Category Archives: biología

Vuelo modifica morfología de avispas sociales

 
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En las partes más altas del país las avispas tienen presiones de aire menores, entonces sus cuerpos, si bien se hacen más pequeños, las partes dedicadas al vuelo son más grandes.
En las partes más altas del país las avispas tienen presiones de aire menores, entonces sus cuerpos, si bien se hacen más pequeños, las partes dedicadas al vuelo son más grandes.

9 de diciembre de 2011
Un estudio adelantado por el Laboratorio de Sistemática y Biología Comparada de Insectos de la UN halló que la dinámica del vuelo está marcando muchos de los cambios morfológicos en avispas sociales.

“Dentro de los insectos sociales, la formación de castas es una característica  muy importante, la especialización en este tipo de insectos es crucial porque revela el nivel de complejidad de dichas sociedades. En el caso de avispas y abejas, la situación es un poco más complicada debido a que no hay diversidad de castas morfológicas y se propone que el vuelo es el responsable de dicha ausencia”, explicó a la Agencia de Noticias UN Carlos Sarmiento, profesor y líder del laboratorio.

Otro aspecto que se debe tener en cuenta al analizar este tipo de colonias de insectos sociales es el paradigma de la reproducción, que viene implícito desde las discusiones expuestas por Darwin más de un siglo atrás. De acuerdo con Sarmiento, “en avispas se propuso que la variación observada en el tamaño corporal es el resultado de una efectiva tendencia evolutiva a incrementar la velocidad de reproducción. Es decir, mientras más pequeños los individuos, es más fácil su mantenimiento, y por consiguiente más rápida la reproducción de la colonia; para individuos grandes se dará lo contrario”.

“Pero empezamos a hacer estudios para comprobar si este argumento era sólido, si habían suficientes datos para sustentarlo y nos dimos cuenta de que no. Cuando incrementamos en un 50% el tamaño de la muestra, la correlación propuesta se cayó”, agregó el profesor.

Sin embargo, continuó con la investigación para determinar qué ocurría. Siguiendo con sus análisis, el docente y su equipo de estudiantes encontraron que “las características del vuelo están marcando fuertemente la morfología en las avispas. Tamaños grandes y pequeños, los extremos de la variación sufren presiones fuertes que tienen que ver con las demandas biomecánicas del vuelo”.

“Una avispa muy pequeña experimenta una densidad relativa del aire mayor, esto es, como si estuviera nadando realmente más que volando. En las especies más grandes, el peso corporal se convierte en un problema”, dijo el profesor.

Se analizaron alrededor de 300 ejemplares de 56 especies, a lo largo de todo el rango de la variación de la subfamilia Polistinae, que son las avispas sociales del neotrópico. Estas son las que se encuentran en nuestro país y que se conocen como chepas, gurras, conchajonas y piojitos.

Recordando a D’arcy Thompson, el profesor concluyó que “la variación del tamaño de los organismos no puede entenderse como una ampliación o reducción de una fotocopia, sino que hay cambios proporcionales en el cuerpo que tienen que ver con las demandas biomecánicas y las demandas de desarrollo que implican esos tamaños”, y este fenómeno también ocurre en el nivel de poblaciones dentro de una especie. Por ejemplo, al estudiar avispas de una especie en un intervalo altitudinal se encontró que en las partes más altas del país sus cuerpos, “si bien se hacen más pequeños, las partes dedicadas al vuelo son más grandes, porque las demandas de la dinámica del vuelo son más fuertes en estos lugares al tener menor presión de aire”, indicó.

El profesor proyecta la continuación de este estudio en la parte fisiológica, donde entraría a analizar los costos energéticos de volar.

Estos animales tienen un impacto muy importante en el ecosistema porque son depredadores, “un avispero de tamaño medio puede alimentarse con alrededor de unas 16.000 larvas al año, lo que implican que menos larvas se alimenten de cultivos”. Este tipo de estudios son fundamentales en el desarrollo de nuevas tecnologías, pues se comprende cómo funcionan sistemas biológicos que podríamos imitar; es la base para el campo de la biomimética que tantos desarrollos ha tenido. Simplemente traigamos a la mente equipos como los radares y materiales como el papel, este último copiado por los chinos de las avispas sociales hace muchos siglos.

El estudio fue publicado en la revista alemana Zoomorphology Springer-Verlag 2011, bajo el título: “Relationship between body size and Xying-related structures in Neotropical social wasps (Polistinae, Vespidae, Hymenoptera)”.

Créditos: agenciadenoticias.unal.edu.co

En Marengo producirán larva de mosca para alimento animal

 
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La larva de la mosca Lucilia sericata es la indicada para los tratamientos medicinales.
La larva de la mosca Lucilia sericata es la indicada para los tratamientos medicinales.

4 de diciembre de 2011
Producir larva de mosca para alimento de animales a partir de excretas es el propósito de la alianza de Hilderman Pedraza, médico e investigador del Centro Agropecuario Marengo de la UN.

En diálogo con la Agencia de Noticias UN, Pedraza, quien dijo que su acercamiento con Marengo fue por exclusivo interés personal, indicó que este proyecto iniciará en forma en el 2012. “Estamos en los preliminares y ajustes técnicos”, comentó.

El programa busca dar uso a las larvas que se generan en las excretas de animales, en este caso aves, y cómo se pueden aprovechar como proteína en forma de suplemento alimenticio para los mismos animales.

“El objetivo es que este Sistema de Producción de Proteína para Consumo Animal parta del proceso de recuperación y tratamiento de residuos orgánicos, en este caso las excretas. Asimismo, queremos desarrollar nuevos sistemas de producción como valor agregado en la recuperación de los residuos orgánicos”, dijo Pedraza.

Aseguró que el procedimiento es ambientalmente sostenible, porque se aprovechan los mismos ciclos naturales. “Es una alternativa. En vez de desperdiciar estos mal llamados ‘desechos’, lo que se hace es un modelo a escala de un concepto que se maneja hoy en el mundo y que se llama biofábrica, que es la reproducción de larvas para producir proteína”, afirmó.

Reveló que la reducción de precios con este programa es impresionante, ya que el mayor peso dentro de los costos de la producción animal es precisamente la alimentación.

“Ya hay estudios de la misma Universidad que son referentes nuestros, y queremos hacer la experiencia y establecer estándares que se puedan llevar a nivel de extensión y que la gente se pueda apropiar de esta tecnología básica. Con seguridad, impactará en la defensa de la seguridad alimentaria”, resaltó.

También en medicina

La medicina es otra de las aplicaciones que se puede dar a las larvas. Como es conocido, en Oriente la terapia larval lleva miles de años, en Occidente solo se aplica en casos de amputaciones, diabetes tipo II y otras enfermedades que pueden llegar a ser catastróficas o provocar la muerte.

Hilderman Pedraza, estudiante de la Maestría en Medicina Alternativa de la UN, afirmó que la misma universidad ya ha realizado estudios pioneros en este campo, como los de la entomóloga de la Sede Medellín Gloria Patricia Arango y el profesor Rodrigo Vergara.

Créditos: agenciadenoticias.unal.edu.co

Dimetilfurano: biocombustible que reemplazaría la gasolina

 
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Investigadores de la UN avanzan en la optimización del biocombustible 2,5 dimetilfurano, que sería el reemplazo de la gasolina por su eficiencia energética y buen impacto ecológico.
Investigadores de la UN avanzan en la optimización del biocombustible 2,5 dimetilfurano, que sería el reemplazo de la gasolina por su eficiencia energética y buen impacto ecológico.

30 de noviembre de 2011
Investigadores de la UN avanzan en la optimización del biocombustible 2,5 dimetilfurano, que sería el reemplazo de la gasolina por su eficiencia energética y buen impacto ecológico.

El grupo de investigación en Bioprocesos y Flujos Reactivos de la Facultad de Minas trabaja con intensidad en la investigación de este biocombustible, que resultaría más óptimo que el etanol y tan eficaz como la gasolina. El 2,5 dimetilfurano tiene una temperatura más alta que el etanol, lo cual disminuye la pérdida de combustible por evaporación y los riesgos de explosión por gases volátiles.

Los expertos dicen que este biocombustible, hasta ahora poco investigado, tiene 40% más energía que el etanol. Además, al ser insoluble en agua, evita la absorción de humedad del ambiente y la disminución de su rendimiento en el motor.

Utilizar un motor con etanol resulta menos eficiente que cuando se usa gasolina. En cambio, con 2,5 dimetilfurano el consumo en galones va a ser el mismo y el rendimiento igual, pues como son compuestos tan parecidos no habría traumatismos en el motor por el cambio de combustible.

El investigador Andrés Felipe Sierra Salazar explicó que “este biocombustible se puede obtener de cualquier fuente vegetal que contenga azúcares de seis átomos de carbono”. Para esto, dice el académico, se utiliza material lignocelulósico (residuos que no sirven para la alimentación, como cáscaras o tallos) y amiláceo (excedentes que contengan almidón).

Antes de obtener el biocombustible se prepara un compuesto conocido como 5 hidroximetilfurfural, que luego, en un proceso de conversión catalítica, se transforma en 2,5 dimetilfurano. Sierra dice que “hay que desarrollar un método más eficaz para la conversión de la biomasa en el primer compuesto. Sin embargo, más o menos en 10 años, este biocombustible va a ser producido en masa”.

“Nos veríamos beneficiados porque este producto proviene de material vegetal; además, usarlo significaría dejar de utilizar combustibles derivados del petróleo, por lo que habría una renovación de CO2 en el ambiente”, concluyó Sierra.

Créditos: agenciadenoticias.unal.edu.co

Modelo matemático determina movimiento de toxina marina

 
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Los peces pequeños consumen la toxina y estos son cazados por peces más grandes
Los peces pequeños consumen la toxina y estos son cazados por peces más grandes

20 de noviembre de 2011

A través de un modelo matemático, un investigador busca descubrir cómo se transportan las toxinas en un ecosistema marino como el arrecife de coral.

Estas toxinas, que no afectan a los peces, pero si al humano que los consume, son producidas por microorganismos dentro del arrecife y transportadas de unos organismos a otros por la relación de depredación entre ellos. Al tiempo que unos peces se alimentan de algas y otros peces de los primeros que llevan la toxina, esta se va transportando.

“Este fenómeno ha generado casos de intoxicación en las islas tropicales, y como no se sabe nada acerca del mecanismo de transmisión, lo que se busca con este modelo es plantear un sistema de ecuaciones matemáticas que describa la situación para entenderl mejor”, aseguró Daniel Arbeláez, profesor ocasional de la Universidad Nacional de Colombia y estudiante de la Maestría en Matemática Aplicada.

Este tipo de intoxicación, conocida como ciguatera, es muy recurrente en la isla de San Andrés. Uno de los peces que más toxina acumula, debido a su longevidad, es la barracuda.

Los microorganismos conocidos como microalgas o dinoflagelados son del tamaño de micrómetros, la millonésima parte de un metro, que cuando se reproducen explosivamente por millones, en ocasiones suelen liberar la toxina. “Por eso están asociados a las algas, entonces cuando los peces que las consumen se acercan a consumirlas ingieren la toxina y, a su vez, cuando los peces que se alimentan de otros peces (piscívoros) con la toxina, la ingieren. Así, cuando el hombre consume uno de estos dos tipos de peces se intoxica”, comentó el matemático.

Los síntomas más comunes son diarrea y vómito, pero hay otros relacionados con problemas neurológicos que alteran la percepción del mundo exterior, se puede invertir la sensación de frío o calor en la lengua, labios y manos. También se sufre de hipertensión o entrar en estado de shock y, en un porcentaje muy pequeño, causar la muerte.

De acuerdo con el experto, las matemáticas se aplican de la siguiente forma: “Una herramienta muy común para modelar las poblaciones biológicas son las ecuaciones diferenciales, que describen tasas de cambio de la población, cómo crece y decrece en el tiempo. Así, se plantean un par de sistemas de ecuaciones: uno para el sistema poblacional y uno para el sistema de transporte de toxinas. Al tiempo que se observa cómo crecen y decrecen las poblaciones de algas, los herbívoros y los piscívoros, se va viendo cómo se va acumula la toxina en esos tres grupos”.

“Encontramos que ello depende de la dinámica poblacional, es decir, no es lo mismo que se presente un brote de toxina cuando la población de herbívoros está creciendo y la de piscívoros está decreciendo, a que el brote se presente cuando los piscívoros crecen y los herbívoros decrecen, la dinámica es distinta en la acumulación”, comentó el experto.

Esto es lo que se debe tener en cuenta para tomar medidas de manejo y tratar los eventos de intoxicación en las personas.

Créditos: agenciadenoticias.unal.edu.co

Pérdida masiva de serpientes en Colombia

 
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Se estima que al año son exterminados entre 54 millones y 113 millones 600 mil individuos. Las principales amenazas para lo ofidios son la matanza, destrucción de hábitats, accidentes en carreteras y tráfico ilegal.
Se estima que al año son exterminados entre 54 millones y 113 millones 600 mil individuos. Las principales amenazas para lo ofidios son la matanza, destrucción de hábitats, accidentes en carreteras y tráfico ilegal.

16 de noviembre de 2011

Se estima que al año son exterminados entre 54 millones y 113 millones 600 mil individuos. Las principales amenazas para los ofidios son la matanza, destrucción de hábitats, accidentes en carreteras y tráfico ilegal.

Colombia cuenta con una riqueza de serpientes poco apreciada en la bibliografía científica. La diversidad excede las 270 especies, un horror para la mayoría, pero una ventaja para el país. Solo 48 (18%) son venenosas y presentan riesgo para los humanos.

Estos reptiles se hallan a lo ancho y largo del país, excepto en tierras por encima de los 3.500 metros de altitud y las aguas del Caribe. Para conservarlos, la primera tarea es identificar los peligros en su contra que reducen las densidades y diversidad, así como conocer su distribución geográfica.

Una quinta amenaza tendría que ver con la colecta que realizan los científicos, práctica que el Ministerio de Ambiente quiere equiparar con el tráfico ilegal, algo que no se justifica. Existen muchas dificultades en la calificación de estas cinco categorías. Para la mayoría de ítems, no podemos hacer más que estimar su importancia.

Por su mala fama

No hay datos confiables sobre la primera amenaza, por eso se debe extrapolar para cuantificar. El presente análisis deriva de entrevistas con campesinos en diferentes zonas del país, principalmente en las tierras bajas. Ellos recuerdan con claridad cuándo mataron serpientes.

Cifras en el orden de dos o tres ejemplares eliminados por día son estimaciones con un grado alto de confianza. Los campesinos asumen que todas las serpientes (o los animales similares) pueden ser venenosas. Por eso la matanza cubre también a las inofensivas, culebras ciegas, tatacoas y lagartijas que carecen de miembros. Ese comportamiento puede ser noble al querer proteger a sus familias, pero el desconocimiento deteriora la riqueza biológica y, lo peor, se transmite por generaciones.

Un campesino podría matar entre 700 y 1.400 individuos por año. Al promediar el número de familias rurales en el país y asumiendo la misma tasa de exterminio, este factor suma entre 21 millones y 31 millones de ofidios aniquilados.

Desarrollo en contra

El segundo factor está asociado al grado de desarrollo de las regiones. El sistema de carreteras es desigual, existen más o menos según el número de habitantes. La mortalidad sobre las vías es bien conocida, pero no cuantificada por los biólogos colombianos.

Este tipo de observaciones se han realizado en otros países. Utilizando datos recientes de Brasil (la referencia más cercana), la tasa de mortalidad de serpientes oscila entre 0,9 y 1,9 por día sobre un tramo de 67 km, o entre 1,4 y 2,8 serpientes por día por 100 km de carretera.

Al tomar como aproximación las estimaciones del vecino país, la mortalidad en Colombia por este factor estaría entre 52.600 y 105.300 serpientes arrolladas al año.

Se reducen los hábitats

Con respecto a la destrucción de hábitats, en la región húmeda andina, la destrucción ambiental tiene menor impacto sobre las serpientes porque no existen muchas especies. Sin embargo, puede ser tan extensiva que llega a formar una “unidad” ecológica, por ejemplo la zona cafetera, en donde estos reptiles se encuentran en grave peligro.

En los departamentos de Caquetá y Meta, así como en la región del Magdalena Medio, la pérdida de los entornos naturales húmedos ha impactado severamente a las culebras, que no son capaces de adaptarse a un ambiente más cálido y seco; por eso han tenido que emigrar a sitios que tampoco les ofrecen protección.

La situación para las especies nativas de bosques secos es distinta, pues su microclima no es marcadamente diferente al de las praderas. Sin embargo, sí es un cambio brusco para los anfibios y otros reptiles que son presas de las serpientes. Ello implica un impacto indirecto.

Según observaciones en campo, el costo biológico que se puede determinar es que por la tala de cada hectárea puede haber pérdida directa de entre 100 y 250 individuos. Si se tiene en cuenta que la tasa anual de corte de bosques (tanto nativos como secundarios) en el país es de 330.000 ha, la pérdida directa de serpientes está entre 33 millones y 82 millones 500 mil.

Es mucho más grave que la matanza indiscriminada por parte de los campesinos. Igualmente, teniendo en cuenta que el 58% de la madera que se extrae de los bosques es legal, es decir que cuenta con permiso de las Corporaciones Autónomas Regionales (CAR) y del Ministerio de Ambiente, entonces se puede deducir que entre 19 millones 140 mil y 47 millones 850 mil serpientes mueren por la complacencia del Gobierno.

Tráfico, no menos preocupante

El tráfico de animales también agudiza la situación, aunque en este caso se restrinja a pocas especies. Ejemplares como los güíos (Boa constritor) apreciados en los mercados internacionales y nacionales; las cascabeles (Crotalus durissus), y algunas talla equis (Bothrops asper), apetecidas en la medicina tradicional, están en la mira de los traficantes. Por este factor se eliminan del ambiente entre 1.000 y 5.000 ejemplares por año.

Créditos: agenciadenoticias.unal.edu.co