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TRUE GRASP: Actors visualize and explore hidden limitations of an apparent win-win land management strategy in a MAB reserve
Get PDF"Win-win solutions might be short-lived. Government permission for smallholder farmers to extract and sell resin from a pine savanna biosphere-reserve in Mexico has settled a long dispute among different stakeholders in the short-term; however, forest production and conservation beyond 20 years are compromised due to low pine recruitment caused by competition with exotic grasses. Grass control practiced by farmers through grazing and fire has previously been discouraged by conservation authorities, which inadvertently limits long-term pine conservation and use. We describe the participatory design, rationale and simulation attributes of an educational, interactive, agent-based model that explores suites of management options and their economic and ecological outputs. We present and analyze the outcomes of four simulation workshops, where farmers and external-actors better grasped the complex ecological interactions involved in conserving and using pines in grazed pine savanna with exotic grasses, and discussed these findings with a long-term vision and tradeoff analysis approach.
Deep-seated gravitational slope deformations triggered by extreme rainfall and agricultural practices (eastern Michoacan, Mexico)
Get PDF"The study of deep-seated gravitational slope deformations (DSGSD) in Mexico is scarce; therefore, their localization and causes are highly overlooked. The present paper examines the characterization of the DSGSD of Jungapeo and Las Pilas in eastern Michoacan state, currently active and endangering their inhabitants. An integrated study, including detailed lithology, morpho-structural inventories, analysis of land use, and pluviometric regime, was performed and complemented with differential global positioning system monitoring networks. Both landslides developed over highly weathered volcano-sedimentary rocks. On the one hand, the Jungapeo landslide has an estimated volume of 990,455 m3 with steady decreasing velocity rates from 41 to 15 cm/month in the first monitoring period to 13–3 cm/month in the last one. On the other hand, the Las Pilas landslide estimated volume is about 1,082,467 m3 with a stable velocity rate of 1.3 to 0.1 cm/month. Despite the multi-storeyed style of activity, two behaviors of instability were distinguished: slow deformation and secondary landslide stages. The conditioning factors for slow deformation in both DSGSD are the combination of weathered lithology with clay- and sand-rich content, and the shift toward intensive monoculture. The triggering factor is related to excess water produced by an inefficient flood-irrigation system that also generates an atypical acceleration behavior in both landslides during the dry season. The DSGSD activity thus predisposes the generation of tension cracks and secondary scarps from which the collateral landslides are triggered by atypical rainfall, such as that of 2010.
Optimización de métodos de análisis molecular in situ para su aplicación en hojas de plantas
Get PDF"La Reacción en Cadena de la Polimerasa de Transcripción Inversa in situ (IS-RT-PCR por sus siglas en inglés) permite conocer la ubicación espacial de RNAm en un tejido. El Mapeo por Espectrometría de Masas con Desorción/Ionización Láser Asistida por Matriz (MALDI-MSI por sus siglas en inglés), permite conocer la ubicación espacial en un tejido, de una gran cantidad de analitos como: proteínas, lípidos, carbohidratos, ácidos nucleicos y metabolitos. Ambas técnicas son relativamente recientes y requieren de un laborioso proceso para ejecutar un análisis. Sin embargo, la cantidad de información que pueden proveer justifica el tiempo requerido. Los protocolos de preparación de muestras publicados para estos análisis tienen puntos susceptibles de mejora que harían más fácil o mejor la ejecución. En el presente trabajó se indagó en estos protocolos y se y se mejoraron algunos pasos. El principal inconveniente con el protocolo de IS-RT-PCR es la dificultad de manipular un corte histológico en laminilla. Así, en el presente trabajo se investigó la posibilidad de ejecutar el análisis en un fragmento de hoja que se conserve de epidermis a epidermis. Se logró una reacción parcial en este fragmento. En MALDI-MSI el principal punto de mejora fue mantener la integridad del corte al secarlo estando en un medio de inclusión, así como aplicar de manera homogénea la matriz. El mejor medio de inclusión fue carboximetilcelulosa al 2% en sacarosa al 9.25%. Para la aplicación de la matriz, se utilizó la impresora EPSON T50 y se encontró que el cabezal negro es capaz de despachar gotas de hasta 35 µm de diámetro de manera muy precisa. Con este resultado concluimos que el uso de la impresora T50 es adecuado y económico. En el segundo capítulo, nos enfocamos a caracterizar los cristales de oxalato de calcio presentes en hojas de amaranto.""In situ Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction (IS-RT-PCR), allows to
know spatial location of mRNA in a tissue. Matrix Assisted Laser
Desorption/Ionization Mass Spectrometry Imaging (MALDI-MSI) permits to know
spatial publication in a tissue of a variety of analytes as: proteins, lipids,
carbohydrates, nuclei acids and metabolites. Both techniques are relative recent
and require a laborious process to perform one analysis. Nevertheless, the amount
of information that can be obtained justifies the time required for it. Published
protocols of sample preparation for these analyses have steps that can be
improved in order to be easier or better performing. In this work we inquired these
protocols and improve some steps. The main inconvenient with the IS-RT-PCR
protocol is the difficulty of handling a histological cut on a glass slide. So in this
work we investigated the performing of protocol in a leaf fragment that is preserved
from epidermis to epidermis. We achieve a partial reaction in the leaf fragment. In
MALDI-MSI the main improving points were keeping cut integrity while it is dried in
an embedding media, and applying matrix solution in a homogenous manner. The
best embedding media was 2% carboxymethylcellulose in 9.25% sucrose. For
matrix application, we used an EPSON T50 inkjet printer, we found that black
nozzle can dispatch drops of until 35 µm of diameter in a very precise manner.
With this result we conclude that T50 printer is suitable and cheaper than
commercial options. In the second chapter, we focused in characterizing calcium
oxalate crystals of amaranth leaves."Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica A.C. (IPICYT)
Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT
Propiedades fotónicas en nanoestructuras de Au y Au@SiO2
Get PDF"La principal motivación de este trabajo de investigación es analizar e interpretar la interacción de la luz con arreglos de nanopartículas de distintas geometrías mediante cálculos en la Aproximación de Dipolo Discreto (DDA, por sus siglas en Inglés), la cual nos permite obtener espectros de extinción, absorción y dispersión de dichos sistemas; donde la resonancia del plasmón de superficie (RPS) es observada, relacionando el tamaño de la nanoestructura y la longitud de onda que se aplica, simulando las condiciones experimentales en las que se obtienen típicamente estas mediciones, por lo que dentro del cálculo todos los sistemas presentados y calculados se encuentran sumergidos en agua y son irradiados en un rango de longitud de onda que va de 300 nm a 1100 nm. Las nanoestructuras construidas, se clasificaron como “isotrópicos” y “anisotrópicos”, y en primera instancia se comenzó estudiando nanopartículas con geometría esférica tipo núcleo-cascarón conformadas a diferentes proporciones de Au y SiO2, obteniendo así configuraciones de 5, 10, 20, 35 y 40 nm de diámetro, en tres configuraciones, y con un corrimiento de hasta 200 nm hacia la zona del infrarrojo cercano tomando como referencia el RPS de nanopartículas monometálicas de Au, cuya respuesta óptica esta entre 520 y 550 nm, dependiendo de su diámetro. En cuanto a los arreglos de sistemas isotrópicos se realizaron configuraciones con un número finito de nanopartículas monometálicas de 5 nm de radio, con dos NPs a varias separaciones, de tres NPs, ordenadas linealmente y en forma de triángulo equilátero, y cuatro NPs, donde en este caso se tomó como variable además del número de nanopartículas, la distancia entre ellas (0, 2, 4 y 6 nm) obteniendo como resultados que cuando se tiene 0 nm de distancia de separación, la curva de resonancia se muestra más ancha y menos definida, con cambios significativos en la respuesta de la eficiencia de extinción íntimamente relacionada con el área de la nanopartícula y su separación, es decir entre más alejadas están las nanopartículas, la eficiencia de extinción es mayor. También se decidió soportar estos 16 sistemas en SiO2, agregándose otra variable, y esta fue el espesor del soporte. Se hizo una prueba tomando como dimensiones del grosor 1, 2 y 3 nm, probándose con esto que al aumentar el espesor del soporte, la eficiencia de extinción disminuye, y deducimos que es por las propiedades ópticas del soporte, pero también se comprobó que el soporte no modifica la respuesta óptica, e.g., provocando un corrimiento, es decir se siguen manteniendo las RPS de las NPs de Au. En este trabajo, como una segunda parte, se decidió realizar cálculos en configuraciones simulando un cristal fotónico, en 1D, 2D y 3D para observar su respuesta óptica. En estos casos se realizaron 15 configuraciones de las cuales el mayor corrimiento hacia el infrarrojo fue de 370 nm de un cristal fotónico 2D, que es un arreglo de barras monometálicas de Au y una eficiencia de extinción de 7.5 A.U. El segundo lugar en desplazamiento hacia el infrarrojo lo presentó también un cristal fotónico 2D, pero a diferencia del anterior este no es monometálico. Es una configuración de nanobarras separadas entre sí, formando un entramado de arreglo vertical y alternado a estas un arreglo horizontal. Esta configuración presentó un corrimiento de 250 nm. Por último se realizaron configuraciones también de cristales fotónicos pero conformados por nanopartículas monometálicas y de tipo núcleo-cascarón de 5 nm de radio teniendo desplazamientos de hasta 440 nm hacia el infrarrojo cercano, con respecto de sistemas de Au monometálico.""The main motivation of this research work is to analyze and interpret the interaction
of light with nanoparticle systems of different geometries by means of calculations
using the Discrete Dipole Approximation, which allows us to obtain extinction,
absorption and dispersion spectra for such systems; where the resonance of the
surface plasmon (SPR), is observed. This SPR relates the size of the nanostructure
and the wavelength that is applied, and we include in the calculation, the
experimental condition such as all the calculated systems are immersed in water
and irradiated under wavelength rang from 300 nm to 1100 nm.
The systems were classified as isotropic and anysotropic systems. In the first
instance we started by studying nanoparticles with spherical core-shell geometry
conformed with different proportions of Au and SiO2, thus obtaining configurations
of 5, 10, 20, 35 and 40 nm in diameter, three configurations with a shift of up to 200
nm towards the near infrared area, taking the SPR as reference for monometallic Au
nanoparticles (520 to 550 nm).
Regarding the isotropic systems, configuration arrays of NPs were made with a finite
number of monometallic NPs of 5 nm radius, with two, three (ordered linearly and in
the form of an equilateral triangle) and 4 NPs. In these arrays, the variables
xxi
considered were the number of nanoparticles and the distance between them (0, 2,
4 and 6 nm), obtaining spectra with very marked trends. When the NPs remained at
0 nm distance, the resonance curve was wider and less defined, and as function of
the distance among the NPs, there were significant changes in the response of
extinction efficiency of the systems and this is intimately related to the area that the
NPs array shows to the irradiation light, i.e., the more distant were the nanoparticles
the extinction efficiency was higher.
There was also decided to support these array systems in SiO2, fixing previously the
thichness of the support. Thus, previously we made tests taking different dimensions
of the thickness (1, 2 and 3 nm), and by doing this, we proved that by increasing the
thickness of the support, the efficiency of extinction decreases, and this is due to the
optical properties of the support, but it was also verified that the support does not
change the shift response in any way, that is to say, the SPR of supported Au arrays
continues in the position calculated as being unsupported.
In a third stage of the project, we decided to build photonic crystal configurations
with 1D, 2D and 3D arrays, in order to observe their optical response. In this part,
we built 15 configurations, of which the highest infrared shift was 370 nm for a 2D
photonic crystal, which is a array of Au monometallic bars and an extinction
efficiency of 7.5 AU. The second pronounced shift in the infrared region, was a 3D
photonic crystal, but unlike the previous one, in this case the configuration of
nanorods shows a plane of NRs separated from each other, and a second plane of
NRs in opposite array, alternating to those placed horizontally. In this array the redshift
registered was of 250 nm.
Finally, we also built configurations of photonic crystals formed by monometallic and
core-shell nanoparticles of 5 nm in radius, having displacements of up to 440 nm
towards the near infrared, if we compare this response with pure Au systems.
Caracterización radiométrica en ambientes turbidíticos de la Formación Caracol mediante del análisis espectral de rayos gamma en el área de Mexquitic y Ahualulco, S.L.P.
Get PDF"Las propiedades radioactivas de las rocas varían según el contenido de minerales en cuyas estructuras estén presentes radioelementos. Estos elementos tienden a concentrarse en minerales arcillosos, los cuales a su vez forman rocas sedimentarias de granos finos, como las lutitas o las limolitas. La radiometría es una técnica de prospección geofísica que se basa en la medición de los rayos gamma que se desprenden de la desintegración de isótopos del potasio, uranio y del torio, principalmente, y permite estimar las concentraciones de dichos elementos en una roca, o bien en un área determinada. Mediante un análisis espectral de rayos gamma es posible establecer relaciones entre la radioactividad de una roca y aspectos de su sedimentación y ambiente de depósito. En este trabajo se llevó a cabo un estudio radiométrico en depósitos turbidíticos del Cretácico Superior, ubicados en los municipios de Mexquitic y Ahualulco, en San Luis Potosí. La finalidad del análisis fue encontrar diferencias entre las concentraciones de radioelementos en diferentes sub-ambientes del sistema, y tratar de ligar dichas diferencias con las características litoestratigráficas, así como con los ambientes de depósito. Las concentraciones promedio señalan un nivel de radioactividad medio-alto para rocas sedimentarias, según la IAEA, sobre todo las concentraciones de U y Th. Los resultados del estudio permitieron establecer rangos de concentraciones tanto de radioactividad total (TC), potasio (k), uranio (u) y torio (Th) para cada sub ambiente del sistema turbidítico y de esta manera observar las diferencias entre ellos.""Radioactive properties in rocks vary according to the content of minerals in which lattice are present radioelements. These elements tend to concentrate in clay minerals, which in turn form fine grain sedimentary rocks such as shales and siltstones. Radiometry is a geophysical prospecting technique that is based on the measurement of gamma rays arising from the decay of isotopes of potassium,
uranium and thorium, mainly, and allows to estimate the concentrations of these elements in a rock, or in a certain area. By means of a gamma ray spectral analysis it is possible to establish relationships between the radioactivity of a rock and aspects of its formation and deposit environment. In this work a radiometric study was carried out in turbiditic deposits of the Upper Cretaceous, located in the municipalities of Mexquitic and Ahualulco, in San Luis Potosí. The purpose of the analysis was to find differences between radioelement concentrations in different sub-environments of the system and try to link these differences with the lithostratigraphic characteristics, as well as with the deposit environments.
The average concentrations indicate a level of medium-high radioactivity for sedimentary rocks, according to the IAEA, especially the concentrations of U and Th. The results of the study allowed to establish ranges of concentrations of both total radioactivity (TC), potassium (k), uranium (u) and thorium (Th) for each sub environment of the turbiditic system and in this way observe the differences between them.
El criterio de estabilidad de Mikhailov para sistemas fraccionarios de orden conmensurado
Get PDF"En este trabajo de tesis se aborda el problema de estabilidad de sistemas lineales fraccionarios. La estabilidad de esta clase de sistemas está determinada mediante la ubicación de las raíces del pseudo-polinomio característico asociado. Debido a la complejidad en el cálculo de las raíces del pseudo-polinomio resulta deseable contar con métodos que nos ayuden a determinar la estabilidad de los sistemas sin tener que calcular las raíces de pseudo-polinomios. El criterio de estabilidad de Mikhailov para sistemas lineales de orden entero es una herramienta gráfica poderosa para determinar la estabilidad sin calcular las raíces asociadas al polinomio característico.
En este trabajo se presenta la extensión del criterio de Mikhailov para el caso de sistemas lineales fraccionarios de orden conmensurado. Adicionalmente, se presenta la generalización del criterio clásico de Stodola, que proporciona condiciones necesarias de estabilidad, para dicha clase de sistemas.""This dissertation work addresses the stability problem of linear fractional order systems.
The stability of this class of systems is determined by the location of the roots of the associated characteristic pseudo-polynomial. Due to the complexity in the calculation of the pseudo-polynomial roots, it is desirable to have methods that help us to determine the stability of the systems without having to calculate pseudo-polynomials roots.
The Mikhailov stability criterion for linear integer order systems is a powerful and graphical tool to determine the stability without having to calculate the roots of the associated characteristic polynomial.
In this work the extension of the Mikhailov criterion is presented for the case of fractional
linear systems of commensurate order. Additionally, the generalization of the classic Stodola criterion is presented, which provides necessary stability conditions for this class of systems."Esta tesis fue elaborada en la División de Matemáticas Aplicadas del Instituto Potosino
de Investigaci´on Científica y Tecnológica, A.C., bajo la dirección del Dr. Daniel Alejandro
Melchor Aguilar.
Durante la realización del trabajo el autor recibió una beca académica del Consejo Nacional
de Ciencia y Tecnología 322282 y del Instituto Potosino de Investigación Científica y
Tecnológica, A. C.
Adicionalmente, también recibió apoyo por parte de la fundación Sofia Kovalevskay
Beetle diversity (Insecta: Coleoptera) associated to decayed cactus in a Mexican scrubland
Get PDF"La taxonomía y diversidad de los coleópteros asociados a cactáceas en descomposición es poco conocida
en México, a pesar de ser un país con alta diversidad y endemismo de cactáceas. En este trabajo se estudió la diversidad
coleópteros asociados a cactáceas de un matorral crasicaule dentro de la reserva de la biósfera “Barranca de
Metztitlán”, en el estado de Hidalgo, México. Mediante parcelas colocadas en el mes de octubre de 2016 y 2017 se
registraron 11 especies de coleópteros con 285 individuos en dos especies de cactáceas en descomposición:
Isolatocereus dumortieri (Scheidweiler) Backeberg (1942) y Myrtillocactus geometrizans (Mart. ex Pfeiff.) Console
(1897). Los patrones de abundancia y composición entre los años evaluados fueron diferentes, aunque la riqueza y
diversidad variaron poco entre los años de estudio. Isolatocereus dumortieri fue el cactus con mayor abundancia y
riqueza de coleópteros. El análisis bianual de la diversidad de coleópteros asociados a cactáceas demuestra que la
distribución de estas especies puede fluctuar entre los años de estudio en la misma época estacional.""The taxonomy and diversity of Coleoptera associated with decomposing cacti is little known in Mexico, despite being a country with high diversity and endemism of cacti. In this work, we study the diversity of Coleoptera associated with cacti from a crassicaule scrubland within the "Barranca de Metztitlan" biosphere reserve, in the state of Hidalgo, Mexico. Using plots placed in October 2016 and 2017, 11 Coleoptera species were recorded with 285 individuals in two decomposing cacti species: Isolatocereus dumortieri (Scheidweiler) Backeberg (1942) and Myrtillocactus geometrizans (Mart. ex Pfeiff.) Console (1897). The abundance patterns and composition were different between the years evaluated, although the richness and diversity varied little between the years of study. Isolatocereus dumortieri was the cactus with the greatest abundance and richness of coleopterans. The biannual analysis of the diversity of coleopterans associated with Cactaceae shows that the distribution of these species fluctuates between the years of study in the same seasonal period.
A chemical representation of a chaotic system with a unique stable equilibrium point
Get PDF"In this paper we present a chemical representation of a chaotic system with only one stable equilibrium point. The approach invokes cooperative catalysis and slow-fast reactions, primarily. The obtained chemical based chaotic dynamical system preserves the eigenvalues of the unique and stable equilibrium point along with the Lyapunov’s dimension and exponents of the original one.
Aberraciones cromáticas en Aves de México: Una revisión y registros recientes en el Estado de San Luis Potosí
Get PDF"La presencia de aberraciones cromáticas en las aves ha llamado la atención de los investigadores desde hace mucho tiempo. En México se ha notado un reciente incremento de artículos publicados referente a este tema. Por ello se planteó como objetivo de este estudio llevar a cabo una amplia revisión sobre la literatura publicada sobre el tema de aberraciones cromáticas en México. Adicionalmente reportamos casos recientes de aberraciones cromáticas para cuatro especies de aves Paloma de Collar Turca (Streptopelia decaocto), Rascador Viejita (Melozone fusca), Gorrión de Worthen (Spizella wortheni) y Gorrión Doméstico (Passer domesticus) observadas en el estado de San Luis Potosí, México, correspondientes a un período de 10 años (2007–2017). En base a la revisión de literatura y datos del presente estudio, reportamos que existen registros de aberraciones cromáticas para México en 31 especies pertenecientes a 22 familias, presentado la familia Icteridae el mayor número de casos en las especies Tordo Sargento (Agelaius phoeniceus), Zanate Mayor (Quiscalus mexicanus), Tordo Ojos Rojos (Molothrus aeneus) y Tordo Cabeza Café (Molothrus ater). Seguido de seis familias representadas por dos especies (Columbidae, Cuculidae, Rallidae, Scolopacidae, Tyrannidae, Emberizidae).""Color aberrations in birds have attracted the attention of researchers for a long time. Mexico has seen a recent increase in articles published on this subject. Here, we conducted a comprehensive review of the literature published on the topic of chromatic abnormalities in Mexico. Additionally, we report new records of chromatic aberrations in the plumage of four species Eurasian Collared-Dove (Streptopelia decaocto), Canyon Towhee (Melozone fusca), Worthen?s Sparrow (Spizella wortheni), and House Sparrow (Passer domesticus) based on 10 years (2007–2017) of observations in the state of San Luis Potosí, Mexico. Based on the literature review and on our data from this study, we show that there are reports of chromatic abnormalities for Mexico in 31 species belonging to 22 families. Family Icteridae presented the greatest number of cases for the following species: Red-Winged Blackbird (Agelaius phoeniceus), Great-Tailed Grackle (Quiscalus mexicanus), Bronzed Cowbird (Molothrus aeneus), and Brown-Headed Cowbird (Molothrus ater). For other six families, we recorded two species with chromatic aberration records (Columbidae, Cuculidae, Rallidae, Scolopacidae, Tyrannidae, Emberizidae).
Robust H∞ control of glycemia in Type 2 Diabetes Mellitus via continous insulin plus Metformin
Get PDF"Several studies have shown that an adequate therapy for glycemic control in patients with type 2 diabetes mellitus (T2DM) can delay or prevent complications derived from this condition. To achieve the control objectives an adequate therapy should be performed by using insulin alone or in combination with an oral hypoglycemic agent. However, the key point of glycemic control is to determine the amount of insulin to be delivered. In order to achieve the above different strategies have been proposed, one of them is the design of feedback control algorithms. In this article a robust feedback control algorithm of glycemia in T2DM was designed. The algorithm determines the continuous insulin infusion to be delivered to maintain normoglycemia considering a combined therapy with a dose of metformin. The problem approach was to find a controller that minimized in the sense of the H? norm: i) the difference between the glycemia of a T2DM patient and a healthy subject (tracking problem) and ii) the effect of disturbances due to glucose intake and noise from a glucose sensor.