Repositorio Digital - Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Fisicas y Naturales
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Immunological detection in indoor environments of house dust mite allergens using avian antibodies - IgY: An innovative tool
No full textLa tecnología de anticuerpos aviares (IgY) ha surgido como una alternativa para la producción de anticuerpos con fines de inmunodiagnóstico. Recientemente produjimos IgY contra alérgenos de ácaros del polvo del grupo 1 de Dermatophagoides sp (Dsp) y Blomia tropicalis (Bt). Estos alérgenos son importantes agentes de sensibilización que contribuyen a la fisiopatología de la rinitis alérgica y el asma en pacientes asentados en áreas tropicales. El propósito del presente estudio fue explorar la utilidad de los IgY para detectar alérgenos de ácaros en ambientes interiores. Se recolectaron 100 muestras de polvo de colchones de asmáticos residentes en dos ciudades de la costa Caribe colombiana. Se utilizó un ensayo inmunoabsorbente indirecto ligado a enzimas (ELISA) casero para detectar los alérgenos de ácaros usando dos IgY (IgY-PO2 e IgYPO4). Se determinó el límite de detección de los IgY utilizando extractos de cuerpo entero de Dsp y Bt; asimismo, se indagó la especificidad de los IgY frente a un extracto crudo de cucaracha y se determinaron la precisión y la exactitud de las mediciones. Ambos anticuerpos reconocieron alérgenos en los extractos de ácaros, incluso en la concentración más baja probada (0,05 µg/mL), y ninguno reaccionó con el extracto de cucaracha, lo que demuestra su especificidad para los alérgenos de ácaros. Por otro lado, el IgY-PO4 tuvo los mejores resultados de precisión (intraensayo: CV<6,99 %; interensayo: CV≤8,71 %) y exactitud: 80,62 a 100,39 %. Los niveles de alérgenos detectados fueron consistentes con la densidad de ácaros en las muestras. Este estudio destaca la aplicación de IgY-PO2 e IgY-PO4 para la detección de la contaminación por ácaros en ambientes interiores.IgY technology has emerged as an alternative for antibody production with immunodiagnostic purposes. Recently, we produced avian antibodies (IgY) against group-1 dust mite allergens of Dermatophagoides sp (Dsp) and Blomia tropicalis (Bt). These allergens are important sensitizing agents that contribute to the pathophysiology of allergy rhinitis and asthma in patients living in tropical areas. The purpose was to explore the utility of IgY for detecting dust mite allergens in indoor environments. We collected 100 samples of dust from mattresses of asthmatic individuals living in two cities on the Colombian Caribbean coast. We used an in-home indirect enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) to detect the mite allergens using two IgYs (IgY-PO2 and IgY-PO4). We determined the IgY detection limit using whole body extracts of Dsp and Bt; likewise, IgY specificity was probed against one crude extract of cockroach, as well as the precision and accuracy of measurements. Both antibodies recognized allergens in the mite extracts, even at the lowest tested concentration (0.05 µg/mL); none reacted with the cockroach extract demonstrating their specificity for mite allergens. On the other hand, IgY-PO4 showed the best precision (intra-assay: CV < 6.99%; inter-assay: CV ≤ 8.71%) and an accuracy: 80.62 – 100.39%. Allergen levels detected were consistent with the mite density present in the dust samples. We confirmed the usefulness of IgY-PO2 and IgYPO4 for detecting dust mite pollution in indoor environments
Advances in the production of Solanum lycopersicum Mill. tomato lines with genetic resistance to the fruit borer Neoleucinodes elegantalis (Guenée 1854) (Lepidoptera: Crambidae)
No full textEl perforador del fruto Neoleucinodes elegantalis (Guenée 1854) (Lepidoptera: Crambridae) es una de las principales plagas del cultivo del tomate en Colombia y reduce la producción hasta en un 77 %. Todas las variedades comerciales de tomate son sensible a la plaga. El control químico es el método más utilizado mediante la aplicación de insecticidas altamente tóxicos cuya eficiencia puede verse comprometida debido a la biología del insecto. La resistencia genética a esta plaga como método de control sostenible y económico se ha estudiado y aprovechado poco. En el presente artículo se hace una síntesis del estudio del Grupo de investigación en mejoramiento genético y producción de hortalizas de la Universidad Nacional de Colombia, cuyo objetivo fue obtener líneas de tomate con resistencia genética al perforador del fruto N. elegantalis en especies silvestres del género Solanum spp. Dicha resistencia, presente en las especies silvestres del género, pudo ser transferida con relativo éxito mediante hibridación sexual a la variedad comercial UNAPAL Maravilla, de la especie Solanum lycopersicum. Los retrocruzamientos, acompañados de selección, permitieron obtener líneas recombinantes RC4 con resistencia al perforador y peso promedio del fruto, color y formato similares al del padre recurrente.The fruit borer Neoleucinodes elegantalis (Guenée 1854) (Lepidoptera: Crambidae) is one of the main pests of tomato crops in Colombia reducing its production by up to 77 %. All commercial tomato varieties are susceptible to the pest. Chemical insecticides are the most used control method whose efficiency is doubtful due to the biology of the insect. Genetic resistance to this pest is poorly understood and exploited. This paper is a synthesis of the studies carried out by the research group on “Genetic improvement and vegetable production” at Universidad Nacional de Colombia in search of tomato lines with genetic resistance to the fruit borer from wild species of Solanum spp. We were able to transfer such resistance by sexual hybridization to the commercial variety UNAPAL Maravilla of the species Solanum lycopersicum. Backcrossing accompanied by selection allowed us to obtain recombinant RC4 plants with fruit borer resistance and average fruit weight close to that of the recurrent parent
Propagación de ondas de Alfvén atmósfera solar estratificada
No full textExisten observaciones que indican que el campo magnético en la atmósfera solar tiene twist, esto cumple un papel muy importante en diferentes fenómenos solares como la reconexión magnética, las fulguraciones solares, entre otros. Sin embargo, su influencia en este tipo de fenómenos aún no es clara. Con esa motivación, en este artículo se estudia, mediante varias simulaciones numéricas 3D, el efecto del twist del campo magnético en la propagación de ondas torsionales de Alfvén y magnetoacústicas a lo largo de la fotosfera y la cromosfera baja de un Sol con poca actividad. Con la finalidad de simular la dinámica de estas ondas magnetohidrodinámicas (MHD), se solucionaron numéricamente las ecuaciones linealizadas de la MHD ideal en tres dimensiones, asumiendo un Sol con poca actividad, el cual fue alterado con una perturbación inicial tipo twist en el campo de velocidades, para seis valores diferentes del parámetro de twist y tres magnitudes del campo magnético en equilibrio. Particularmente, se analizó la morfología 3D de las líneas de los campos de velocidad y magnético, y el perfil espacial de la componente transversal de estos campos, asociada con las ondas torsionales de Alfvén. Los resultados de las simulaciones numéricas, revelan la amplificación del campo magnético debido al parámetro de twist. Específicamente, se observó que esta cantidad aumenta cuando el parámetro de twist aumenta y es menor para grandes magnitudes del campo magnético en equilibrio. Además, se mostró que el valor máximo de la amplificación en función del twist exhibe un comportamiento exponencial. Finalmente, se observó que el vector de flujo de Poynting es mayor si el twist es mayor y se reduce para campos magnéticos iniciales más intensos.Observations indicate that the magnetic field in the solar atmosphere is twisted, playing an important role in different solar phenomena, such as magnetic reconnection or solar flaring activity, among others. However its influence on these kind of phenomena remains unclear. Motivated by this, we study, through several 3D numerical simulations, the effect of the magnetic field twist on the propagation of torsional Alfv´ en and magneto-acoustic waves moving along the photosphere and the lower chromosphere in the quiet Sun. In order to simulate the dynamics of these magnetohydrodynamic (MHD) waves, we solve numerically the ideal 3D linearized MHD equations by assuming a quiet Sun, which is excited by an initial twist perturbation in the velocity vector field, for six different values of the twist parameter and three equilibrium magnetic field strengths. Particularly, we analyze the 3D morphology of the velocity and magnetic fields lines, and the spatial profiles of the transversal component of these fields associated with the torsional Alfv´én waves. The results of our numerical simulations reveal the magnetic field amplification due to the twist parameter. Specifically, we have observed that this quantity increases as the twist parameter increases and decreases for larger values of the equilibrium magnetic strength. Moreover, we show that the maximum of amplification as function of the twist has an exponential behavior. Finally, we notice that the Poynting vector flux is greater for larger values of the initial twist but is smaller for more intense equilibrium magnetic fields
Composition of the zooplankton community associated with mesophotic corals in “Corales de Profundidad” National Natural Park, Colombian CaribbeanComposition of the zooplankton community associated with mesophotic corals in “Corales de Profundidad” National Natural Park, Colombian Caribbean
No full textLos ecosistemas coralinos mesofóticos (MCE) se ubican entre 30 y 150 m de profundidad y albergan comunidades únicas. Sin embargo, han sido poco estudiados debido al alto costo de las tecnologías de muestreo disponibles. El zooplancton es un organismo clave para el mantenimiento de las colonias de coral como su principal fuente de alimento debido a que las zooxantelas en estos hábitats tienen una tasa fotosintética baja debido a la baja incidencia de luz. El propósito de este trabajo fue caracterizar la comunidad de zooplancton asociada a MCE. Tomamos 15 muestras (tres muestras por estación) filtrando 24 L de agua de mar (45 µm de tamaño de malla) en cinco estaciones en Bajo Fríjol con un dispositivo diseñado para recolectar zooplancton justo encima del sustrato del arrecife. Determinamos la composición taxonómica, densidad y abundancia relativa, y categorizamos las especies según su nivel trófico. Los crustáceos (especialmente nauplios y copépodos), los tintínidos y los foraminíferos fueron los más abundantes, mientras que los tintínidos y los radiolarios tuvieron la mayor riqueza de especies. Los herbívoros dominaron tanto en composición como en abundancia como suele ocurrir en otras comunidades pelágicas. Presentamos aquí los primeros reportes de radiolarios y tintínidos planctónicos de zonas oceánicas y MCE en el Caribe colombiano y la primera lista global de especies de zooplancton asociadas a MCE.Mesophotic coral ecosystems (MCE) are located between 30 and 150 m deep and shelter unique communities. However, they have been poorly studied due to the high cost of the available sampling technologies. Zooplankton are key organisms for the maintenance of the coral colonies as their primary food source because the zooxanthellae in these habitats have a low photosynthetic rate due to the low light incidence. The purpose of this work was to characterize the zooplankton community associated with MCEs. We took 15 samples (three samples per station) by filtering 24 L of seawater (45 µm mesh size) in five stations at Bajo Fríjol with a device designed to collect zooplankton right just above the reef substrate. We determined the taxonomic composition, density, and relative abundance, and we categorized the species according to their trophic level. Crustaceans (especially nauplii and copepods), tintinnids, and foraminifers were the most abundant while tintinnids and radiolarians had the higher species richness. Herbivores dominated in both composition and abundance as usually happens in other pelagic communities. We present here the first reports of planktonic radiolarians and tintinnids from oceanic zones and MCEs in the Colombian Caribbean and the first global list of zooplankton species associated with MCEs
Endangered or not? Potential distribution of the liverwort Pleurozia paradoxa in Colombia
No full textPleurozia paradoxa es una hepática vulnerable de hábitats de alta montaña y páramo en Colombia según el Libro Rojo de Briofitas de Colombia debido a su escasa presencia y pequeña área de ocupación en el país. Utilizando modelos de distribución de especies, es posible evaluar las áreas de idoneidad teniendo en cuenta la presencia probable de especies. Utilizamos un algoritmo de aprendizaje automático de máxima entropía para obtener mapas de distribución potencial basados en registros de campo y variables climáticas. La distribución potencial de P. paradoxa en Colombia parece estar concentrada en la Cordillera Central, departamentos de Cauca, Huila y Nariño, extendiéndose ligeramente hacia el norte hasta el Valle del Cauca y Tolima, en fuerte correlación con la altitud y el clima.Pleurozia paradoxa is a vulnerable liverwort from upper montane and paramo habitats in Colombia according to the Red Book of Bryophytes of Colombia due to its scarce presence and a small area of occupation in the country. Using species distribution models, it is possible to assess suitability areas accounting for the probable presence of species. We used a maximum entropy machine-learning algorithm to obtain potential distribution maps based on field records and climatic variables. The potential distribution of P. paradoxa in Colombia appeared to be concentrated in the Cordillera Central, departments of Cauca, Huila, and Nariño, extending slightly northwards to Valle del Cauca and Tolima, in strong correlation with altitude and climate
Avifauna of the Caquetá-Putumayo (Japura-Içá) middle interfluvial region in the southern Colombian Amazon and its response to the human footprint
No full textLa frontera sur de Colombia incluye extensos bosques amazónicos con muchos grupos taxonómicos aún sin explorar. Presentamos una lista de especies de aves registradas entre los ríos Caquetá y Putumayo, o Japurá e Içá, con base en una recopilación de registros de datos históricos de especímenes biológicos y muestreos realizados entre 2015 y 2020. Comparamos diversidad taxonómica y funcional, así como el interés por el aviturismo, basado en un índice de huella humana que permite clasificar el grado de intervención humana. La lista incluye 531 especies distribuidas en 66 familias y 25 órdenes, donde la familia Tyrannidae tuvo la mayor diversidad. La diversidad taxonómica y el interés por el aviturismo disminuyeron a medida que aumentó el índice de huella humana mientras que el cambio en la diversidad funcional no fue tan evidente.The southern border of Colombia includes extensive Amazon forests with many taxonomic groups still unexplored. We present a list of bird species recorded between the Caquetá and Putumayo rivers, or Japurá and Içá, based on a compilation of records of historical data on biological specimens and samplings done between 2015 and 2020. We compared taxonomic and functional diversity, as well as the interest for avitourism, based on a human footprint index that allows classifying the degree of human intervention. The list includes 531 species distributed in 66 families and 25 orders, where the Tyrannidae family had the greatest diversity. The taxonomic diversity and avitourism interest decreased as the human footprint index increased while the change in functional diversity was not so evident. Reinforcing participatory monitoring strategies in Colombian rural areas can support local economic growth with a regional conservation scope in protected areas or strategic ecosystems while participatory conservation programs are established
On the distribution of three exotic geckos of genus Hemidactylus Gray, 1825 (Squamata, Gekkonidae), and an unusual record of the native lizard Gymnophthalmus speciosus (Hallowell, 1861) outside its elevational range in Colombia
No full textEl estudio de las especies exóticas en Colombia ha sido un tema de interés en las últimas décadas debido a los efectos que estas pueden tener en la diversidad local. Los registros de especies exóticas de reptiles del género Hemidactylus se ha incrementado a partir de los datos disponibles en colecciones científicas y las observaciones en campo. Sin embargo, existen vacíos de información en torno a su distribución actual en el país y a su presencia inusual en ciertos entornos como producto de la acción humana. Se presenta una actualización de la distribución de tres geckos caseros, Hemidactylus frenatus, H. garnotii y H. mabouia, a partir de registros históricos y en varias localidades nuevas, así como el hallazgo atípico del lagarto nativo Gymnophthalmus speciosus en ecosistemas de páramo en los Andes centrales de Colombia, casi 2.000 m por encima del límite altitudinal conocido para la especie. Esta actualización de la distribución evidenció que H. frenatus se distribuye ampliamente en 30 de los 32 departamentos de Colombia, sin registros para Chocó y Guainía. Los registros actuales de H. garnotii son de la cuenca del río Cauca en los departamentos de Antioquia, Caldas y Risaralda, en tanto que H. mabouia, previamente conocida en el país por registros en la cuenca del Amazonas, actualmente también se ha encontrado en la región andina. Por último, se reporta la inusual presencia del lagarto nativo Gymnophthalmus speciosus en un ecosistema de páramo que no hace parte de su área de distribución, probablemente mediada por el transporte accidental desde una localidad típica de las tierras bajas (inferior a los 1.000 m sobre el nivel del mar).The study of the introduction of exotic species in Colombia has been a trending topic in the last decade due to their effects on local diversity. The records of exotic reptile species of the genus Hemidactylus have increased based on museum vouchers and fieldwork. However, there are still plenty of information gaps regarding their current distribution in the country. Similarly, there is limited information on unusual reptile distributions caused by human transport inside the country. Here, we present an update to the distribution of the exotic house geckos Hemidactylus frenatus, H. garnotii, and H. mabouia based on several new localities and historical records. We also present an atypical record of the golden spectacled tegu Gymnophthalmus speciosus in paramo ecosystems from the Central Andes of Colombia, almost 2000 meters above the upper elevational known limit for this species. The distribution update shows that H. frenatus is widely distributed in 30 of the 32 departments of Colombia with no records for Chocó and Guainía. H. garnotii is currently known only from the Cauca River basin of the departments of Antioquia, Caldas, and Risaralda, while H. mabouia, previously known from the Amazon basin of the country, is now reported for the Andean region. Finally, Gymnophthalmus speciosus presence in a paramo ecosystem, considered unusual as it is not part of its distribution area, was probably the result of an accidental transport from a typical lowland locality (below 1000 meters above sea leve
Diversity and structure of fish assemblages in the wetland, caños and esteros of the Ariporo River floodplain, Casanare, Colombia
No full textLas sabanas inundables son un bioma importante para la funcionalidad y diversidad de las comunidades de peces del Orinoco. Estas sabanas presentan alta conectividad y diversidad ecosistémica incluyendo la configuración de diferentes tipos de humedales. Comprender cómo se estructuran las comunidades de peces es fundamental para la conservación biológica. Aquí nos propusimos determinar la diversidad, composición y estructura de los ensambles de peces en los caños del complejo río-planicie de inundación y en los esteros del sistema periférico de la sabana inundable del río Ariporo en Casanare (Colombia). Muestreamos siete sitios (cuatro en caños y tres en esteros) durante dos temporadas hidrométricas en aguas descendentes y bajas. En cada sitio, recolectamos peces con una red de cerco de 10 x 1,5 m (malla de 2 mm). Analizamos la estructura y diversidad de las comunidades de peces usando modelos de distribución-abundancia, Números de colinas, análisis de escalamiento multidimensional no métrico (NMDS) e índice de especies indicadoras (IndVal). Nuestros resultados evidenciaron que los caños tenían la mayor riqueza y diversidad de especies. El análisis NMDS (estrés=0,00009) mostró dos conjuntos de peces según el tipo de humedal. En los ensambles de peces de caño registramos especies indicadoras especialistas, pero no en los esteros. Estos resultados sugieren que los caños tienen conjuntos de peces más complejos y diversos, mientras que los conjuntos de esteros están dominados por especies generalistas. En los ensambles de peces de caño registramos especies indicadoras especialistas, pero no en los esteros. Estos resultados sugieren que los caños tienen conjuntos de peces más complejos y diversos, mientras que los conjuntos de esteros están dominados por especies generalistas. En los ensambles de peces de caño registramos especies indicadoras especialistas, pero no en los esteros. Estos resultados sugieren que los caños tienen conjuntos de peces más complejos y diversos, mientras que los conjuntos de esteros están dominados por especies generalistas.Flooded savannas are an important biome for the functionality and diversity of the Orinoco fish communities. These savannas have high connectivity and ecosystemic diversity including the configuration of different types of wetlands. Understanding how fish communities are structured is critical for biological conservation. Here we aimed at determining the diversity, composition, and structure of fish assemblages in the caños of the river-floodplain complex and in the esteros in the peripheral system of the Ariporo River flooded savanna in Casanare (Colombia). We sampled seven sites (four in caños and three in esteros) during two hydrometric seasons in descending and low waters. In each site, we collected fish with a 10 x 1.5 m seine net (2 mm mesh). We analyzed the structure and diversity of fish communities using distribution-abundance models, Hill numbers, non-metric multidimensional scaling analysis (NMDS), and the indicator species index (IndVal). Our results evidenced that caños had the highest richness and species diversity. The NMDS analysis (stress=0.00009) showed two fish assemblages depending on the wetland type. In caño fish assemblages we registered specialist indicator species, but not in the esteros. These results suggest that caños have more complex and diverse fish assemblages while esteros assemblages are dominated by generalist species