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Morphometric and hypsometric analysis in the Tierra Nueva Basin, San Luis Potosí, México
Get PDF"In areas with long periods of drought, it is essential to implement strategies to manage the available water resource. Tierra Nueva Basin is affected by this situation, consequently the farm production and livestock holdings are affected and the people don’t have access to enough water. In this paper, we propose an integrative methodology based on mathematical tools such as hypsometric and morphometric analysis applying geographic information systems. The proposal is strengthened with the aggregation of geological-structural, morphometrical, hypsometrical parameters and climatological information through a precipitation analysis provided by the National Water Commission from 1962 to 2010. According to the available data and the results obtained through the implemented proposal, an acceptable level of reliability is inferred allowing to determine areas structurally suitable for the use of surface water and its uptake. The methodology that we propose facilitates and simplifies the processes of searching and exploring locations suitable for surface water capture in arid and semi-arid zones, identifying in a qualitative and quantitative manner the optimal zone. For the case study, test-and-validation of the methodology the Tierra Nueva Basin in San Luis Potosí, México was selected. Tierra Nueva is a semi-arid site where “La Muñeca” dam is located. The results obtained in this work confirm the location of the “La Muñeca” dam as one of the most suitable areas for water collection. The methodology that we propose is a useful tool for the studies of water capturing purposes in arid and semi-arid zones.
Insights on structure and function of a late embryogenesis abundant protein from Amaranthus cruentus: an intrinsically disordered protein involved in protection against desiccation, oxidant conditions, and osmotic stress
Get PDF"Late embryogenesis abundant (LEA) proteins are part of a large protein family that protect other proteins from aggregation due to desiccation or osmotic stresses. Recently, the Amaranthus cruentus seed proteome was characterized by 2D-PAGE and one highly accumulated protein spot was identified as a LEA protein and was named AcLEA. In this work, AcLEA cDNA was cloned into an expression vector and the recombinant protein was purified and characterized. AcLEA encodes a 172 amino acid polypeptide with a predicted molecular mass of 18.34 kDa and estimated pI of 8.58. Phylogenetic analysis revealed that AcLEA is evolutionarily close to the LEA3 group. Structural characteristics were revealed by nuclear magnetic resonance and circular dichroism methods. We have shown that recombinant AcLEA is an intrinsically disordered protein in solution even at high salinity and osmotic pressures, but it has a strong tendency to take a secondary structure, mainly folded as alpha-helix, when an inductive additive is present. Recombinant AcLEA function was evaluated using Escherichia coli as in vivo model showing the important protection role against desiccation, oxidant conditions, and osmotic stress. AcLEA recombinant protein was localized in cytoplasm of Nicotiana benthamiana protoplasts and orthologs were detected in seeds of wild and domesticated amaranth species. Interestingly AcLEA was detected in leaves, stems, and roots but only in plants subjected to salt stress. This fact could indicate the important role of AcLEA protection during plant stress in all amaranth species studied.
Identificación y relaciones evolutivas de secuencias parciales de genes del grupo dehidrina en tres especies de cactáceas
Get PDF"Dehydrins or Group 2 Late Embryogenesis Abundant (LEA) proteins play an important role in the response and adaptation to different types of abiotic stresses such as droughts, high salinity and low temperatures. Using PCR techniques, we identified three gene fragments that encoded dehydrin-like proteins in three cacti species Opuntia ficus-indica (OpfiDHN-like), Leuchtenbergia principis (LepDHN-like) and Mammillaria bombycina (MabDHN-like). Bioinformatic sequence analysis showed an identity between 96 and 97% with the Opuntia streptacantha dehydrin 1 (OpsDHN1) gene, demonstrating that the amplified fragments corresponded to dehydrin- like gene sequences, and that the designed oligonucleotides were effective for similar gene amplification in different cacti genera. Multiple OpfiDHN-like, LepDHN-like and MabDHN-like alignments showed that they possessed three repetitions of the conserved K segment. Also, a histidine rich motif was found, which is believed to facilitate the binding of these proteins with metal ions that probably evolved differently in the Opuntioidea and Cactoidea subfamilies of the Cactaceae family. Bioinformatic tools demonstrated that each of the three partial amino acid sequences corresponded to acidic, highly hydrophilic, and disordered protein fragments, which are characteristics of dehydrin proteins. Phylogenetic analysis using maximum parsimony, indicated that cacti dehydrins-like proteins were monophyletic, as well as those of other families.""Las dehidrinas o proteínas abundantes de la embriogénesis tardía (LEA) del grupo 2 juegan un rol importante en la respuesta y adaptación a diferentes tipos de estrés abiótico como deshidratación, alta salinidad y bajas temperaturas. Usando técnicas de PCR, se identificaron tres fragmentos de genes que codifican para proteínas tipo dehidrina de tres especies de cactus: Opuntia ficusindica (OpfiDHN-like), Leuchtenbergia principis (LepDHN-like) y Mammillaria bombycina (MabDHN-like). El análisis bioinformático de las secuencias mostró que poseen una identidad entre el 96 y 97% con la secuencia del gen dehidrina 1 (OpsDHN1) de Opuntia streptacantha, demostrando que los fragmentos amplificados corresponden a secuencias de genes tipo dehidrina, y que los oligonucleótidos diseñados fueron efectivos para la amplificación de genes similares en diferentes géneros de cactáceas. El alineamiento múltiple de OpfiDHN- like, LepDHN-like y MabDHN-like mostró que poseen tres repeticiones del segmento K conservado. También se encontró un motivo rico en histidinas, el cual se cree que facilita la unión de estas proteínas con iones metálicos que probablemente evolucionaron de manera diferente en las subfamilias Opuntioidea y Cactoidea de la familia Cactaceae. Se demostró mediante técnicas bioinformáticas que cada una de las tres secuencias de aminoácidos parciales son ácidas, altamente hidrofílicas y desordenadas, las cuales son características de las proteínas tipo dehidrina. El análisis filogenético usando máxima parsimonia demuestra que las proteínas tipo dehidrina de las cactáceas son monofiléticas, así como las de otras familias de plantas.
Bioreactors packed with activated carbon fibers as redox mediators in the anaerobic biotransformation of 4-Nitrophenol to 4-Aminophenol
Get PDF"La función de los grupos funcionales superficiales sobre los carbones activados es de gran interés en procesos biológicos con actividad redox porque tales grupos pueden incrementar la eficiencia de biotransformación de compuestos tóxicos y con esto reducir los costos del tratamiento de aguas. En este estudio se usaron fibras de carbón activado (FCAs) como soportes biológicos y mediadores redox para la biotransformación contínua de 4-nitrofenol (4-NF) hacia 4-aminofenol (4-AF) en condiciones anaerobias. Diversas FCAs se prepararon a partir del material original (AW) incluyendo FCAs tratadas con ácido nítrico (AW-OX) y modificadas con antraquinina- 2,6-disulfonato (AW-AQDS). Éstas FCAs fueron caracterizadas por titulaciones potenciométricas (punto de carga cero ó PCC, Boehm), FT-IR, y adsorción de N2 a bajas temperaturas (método BET). Los reactores empacados con FCAs (AW, AW-OX y AW-AQDS) y con biomasa granular anaerobia fueron evaluados por su capacidad para reducir continuamente el 4-NF a 4-AF. Estos resultados se compararon con el reactor control que carecía de FCAs en su interior y sólo contenía biomasa anaerobia granular. Los resultados muestran que las FCAs con una alta concentración de grupos carbonilo AW-OX > AW-AQDS > AW (1.3 > 1.0 > 0.8 meq/g) mejoraron la biotransformación de 4-NF por 2.11 > 1.97 > 1.47 – veces, respectivamente, comparando con el reactor control.""The role of functional groups on the surface of activated carbons is of great interest in biological redox processes because they could improve the rate of biotransformation of toxic compounds and reduce costs of water treatment. In this study, we used activated carbon fibers (ACFs) as biological supports and redox mediators for the continuous biotransformation of 4-nitrophenol (4-NP) to 4-aminophenol (4-AP). Different ACFs were prepared from the original material (AW), including HNO3-treated ACF (AW-OX), and redox-active anthraquinone-2,6- disulfonate anchored on ACF surface (AW-AQDS). These ACFs were characterized by potentiometric titrations (point of zero charge and Boehm), FT-IR, and N2-adsorption (BET method). The ACF-packed bed bioreactors (AW, AW-OX and AW-AQDS) with anoxic granular biomass were evaluated for their ability to reduce 4-NF to 4-AP under continuous conditions, and compared to a control bioreactor with only anoxic granular biomass. Our results show that ACFs with a higher concentration of carbonyl groups AW-OX > AW-AQDS > AW (1.3 > 1.0 > 0.8 meq/g) improved the biotransformation of 4-NF by 2.11 > 1.97 > 1.47 � fold, respectively, as compared to the control bioreactor.
“Propiedades mecánicas y calóricas de cintas elaboradas por solidificación rápida de aleaciones ferromagnéticas con memoria de forma base Níquel”
Get PDFTesis (Doctorado en Nanociencias y Nanotecnología)"La refrigeración en estado sólido basada en efectos calóricos es una tecnología amigable con el medio y con una eficiencia energética mayor respecto a la convencional. Un efecto calórico es la respuesta térmica de un material al aplicar o remover una carga uniaxial o un campo magnético, por lo que se clasifican en elasto (eCE) y magnetocalórico (MCE), respectivamente. En el presente trabajo se presentan los resultados de dichos efectos mediante mediadas directas de cambio de temperatura adiabática (Tad) e indirectas (Siso) realizadas en cintas de cuatro diferentes estudios: en el primer estudio se estudia el efecto de la adición de Fe en Ni-Mn-Sn sobre el MCE, donde la adición de Fe genera una disminución de las temperaturas de transformación martensítica (TM) y un incremento en el cambio de entropía magnética relacionado con el volumen de la celda cristalina. En el segundo estudio, se ha reporta el efecto de la rapidez de enfriamiento en el sistema Ni-Mn-In sobre la TM y el MCE. La rapidez de enfriamiento modifica el orden químico de la fase austenita, modificándose así las propiedades magnéticas. Cuando la rapidez de enfriamiento es menor, la fase mayoritaria tiene una estructura cristalina tipo L21 y el MCE es mayor que cuando el material presenta una estructura B2. Además, se presentan por primera vez medidas directas del MCE en cintas. En el tercer estudio, se estudió el eCE de las cintas de aleaciones Ni-Mn-Sn y Ni-Fe-Ga, las cuales muestran un aparente eCE inverso a bajos esfuerzos. Se concluyó que este se debe a los esfuerzos internos que se generan en la solidificación rápida. Por último, se presentan los resultados de la adición de Cu en el sistema Ni-Mn-Sn-Co, donde la adición de Cu genera una disminución de las temperaturas de TM y un incremento en la histéresis térmica. Durante la TM el material presenta un MCE y eCE inversos."Financial support from CONACYT Mexico (project No. CB-2010-01-157541)
Spanish Ministry of Economy and Competitiveness (MAT2014-56116-C4-3-4-R
Análisis aeromagnético del complejo dómico “Las Derrumbadas”, en el estado de Puebla.
Get PDF"La energía geotérmica ha ganado un fuerte impulso en el campo mundial en lo que a energéticos se refiere. A nivel global México ocupa el cuarto lugar en aprovechamiento de la energía geotérmica, solo por debajo de Estados Unidos, Filipinas e Indonesia. La República Mexicana es atravesada por un joven cinturón volcánico denominado Eje Neovolcánico o Cinturón Volcánico Mexicano, el cual cruza por el centro del país de Este a Oeste, para esta actividad volcánica joven se asocia un gran potencial geotérmico. Debido a este cinturón volcánico, México cuenta con las características ideales para desarrollar esta fuente de energía. Zonas donde ya se aprovecha la energía geotérmica son: la península de Baja California sobre el sistema de Fallas de San Andrés se localiza el campo geotérmico Cerro Prieto, en Baja California se localiza el campo Tres Vírgenes, el Domo San Pedro en Nayarit, Los Azufres en Michoacán, Los Humeros en Puebla y Cerritos Colorados en Jalisco que actualmente está en desarrollo.
Por lo que, en el presente estudio, mediante el análisis de la aeromagnetometría y geología se busca hacer una caracterización geofísica del complejo dómico Las Derrumbadas en el Estado de Puebla y poder determinar si la zona puede tener potencial geotérmico, esto debido a las evidencias que se tiene en superficie como son las manifestaciones geotérmicas y alteración de las rocas.
A la información aeromagnética se le aplicaron una serie de filtros, como son continuaciones ascendentes, primera y segunda derivada, señal analítica y reducción al polo. Todo esto para resaltar características específicas a cada uno de los mapas generados, con la finalidad de poder identificar dominios aeromagnéticos, lineamientos e información específica que nos ayudaría a tener un mejor conocimiento de nuestra zona de interés. Toda la información obtenida favoreció a la interpretación y generación de un modelo final, que fueron 3 perfiles 2-D y un modelo 3-D (los modelos 2-D y 3-D se obtuvieron con el software Oasis Montaj® de Geosoft). Se estimaron las profundidades de las fuentes magnéticas, causantes de las dos anomalías positivas ubicadas sobre los domos de Las Derrumbadas, para el domo Norte la fuente magnética se localiza a 2.5 km de profundidad y para el domo Sur a 3.5 km, asociando estas dos fuentes a la cima de un cuerpo intrusivo el cual se manejó como la fuente magnética y se asoció a una posible fuente calorífica para un sistema geotérmico.""Geothermal energy has gained a strong boost in the global field in terms of energy. Globally, Mexico ranks fourth in geothermal energy, only below the United States, the Philippines and Indonesia. The Mexican Republic is crossed by a young volcanic belt called Neovolcanic Axis or the Trans-Mexican Volcanic Belt, which crosses through the center of the country from East to West where great geothermal potential is associated to this young volcanic activity. Due to this volcanic belt, Mexico has the ideal characteristics to develop this energy source. Areas where geothermal energy is already used are: the Baja California peninsula on the San Andrés fault system where the Cerro Prieto geothermal field is located, in Baja California the Tres Vírgenes field can be found, the San Pedro Dome in Nayarit, Los Azufres in Michoacán, Los Humeros in Puebla and Cerritos Colorados in Jalisco which is currently under development.
Therefore, in the present study, through the analysis of aeromagnetometry and geology, we seek to make a geophysical characterization of the dome complex Las Derrumbadas in the State of Puebla and to determine if the area can have geothermal potential, due to the geothermal manifestations and rock alteration evidence found on the surface.
A series of filters were applied to the aeromagnetic information, such as ascending continuations, first and second derivatives, analytical signal and reduction to the pole. All this to highlight specific characteristics to each one of the generated maps, with the purpose of being able to identify aeromagnetic domains, guidelines and specific information that would help us to have a better knowledge of our area of interest. All the information obtained favored the interpretation and generation of a final model, which were 3 2-D profiles and a 3-D model (the 2-D and 3-D models were obtained with the Oasis Montaj® software from Geosoft). The depths of the magnetic sources were estimated, causing the two positive anomalies located on the domes of Las Derrumbadas, the North dome magnetic source is located at 2.5 km in depth and the South dome at 3.5 km, associating these two sources with the top of an intrusive body which was handled as the magnetic source and associated with a possible heat source for a geothermal system.
Estudio de la transición magneto-elástica en aleaciones magnetocalóricas Mn2-xCrxSb (0.06 ≤ x ≤ 0.12) obtenidas en bulto y por enfriamiento ultrarrápido
Get PDF"El presente trabajo reporta la síntesis de la aleación Mn2-XCrXSb con 0.06 ≤ x ≤ 0.12 obtenidas en bulto y en forma de cinta; y su caracterización estructural y magnética. Las muestras en bulto fueron fabricadas por fundición en horno de inducción y las cintas fueron producidas mediante la técnica de temple rotatorio a partir de la serie en bulto obtenida previamente. Los patrones de difracción de rayos X indican que en todas las muestras la fase principal cristaliza en una estructura tetragonal de tipo Cu2Sb. También muestran una débil reflexión que corresponde a la fase MnSb, lo que coincide con lo reportado con anterioridad por otros investigadores. Esta fase se aprecia en las micrografías SEM en forma de precipitados en la superficie de las cintas. La serie Mn2-XCrXSb (0.06 ≤ x ≤ 0.12) presenta una transición magnetoelástica de primer orden, de una fase ferrimagnética (FIM) a una fase antiferromagnética (AFM) al disminuir la temperatura. La temperatura de la transición del AFM-FIM se incrementa con el aumento de la sustitución del Mn por el Cr, mientras que la magnetización de saturación de la fase ferrimagnética disminuye. Las mediciones de magnetización en función de la temperatura mostraron una reducción notable de la histéresis térmica de la transformación en las cintas tratadas térmicamente a una temperatura de 1073 K (800 ° C) y enfriadas mediante una rampa de 5 K/min; la reducción fue de 15 K a 4 K, 10 K a 4 K, 10 K a 4 K y de 16 K a 2 K, para los contenidos de Cr 0.06, 0.08, 0.10 y 0.012, respectivamente.""In the present work the synthesis of Mn2-XCrXSb (0.06 ≤ x ≤ 0.12) alloys, bulk and melt-spun ribbons, and their magnetic and structural characterization are reported. Bulk samples were obtained by induction melting and ribbons with the melt spinning technique from induction-melted bulk samples. Room temperature XRD analyses shows that the main phase that crystallize in all samples shows the tetragonal Cu2Sb-type crystal structure. Also, a weak reflection observed that is attributed to a small amount of second phase, identified as MnSb precipitates, which crystallizes in the hexagonal Ni2In-type crystal structure, in agreement with the reported by other researches. This phase is observed as small precipitates in SEM micrograph on melt-spun ribbons surface. In these Mn2-XCrXSb compounds (0.06 ≤ x ≤ 0.12), a first order magnetic phase transition from the ferrimagnetic (FIM) to the antiferromagnetic (AFM) state occurs with decreasing temperature. The transition temperature increases with increasing Cr content, while the saturation magnetization decreases with the increase in the Cr content. Magnetization measurements show that ribbon samples reduce their thermal hysteresis after a thermal annealing at 1073 K (800oC) during 4 hours followed by a cooling at rate of 5 k/min from 15 K to 4 K, 10 K to 4 K, 10 K to 4 K and 16 K to 2K, for the Cr concentration of 0.06, 0.08, 0.10, and 0.12, respectively.
Bioprospección de microorganismos con resistencia a metales de sitios contaminados con arsénico
Get PDFTesis (Maestría en Ciencias Ambientales)"Hoy en día podemos encontrar diversas formas de contaminación en el medio ambiente que repercuten en la salud humana. Muchas de ellas son debidas a la exposición de compuestos inorgánicos, como son los metales pesados y metaloides que encontramos en nuestro ambiente de manera natural o por actividades antropogénicas. Uno de estos compuestos es el arsénico (As), el cual es un elemento altamente tóxico y dañino para los organismos que se encuentran en contacto con él, a tal grado que está catalogado como un contaminante prioritario por su gran potencial ecotoxicológico. Debido a su amplia distribución y su movilidad en mantos freáticos y aguas superficiales, es de vital importancia implementar tecnologías que permitan la atenuación de este metaloide, entre las que destacan procesos fisicoquímicos y biológicos. Se sabe que ciertos microorganismos influyen en la movilidad y especiación del arsénico, ya que realizan procesos de óxido-reducción, es por ello que el estudio de microorganismos presentes en los sitios donde se encuentre este contaminante resulta relevante, ya que permitirá conocer en detalle sus capacidades metabólicas y así implementar procesos biotecnológicos para la remediación de sitios con arsénico. Dentro de este contexto, el presente trabajo se enfocó en realizar un estudio microbiológico de muestras de sedimentos recuperados de sitios con alta concentración de arsénico y otros metales, del estado de San Luis Potosí, México. Se realizaron ensayos en lote con inóculo de sedimentos de dos sitios altamente contaminados con arsénico (> 2263 mg/Kg sedimento), para seleccionar microorganismos capaces de metabolizar o tolerar arsénico. Posteriormente se realizaron cultivos en placa para poder aislar organismos capaces de respirar este metaloide, en las cuales se colocaron arseniato, As(V), como aceptor de electrones a una concentración de 5 mM y lactato como donador de electrones a una concentración de 5 mM. Los consorcios recuperados fueron capaces de llevar a cabo la oxidación de lactato en presencia de arsénico, además se determinó que los consorcios pueden usar sulfato o nitrato, además del arsénico, como aceptores de electrones. A partir de estos consorcios se lograron aislar 14 aislados con capacidad de crecer en medio sólido con arsénico (5 mM). La caracterización de las cepas mediante secuenciación indicó que se lograron aislar microorganismos del género Pseudomonas, Rhizobium, Peanibacilum y Bacteroides, capaces de crecer en altas concentraciones de arsénico. Los géneros de bacterias identificados son de carácter facultativas, desarrollándose tanto en condiciones aeróbicas como anaeróbicas. Así mismo, se demostró mediante un ensayo para evaluar concentraciones mínimas inhibitorias de metales, que tienen la capacidad de tolerar metales pesados como Pb (2mM), Cd (1mM), Zn (3mM), y mostrar una resistencia con As en concentraciones de hasta 50 mM, en condiciones aeróbicas. Mientras que, en contraparte, para las condiciones anaeróbicas, mostraron capacidad de crecer con arsénico pero con una velocidad de crecimiento diferente que para las condiciones aeróbicas; mostrando un metabolismo mucho más lento cuando se les adicionó los metales, tardando casi tres semanas en crecer, mostrando resistencia hacia Pb (2mM), Cd (1mM) y Zn (3mM).""Today, in the environment we can find several forms of pollution that have an impact on human health. Many of them come from the exposure of inorganic compounds, as heavy metals and metalloids that we can find in our natural environment or due to anthropogenic activities. One of these compounds of major importance is arsenic (As), which is a highly toxic and harmful element for organisms that are in contact with it, being a priority pollutant due its great ecotoxicological potential. Due to its wide distribution and mobility in groundwater and surface waters, it is vital to implement technologies that allow the attenuation of this metalloid, such as physicochemical and biological processes. It is known that certain microorganisms influence the mobility and speciation of arsenic, performing oxidation-reduction processes; therefore, the study of microorganisms present in sites where this pollutant is located is relevant to known their metabolic capabilities in detail that allow to implement biotechnologies to deal with pollution problems caused by arsenic. In this context, the present work focuses on a microbiological study of sediments recovered from sites with high concentrations of arsenic (> 2263 mg/Kg sediment) and other metals, from the state of San Luis Potosí, Mexico. Experiments were carried out in batch trials with sediments as inoculum, in order to select microorganisms capable of respiring arsenate, As (V), as electron acceptor at a concentration of 5 mM and lactate as an electron donor at a concentration of 5 mM. The enrichments were cultured in solid media to isolate microorganisms able to respire arsenic. The enrichments performed arsenate reduction with lactate as substrate, and besides arsenic, the enrichments were also capable of using sulfate or nitrate as electron acceptors. Further, 14 isolates were retrieved from the enrichments able to growth in solid media with high arsenic concentration. The results demonstrated that successfully isolated microorganisms of the genus Pseudomonas, Rhizobium, Peanibacilum and Bacteroides, had the ability to use different electron acceptors such as sulfate and nitrate. From the cultivation of the isolates it was observed that these bacteria are facultative, developing in both aerobic and anaerobic conditions. In addition, it was demonstrated, by an assay to evaluate minimum inhibitory concentrations of metals, that some of the isolates have the ability to withstand heavy metals such as Pb (2mM), Cd (1mM)., Zn (3mM), and show As resistance in concentrations up to 50 mM, under aerobic conditions. Whereas, in their counterpart, under anaerobic conditions, they showed capacity to grow with arsenic but with a different growth rate than for aerobic conditions; showing a much slower metabolism when the metals were added, taking almost three weeks to grow, showing resistance to Pb (2mM), Cd (1mM) and Zn (3mM).
Continuous high and low temperature induced a decrease of photosynthetic activity and changes in the diurnal fluctuations of organic acids in Opuntia streptacantha
Get PDF"Opuntia plants grow naturally in areas where temperatures are extreme and highly variable in the day during the entire year. These plants survive through different adaptations to respond to adverse environmental conditions. Despite this capability, it is unknown how CAM photosynthetic activity and growth in Opuntia plantlets is affected by constant heat or cold. Therefore, the main objective of this research was to evaluate the short-term effect of high (40°C) and low (4°C) continuous temperatures on the photosynthetic efficiency, the organic acid content (malic acid) and the relative growth rate (RGR) in seven-month-old Opuntia streptacantha plantlets during 5, 10, and 15 days. Chlorophyll fluorescence analysis allowed us to determine that high temperatures negatively impact the photosynthetic efficiency of O. streptacantha plantlets, which exhibited the lowest values of maximum quantum efficiency of the photosystem II (Fv/Fm = 52%, Fv/F0 = 85%), operational quantum yield of PS (?PSII = 65%) and relative electron transport rate (rETR = 65%), as well as highest values of basal fluorescence (F0 = 226%) during 15 days of treatment. Similarly, low temperatures decreased Fv/Fm (16%), Fv/F0 (50%), ?PSII and rETR (16%). High temperatures also decreased nocturnal acidification in approximately 34-50%, whereas low temperatures increased it by 30-36%. Additionally, both continuous temperatures affected drastically diurnal consumption of malic acid, which was related to a significant RGR inhibition, where the specific photosynthetic structure area component was the most affected. Our results allowed determining that, despite the high tolerance to extreme temperatures described for Opuntia plants, young individuals of O. streptacantha suffered photosynthetic impairment that led to the inhibition of their growth. Thus, the main findings reported in this study can help to predict the potential impact of climatic change on the establishment and survival of succulent species of arid and semiarid regions of Mexico.
Construcción de familias de sistemas caóticos lineales por partes
Get PDF"En el estudio de sistemas dinámicos hay gran interés en la generación de sistemas caóticos con propiedades particulares, ya sea simplicidad de estructural, atractores con múltiples enroscados, entre otras. En los métodos propuestos para generar estos sistemas hay una cosa en común, esto es, la falta de pruebas rigurosas de caos. Por tal razón en esta tesis proponemos métodos para construir sistemas tridimensionales simples para los cuales sean demostrable que su comportamiento dinámico es caótico. En particular, proponemos que la demostración de caos sea mediante el método de Shilnikov. El principal dificultad para esta demostración es el garantizar la existencia de órbitas homoclínicas o ciclos heteroclínicos. Un camino para construir sistemas caóticos es asegurando que los sistemas construidos posean órbitas homoclínicas/heteroclínicas. En esta tesis proponemos tres familias de sistemas lineales por partes para las cuales se
puede demostrar que tienen dinámica caótica usando el método de Shilnikov. Aprovechamos la simpleza geométrica de las descripciones lineales alrededor de los puntos de equilibrio del sistema para proponer un algoritmo de construcción que presentan una serie de pautas para intersectar los eigenespacios y el plano de swithcheo de modo que garantizamos que las conexiones entre los puntos de equilibrio son órbitas homoclínicas o ciclos heteroclínicos. Ilustramos nuestros resultados con simulaciones numéricas de diferentes realizaciones de sistemas caóticos lineales por partes construidos utilizando los algoritmos propuestos de dos y tres dominios lineales. ""Currently, in the study of dynamical systems there is a great deal of interest on the
generation of chaotic systems with particular properties, such as structural simplicity,
multiscroll attractors, among others. There is a common feature in most of the methods
proposed for their construction, that is, the lack of rigorous proofs of chaos for the
resulting systems. For that reason in this thesis we propose to construct simple three
dimensional systems for which the chaotic behavior can be demonstrable. In particular,
we propose that the demonstration of chaos be done using the Shilnikov method. The
main di culty for this type of demonstration is to guaranty the existence of homoclinic
orbits and heteroclinic cycles. A way to construct chaotic systems is to ensure that the
resulting systems have homoclinic/heteroclinic orbits. In this thesis we propose three
families of piecewise linear systems for which is possible to demonstrate that their
dynamical behavior is chaotic using the Shilnikov method. We take advantage of the
geometric simplicity of the linear descriptions of the dynamics around the equilibrium
points of the system to propose a construction algorithm that gives a series of steps
such that de eigenspacies and swithing planes intersect in a way that guarantees that
the connections between the equilibrium points are through homoclinic or heteroclinic
orbits. We illustrate our results with numerical simulations of the di erent realizations
of piecewise linear chaotic systems constructed using the proposed algorithms for two
and three linear domains.