Repositorio Digital - Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Fisicas y Naturales
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Revisión histórica de la limnología en Colombia
No full textEl estudio de la limnología en Colombia se inicia con los trabajos de Joaquín Molano Campuzano en la década de 1950. A partir de los años setenta se inicia en la Universidad de Antioquia una etapa de activa productividad que ha ido creciendo de manera exponencial hasta nuestros días. El libro “Fundamentos de limnología neotropical” y la “Guía para el estudio de los macroinvertebrados acuáticos en el departamento de Antioquia” sirvieron de base para este rápido desarrollo de la limnología en el país y en la mayoría de los países de Latinoamérica. Colombia es uno de los países más ricos en aguas a nivel mundial, miles de ríos, lagos, lagunas, ciénagas y estuarios cubren todo nuestro territorio. Sin embargo, aún falta mucho por conocer sobre estos escosistemas. En la década de 1940 comenzó la construcción de un gran número embalses para la generación de energía, así como de acuedutos, lo que inauguró un nuevo capítulo en los estudios limnológicos. Los macroinvertebrados acuáticos han sido los mejor estudiados en Colombia y la guía para su determinación y estudio en el departamento de Antioquia ha servido de referencia para la elaboración de claves similares en la mayoría de los países latinoamericanos. El país cuenta con una legislación del Ministerio del Medio Ambiente en la cual se establece el estudio de los macroivertebrados acuáticos como bioindicadores de calidad en estudios de impacto ambiental.The study of limnology in Colombia begins with the works carried out by Joaquín Molano Campuzano in the 1950s. In the 1970s, a very productive stage began at the University of Antioquia that has continued growing exponentially until today. The book on the “Fundamentals of Neotropical Limnology” and the “Guide for the Study of Aquatic Macroinvertebrates in the Department of Antioquia” served as the basis for this rapid development of limnology in Colombia and in most of Latin American countries. Colombia is one of the richest countries in water worldwide: thousands of rivers, lakes, lagoons, marshes, and estuaries cover our entire territory. However, much remains to be known about these ecosystems. In the 1940s, a large number of reservoirs for energy generation and aqueducts began to be built, which generated a new field for limnological studies. The aquatic macroinvertebrates have been the best studied in Colombia and the guide for their identification and study in the Department of Antioquia has served as a reference for the establishment of similar keys in most Latin American countries. Our country counts the legislation issued by the Ministry of the Environment where the study of aquatic macroinvertebrates as quality bioindicators in environmental impact studies is established
Nuevos registros de Pucciniales sobre Araceae, Bromeliaceae, Dryopteridaceae, Grossulariaceae, Juncaceae, Lamiaceae y Poaceae en páramos de Antioquia, Colombia
No full textEl estudio tuvo como objetivo presentar los nuevos registros de Pucciniales recolectados en el departamento de Antioquia en los páramos de Santa Inés, Serranía de las Baldías, Sonsón y del Sol sobre plantas de las familias Araceae, Bromeliaceae, Dryopteridaceae, Grossulariaceae, Juncaceae, Lamiaceae y Poaceae. Se destacan dos nuevos registros para Colombia (Puccinia pseudoatra y Puccinia pygmaea) y catorce nuevos huéspedes parasitados con roya en el país. Estos nuevos huéspedes evidencian cómo los páramos son refugios de royas de importancia económica tales como Kweilingia divina, Puccinia coronata, Puccinia menthae, Puccinia recondita, Puccinia striiformis y Uredo anthurii.This paper aims to present the new Pucciniales records collected in the department of Antioquia in at the paramo Santa Inés, paramo Serranía de las Baldías, paramo de Sonsón and paramo del Sol in Araceae, Bromeliaceae, Dryopteridaceae, Grossulariaceae, Juncaceae, Lamiaceae and Poaceae family. Distinguish two new species recorded for in Colombia (Puccinia pseudoatra and Puccinia pygmaea) and fourteen new hosts parasitized with rust in the country. The new hosts found parasitized show how the paramos are shelters to the economic importance rusts such as Kweilingia divina, Puccinia coronata, Puccinia menthae, Puccinia recondita, Puccinia striiformis and Uredo anthurii
Clasificación de grupos morfofuncionales del fitoplancton en seis sistemas lénticos de las regiones Caribe, Andina y Amazónica de Colombia
No full textLa clasificación basada en rasgos y grupos funcionales establecidos en la morfología del fitoplancton posibilitó una aproximación factible y objetiva en la evaluación de seis sistemas de diferente tipo, origen, morfología y condición limnológica pertenecientes a las regiones amazónica, andina y caribe de Colombia. Se estableció específicamente la relación entre las variables continuas y categóricas del fitoplancton (volumen, superficie, dimensión lineal máxima, presencia de aerótopos, mucílago, flagelo y exoesqueleto de sílice) con los parámetros limnológicos de transparencia, profundidad máxima, temperatura y concentración de iones inorgánicos. Se seleccionaron entre dos y ocho estaciones durante tres o cuatro periodos climáticos en series anuales entre el 2005 y el 2007 tomando las muestras en la zona limnética. Los taxones identificados se clasificaron en uno u otro grupo funcional basado en la morfología (GFBM) según las dimensiones morfológicas y la presencia de rasgos especializados de cada taxón. Entre los resultados más relevantes se destacó el grupo V (flagelados unicelulares de tamaño medio a grande) en ambientes poco profundos y turbios, con excepción de la llanura del Bajo Sinú en el Caribe, donde dominaba el grupo VII (colonias mucilaginosas con los lípidos y aerótopos). En los lagos profundos y de gran transparencia en montañas sobresalieron los grupos IV (tamaño medio y ausencia de rasgos especializados) y VII. Los grupos propuestos en la clasificación permitieron exponer los patrones funcionales del ensamblaje del fitoplancton y explicar significativamente su variación en respuesta a las características de los sistemas.The classification based on traits and functional groups of phytoplankton proposed by Kruk et al., (2010) allowed a feasible and objective approach in the evaluation of six tropical systems of different types, origin, shape, size and limnological condition in relation to the variation of the morphology of phytoplankton in response to the environment. This study established the morphological variability of phytoplankton associated with physical, chemical and climatic characteristics in six systems with different environmental conditions, belonging to the Amazonian, Andean and Caribbean areas of Colombia. The samples were taken in the limnetic area establishing between two and eight stations during three to four climatic periods in an annual series between 2005 and 2007. The identified taxa are included in one or another GFBM using a "script" designed by Kruk and Segura (2011). The inclusion of the groups was based on the morphological dimensions and the presence of special characteristics of each taxon. Group V excelled in shallow and turbid environments, except for the plain of the Caribbean Bajo Sinú where Group VII dominated. In the deep and high transparency lake of high mountain, the outstanding groups correspond to Group IV and Group VII. The groups proposed by the classification of Kruk et al. (2010) were useful and objective as a tool for the study of the assembly of phytoplankton because they significantly explained the variation of phytoplankton morphology in response to the environment
Genetic analysis of pre-Columbian human remains from Lower Magdalena suggests a migratory route and matrilineal genetic continuity in Northern South America
No full textEl análisis del ADN en restos de poblaciones prehispánicas ha permitido aproximarse al origen genético de una proporción importante de los habitantes de la actual Colombia. Los resultados arqueológicos de la tradición de Malambo, cuyo origen se remonta a 3.000 años A.P. en el bajo Magdalena, se complementaron con estudios genéticos de cuatro individuos asociados con esta población. Para ello se extrajo ADN de muestras de dientes y huesos. El ADN extraído se purificó y se amplificó por PCR para su posterior secuenciación y análisis filogenético. El haplogroupo B2j se identificó y se caracterizó mediante la mutación G16361A, así como la deleción de 9pb y las mutaciones diagnósticas del haplogrupo B. Este mismo haplogrupo fue descrito recientemente en un individuo en Venezuela, lo que sugiere la filiación genética matrilineal y su continuidad en el norte de Suramérica.DNA analysis in pre-Hispanic populations remains has allowed approaching the genetic origins of inhabitants in present-day Colombia. In this work, we complemented the archaeological results on the Malambo tradition, originated 3000 years B.P. in Lower Magdalena, with genetic studies of bone remains of four individuals associated with this population. We extracted DNA from bone samples and purified and amplified them by PCR for further sequencing and phylogenetic analysis. We identified the B2j haplogroup in all individuals as characterized by a G16361A mutation, as well as a 9-pb deletion and diagnostic mutations of haplogroup B. This same haplogroup was recently described in an individual in Venezuela suggesting genetic maternal filiation and continuity in northern South America
Rapid electrochemical detection of Staphylococcus aureus based on screen-printed gold electrodes modified with cysteine and Guinea grass (Panicum maximum) peroxidase
No full textSe desarrolló un novedoso método electroquímico para la detección rápida y analítica de Staphylococcus aureus en cultivos y muestras de leche enriquecidas con peróxido de hidrógeno (H2O2) mediante el consumo de péroxido por electrodos serigrafiados de oro (ESO) modificados con cisteína y peroxidasa de pasto Guinea (PPG). La peroxidasa de las hojas del pasto Guinea, con una actividad específica de 470 U mg-1, se inmovilizó sobre la superficie de los ESO previamente modificada con cisteína. Los voltamperogramas cíclicos de los ESO modificados con PPG y cisteína en presencia de ferrocianuro de potasio como sonda redox exhibieron un incremento en la corriente de aproximadamente 5 % comparado con el electrodo sin modificar. El ESO modificado mostró una buena respuesta electrocatalítica en la reducción de H2O2. El medio de cultivo en presencia de 1x10-3 M de H2O2 registró una disminución en la corriente por la catalasa presente en S. aureus a un potencial de -780 mV. El ESO modificado pudo detectar S. aureus en un rango de concentraciones entre 3x102 and 3x108 UFC mL-1 con un límite de detección de 102 ufc mL-1, un tiempo de detección de ~20 min y una sensibilidad de 0,020 mA UFC-1.We present a novel electrochemical method for a rapid analytical detection of Staphylococcus aureus in culture and spiked milk samples through hydrogen peroxide (H2O2) consumption on a screenprinted gold electrode (SPGE) modified with cysteine and peroxidase from Guinea grass leaves (GGP). This peroxidase (POD) had a specific activity of 470 U mg-1 and it was immobilized on an SPGE surface previously modified with cysteine. Cyclic voltammograms of gold electrodes modified with peroxidase and cysteine in the presence of potassium ferrocyanide as a redox probe demonstrated an increase of approximately 5% in the current compared to the bare gold electrode. The SPGE modified electrode exhibited a good electrocatalytic response towards H2O2 reduction. We added a constant H2O2 concentration of 1x10-3 M to the culture medium and measured the decrease in the H2O2 current at -780 mV consumed by catalase from S. aureus. Our modified electrode proved to sense S. aureus in a range concentration between 3x102 and 3x108 CFU/mL-1 with a detection limit of 102 CFU/mL-1, detection time of about ~20 min, and a sensitivity of 0.020 mA CFU-1
Floraciones de cianobacterias en Colombia: estado del conocimiento y necesidades de investigación ante el cambio global
No full textLas floraciones de cianobacterias pueden causar problemas en la calidad del agua por su rápido crecimiento y abundancia. Además de generar biomasa en exceso, causan cambios físicos, químicos y biológicos en el ecosistema. Asimismo, las cianobacterias producen neurotoxinas, hepatotoxinas y dermatotoxinas, entre otras. Los problemas asociados con las floraciones de cianobacterias han aumentado en las últimas décadas y, en consonancia, se ha incrementado a nivel global el número de investigaciones sobre las floraciones tóxicas y su efecto en los ecosistemas y la salud humana; hoy muchos países cuentan con protocolos para su manejo. Los principales factores del cambio climático global asociados con una mayor presencia y duración de las floraciones de cianobacterias son el incremento de temperatura, la eutrofización, las alteraciones hidrológicas, el aumento en la estabilidad física de la columna de agua y los cambios en las redes tróficas. En Colombia la eutrofización y el aumento en la temperatura del agua son problemas crecientes y, a pesar de ello, no existe un registro al respecto ni normas estatales que permitan reportar los casos, hacer seguimiento e implementar medidas de control y manejo. En esta revisión se presenta el estado actual del conocimiento sobre dichas floraciones en el país y las expectativas ante el cambio climático global.Cyanobacteria can cause problems in water quality due to rapid increases in their abundance, that known as Cianobacterial bloom. In addition to high biomass, it causes physical, chemical and biologic changes to ecosystem. Cyanobacteria also produce different kind of toxins, including neurotoxins, hepatotoxins and dermotoxins. The problems associated with cyanobacterial blooms have increased progressively in last decades. Globally, the number of research related to Harmful cyanobacterial blooms (CyanoHABs), their effects on ecosystems and human health have growth and many countries have developed protocols for their management. The main factors of global changes associated with the raise of cyanobacterial blooms are the rise in temperature, eutrophication, hydrological alterations, the increase in the physical stability of water column, and changes in trophic networks. Eutrophication and the increase in water temperature are growing issues in Colombia. Despite, there is no record of cyanobacterial blooms problems or state regulations that allow reporting cases, monitoring and implementing control and management measures. This review presents the current state of knowledge of cyanobacterial blooms in Colombia and the expectations in the global change scenario
Impacto de los drenajes de mina sobre los microorganismos del suelo
No full textLos drenajes de mina se consideran el principal contaminante proveniente de las actividades mineras debido al impacto que generan sobre los ecosistemas. En este trabajo se evaluó el efecto de los drenajes ácidos y neutros de minas de carbón sobre la actividad y la diversidad de las comunidades microbianas del suelo. En la primera se determinó mediante la cuantificación de las enzimas β-glucosidasa, ureasa, fosfatasa ácida y alcalina, deshidrogenasa y celulolítica, y la diversidad mediante una librería de clones en la que se identificaron 45 géneros bacterianos. Los resultados se relacionaron con los parámetros fisicoquímicos de los suelos afectados mediante un análisis de correspondencia canónica y una red biológica de los ciclos biogeoquímicos. Se encontró que, en suelos afectados por drenajes ácidos y neutros de mina, la actividad de las enzimas β-glucosidasa, ureasa y fosfatasa ácida y alcalina disminuyó significativamente, en tanto que la actividad de las enzimas deshidrogenasas y celulolíticas aumentó. Por otra parte, los nutrientes (carbono y nitrógeno), al igual que los metales (Mn, Fe, Pb, Cd y Mg) y los sulfuros, fueron las variables fisicoquímicas con mayor impacto sobre las comunidades bacterianas del suelo. Los metales y los sulfuros tienen un papel importante en la adaptación de la población microbiana en ambientes mineros, sin embargo, cuando se utiliza enmienda orgánica, disminuye el impacto sobre la comunidad al conservarse el ciclo de nutrientes.Mine drainage is an unwanted pollutant generated during mining activities, which produces negative impacts on ecosystems. To evaluate the effects of acid and neutral mine drainage on microbial communities in the soil, it was determined the enzymatic activity by quantifying β-glucosidase, urease, acid and alkaline phosphatase, dehydrogenase, and cellulolytic enzymes, while the diversity was evaluated using a clone library where we identified 45 genera. The results correlated to the biological and physiochemical parameters using canonical correspondence analysis and a biological network. The results showed that in soils affected with acid and neutral drainages, the activity of β glucosidase, urease, acid, and alkaline phosphatases enzymes decreased, while the dehydrogenases and cellulolytic activity increased. On the other hand, nutrients (carbon and nitrogen), metals (Mn, Fe, Pb, Cd, and Mg), and sulfates were the physicochemical variables with the greatest impact on bacterial diversity. Metals and sulfate play an important role in the adaptation of the microbial population in mining environments, however, some organic sources can reduce the impact on the community by conserving the biogeochemical cycles
Macroinvertebrados y pérdida de masa de hojas de Eucalyptus sp. y Tibouchina lepidota en una quebrada altoandina con influencia minera (Manizales, Colombia)
No full textEl objetivo de este estudio fue evaluar la colonización de macroinvertebrados y el porcentaje de pérdida de masa seca de hojas de Eucalyptus sp. y Tibouchina lepidota en una quebrada afectada por la actividad minera ubicada en la parte alta de la cuenca del río Chinchiná (Manizales, Colombia). Se seleccionaron dos áreas de muestreo: una reconocida como de referencia al no mostrar evidencia de impactos antropogénicos, y otra con influencia de actividades mineras auríferas. Se utilizaron 192 bolsas con 5 g de hojas senescentes de las especies seleccionadas y de una mezcla (1:1), y se extrajeron cuatro réplicas por punto de muestreo en tiempos predeterminados (+3, 7, 15, 30, 45, 60, 75 y 90 días). Se recolectaron 8.070 individuos distribuidos en ocho órdenes, 24 familias y 34 géneros. En la zona de referencia se obtuvo, comparativamente, una mayor riqueza, densidad y diversidad de macroinvertebrados. Se aspira a que los resultados de este trabajo contribuyen al conocimiento de la dinámica de la colonización de macroinvertebrados acuáticos y su papel en la descomposición de hojas de especies exóticas y nativas en microcuencas altoandinas de Colombia.TThe objective of this study was to evaluate the colonization of macroinvertebrates and the dry mass loss percentage of Eucalyptus sp. and Tibouchina lepidota leaves in a headwater stream with mining impact located in the upper part of the Chinchiná River basin (Manizales, Colombia). Two sampling areas were selected: One recognized as a reference zone with no evidence of anthropogenic impacts and another with the influence of gold mining activities. We used 192 bags containing 5 g of senescent leaves of the selected species and a mixture (1:1) and we extracted four replicates per sampling point at predetermined times (+3, 7, 15, 30, 45, 60, 75, and 90 days). We collected 18,070 individuals belonging to 8 orders, 24 families, and 34 genera. In the reference area, we registered a greater richness, density, and diversity of macroinvertebrates. The results of this study will contribute to the knowledge of the dynamics of the colonization of aquatic macroinvertebrates and their role in the decomposition of leaves of exotic and native species in Colombian high Andean micro-catchments
Larvas de Trichoptera en un gradiente altitudinal en un río neotropical
No full textSe evaluó la diversidad de larvas de tricópteros en cuatro sitios establecidos a lo largo del río Gaira, Sierra Nevada de Santa Marta. Se valoraron la diversidad y la abundancia de los ensamblajes y se examinaron características ambientales y su relación con la distribución de los taxones. La recolección de los organismos se hizo manualmente y con una red Surber. Se recolectaron 443 organismos de 10 familias y 21 géneros, 11 de los cuales constituyen los primeros registros en el río Gaira y uno de estos el primero en Colombia. Los géneros exclusivos en los tramos de mayor altitud (San Lorenzo y La Cascada) correspondieron a cf Amazonatolica, Cyrnellus, Nectopcyche y Polycentropus, con 97 en San Lorenzo y 112 en La Cascada. En la parte media del río fueron Ochotrichia, Cerasmatrichia y Metrichia, tramo donde se presentó la menor abundancia (69 individuos). Por último, en la estación ubicada en la parte baja se encontraron individuos de Protoptila, Mortoniella, Oecetis y Chimarra y, además, las mayores abundancias (165 individuos) y diversidad de géneros (13). En cuanto al gradiente de distribución altitudinal, los géneros que presentaron los rangos más amplios fueron Smicridea, Leptonema y Xiphocentron. Se registró un 51,1 % de los géneros de tricópteros descritos en diferentes ríos y altitudes del territorio nacional.We evaluated the diversity of Trichoptera larvae at four sites along an altitudinal gradient in the Gaira River, Sierra Nevada de Santa Marta. We examined the diversity and abundance of the assemblages, as well as the environmental characteristics and their relationship with the distribution of taxa. Organisms were collected using a Surber network and manual capture for a total of 443 organisms from 10 families and 21 genera, 11 of which are first records for the Gaira River and one of them is a new record of distribution for Colombia. The genera identified in high-altitude sites (San Lorenzo and La Cascada) corresponded to cf Amazonatolica, Cyrnellus, Nectopsyche, and Polycentropus (97 in San Lorenzo and 112 in La Cascada). In La Victoria, the middle part of the river (lower abundance with 69 individuals), we found Ochotrichia, Cerasmatrichia and Metricihia. Finally, in the lower part of the river, we found Protoptila, Mortoniella, Oecetis, and Chimarra with the highest abundance (165 individuals) and diversity of genera (13). Regarding the altitudinal distribution gradient, the genera that show the widest ranges were Smicridea, Leptonema, and Xiphocentron. We recorded 51,1 % of the genera of Trichoptera described in different rivers and altitudinal gradients in the country
