Maestría en Biología

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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.
Alteraciones moleculares y microorganismos asociados en el desarrollo de la estenosis aórtica por calcificación
(Universidad Industrial de Santander, 2024-08-16) López Ardila, Iván Yesid; Guauque Olarte, Sandra; Rondón González, Fernando; Cifuentes Cardona, Laura; Porras, Ana María
La estenosis aórtica es un estrechamiento progresivo de la válvula aórtica. Este estrechamiento restringe el flujo sanguíneo y conduce a la insuficiencia cardíaca. En la actualidad, no existe ningún tratamiento para detener la progresión de la estenosis aórtica, lo que la convierte en un importante reto sanitario. Este estudio investiga la interacción entre los factores genómicos y microbianos asociados a la estenosis aórtica, utilizando un enfoque analítico descriptivo y transversal, un enfoque descriptivo para probar la hipótesis de que ambos factores contribuyen a la enfermedad. Realizamos una revisión sistemática para identificar variaciones genéticas y analizamos la expresión de ARN (ARNm y ARNnc) junto con sus posibles genes diana asociados con la estenosis aórtica calcificada. En segundo lugar, el uso de herramientas bioinformáticas permitió identificar y caracterizar las comunidades microbianas presentes en las válvulas aórticas sanas y calcificadas. Los resultados de la revisión sistemática de las variantes genéticas asociadas al ARNm y al ARNnc asociadas a la estenosis aórtica se resumieron en un metaanálisis. La identificación de los taxones de microorganismos presentes en las válvulas fue dominante para el superreino Bacteria. Caracterización de rutas metabólicas influenciadas tanto por variantes genéticas expresadas diferencialmente en válvulas aórticas como por los microorganismos identificados de muestras con y sin estenosis aórtica por calcificación, mostraron un estrés en su mayoría producido por el metabolismo de carbohidratos y lípidos, como por la degradación de compuestos aromáticos. Este estudio proporciona un análisis exhaustivo de las variantes genéticas, los genes expresados diferencialmente y el microbioma asociado en la estenosis aórtica calcificada. Allana el camino para una comprensión más profunda de la enfermedad y el potencial de futuras estrategias terapéuticas.
Análisis metabólico del efecto de aceites esenciales sobre la inhibición de la formación del biofilm de Salmonella enterica serovariedad Enteritidis ATCC 13076
(Universidad Industrial de Santander, 2023-08-16) Guillín Rincón, Yuliany Torcoroma; Hidalgo Bucheli, William Fernando; Cáceres Ortiz, Marlon Yesid; Zambrano Arteaga, Juan Carlos; Fuentes Lorenzo, Jorge Luis
Las especies de Salmonella no tifoidea son unas de las principales causas bacterianas de enfermedades transmitidas por alimentos, lo cual ocasiona un problema de salud pública. Sumado a esto, estos microorganismos tienen la capacidad de formar biofilm, que contribuye a la multirresistencia a los fármacos tradicionales, generando así, deficientes mecanismos terapéuticos contra estos microorganismos. Por lo anterior, la búsqueda y desarrollo de nuevos agentes antimicrobianos que permitan mitigar o evadir la resistencia de patógenos de alta incidencia, como bacterias del género Salmonella, constituyen un campo de gran interés clínico y científico. Entre las alternativas, los aceites esenciales (AE) extraídos de plantas aromáticas medicinales han generado expectativas como agentes fitoterapéuticos promisorios. En la presente investigación, se evaluó el potencial antimicrobiano y anti-biofilm de 20 AE sobre Salmonella Enteritidis ATCC 13076, así como el mecanismo de acción del AE de Lippia origanoides quimiotipo timol (LOT-II). Los AE fueron suministrados y caracterizados por el CENIVAM. El efecto antimicrobiano fue evaluado mediante el método de microdilución en caldo y el efecto anti-biofilm mediante el método con cristal violeta. Finalmente, por medio de una aproximación de metabolómica no dirigía, basada en espectrometría de masas de alta resolución (HRMS), se dilucidó el efecto del AE sobre el metabolismo de células planctónicas y sésiles. De los 20 AE evaluados, cuatro presentaron actividad antimicrobiana y tres inhibieron la formación del biofilm de S. Enteritidis en un porcentaje mayor al 60%, sin afectar la actividad metabólica a concentraciones sub-inhibitorias. El análisis del perfil metabólico permitió identificar cambios en la modulación de los metabolitos de las células planctónicas y células sésiles al ser tratadas con el AE de LOT-II. Esos cambios demostraron la alteración de diferentes rutas metabólicas, entre las que se encuentran el metabolismo central del carbono, el metabolismo de nucleótidos y aminoácidos.
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.
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.
Dieta, actividad reproductiva, uso de microhábitat y demografía de un ensamblaje de Pristimantis en tres localidades de bosques nublados de las estribaciones del PNN Serranía de los Yariguíes
(Universidad Industrial de Santander, 2023-10-02) Porras Triana, Silvia Juliana; Serrano Cardozo, Víctor Hugo; Ramírez Pinilla, Martha Patricia; Nieva Cocilio, Rodrigo; Fong G, Ansel
La repartición de los recursos ambientales entre las especies simpátricas de una comunidad evita el solapamiento de nicho y reduce la competencia interespecífica mediante la segregación espacial, temporal y/o trófica. En remanentes de bosques nublados de las estribaciones del PNN Serranía de los Yariguíes se encuentra un ensamble de anuros de seis especies de Pristimantis, siendo las más abundantes P. miyatai, P. merostictus y P. bacchus. En estas especies se evaluó su coexistencia en base a su dieta, actividad reproductiva, uso de microhábitat y demografía; estimando el solapamiento de nicho temporal, espacial y trófico mediante modelos nulos. Se evaluó la variación mensual, temporal y entre categorías de edad, sexo y condición reproductiva de los diferentes aspectos ecológicos y reproductivos registrados. Para las tres especies se encontró una dieta amplia especialista en presas de Hymenoptera, Coleoptera, Orthoptera y Blattodea y variación en la abundancia de ítems consumidos a nivel ontogénico; a nivel reproductivo se encontró que los machos están reproductivamente disponibles durante todo el año, hubo solapamiento en el reclutamiento de juveniles, pero variación en los patrones reproductivos de las hembras, P. merostictus presenta reproducción continua, las otras dos especies evidencian actividad reproductiva prolongada discontinua. Las tres especies ocupan los mismos estratos y sustratos, los machos tienden a usar todos los recursos disponibles, mientras que los juveniles y hembras estratos más bajos. Las variaciones de los parámetros poblaciones de las tres especies, especialmente de las tasas de crecimiento y el tamaño poblacional, evidencian el riesgo de estas especies a cambios antropogénicos que afecten la calidad de su hábitat. Así, no encontramos evidencia de segregación ecológica bajo los ejes de nicho trófico y espacial, pero si en el temporal. Las variaciones ontogénicas en las tres poblaciones pueden estar favoreciendo a una disminución de la competencia de los recursos entre las especies a nivel de dieta y microhábitat.
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.
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.
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 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.
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.
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.
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.
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.
Estudio del potencial de aceites esenciales de plantas de Colombia como ingredientes de desinfectantes con efecto virucida sobre virus con envoltura
(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-07) Parra-Acevedo, Valentina; Ocazionez Jiménez, Raquel; Caballero Gallardo, Karina; Rodríguez Sanabria, Fernando
Los virus RNA con envoltura son responsable de las pandemias y epidemias más conocidas y loa desinfectantes a base de alcohol son los más utilizados para controlar la transmisión. El uso prolongado de estos desinfectantes tiene efectos adversos en salud humana y el medio ambiente; por lo tanto, existe una necesidad por desarrollar desinfectantes seguros y amigables con el medio ambiente. Los aceites esenciales (AE) son reconocidos como seguros y muchos poseen actividad antiviral. El presente estudio investigo la actividad desinfectante de soluciones a base de AE combinadas o no con alcohol (OH) contra los virus dengue (DENV-2) y chikunhunya (CHIKV) como sustitutos de virus con envoltura. Se utilizaron el método de suspensión cuantitativa y análisis in silico de actividad antiviral de los componentes de los AEs. Una solución de 12% AE + 10% OH redujo 100% (> 4,0 log10 TCID50) la infectividad de ambos virus en un minuto de exposición. Soluciones de 12% y 3% AE sin OH redujeron 100% la infectividad de ambos virus en 10 min y 30 min de exposición, respectivamente. El análisis in silico sugirió que terpenos de los AE, especialmente sesquiterpenos hidrocarbonados, podrían alterar la envoltura de los virus al acomodarse (energía de -6.0 a 8.0 kcal/mol) en sitios de las proteínas E-DENV-2 (n = 29) y complejo E1-E3 – CHIKV (n=17) claves en el proceso de fusión y en consecuencia interferir con el ingreso de los virus a la célula. Los resultados demuestran el potencial de los AE como ingredientes de desinfectantes seguros y respetuosos con el medio ambiente para controlar virus pandémicos con envoltura.
Estudio del potencial fotoprotector de especies bacterianas del filo Actinomycetota
(Universidad Industrial de Santander, 2024-06-26) Pedraza Barrera, Carlos Adolfo; Fuentes Lorenzo, Jorge Luis; Serment Guerrero, Jorge Humberto; Zafra Sierra, German Alexis
Se conoce que las actinobacterias producen diversos metabolitos secundarios con propiedades protectoras de la piel. El objetivo de este estudio fue investigar las propiedades fotoprotectoras y antigenotóxicas frente a los rayos UVB de extractos obtenidos a partir de cepas de Cutibacterium acnes y Microbacterium paraoxydans. El crecimiento bacteriano se midió espectrofotométricamente y se calculó la tasa de crecimiento máxima constante (μ) correspondiente a cada cepa. La eficacia fotoprotectora in vitro se evaluó mediante índices como el Factor de Protección Solar (FPSespectrofotométrico) y la longitud de onda crítica (λc). También se evaluó la antigenotoxicidad UVB mediante el SOS Chromotest. Se utilizó el análisis de correlación para examinar la relación entre el FPSespectrofotométrico, la concentración del extracto y los estimados de Inhibición de la Genotoxicidad (%IG). Entre las cepas estudiadas, nueve mostraron una eficacia de fotoprotección UVB media (15,0 ≤ FPSespectrofotométrico ≤ 29,9) y una mostró eficacia de fotoprotección UVB baja (6,0 ≤ FPSespectrofotométrico ≤ 14,9). Todas mostraron fotoprotección de amplio espectro (λc > 370 nm). Se constató dos ecotipos de C. acnes con tasas de crecimiento diferentes; pero los metabolitos protectores de sus extractos se produjeron sin influencia de la tasa de crecimiento. La eficacia fotoprotectora dependió de la concentración del extracto y estuvo correlacionada con su antigenotoxicidad. Se demostró que los extractos de C. acnes y M. paraoxydans pueden ser fuente de ingredientes de protectores solares que reducen la genotoxicidad inducida por los rayos UVB.
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.
Evaluación de la eficacia fotoprotectora y la antigenotoxicidad frente a radiación UVB de compuestos naturales de origen vegetal
(Universidad Industrial de Santander, 2024-08-04) Villamizar Mantilla, Diego Armando; Fuentes Lorenzo, Jorge Luis; García Bores, Ana María
Este trabajo investigó la eficacia fotoprotectora (in vitro/in vivo) y la antigenotoxicidad frente a la radiación UVB, de compuestos presentes en plantas que crecen en Colombia. La eficacia de protección de los compuestos se evaluó utilizando los métodos in vitro de SPFspectrofotométrico y λc, y la eficacia de protección in vivo midiendo el eritema cutáneo en ratones BALB/c albinos utilizando un colorímetro Mexameter MX18 MDD. Todos los compuestos estudiados (apigenina, ácido cafeico, trans-β-cariofileno, ácido clorogénico, curcumina, galato de epigalocatequina (EGCG), kaempferol, pinocembrina, quercetina, resveratrol y escualeno) resultaron en una eficacia de protección in vitro moderada y alta. La antigenotoxicidad de los compuestos frente a la radiación UVB se estudió mediante el SOS Chromotest. La eficacia de fotoprotección UVB (SPFespectrofotométrico) y las estimaciones de antigenotoxicidad (%GI), estuvieron moderadamente correlacionada. El eritema inducido por los rayos UVB en la piel de los ratones se ajusta a una función cinética logarítmica natural tanto en hembras como en machos (R = 0.59 – 0.61, p < 2.2 e16), alcanzando una dosis de saturación de eritema (ESD) de 200 mJ/cm2. Las dosis mínimas de eritema (MED) en los ratones se calcularon gráficamente entre 39 y 80 mJ/cm2. Solo cinco compuestos (apigenina, ácido cafeico, EGCG, kaempferol y pinocembrina) resultaron en fotoprotección en ratones, lo que indica una baja predictividad del índice SPFespectrofotométrico para la fotoprotección in vivo (R = 0.25, n.s.). Entre los compuestos estudiados, el ácido cafeico y el kaempferol fueron los más prometedores para reemplazar los filtros sintéticos durante la formulación de protectores solares. Nuestros hallazgos enfatizan la necesidad de reevaluar la utilidad de los métodos in vitro para las mediciones de fotoprotección de protectores solares. En este contexto, la medición del eritema en ratones parece ser una alternativa a los métodos humanos para evaluar la eficacia de protección in vivo.
Fenología vegetativa y reproductiva en dos poblaciones de Zamia encephalartoides D.W.Stev (Zamiaceae: Cycadales)
(Universidad Industrial de Santander, 2024-02-07) Mantilla Carreño, Jhon Alexander; Castaño, Andrés Felipe; Martínez-Domínguez, Lilí
En esta investigación estudiamos la fenología reproductiva y vegetativa en poblaciones naturales de Zamia encephalartoides Dw Stev, una especie de Cicadácea endémica del departamento de Santander, Colombia. Observamos y documentamos durante aproximadamente 27 meses un grupo de 100 plantas adultas y reproductivas en dos poblaciones de Z. encephalartoides con microhábitats variables, en relación con la disponibilidad de cobertura boscosa y humedad. Determinamos y describimos los estados fenológicos de Z. encephalartoides, el periodo reproductivo, así como el nivel de sincronía reproductiva entre plantas poliníferas y ovulíferas. También observamos la formación y el desarrollo de nuevas hojas para determinar la tasa de producción y el tiempo de maduración de las hojas. Los resultados obtenidos indican que los periodos reproductivos de las plantas poliníferas y ovulíferas son parcialmente sincrónicos. La mayoría de las plantas ovulíferas observadas emergieron estróbilos de mayo a agosto y mostraron un tiempo de desarrollo similar, alcanzando la madurez y la receptividad en sincronía. Del mismo modo, las plantas poliníferas mostraron periodos de emergencia similares que se extendían a lo largo de los mismos meses, pero con tasas de crecimiento diferentes. Estimamos que el periodo de correspondencia en receptividad entre plantas poliníferas y ovulíferas durante el tiempo de muestreo, ocurrió de octubre a noviembre en la mayoría de las plantas estudiadas, sin embargo, con observaciones a nivel poblacional registramos que algunas plantas poliníferas continúan con el desarrollo de estróbilos que alcanzan la madurez en diciembre y enero. En cuanto a la fenología foliar, encontramos que Z. encephalartoides puede generar nuevas hojas una vez en el año antes o después de la formación de los órganos reproductores y ocurre de forma sincrónica en la mayoría de las plantas estudiadas. Finalmente, discutimos las implicaciones ecológicas según las características observadas en la fenología de Z. encephalartoides.

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