Maestría en Biología

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Potencial fotoprotector de los aceites esenciales de especies del género lippia y sus principales constituyentes frente al daño inducido en el ADN por la radiación ultravioleta
(Universidad Industrial de Santander, 2015) Quintero Ruiz, Nathalia; Fuentes Lorenzo, Jorge Luis; Stashenko, Elena E.
La actividad antigenotóxica de los aceites esenciales de especies del género Lippia frente a la genotoxicidad inducida por la radiación ultravioleta fue evaluada usando el ensayo SOS Chromotest. La composición química de los aceites esenciales se estableció por cromatografía de gases acoplada a un detector selectivo de masas y su actividad antigenotóxica frente a la radiación ultravioleta fue evaluada y comparada con la de compuestos fotoprotectores estándar. Basados en el porcentaje de inhibición de la genotoxicidad, el potencial antigenotoxico de los aceites esenciales fue: L. alba citral > L. graveolens L. origanoides - L. origanoides carvacrol > L. micromera L. citriodora > L. alba - mircenona > L. alba carvona = L. dulcis = L. origanoides felandreno. Los principales constituyentes de los AE fueron compuestos terpénicos como: carvacrol, p-cymeno, neral, genarial, limoneno, -terpineno, timol y timol-metil-éter. Dentro de estos, p-cimeno, geraniol, carvacrol y timol mostraron el potencial antigenotóxico más elevado. Ensayos de antigenotoxicidad en los que se evaluaron diferentes mezclas de compuestos, sugieren que la antigenotoxicidad frente a radiación ultravioleta detectada en los aceites esenciales es producto de actividad sinérgica entre sus constituyentes. Los resultados se discuten en relación con el potencial quimiopreventivo de los aceites esenciales del género Lippia y de sus constituyentes mayoritarios.
Ecología y estructura de una población de iguana iguana (squamata: iguanidae) en un hábitat altamente intervenido en el Magdalena medio Colombiano
(Universidad Industrial de Santander, 2016) Ramos Pallares, Eliana Patricia; Serrano Cardozo, Victor Hugo; Ramirez Pinilla, Martha Patricia
La iguana verde (Iguana iguana) es una especie que en su amplio rango de distribución, desde México hasta Brasil, está expuesta a una gran variedad de factores ambientales marcados por la perturbación antrópica de su hábitat. Si bien la iguana verde es uno de los reptiles mejor estudiados, aún se desconoce cómo las condiciones ambientales afectan aspectos básicos de su historia de vida. En el presente estudio se caracteriza una población de iguana verde con base en su densidad y estructura poblacional, actividad reproductiva, tasas de supervivencia, reclutamiento de nuevos individuos y factores que pueden estar afectando estos parámetros. Para ello se realizaron monitoreos mensuales durante un año en un sitio altamente intervenido (un campo de golf) ubicado en Barrancabermeja, Santander, Colombia. Machos y hembras adultas de esta población no presentaron diferencias en el número de individuos entre los meses. Los neonatos solo fueron encontrados entre Marzo y Mayo. La tasa de supervivencia en esta clase etaria fue baja y registró una tasa de recaptura cercana al 6%, similar a lo reportado para otras poblaciones. La densidad de iguanas en el sitio de estudio fue alta, 47.69 individuos adultos*ha-1, y no varió durante el tiempo de muestreo. La actividad reproductiva de las hembras se concentró entre Noviembre y Febrero, pero también se registraron hembras reproductivas en Junio, Julio y Agosto. Este patrón de reproducción y las altas densidades encontradas en este estudio son inusuales para poblaciones de iguana verde. Estas particularidades podrían ser consecuencia de que algunos recursos tales como alimento, agua y sitios para la anidación son suplementados directa o indirectamente. Además, el régimen de lluvias bimodal tetraestacional de la zona puede asociarse con la actividad reproductiva de esta población que incluye un segundo evento reproductivo anual.
Tipología de ríos de Colombia basada en gradientes ambientales y la estructura del ensamble de diatomeas
(Universidad Industrial de Santander, 2016) Plata Diaz, Yasmin; Wolfgang Riss, Hans
En Colombia, los estudios de diatomeas han sido analizados desde escalas locales sin haberse estudiado desde un enfoque funcional ni a escala de país. En el presente estudio analizamos los patrones de distribución de las diatomeas a gran escala y cuantificamos la importancia de las variables que determinan dichos patrones. Adicionalmente, probamos si la distribución de diatomeas desde una matriz funcional resulta en patrones coincidentes con los obtenidos al usar una matriz taxonómica. Los monitoreos fueron realizados entre 2007-2011 y comprenden 139 muestras, 97 ríos y 377 taxa, con información de altitud, coordenadas geográficas, fisicoquímica e hidrogeomorfología de 9 regiones de Colombia. Los patrones de distribución de los ensambles a nivel taxonómico y funcional fueron analizados mediante un PCoA utilizando test de rotación Protest para comparar su correspondencia. Los variables ambientales predictoras de la composición taxonómica y funcional, fueron identificadas mediante un PCoA-constreñido. Tanto a nivel taxonómico como funcional, el porcentaje de varianza explicado por las variables ambientales fue mayor que el explicado por la geografía, lo que sugiere que los ensambles de diatomeas en ríos de Colombia muestran un fuerte control local por las condiciones del hábitat y no exhiben una estructura espacial fuerte. La funcionalidad en los ríos estudiados está determinada por la geomorfología y la hidráulica mientras que la composición taxonómica por la geoquímica (Sílice) y la hidráulica. La alta congruencia de las ordenaciones taxonómica y funcional sugiere que los rasgos funcionales constituyen una métrica apropiada para estudios de biomonitoreo en Colombia. La hidrogeomorfología representó un filtro ambiental de primer orden, las variables fisicoquímicas (Sólidos suspendidos y Sílice) actúan en segundo orden y la altitud en un tercer orden. En diferentes regiones del país están presentes 4 tipos de ríos que fueron delimitados teniendo en cuenta las variables que inciden en la composición taxonómica y funcional.
Usando filogenética molecular para elucidar patrones y procesos de diversificación en anuros andinos del género pristimantis
(Universidad Industrial de Santander, 2016) Meza Joya, Fabio Leonardo; Ramirez Pinilla, Martha Patricia; Torres Mejia, Rafael Mauricio; Crawford, Andrew J.
Aunque los gradientes de biodiversidad han sido ampliamente documentados, los factores que gobiernan los patrones de riqueza de especies a gran escala siguen siendo una fuente de intenso debate e interés en ecología, evolución y biología de la conservación. En este estudio se probó si las hipótesis espaciales (relación especie-área, heterogeneidad topográfica, efecto de dominio medio y efecto latitudinal) y las hipótesis históricas (bombeo de especies montanas y museo de especies montanas) explican el patrón de diversidad observado en ranas de lluvia del género Pristimantis a lo largo del gradiente altitudinal de los Andes Tropicales. Las ranas de este género presentan un patrón en foma de joroba en la mayoría de los gradientes altitudinales de los Andes Tropicales. Se encontró una gran variabilidad en la relación entre el área y la riqueza de especies a lo largo del área de estudio. La corrección de los efectos de área tuvo poco impacto en la forma del patrón empírico de las curvas de la biodiversidad. Los modelos de dominio medio producen gradientes de riqueza similares a los empíricos, pero el ajuste varió entre cordilleras. El efecto de la heterogeneidad topográfica en la riqueza de especies también varió entre cordilleras. Se encontró una relación negativa significativa entre la latitud y la riqueza de especies. El patrón de riqueza observado también se explica por un mayor tiempo para la especiación (museo de especies) en lugar de altas tasas de especiació en las elevaciones intermedias (bombeo de especies). Estos hallazgos sugieren que los procesos espaciales e históricos explican los patrones de riqueza de ranas Pristimantis a lo largo de los Andes Tropicales. Estudios adicionales sobre otros posibles mecanismos (por ejemplo, bióticos y climáticos) son necesarios para elucidar los factores que limitan la distribución de las especies a lo largo de este gradiente de elevación.
Estudio de la diversidad y estructura genética de poblaciones de lippia origanoides que habitan el Cañon del Chicamocha de la Cordillera Oriental de Colombia
(Universidad Industrial de Santander, 2017) Santamaria Acevedo, Liliana; Fuentes Lorenzo, Jorge Luis; Rondon Gonzalez, Fernando
Lippia origanoides es una especie silvestre de interés agrícola, cosmético y farmacéutico. Conocer su grado de diversidad genética, es requisito indispensable para soportar esfuerzos dirigidos al mejoramiento y establecimiento de cultivos comerciales. Se evaluó la diversidad y el grado de estructura genética en poblaciones de L. origanoides de la cuenca baja del cañón del rio Chicamocha, usando 23 secuencias microsatélites desarrolladas para la especie mediante análisis de secuenciación de alta cobertura. Se detectó el polimorfismo microsatélite en 103 especímenes colectados, en diez localidades de la cuenca baja del rio Chicamocha. A partir de los alelos detectados, se estimaron parámetros que permitieron evaluar la diversidad genética a nivel de locus y poblacional. De igual manera, se realizaron diferentes análisis dirigidos a conocer el grado de estructura genética en la población total. De los 23 pares de cebadores microsatélites desarrollados, 21 mostraron amplificación robusta del correspondiente locus en L. origanoides y varios de ellos estuvieron representados en especies relacionadas como: L. graveolens (20), L. alba (11), L. micromera (11), L. americana (9) y L. canescens (4). Quince (15) loci microsatélites polimórficos, 0,403 (0,0210,945). La diversidad genética promedio (HT) en L. origanoides para las diez localidades fue de 0,45 (0,360,51). El análisis de estructura genética mostró la existencia de cinco grupos ancestrales, un bajo pero significativo nivel de diferenciación genética y flujo genético entre localidades. En conclusión, los loci microsatélites estudiados son útiles para el estudio del polimorfismo genético de poblaciones de L. origanoides y de especies relacionadas. La población de L. origanoides de la cuenca baja del cañón del rio Chicamocha, muestra moderada diversidad genética y baja estructura poblacional.
Distribution of aerial insectivorous bats in panama using siteoccupancy models
(Universidad Industrial de Santander, 2017) Rodriguez Moreno, Raul Andres; Serrano Cardozo, Victor Hugo; Sattler, Thomas
Los modelos de distribución de especies son una importante herramienta en estudios de distribución, riqueza de especies y potencial de especies invasivas. A pesar de su importancia, los estudios de modelado de distribución usualmente ignoran que la detección es imperfecta. Los murciélagos insectívoros aéreos representan más de un tercio de las comunidades locales de murciélagos neotropicales y cumplen importantes servicios ecosistémicos. La detección de murciélagos insectívoros aéreos es afectada por la intensidad de las llamadas y las condiciones del entorno. Nosotros modelamos la ocupación de los murciélagos insectívoros aéreos, considerando la detectabilidad en combinación con co-variables, para construir mapas de ocupación. Este estudio es el primero de este tipo en el neotrópico. Nosotros realizamos un muestreo acústico estandarizado en 64 sitios a lo largo de Panamá. Subsecuentemente, evaluamos la asociación de 12 co-variables de clima, topografía y hábitat con la ocupación de once especies de murciélagos. La detectabilidad en los murciélagos insectívoros aéreos varío de manera especie-especifica desde 0.32 a 0.83. Los modelos de ocupación para las especies de murciélagos fueron principalmente explicados por co-variables climáticas, especialmente por la temperatura promedio anual que se correlaciono positivamente con cuatro especies y negativamente con dos especies. La mayoría de los modelos de distribución fueron afectados por la actividad humana, especialmente por hábitats perturbados. Especies de bosque tales como Centronyterix centralis dependen del bosque maduro, mientras que especies tales como Peropteryx macrotis y Cormura brevirostris prefieren áreas agrícolas evitando zonas densamente pobladas. Los molosidos están distribuidos en áreas abiertas y semi-abiertas, incluyendo asentamientos. La consideración explicita del proceso de observación, cuando se tiene interés en modelar el proceso ecológico es especialmente importante para especies que son fuertemente afectadas por la probabilidad de detección. La detección de los murciélagos insectívoros aéreos por registros acústicos es afectada tanto por factores intrínsecos como extrínsecos.
Estudio del potencial protector de compuestos vegetales frente al daño genético inducido por la uvb en bacterias y celulas humanas
(Universidad Industrial de Santander, 2017) Garcia Forero, Adriana; Fuentes Lorenzo, Jorge Luis; Stashenko, Elena E.
La radiación ultravioleta tipo B (UVB) tiene alta relevancia biológica debido a que causa mutaciones; las cuales pueden conducir a respuestas inflamatorias, inmunosupresión y cáncer de piel. Las plantas producen compuestos polifenólicos que pueden contrarrestar los efectos nocivos de la UVB. El presente trabajo evaluó la actividad antigenotóxica frente a la UVB, de compuestos polifenoles (apigenina, curcumina, escualeno, naringenina, pinocembrina y quercetina) presentes en plantas colombianas, usando los ensayos SOS Chromotest en Escherichia coli y una variante del ensayo Cometa en células humanas HEK-293. De acuerdo a los resultados obtenido en el modelo bacteriano, el potencial antigenotóxico de los compuestos fue: apigenina > pinocembrina > quercetina > curcumina > naringenina > escualeno. Adicionalmente, los compuestos apigenina, naringenina y pinocembrina reducen el daño genético inducido por la UVB en células humanas. La protección de estos compuestos se manifiesta como una significativa reducción en los co-tratamientos, del daño genético (fotoproductos) que puede ser hidrolizado por actividad endonucleasa de la enzima EndoV-T4. De acuerdo a los resultados obtenidos, estos compuestos pueden impedir la formación de fotoproductos en células irradiadas y/o fortalecer la capacidad de reparación de estos tipos de lesiones en el ADN. Los resultados son discutidos considerando el potencial de estos compuestos para el desarrollo de protectores solares de amplio espectro.
Respuesta de la diversidad taxonómica y funcional de insectos acuáticos al disturbio antropogénico en en ríos de zonas bajas y de Piedemonte de Colombia
(Universidad Industrial de Santander, 2017) Ovalle Serrano, Hernando; Riss, Hans Wolfgang
Los impactos antropogénicos que están alterando las propiedades ecológicas de nuestro planeta durante el pasado reciente delimitan la época del Antropoceno; sin embargo, siendo una clasificación no libre de controversias. Debido su efecto de degradación de ecosistemas y reducción de diversidad biológica, se los pueden entender como "disturbio antropogénico". La relación entre el disturbio antropogénico y la diversidad numérica de especies ha sido evaluada hace varias décadas y en un muchos estudios científicos. Sin embargo, solo durante los últimos años se ha observado un creciente interés hacia una aproximación a la diversidad funcional a partir de los rasgos biológicos de especies - particularmente por su significancia ecológica. El presente trabajo examina las relaciones entre la composición taxonómica y funcional de comunidades de insectos acuáticos y los componentes ambientales junto con las características del hábitat, poniendo énfasis en los efectos que exhiben la intensidad del disturbio. Para este análisis se utilizó una base de datos fisicoquímicos, hidroecomorfológicos y biológica de 327 puntos de muestreo en ríos de zonas bajas y de piedemonte de Colombia. Se establecieron a 268 taxones de insectos acuáticos rasgos funcionales relacionados con el hábito trófico, la locomoción, respiración y forma del cuerpo través de métodos multivariados de gradientes directos. Como medida de la intensidad del disturbio antropogénico se calculó un índice de integridad fisicoquímica que se relacionó con las diversidades taxonómica y funcional. Los resultados evidenciaron que los rasgos biológicos como el grupo trófico (colector), forma del cuerpo (tubular) y tipo de respiración (cutánea) mostraron alta correlación con las variables asociadas al disturbio antropogénico. La variación en la diversidad funcional mostró una respuesta débil cuando se tuvo en cuenta solo la intensidad del disturbio, sin embargo, al incluir otros aspectos ecológicos mejor la respuesta de la diversidad funcional.
Diversidad taxonómica de los onicóforos (onichophora: peripatidae) presentes en el flanco occidental de la cordillera oriental de los Andes, departamento de Santander
(Universidad Industrial de Santander, 2018) Hernandez Lagos, Oscar Yesid; Hernandez Torres, Jorge
Los onicóforos o gusanos aterciopelados pertenecen al phylum Onychophora, este cuenta con aproximadamente 210 especies, agrupadas en dos familias. Peripatidae es nuestra familia de interés y presenta una distribución Ecuatorial con 85 especies actualmente descritas. Sin embargo, varios autores indican una subestimación de su diversidad debido a especiación críptica y la falta de muestreo. En Colombia los registros de onicóforos datan de más de un siglo, estos carecen de los métodos científicos empleados actualmente. En este trabajo, se realizó un muestreo en el flanco occidental de la cordillera oriental de los Andes, Departamento de Santander, explorando la fauna de onicóforos. Para explorar las relaciones filogenéticas corrimos analices de Máxima Verosimilitud e Inferencia Bayesiana (con genes COI, 12S rRNA y 16S rRNA) de los onicóforos muestreados con otras especies de Peripatidae. Adicionalmente, calculamos la distancia genética e hicimos un análisis descubrimiento por código de barras automático (GAP) para las secuencias de ADN de cada gen. Nuestros resultados nos permiten inferir que los onicóforos del área de estudio i) están presentes en hábitats intervenidos y conservados. ii) viven en microhábitats previamente descritos, incluso el más reciente, briosfera arbórea. iii) tienen una distribución altitudinal desde 1220-3000 m. iv) muestran una alta diversidad de especies, donde algunas reportan baja variación genética, a pesar de su amplia distribución. v) el análisis filogenético reveló cinco clados monofiléticos incluyendo un nuevo género para Colombia. vi) caracteres morfológicos únicos soportan la descripción del nuevo género y tres especies relacionadas. Resaltamos el hallazgo de una especie candidata con dimorfismo sexual, tres especies simpátricas y otra especie candidata con una amplia distribución y dos morfotipos de coloración. Nuestros resultados sugieren que la taxonomía de los onicóforos requiere de múltiples datos para una correcta delimitación de especies. Este trabajo es pionero en el estudio de la diversidad de onicóforos en Colombia.
Caracterización de la comunidad bacteriana residente en la superficie epidérmica de bolitoglossa nicefori (caudata: plethodontidae) de la cordillera oriental de Colombia
(Universidad Industrial de Santander, 2018) Hernandez Jaimes, Carlos Andres; Hernandez Torres, Jorge
El mucosoma de anfibios es considerado un microecosistema selectivo que interactúa con su alrededor; éste es habitado por una comunidad microbiana diversa que ofrece protección al huésped y se beneficia de él. Bolitoglossa nicefori es una salamandra terrestre endémica de la Cordillera Oriental de los Andes. En este estudio examinamos la estructura de la comunidad bacteriana en la piel de individuos de B. nicefori. Evaluamos el efecto de la precipitación en la composición y abundancia relativa de las bacterias residentes en la piel de esta especie usando Illumina MiSeq. Adicionalmente, caracterizamos la fracción de bacterias cultivables de la piel de estos individuos. Evidenciamos que la microbiota epidérmica en individuos sanos exhibe una alta diversidad alfa, dominada por dos phyla principales, Proteobacteria y Bacteroidetes. Una estructura similar se observó en la fracción de bacterias cultivables. Hasta ahora, poco se sabe acerca de la respuesta de la microbiota frente a la influencia de factores abióticos. Nuestros resultados revelaron que el incremento en la precipitación tuvo un efecto positivo en la diversidad alfa, favoreciendo la colonización de nuevos filotipos de baja abundancia. A pesar de esto, la estructura de la comunidad bacteriana se mantuvo estable. Nuestros hallazgos en B. nicefori apoyan la idea de que los anfibios y la microbiota cutánea residente mantienen una fuerte relación simbiótica, que, a pesar de estar influenciada por el ambiente, es resiliente a factores abióticos como cambios en los niveles de humedad.
Gene expression of placental calcium transporter proteins during gestation of mabuya sp
(Universidad Industrial de Santander, 2019) Hernández Díaz, Yurany Nathaly; Ramírez Pinilla, Martha Patricia; Leal Carvajalino, Francisca Milena
Los lagartos del genero Mabuya (Scincidae) son vivíparos y presentan rasgos reproductivos y de biología del desarrollo muy exclusivos, por ejemplo, estos lagartos producen huevos microlecitos y, consecuentemente su patrón de nutrición embrionaria es altamente placentotrófico. Este patrón también se encuentra relacionado con el desarrollo de una de las placentas más complejas y especializadas dentro de reptiles. Esta placenta cumple los procesos metabólicos y fisiológicos requeridos por el embrión durante su desarrollo en la gestación, en estos procesos encontramos el intercambio respiratorio, la transferencia de proteínas, lípidos, glucosa, agua, y algunos iones como el calcio. El calcio es un ion es completamente transportado por la placenta, sin embargo, el posible mecanismo de transporte o las proteínas transportadoras implicadas en su transferencia al embrión siguen sin conocerse. Nuestro objetivo fue detectar y cuantificar por PCR en tiempo real con retrotranscriptasa inversa (RT-qPCR) e inmunofluorescencia la expresión relativa de las proteínas TRPV5/6, Calbindina D28K y D9K, y la bomba ATPasa de calcio (PMCA) en tejidos reproductivos de Mabuya sp. Se reportó por primera vez la expresión de TRPV6, Calbindina D28K, D9K y PMCA en estos tejidos. Además, realizamos un énfasis en la expresión de la Calbindina D9K, ya que este trabajó validó su presencia en una especie vivípara no amniota. La expresión relativa reveló un incremento gradual en la expresión de los transcritos durante la gestación, los genes codificantes para transportadores de calcio mostraron un pico en su expresión al final de la gestación, justo cuando están ocurriendo los procesos de mineralización ósea del feto. Mabuya sp mostró un mecanismo similar para el transporte materno-fetal de calcio que las especies de mamíferos, sugiriendo que, las proteínas transportadoras de calcio cumplen un rol biológico similar durante la gestación en amniotas.
Elucidando los patrones de variacion genetica y fenotipica de la ardilla de cola roja "notosciurus granatensis" en colombia
(Universidad Industrial de Santander, 2019) Colmenares Pinzón, Javier Enrique; Serrano Cardozo, Víctor Hugo; Sedano Cruz, Raúl Ernesto
La ardilla de cola roja, Notosciurus granatensis, es un sistema interesante para estudiar la variación fenotípica en un complejo arreglo de subpoblaciones desde Costa Rica hasta Ecuador. Para N. granatensis se han propuesto entre seis y 32 subespecies, lo cual constituye un formidable reto para probar hipótesis sobre su sistemática y taxonomía. Se examinó la variación en la coloración del pelaje de N. granatensis en la geografía de Colombia y se contrastó con datos ambientales y con la estructura genética de marcadores mitocondriales, así como de un marcador nuclear clásico asociado a la coloración del pelaje en vertebrados. Se encontró evidencia de cuatro linajes que contribuyen a la organización sistemática del complejo N. granatensis, y que difiere dramáticamente con las actuales propuestas taxonómicas. En cuanto a la variación en la coloración del pelaje, se encontró que no está relacionada con el polimorfismo genético perfilado en este estudio. Los análisis sugieren que la variación geográfica en la precipitación, la temperatura y la radiación solar constituyen determinantes que pueden explicar mejor la variación en algunos rasgos fenotípicos de la ardilla de cola roja. Esto sugiere que la adaptación local juega un factor importante en el morfoespacio del color del pelaje. Este estudio una de las pocas iniciativas por comprender la variación fenotípica de un mamífero en Colombia, combinando información genética y aspectos ambientales.
Actividad reproductiva y dinamica poblacional de rhipidomys fulviventer (rodentia:cricetidae) en la cordillera oriental colombiana
(Universidad Industrial de Santander, 2019) Villamizar Ramírez, Ángela María; Ramírez Pinilla, Martha Patricia; Serrano Cardozo, Víctor Hugo
Estudiamos la actividad reproductiva y dinámica poblacional de Rhipidomys fulviventer en un bosque andino de roble en la Cordillera Oriental de Colombia. Se realizó un seguimiento poblacional mensual de octubre de 2014 a septiembre de 2015 y de septiembre de 2016 a enero de 2018, mediante capturas en cinco estaciones fijas en un intervalo altitudinal de 2530 a 2657 m. La condición reproductiva en hembras se estableció por observación de características morfológicas externas y por el análisis de muestras de frotis vaginales para la determinación de la fase del ciclo estral y en los machos se describió su actividad reproductiva mediante histología testicular. Así mismo, se estimó la distribución, fluctuación y asociación del número de individuos capturados y la estructura etaria con la precipitación a lo largo del tiempo, así como la longevidad, la proporción de sexos y las probabilidades de supervivencia y recaptura utilizando el modelo Comarck-Jolly-Seber (CJS). En esta población de R. fulviventer las hembras tienen un patrón de poliestría no estacional sin presentar una relación entre la frecuencia de hembras reproductivas en cada estado y la variación del promedio mensual de lluvias; los machos adultos estuvieron activos reproductivamente, presentando espermatozoides todos los meses. Se encontró que el número de individuos capturados es variable sin relación con el régimen de lluvias, una supervivencia constante moderada-alta, una tasa de recaptura moderada y, diferencias entre machos y hembras en las tasas de recapturas, las áreas de actividad y las distancias medias recorridas, sugiriendo un sistema de apareamiento promiscuo.
Estimation of forest stand structure in andean (agro)forests using 3d uav remote sensing
(Universidad Industrial de Santander, 2020) Bolívar Santamaria, Sergio Andrés; Reu, Bjorn
Los sistemas agroforestales (AFS) son de gran importancia para la conservación de la biodiversidad fuera de las áreas protegidas. La composición de las plantas de cultivo y de sombra en los AFS proporciona hábitats estructuralmente complejos y provee alimentos para muchas especies. Asimismo, la estructura del dosel es considerada una variable esencial de la biodiversidad, pero sólo recientemente puede evaluarse con vehículos aéreos no tripulados (UAV) utilizando nubes de puntos 3D. A pesar de la importancia de los AFS para la conservación, la estructura de su dosel no ha sido evaluada cuantitativamente de manera sistemática, y faltan estudios que traten de analizar la relación entre la estructura del dosel en los AFS y las variables derivadas de las nubes 3D en la región andina. Aquí muestro cómo pueden predecirse seis importantes variables de la estructura del dosel a través de un gradiente de complejidad desde AFS con cacao y café hasta bosque a partir de las características extraídas de las nubes de puntos 3D utilizando regresiones lineales múltiples. Para el índice de área foliar el mejor modelo obtuvo un R² de 0.82 y RMSE relativo = 24%, para la cobertura del dosel un R² de 0.81 y RMSE relativo = 13%, para la biomasa aérea R² de 0.81 y RMSE relativo = 10%, la densidad de los árboles de sombra fue predicha con un R² de 0.66 y RMSE relativo = 34%, la altura media y la desviación estándar de altura en el dosel se predijeron con un R² de 0.82 y 0.79 respectivamente, y RMSE relativo del 18% para ambas. El enfoque que se muestra en este estudio puede ayudar a hacer una caracterización precisa de la estructura del dosel usando UAV, lo cual podría ser utilizado para identificar zonas prioritarias de conservación en los paisajes agrícolas.
Estructura y variabilidad genética espacial de poblaciones de elaeis oleifera (kunth) cortes en las regiones Andina y Caribe de Colombia
(Universidad Industrial de Santander, 2020) Polanco Fontalvo, Pricelis Paulin; Montoya Jaramillo, Carmenza; Marchant Rojas, Sergio
El género Elaeis pertenece a la familia Arecaceae y está compuesto por la palma americana Elaeis oleifera (Kunth) Cortés y la palma de aceite Elaeis guineensis (Jacq). Aunque E. guineensis es la especie de palma más utilizada para la producción de aceite en Colombia, su rendimiento se ve afectado por enfermedades como la pudrición del cogollo. Sin embargo, los híbridos del cruzamiento de E. oleifera y E. guineensis muestran resistencia a esta enfermedad, lo que establece a E. oleifera como un importante recurso para programas de mejoramiento. Este estudio evaluó la diversidad y estructura genética espacial de 280 individuos de E. oleifera considerando dos metodologías. En la primera se definieron dos agrupaciones a priori, la primera con base en las regiones y proximidad geográfica de los individuos colectados, y la segunda a partir de la intersección entre los datos de presencia de cada individuo y su ubicación dentro de los límites administrativos municipales de Colombia. Posteriormente se realizó un análisis sin información a prior mediante métodos de agrupamiento Bayesianos y de análisis multivariados. El análisis con 16 loci microsatélites permitió la identificación de poblaciones fuera del equilibrio de Hardy-Weinberg por déficit de heterocigotos y la presencia de alelos nulos. La riqueza alélica varió con la distribución geográfica, siendo menor en los municipios ubicados hacia el norte de la región Caribe y máxima en los municipios ubicados hacia el sur de la región Andina. Se identificaron cuatro grupos genéticos en E. oleifera con niveles de diferenciación moderados y altos. La estructura genética observada puede ser explicada por mecanismos de asilamiento por distancia, aislamiento ecológico y cuellos de botella. Los patrones de diversidad y estructura genética observados en este estudio son útiles para la creación de bancos de germoplasma y el diseño de estrategias de conservación para esta especie.
Reacción combinada de la amilosacarasa y la ciclodextrina glucosiltransferasa para la producción de ciclodextrinas a partir de sacarosa y lixiviados del mucílago de cacao
(Universidad Industrial de Santander, 2021) Pico Martínez, Leidy Rocío; Hernández Torres, Jorge; Cano Calle, Herminsul de Jesús
Las ciclodextrinas (CDs) son oligosacáridos cíclicos compuestos de diferentes números de (1,4). Los CDs se producen comercialmente a partir de almidón, mediante la acción de la ciclodextrina glucosiltransferasa (CGTasa), que generalmente cataliza la (1,4)glucanos producidos mediante reacciones de transglicosilación intramolecular. Un trabajo reciente desarrolló un proceso enzimático novedoso, utilizando sacarosa como materia prima en lugar de almidón, para reducir el tiempo y consumo de energía en la producción de CDs a nivel industrial. En este proceso, la amilosacarasa (1,4)glucanos a partir de moléculas de sacarosa, abriendo así la posibilidad de explorar otros sustratos ricos en azúcar disponibles comercialmente. Este trabajo tuvo como objetivo evaluar la acción combinada de AS de y CGTasa de Bacillus macerans, para producir CDs en una sola reacción a partir de mucílago de cacao y sacarosa como sustratos. Se utilizaron dos estrategias metodológicas: 1) probar la acción combinada de la AS y la CGTasa agregadas simultáneamente; 2) Evaluar la proteína ASCGTasa, que surge como producto de la fusión en tándem de los genes AS y CGTasa. El primer paso implicó el uso de herramientas bioinformáticas para el diseño y análisis de la fusión ASCGTasa. Como resultado, los modelos 3D de AS·CGTasa adquirieron una conformación con dos subunidades AS y CGTasa unidas por un motivo GGGS y se analizaron mediante simulaciones de dinámica molecular (GROMACS) para seleccionar el modelo más estable y evaluarlo experimentalmente. Los análisis in vitro mostraron que AS·CGTasa se comporta como una multienzima que es capaz de sintetizar CDs (sacarosa: CDs = 325 nmol CDs = 297 nmol y Mucílago: - CDs = 259 nmol) en un solo paso a través de las reacciones acopladas de AS y CGTasa. En general, los resultados experimentales demostraron la capacidad de la reacción combinada de AS + CGTasa y la fusión AS·CGTasa para producir CDs en una reacción de un solo paso, a partir de sustratos no convencionales como el mucílago de cacao y la sacarosa. A partir de los resultados concluimos que el mucílago de cacao es un sustrato prometedor para la síntesis de CDs gracias a su aporte de monosacáridos y oligosacáridos. Además, se discute el papel de los monosacáridos como intermediarios en la reacción (1,4)glucanos. Estos resultados pueden ser aplicados a futuro para optimizar los procesos de bioconversión de CDs a partir de mucílago de cacao u otros sustratos ricos en azúcar y que no requieran procesamiento industrial convencional.
Reacción combinada de la amilosacarasa y la ciclodextrina glucosiltransferasa para la producción de ciclodextrinas a partir de sacarosa y lixiviados del mucílago de cacao
(Universidad Industrial de Santander, 2021) Pico Martínez, Leidy Rocío; Cano Calle, Hermínsul de Jesús; Hernández Torres, Jorge; Miura da Costa, Andréa; Buranelo Egea, Mariana; de Paula, Claudia Denise
Las ciclodextrinas (CDs) son oligosacáridos cíclicos compuestos de diferentes números de subunidades de glucopiranosa enlazadas en α-(1,4). Los CDs se producen comercialmente a partir de almidón, mediante la acción de la ciclodextrina glucosiltransferasa (CGTasa), que generalmente cataliza la ciclación del almidón y los α-(1,4)-glucanos producidos mediante reacciones de transglicosilación intramolecular. Un trabajo reciente desarrolló un proceso enzimático novedoso, utilizando sacarosa como materia prima en lugar de almidón, para reducir el tiempo y consumo de energía en la producción de CDs a nivel industrial. En este proceso, la amilosacarasa (AS) cataliza la síntesis de polímeros de α-(1,4)-glucanos a partir de moléculas de sacarosa, abriendo así la posibilidad de explorar otros sustratos ricos en azúcar disponibles comercialmente. Este trabajo tuvo como objetivo evaluar la acción combinada de AS de y CGTasa de Bacillus macerans, para producir CDs en una sola reacción a partir de mucílago de cacao y sacarosa como sustratos. Se utilizaron dos estrategias metodológicas: 1) probar la acción combinada de la AS y la CGTasa agregadas simultáneamente; 2) Evaluar la proteína AS-CGTasa, que surge como producto de la fusión en tándem de los genes AS y CGTasa. El primer paso implicó el uso de herramientas bioinformáticas para el diseño y análisis de la fusión AS-CGTasa. Como resultado, los modelos 3D de AS·CGTasa adquirieron una conformación con dos subunidades AS y CGTasa unidas por un motivo GGGS y se analizaron mediante simulaciones de dinámica molecular (GROMACS) para seleccionar el modelo más estable y evaluarlo experimentalmente. Los análisis in vitro mostraron que AS·CGTasa se comporta como una multienzima que es capaz de sintetizar CDs (sacarosa: α-CDs = 325 nmol, β-CDs = 297 nmol y Mucílago: α-CDs = 287 nmol, β-CDs = 259 nmol) en un solo paso a través de las reacciones acopladas de AS y CGTasa. En general, los resultados experimentales demostraron la capacidad de la reacción combinada de AS + CGTasa y la fusión AS·CGTasa para producir CDs en una reacción de un solo paso, a partir de sustratos no convencionales como el mucílago de cacao y la sacarosa. A partir de los resultados concluimos que el mucílago de cacao es un sustrato prometedor para la síntesis de CDs gracias a su aporte de monosacáridos y oligosacáridos. Además, se discute el papel de los monosacáridos como intermediarios en la reacción de polimerización de α-(1,4)-glucanos. Estos resultados pueden ser aplicados a futuro para optimizar los procesos de bioconversión de CDs a partir de mucílago de cacao u otros sustratos ricos en azúcar y que no requieran procesamiento industrial convencional.
Diversidad genética y morfológica de la especie promisoria Vaccinium meridionale Sw. en localidades de la Cordillera Central y Oriental de Colombia
(Universidad Industrial de Santander, 2023) Miranda Montero, Yuranis; Garzón Gutiérrez, Luz Nayibe; Rondón González, Fernando; Quintero Barrera, Lorena; Soto Sedano, Johana Carolina; Bocanegra González, Kelly T.
El agraz (Vaccinium meridionale Sw.) es considerada una especie promisoria debido al alto contenido de antocianinas y flavonoides en su fruto, los cuales tienen propiedades nutracéuticas. Recientemente se ha incrementado su consumo en Colombia y por lo tanto se realiza una extracción intensiva de plantas silvestres que junto con el deterioro del hábitat entre otras situaciones son las causas de que se reporte el riesgo de pérdida de diversidad para esta especie en el país. De esta manera, el objetivo de la investigación fue evaluar la diversidad morfológica plantas silvestres de V. meridionale provenientes del departamento de Santander y diversidad genética de V. meridionale en localidades de la Cordillera Central y Oriental de Colombia. Se realizó la caracterización morfológica de 14 variables cualitativas y 7 cuantitativas de las plantas muestreadas en el departamento de Santander encontrándose una alta influencia del ambiente y cambios en la fenología de la planta. En cuanto a la diversidad genética, fue evaluada mediante marcadores moleculares tipo microsatélite: 13 desarrollados para V. floribumdum y 7 para V. corymbosum. Se recolectaron 149 plantas de agraz, distribuidas en 15 localidades en la Cordillera Central y Oriental de Colombia. Se encontraron valores medios de heterocigosidad (Ho: 0.48) y valores bajos de endogamia (F: -0.59 y 0.06). Al realizar la comparación de diferenciación genética entre los grupos de localidades de cada cordillera se encontraron valores altos de diferenciación (Fst: 0.18-0.28). Existe correlación entre la distancia geográfica y genética de las localidades por lo que parte de la estructura poblacional es explicada por el modelo de aislamiento por distancia. Se generaron 20 secuencias de las regiones matK, trnH e ITS que pueden ser utilizadas como códigos de barras de ADN de las especies V. meridionale y V. floribundum. Los resultados de este estudio constituyen la primera exploración a nivel genético de la especie en varias localidades del país.
Diversidad de los anfibios y reptiles de la cuenca del río Sogamoso
(Universidad Industrial de Santander, 2023-03-16) Meneses Pelayo, Elson Ferley; Ramírez Pinilla, Martha Patricia; Serrano Cardozo, Víctor Hugo; Vargas Salinas, Fernando; Velasco Vinasco, Julián
Analizar los patrones de diversidad a escala espacial en los anfibios y reptiles colombianos es clave para comprender los principales factores que moldean la estructura ecológica de comunidades, la organización biogeográfica y para la orientación de estrategias para la conservación. En ese sentido, nuestros objetivos fueron mapear los patrones de riqueza taxonómica, dilucidar los factores geográficos y ambientales que impulsan el recambio de especies con respecto a la asociación entre los biomas que se encuentran en la cuenca del río Sogamoso y su gradiente altitudinal. Para ello, combinamos 194 modelos de distribución de especies basados en la compilación y la revisión más completa realizada para un área del Magdalena medio Santandereano de todos los registros existentes en bases de datos locales y globales y en colecciones científicas. Sin embargo, somos conscientes que aún son necesarias revisiones de complejos de especies para resolver la incertidumbre taxonómica que existe en gran parte de la herpetofauna santandereana. A pesar de esto, estamos seguros de que los datos son adecuados para inferir y comparar patrones geográficos entre estos grupos de organismos. Se identificaron un total de 197 especies entre anfibios y reptiles, de las cuales, 10 son especies identificadas preliminarmente como nuevas para la ciencia. Además, se logró formalizar la presencia de algunas especies no reportadas previamente para esta zona del país. Con respecto a los análisis espaciales, observamos que la riqueza de especies tanto de anfibios como de reptiles fue mayor en el bioma del Bosque húmedo tropical y la riqueza de especies más baja se encontró principalmente en la vegetación semiárida sub-andina. Para anfibios y reptiles, el patrón espacial de recambio de especies fue el mismo y reveló una similitud extrema con la delimitación previa de los cinco biomas presentes que se sustentan en una combinación de factores bióticos, abióticos y antropogénicos. Por lo tanto, es importante determinar cómo los impactos actuales generados por la intensa actividad económica en la región pueden modelar la estructura ecológica en escenarios futuros para especies de interés para la conservación. adicionalmente sugerimos enfocar más esfuerzos en la recopilación de nuevos datos para zonas poco muestreadas y seguir reportando y describiendo las especies sin identidad taxonómica actualmente reconocida.
Áreas de importancia para la conservación del cóndor andino (Vultur gryphus) en la cordillera oriental colombiana
(Universidad Industrial de Santander, 2023-03-17) Parrado-Vargas, María Alejandra; Reu, Björn; Margalida, Antoni; Wallace, Rob; Naveda-Rodríguez, Adrián
Saber cómo y a donde dirigir las acciones de conservación e investigación en especies amenazadas con altas capacidades de movilidad resulta un reto, sobre todo en países con amplios vacíos de información en cuanto a la ecología de las especies. El cóndor Andino es una especie altamente amenazada a nivel mundial, sus características reproductivas sumadas con amenazas antrópicas están aumentando su riesgo de desaparecer, especialmente al norte de su distribución. En Colombia, la especie está catalogada en Peligro Crítico de extinción y sus poblaciones han sido afectadas principalmente por el envenenamiento y el disparo con armas de fuego. A pesar de esto, durante más de 30 años se han desarrollado esfuerzos de conservación, sin información actualizada y sin alguna herramienta de planificación que facilite diseñar acciones de conservación de acuerdo a las realidades regionales y a las necesidades ecológicas de la especie. Se identificaron las Áreas Prioritarias para la Conservación del cóndor como una herramienta de planificación a través del modelado espacial de áreas potenciales de dormideros y su riesgo por la intervención antrópica. Con base en la definición de estas áreas, en áreas de riesgo medio y alto se identificaron las condiciones socio-económicas y del manejo del ganado presentes en las interacciones cóndor-humano- fauna silvestre, que pueden estar generando conflictos medioambientales y posibles eventos de envenenamiento y se evaluaron los patrones de actividad que pueden generar solapamiento entre el cóndor Andino y especies de carroñeros obligados como Coragyps atratus y facultativos como los perros que podrían generar competencia por alimento. Este trabajo de investigación es la línea base de una herramienta de planificación que facilitará la conservación asertiva del cóndor andino en Colombia, sobre todo en la región de los Andes Nororientales, donde se concentra la mayor cantidad de amenazas para la especie en el país.

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