributen von Pflanzenarten sein.
