Repositorio Digital - Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Fisicas y Naturales
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Trypanosoma rangeli: un protozoo infectivo y no patógeno para el humano que contribuye al entendimiento de la transmisión vectorial y la infección por Trypanosoma cruzi, agente causal de la enfermedad de Chagas
No full textA diferencia de Trypanosoma cruzi, agente causal de la enfermedad de Chagas, Trypanosoma rangeli es un parásito infectivo y no patógeno para el humano, pero sí para los vectores del género Rhodnius. Con base en polimorfismos del ADN del cinetoplasto (kADN), del gen miniexón o líder de empalme (Spliced Leader), del espaciador interno transcrito (ITS) y de la subunidad pequeña del ribosoma (SSU rARN), se han descrito varios genotipos de T. rangeli (KP1+/A, B, KP1-/C, KP1-/D y E), los cuales son transmitidos selectivamente por dos líneas filogenéticas de Rhodnius, lo que indica la ocurrencia de procesos coevolutivos entre el parásito y los vectores. La línea Robustus (Rhodnius prolixus, Rhodnius robustus y Rhodnius neglectus) transmite exclusivamente el genotipo KP1+/A y la línea Pallescens (Rhodnius pallescens, Rhodnius colombiensis y Rhodnius ecuadoriensis) transmite el genotipo KP1-/C. Aunque el conocimiento de las bases moleculares de la interacción parásito-vector es todavía escaso, este trabajo presenta observaciones inéditas sobre la capacidad de los genotipos KP1+/A y KP1-/C para completar el ciclo de vida en algunas de las 19 especies de Rhodnius y la detección de factores tripanolíticos en R. prolixus, R. robustus y R. neglectus contra el genotipo KP1-/C y varios genotipos de T. cruzi. Los avances recientes en los estudios de transcripción genómica de T. rangeli, y su comparación con T. cruzi constituyen el punto de partida para entender cabalmente la transmisión vectorial selectiva de T. rangeli y T. cruzi, así como de la patogenia de T. rangeli para el vector y de la incapacidad de T. rangeli y la capacidad de T. cruzipara invadir células del mamífero.Unlike Trypanosoma cruzi, the causative agent of Chagas’ disease, T. rangeli is an infective, non-pathogenic parasite for humans, but pathogenic for vectors from the Rhodnius genus. Several T. rangeli genotypes (KP1+/A, B, KP1-/C, KP1-/D and E) have been described based on kinetoplast DNA (kDNA) polymorphisms, the spliced leader or miniexon, the intergenic transcribed spacer (ITS) and the small ribosomal subunit (SSUrRNA). These are selectively transmitted by two Rhodnius phylogenetic lines, thereby indicating co-evolutionary processes between parasite and vector genotypes. The Robustus line (Rhodnius prolixus, R. robustus and R. neglectus) exclusively transmits the KP1+/A genotype and the Pallescens line (R. pallescens, R. colombiensis and R. ecuadoriensis) only transmits the KP1-/C genotype. Even though little knowledge is available regarding the molecular basis of parasitevector interaction, the present work presents unpublished observations about KP1+/A and KP1-/C genotype ability to complete the life-cycle of some of the 19 Rhodnius species and the detection of trypanolytic factors in R. prolixus, R. robustus and R. neglectus against the KP1-/C genotype and some T. cruzi genotypes. Several advances regarding molecular, transcriptome and genomic studies dealing with T. rangeli are presented and compared to T. cruzi; these are the starting point for understanding the selective vectorial transmission of T. rangeli and T. cruzi, T. rangeli pathogenicity for the vector, as well as T. rangeli inability and T. cruzi ability to invade mammalian cells
Suplemento The spatial coherence wavelets and second-order correlation
No full textA description of the second-order spatial coherence based on the theory of spatial coherence wavelets is presented. Such description is performed in the classical context of optical fields and chaotic sources. The concepts of radiant and virtual point sources are introduced. This theory suggests that the second-order spatial coherence state of light can be described in terms of three layers of point sources; a strategy that can increase the performance of numerical algorithms. The obtained modulation in coherence is similar to that measured in Hanbury-Brown and Twiss effect for binary stars.Se presenta una descripción de la coherencia espacial de segundo orden, basada en la teoría de onditas de coherencia espacial. Tal descripción es realizada en el contexto de campos ópticos y fuentes caóticas. Se introducen los conceptos de fuentes puntuales radiantes y virtuales. Esta teoría sugiere que el estado de coherencia espacial de segundo orden puede ser descrito en términos de tres capas de fuentes puntuales; una estrategia que puede mejorar el rendimiento de los algoritmos numéricos. La modulación obtenida en la coherencia es similar a la medida en el efecto Hanbury-Brown y Twiss para estrellas binarias
Avifaunal distribution in Colombia: current diversity and potential refugia under climate change.
No full text358 p., figuras, tablas.1 ed
Growth strategies of an abundant reef-building coralin the southern Caribbean (Undaria tenuifolia)
No full textThe Caribbean coral community structure is changing, particularly species dominance. The Acropora die-off, at many southern and western Caribbean reefs, has allowed the branching scleractinian coral Undaria tenuifolia Dana to become one of the dominant species in these shallow reefs. In this study, colonies of U. tenuifolia were followed for a year using digital imagery. We developed a size class model that allowed us to estimate population fluctuation and growth strategies (colony growth rates and clonal processes). Growth rates varied with colony size; mid-sized colonies doubled their size in a year, while larger colonies often undergo fission. The clonal strategies, i.e., fusion and fission, allow U. tenuifolia to compensate for the low survival rates of early larval post-settlement thus being able to become a dominant coral species in the current reef scenario. The size matrix model formulated on the basis of a relative colony growth rate offered a practical approach for a short-term observation situation, generating a “timeinvariant” transition model. Mortality patterns were not correlated to size classes and were variable by location and time. Overall, population abundance was stable over the monitored period of time. The high survivorship of U. tenuifolia after clonal fragmentation, as well as its high growth rate, suggests that this is a potential species to be cultured, which could be a solution given that this species has become the most common coral being extracted and sold as a souvenir in Cartagena, Colombia.La estructura de las comunidades coralinas del mar Caribe está cambiando, sobre todo en cuanto a especies dominantes. Particularmente la mortandad de Acropora , en muchos arrecifes del sur y oeste del Caribe, ha permitido que el coral escleractínio Undaria tenuifoliaDana se convierta en una de las especies dominantes en los arrecifes someros. En este estudio, se le hizo seguimiento a colonias de U. tenuifolia , durante un año mediante el uso de imágenes digitales. Se desarrolló un modelo de clases de tamaño que permite estimar la fluctuación poblacional y determinar la estrategia de crecimiento. El modelo de clases de tamaño calcula las tasas de crecimiento de las colonias así como los procesos clonales. La clase de tamaño de la colonia afecta la estrategia de crecimiento de esta, donde colonias medianas pueden duplicar su tamaño en un año mientras las colonias más grandes generalmente se dividen. Las estrategias clonales, e.g., fisión y fusión, observadas durante el período de estudio, le permiten a U. tenuifoliasobreponerse a las bajas tasas de sobrevivencia del asentamiento post-larval, además de convertirla en una especie de coral dominante. La matriz del modelo de tamaños formulado a partir del crecimiento relativo de la colonia ofrece un enfoque práctico para observaciones a corto plazo, generando a su vez un modelo de transición “invariante en el tiempo”. Los patrones de mortalidad no se correlacionaron con clases de tamaño y fueron variables según el lugar y el tiempo. La abundancia total de la población se mantuvo estable durante el período de seguimiento. La alta sobrevivencia de esta especie luego de fragmentación clonal, así como su alta tasa de crecimiento, sugieren que se trata de un coral con potencial de ser cultivado, lo que surge como una solución frente a la extracción y comercialización de esta especie como suvenir en Cartagena, Colombia
Fabricación y caracterización de carbón activado y de nanoplaquetas de carbón a partir de Guadua angustifolia Kunth para aplicaciones en electrónica
No full textSe fabricaron y caracterizaron muestras de carbón activado y nanoplaquetas de carbón obtenidas de Guadua angustifolia Kunth empleada como precursor para aplicaciones en electrónica flexible. El carbón activado se obtuvo en un sistema de pirólisis bajo atmósfera controlada de nitrógeno a una temperatura de 573 K durante una hora y las nanoplaquetas, a una temperatura de 973 K durante una hora. El carbón se activó empleando hidróxido de sodio e hidróxido de potasio con una temperatura de activación de 973 K. Las nanoplaquetas se obtuvieron mediante procesos de molienda mecánica en mortero y procesos de cavitación durante seis horas. Las muestras de carbón activado se caracterizaron mediante isotermas de adsorción y se encontró un área superficial de 408,0 m²/g y 308,9 m²/g para el carbón activado con hidróxido de sodio e hidróxido de potasio, respectivamente. Se utilizó la difracción de rayos X para determinar la presencia de electrólitos remanentes del proceso de activación. Las imágenes obtenidas con el microscopio electrónico de barrido revelaron la estructura porosa del carbón y la presencia de las sales electrolíticas remanentes. Mediante voltametría cíclica se determinó una capacitancia específica máxima de 111 F/g. El carbón activado se empleó en la fabricación de un supercondensador flexible y se logró una capacitancia de 7,9 mF. Las nanoplaquetas se caracterizaron mediante las técnicas de difracción de rayos X, microscopía electrónica de barrido, espectrometría infrarroja con transformada de Fourier y microscopía electrónica de transmisión, con las que se corroboró la presencia de nanoplaquetas de grafito oxidado con espesores inferiores a 13 nm; las curvas de intensidad-voltaje evidenciaron un comportamiento no lineal, atribuido a efectos de percolación de los portadores de carga eléctrica. Estos resultados sugieren que el carbón activado y las nanoplaquetas de carbón son excelentes candidatos para aplicaciones electrónicas.We report the fabrication and characterization of activated carbon and carbon nanoplatelets obtained from Guadua angustifolia Kunth for their application in flexible electronics. The activated carbon samples were obtained in a controlled pyrolysis system under nitrogen atmosphere at a temperature of 573 K for one hour, and the nanoplatelets at 973 K for one hour. The charcoal was activated using potassium hydroxide and sodium hydroxide at an activation temperature of 973 K. The nanoplatelets samples were obtained by mechanical grinding in a mortar, and cavitation for six hours. The activated carbon samples were characterized by adsorption isotherms, and we found a surface area of 408.0 m²/g and 308.9 m²/g for the carbon activated with sodium hydroxide and potassium hydroxide, respectively. X-ray diffraction was performed and the presence of electrolytes remaining from the activation process was determined. Scanning electronic microscopy images showed the porous carbon structure and allowed to identify the presence of the remaining electrolyte salts. Cyclic voltammetry was performed and a maximum specific capacitance of 111 F/g was determined. The activated carbon was used in the manufacture of a flexible supercapacitor, achieving a capacitance of 7.9 mF. The nanoplatelets were characterized by X-ray diffraction, scanning electronic microscopy, transmission electron microscopy and Fourier transform infrared spectroscopy techniques, corroborating the presence of oxidized graphite nanoplatelets with thicknesses below 13 nm; using current-voltage curves we found a nonlinear behavior attributed to the percolation effects of the electric charge carriers. These results suggest that activated carbon and carbon nanoplatelets samples are excellent candidates for electronic applications
A water wave mixed type problem: existence of periodictravelling waves for a 2D Boussinesq system
No full textIn this paper we establish the existence of periodic travelling waves for a 2D Boussinesq type system in threedimensional water-wave dynamics in the weakly nonlinear long-wave regime. For wave speed |c| > 1 and large surface tension, we are able to characterize these solutions through spatial dynamics by reducing a linearly ill-posed mixed type initial value problem to a center manifold of finite dimension and infinite codimension. We will see that this center manifold contains all globally defined small-amplitude solutions of the travelling wave equation for the Boussinesq system that are periodic in the direction of propagation.En este artículo establecemos un resultado de existencia de ondas periódicas para un sistema 2D del tipo Boussinesq que describe la evolución de ondas de agua de gran elongación y pequeña ampitud que son débilmente lineales. Para velocidad de onda | c | > 1 y tensión superficial suficientemente grande, estas soluciones son caracterizadas a través de dinámica espacial al reducir el problema de valor inicial (mal puesto a nivel lineal) a una variedad central de dimensión finita y codimensión infinita. Se mostrará que dicha variedad central contiene todas las soluciones de onda viajera de pequenã amplitud para el sistema tipo Boussinesq que son periódicas en la dirección de propa- gación de la onda
The power of the small: the example of Paracoccidioides Brasiliensis Conidia
No full textResearch on Paracoccidioides brasiliensis has centered in the yeast cell probably because of the lack of distinctive features in the mycelium. In 1942 and for the first time, lateral conidia were noticed in the fungus' hyphae. Later on, Brazilian, Venezuelan and Argentinean researchers described "aleurias" when the fungus was grown in natural substrates. In 1970 authors became interested in the conidia and were able to obtain them in large numbers and treat them as individual units. Their shape and size were defined and the presence of all the elements of a competent eukaryotic cell were demonstrated. Conidia exhibited thermal dimorphism and, additionally, when given intranasally to BALB/c male mice, they converted into yeasts in the lungs and produce progressive pulmonary lesions with further dissemination to other organs. Studies on the phagocyte-conidia interaction were revealing and showed that these versatile structures allow a better understanding of the host- P. brasiliensis interactions.La investigación sobre Paracoccidioides brasiliensis se ha centrado en la célula de levadura probablemente debido a la falta de características distintivas en el micelio. En 1942 y por primera vez, se notaron conidios laterales en las hifas del hongo. Posteriormente, investigadores brasileños, venezolanos y argentinos describieron "aleurias" cuando el hongo se cultivó en sustratos naturales. En 1970 los autores se interesaron por las conidias y pudieron obtenerlas en grandes cantidades y tratarlas como unidades individuales. Se definieron su forma y tamaño y se demostró la presencia de todos los elementos de una célula eucariota competente. Los conidios exhibieron dimorfismo térmico y, además, cuando se administraron por vía intranasal a ratones macho BALB / c, se convirtieron en levaduras en los pulmones y produjeron lesiones pulmonares progresivas con mayor diseminación a otros órganos. Los estudios sobre la interacción fagocitos-conidios fueron reveladores y mostraron que estas estructuras versátiles permiten una mejor comprensión de las interacciones huésped-P. Brasiliensis
Chaos in the Diamond-Shaped Billiard with Rounded Crow
No full textWe analyse the classical and quantum behaviour of a particle trapped in a diamond shaped billiard. We defined this billiard as a half stadium connected with a triangular billiard. A parameter which gradually change the shape of the billiard from a regular equilateral triangle () to a diamond () was used to control the transition between the regular and chaotic regimes. The classical behaviour is regular when the control parameter is one; in contrast, the system is chaotic when even for values of close to one. The entropy grows fast as is decreased from 1 and the Lyapunov exponent remains positive for . The Finite Difference Method was implemented in order to solve the quantum problem. The energy spectrum and eigenstates were numerically computed for different values of the control parameter. The nearest-neighbour spacing distribution is analysed as a function of , finding a Poisson and a Gaussian Orthogonal Ensemble (GOE) distribution for regular and chaotic regimes respectively. Several scars and bouncing ball states are shown with their corresponding classical periodic orbits. Along the document the classical chaos identifiers are computed to show that system is chaotic. On the other hand, the quantum counterpart is in agreement with the Bohigas-Giannoni-Schmit conjecture and exhibits the standard features for chaotic billiard such as the scarring of the wavefunction.Se estudia el comportamiento de una partícula en el interior de un billar triangular donde uno de sus lados toma de medio estadio que se llamó billar diamante con corona redondeada o DSRC por su siglas en inglés. Se definió un parámetro ξ que cambia suavemente la forma la frontera partiendo de un billar triangular ξ = 1 a un billar DSRC ξ = 1. Dicho parámetro controla la transicipon entre el régimen regular y caótico. Clásicamente, el sistema es regular cuando ξ = 1. Por otro lado, el istema se torna caótico para ξ = 1 incluyendo valores próximos a 1. Se calcula el coeficiente de Lyapunov y la entropía media de la distribucipon de los ángulos de incidencia para caracterizar el comportamiento caótico del sistema. Se observó un rápido crecimiento de la información de las trayectorias hasta saturar la entropía al cambiar levemente la frontera del billar triangular original. A su vez el coeficiente de Lyapunov se mantuvo positivo durante este proceso una vez que ξ se alejaba de 1. Se implementó el método de diferencias finitas FDM para obtener el espectro y los estados propios de la contraparte cuántica del sistema. La distribución de espaciamiento entre primeros vecinos para varios valores de ξ fue construida numéricamente para diferentes valores de ξ ncontrando una distribución de Poisson y otra correspondiente al ensamble ortogonal gaussiano GOE dentro de las regiones clásica y caótica respectivamente. Se identificaron cicatrices en algunos de sus estados asíı como estados de “bola rebotadora” con sus correspondientes órbitas periódicas. El sistema exhibe un comportamiento que está de acuerdo a la conjetura BGS y presenta las características típicas de un billar caótico como la cicatrización de la función de onda