Animals - present continuous (+ and -)

Lide 1: Introduction to Bioreactor A bioreactor is a vessel used for growing microorganisms, plant or animal cells Provides controlled conditions for biological reactions Maintains optimum pH, temperature, oxygen, and nutrients Widely used in fermentation, enzyme, vaccine, and antibiotic production Ensures sterile and aseptic environment Scale ranges from laboratory to industrial production Slide 2: Basic Design Requirements of a Bioreactor Must be constructed with non-toxic, corrosion-resistant materials Should allow effective mixing and mass transfer Provision for sterilization (in situ sterilization) Must maintain uniform temperature and pH Easy sampling without contamination Should support scalability and automation Slide 3: Materials Used in Bioreactor Construction Stainless steel (SS-316) for industrial bioreactors Glass for laboratory-scale bioreactors Plastic (polycarbonate) for disposable bioreactors Materials must withstand heat and pressure Should be smooth to prevent microbial attachment Resistant to chemicals and cleaning agents Slide 4: Main Parts of a Bioreactor Vessel: holds the culture medium and microorganisms Agitator (impeller): provides mixing Sparger: supplies sterile air Baffles: prevent vortex formation Sensors: monitor pH, temperature, dissolved oxygen Ports: used for inoculation, sampling, and feeding Slide 5: Agitation System Ensures uniform mixing of nutrients and cells Improves oxygen transfer rate Common impellers: Rushton turbine, marine propeller Speed controlled by motor Prevents settling of cells Affects shear stress on cells Slide 6: Aeration System Supplies oxygen for aerobic fermentation Air introduced through sparger Types of spargers: ring, nozzle, sintered Maintains dissolved oxygen concentration Air is filtered for sterility Essential for high cell density cultures Slide 7: Temperature and pH Control Temperature controlled by heating/cooling jackets pH maintained using acid or alkali addition Sensors continuously monitor parameters Automated control systems used Ensures optimal microbial growth Prevents enzyme denaturation Slide 8: Foam Control System Foam formed due to protein and agitation Excess foam reduces oxygen transfer Mechanical foam breakers used Chemical antifoam agents added Foam sensor detects foam formation Maintains efficient fermentation Slide 9: Types of Bioreactors – Based on Mode of Operation Batch bioreactor Fed-batch bioreactor Continuous bioreactor Choice depends on product type Widely used in industrial fermentation Controls productivity and yield Slide 10: Batch Bioreactor All nutrients added at the beginning No addition or removal during process Simple and easy to operate Low risk of contamination Used for antibiotics and enzymes Limited control over nutrient depletion Slide 11: Fed-Batch Bioreactor Nutrients added during fermentation Prevents substrate inhibition High product yield Widely used in industrial fermentation Allows better control of growth rate Used in insulin and enzyme production Slide 12: Continuous Bioreactor Fresh medium continuously added Culture removed at same rate Maintains steady-state conditions High productivity Risk of contamination is high Used in wastewater treatment and SCP production Slide 13: Types of Bioreactors – Based on Design Stirred tank bioreactor Airlift bioreactor Bubble column bioreactor Packed bed bioreactor Fluidized bed bioreactor Photobioreactor Slide 14: Stirred Tank Bioreactor (STR) Most commonly used bioreactor Mechanical agitation using impellers Suitable for aerobic fermentation Excellent mixing and oxygen transfer Used for bacteria and fungi Easy scale-up Slide 15: Airlift Bioreactor Mixing achieved by air circulation No mechanical agitator Low shear stress Energy efficient Suitable for shear-sensitive cells Used in wastewater treatment Slide 16: Bubble Column Bioreactor Air bubbles provide mixing Simple design and low cost No moving parts Limited mixing efficiency Used for microbial fermentation Suitable for large-scale operations Slide 17: Packed Bed Bioreactor Contains immobilized cells or enzymes Substrate flows through packed matrix High cell density Used in continuous processes Limited oxygen transfer Used in enzyme and wastewater treatment Slide 18: Fluidized Bed Bioreactor Immobilized particles kept in suspension Better mass transfer than packed bed Reduced clogging Suitable for continuous operation Used in biotransformations Higher operational complexity Slide 19: Photobioreactor Designed for photosynthetic organisms Provides light source Used for algae and cyanobacteria Controls light, CO₂, and temperature Used in biofuel and pigment production Can be tubular or flat-plate design Slide 20: Applications of Bioreactors Production of antibiotics and vaccines Enzyme and organic acid production Single cell protein production Wastewater treatment Biofertilizer and biopesticide production Biopharmaceutical manufacturing

Contact with the Americas In 1001, Viking sailors led by Leif Erikson reached the eastern tip of North America. Archaeologists have found evidence of the Viking settlement of Vinland in present-day Newfoundland, Canada. The Vikings did not stay in Vinland long and no one is sure why they left. However, Viking stories describe fierce battles with Skraelings, the Viking name for the Inuit. Evidence suggests that Asians continued to cross the Bering Sea into North America after the last ice age ended. Some scholars believe that ancient seafarers from Polynesia may have traveled to the Americas using their knowledge of the stars and winds. Modern Polynesians have sailed canoes thousands of miles in this way. Still others think that fishing boats from China and Japan blew off course and landed on the western coast of North or South America. Perhaps such voyages occurred. If so, they were long forgotten. Before 1492, the peoples of Asia and Europe had no knowledge of the Americas and their remarkable civilizations. The Voyages of Columbus Portuguese sailors had pioneered new routes around Africa toward Asia in the late 1400s. Spain, too, wanted a share of the riches. King Ferdinand and Queen Isabella hoped to keep their rival, Portugal, from controlling trade with India, China, and Japan. They agreed to finance a voyage of exploration by Christopher Columbus. Columbus, an Italian sea captain, planned to reach the East Indies by sailing west across the Atlantic. Finding a sea route straight to Asia would give the Spanish direct access to the silks, spices, and precious metals of Asia. The spice trade was a major cause for European exploration and a reason the Spanish rulers supported Columbus’s voyage. They also wanted wealth from any source. “Get gold,” King Ferdinand said to Columbus. “Humanely if possible, but at all hazards—get gold.” Crossing the Atlantic In August 1492, Columbus set out with three ships and about 90 sailors. As captain, he commanded the largest vessel, the Santa María. The other ships were the Niña and the Pinta. After a brief stop at the Canary Islands, the little fleet continued west into unknown seas. Fair winds sped them along, but a month passed without the sight of land. Some sailors began to grumble. They had never been away from land for so long and feared being lost at sea. Still, Columbus sailed on. On October 7, sailors saw flocks of birds flying southwest. Columbus changed course to follow the birds. A few days later, crew members spotted tree branches and flowers floating in the water. At 2 a.m. on October 12, the lookout on the Pinta spotted white cliffs shining in the moonlight. “Tierra! Tierra!” he shouted. “Land! Land!” At dawn, Columbus rowed ashore and planted the banner of Spain. He was convinced that he had reached the East Indies in Asia. He called the people he found there “Indians.” In fact, he had reached islands off the coasts of North America and South America in the Caribbean Sea. These islands later became known as the West Indies. For three months, Columbus explored the West Indies. To his delight, he found signs of gold on the islands. Eager to report his success, he returned to Spain. Columbus Claims Lands for Spain In Spain, Columbus presented Queen Isabella and King Ferdinand with gifts of pink pearls and brilliantly colored parrots. Columbus brought with him many things that Europeans had never seen before: tobacco, pineapples, and hammocks used for sleeping. Columbus also described the “Indians” he had met, the Taino (ty noh). The Taino, he promised, could easily be converted to Christianity and could also be used as slaves. The Spanish monarchs were impressed. They gave Columbus the title Admiral of the Ocean Sea. They also agreed to finance future voyages. The promise of great wealth, and the chance to spread Christianity, gave them a reason to explore further. Columbus made three more voyages across the Atlantic. In 1493, he founded the first Spanish colony in the Americas, Santo Domingo, on an island he called Hispaniola (present-day Haiti and the Dominican Republic). A colony is an area settled and ruled by the government of a distant land. Columbus also explored present-day Cuba and Jamaica. He sailed along the coasts of Central America and northern South America. He claimed all of these lands for Queen Isabella of Spain. Columbus proved to be a better explorer than governor. During his third expedition, settlers on Hispaniola complained of his harsh rule. Queen Isabella appointed an investigator, who sent Columbus back to Spain in chains. In the end, the queen pardoned Columbus, but he never regained the honors he had won earlier. He died in 1506, still convinced that he had reached Asia. The Impact of Columbus’s Voyages Columbus has long been honored as the bold sea captain who “discovered America.” Today, we recognize that American Indians had discovered and settled these lands long before 1492. We also recognize that Columbus and the Europeans who followed him treated the ancient inhabitants of the Americas brutally. Still, Columbus’s voyages did change history. They marked the beginning of lasting contact among the peoples of Europe, Africa, and the Americas. For a great many American Indians, contact had tragic results. Columbus and those who followed were convinced that European culture was superior to that of the Indians. The Spanish claimed Taino lands and forced the Taino to work in gold mines, on ranches, or in Spanish households. Many Taino died from harsh conditions or European diseases. The Taino population was wiped out. Still, the voyages of Columbus signaled a turning point for the Americas. A turning point is a moment in history that marks a decisive change. Curious Europeans saw the new lands as a place where they could settle, trade, and grow rich. Spanish Exploration Continues After the voyages of Columbus, the Spanish explored and settled other Caribbean islands that Columbus had found. They sought gold, land for crops, people to enslave, and converts to Christianity for the Spanish crown. By 1511, they had conquered Puerto Rico, Jamaica, and Cuba. They also explored the eastern coasts of North America and South America in search of a western route to Asia. In 1513, Vasco Núñez de Balboa (bal boh uh) crossed the Isthmus of Panama. American Indians had told him that a large body of water lay to the west. With a party of Spanish soldiers and Indians, Balboa reached the Pacific Ocean and claimed the ocean for Spain. The Spanish had no idea how wide the Pacific was until a sea captain named Ferdinand Magellan (muh jel un) sailed across it. The expedition—made up of five ships and about 250 crew members—left Spain in 1519. Fifteen months later, it cut through the stormy southern tip of South America by way of what is now known as the Strait of Magellan and entered the Pacific Ocean. Crossing the vast Pacific, the sailors ran out of food: Primary Source “We remained 3 months and 20 days without taking in provisions or other refreshments and ate only old biscuit reduced to powder, full of grubs and stinking from the dirt which rats had made on it. We drank water that was yellow and stinking.” —Antonio Pigafetta, The Diary of Antonio Pigafetta Magellan himself was killed in a battle with the local people of the Philippine Islands off the coast of Asia. In 1522, only one ship and 18 sailors returned to Spain. They were the first people to circumnavigate, or sail completely around, the world. In doing so, they had found an all-water western route to Asia. Europeans became aware of the true size of the Earth. How Did the Columbian Exchange Affect the Rest of the World? The encounter between the peoples of the Eastern and Western Hemispheres sparked a global exchange of goods and ideas. Because it started with the voyages of Columbus, this transfer is known as the Columbian Exchange. The Columbian Exchange refers to a biological and cultural exchange of animals, plants, human populations, diseases, food, government, technology, the arts, and languages. The exchange went in both directions. Europeans learned much from American Indians. At the same time, Europeans contributed in many ways to the culture of the Americas. This exchange also brought about many modifications, or changes, to the physical environment of the Americas, with both positive and negative results. Changing Environments Europeans introduced domestic animals such as chickens from Europe and Africa. European pigs, cattle, and horses often escaped into the wild and multiplied rapidly. Forests and grasslands were converted to pastures. As horses spread through what would become the United States, Indians learned to ride them and used them to carry heavy loads. Plants from Europe and Africa changed the way American Indians lived. The first bananas came from the Canary Islands. By 1520, one Spaniard reported that banana trees had spread “so greatly that it is marvelous to see the great abundance of them.” Oranges, lemons, and figs were also new to the Americas. In North America, explorers also brought such plants as bluegrass, the daisy, and the dandelion. These plants spread quickly in American soil and modified American grasslands. Tragically, Europeans also brought new diseases, such as smallpox and influenza. American Indians had no resistance to these diseases. Historians estimate that within 75 years, diseases from Europe had killed almost 90 percent of the people in the Caribbean Islands and in Mexico. American Indian Influences on Europe, Africa and Asia American Indians introduced Europeans to valuable food crops such as corn, potatoes, sweet potatoes, beans, tomatoes, manioc, squash, peanuts, pineapples, and blueberries. Today, almost half the world’s food crops come from plants that were first grown in the Americas. Europeans carried the new foods with them as they sailed around the world. Everywhere, people’s diets changed and populations increased. In South Asia, people used American hot peppers and chilies to spice stews. Chinese peasants began growing corn and sweet potatoes. Italians made sauces from tomatoes. People in West Africa grew manioc and corn. European settlers often adopted American Indian skills. In the North, Indians showed Europeans how to use snowshoes and trap beavers and other fur-bearing animals. European explorers learned how to paddle Indian canoes. Some leaders studied American Indian political structures. In the 1700s, Benjamin Franklin admired the Iroquois League and urged American colonists to unite in a similar way. Positive and Negative Consequences Through the Columbian Exchange, Europeans and American Indians modified their environments and gained new resources and skills. At the same time, warfare and disease killed many on both sides. Europeans viewed expansion positively. They gained great wealth, explored trade routes, and spread Christianity. Yet their farming, mining, and diseases took a toll on the physical environment and left many American Indians dead. Despite these negatives, the Columbian Exchange shaped the modern world, including what would become the United States.

Riassunto lezione precedente Caratteristiche generali degli epiteli: ● avascolarizzati ● innervati ● capacità rigenerativa Funzioni: ● Barriera ● Secrezione Specializzazioni del dominio apicale: ● Microvilli, orletto a spazzola ● Stereociglia ● Ciglia Specializzazioni del dominio laterale ● Giunzioni cellulari [Qui inizia la lezione di oggi] Classificazione morfo-funzionale degli epiteliali di rivestimento ⮚ Epiteli pavimentosi: se le cellule sono pavimentose ⮚ Epiteli cubici: se le cellule sono cubiche, quindi altezza e larghezza si equivalgono ⮚ Epiteli cilindrici: se le cellule hanno altezza maggiore della larghezza. Possono essere sia monostratificati quindi epiteli semplici, oppure pluristratificati Nell’ epitelio pluristratificato il nome dell’epitelio lo capiamo dall’ultimo strato, per esempio se l’ultimo strato ha cellule appiattite l’epitelio sarà pavimentoso, se l’ultimo strato ha cellule cubiche sarà cubico stratificato. Non importa la forma delle cellule degli strati inferiori. Possono inoltre essere pluristratificati o epiteli di transizione. Classificazione in base alle specializzazioni ⮚ Epiteli ciliati ⮚ Epiteli non ciliati La morfologia dell’epitelio riflette un po’ la sua funzione, per esempio l’epitelio semplice si trova dove non serve una grande protezione da stress meccanico. Per esempio: epitelio squamoso semplice: nel polmone, dove devono essere facilitati gli scambi gassosi di ossigeno e anidride carbonica. Epitelio cubico semplice: nei dotti delle ghiandole esocrine; nei tubuli renali dove abbiamo sempre assorbimento o secrezione Epitelio colonnare semplice: riveste l’intestino, anche qui con funzione di assorbimento. Pseudostratificato: già visto nella lezione precedente, lo troviamo ad esempio nella trachea, ed è un epitelio ciliato, dove le ciglia non servono a spostarsi. Gli epiteli semplici li troveremo in zone non sottoposte a grandi stress meccanici, ma dove c’è bisogno di facilitare la funzione di assorbimento e scambio. Mentre gli epiteli stratificati li troviamo per esempio dell’epidermide, cavità orale dell’esofago, vagina, ovvero sedi anatomiche solitamente esposte a stress meccnici. Epitelio di transizione: tipico della vescica, la cui caratteristica fondamentale è l’estensione. Esempio di epitelio pavimentoso semplice: Endotelio ovvero l’epitelio dei vasi sanguigni I vasi possono essere molto diversi fra loro ⮚ Capillare: epitelio associato alla lamina basale ⮚ Arterie: endotelio e lamina basale, e lamina elastica (formata da elastina, favorisce la dilatazione del vaso) che formano la tonaca intima; strato intermedio, tonaca media dove troviamo cellule muscolari lisce; tonaca avventizia di tessuto connettivo ⮚ Vene: stessa struttura, ma è più abbondante lo strato di tonaca avventizia (tessuto connettivale) rispetto alle arterie, dove la più abbondante è la tonaca media. Nell’immagine si vede come la dimensione di vene e arterie può cambiarne la morfologia. CAPILLARI La funzione dell’epitelio è di favorire gli scambi tra il torrente circolatorio e i tessuti. I capillari sono costituiti da una “barriera” formata dalle cellule dell’endotelio e la lamina sottostante. dall’immagine possiamo vedere all’interno del capillare un globulo rosso, quindi il diametro di un capillare è molto ridotto, può essere anche più piccolo di un globulo rosso, che per passare si deve deformare. Si vede il globulo rosso, la piastrina e la cellula endoteliale a formare la parete del capillare, dove c’è l’asterisco è una zona più elettrondensa che rappresenta la giunzione occludente. Le strutture più sottili sono capillari Le arteriole le riconosciamo dalle cellule muscolari lisce. Possiamo vedere le cellule endoteliali che costituiscono la parete di questi vasi. Classificazione dei capillari A seconda della zona anatomica dove ci troviamo cambia la morfologia dei capillari. ⮚ Capillari continui: cellule endoteliali giustapposte fra loro, giunzioni occludenti, lamina basale contigua, passaggio di sostanze è ampiamente regolato dalla cellula stessa. Possiamo trovare associati al capillare i periciti, che sono cellule staminali e vescicole che fanno pinocitosi (endocitosi di particelle liquide) ⮚ Capillari fenestrati: dove devono essere favoriti gli scambi. Si formano fenestrazioni tra le cellule della parete del capillare. Recenti studi pensano che queste fenestrazioni siano il risultato di un’abbondante pinocitosi. ⮚ Capillari discontinui/sinusoidi: le fenestrazioni sono ancora più grandi e la lamina basale è discontinua, quindi passaggio favorito. Esempio in microscopia elettronica del capillare continuo e fenestrato nella prima immagine il capillare è continuo, non ci sono interruzioni della lamina basale, non ci sono fenestrazioni, sono evidenti le giunzioni cellulari, si vedono le vescicole di pinocitosi. Nella seconda immagine ci sono interruzioni delle cellule endoteliali. In questa immagine invece vediamo un e sinusoide in cui le fenestrazioni sono più grandi, la lamina basale è discontinua, quindi passa anche il plasma. Associato alla cellula endoteliale possiamo trovare il Pericita, cellula staminale mesenchimale (cellula mesenchimale da origine a tessuto osseo, muscolare). Queste cellule hanno capacita di migrare e differenziarsi. Se per esempio rimuoviamo i periciti e induciamo una lesione per esempio a livello della spina dorsale dell'animale c’è impossibilità di rigenerazione del tessuto. CONDIZIONI PATOLOGICHE È importante mantenere la continuità di questo epitelio, infatti la lesione dell’endotelio è patologica, si chiama Arterosclerosi una delle maggiori cause di morte. la lesione parte dalla tonaca intima (endotelio, lamina basale), per esempio causata da alti livelli di colesterolo. Infiltrazione, i monociti si depositano tra lamina elastica ed endotelio, i monociti migrano in questa zona, assorbono lipidi intorno a queste cellule schiumose e si può formare questa lesione che può far sforzare di più il cuore, o provocare un embolo. Istologia di un vaso normale e un vaso con arterosclerosi. La colorazione è la Tricromica di Masson, che colora in viola i nuclei, in rosso il citoplasma e tessuto muscolare, in blu il collagene. Essendo il collagene il principale componente del tessuto connettivo nella seconda immagine notiamo deposizioni di tessuto connettivo in seguito alla lesione. [il professore nomina Histology guide, un sito consultabile online dove troviamo la maggior parte delle sezioni e immagini istologiche che lui spiega a lezione] MESOTELIO Altro esempio di epitelio pavimentoso semplice è il mesotelio, che riveste o le parti interne del corpo: mesotelio parietale; o gli organi: mesotelio viscerale. Per esempio la pleura viscerale riveste direttamente il polmone e la pleura parietale la parete del torace. Mesotelio che riveste il rene: singolo strato di cellule pavimentose. Mesotelio cardiaco: abbiamo una parete esterna: pericardio parietale; poi il liquido pericaridico che riduce l’attrito; e pericardio viscerale: diretto contatto col cuore. Nell’istologia del mesotelio vediamo uno strato di cellule e sotto la lamina basale le grosse cellule bianche sono di tessuto adiposo. Questo tipo di epitelio lo troviamo per esempio nell’intestino. Peritoneo parietale: parte esterna Dopo la parete muscolare c’è la sierosa, mesotelio Viscerale, composto da cellule pavimentose semplici, lamina basale. ALVEOLO POLMONARE Nell’alveolo Polmonare l’epitelio pavimentoso semplice svolge un ruolo fondamentale, perché deve facilitare gli scambi gassosi. Strato sottile: pneumocita dell’epitelio alveolare Capillare con globulo rosso Giunzioni occludenti tra pneumociti PATOLOGIA Rottura degli alveoli polmonari, per esempio inalando particolato, o col fumo di sigaretta, c’è il collasso dell’alveolo polmonare, quindi infiltrazione di particolato: Enfisema; oppure con un’infezione per esempio polmonite vediamo la presenza di essudato ricco di leucociti, quindi le cellule infiammatorie. EPITELIO CUBICO SEMPLICE Il nucleo della cellula è rotondo, non pù schiacciato come nelle cellule pavimentose. La cellula ha larghezza e altezza simili. Questo tipo di tessuto si trova nei dotti di alcune ghiandole, o le cellule secernenti dei follicoli tiroidei. Quindi con funzione di trasporto o secrezione. EPITELIO CILINDRICO SEMPLICE Nucleo solitamente posizionato nella parte più vicina alla lamina basale, la cellula è alta e stretta. Tra le cellule epiteliali troviamo le cellule mucipare caliciformi. Cripte intestinali Spesso troviamo una presenza abbondante di microvilli che formano l’orletto. Nelle immagini vediamo lo stesso tessuto trattato con due colorazioni diverse, nella Tricromica di Masson la struttura colorata di azzurro è la lamina basale. Nelle cripte intestinali abbiamo sia assorbimento e secrezione. ● Enterociti: dedicati all’assorbimento ● Enteroendocrine: disperse nell’epitelio, considerate i maggiori organi esocrini del nostro organismo, rilasciano Somatotossina e istamina ● Cellule di Paneth: secernono sostanze antimicrobiche, funzione di protezione ● Cellule staminali: soprattutto nella parte più basale della cripta ● Cellule caliciformi Quelle indicate dalla freccia sono giunzioni occludenti PATOLOGIA La morfologia egli epiteli è importante, alterazioni di questi tessuti sono associate a patologie. Per esempio perdita di continuità dell’epitelio dell’intestino che è rivelatore di una trasformazione neoplastica. Le cellule epiteliali assumono funzione mesenchimale e possono invadere la sottomucosa. È importante individuare la lesione prima che invada la sottomucosa perché mentre l’epitelio è avascolarizzato nella sottomucosa ci sono i vasi sanguigni, e il tumore può fare metastasi. EPITELIO CILINDRICO SEMPLICE CILIATO nelle tube uterine abbiamo sia cellule ciliate che non ciliate, che provengono dalla stessa cellula iniziale che poi differenzia. [legge la slide accanto] EPITELIO PSEUDOSTRATIFICATO Come si può riconoscere? A prima vista sembra pluristratificato perché i nuclei sono posti su nuclei differenti, ma non è così, perché tutte le cellule poggiano sulla lamina basale. Ma non tutte le cellule arrivano nello strato apicale. Quindi il nucleo è delocalizzato nella parte più grande della cellula. Possono essere ciliati o non ciliati. L’epididimo per esempio ha specializzazioni ma sono Stereociglia, quindi è epitelio pluristratificato non ciliato. Mentre un esempio di epitelio pseudostratificato ciliato è la trachea. Le ciglia sono un po’ più corte. (si riconosce la trachea perché sotto l’epitelio ci sono dischi di cartillagine) All’interno dell’epitelio della trachea possiamo trovare cellule mucipare caliciformi, che secernono muco, e non sono ciliate. Evidente nell’immagine con microscopio elettronico a scansione. TESSUTO EPITELIALE Epiteli pluristratificati Abbiamo visto gli epiteli semplici, quindi un unico strato di cellule e zero stratificazioni. Adesso vedremo alcune delle caratteristiche degli epiteli pluristratificati, che ovviamente presentano più strati di cellule; spesso la forma delle cellule cambia all’interno dei vari strati, e il nome viene dato dallo strato più superficiale. In questo caso abbiamo epitelio pluristratificato pavimentoso, anche se in effetti la cellula dello strato basale è cubica. Qual è il ruolo di questi epiteli? È quello di garantire maggiore protezione. Una delle caratteristiche di questi epiteli è che la rigenerazione, il turn-over che si fa, cioè il cambio del tessuto, è garantito dallo strato basale, perché nello strato profondo abbiamo le cellule staminali. Può essere non cheratinizzato, e lo troviamo nella bocca, nella faringe, nell’esofago, nella vagina e nel retto, oppure cheratinizzato, che è l’epitelio caratteristico dell’epidermide. Ad esempio in questo caso (foto sopra) che tipo di epitelio è? Pluristratificato pavimentoso, perché le cellule circondate di azzurro nell’ultimo strato, danno un epitelio pavimentoso. Nell’esofago abbiamo un epitelio pluristratificato non cheratinizzato. Come si può notare subito sotto l’ultimo strato abbiamo il tessuto connettivo, con la presenza di vasi sanguigni e con la mucosa muscolare. Qual è una delle caratteristiche istologiche che già si può apprezzare, come prima osservazione di questo epitelio? Cosa cambia tra questo strato (1) e questo altro strato (2) ? La densità dei nuclei. L’aspetto dello strato basale, normalmente, è appunto caratterizzato dalla maggior presenza dei nuclei, perché come accennato, sono presenti le cellule staminali, quindi le cellule sono ancora capaci di replicarsi, per rimpiazzare le cellule che sono presenti negli strati più superficiali, che sono sfaldate dallo stress meccanico. In alcuni animali anche l’esofago ha un epitelio cheratinizzato. Una delle tecniche che possiamo utilizzare per rivelare la presenza di cellule staminali, di cellule che stanno proliferando nello strato basale, è l’immunoistochimica, con la quale usiamo un anticorpo, in questo caso un anticorpo rivolto verso una proteina chiamata CD156, che è un marcatore, una proteina, presente solo nelle cellule staminali; quindi se noi coloriamo il tessuto, facciamo un’ibridazione con un anticorpo rivolto verso questa proteina, questo anticorpo è legato ad un enzima, che fa precipitare il substrato (in foto di colore marrone), e al microscopio ottico possiamo vedere dove sono presenti le cellule staminali. L’alternativa è invece coniugare l’anticorpo con il fluoroforo, e andare ad osservare con un microscopio a fluorescenza. La pelle: l’epidermide Spesso troviamo in questo tipo di epiteli, questi ripiegamenti degli strati basali, ma anche negli strati più superficiali, cosa che è evidente anche nell’epidermide. La cute è composta sia da un epitelio chiamato epidermide, sia dal derma sottostante che è un tessuto di natura connettivale. A seconda della sede anatomica che si sta analizzando, possiamo avere una cute sottile o una cute più spessa, quello che cambia è proprio lo spessore dell’epidermide, in particolare dell’ultimo strato. Questo è un esempio di cute sottile (sx), mentre questa è una cute spessa (dx). Si può apprezzare come, ad esempio, siano presenti dei ripiegamenti degli strati basali, ma in parte anche degli strati più superficiali. Dove sono più evidenti queste pieghe, ad esempio? Dove si formano le impronte digitali, viene accentuato il ripiegamento dello strato superficiale. Qui (sempre immagine sopra a dx) possiamo notare che nello strato superficiale, rispetto allo strato basale, non sono presenti i nuclei. A differenza dell’esofago in cui i nuclei sono presenti anche negli strati più superficiali, nell’epidermide le cellule proprie degli strati superficiali (i cheratinociti) perdono i nuclei. Infatti così facendo viene creato lo strato chiamato cheratina. Ovvero nello strato corneo, quello più superficiale, non abbiamo la presenza di nuclei. Quello che cambia all’interno dei vari strati è la presenza o meno di determinati tipi di giunzioni. Nello strato basale sicuramente troviamo una giunzione, che non è presente negli altri strati, ovvero gli emidesmosomi. Questo perché l’emidesmosoma è una giunzione che si trova tra la cellula epiteliale e la lamina basale, che ovviamente è a contatto solo con l’ultimo strato. Quindi l’emidesmosoma qui colorato di verde (immagine sopra), è presente solo nello strato basale. Mentre cominciamo a vedere la presenza di desmosomi tra una cellula e l’altra, che si mantengono nello strato basale ma anche nello strato spinoso. Lo strato granuloso è caratterizzato ad esempio dalla presenza di giunzioni occludenti e aderenti, che quindi rendono impermeabile l’epidermide e impediscono il passaggio di sostanze attraverso questo strato. Questi ultimi tipi di giunzioni le troviamo anche nello strato lucido, mentre i desmosomi corneificati o corneodesmosomi, li troviamo nello strato corneo. Anche il numero di cellule dei vari strati è pressoché costante. Strato basale Tramite questa sezione dell’epidermide andiamo ad ingrandire lo strato basale, a contatto con il tessuto connettivo sottostante, e possiamo vedere, come è rappresentato questo stato, ovvero la presenza massiva di nuclei, dovuti alla proliferazione delle cellule, che infatti sono positive a quest’altro marcatore, che è un importante regolatore del ciclo cellulare Ki67. Se facciamo l'immunoistochimica per questo fattore, le cellule degli strati basali lo respingono, perché sono in attiva proliferazione. Quindi se per esempio abbiamo una lesione dell’epidermide, sicuramente questo marcatore non reagirà. Quindi le cellule perdono la capacità di proliferare, nello strato spinoso e nello strato granuloso la perdono totalmente, e addirittura nello strato corneo perdono proprio il nucleo, quindi è impossibile che la cellula si replichi. E questa è l’importanza dello strato basale, che regola il turnover di questo tessuto che è di circa 30-40 giorni, cioè una cellula passa dallo strato basale a quello corneo in 30-40 giorni, e così facendo si rinnova totalmente l’epidermide. Se guardiamo lo strato basale o germinativo, abbiamo una cellula piuttosto piccola, tondeggiante, prolifera e sono presenti sia desmosomi, sia emidesmosomi. Strato spinoso Nello strato spinoso, è presente uno spazio intercellulare tra una cellula e l’altra. Si possono osservare delle spine, questi sono dei processi citoplasmatici, che servono poi a connettere un cheratinocita e l’altro. Ovvero in queste spine sono presenti i desmosomi. In questo strato inizia il differenziamento cellulare, il cheratinocita inizia ad esprimere le cheratine, quindi perde la capacità di proliferare. Strato granuloso Lo strato granuloso è chiamato così, proprio per il suo aspetto istologico, per la presenza di granuli all’interno del citoplasma in ambiente cellulare. Normalmente dovrebbe riportare 3 file di cellule in questo strato, visualizzando la presenza dei granuli in ogni cellula. Questi granuli contengono proteine come cheratoialina, filegrina e loricrina, sostanze che serviranno, poi, a rendere l’epidermide resistente. Le giunzioni tra una cellula ed un’altra sono desmosomi e giunzioni occludenti, infatti, se noi facciamo l’immunofluorescenza per proteine come la claudina, che colora le giunzioni più immature, possiamo colorare anche cellule degli strati limitrofi; se invece utilizziamo l’immunofluorescenza per l’occludina, che è una giunzione più matura, si può vedere com’è proprio più localizzata e ristretta allo strato granuloso. Inoltre si può notare (foto sotto) anche la microscopia elettronica con le giunzioni occludenti. Qui (sotto) possiamo vedere una bellissima immunoistochimica proprio con la claudina, dove possiamo vedere la sezione dell’epidermide con l’immunoistochimica. E qui già possiamo vedere alcune cellule, che perdono il nucleo negli strati più superiori dello strato granuloso, e la cosa risulta poi evidente nello strato corneo, dove i nuclei sono assenti, che è la caratteristica fondamentale, con la quale si riconosce questo strato. Strato corneo La cellula quindi forma queste lamine, prive di nucleo, il citoplasma è farcito di cheratina aggregata, le giunzioni sono dei desmosomi modificati e sono rivestiti da un involucro cellulare corneificato, ovvero: involucrina, loricrina, filamenti di cheratina e molecole lipidiche, che rendono lo strato impermeabile. La cheratina va classificata tra i filamenti intermedi importanti nel citoscheletro. Infatti si ricordi la presenza dei filamenti sottili di actina, di tubulina e poi a seconda del tessuto possiamo avere dei determinati filamenti intermedi. In particolare, la cheratina forma il filamento intermedio nell'epitelio. I desmosomi, ovvero la giunzione tra un cheratinocita e l’altro, è regolata dal pH. Per questo è importante mantenere il pH della cellula, perché via via che aumentiamo l’acidità del pH, promuoviamo lo sfaldamento dei cheratinociti e quindi il ricambio dello strato più superficiale. In alcune sedi come, ad esempio, il palmo della mano e dei piedi, è presente un ulteriore strato, che è definito lucido, proprio per il suo aspetto istologico, ed è presente tra lo stato corneo e lo strato granuloso. Qui (sotto) abbiamo una microscopia elettronica a trasmissione di una sezione di tessuto di epidermide sottile, dove si possono vedere i cheratinociti nei vari strati. Questa la si può sempre colorare artificialmente e si può così riconoscere la struttura dei vari strati. Quindi sostanzialmente salendo dallo strato basale allo strato corneo, abbiamo il differenziamento dei cheratinociti dalle cellule staminali che sono in grado di replicarsi. Si ricordi infatti che per cellula staminale non si intende solo una cellula che è in grado di differenziarsi ma è anche in grado di autoregolarsi. Dunque da una parte formerà una nuova progenie di cellule staminali in grado di differenziarsi, dall’altra i cheratinociti iniziano il processo di differenziamento passando allo strato spinoso. Iniziano quindi ad esprimere le cheratine, cambiano la forma, cambiano il tipo di giunzione, fino a produrre l’involucro di cheratina nello strato corneo e questo ha un timing ben preciso a seconda della zona. Per capire l’importanza dell’aspetto molecolare di questo differenziamento (non verrà richiesto all’esame) si faccia presente che tutti i geni del differenziamento dell’epidermide sono presenti nei cluster presenti nel cromosoma umano. Ovvero sono presenti tutti i geni necessari per il progredire del differenziamento dei cheratinociti all’interno dell’epidermide. All’interno degli epiteli non abbiamo solo i cheratinociti, ma abbiamo quattro tipi cellulari: -i cheratinociti -i melanociti - le cellule di Langerhans - le cellule di Merkel I melanociti Sono i responsabili della produzione della melanina, che è un pigmento, che viene formato dalla ossidazione della tirosina, ad opera della tirosinasi, viene accumulata all’interno dei melanosomi, di queste vescicole, e poi vengono rilasciate dal melanocita e vanno a fondere con le cellule dei cheratinociti dello strato spinoso, e formano una sorta di barriera, al di sopra del nucleo delle cellule dello strato spinoso. La funzione importante della melanina è (oltre a “renderci più attraenti d’estate”) proteggere il nucleo delle cellule dell’epidermide dai raggi ultravioletti, per impedire l’insorgere di mutazioni. I melanociti si possono identificare nello strato basale, e infatti possiamo mettere in evidenza la presenza dei melanociti con dei marcatori (come, per esempio, le tirosinasi che formano la melanina), che sono localizzati nello strato basale. In questo caso possiamo vedere, nell’epitelio della cornea, la presenza dell’immunofluorescenza, dei melanociti marcati con questo marcatore specifico del melanocita (e che quindi sono proprio nello strato basale). Quest’ultimo in particolare è positivo alla p-caderina che è quindi un marcatore del melanocita della cellula nello strato basale. Mentre la cheratina/la pan cheratina marca gli strati superiori. Cosa succede se abbiamo una iperplasia del melanocita? A cosa ci si sta predisponendo? Al melanoma. Quindi sotto un punto di vista medico istologico, prima di avere la trasformazione tumorale, i melanociti diventano più abbondanti e di dimensioni più irregolari. In particolare li troviamo anche negli strati superiori e non solo nello strato basale quando viene effettuato l’esame istologico. Cellule di Langerhans Le cellule di Langerhans sono delle cellule del sistema immunitario, che derivano dalla famiglia dell’ovocita dei macrofagi, troviamo cellule derivate da questa famiglia in diversi tessuti, e nell’epidermide si differenziano nelle cellule di Langerhans. Per esempio nell’osso differenziano nell’osteoclasto, oppure nel connettivo in macrofagi. Quindi sono tutte cellule che derivano dall’ovocita (da questa famiglia), e che hanno delle caratteristiche comuni, come la capacità di fagocitare, o di presentare l’antigene. Sono marcate ad esempio dall’antigene Cd1, e sono la prima sentinella dell’epidermide per i noxa patogena. Ovvero possono fagocitare e possono attivare la risposta immunitaria in caso di patogeni. Qui possiamo vedere una cellula di Langerhans, all’interno di uno strato spinoso, con questi lunghi processi citoplasmatici, che caratterizzano la cellula di Langerhans, ma anche le altre cellule della stessa famiglia. Cellula di Merkel Infine abbiamo la cellula di Merkel, che è responsabile della percezione sensitiva, quindi tramite il tatto, è più abbondante in alcune zone anatomiche, come ad esempio i polpastrelli e le labbra. In questa microscopia elettronica a trasmissione, possiamo vedere, la cellula di Merkel sopra al nucleo, è presente nello strato basale, perché subito sotto dal tessuto connettivo arrivano le terminazioni nervose, che prendono contatto diretto con la cellula di Merkel. Quindi la cellula di Merkel funziona da meccanorecettore, che trasmette direttamente al sistema nervoso la percezione meccanica. E qui possiamo vedere la giunzione con una cellula nervosa e la presenza delle cellule di Schwann, che sono delle cellule di sostegno associate al neurone, che stabilizzano le giunzioni con le sinapsi dei neuroni, e hanno poi la funzione di formare la guaina mielinica lungo l’assone. Non esistono solo le cellule di Merkel come recettori del tatto associati alla cute (lo vedremo poi con anatomia), esistono terminazioni nervose libere, corpuscoli dei bacilli e altre strutture. Abbiamo poi gli epiteli pluristratificati pavimentosi. Ma abbiamo la distribuzione limitata anche degli epiteli pluristratificati cubici (in foto a dx), che sono presenti in alcuni solchi maggiori e in alcune ghiandole esocrine (la funzione è sempre quella di trasporto). Lo stratificato colonnare, che è molto raro nei mammiferi (in foto a sx), presenta sempre alcuni dotti di alcune ghiandole esocrine. È caratterizzato di solito da due strati: uno di cellule cubiche e uno superiore di cellule cilindriche o colonnari. Infine abbiamo l’epitelio di transizione, che a seconda dello stato rilassato o disteso dell’organo, ha una conformazione differente. Quando la vescica è rilassata, abbiamo un maggior numero di strati, le cellule superficiali hanno questa forma a cupola; quando, invece, la vescica è piena l’epitelio/il tessuto si distende, e questo anche grazie alla presenza delle giunzioni tra una cellula epiteliale e l’altra, le cellule cambiano di forma e ci appaiono più schiacciate, ad esempio negli strati più superficiali (quindi diminuisce il numero di strati). Questa caratteristica permette una grande capacità di distensione. Cosa intendiamo con Metaplasia? Intendiamo un processo che è ancora reversibile, dove la cellula epiteliale passa da un tipo di epitelio a un altro, perché sottoposta, ad esempio a stress, o costante infiammazione o infezione virale. Quindi la metaplasia è il primo passo della trasformazione carcinogenica a cellule squamose o ad adenocarcinoma. Per esempio in foto è presente la cervice uterina, dove l’epitelio colonnare semplice converte, quando abbiamo metaplasia, in epitelio squamoso stratificato, che è ovviamente disfunzionale. Per esempio se si prendesse la trachea di ratto, esposta o meno al fumo di sigaretta (ovvero un fattore stressogeno), le cellule sono sottoposte continuamente a sostanze infiammatorie, che possono causare la mutazione dell’epitelio della trachea, che è pseudostratificato ciliato, ad un epitelio che invece è stratificato. Quindi ovviamente, in questo caso si ha una perdita di funzione dell’epitelio della trachea.

Animals in Present Simple- POINT 3

• There are two groups of animals which are important in agriculture. • The groups are domestic and wild animals. 1. Domestic animals • These are animals which are trained to live with people in their homes. • Some examples includes : Uses of domestic animals • Source of food, for example milk, eggs and meat. • For cultural purposes, for example paying lobola. • Some are used for transport and labour. • Domestic animals can also be a source of income. 2 . Wild animals • These are animals which are found in game reserves and in the forests • They are also called game animals. • Examples of wild animals are: Uses of wild animals • Some of the wild animals give us meat, hides and ivory. • Wild animals attract visitors from other countries, so the country gets money. Wednesday 06 September 2023 Exercise: Domestic animals 1. What is a domestic animal? [2] 2. What is a wild animal? [2] 3. Name any 4 domestic animals that you know. [4] 4. State any 2 uses of domestic animals. [2] 5. Name any 3 wild animals that you know. [3] 6. Give 2 uses of wild ani mals. [2] 7. Wild animals can also be called animals. [1] • Animals, like human beings need good food to help them to grow and reproduce. • The main sources of food for animals include stock feeds, pastures, veld grass, crop remains and cereal grains. • These foods contain the most needed essential nutrients. Nutrient Function carbohydrates Gives energy Fats Give energy and warmth Proteins Helps in growth and repair of body parts Minerals Help in the formation of bones and teeth Vitamins Help develop good sight, improve fertility and help animals fight diseases Water Transports food in the body, cools the body and remove waste from the body. • Livestock are domesticated animals that are kept for food, use or for sale. • Small livestock has many uses. • They are a good source of food. • They also give us manure to use in gardens. • We get clothes and medicine as well from small livestock • Examples of small livestock are rabbits, sheep, goats and all form of poultry Poultry • All animals that are kept by farmers which have wings and feathers and lay eggs are called poultry. • They are a good source of white meat, eggs and manure. • They are also a source of income when we well them and their products. • Poultry includes chicken, guinea fowl, ducks, turkey, pigeons and quail birds. Rabbits • Rabbits have 3 known uses which are: They are kept for meat Kept for pelts. (pelt is animal skin used to make blankets, hats and jackets) They are used at agricultural shows • Rabbits are cheap to buy, easy to keep and feed. • They take about 4 months to mature. • Rabbits are fed using green vegetables and rabbit pellets. Wednesday 20 September 2023 Small livestock 1. Give 3 examples of small livestock. [3] 2. State 3 things that are provided by small livestock. [3] 3. What are the 2 uses of rabbits? [2] 4. Pelts are used to make _________________ [1] 5. State any 4 examples poultry. [4] 6. Rabbits take ___________ months to mature. [1] 7. What is poultry? • Apiculture is the keeping of bees in order for them to produce honey for sale. • Apiculture is very important because: (i) Provides honey - a valuable nutritional food (ii) Provides bees wax - which has many uses in industry Uses of wax For making candles Polish furniture Make crayons Prevent tools from rusting (iii) Honey bees are excellent pollinating agents, thus increasing agricultural yields. BEE COLONY Inhabitants of the bee colony and their roles • A honey bee colony typically consists of three kinds of adult bees: workers, drones and the queen 1. Workers • Workers are the smallest and constitute the majority of bees occupying the colony. • They do not lay eggs. • Workers have specialized structures, such as brood food glands, scent glands, wax glands, and pollen baskets. • these allow them to perform all the labors of the hive. Roles of the worker bees they forage for nectar, pollen, water, and plant sap. They clean and polish the cells. feed the brood. care for the queen. remove debris. handle incoming nectar. build beeswax combs. guard the entrance. 2. Drones • Drones (male bees) are the largest bees in the colony. • They are generally present only during late spring and summer. • The drone’s head is much larger than that of either the queen or worker. • Drones have no stinger, pollen baskets, or wax glands. • Their main function is to mate with the queen. 3 . Queen • Each colony has only one queen. • The queen is the largest of the bees in a bee colony. • The Queen Bee plays a vital role in the hive because she is the only female with fully developed ovaries. • She produces both fertilized and unfertilized eggs. • Queens lay the greatest number of eggs in the spring and early summer. • The queen also produce chemical scents that help regulate the unity of the colony. 1. What is apiculture? [2] 2. Give 3 reasons why apiculture is important in Zimbabwe. [3] 3. Name the 3 inhabitants of the bee colony. [3] 4. Briefly explain the roles of each inhabitant named in number 3. • Apart from using hand tools, farmers also use some farm implements and machinery to carry out their field work. • Machines help farmers do their work more easily and quickly. • The most common implements used by farmers to grow, harvest and transport their produces are:  mouldboard plough Cultivator Scotch cart Harrow Planter Maize sheller  combine harvesters Boom sprayers Disc harrow Spike toothed harrow KNAPSACK SPRAYER • Farming is a business. • Communal farmers grow crops and keep animal mainly for their own use. • If there is any extra they sell to get money. • Commercial farmers grow crops and keep animals for sale. • Crops and animals produced are called farm produce. • There are places were farmers have to sell their produce. • Farmers can take their produce to local markets. • A market is a place where buying and selling occurs. • Some of the local markets includes: A shopping centre A school A nearest bus stop A local village A school Local Grain Marketing Board depot (GMB) Types of farm produce Beef Fruits Mutton Eggs Vegetables Pork Milk Chicken Cereals/grains beans

Create a multiple choice test (10 questions with answers) from the following text: The Environment The environment is the combination of forces and conditions that surround and influence living and non-living things. Human beings’ environment includes such factors as temperature, food supply and other people that surround them. A plant’s environment may be made up of soil, sunlight, and animals that will eat the plant. A rock’s environment may be made up of seaweed, water and fish. Non-living environmental factors, such as temperature and sunlight, make up the abiotic (non-living) environment. Living organisms such as seaweed and food, make up the biotic environment. Both the abiotic and biotic environments interact to make up the total environment of living and non-living things. Ecology Ecology studies the relationships between living things and their environment. No living thing, plant or animal, lives alone. Every living thing depends in some way upon certain other living and non-living things to survive. The study of ecology increases our understanding of the world and all its creatures. This is crucial because humanity’s survival and well-being depend on relationships that exist on a world-wide basis: changes in distant parts of the world affect us and our environment. One concern of ecologists is the rate at which we are using up natural resources such as coal, gas, and oil. Along with scientists, they are searching for ways to use sunlight and atomic energy for fuel and power as alternative energy sources. Ecology also studies how many living organisms there are on Earth and how they are distributed. It also considers non-living physical factors of the environment, for example the presence of water, as these can influence where organisms decide to live. It is also important to know which organisms share the same environment, as they may need each other to survive. This kind of information helps ecologists to conserve our natural world, protecting the habitat of animals that are in danger of extinction, or trying to reduce pollution and global warming. Ecosystems Ecosystems are biological communities of all living things like plants, animals and organisms in a specific area that interact with each other and with the non-living forms present in their environment. They are the foundations of the biosphere and determine the health of the entire planet’s system. A biosphere is a global ecosystem, containing many different kinds of ecosystems.

Early society and accomplishments Origins Knowledge of the early prehistory of Southeast Asia has undergone exceptionally rapid change as a result of archaeological discoveries made since the 1960s, although the interpretation of these findings has remained the subject of extensive debate. Nevertheless, it seems clear that the region has been inhabited from the earliest times. Hominid fossil remains date from approximately 1,500,000 years ago and those of Homo sapiens from approximately 40,000 years ago. Furthermore, until about 7000 bce the seas were some 150 feet (50 metres) lower than they are now, and the area west of Makassar Strait consisted of a web of watered plains that sometimes is called Sundaland. These land connections perhaps account for the coherence of early human development observed in the Hoabinhian culture, which lasted from about 13,000 to 5000 or 4000 bce. The stone tools used by hunting and gathering societies across Southeast Asia during this period show a remarkable degree of similarity in design and development. When the sea level rose to approximately its present level about 6000 bce, conditions were created for a more variegated environment and, therefore, for more extensive differentiation in human development. While migration from outside the region may have taken place, it did not do so in a massive or clearly punctuated fashion; local evolutionary processes and the circulation of peoples were far more powerful forces in shaping the region’s cultural landscape. Technological developments and population expansion Perhaps because of a particular combination of geophysical and climatic factors, early Southeast Asia did not develop uniformly in the direction of increasingly complex societies. Not only have significant hunting and gathering populations continued to exist into the 21st century, but the familiar cultural sequences triggered by such events as the discovery of agriculture or metallurgy do not seem to apply. This is not to say that the technological capabilities of early Southeast Asian peoples were negligible, for sophisticated metalworking (bronze) and agriculture (rice) were being practiced by the end of the 3rd millennium bce in northeastern Thailand and northern Vietnam, and sailing vessels of advanced design and sophisticated navigational skills were spread over a wider area by the same time or earlier. Significantly, these technologies do not appear to have been borrowed from elsewhere but were indigenous and distinctive in character. Austronesian languages Austronesian languagesMajor divisions of the Austronesian languages. These technological changes may partially account for two crucial developments in Southeast Asia’s later prehistory. The first is the extraordinary seaborne expansion of speakers of Proto-Austronesian languages and their descendants, speakers of Austronesian (or Malayo-Polynesian) languages, which occurred over a period of 5,000 years or more and came to encompass a vast area and to stretch nearly half the circumference of Earth at the Equator. This outward movement of people and culture was evolutionary rather than revolutionary, the result of societal preference for small groups and a tendency of groups to hive off once a certain population size had been reached. It began as early as 4000 bce, when Taiwan was populated from the Asian mainland, and subsequently it continued southward through the northern Philippines (3rd millennium bce), central Indonesia (2nd millennium bce), and western and eastern Indonesia (2nd and 1st millennia bce). From approximately 1000 bce on the expansion continued both eastward into the Pacific, where that immense region was populated in a process continuing to about 1000 ce as voyagers reached the Hawaiian Islands and New Zealand, and westward, where Malay peoples reached and settled the island of Madagascar sometime between 500 and 700 ce, bringing with them (among other things) bananas, which are native to Southeast Asia. Thus, for a considerable period of time, the Southeast Asian region contributed to world cultural history, rather than merely accepting outside influences, as frequently has been suggested. The second development, which began possibly as early as 1000 bce, centred on the production of fine bronze and the fashioning of bronze-and-iron objects, particularly as they have been found at the site in northern Vietnam known as Dong Son. The earliest objects consisted of socketed plowshares and axes, shaft-hole sickles, spearheads, and such small items as fishhooks and personal ornaments. By about 500 bce the Dong Son culture had begun producing the bronze drums for which it is known. The drums are large objects (some weigh more than 150 pounds [70 kg]), and they were produced by the difficult lost-wax casting process and decorated with fine geometric shapes and depictions of animals and humans. This metal industry was not derived from similar industries in China or India. Rather, the Dong Son period offers one of the most powerful—though not necessarily the only or earliest—examples of Southeast Asian societies transforming themselves into more densely populated, hierarchical, and centralized communities. Since typical drums, either originals or local renditions, have been found throughout Southeast Asia and since they are associated with a rich trade in exotics and other goods, the Dong Son culture also suggests that the region as a whole consisted not of isolated, primitive niches of human settlement but of a variety of societies and cultures tied together by broad and long-extant trading patterns. Although none of these societies possessed writing, some displayed considerable sophistication and technological skill, and, although none appears to have constituted a territorial centralized state, new and more complex polities were forming.

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