Institutional Repository CICESE (Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada)
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Design and characterization of waveguides fabricated using the atomic layer deposition technique
No full textUno de los grandes avances a finales del siglo XIX fue el estudio de la transmisión de información a través de haces de luz, la guía de onda plana es una solución prometedora en óptica integrada para superar las limitaciones de las conexiones electrónicas. El índice de refracción es la propiedad más importante de los materiales con uso potencial en guías de ondas ya que determina parámetros esenciales como los modos y perdidas de propagación. Por tanto, el estudio de nuevos materiales con un alto índice de refracción (>2) sigue siendo un campo de estudio. Uno de los candidatos es el TiO2 ya que tiene un alto índice de refracción (>2.2), alta estabilidad a largo plazo y bajo costo comercial. Además, las posibilidades con TiO2 pueden mejorar si se crean vacancias de oxígeno, lo que conduce a índices de refracción más elevados (>2.4); siendo un material estratégico para guías de ondas. Sin embargo, el aumento de vacancias de oxígeno podría producir una alta absorción de luz (>50 %), por lo que es necesario explorar los límites de propagación de la luz en este material. Durante el desarrollo de este proyecto se ha trabajado en la simulación, fabricación y caracterización de guías de onda plana, donde el núcleo de TiO2-X ha sido fabricado por depósito de capa atómica (ALD) y exploramos los límites de su aplicación como guía de onda. Los resultados más relevantes indican que la acumulación de vacancias de oxígeno se produce ciclo a ciclo durante el depósito y que el índice de refracción puede aumentar hasta 2.8, presentando una alta absorción. El mejor resultado de pérdidas de propagación (menor a 0.5 dB/cm) para aplicaciones de guía de ondas se obtuvo con una película de TiO2-x con un índice de refracción de 2.55. La caracterización fisicoquímica, óptica y eléctrica fue empleada por SEM, AFM, XRD, XPS, REELS, Transmitancia UV-Vis, Elipsometría, Espectroscopia de impedancia y el método de cuatro puntas. Los resultados presentados revelan la importancia de TiO2-x y la técnica ALD en fotónica.One of the great advances at the end of the 19th century was the study of the transmission of information through light beams, the planar waveguide is a promising solution in integrated optics to overcome the limitations of electronic connections. The refractive index is the most important property of materials with potential in waveguides since this determines essential parameters such as propagation modes and losses in the first instance. Therefore, studying new materials with a high refractive index (>2) continues to be a field of study. One of the candidate materials is TiO2 since it has a high refractive index (>2.2), high long-term stability, and low commercial cost. Furthermore, the possibilities with TiO2 can improve if the oxygen vacancies are created, which leads to high refractive indices (>2.4). For waveguides, this is a material with high added value. However, the increase in oxygen vacancy content could produce high absorption of light (>50 %), so it is necessary to explore the limits of light propagation in this material. During the development of this project, we have worked on the simulation, fabrication and characterization of planar waveguides, where the TiO2-X core has been fabricated by atomic layer deposition (ALD) and we explore the limits of its application as a waveguide. The most relevant observations indicate that the accumulation of oxygen vacancies occur cycle-by-cycle and that the refractive index can increase up to 2.8. However, transmittance becomes zero. The best propagation loss result (less than 0.5 dB/cm) for waveguide applications was obtained with a TiO2-x film with refractive index of 2.55. The discussion was based on the physicochemical, optical and electrical characterization employed by SEM, AFM, XRD, XPS, REELS, UV–Vis Transmittance, Ellipsometry, Impedance spectroscopy, and the four-point method. Our results reveal the high value of TiO2-x and the ALD technique in photonics
Study of the formation of fs-LIPSS in thin films of vanadium
No full textEl dióxido de vanadio (VO2) es un material de transición de fase muy prometedor debido a su transición reversible de metal a aislante (MIT), que puede ser activado por estímulos externos como temperatura, presión, campos eléctricos o magnéticos, estrés mecánico y luz. Esto resulta en una modificación dramática de sus propiedades ópticas y eléctricas. El VO2 micro/nanoestructurado ofrece un gran potencial para desarrollar metasuperficies y dispositivos sintonizables y conmutables. En este contexto, el procesamiento de materiales con pulsos láser ultracortos ha surgido como una alternativa poderosa y rentable a la litografía, permitiendo la fabricación de superficies nanoestructuradas mediante la formación de Estructuras Superficiales Periódicas Inducidas por Láser (LIPSS). Estas estructuras surgen como relieves superficiales cuasi-periódicos, cuya morfolog´ıa y composición química dependen de los parámetros de irradiación. Las LIPSS se clasifican según su periodicidad, denominadas LIPSS de Baja Frecuencia Espacial (LSFL), con períodos (Λ) aproximadamente iguales a la longitud de onda del láser (λ), LIPSS de Alta Frecuencia Espacial (HSFL), con Λ λ. Esta tesis presenta y analiza los efectos de diferentes parámetros de irradiación en la formación de LIPSS-VO2 en películas de vanadio (V). Los experimentos se llevaron a cabo en aire utilizando un láser de femtosegundos (270 fs) con una longitud de onda central de 1030 nm y una frecuencia de repetición de 80.31 kHz, empleando pulsos por debajo del umbral de ablación. Inicialmente, se realizaron experimentos de irradiaciones puntuales y barridos individuales para estudiar el proceso de formación de LIPSS en función del número de pulsos, fluencia y velocidad de barrido del láser. Una vez determinados los valores apropiados de los parámetros de irradiación para la formación de LIPSS, se investigó el efecto de la superposición de barridos en la fabricación de áreas extendidas compuestas por LIPSS-VO2. Se obtuvieron estructuras LSFL, HSFL y SLIPSS compuestas por VO2. La morfología de las estructuras se analizó mediante microscopía electrónica de barrido y se determinó la composición química mediante espectroscopía micro-Raman. Hasta donde sabemos, esta es la primera vez que se informa sobre LIPSS-VO2 obtenidas a partir de vanadio (V).Vanadium dioxide (VO2) is a promising phase transition material (PTM) due to its reversible metalinsulator transition (MIT) that can be activated by various external stimuli, such as temperature, pressure, electric or magnetic fields, mechanical stress, and light. This results in a dramatic modification of its optical and electrical properties. Micro/nanostructured VO2 offers great potential for developing metasurfaces and devices with adjustable and switchable responses. In this context, the processing of materials with ultrashort laser pulses has emerged as a powerful and cost-effective alternative to lithography, enabling the fabrication of nanostructured surfaces through the formation of Laser-Induced Periodic Surface Structures (LIPSS). These structures emerge as quasi-periodic surface reliefs, whose morphology and chemical composition depend on the irradiation parameters. LIPSS are classified according to their periodicity, referred as Low Spatial Frequency LIPSS (LSFL), with periods (Λ) approximately equal to the laser wavelength (λ), High Spatial Frequency LIPSS (HSFL), with Λ λ. This thesis presents and discusses the effects of different irradiation parameters on the formation of VO2-LIPSS in vanadium (V) films. The experiments were conducted in air using a femtosecond laser (270 fs) with a central wavelength of 1030 nm and a repetition frequency of 80.31 kHz, employing pulse fluences below the ablation threshold. Initially, fixed-point irradiation and single-line scan irradiation experiments were performed to study the LIPSS formation process as a function of the number of pulses, fluence value and fs-laser-beam scanning velocity. Once determined the appropriate values of the irradiation parameters for LIPSS formation, the effect of the scanning line overlap on large-area fabrication of VO2-LIPSS was investigated. LSFL, HSFL and SLIPSS composed of vanadium dioxide (VO2) were obtained. The morphology of the structures was analyzed by scanning electron microscopy (SEM) and the chemical composition of the structures was obtained by micro-Raman spectroscopy. To the best of our knowledge, this is the first time that VO2-LIPSS, obtained from V, has been reported
Subsurface structure in a sector of the Magdalena region in Baja California Sur through reflection seismic
No full textLas regiones de antearco son el reflejo y el albergue de procesos de convergencia tectónica. En este contexto, las cuencas formadas de manera colateral a la subducción se distinguen por sus considerables espesores sedimentarios. La península de Baja California alberga diversas cuencas de antearco, resultado del evento de subducción de la placa de Farallón durante el Mioceno Medio-Tardío. Con esta premisa, presentamos una serie de 8 perfiles sísmicos de reflexión terrestre proporcionados por la industria petrolera y ubicados en la región Magdalena, en la planicie de Ciudad Constitución, en Baja California Sur. Estos perfiles fueron procesados e interpretados y, en conjunto con datos gravimétricos y registros de pozos, permitieron identificar las estructuras geológicas más destacadas, como una cuenca de antearco cuyo depocentro alcanzó una profundidad de 3000 ms (TVD) y que se formó entre la antigua zona de subducción y la sierra La Giganta. Se identificó también una falla inversa con un buzamiento aparente de 39° que atraviesa las unidades sedimentarias de la región y controla la subsidencia en la cuenca. Desde el punto de vista sismoestratigráfico, se identificaron cinco límites de secuencias sísmicas, dos de los cuales representan discordancias significativas que se consideran rasgos geológicos importantes en la evolución tectónica de la región. Las observaciones presentadas tienen como objetivo incrementar el conocimiento de la evolución geológica de esta región y, a su vez, generar imágenes del subsuelo que permitan su comparación con regiones análogas.The forearc regions are both the reflection and the host of tectonic convergence processes. In this context, the collaterally formed basins related to subduction are characterized by their considerable sedimentary thicknesses. The Baja California Peninsula hosts several forearc basins, resulting from the subduction event of the Farallon plate during the Middle-Late Miocene. With this premise, we present a series of 8 land-based seismic reflection profiles provided by the petroleum industry, located in the Magdalena region within the Ciudad Constitución plain, in Baja California Sur. These profiles were processed and interpreted, and in conjunction with gravimetric data and well logs, they allowed the identification of prominent geological structures, including a forearc basin with a depocenter reaching a depth of 3000 ms (TVD) that formed between the former subduction zone and the La Giganta mountain range. Additionally, an inverse fault with an apparent dip of 39° was interpreted, cutting through the sedimentary units of the region, and controlling subsidence in the basin. From a seismic-stratigraphic perspective, five seismic sequence boundaries were identified, two of which represent significant unconformities considered important geological features in the tectonic evolution of the region. The presented observations aim to enhance the understanding of the geological evolution of this region and, at the same time, generate subsurface images that allow for comparisons with analogous regions
Edge computing system for respiratory system sound acquisition and analysis
No full textEn México existe una falta de infraestructura de salud para brindar una atención adecuada y eficaz para las enfermedades respiratorias. Por lo tanto, el diagnóstico temprano de estas enfermedades puede reducir la progresión de la enfermedad. La detección o clasificación de enfermedades respiratorias mediante señales de audio a través de técnicas de IA ha ayudado a los médicos a predecir y diagnosticar una variedad de enfermedades. El objetivo principal de esta tesis es desarrollar un dispositivo de borde para la adquisición y análisis de sonidos del sistema respiratorio, permitiendo procesar datos localmente sin necesidad de un servidor conectado a Internet. Esto es importante porque puede ayudar a los médicos a identificar y diagnosticar problemas respiratorios, especialmente en áreas rurales donde el acceso a los servicios médicos es limitado. Para lograrlo, se diseñó un conjunto de datos que contiene grabaciones de sonidos de tos y respiración tomados a nivel traqueal de personas con alguna enfermedad respiratoria y personas sanas. Las grabaciones se realizaron con el apoyo de una herramienta desarrollada para la captura del sonido de la respiración a nivel traqueal y una aplicación para grabar y almacenar los datos como parte de esta tesis. Después, se diseñó un protocolo para la captura de los sonidos de la tos y respiración. Posteriormente, se aplicaron técnicas de procesamiento de audio, como la reducción de ruido y la segmentación de audio; la segmentación consiste en dividir una señal de audio en segmentos de audio con tos. Se llevó a cabo la extracción de características acústicas utilizando el MFCC y las características de CHROMA para representar las señales de audio y entrenar un modelo de aprendizaje profundo basado en una 1D CNN. Se propusieron dos dispositivos de borde, un dispositivo móvil y un Raspberry Pi 4 Modelo B para integrar estos modelos. El dispositivo que obtuvo mejores resultados fue el dispositivo móvil, con una sensibilidad del 91.67% y una especificidad del 100.00% durante la evaluación del dispositivo. A pesar de que el Raspberry tiene un mejor procesamiento de los datos ya que permite la segmentación automática y la eliminación de ruido.In Mexico there is a lack of health infrastructure to provide adequate and effective care for respiratory diseases. Therefore, early diagnosis of these diseases can prevent the disease or prevent its progression. The detection or classification of respiratory diseases using audio signals through AI techniques has helped doctors to predict and diagnose a variety of diseases. The main objective of this thesis is to develop an edge device for the acquisition and analysis of sounds from the respiratory system, allowing data to be processed locally without the need for a server connected to the Internet. This is important because it can help doctors identify and diagnose respiratory problems, especially in rural areas where access to medical services is limited. To achieve this, a data set was designed that contains recordings of coughing and breathing sounds taken at the tracheal level of people with some respiratory disease and healthy people. The recordings were made with the support of a tool developed to capture the sound of breathing at the tracheal level and an application to record and store the data as part of this thesis. Then, a protocol was designed to capture the sounds of coughing and breathing. Subsequently, audio processing techniques such as noise reduction and audio segmentation were applied; segmentation consists of dividing an audio signal into audio segments with cough. Acoustic feature extraction was performed using the MFCC and CHROMA features to represent the audio signals and train a deep learning model based on a 1D CNN. Two edge devices, a mobile device and a Raspberry Pi 4 Model B, were proposed to integrate these models. The device that obtained the best results was a mobile device, with a sensitivity of 91.67% and a specificity of 100.00% during the evaluation of the device. Despite the fact that the Raspberry has better data processing since it allows automatic segmentation and noise removal
Effect of light on respiration rates and ATP levels of photoheterotrophic marine bacteria Dokdonia sp. MED134
No full textLas proteorodopsinas (PR) son proteínas transmembranales que funcionan como bombas de protones impulsadas por la luz y están distribuidas ampliamente en bacterias de la superficie marina. Sin embargo, sólo unas cuantas especies de bacterias nativas fotoheterótrofas han logrado ser cultivadas. Este estudio se enfoca en la caracterización de las tasas de respiración y niveles de energía (ATP) de la cepa fotoheterótrofa Dokdonia sp. MED134 (phylum Bacteroidetes). El experimento de crecimiento consistió en un cultivo de siete días con agua de mar y carbono orgánico disuelto (0.39 mM) en condiciones de luz y oscuridad. Los resultados indicaron que el crecimiento durante la fase exponencial fue mayor en condiciones de luz, como se ha reportado anteriormente. En contraste, las tasas de respiración y niveles de ATP fueron más bajos en condiciones de luz con respecto de las bacterias que crecieron en oscuridad (5.41 x 10-10 vs. 5.96 x 10-10 μmol O2·cél-1·min-1; 15.76 vs. 45.40 ag ATP·cél-1). Por otro lado, las tasas de respiración en la fase estacionaria mostraron un decremento en luz contra oscuridad (2.77 x 10-10 vs. 6.69 x 10-10 μmol O2·cél-1·min-1). Los niveles de ATP fueron inesperadamente más altos en oscuridad durante la fase exponencial, pero mostraron un marcado declive en la fase estacionaria (45.40 vs. 5.23 ag ATP·cél-1). Mientras tanto en luz, los niveles de ATP se mantuvieron relativamente estables en el transcurso de la fase exponencial y estacionaria (15.76 vs. 11.29 ag ATP·cél-1). Los resultados sugieren que Dokdonia sp. MED134 alcanza una mayor abundancia en luz debido a que mantiene activamente la respiración y el uso de las PR durante la fase estacionaria, y como sugiere la literatura, el transporte activo podría mejorar el metabolismo del carbono con el transporte de sustratos como la tiamina. En conclusión, los datos sugieren que conforme el carbono se vuelve limitante en la fase estacionaria, las tasas de respiración disminuyen y la fuerza protón motriz de las PR se vuelve más importante para el mantenimiento de los niveles de ATP y el transporte de sustratos y otros requerimientos de la célula en condiciones de luz.Proteorhodopsins (PR) are transmembrane proteins that function as light-driven proton pumps, PR are widely distributed in marine surface bacteria. However, only a few species of native photoheterotrophic bacteria have been cultured. This study focuses on the respiration rates and energy (ATP) levels characterization of the photoheterotrophic strain Dokdonia sp. MED134 (phylum Bacteroidetes). The growth experiment consisted in a seven-day culture with seawater and dissolved organic carbon (0.39 mM) under light and dark conditions. The results showed that growth during the exponential phase was higher under light conditions, as previously reported. In contrast, respiration rates and ATP levels were lower in light conditions compared to bacteria that grew in the dark (5.41 x 10-10 vs. 5.96 x 10-10 μmol O2·cell-1·min-1; 15.76 vs. 45.40 ag ATP·cell-1). On the other hand, respiration rates in the stationary phase showed a decrease in light vs. dark (2.77 x 10-10 vs. 6 x 10-10 μmol O2·cell-1·min-1). ATP levels were unexpectedly higher in the dark during the exponential phase but showed a marked decrease in the stationary phase (45.40 vs. 5.23 ag ATP·cell-1). Meanwhile, ATP levels in light remained relatively stable through exponential and stationary phase (15.76 vs. 11.29 ag ATP·cell-1). Results suggest that Dokdonia sp. MED134 reaches a higher abundance in light because it maintains an active respiration and PR use during stationary growth, and as the literature suggests, active transport could enhance carbon metabolism with the transport of substrates such as thiamine. In conclusion, the data suggest that as carbon becomes limiting in the stationary phase, respiration rates decrease, and the proton-motive force of PRs becomes more important for the maintenance of ATP levels and the transport of substrates and other cell requirements under light conditions
Culture of the microalgae Porphyridium cruentum in water from the culture of Litopenaeus vannamei for the removal of nitrogenous compounds and phosphates
No full textPara minimizar los impactos generados por los efluentes de la camaronicultura, se destaca la implementación de cultivos accesorios como las microalgas. Estas, pueden aprovechar los nutrientes de los efluentes produciendo un efecto de biorremediación y, a su vez, generar compuestos de interés; en este sentido, se evaluó la eficiencia de remoción de nutrientes y la biomasa producida por la microalga Porphyridium cruentum cultivada en concentraciones de 75% y 100% de agua del efluente proveniente del cultivo del camarón blanco Litopenaeus vannamei. Para dicho efecto, se definieron tres tratamientos con tres réplicas, un tratamiento control con medio “f/2” y los tratamientos con efluente C75 (75%) y C100 (100%). Se aplicó ANOVA para evaluar la biomasa celular, el pigmento ficoeritrina, el exopolisacárido sulfatado (EPS) y la remoción de nutrientes. La densidad celular promedio fue de 2.79 x 106 cél ml-1 . Al final del cultivo, se observó un peso seco total (PST) promedio de 881 µg ml-1 y 322 pg cél-1 , y un peso orgánico (PO) promedio de 387 µg ml-1 y 141 pg cél-1 . El mayor contenido de ficoeritrina fue en los cultivos con el medio “f/2” (14.1 µg ml -1 y 12 pg cél), además, se observó una producción promedio de EPS por encima de 3 mg ml-1 . Con respecto a la eficiencia de remoción de nitrógeno amoniacal total (NAT), se encontró que los tratamientos C100 y C75 (con 72% y 73% de remoción, respectivamente) tuvieron una mayor (p<0.05) remoción que “f/2”, con la concentración más alta de este nutriente en C100 (0.06 mg L-1 ) (p<0.05). Con respecto a la remoción de nitratos, el medio “f/2” removió hasta un 94%, mientras que los tratamientos C75 y C100 removieron un 88% y 87%, respectivamente. Con respecto a los nitritos, la remoción fue del 100% en el tratamiento “f/2” y del 54% y 36% en los tratamientos C75 y C100 respectivamente, encontrándose una concentración significativamente mayor en C75 y C100 (0.39 mg L-1 en promedio). La eficiencia de remoción de fosfatos fue del 100% en todos los tratamientos. Por lo que P. cruentum es adecuada para biorremediar los efluentes provenientes del cultivo de camarón.To minimize the impacts generated by shrimp farming effluents, the implementation of accessory crops such as microalgae stands out. These can utilize the nutrients in the effluents, producing a bioremediation effect and, in turn, generating compounds of interest; In this sense, the efficiency of nutrient removal and the biomass produced by the microalga Porphyridium cruentum cultivated in concentrations of 75% and 100% of the effluent from the culture of white shrimp Litopenaeus vannamei were evaluated. For this purpose, three treatments with three replicates were defined, a control treatment with "f/2" media (f/2) and the treatments with effluent C75 (75%) and C100 (100%). ANOVA was applied to evaluate cell biomass, exopolysaccharide (EPS), phycoerythrin, and nutrient removal, was performed by a one-way ANOVA. The mean biomass obtained from P. cruentum was 2.79 x 106 cells ml-1 on day 10 of the culture. At the end of the culture, an average total dry weight (TDW) of 881 µg ml-1 and 322 pg cell-1 was observed, and an average organic weight (OW) of 387 µg ml-1 and 141 pg cell-1. The highest content of phycoerythrin was in the cultures with the "f/2" medium (14.1 µg ml-1 and 12 pg cell-1), in addition, an average EPS production above 3 mg ml-1 was observed. Regarding the removal efficiency of total ammonia nitrogen (TAN), it was found that the C100 and C75 treatments (with 72% and 73% removal, respectively) had a higher (p<0.05) nutrient removal than “f/2”, with the higher concentration of TAN found in C100 (0.06 mg L-1). Regarding the removal of nitrates, the "f/2" media removed up to 94%, while the C75 and C100 treatments removed 88% and 87%, respectively. Regarding nitrites, the removal was 100% in the "f/2" treatment and 54% and 36% in the C75 and C100 treatments, respectively, finding a significantly higher concentration in C75 and C100 (0.39 mg L-1 on average). The phosphate removal efficiency was 100% in all treatments. Therefore, P. cruentum is suitable bioremediation of effluents from shrimp farming
Double-difference hypocentral relocation and seismic moment calculation of the Valle de la Trinidad seismic sequence, Baja California, Mexico
No full textEl 17 de agosto de 2020 se registró un sismo de ML 5.1, seguido por una secuencia de réplicas, en la zona de confluencia de las fallas Agua Blanca, San Miguel, Sierra Juárez y San Pedro Mártir, parte de las Sierras Peninsulares de Baja California (SPBC). Para disminuir las incertidumbres en los parámetros hipocentrales, y así obtener una imagen más nítida de la distribución de la sismicidad, se aplicó el método de relocalización por doble-diferencia (HypoDD) reduciendo los errores de localización (latitud, longitud y profundidad) hasta en un orden de magnitud. La distribución de epicentros se alinea con una estructura de orientación NE–SO, ortogonal al rumbo de la falla San Miguel. Para un mayor entendimiento del proceso sísmico en la fuente, se obtuvo el momento sísmico (Mo) a través del modelo de Brune (1970) en SEISAN y la inversión del tensor de momento en ISOLA (2.5x10 17 dinas-cm ≤ Mo ≤ 7.30x10 23 dinas-cm). A partir de los parámetros de fallamiento obtenidos en ISOLA, la distribución de epicentros y una base de datos de fallas detallada, el sismo principal corresponde con esta falla secundaria sinestral con tendencia NE. La relación Log Mo-ML para esta secuencia muestra una tendencia no-lineal en el rango de magnitudes de 0.4 ≤ ML ≤ 5.1, lo cual ya había sido reportado en la literatura para un rango de magnitudes menor en las SPBC. Además, esta relación se considera aplicable a toda la región de las SPBC. Diversos autores han reportado secuencias sísmicas controladas por fallamiento ortogonal en el norte de Baja California, incluyendo tres sismos históricos de M ≥ 6 ocurridos en 1956 asociados al Sistema de Fallas San Miguel. La caracterización de este tipo de estructuras, consideradas inactivas y que se han reactivado sísmicamente generando este tipo de secuencias, permitirá su inclusión en los catálogos de fallas activas de la región. Además, la relación Log Mo-ML hará posible la homogeneización del catálogo sísmico en términos de MW para la zona de estudio, escala ampliamente utilizada en las ecuaciones para el cálculo del peligro sísmico.On August 17, 2020, an ML 5.1 earthquake, followed by a sequence of aftershocks, was recorded in the confluence zone of the Agua Blanca, San Miguel, Sierra Juárez, and San Pedro Mártir faults, part of the Peninsular Ranges of Baja California (PRBC). The double-difference relocation method (HypoDD) was applied to reduce uncertainties in the hypocentral parameters and thus obtain a sharper picture of the seismicity distribution. The location errors (latitude, longitude, and depth) were reduced by up to an order of magnitude. The epicenter distribution aligns with an NE-SW- oriented structure, orthogonal to the strike of the San Miguel fault. For a better understanding of the seismic process at the source, the seismic moment (Mo) was obtained through the Brune (1970) model using SEISAN, and the seismic moment tensor inversion using ISOLA (2.5x10 17 dynes-cm ≤ Mo ≤ 7.30x10 23 dynes-cm). From the faulting parameters obtained through ISOLA, epicenter distribution, and a detailed fault database, the main event of the sequence corresponds to this NE-trending leftlateral strike-slip secondary fault. The Log Mo-ML relationship for this sequence shows a non-linear trend in the magnitude range of 0.4 ≤ ML ≤ 5.1, already reported in the literature, for a lower magnitude range in PRBC. Furthermore, this relationship is considered applicable to the entire SPBC region. Several authors have reported seismic sequences controlled by orthogonal faulting in northern Baja California, including three historical earthquakes of M ≥ 6 in 1956 associated with the San Miguel fault system. Characterizing this type of structures considered inactive and seismically reactivated generating this type of sequences will allow their inclusion in the active faults catalog for the region. In addition, the Log Mo-ML relationship will make possible the homogenization of the seismicity catalog in terms of MW for the study area, a scale widely used in the equations for calculating seismic hazard
Spatial and temporal variation of the assemblage of cryptobenthic and conspicuous reef fish in two protected natural areas, Bahía delos Ángeles and Huatulco
No full textLos peces arrecifales desempeñan roles ecológicos muy importantes manteniendo la salud de los arrecifes siendo limpiadores, recicladores de materia orgánica y además fuente de alimento entre eslabones de la cadena trófica. El presente trabajo busca describir el ensamblaje de peces arrecifales crípticos y conspicuos, y evaluar los patrones espaciales y temporales del ensamblaje de peces arrecifales en Bahía de Los Ángeles, Baja California (BLA) y el Parque Nacional Huatulco (PNH), Oaxaca. Utilizamos dos métodos de muestreo censos visuales y estaciones cerradas. Para evaluar a los peces conspicuos, se realizaron censos visuales empleando transectos de banda de 20x4 m. Para cuantificar la biodiversidad de peces crípticos, se realizaron estaciones cerradas (0.4 m2 ) en donde se utilizó aceite de clavo como anestésico para recolectar los peces arrecifales criptobentónicos (PACr). Las dos metodologías se realizaron en dos gradientes de profundidad (somero; 5 m) y en dos estaciones (cálida y fría). Se realizaron curvas de acumulación de especies y un análisis del número efectivo de especies para describir la riqueza y diversidad de cada zona de estudio. Finalmente, para determinar patrones espacio temporales se realizaron análisis nMDS, PERMANOVAS y SIMPER. La riqueza total fue de 43 especies para BLA y 62 para el PNH representando el 80% y 79% del promedio de los estimadores no paramétricos respectivamente. Se aumentó el número de especies registradas a 94 para BLA y 209 para el PNH utilizando las estaciones cerradas. Se observaron diferencias significativas entre estaciones y profundidad en el ensamblaje de PACs de BLA, pero no para los PACr. En el PNH se observaron diferencias significativas para la riqueza y abundancia de los PACr y variación temporal de la biomasa de los PACs. En conclusión se demostró que el uso de métodos de muestreo complementarios mejora la calidad de los inventarios de especies y permite detectar variaciones espacio temporales en la estructura de la comunidad íctica.Reef fishes perform important ecological roles in maintaining reef health by cleaning and recycling organic material, and by providing a source of food between trophic linkages. The thesis describes cryptic and conspicuous reef fish assemblages and estimates their spatial and temporal patterns of in two sites, Bahía de Los Ángeles (BLA) in the state of Baja California and Huatulco National Park (PNH), in the state of Oaxaca. We used two sampling methods: visual census using SCUBA (band transects of 4x20m) for conspicuous reef fish (PAC) and enclosed stations (0.4 m2) using clove oil to anesthetize and collect the cryptobenthic reef fish (PACr). Sampling was conducted at two depth strata (shallow; 5m) and during two seasons (warm and cold). We used species accumulation curves and analysis of effective number of species to describe the richness and diversity of reef fish. Finally, nMDS, PERMANOVAS and SIMPER were performed to determine spatial and temporal patterns. The total species richness was 43 species for BLA and 62 species for the PNH, representing 80% and 79%, respectively, of the average of the non-parametric estimators. The number of species increased to 94 for BLA and 209 for PNH using enclosed stations. Significant differences between seasons and depth strata were found for the PACs assemblage at the BLA site, but not for the PACr assemblage. At the PNH site, significant differences were found for the richness and abundance of the PACr assemblage for depth as well as for the seasonal variation of the biomass of the PACs assemblage. In conclusion we demonstrated that the use of complementary sampling methods improves the quality of species inventories and allows for the detection of both spatial and temporal variations in the structure of the reef fish community
Morphological variation of Myrmecocystus ants from the coastal dunes of Baja California, Mexico
No full textLa península de Baja California cuenta con dunas costeras aisladas sobre las cuales se distribuyen hormigas del género Myrmecocystus Snelling, 1976, cuya distribución se restringe en estos hábitats; la artropofauna de estas dunas es poco conocida. Se evaluaron las diferencias morfológicas de Myrmecocystus de seis poblaciones recolectadas a lo largo de la península de Baja California correspondientes a seis dunas. Para medir las diferencias morfológicas de las poblaciones, se analizaron 109 individuos, 20 por cada duna, a excepción de una duna en donde sólo se recolectaron nueve individuos. Para evaluar los cambios de forma intra e interpoblacionales, se analizaron dos estructuras morfológico-funcionales: 1) cabeza, incluyendo el clípeo relacionada con la competencia y alimentación y 2) tórax, incluyendo el propodeo, que muestra la diferencia de casta entre obreras. Con una cámara fija montada en un microscopio estereoscópico se tomaron 198 microfotografías digitales, para evaluar cambios de forma mediante un análisis de morfometría geométrica. Se detectaron diferencias asociadas al aislamiento geográfico. La variación observada en la cabeza puede ayudar a diferenciar las poblaciones del norte de la península (Santa Rosaliíta, Punta Mazo, Guerrero Negro y Punta Abreojos) y las del sur (Las Barrancas y Bahía Magdalena), la variación morfológica del tórax no mostró diferencias significativas. Existen variaciones intraespecíficas que podrían ser consecuencia de las condiciones ambientales (fenotípicas) o por procesos aleatorios como la deriva génica. El presente estudio arroja datos de la variación morfológica de seis poblaciones que representan dos especies de Myrmecocystus aun no descritas para la península de Baja California. Estos resultados repercutirán en la descripción y un aumento documentado de la biodiversidad de la artropofauna bajacaliforniana.The Baja California peninsula has isolated coastal dunes on which ants of the genus Myrmecocystus Snelling, 1976 are distributed, whose distribution is restricted in these habitats; The arthropofauna of these dunes is poorly understood. The morphological differences of Myrmecocystus were evaluated from six populations collected along the Baja California peninsula corresponding to six dunes. To measure the morphological differences of the populations, 109 individuals were analyzed, 20 for each dune, except for one dune where only nine individuals were collected. To evaluate intra- and interpopulation shape changes, two morphological-functional structures were analyzed: 1) head, including the clypeus related to competition and feeding, and 2) thorax, including the propodeum, which shows the caste difference between workers. With a fixed camera mounted on a stereoscopic microscope, 198 digital microphotographs were taken to evaluate shape changes through a geometric morphometry analysis. Differences associated with geographic isolation were detected. The variation observed in the head can help to differentiate the populations of the north of the peninsula (Santa Rosaliíta, Punta Mazo, Guerrero Negro, and Punta Abreojos) and those of the south (Las Barrancas and Magdalena Bay), the morphological variation of the thorax did not show significant differences. There are intraspecific variations that could be a consequence of environmental conditions (phenotypic) or random processes such as gene drift. The present study yields data on the morphological variation of six populations representing two species of Myrmecocystus not yet described for the Baja California peninsula. These results will have an impact on the description and a documented increase in the biodiversity of the Baja Californian arthropofauna
Study of metabolic biomarkers in the skin related to aging in a population from northwest Mexico
No full textLa piel, siendo el órgano más grande, es fácilmente accesible para la obtención de muestras no invasivas. Esto convierte a la piel en una valiosa fuente de datos biológicos para la evaluación del estado de salud de los individuos. Sin embargo, la edad desempeña un papel central en casi todos los procesos humanos, y si no se tiene en cuenta adecuadamente, podría introducir sesgos al evaluar la condición de la piel. Por lo tanto, comprender cómo la edad afecta el metabolismo de la piel es crucial para crear perfiles del tipo y abundancia de metabolitos en diferentes etapas del desarrollo humano. Este estudio tuvo como objetivo identificar las diferencias metabólicas en la piel entre sujetos mexicanos de diferentes grupos de edad. Para lograrlo, se recolectaron muestras superficiales de piel (obtenidas mediante hisopos de algodón) de 75 pacientes con edades comprendidas entre 3 y 74 años. Los datos metabolómicos se obtuvieron a través de cromatografía líquida-espectrometría de masas en tándem (LC-MS2), mientras que la identificación de metabolitos y los análisis estadísticos se realizaron utilizando programas informáticos exhaustivos y complementarios (GNPS, Sirius, MZmine, Metaboanalyst, entre otros). Después de un extenso uso de herramientas quimioinformáticas, se identificaron de manera putativa 2,193 metabolitos (peptídicos y no peptídicos) de diversas clases químicas, como ácidos carboxílicos y sus derivados, acilos grasos, benceno y sus derivados sustituidos, compuestos organooxigenados, entre otros. Algunos metabolitos se cree que son sintetizados por bacterias. A través de un análisis de regresión logística con ajuste de covariables, identificamos varios metabolitos asociados positiva y negativamente con la edad, algunos de los cuales eran específicos para cada género. Los hallazgos de este trabajo incluyen la identificación de potenciales biomarcadores del envejecimiento como ciclo(Leu-Pro), destiobiotina, entre muchos otros, y también se proponen las principales clases químicas afectadas, como son azoles, diazinas y polipéptidos. En general, hemos contribuido a iluminar el panorama químico de la piel humana en una población mexicana, sugiriendo metabolitos que podrían funcionar potencialmente como biomarcadores de envejecimiento y enfermedades. No obstante, para validar nuestros hallazgos, se requieren estudios más amplios con grupos étnicos diversos y tamaños de muestra más grandes.The skin, being the largest organ, is readily accessible for non-invasive sampling, making it a valuable source of biological data that could facilitate the assessment of individuals health status. However, age exerts a central role in nearly all human processes, and if not appropriately accounted for, it could introduce biases when assessing skin condition. Therefore, understanding how age affects skin metabolism is crucial for creating profiles of the types and abundances of metabolites across different stages of human development. This study aimed to uncover metabolic differences in the skin among Mexican subjects of different age groups. To achieve this, surface skin samples (collected via cotton swabs) were gathered from 75 patients spanning ages 3 to 74. Metabolomic data was obtained through liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS2), while metabolite identification and statistical analyses were performed using comprehensive yet complementary software (GNPS, Sirius, MZmine, Metaboanalyst, among others). After an exhaustive use of comprehensive chemoinformatic tools, a total of 2,529 metabolites (peptidic and non-peptidic) were putatively identified covering diverse chemical classes, such as carboxylic acids and derivatives, fatty acyls, benzene and substituted derivatives, organooxygen compounds, among others. Some metabolites are thought to be synthesized by bacteria. Through logistic regression analysis and covariate adjustment, we identified several metabolites positively and negatively associated with age, some of which were gender specific. The findings of this study include the identification of potential aging biomarkers such as cyclo(Leu-Pro), dethiobiotin, among many others, and the proposal of the major affected chemical classes, including azoles, diazines, and polypeptides. Overall, we have contributed to illuminating the chemical landscape of human skin within a Mexican population, hinting at metabolites that could potentially function as aging and disease biomarkers. Nonetheless, to validate our findings, broader studies involving diverse ethnic groups and larger sample sizes are required