Life Sciences Commons^™

A Mathematical Frameworks For Singular, Nonlinear Phenomena: Applications To Nematocyst Firing And Inhomogeneous Nls With Coulomb Potential, Abdulrahman Alharbi

Theses and Dissertations

Nematocysts are specialized cellular organelles found in all cnidarians, including corals and jellyfish, as well as in some single-celled protists such as dinoflagellates. These organelles display remarkable diversity in morphology and function, playing roles in prey capture and defense. The firing of a nematocyst is one of the fastest accelerations in nature, yet the underlying physical mechanisms remain not fully understood. In this work, we address key questions: how sufficient force is generated to overcome the fluid boundary layer, whether fluid–structure interaction models can reproduce observed dynamics, and what mechanisms trigger discharge.

Our research investigates models based on osmotic pressure …

Machine Learning-Based Spatio-Temporal Modeling Of Climate Dynamics And Desertification In The Sahara–Sahel Region, Stephen M. Tivenan

Theses and Dissertations

Arid climate classifications are threshold-dependent and easily interpretable mappings that are widely used in ecological, agricultural, and climate-related studies. These classifications inform scientific understanding, support policy and land management decisions, and provide an intuitive summary of environmental conditions. Despite their usefulness, traditional arid climate classifications often fail to quantify uncertainty, incorporate spatial context, or account for complex relationships among relevant environmental variables. Existing approaches to uncertainty assessment have largely relied on comparing classifications across multiple datasets or alternative formulas, but these methods generally overlook important spatial dependence and latent structure in the data.

This dissertation develops three machine learning-based statistical …

Climate, Biogeography, And Dispersal: A Unifying Framework For Ameri-Caribbean Dry Forests, Pablo Lopez Bustamante

Theses and Dissertations

Seed dispersal is a crucial ecological function that enables plants to alter their distributional range, avoid intense competition and natural enemies near the parent plant, and recover from disturbances. These processes shape species and functional composition of forests. Wind has traditionally been considered the dominant dispersal mechanism in Ameri-Caribbean dry forests, yet growing evidence suggests that other dispersal mechanisms also play significant roles in this ecosystem, responding differently to biotic and abiotic conditions. Still, how dispersal syndrome composition influences plant communities, the ecological drivers underlying these patterns, and the effects of climate change on dispersal syndrome dominance remain poorly understood. …

Modeling Inherited Retinal Disease In Zebrafish, Meet Patel

Theses and Dissertations--Biology

Inherited retinal diseases (IRDs) affect millions of people worldwide. Majority of IRDs are caused by degeneration of rod and cone photoreceptor cells (PRCs) due to gene mutations. The overarching goal of my dissertation is to model and evaluate the molecular role of various gene candidates involved in IRDs such as cone rod dystrophy (CRD) and retinitis pigmentosa (RP).

Mutations in CDHR1, a photoreceptor specific cadherin have been associated with CRD and recapitulated in mouse CDHR1 knockouts. However, the molecular function of CDHR1 remains unknown. CDHR1 has been shown to localize at the leading edge of murine rod nascent outer segment …

Kentucky Bluegrass (Poa Pratensis L.) As A Perennial Groundcover: Establishment And Weed Management In Corn, Kiera S. Searcy

Theses and Dissertations--Plant and Soil Sciences

Perennial groundcover (PGC) systems offer a cost-effective alternative to annual cover crops, by providing continuous soil cover, reducing soil erosion, and contributing to integrated weed management (IWM) in corn (Zea mays L.) production systems. Kentucky bluegrass (Poa pratensis L.) has been proposed as a perennial groundcover for corn due to its low growth habit and seasonal dormancy; however, successful adoption is limited by challenges associated with establishment-phase weed competition and compatibility with weed management programs during corn production. The objectives of this research were to (1) evaluate weed management strategies that support Kentucky bluegrass establishment and (2) assess …

Integrated Crop Management For Hemp (Cannabis Sativa L.) Grain Production In Kentucky, Maria M. Ricciardi

Theses and Dissertations--Plant and Soil Sciences

Cannabis sativa L. is legally defined (U.S.) as hemp if the total tetrahydrocannabinol (THC) concentration remains less than 0.3% on a dry weight basis. Hemp can be produced for cannabinoid extraction, fiber, or grain. Hempseed meal and hempseed oil were approved as feed ingredients for chickens and performance horses in Kentucky. To leverage this opportunity, production requires improvement through an integrated crop management approach. This dissertation (1) reports the main arthropod and disease pests impacting hemp grain; (2) identifies grain yield components and their relationship with corn earworm, Helicoverpa zea (Boddie) (CEW); (3) evaluates Fusarium head blight (FHB) development across …

Breeding For Fhb Resistance And Post-Harvest Quality In Soft Red Winter Wheat, Margaret E. Gillum

Theses and Dissertations--Plant and Soil Sciences

Soft red winter wheat (Triticum aestivum L.) is both an economically and nutritionally important crop in the global food supply. Despite its global importance, wheat is continually threatened by fungal diseases. Fusarium head blight (FHB), caused by Fusarium graminearum, is a devastating fungal disease affecting wheat worldwide, resulting in low yields, reduced test weight and mycotoxin production. The mycotoxin deoxynivalenol (DON) is toxic to humans, results in feed rejection in livestock, and is heavily monitored in the food supply. Because of wheat’s importance in the food system, post-harvest quality (milling, baking, and flavor) has been a growing area of …

Evaluating Spatial Variability Of Corn Yield Response To Phosphorus Fertilizer For Improved Precision Phosphorus Management, Jennifer Fridgen

Theses and Dissertations--Plant and Soil Sciences

Soil scientists did not develop soil test-based fertilizer recommendations to support precision nutrient management. Knowledge of crop responses to applied essential nutrients, such as phosphorus (P), and the processes governing these responses at high spatial resolution are necessary to improve precision agronomic recommendations. This dissertation investigates the limitations of current soil sampling methodologies and recommendation frameworks for crop response to fertilizer, with particular emphasis on P fertility in Kentucky (KY) corn production. The first study examined the relationship between the resolution of systematic grid sampling and the spatial structure of soil test variables (Mehlich-3 P (M3P), Mehlich-3 potassium (M3K), and …

Table Of Contents

Scientific Kenyon: The Neuroscience Edition

No abstract provided.

The Biology Of Soulmates: Are We Wired For Connection?, Christiane Betfarhad

Scientific Kenyon: The Neuroscience Edition

No abstract provided.

Light At The Wrong Time, Alexis Murdock

Scientific Kenyon: The Neuroscience Edition

No abstract provided.

Your Brain's Favorite Cheat Code: The Neuroscience Of Self-Affirmation, Maeve Mclaughlin

Scientific Kenyon: The Neuroscience Edition

No abstract provided.

The Silent Architecture Of A Lifetime: How Early Endocrine-Disrupting Chemical Exposure Rewrites The Developing Brain, Becca Gwynne

Scientific Kenyon: The Neuroscience Edition

No abstract provided.

Dancing To The Rhythm: How To Coordinate Parkinson's Movement, Denil Joseph

Scientific Kenyon: The Neuroscience Edition

No abstract provided.

Think It, Believe It, Receive It, Angelia Nguyen

Scientific Kenyon: The Neuroscience Edition

No abstract provided.

Robots Are Watching You Sleep: The Hidden World Of Sleep Trackers, Luke Latterman

Scientific Kenyon: The Neuroscience Edition

No abstract provided.

Kenyon College Neuroscience Department Faculty And Staff

Scientific Kenyon: The Neuroscience Edition

No abstract provided.

Intelligent Audio‑To‑Indian Sign‑Language And Sign‑To‑Audio Translation System Using Mediapipe, Tensorflow, Whisper And Google Tts, N. Pothanna, T. Kusuma, S. Haindavi, T. Sreeja, Shaik Shaheem Taj

Mansoura Engineering Journal

Communication barriers between the Deaf community and the general public remain a persistent challenge, particularly in multilingual settings where Indian Sign Language (ISL) is the primary mode of interaction. We propose a real-time bidirectional translation framework integrating MediaPipe for hand landmark extraction, a Convolutional Neural Network (CNN) classifier built with TensorFlow/Keras for gesture recognition, OpenAI Whisper for robust multilingual speech-to-text transcription, and Google TTS for naturalistic speech synthesis. The system achieves 93% classification accuracy across 35 ISL classes (alphabets A–Z and numerals 1–9) on a dataset of 42,700 images, with macro and weighted F1-scores of 0.93. Deployed as a Flask …

A Quantitative Analysis Of Burrowing And Subterranean Locomotion In The Sand Lance Using A Transparent Sediment, Issei Fujita, Makoto Tomiyasu, Jun Yamamoto, Yasuzumi Fujimori

Journal of Marine Science and Technology–Taiwan

Sand lances (Ammodytes spp.) rely on rapid burrowing into sediment for predator avoidance. Although their sediment grain-size preferences are well documented, the biomechanics underlying burrowing success remain unclear because natural substrates are opaque. Using a transparent-sediment system, we directly visualized and quantified burrowing kinematics to: (1) test the effect of body size (total length, TL) on burrowing success; (2) examine entry mechanisms (e.g., swimming speed, entry angle); and (3) describe locomotion within sediment. Logistic regression on the full dataset (N = 28 fish) identified TL as the primary determinant of success, with larger individuals exhibiting significantly higher success …

Cruise Network Design Under Sequential Duopolistic Entry, Ta-Hui Yang, Ching-Hui Tang, Wan-Tien O

Journal of Marine Science and Technology–Taiwan

This study addresses the network design for international cruise services in a duopolistic market, where carriers enter and make decisions sequentially. The leader, who makes the first move, makes decisions as there is no competitor in the market. The follower, who makes decisions later, has to design their network considering the existing leader’s network. The leader’s model is a mixed integer linear problem while the follower’s model is a mixed integer nonlinear problem. Therefore, a heuristic is proposed to solve the problem. The commercially available general algebraic modeling system is used in conjunction with its different solvers to solve the …

Effect Of Heat Treatment On The Corrosion And Wear Behavior Of 17-4 Ph Stainless Steel For Marine Applications, Syuan Tai, I-Kon Lee, Ming-Yuan Lin, Kang-Yu Liao, Chin-Chun Chang, Hung-Bin Lee

Journal of Marine Science and Technology–Taiwan

This study explores the tribocorrosion behavior of conventionally cast 17-4 PH stainless steel under real seawater conditions, focusing on the effects of three heat treatments (Solution, H900, H1100). Electrochemical tests, tribocorrosion experiments, SEM, XPS, and quantitative analysis were used to establish a three-stage tribocorrosion mechanism. Results show that H900 exhibits superior corrosion and wear resistance, while H1100 suffers increased material loss and surface cracking at high potentials. Elemental analysis revealed NbC migration forming third-body particles, which, although briefly reducing friction, induced local stress concentration and crack initiation. The findings highlight the critical influence of microstructure, passive film stability, and third-body …

Enhancing Underwater Imagery And Organism Detection Using Reinforcement Learning, K. Arul Deepa, P. Ramya, Karpaga Vinodha, Dharmaraja C

Journal of Marine Science and Technology–Taiwan

Underwater environments pose significant challenges in assessing image quality and organism detection due to light scattering and absorption, which limits visibility and color fidelity. Existing solutions often fail to effectively address these challenges, resulting in suboptimal image quality and hindering organism identification. This paper examines the problem through a dual-focused approach: enhancing underwater images and detecting organisms using the Underwater Image Enhancement Benchmark (UIEB) dataset. The first step introduces a state-of-the-art method for image enhancement by applying reinforcement learning (RL) principles. By formulating the enhancement process as a Markov Decision Process (MDP)—where states are represented by image features and actions …

Hybridization And Introgression In Marine Invertebrates: Population Genomics Of Phymactis Papillosa And Asterias Sea Stars, Christopher J. Dookie

Dissertations and Theses

Hybridization and introgression are evolutionary significant processes in marine invertebrates (Sanford & Kelly,2011) yet genome-wide investigations of gene flow in these taxa remain limited relative to vertebrate systems (Marchi et al., 2021). This thesis presents genomic analyses of hybridization and introgression in two marine invertebrates occupying contrasting oceanographic settings and characterized by contrasting genomic datasets: restriction-site associated DNA sequencing (RADseq) SNP data for the eastern Pacific sea anemone Phymactis papillosa and whole genome sequencing (WGS) data for the North Atlantic sea stars Asterias rubens and Asterias forbesi. For each system, I applied coalescent-based species tree inference using CASTER (Zhang …

Dna Barcoding Complements Citizen Science Identifications In An Arthropod Survey At Governors Island, New York, Malky Gestetner

Dissertations and Theses

Arthropods are declining worldwide, threatened by habitat loss, climate change, and growing urbanization. Efforts to monitor arthropod biodiversity are crucial for conservation policies and for maintaining the ecosystem services provided by these animals in urban environments. Surveys of arthropods have been attempted in many New York neighborhoods, but no formal assessment has been conducted on Governors Island, which harbors 72-acres of parkland within a short boat ride away from Manhattan. This is a deficiency which this study helps to address. Following student-led collection efforts within four Governors Island sites, DNA barcoding was employed to complement specimen identification based on morphology …

Assessment Of The Antimicrobial Properties And Skin Microbiota Of Unisexual (Ambystoma) Salamanders Within Defensive Toxins, Sydney Stanton

Senior Honors Theses and Projects

As antibiotic resistance continues to pose a significant threat to public health, discovery of novel antibiotics could provide tools to combat this threat. Amphibian skin exhibits complex pathogen defense physiology and diverse skin microbiota, which suggests that it could be a potential source of novel antibiotics. A critical feature of amphibian skin is mucus, which is secreted as a defense mechanism and contains many immune system components such as symbiotic microbiota and antimicrobial peptides. To test the antibacterial properties of amphibian mucus, this study assesses whether mucus secretions from unisexual Ambystoma salamanders are effective at inhibiting the growth of safe …

Examining Widely Held Propositions On Human Dietary Protein Needs And Benefits: A Critical Review Of The Science That Shapes Both The Data And Our Understanding Of An Essential Macronutrient, Mitchell M Kanter, Sally Aaron, Steven N Austad, Andrew W Brown, Nicholas A Burd, Wayne W Campbell, Mark Cope, Teresa A Davis, John W Erdman, Miguel Freitas, Kristen Hicks-Roof, Samuel Klein, Wantanee Kriengsinyos, Dudley W Lamming, Donald K Layman, Heather J Leidy, Kevin C Maki, Richard D Mattes, Shalene Mcneill, Daniel R Moore, Stefan M Pasiakos, Stuart M Phillips, David Raubenheimer, Wendy Reinhardt, Nancy R Rodriguez, Stephen Simpson, Hans H Stein, Luc J C Van Loon, Connie M Weaver, David B Allison

Children’s Nutrition Research Center Staff Publications

The essentiality of protein in the human diet is unequivocal. Yet researchers, clinicians, and lay people often believe numerous propositions about dietary protein despite insufficient supporting or refuting data in some instances. To address this disconnect, and to "pressure-test" current beliefs about dietary protein, the Indiana University School of Public Health-Bloomington convened a workshop in February 2025 titled "Human Dietary Protein Needs and Benefits: A Critical Assessment of Postulated Propositions." More than 20 international experts discussed (1) methodologic issues affecting data acquisition and interpretation; (2) "optimal" dietary protein intakes and effects on muscle protein synthesis rates, muscle protein accretion, …

Cross-Sectional And Longitudinal Relationships Between Abdominal Fat Depots And Cardiometabolic Risk In A Sample Of Mexican Adolescents, Luis Ortíz-Hernández, Erica G Soltero, Miguel Camejo, Jesús Valdes

Children’s Nutrition Research Center Staff Publications

Background: The relationship between abdominal fat depots and cardiometabolic risk among youth is inconclusive due to the cross-sectional nature of existing studies and limitations in assessment methods. In this study, we examined cross-sectional and longitudinal associations of subcutaneous adipose tissue (SAT) and visceral adipose tissue (VAT) with cardiometabolic risk indicators among Mexican adolescents.

Methods: Participants (n = 169 at baseline and 134 at follow-up) were assessed for diastolic or systolic blood pressure (DBP or SBP), total cholesterol (TC), high-density lipoprotein cholesterol (HDL-C), low-density lipoprotein cholesterol (LDL-C), triglycerides, glucose, and insulin. VAT and SAT were measured using magnetic resonance imaging. Measures …

กฎหมายการหมุนเวียนทรัพยากรพลาสติกของญี่ปุ่น : พัฒนาการ กลไกเชิงสถาบัน และบทเรียนเชิงนโยบายต่อประเทศไทย, พรนภัส สุวลักษณ์ วอห์น, สุจิตรา วาสนาดำรงดี

Thai Environment

บทความนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อวิเคราะห์พัฒนาการของกฎหมายญี่ปุ่นด้านการจัดการพลาสติกโดยมุ่งเน้นพระราชบัญญัติส่งเสริมการหมุนเวียนทรัพยากรพลาสติก ค.ศ. 2021 (Act on Promotion of Resource Circulation for Plastics) และกฎหมายที่เกี่ยวข้อง การศึกษานี้ใช้การวิเคราะห์เชิงเอกสารภายใต้กรอบแนวคิดเศรษฐกิจหมุนเวียน (Circular economy) หลักลำดับขั้นการจัดการขยะ (Waste hierarchy) และแนวคิดการจัดการตลอดวัฏจักรชีวิตผลิตภัณฑ์ (Life-cycle approach) เพื่ออธิบายโครงสร้างและกลไกทางกฎหมายในการกำกับการหมุนเวียนทรัพยากรพลาสติก

ผลการศึกษาพบว่า ระบบกฎหมายของญี่ปุ่นได้พัฒนาจากการกำกับการจัดการของเสียแบบปลายทางไปสู่การกำกับการหมุนเวียนทรัพยากรตลอดวัฏจักรชีวิตผลิตภัณฑ์ โดยบูรณาการมาตรการด้านการออกแบบผลิตภัณฑ์ การลดการใช้พลาสติกแบบใช้ครั้งเดียว การจำหน่าย การเก็บรวบรวม การคัดแยกและการรีไซเคิลไว้ภายใต้กรอบกฎหมายเดียวกัน จุดเด่นของระบบกฎหมายญี่ปุ่นอยู่ที่การกำหนดบทบาทของรัฐ องค์กรปกครองส่วนท้องถิ่น ผู้ประกอบการ และประชาชนอย่างเป็นระบบในลักษณะการกำกับหลายระดับ รวมทั้งการใช้มาตรการทางกฎหมายควบคู่กับแรงจูงใจทางเศรษฐศาสตร์และการปรับเปลี่ยนพฤติกรรมของผู้บริโภค ซึ่งสะท้อนแนวปฏิบัติที่ดีในการขับเคลื่อนเศรษฐกิจหมุนเวียนด้านพลาสติก อย่างไรก็ตาม ผลการศึกษายังพบข้อจำกัดบางประการของระบบญี่ปุ่น เช่น การพึ่งพาการเผาขยะเพื่อผลิตพลังงานในสัดส่วนสูงและความท้าทายในการลดการใช้พลาสติกอย่างเป็นรูปธรรม

ข้อค้นพบจากการศึกษานำไปสู่ข้อเสนอแนะสำหรับประเทศไทยว่า ควรมีการพัฒนากฎหมายแม่บทด้านเศรษฐกิจหมุนเวียน การพัฒนาระบบความรับผิดชอบที่เพิ่มขึ้นของผู้ผลิต (Extended Producer Responsibility: EPR) การกำหนดมาตรฐานการออกแบบเชิงนิเวศ (Eco-design) การพัฒนาโครงสร้างพื้นฐานด้านการคัดแยกและรีไซเคิลและการจัดทำระบบข้อมูลเพื่อสนับสนุนการกำกับการหมุนเวียนทรัพยากรอย่างยั่งยืน

กฎหมายเศรษฐกิจหมุนเวียนและการจัดการขยะพลาสติกของสาธารณรัฐฝรั่งเศส : การวิเคราะห์เชิงกฎหมายและบทเรียนเชิงนโยบายสำหรับประเทศไทย, กฤตย ธาดาบดินทร์, สุจิตรา วาสนาดำรงดี

Thai Environment

บทความนี้วิเคราะห์เชิงเปรียบเทียบระบบกฎหมายเศรษฐกิจหมุนเวียนและการจัดการขยะพลาสติกของสาธารณรัฐฝรั่งเศส โดยใช้วิธีวิจัยเชิงกฎหมาย (Doctrinal legal research) ร่วมกับการวิเคราะห์เชิงนโยบาย ศึกษาจากประมวลกฎหมายที่เกี่ยวข้องของฝรั่งเศส กฎหมายต่อต้านขยะและส่งเสริมเศรษฐกิจหมุนเวียน (Loi AGEC ค.ศ. 2020) และระบบความรับผิดชอบที่เพิ่มขึ้นของผู้ผลิต (Extended Producer Responsibility: EPR) ผลการศึกษาพบว่า ฝรั่งเศสได้พัฒนากฎหมายเศรษฐกิจหมุนเวียนที่มีลักษณะบูรณาการสูง ครอบคลุมตั้งแต่การออกแบบผลิตภัณฑ์ (Eco-design) ดัชนีความสามารถในการซ่อมแซม (Repairability index) ดัชนีความทนทาน (Durability index) ไปจนถึงการห้ามทำลายสินค้าคงคลัง และการกำหนดเป้าหมายเชิงปริมาณผูกพันทางกฎหมาย อย่างไรก็ตาม การบังคับใช้กฎหมายยังเผชิญความท้าทายในบางส่วน บทความเสนอบทเรียนสำหรับประเทศไทยใน 6 ด้าน ได้แก่ การจัดทำกฎหมายเศรษฐกิจหมุนเวียนเชิงบูรณาการ การกำหนดเป้าหมายผูกพันทางกฎหมาย การพัฒนาระบบ EPR ที่มีการกำกับดูแลที่ดี การสร้างกลไกสถาบันเฉพาะ การออกแบบเครื่องมือเศรษฐศาสตร์ที่เหมาะสมและการสร้างการมีส่วนร่วมของสาธารณะ

แนวทางเพื่อการจัดการปัญหาขยะทะเลในประเทศไทย, ทรายทอง บุญบางยาง, จารุมาศ เจริญพานิช

Thai Environment

การสังเคราะห์แนวทางเพื่อการจัดการปัญหาขยะทะเลดำเนินการโดยการวิเคราะห์งานวิจัยและบทความทางวิชาการ ตลอดจนการระดมความคิดเห็นในกลุ่มผู้รู้ผู้เชี่ยวชาญเพื่อการสังเคราะห์แนวทางที่เหมาะสม ผลการศึกษาพบประเด็นจุดอ่อนที่สำคัญคือการมีที่มาของขยะในปริมาณมาก การขาดสมรรถนะของการจัดการโดยชุมชน และการขาดการสนับสนุนด้านการจัดการจากภาครัฐอย่างเพียงพอ ส่วนจุดแข็งที่พบในหลายพื้นที่คือการเริ่มใช้นโยบายหรือมาตรการในการควบคุมปริมาณขยะ การมีกิจกรรมชุมชนในเชิงอนุรักษ์สภาพแวดล้อม และการพัฒนาระบบการจัดการขยะอย่างครบวงจรในชุมชน สำหรับผลการสังเคราะห์แนวทางการแก้ไขปัญหาขยะทะเลพบว่าประเด็นด้านการตั้งจุดรับแยกขยะในพื้นที่ การสร้างความตระหนักรู้ในองค์กรระดับท้องถิ่น และการจัดสร้างระบบการจัดการขยะที่เหมาะสม เป็นเรื่องสำคัญในระดับท้องถิ่น ส่วนในระดับประเทศเราควรให้ความสำคัญกับการกำหนดเป้าหมายให้เกิดอย่างเป็นรูปธรรม และจัดทำฐานข้อมูลตามแหล่งที่มาของขยะให้ชัดเจน นอกจากนี้ควรเร่งจัดการปัญหาขยะจากเรือประมง ผลการศึกษาในภาพรวมยังพบความจำเป็นในการบริหารจัดการที่ต้องครอบคลุมทั้งมิติด้านความร่วมมือในชุมชน ด้านระเบียบนโยบายและมาตรการที่เหมาะสม และด้านระบบการจัดการที่ควรขับเคลื่อนโดยองค์การบริหารส่วนท้องถิ่นในแต่ละพื้นที่ ทั้งนี้ เพื่อให้เกิดการแก้ปัญหาขยะทะเลได้อย่างเป็นรูปธรรม