Institutional Repository CICESE (Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada)
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Coast-ocean variation in the composition and abundance of euphausiids off Punta Banda-Punta Colonet, Baja California, over an annual cycle
No full textLos estudios de variación estacional y espacial son importantes pues ayudan a una comparación más objetiva de la composición y abundancia de las especies, para así entender la distribución de los organismos y establecer las condiciones en las que puede habitar. Sin embargo, a la fecha, la mayoría de los trabajos sobre variabilidad temporal del zooplancton se han limitado nivel de grupo funcional, mientras que los estudios con eufáusidos se han enfocado a diferencias interanuales y pocos mencionan las diferencias estacionales. El presente trabajo se realizó con eufáusidos recolectados durante 2011, año en que hubo anomalías negativas en la temperatura a causa del fenómeno La Niña. Se registraron 22 especies en 37 muestras analizadas provenientes de dos transectos, Punta Banda y Punta Colonet, Baja California. Aquellas especies con afinidad a aguas templadas (Euphausia pacifica, Hansarsia difficilis, Thysanoessa gregaria y T. spinifera) fueron las que tuvieron una mayor abundancia y frecuencia, mientras que aquellas con afinidad a aguas cálidas (Nyctiphanes simplex y Euphausia eximia) estuvieron casi ausentes. La variación estacional de las diferentes especies fue estadísticamente significativa exclusivamente para T. gregaria con mínimas abundancias en invierno. Sin embargo, cuando se analizó cada fase de desarrollo por separado, se encontraron diferencias estacionales significativas en las larvas caliptopis de Euphausia gibboides, Stylocheiron longicorne y H. difficilis. Mientras los caliptopis de E. gibboides y S. longicorne tuvieron mayores abundancias en primavera, H. difficilis tuvo las menores. También hubo diferencias en las larvas furcilia de E. pacifica con mayores abundancias tanto en invierno como en primavera. Espacialmente, se encontraron marcadas diferencias costa-océano en una o más de las fases de vida de varias especies (E. gibboides, E. recurva, S. affine, S. longicorne, S. maximum, T. gregaria y T. spinifera). Todas ellas tuvieron sus máximas abundancias en la zona oceánica, salvo por T. spinifera que fue más abundante en la zona costera. El análisis de correlación canónica mostró una relación positiva entre T. spinifera y la clorofilaa integrada, así como la temperatura a 200 m de profundidad. Mientras que la temperatura superficial tuvo una relación positiva con T. gregaria e inversa con S. longicorne.Seasonal and spatial variation studies are important as they help to a more objective comparation about the composition and abundance of the species, thereby understanding the distribution of the organisms and establishing the conditions in which they can inhabit. However, most of the research about temporal variability of zooplankton are limited on functional group level, while euphausiid studies has been focused to interannual differences, with few mentioning seasonal differences. This research was performed with euphausiids collected during 2011, a year marked by negative temperature anomalies due to La Niña. A total of 22 species were identified from 37 samples collected in two transects off Punta Banda and Punta Colonet, Baja California. Species with affinity for temperate waters (Euphausia pacifica, Hansarsia difficilis, Thysanoessa gregaria y T. spinifera) exhibited the highest abundance and frequency, while species with affinities for warm waters (Nyctiphanes simplex y Euphausia eximia) were almost absent. Moderate seasonal variability was found in all species excepting significant differences in for T. gregaria, with minimal abundances in winter. However, when developmental phases were analyzed separately, significant seasonal differences were found in calyptopis larvae of Euphausia gibboides, Stylocheiron longicorne y H. difficilis. Calyptopis larvae of E. gibboides y S. longicorne had high abundances in spring, while H. difficilis had the lowest. There were also differences in furcilia larvae of E. pacifica with high abundances in winter and spring. Spatially, marked coastal-ocean differences were found in one or more life stages for several species (E. gibboides, E. recurva, S. affine, S. longicorne, S. maximum, T. gregaria y T. spinifera). All of them had their highest abundances in the oceanic zone, except for T. spinifera, which was more abundant in the coast zone. Canonical correlation analysis showed a positive relationship between T. spinifera and integrated chlorophyll-a, as well as the temperature at 200 m depth. Surface temperature had a positive relationship with T. gregaria and inverse relationship with S. longicorne
Study of Phase-Sensitive Parametric Amplification in Nonlinear Optical Fibers for the Generation of Squeezed States
No full textEl objetivo general de este trabajo es el estudio comparativo de amplificación paramétrica óptica (OPA) en fibras de sílice fundida microestructuradas de núcleo sólido y en fibras de núcleo hueco llenas de acetileno (C2H2). Ambos medios exhiben una no linealidad de tercer orden, lo que permite el proceso de OPA en configuraciones colineales con una alta concentración espacial de potencia de luz. En particular, se implementó un experimento para medir las cuadraturas de un estado cuántico bimodal utilizando la amplificación paramétrica mediante la mezcla de cuatro ondas (FWM) con un bombeo degenerado mediante pulsos láser de picosegundos centrados en una longitud de onda de 737 nm. Este proceso aseguró la generación de pares de fotones señal/acompañante correlacionados que podrían ser amplificados paramétricamente en una fibra microestructurada no lineal similar. Se implementaron experimentos para caracterizar la amplificación paramétrica sensible a la fase en una celda de acetileno. Se presenta una evaluación experimental de la ganancia OPA en un FWM colineal degenerado a 1530 nm cerca de la línea de absorción del acetileno P9. Específicamente se estudió la transformación de la modulación de amplitud en la onda de bombeo de entrada cuasi-continua en el rango de W a modulación de fase de salida y viceversa. Esta investigación compara las eficiencias de OPA y el potencial para generar estados de luz comprimidos y entrelazados en medios basados en fibras con no linealidades resonantes y no resonantes.The overall objective of this work is the comparative study of optical parametric amplification (OPA) in microstructured solid-core fused silica fibers and hollow-core fibers filled with acetylene (C2H2). Both media exhibit third-order nonlinearity, enabling the OPA process in collinear configurations with a high spatial concentration of light power. An experiment was implemented to measure the quadratures of a bimodal quantum state using parametric amplification via four-wave mixing (FWM) with a degenerate pump by picosecond laser pulses centered at a wavelength of 737 nm. This process ensured the generation of correlated signal/idler photon pairs that could be parametrically amplified in a similar nonlinear microstructured fiber. Experiments were implemented to characterize phase-sensitive parametric amplification in an acetylene cell. An experimental evaluation of the OPA gain in a degenerate collinear FWM at 1530 nm near the P9 acetylene absorption line is presented. Specifically, the transformation of amplitude modulation in the quasi-continuous W-scale input pump wave to output phase modulation and vice versa was studied. This research compares OPA efficiencies and the potential to generate squeezed and entangled light states in fiber-based media with resonant and non-resonant nonlinearities
Diámica poblaciona espacio-temporal de la rata canguro de San Quintín (Dipodomys gravipes)
No full textThe San Quintin kangaroo rat (Dipodomys gravipes Huey, 1925) is a microendemic rodent to San Quintin-El Rosario, Baja California. The populations of the species severely decline in the late 1970s and early 1980s. After several unsuccessful survey efforts in the early 1990s, it was considered extinct and was declared so in 1994. After approximately 32 years with no records, it was rediscovered in a small embankment surrounded by abandoned cropland. Yet, this rediscovery underscores an urgent need to confirm this finding. Furthermore, the elapsed time between the species’ last record and its rediscovery left important knowledge gaps in the biology and ecology of D. gravipes. Little is known about the species' current distribution, site occupation preferences, and the seasonal variation on the species abundance, reproductive cycles, and the influence of environmental variables on these parameters. Therefore, this doctoral research work has the general objective of elucidating the taxonomic identity, current distribution, habitat characteristics and the spatiotemporal population dynamics of D. gravipes colonies. In this work, external body measurements, cranial morphometric measurements and mitochondrial data of individuals of the purposely rediscovered were compared to those of confirmed individual of D. gravipes and of those of sympatric species of Baja California. This study comprises a morphometric and molecular confirmation of the presence of the species after 32 years with no records. Based on an extensive field survey, 19 localities of the species were documented, of which 6 are beyond its historically known distribution range, expanding the latter by ~60 km. Most of the sites occupied by the species occur in abandoned farmland in early ecological successional stages. The results support that in the highly transformed agricultural, the species could survive undetected and colonize/recolonize sites once the habitat became adequate after agricultural abandonment. This exhibits that the species is highly resilient and persists as a metapopulation. Moreover, this work covers the spatio-temporal variation in D. gravipes abundance and reproductive status. This study reveals that D. gravipes abundance is influenced by increasing vegetation cover when the latter decreases and vice versa, showing a seasonal abundance pattern roughly synchronous across localities. Reproductive status is not strongly influenced by vegetation cover change inLa rata canguro de San Quintín (Dipodomys gravipes Huey, 1925) es un roedor microendémico de la región de San Quintín-El Rosario, Baja California. Las poblaciones de la especie disminuyeron a finales los 1970s y principios de los 1980s. Después de diversos esfuerzos de búsqueda infructuosos a principios de la década de 1990, se consideró extinta y así fue declarada en 1994. Después de aproximadamente 32 años sin registros, fue redescubierta en un pequeño terraplén rodeado de campos de cultivo abandonados. Sin embargo, este redescubrimiento subyace una necesidad urgente de confirmar el hallazgo. Además, el tiempo transcurrido entre el último registro de la especie y su redescubrimiento, dejó importantes vacíos de conocimiento sobre la biología y ecología de D. gravipes. Se sabe poco sobre la distribución actual de la especie y las preferencias de ocupación del sitio, y la variación estacional en la abundancia de la especie, los ciclos reproductivos y la influencia de las variables ambientales en estos parámetros. Por lo tanto, este trabajo de investigación doctoral tiene como objetivo general elucidar la identidad taxonómica, distribución actual, características de hábitat y la dinámica espacio–temporal poblacional de colonias de D. gravipes. En este trabajo se compararon medidas externas y morfométricas craneales y datos mitocondriales de individuos de la especie supuestamente redescubierta con las de individuos confirmados como D. gravipes y con las de especies simpátricas de Baja California. Con base en lo anterior se logró la confirmación morfométrica y molecular de la presencia de la especie después de más de 32 años sin registros. Posterior a esto, con base en un extenso estudio de campo, se documentaron 19 localidades de la especie, de las cuales 6 están fuera de su rango de distribución histórico, expandiendo este último en ~60 km. La mayoría de los sitios ocupados por la especie se encuentran en tierras agrícolas abandonadas en etapas tempranas de sucesión ecológica. Los datos respaldan que en el paisaje agrícola altamente transformado, la especie pudo sobrevivir sin ser detectada y colonizar/recolonizar sitios una vez que el hábitat se volvió adecuado después del abandono agrícola. Esto demuestra que la especie es altamente resiliente y persistió como una metapoblación. Además, se examinó la variación espacio-temporal en la abundancia de D. gravipes y el estado reproductivo. Este trabajo revela que la abundancia de D. gravipes y el estado..
Eastern Pacific tropical Dinoflagellates (DSDP 84 Site 568) since Late Oligocene to Early Pleistocene
No full textEl Neógeno fue un periodo de transición de temperaturas más cálidas que la actualidad a frías del Plioceno-Pleistoceno. Por lo que su estudio puede ayudar a la mejora de modelos de cambio climático actual. Los quistes de dinoflagelados y otros palinomorfos son usados como herramientas en reconstrucciones paleoambientales principalmente en latitudes medias a altas del hemisferio Norte. Pocos trabajos se han realizado en la zona ecuatorial oriental del Océano Pacífico, por lo que este estudio documenta los conjuntos de quistes de resistencia presentes en 43 muestras de núcleo del Sitio 568 (DSDP Leg 84) localizado en la costa occidental de Guatemala. Actualmente, esta localidad representa una cuenca óxica de baja productividad, reflejada por las bajas concentraciones de quistes (134 ± 14 qsts/g sed) durante la sedimentación de la columna estudiada. La integración de los datos de dinoflagelados de este trabajo, con la actualización de los rangos de diatomeas, foraminiferos planctónicos y nanofósiles calcáreos reportados por el DSDP, permiten confirmar que la depositación comenzó en el Mioceno temprano (~19 Ma) y llegó hasta el Pleistoceno temprano (>0.7 Ma). Además, permite ampliar los rangos estratigráficos de los dinoflagelados Batiacasphaera sphaerica e Impagidinium plicatum. Los conjuntos de quistes se encuentran dominados por taxones autótrofos, principalmente por las especies Polysphaeridium zoharyi, perculodinium centrocarpum y Spiniferites bulloideus. Las variaciones de concentración de los quistes en la columna estudiada permiten identificar tres conjuntos, A y C con mediana a alta concentración y B con baja. Se reporta la relación entre los conjuntos de palinomorfos con proxies de precipitación y escorrentía (Fe/Al y Ti/Al) y productividad primaria (Corg), obtenidos por medio de un espectrómetro de fluorescencia de rayos X y un coulómetro respectivamente. La comparación estadística (ACP y MDS) de los proxies geoquímicos y los conjuntos de dinoflagelados permite identificar la respuesta de estas variables a cuatro eventos sincrónicos globales: Óptimo Climático del Mioceno, Evento de Disminución de Carbonato, Florecimiento Biogénico Global del Plioceno y Glaciación del Hemisferio Norte.The Neogene was a transitional period between warmer temperatures than the actual ones and the colder temperatures of the Pliocene-Pleistocene. Therefore, the study of Neogene samples can help improve models of the actual climatic changes. Dinoflagellate cysts and other palynomorphs are used as a tool in aleoenvironmental reconstructions, mostly in medium-high latitudes of the Northern Hemisphere. Few studies have been realized in the Eastern Equatorial Pacific, so this study documents the resistance cysts assemblages present in 43 core samples from Site 568 (DSDP Leg 84) located off the western coast of Guatemala. At the moment, this locality represents an oxic basin with low productivity, as indicated by the low cyst concentration (134 ± 14 cysts/g sed) during the sedimentation of the studied column. Integration of the dinoflagellate data of this study with the updated stratigraphic ranges of diatoms, planktonic foraminifera, and calcareous nanofossils reported by the DSDP confirm the start of deposition in the Early Miocene (~19 Ma) until Early Pleistocene (>0.7 Ma). It also allows to extend the ranges of dinoflagellates Batiacasphaera sphaerica and Impagidinium plicatum. The dinoflagellate cyst assemblages are dominated by autotrophic taxa, mainly the species Polysphaeridium zoharyi, perculodinium centrocarpum, and Spiniferites bulloideus. Changes in the concentration of cysts in the studied column allow the identification of three assemblages, A and C, with medium to higher concentrations, and B, with lower concentrations. Relation between the palynomorph assemblages and the geochemical proxies of precipitation and runoff (Fe/Al and Ti/Al) and primary productivity (Corg), obtained by an X-ray fluorescence spectrometer and a coulometer, respectively, is reported. Statistical comparison (PCA and MDS) of geochemical proxies and dinoflagellate assemblages allows us to identify the response of these variables to four global synchronous events: Mid-Miocene Climate Optimum, Carbonate Crash Event, Pliocene Global Biogenic Bloom, and Northern Hemisphere Glaciation
Analizando las vides Misión de Baja California, su asociación con agentes de control biológico y su papel como reservorio de hongos patógenos de madera
No full textThe grapevine is one of the most important perennial crops in Baja California. There are about 4,702.93 ha. of established vineyards with over 30 cultivars. The first vines in the state were brought by the Spanish in 1669. The cultivar introduced was 'Listán Prieto,' known as 'Mission.' There is interest in taking advantage of this cultivar due to its wine's characteristics. However, symptoms associated with grapevine trunk diseases have been observed in these grapevines, which could affect general reproduction. In addition, since the 'Mission' grapevines have remained established in arid conditions, it is likely that the plants maintain an interaction with beneficial microorganisms that are influencing their ability to resist the adverse conditions in which they grow. This work aimed to investigate the presence of grapevine trunk diseases fungi associated with 'Mission' grapevine and identified endophytic microorganisms with the potential to use as biological control agents for controlling grapevine trunk diseases fungi in commercial vineyards. Initially, samples of 'Mission' grapevines were collected from Baja California vineyards. From the analyzed samples, 78 fungi and 135 bacteria were obtained. From the fungal isolates, 13 were selected, which were molecularly and morphologically identified as Diaporthe ampelina and Diplodia seriata, the latter being the most isolated species. The strains had optimal growth temperatures between 25 and 28°C. Regarding pathogenicity, it was observed that the D. ampelina strain has intermediate virulence levels, and the D. seriata strains have low virulence. To identify biocontrol agents, the antagonistic activity of all isolates obtained from 'Mission' grapevines, as well as of 35 Trichoderma strains isolated from grapevines on the fungus L. brasiliensis MXBCL28, was qualitatively determined. Eleven isolates were selected from these tests, which were molecularly identified as belonging to Bacillus and Trichoderma genera. The identified strains showed the ability to inhibit the fungus L. brasiliensis MXBCL28 through competition for space, by producing volatile and non-volatile compounds, and the Trichoderma strains also showed mycoparasitic activity. When evaluating the biocontrol activity of eleven strains on L. brasiliensis MXBCL28 in greenhouse and field trials, it was observed that plants inoculated with Bacillus and Trichoderma isolates maintained an inhibitory effect on the fungus, since plants inoculated with ...En Baja California la vid es uno de los cultivos perennes más importantes, se estima hay cerca de 4,702.93 ha de viñedos establecidos con más de 30 cultivares. En el estado las primeras vides fueron traídas por los españoles en 1669, el cultivar introducido fue 'Listán Prieto,' conocido como 'Misión.' Actualmente existe interés en aprovechar este cultivar, debido a las características de su vino. Sin embargo, en estas vides se han observado síntomas asociados con de enfermedades de la madera, lo cual podría afectar la reproducción generalizada. Además, dado que las vides 'Misión' se han mantenido establecidas en condiciones de aridez es probable que las plantas mantengan una interacción con microorganismos benéficos que esten influyendo en su capacidad para resistir las condiciones adversas en las que crecen. El objetivo de este trabajo fue investigar la presencia de hongos causantes de enfermedades de la madera asociados con la vid 'Misión' e identificar microorganismos endófitos con potencial para usarse como agentes de control biológico para controlar hongos causantes de enfermedades de la madera de vid en viñedos comerciales. Inicialmente se colectaron muestras de vides 'Misión' de viñedos de Baja California. A partir de las muestras analizadas se obtuvieron 78 hongos y 135 bacterias. De los aislados fúngicos se seleccionaron 13, los cuales se identificaron molecular y morfológicamente como Diaporthe ampelina y Diplodia seriata, siendo esta última la especie más prevalente. Todas las cepas tuvieron temperaturas óptimas de crecimiento entre 25 y 28°C. En cuanto a la patogenicidad, la cepa de D. ampelina presentó niveles de virulencia intermedia, mientras que las cepas de D. seriata mostraron baja virulencia. Para identificar agentes de biocontrol, se determinó la actividad antagónica cualitativa de aislados obtenidos de vides 'Misión', así como de 35 cepas de Trichoderma aisladas de vid sobre el hongo de madera L. brasiliensis MXBCL28. A partir de este ensayo se seleccionaron once aislados los cuales se identificaron molecularmente como pertenecientes a los géneros Bacillus y Trichoderma. Las cepas identificadas molecularmente mostraron la capacidad de inhibir al hongo por competencia por espacio, la producción de compuestos volátiles y no volátiles, y adicionalmente las cepas de Trichoderma mostraron actividad de micoparasitismo. Al evaluar la actividad de biocontrol de once cepas sobre L. brasiliensis MXBCL28 en ensayos de invernadero y campo se ..
Effect of hybrid nanoparticles loaded with antioxidant compounds on rat astrocytes in Alzheimer's disease
No full textLa enfermedad de Alzheimer (EA) es una enfermedad neurodegenerativa crónica caracterizada por la acumulación de proteínas como la beta amiloide (βA) y Tau en el cerebro. Puede comenzar hasta 20 años antes de los síntomas, como pérdida de memoria, problemas de lenguaje, cambios de personalidad y demencia. Actualmente no tiene cura y los tratamientos disponibles solo reducen los síntomas, lo que hace que la EA sea una prioridad en salud mundial. Desarrollar terapias innovadoras es crucial, en este campo, la nanomedicina puede superar limitaciones como la barrera hematoencefálica (BHE) mediante el uso de sistemas de entrega controlada de fármacos. En este trabajo se estudió el efecto antinflamatorio de nanopartículas híbridas polímero-lípido (NPs) conjugadas con transferrina (Tf) para llegar a la BHE, cargadas con puntos de carbono (CD) y fucoxantina (Fx), estos compuestos poseen actividad antinflamatoria, antioxidante y potencial para su uso en enfermedades neurodegenerativas. La encapsulación conjunta de CD y Fx en nanopartículas (NPs CDFx) mostró una eficiencia de encapsulación de 45% para Fx y 10% para CD y un tamaño de 88.74 ± 27.4 nm. Se evaluó la citocompatibilidad de las NPs en un modelo de neuroinflamación empleando astrocitos de rata estimulados con lipopolisacárido (LPS), las NPs CDFx presentaban una viabilidad celular del 92.18%. Mediante qPCR se encontró que las NPs CDFx redujeron la expresión relativa de los genes de proteína precursora amiloide (APP), proteína ácida fibrilar glial (GFAP) y la proteína de unión al Ca2+ (S100β), los cuales codifican para proteínas relacionadas con la neuroinflamación y el desarrollo de la enfermedad. Se microinyectaron NPs en larvas de pez cebra (Danio rerio) de 5 días post fertilización (dpf) y mediante microscopia confocal de barrido se verificó que llegan a la BHE, al observar la fluorescencia de los CD en el cerebro. Se sugiere que las NPs entregan los compuestos en el cerebro del pez, generando un efecto terapéutico positivo al reducir la expresión de genes. Estos resultados contribuyen a dilucidar las características y requisitos fisicoquímicos de las NPs hibridas polímero lípido para la entrega de fármacos en el cerebro, ayudando al desarrollo de un tratamiento efectivo para la EA.Alzheimer's disease (AD) is a chronic neurodegenerative disease characterized by the accumulation of proteins such as amyloid beta (βA) and Tau in the brain. It can begin up to 20 years before symptoms such as memory loss, language problems, personality changes, and dementia. There is currently no cure and available treatments only reduce symptoms, making AD a global health priority. Developing innovative therapies is crucial, in this field, nanomedicina can overcome limitations such as the blood-brain barrier (BBB) by using controlled drug delivery systems. In this work, the anti-inflammatory effect of polymer-lipid hybrid nanoparticles (NPs) conjugated with transferrin (Tf) to reach the BBB, loaded with carbon dots (CD) and fucoxanthin (Fx), these compounds have anti-inflammatory, antioxidant activity and potential for use in neurodegenerative diseases, was studied. The encapsulation of both CD and Fx in nanoparticles (NPs CDFx) showed an encapsulation efficiency of 45% for Fx and 10% for CD and a size of 88.74 ± 27.4 nm. The cytocompatibility of the NPs was evaluated in a euroinflammation model using lipopolysaccharide (LPS)-stimulated rat astrocytes. CDFx NPs showed a cell viability of 92.18%. Using qPCR, it was found that NPs CDFx reduced the relative expression of the genes for amyloid precursor protein (APP), glial fibrillary acidic protein (GFAP), and Ca2+ binding protein (S100β), which encode proteins related to neuroinflammation and disease development. NPs were microinjected into 5-day post-fertilization (dpf) zebrafish (Danio rerio) larvae, and through scanning confocal microscopy, it was verified that NPs reached the BBB by observing fluorescence from CD in the fish brain. It is suggested that NPs deliver the compounds into the fish brain, generating a positive therapeutic effect by reducing gene expression. These results contribute to elucidating the physicochemical characteristics and requirements of polymer-lipid hybrid NPs for drug delivery into the brain, helping to develop an effective treatment for AD
Joint inversion of geophysical data in geothermal areas using petrophysical approaches
No full textLa interpretación de datos geofísicos para caracterizar el subsuelo es un área en constante desarrollo.Una de las ramas que trata de aprovechar los datos disponibles es la inversión conjunta de datos geofísicos para generar un modelo geofísico integral y compatible con datos de diferente origen. La idea detrás de la inversión conjunta es el aprovechamiento de los kernels de las diferentes metodologías para reducir el rango de posibles modelos solución, reducir el efecto del ruido en los datos, y producir modelos integrados más consistentes. El objetivo general de este trabajo de investigación es desarrollar un algoritmo de inversión conjunta de ondas sísmicas superficiales y de mediciones de gravedad mediante un enfoque petrofísico que permita maximizar el aprovechamiento de los kernels de ambos tipos de datos. Los experimentos con datos sintéticos demostraron que los modelos recuperados mediante inversión conjunta logran reconstruir estructuras complejas de manera más detallada y con mayor resolución a las obtenidas mediante inversión por separado, lo cual es evidente cuando se comparan numéricamente los factores de recuperación, y gráficamente las estructuras recuperadas. Un aspecto relevante de esta tesis es que finalmente las heterogeneidades en la dirección vertical de densidad que generalmente no se logran recuperar de manera confiable mediante inversión por separado, fueron reconstruidas satisfactoriamente con la inversión conjunta. Esto se debe a la buena sensibilidad de las ondas superficiales a estructuras verticales. Por otro lado, aunque menos evidente, la reconstrucción de las anomalías de velocidades de ondas de corte mejoró sobre todo en su capacidad de describir los límites laterales. Adicionalmente se implementaron dos estrategias de regularización para polinomios de grados altos: el operador Dg y la búsqueda secuencial. Ambas resultaron eficientes en la reducción de la variabilidad del polinomio recuperado. Sin embargo, la estrategia del operador Dg mostró ser más general y aplicable a un menor costo computacional, mientras que la estrategia secuencial mostró un mejor ajuste polinomial final, pero con un mayor costo computacional al tener que realizar la inversión completa para cada coeficiente. La metodología desarrollada se aplicó a datos sísmicos y gravimétricos reales recolectados en el campo Geotérmico de Los Humeros para corroborar la aplicabilidad del método en zonas altamente heterogéneas. Los modelos obtenidos mostraron ...The interpretation of geophysical data to characterize the subsurface is an area in constant development. One of the branches that takes advantage of the available data is the joint inversion of geophysical data to generate a comprehensive geophysical model compatible with data from different sources. The idea behind joint inversion is to leverage the kernels of different methodologies to reduce the range of possible solution models, reduce the effect of noise in the data, and produce more consistent integrated models. The general objective of this research is to develop an algorithm for joint inversion of surface seismic waves and gravity measurements using a petrophysical approach that allows maximizing the use of the kernels of both types of data. Experiments with synthetic data demonstrated that models recovered by joint inversion manage to reconstruct complex structures more detailedly and with higher resolution than those obtained by separate inversion, which is evident when the recovery factors are compared numerically and the recovered structures are graphically compared. A relevant aspect of this thesis is that the heterogeneities in the vertical direction of density that generally cannot be recovered reliably by separate inversion were satisfactorily reconstructed by joint inversion. This is due to the good sensitivity of surface waves to vertical structures. On the other hand, although less pronounced, the reconstruction of shear wave velocity anomalies improved, especially its ability to describe lateral boundaries. Additionally, two regularization strategies were implemented for high-degree polynomials: the Dg operator and the sequential search. Both were efficient in reducing the variability of the recovered polynomial. However, the Dg operator strategy proved to be more general and applicable at a lower computational cost. In contrast, the sequential strategy showed a better final polynomial fit but with a higher computational cost as it had to perform the complete inversion for each coefficient. The developed methodology was applied to real seismic and gravimetric data collected in the Los Humeros Geothermal field to corroborate the method's applicability in highly heterogeneous areas. The models obtained showed compatibility with previous studies and with the general knowledge of the structure of the geothermal field, adding characteristics that could only be obtained with joint inversion. Furthermore, the shear velocity-density relations
Antilipogenic and antifibrotic effects of polymer-lipid hybrid nanoparticles loaded with green coffee extract in an in vitro human model of hepatic steatosis and fibrosis
No full textLa enfermedad hepática esteatósica asociada a disfunción metabólica (MASLD) afecta al 30% de la población mundial adulta, con alta prevalencia en América Latina, especialmente en México. Incluye un rango de patologías hepáticas desde la esteatosis hasta la cirrosis. La esteatohepatitis asociada a disfunción metabólica (MASH), una forma avanzada, combina esteatosis y fibrosis, acelerando el daño hepático. Actualmente, los tratamientos se centran en cambios de estilo de vida, aunque el bajo apego al tratamiento y la falta de fármacos específicos plantean la necesidad de nuevas terapias. El extracto de café verde (ECV) ha mostrado propiedades antioxidantes y antiinflamatorias, pero su baja biodisponibilidad limita su eficacia, destacando la necesidad de enfoques innovadores como la nanotecnología. La encapsulación de compuestos fitoquímicos con características fisicoquímicas similares a las del ECV en nanopartículas híbridas de polímero-lípido (NHPLs) han demostrado mejorar la biodisponibilidad y entrega efectiva, optimizando su efecto terapéutico. En este estudio, se sintetizaron NHPLs compuestas de ácido poli-láctico, co-glicólico (PLGA) y lecitina de soya (HSPC), las cuales fueron cargadas con extracto de café verde (ECV-NPLs). Las nanopartículas obtenidas presentaron un tamaño promedio de 145.4 ± 26 nm y una carga superficial negativa de -11 ± 0.95 mV. Además, se logró encapsular alrededor del 55% del extracto y liberarlo progresivamente en un periodo de 24 horas bajo condiciones in vitro. Las ECV-NPLs se probaron en un modelo in vitro de MASLD utilizando células HepG2 con lípidos acumulados y células estrelladas hepáticas activadas (HHSC-N) de un paciente con MASH. El ECV libre y encapsulado en nanopartículasreguló la expresión de genes clave en la esteatosis y fibrosis. En hepatocitos, se redujo PLIN1, asociado a la acumulación de lípidos sin afectar CPT1A involucrado en la β-oxidación de los ácidos grasos, mientras que las ECV-NPLs aumentaron TNFα que se correlacionó la reducción de PLIN1. En cuanto a la fibrosis, la combinación de ECV y NPLs redujo significativamente la expresión de COL1A1 y ACTA2, ambos involucrados en la fibrogénesis. Estos resultados sugieren que las ECV-NPLs podrían ser una formulación nanotecnológica prometedora con efectos antiesteatósicos y antifibróticos para el tratamiento de MASLD.Metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease (MASLD) affects 30% of the world adult population, with a high prevalence in Latin America, particularly in Mexico. It encompasses a spectrum of hepatic pathologies ranging from steatosis to cirrhosis. Metabolic dysfunction-associated steatohepatitis (MASH), an advanced form, combines steatosis and fibrosis, accelerating liver damage. Current treatments focus on lifestyle changes; however, poor adherence and the lack of specific drugs highlight the need for novel therapies. Green coffee extract (GCE) has shown antioxidant and anti-inflammatory properties, but its low bioavailability limits its therapeutic potential, emphasizing the need for innovative approaches like nanotechnology. Encapsulating phytochemicals with similar physicochemical properties to GCE in hybrid polymer-lipid nanoparticles (NHPLs) has been shown to improve bioavailability and effective delivery, optimizing therapeutic effects. In this study, NHPLs composed of poly(lactic-co-glycolic) acid (PLGA) and soy lecithin (HSPC) were synthesized and loaded with GCE (GCE-NPLs). The resulting nanoparticles exhibited an average size of 145.4 ± 26 nm and a negative surface charge of -11 ± 0.95 mV. Approximately 55% of the extract was successfully encapsulated and gradually released over 24 hours under in vitro conditions. GCE-NPLs were tested in an in vitro MASLD model using lipid-loaded HepG2 cells and activated hepatic stellate cells (HHSC-N) from a MASH patient. Both free and nanoparticle-encapsulated GCE regulated key gene expression related to steatosis and fibrosis. In hepatocytes, PLIN1, associated with lipid accumulation, was reduced without affecting CPT1A, involved in fatty acid β-oxidation. GCE-NPLs also increased TNFα, which correlated with PLIN1 reduction. Regarding fibrosis, the combination of GCE and NPLs significantly reduced the expression of COL1A1 and ACTA2, both involved in fibrogenesis. These findings suggest that GCE-NPLs could be a promising nanotechnological formulation with anti-steatotic and anti-fibrotic effects for MASLD treatment
Distribution of genetic variation of insects associated with Hesperoyucca whipplei in the Baja California peninsula
No full textEl tipo de interacción ecológica obligada entre plantas hospederas y sus insectos asociados ha demostrado tener un impacto en la diversidad genética de las especies involucradas. La yuca de chaparral, Hesperoyucca whipplei, presenta una relación de mutualismo obligado con la polilla polinizadora Tegeticula maculata, y de comensalismo obligado con la polilla Prodoxus marginatus. Ambos insectos depositan sus huevos en estructuras de la flor y se alimentan del fruto en desarrollo. Con el fin de determinar el efecto de la interacción ecológica sobre la diversidad genética de los insectos, en este estudio se evaluó el nivel de variación y estructura genética de ambas polillas a lo largo de la península de Baja California. Se amplificó el gen mitocondrial COI en 86 individuos de T. maculata y 120 individuos de P. marginatus. La diversidad haplotípica fue menor en T. maculata (Hd = 0.601) en comparación con P. marginatus (Hd = 0.966) mientras que la diversidad nucleotídica fue baja en ambas especies (Pi= 0.0018 y 0.007 respectivamente). Las redes haplotípicas, el AMOVA, la prueba mismatch y los valores D de Tajima en T. maculata indican un patrón de expansión poblacional, mientras que en P. marginatus indican una estabilidad demográfica. Estos hallazgos sustentan que el mutualismo obligado entre H. whipplei y T. maculata, en contraste con el comensalimo obligado con P. marginatus, tiene un impacto directo en el nivel de la diversidad genética de las polillas, más que en su estructura a lo largo del área de distribución.The type of obligate ecological interaction between host plants and their associated insects has been showing to have an impact on the genetic diversity of the species involved. The chaparral yuca (Hesperoyucca whipplei) presents a relationship of obligate mutualism with the pollinating moth Tegeticula maculata, and obligate commensalism with the moth Prodoxus marginatus. Both insects deposit their eggs in flower structures and feed on the developing fruit. To determine the effect of ecological interactions on insects’ genetic diversity, this study evaluated the level of variation and genetic structure of both moths throughout the Baja California peninsula. The mitochondrial COI gene was amplified in 86 individuals of T. maculata and 120 individuals of P. marginatus. Haplotypic diversity was lower in T. maculata (Hd = 0.601) compared to P. marginatus (Hd = 0.966) while nucleotide diversity was low in both species (pi = .0018 and 0.007 respectively). Haplotype networks, AMOVA, mismatch test and Tajima’s D values in T. maculata indicate a pattern of population expansion, whereas in P. marginatus they indicate demographic stability. These findings support that obligate mutualism between H. whipplei and T. maculata, in contrast, to obligate commensalism with P. marginatus, has a direct impact on the level of genetic diversity of the moths, rather than on their structure across the distribution
Future changes of precipitation and temperature extremes in Mexico
No full textDiferentes estudios a escala mundial indican un incremento en frecuencia de eventos climáticos extremos debido al calentamiento global y sugieren que podrían intensificarse en el futuro. El objetivo de este trabajo es analizar los posibles cambios de 12 índices climáticos extremos (ICE) de precipitación y temperatura en 15 regiones de México, el sur de los Estados Unidos y Centroamérica para un período histórico (1981-2010), un futuro cercano (2021-2040), un futuro intermedio (2041-2060) y un futuro lejano (2080-2099). Se utilizó el reanálisis ERA5 como referencia en la evaluación histórica de los modelos climáticos globales (MCG) y para las proyecciones se analizaron los ICE de diez MCG del Proyecto de Intercomparación de Modelos Climáticos, fase 6 (CMIP6), de acuerdo con dos escenarios de Vías Socioeconómicas Compartidas (SSPs), uno de bajas emisiones (SSP2-4.5) y otro de altas emisiones (SSP3-7.0). Los MCG reproducen muy bien los índices extremos de temperatura histórica y los días consecutivos secos, pero subestiman la lluvia promedio y la lluvia extrema en las zonas más lluviosas desde el centro de México hasta Centroamérica. Históricamente, se observaron tendencias positivas de las temperaturas extremas (TXx y TNn) en todas las regiones, pero sólo en algunas regiones fueron significativas, mientras que los índices de lluvia extrema (R95p, R10mm y R20mm) presentaron tendencias negativas, pero pequeñas. Las proyecciones indican que las temperaturas extremas podrían seguir incrementándose en el futuro, desde 2° C hasta 5° C a mitad y final de siglo, respectivamente. La contribución de la precipitación extrema arriba del percentil 95 (R95p) se podría incrementar entre un 10 % y 30 %, especialmente en la región subtropical, mientras que la precipitación podría disminuir en las regiones tropicales. Este estudio es el primero que analiza los cambios futuros de índices extremos del CMIP6 a escala regional (en 15 regiones) de México, el sur de Estados Unidos y Centroamérica.Global-scale studies indicate an increase in the frequency of extreme weather events due to global warming and suggest that they could further intensify in the future. This study aims to assess potential changes in 12 extreme climate indices (ECI) related to precipitation and temperature in 15 regions in Mexico, the southern United States, and Central America for different periods: a historical period (1981-2010), a near future (2021-2040), an intermediate future (2041-2060), and a far future (2080-2099). The ERA5 reanalysis was used as a reference for the historical evaluation of global climate models (GCMs), and ECI from ten GCMs of phase 6 (CMIP6) from the Coupled Model Intercomparison Project were employed for the projections and examined under two Shared Socioeconomic Pathways (SSPs) scenarios, one characterized by low emissions (SSP2-4.5) and another representing high greenhouse gas emissions (SSP3-7.0). The GCMs reproduce historical extreme temperature indices and consecutive dry days very well. However, they underestimate average and extreme rainfall from central Mexico to Central America in the wetter areas. Historically, positive trends in extreme temperatures (TXx and TNn) were observed across all regions. However, statistical significance was only present in certain regions, while extreme rainfall indices (R95p, R10mm, and R20mm) exhibited small negative trends. The projections suggest that extreme temperatures could continue to increase in the future, from 2°C to 5°C by the mid and late century, respectively. The contribution of extreme precipitation above the 95th percentile (R95p) could increase by 10% to 30%, particularly in the subtropical regions, while precipitation might decrease in tropical regions. This study is the first to analyze future changes in extreme indices from CMIP6 at a regional scale (across 15 regions) in Mexico, the southern United States, and Central America