Revista de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales

Evaluación de residuos orgánicos generados en plazas de mercado para la producción de enzimas bacterianas

Etna Milena Sánchez-Castelblanco — 2022-07-26

Las plazas de mercado ubicadas en centros urbanos generan residuos agrícolas que pueden aprovecharse como sustratos de bajo costo para la producción de enzimas microbianas. El objetivo de este estudio fue la evaluación fisicoquímica y microbiológica de residuos orgánicos generados en plazas de mercado para la producción de enzimas bacterianas. Los residuos se recolectaron en una plaza de mercado de Bogotá, se clasificaron en seis tipos diferentes etiquetados como R1 a R6, y se cuantificó su contenido de humedad, nitrógeno, proteínas, carbono orgánico total, azúcares reductores, grasas y aceites, almidón, pectina, hemicelulosa, lignina y celulosa. En el análisis microbiológico se determinó la presencia de bacterias proteolíticas, lipolíticas, amilolíticas, celulolíticas y ligninolíticas. Se aislaron 133 morfotipos, de los cuales 55 presentaron actividad enzimática: se seleccionaron 17 cepas ligninolíticas, 14 proteolíticas, 11 celulolíticas, nueve lipolíticas y cuatro amilolíticas. Los residuos de tubérculos presentaron el mayor contenido de almidón (41,9 ± 1,18 %). Los ameros, vainas de leguminosas y residuos de verduras presentaron un porcentaje de celulosa entre 33,78 ± 0,91 % y 35,29 ± 0,77 %. Los residuos de plantas ornamentales y aromáticas mostraron mayor contenido de lignina (18,91 ± 0,50 % y 26,43 ± 0,47 %) y el de pectina fue más alto en los residuos de frutas (12,95 ± 0,30 %). Los residuos agrícolas generados en plazas de mercado son una fuente de microorganismos productores de enzimas y pueden valorizarse como sustratos para la obtención de amilasas, celulasas y ligninasas debido a su contenido de almidón, celulosa y lignina.

En el bicentenario de Gregor Mendel: una conmemoración de su herencia y herederos

Alberto Gómez Gutiérrez — 2022-07-22

Extensión del rango y mapa de distribución actualizado de Hsunycteris cadenai (Chiroptera: Phyllostomidae)

Leison Palacios-Mosquera — 2022-07-26

Reportamos la localidad más norte conocida para Hsunycteris cadenai en el Chocó biogeográfico de Colombia. Este registro extiende el área de distribución de la especie hasta 224 km al norte de la localidad tipo en el río Zabaletas, departamento del Valle del Cauca, y 75 km al occidente de la localidad de reporte de la especie más cercana en Santa Cecilia, Risaralda. El espécimen de H. cadenai (CMCH 883) fue recolectado el 5 de mayo de 2010 en un bosque primario y presenta las características diagnósticas de la especie (proyecciones laterales en la región postorbital, una longitud máxima del cráneo mayor a 20,0 mm y un antebrazo menor de 34,5 mm). Se presenta, además, un mapa actualizado de la distribución de H. cadenai.

Caracterización morfológica de los estadios embrionarios de la raya dulceacuícola Potamotrygon magdalenae (Elasmobranchii: Potamotrygonidae)

Sergio Antonio Lizcano-Gutiérrez — 2022-08-12

Potamotrygon magdalenae, una raya perteneciente a la familia Potamotrygonidae distribuida en la cuenca del río Magdalena, es considerada de muy alta prioridad para la investigación en el Plan de Acción Nacional para la Conservación y Manejo de Tiburones, Rayas y Quimeras de Colombia. Los estudios de desarrollo embrionario en condrictios son escasos debido a la dificultad para obtener el material biológico y son pocas las tablas de desarrollo para las especies de rayas. En este estudio se hizo la caracterización morfológica macroscópica de una serie de estadios embrionarios de P. magdalenae. Se obtuvieron 30 individuos entre embriones, fetos y neonatos producto de disecciones y abortos de hembras grávidas capturadas mediante pesca incidental. En términos generales, el desarrollo embrionario de esta especie sigue los patrones conocidos para los demás condrictios, aunque con pequeñas diferencias en la tasa de absorción del saco vitelino y la ausencia de filamentos branquiales sobresalientes de los espiráculos, lo que puede relacionarse con su viviparidad y matrotofia uterina.

Reacción y rendimiento de microinjertos de tomate (Solanum spp.) inoculados con Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici (Sacc.) Snyder & Hansen causante del marchitamiento vascular

Dora Janeth García-Jaramillo — 2022-09-19

El marchitamiento vascular del cultivo de tomate (Solanum lycopersicum) causado por Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici (Fol), cuyo hábitat es el suelo, es una enfermedad devastadora que puede causar pérdidas hasta del 100 % de la producción de frutos. Entre las alternativas de manejo de la enfermedad está el injerto. En nuestro estudio la reacción a la enfermedad se determinó mediante la medición del porcentaje de la incidencia y el rendimiento de los microinjertos con el empleo de tres patrones del tipo Cherry, el IAC412, el IAC426 y el IAC391, y copas de las variedades comerciales Calima y Carguero inoculadas con un aislamiento de F. oxysporum f. sp. lycopersici, raza 2. Los resultados indicaron que las combinaciones de los heteroinjertos IAC391/CAR e IAC412/CAR inoculados con el hongo fueron las más promisorias en términos de peso promedio del fruto, con 59 y 79 g, y un rendimiento de 14,9 y 21,3 t.ha-1, respectivamente. El peso promedio del fruto de la variedad comercial Carguero fue de 102 g y un rendimiento de 13,9 t.ha-1, lo que indica que, por efecto del microinjerto y la presencia del hongo, el peso promedio del fruto en los heteroinjertos se redujo, pero el rendimiento se incrementó, lo cual permite concluir que el microinjerto es una alternativa para la selección de patrones tolerantes a F.oxysporum f. sp. lycopersici que, al ser
injertados con materiales comerciales, incrementan el re ndimiento del tomate.

Diversidad taxonómica y patrones de diversidad de la flora en humedales de la costa peruana

Sergio Gonzáles — 2022-09-15

En los últimos años el interés por estudiar los humedales ha ido en aumento. A pesar de ello, los impactos en estos ecosistemas han persistido, lo que desemboca en el deterioro de los servicios ecosistémicos que proveen. Una forma complementaria de analizar su diversidad es mediante los índices de diversidad taxonómica, los cuales constituyen medidas valiosas para su comprensión y conservación. Con el objetivo de evaluar la diversidad taxonómica de la flora vascular a partir de los índices Δ+ y Λ+ y algunos patrones de diversidad relacionados con el recambio de especies en los humedales costeros del Perú, se analizó la información existente sobre 109 especies de plantas vasculares distribuidas en ocho humedales de esa región. Los humedales de Santa Rosa, Pantanos de Villa y Carquín presentaron los valores más altos de Δ+, lo que exige un esfuerzo para su conservación con el fin de proteger la diversidad filogenética que albergan. La riqueza evidenció su correlación con el Δ+ (r=0,931; p<0,05) y con el Λ+ (r=-0,878; p<0,05), y se obtuvo un modelo lineal confiable del Δ+ en función de la riqueza (R2=0,86), cuyo uso permitiría simplificar el cálculo de la diversidad taxonómica de las plantas vasculares de esta región. No se encontraron diferencias de los valores del Δ+ entre los humedales protegidos y los no protegidos (t=0,96; p>0,05), y no se halló correlación entre la distancia de un humedal a otro y la diversidad beta (p>0,05). Dichos resultados evidencian la necesidad de proponer medidas para proteger estos humedales, estableciendo un corredor costero que incluya aquellos no protegidos en la actualidad.

Estudios monográficos sobre Agavaceae de Suramérica. Primer registro de Furcraea foetida para las floras de Ecuador y Perú

Diego Giraldo-Cañas — 2022-09-19

Se registra por primera vez en Ecuador y Perú la especie nativa de América tropical Furcraea foetida (L.) Haw. Se presenta su descripción, así como fotografías, nombres vulgares, usos y algunos análisis morfológicos y ecológicos. Se describen por primera vez inflorescencias laterales en esta especie y se incorpora el binomio Furcraea nana Hochstätter & Van der Meer a la sinonimia de F. foetida.

Nuevos registros de géneros y especies de líquenes para Colombia

Edier Alberto Soto — 2022-09-30

Dirina paradoxa, Heterocyphelium triseptatum, Julella sublactea, Opegrapha aurantiaca, Peltula steppae, Sarcographina cyclospora y Schistophoron tenue son reportadas por primera vez para Colombia. Los géneros Dirina, Heterocyphelium Sarcographina y Schistophoron son reportados por primera vez para Colombia. Estos líquenes provienen principalmente de ecosistemas secos donde colecciones previas de hongos liquenizados han sido escasas.

Efecto Hall cristalino en el antiferromagnético colineal no convencional NiF2

Rafael González-Hernández — 2022-07-06

A lo largo de un siglo, la corriente eléctrica transversal, sin disipación de energía, que genera el efecto Hall continúan desempeñando un papel central en la investigación de materia condensada por su intrigante naturaleza cuántica relativista y topológica. El efecto Hall anómalo requiere la ruptura espontanea de la simetría de reversi´ón temporal, lo cual es atribuido al ordenamiento magnético de los espines dentro del material cristalino (como es el caso del hierro). Recientemente, se identificó la presencia del efecto Hall anómalo, llamado efecto Hall cristalino, en ciertos materiales antiferromagnéticos no convencionales, donde la ruptura de simetría de inversión temporal es causada por la disposición de los átomos magnéticos en estructura cristalina antiferromagnética. En el presente trabajo se estudia el efecto Hall cristalino en el fluoruro de níquel (NiF2) por medio de un análisis de simetría y cálculos de primeros principios. Se encuentra que la conductividad Hall anómala para el NiF2 podría alcanzar valores cercanos a 700 S/cm. Esta respuesta Hall se obtiene para el eje fácil de magnetización del material; esto no se presenta en otros cristales tipo rutilo estudiados recientemente donde el vector antiferromagnético tiene que reorientarse aplicando un campo externo. Además, se muestra el origen en el espacio reciproco de la conductividad Hall anómala y la manera en que se puede controlar mediante la rotación del vector de N´éel, el cual da cuenta del ordenamiento antiferromagnético del material. Nuestros resultados indican que el NiF2 podría ser un elemento clave en el diseño de futuros dispositivos espintronicos basados en materiales antiferromagnéticos no convencionales.

Ferrobismutitas de tierra rara: cerámicos ferromagnéticos semiconductores con aplicabilidad en dispositivos espintrónicos

Jairo Roa Rojas — 2022-09-09

Se reporta el proceso de síntesis del material complejo de tipo perovskita Bi0.5R0.5FeO3 (R=Eu, Sm, Dy) mediante el método cerámico, así como su caracterización estructural, óptica, magnética y eléctrica. Los datos refinados de difracción de rayos X revelaron que este material cristaliza en una estructura ortorrómbica (grupo espacial Pnma número 62). La respuesta óptica en la curva de espectroscopia de reflectancia difusa proporcionó un valor de brecha energética típico de los materiales semiconductores. La magnetización presentó un comportamiento histerético de campo coercitivo muy bajo característico del ferromagnetismo débil, para todas las temperaturas examinadas por debajo de 300 K y la aplicación de varios campos magnéticos. Las curvas de permitividad eléctrica real y compleja evidenciaron la presencia de procesos de relajación dieléctrica a 113 K, lo que concuerda con los reportes sobre corrientes piroeléctricas y termoestimuladas en función de la temperatura y revela la aparición de polarización ferroeléctrica por debajo de los 113 K, con un posible acoplamiento magnetoeléctrico. Por otro lado, se hizo un estudio teórico de la estructura electrónica con y sin la fase distorsiva de Berry. Se hicieron cálculos ab initio siguiendo el formalismo de la teoría funcional de la densidad y el método de ondas planas pseudopotenciales, formalismo en el cual los mecanismos de intercambio y correlación se describen mediante el enfoque de gradiente generalizado (GGA + U) considerando la polarización de espín. El análisis con la fase de Berry sugirió la presencia de ferroelectricidad a menos de 113 K, lo que concuerda con el análisis experimental que sugiere un comportamiento biferroico a bajas temperaturas debido a que la fase distorsiva introduce hibridaciones entre los estados 3d-Fe y 2p-O que favorecen la aparición de interacciones Dzyaloshinskii-Moriya, las cuales, a su vez, facilitan la aparición de ferroelectricidad en condiciones de ferromagnetismo débil. Las propiedades termodinámicas en presencia y ausencia de la fase de Berry en el modelo cuasi-armónico de Debyerevelaron la aparición de una transición ferroeléctrica a los 113 K, lo que corrobora la naturaleza magnetoeléctrica a bajas temperaturas. El carácter ferromagnético semiconductor a temperatura ambiente potencia este material para aplicaciones en tecnología espintrónica.

Sinergia en las ciencias básicas para la solución de problemas de ingeniería

Horacio Torres- Sánchez — 2022-09-13

Aparentemente, los fenómenos de golpe de ariete, las sobretensiones electromagnéticas, la teoría de la relatividad general y la solución matemática de una onda viajera son problemas de ingeniería y teorías de las ciencias básicas sin relación entre sí. Sin embargo, un examen histórico muestra la importancia de la acción conjunta en las disciplinas de la Física y la Matemática para dar soluciones en ingeniería, en otras palabras, la sinergia de las ciencias básicas para la solución de problemas de ingeniería.

Exponentes críticos estáticos, efectos de anisotropía, Hall y magneto-calórico, e interacciones magnéticas en cintas de aleaciones basadas en FeCr, FeCo y MnFe

Andrés Rosales-Rivera — 2022-09-30

Se presenta aquí un estudio comparativo de los exponentes críticos (β, γ, δ), de la temperatura crítica Tc, la anisotropía magnética, el efecto Hall y el magneto-calórico, así como las interacciones agnéticas para las aleaciones [(Fe₅₀Co₅₀)₇₅B₂₀Si₅]₉₆Nb₄, Fe_65.5Cr₈Cu₁Nb₃Si_13.5B₉, y Mn₅₀Ni₃₆Fe₅Sn₉, preparadas mediante la técnica denominada hilado en estado de fusión (meltspinning). Los anteriores parámetros críticos y el efecto magneto-calórico se determinaron a partir de mediciones de magnetización. Los valores (β, δ, TC) para [(Fe₅₀Co₅₀)₇₅B₂₀Si₅]₉₆Nb₄ y Fe_65.5Cr₈Cu₁Nb₃Si_13.5B₉ fueron (0,34 ± 0,09; 4,50 ± 0,45; 660 ± 30 K), (0,52 ± 0,04; 3,62 ± 0,06; 481 ± 2 K), respectivamente, y para Mn50Ni36Fe5Sn9 fue (0,51 ± 0,03; 2,97 ± 0,03; 318 ± 8 K). Las curvas de resistividad Hall Vs. H exhiben un campo de inflexión H_S, campo por debajo del cual se observan los efectos Hall ordinario y extraordinario. Por encima de H_S, el efecto Hall ordinario predomina, en tanto que el extraordinario no se observa más. El valor de H_S para [(Fe₅₀Co₅₀)₇₅B₂₀Si₅]₉₆Nb₄ y Fe_65.5Cr₈Cu₁Nb₃Si_13.5B₉ fue 8 kOe y 4,42 kOe, respectivamente, y para Mn₅₀Ni₃₆Fe₅Sn₉ fue 1,84 kOe. El número de portadores de carga nc se determinó para H > H_S, y su valor para Fe_65.5Cr₈Cu₁Nb₃Si_13.5B₉ y Mn₅₀Ni₃₆Fe₅Sn₉ fue 2,71 x 10¹⁹ cm^-3 y 129 x 10¹⁹ cm^-3, respectivamente. El cambio en la entropía magnética y la capacidad de enfriamiento relativa debido a un cambio de campo de 10 kOe se evaluaron y sus valores máximos en la proximidad de TC para [(Fe₅₀Co₅₀)₇₅B₂₀Si₅]₉₆Nb₄, Fe_65.5Cr₈Cu₁Nb₃Si_13.5B₉, y Mn₅₀Ni₃₆Fe₅Sn₉ fueron (0,6; 0,75; 0,5) Jkg_-1K_-1 y (57,4; 56,6; 25,1) Jkg_-1, respectivamente. Se analizaron los posibles efectos de las interacciones de intercambio y espín-orbita en los resultados anteriores.

El avance de la línea de costa de las penínsulas de Bocagrande y Castillogrande y la construcción de la Escollera en 1758 en Cartagena de Indias

Carlos Alberto Andrade-Amaya — 2022-09-19

Se reconstruyeron los paisajes arqueológicos sumergidos frente a la costa de Cartagena de Indias con base en datos batimétricos multihaz de alta resolución provenientes del Servicio Hidrográfico de la Dirección General Marítima de Colombia y la comparación de mapas históricos de 1772, 1854, 1935, 1995 y 2021. Se demuestra que la construcción de la escollera de Bocagrande ha significado la acreción del terreno en este punto en cerca de 44,4 Ha, y que los espolones colocados en la playa en el siglo pasado lo han sostenido.

Implicaciones metodológicas e inconsistencias de la Tercera Comunicación Nacional sobre Cambio Climático de Colombia

Paola A. Arias — 2022-09-26

Las Comunicaciones Nacionales sobre Cambio Climático (CNCC) son un mecanismo para que los países informen sus avances en mitigación y adaptación, y constituyen uno de los elementos de base para la política sobre cambio climático a escala nacional. Colombia ha emitido tres CNCC. La tercera plantea un escenario que considera las proyecciones de diversos modelos incluidos en la quinta fase del Proyecto de Comparación de Modelos Acoplados (Coupled Model Intercomparison Project, CMIP), el cual se estima como el promedio de las proyecciones correspondientes a las cuatro trayectorias de concentración representativa (Representative Concentration Pathways,RCP) presentadas en el quinto reporte de evaluación del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático. Cada una de estas RCP representa una trayectoria de concentración de gases de efecto invernadero (GEI) para un escenario particular de crecimiento poblacional, económico y tecnológico que conduce a una posible trayectoria de evolución del sistema climático. En este estudio se comparan las proyecciones presentadas en la Tercera CNCC con las obtenidas directamente de los modelos empleados. Nuestros resultados demuestran que al utilizarse un promedio de RCP se pierden escenarios alternos que podrían ser importantes a la hora de considerar posibles futuros diferentes y anulan la utilidad de plantear diversas trayectorias de emisiones de GEI. Más aun, una comparación entre la Segunda y la Tercera CNCC muestra proyecciones de precipitación opuestas para diferentes regiones del país, lo cual es de particular importancia, pues el escenario de cambio climático planteado en la Tercera CNCC sirve de referencia para la toma de decisiones en materia de cambio climático a nivel nacional.

El huracán que pasó sobre la Isla de San Andrés en 1911

Juan C. Ortiz — 2022-09-22

En el presente estudio se analizó la dinámica de vientos y del oleaje durante el paso del huracán de 1911 sobre la Isla de San Andrés. A partir de un modelo paramétrico de viento acoplado al modelo de generación y propagación de olas SWAN, se generaron los campos de vientos y oleaje durante el paso de este huracán por el archipiélago de San Andrés, Providencia y Santa Catalina. Los modelos de viento y de oleaje se calibraron y validaron con datos de campo registrados por una boya oceanográfica durante el paso del huracán Matthew en el 2016. Se encontró que los vientos de mayor intensidad (cercanos a los 200 km/h) generados por el huracán se ubicaron a 22 km de la costa norte de San Andrés y a 65 km de la costa sur de Providencia. En cuanto al oleaje, este fue de menos intensidad que el generado por el huracán Iota en el 2020 y el Joan en 1988. La extensión de la plataforma costera de San Andrés y la dirección del oleaje producido por el huracán de 1911 podrían haber provocado que la marejada ciclónica asociada fuera más significativa que la de otros huracanes. Por último, la metodología aquí descrita puede utilizarse para reconstruir huracanes en cualquier lugar con información escasa y así mejorar nuestra habilidad para predecir la respuesta costera al potencial impacto de futuros huracanes.

James Lovelock: la visión de un científico excepcional

Peter Paul Bunyard — 2022-09-28

En los años 60, la NASA pidió a James Lovelock, inventor del detector de captura de electrones, que desarrollara instrumentos para detectar vida en Marte. Al considerar cómo se manifestaría la vida, se dio cuenta de que la atmósfera de la Tierra estaba a órdenes de magnitud del equilibrio químico y que ese desequilibrio no podía deberse puramente a procesos abiológicos, sino que era mantenido en un estado dinámicamente estable por efecto de la vida en el planeta. En aquella época, el análisis espectrométrico de la atmósfera de Marte indicaba que estaba cerca del equilibrio químico y Lovelock concluyó que era poco probable que Marte albergara vida. Dado que la Tierra había tenido organismos biológicos durante al menos 3,2 mil millones de años, Lovelock llegó a la conclusión de que la vida era responsable de la homeostasis planetaria en el sentido de mantener las condiciones óptimas de la superficie, de ahí su Hipótesis Gaia.

La ciencia, un antídoto contra los conflictos sociales sin fin

César Pulgarín — 2022-09-08

Un Plan Regional para Educación, Ciencia y Tecnología, Reflexiones de un neo-académico de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales.

Galileo Violini — 2022-09-08

Un microorganismo que no lo es: Candidatus Thiomargarita magnifica

María Mercedes Zambrano — 2022-07-28

Las evidencias que sitúan el origen del SARS-CoV-2 en el Mercado Mayoritario de Mariscos de Huanan, Wuhan

Juana Angel — 2022-08-11

La paleomicrobiología molecular permite dilucidar el origen de la plaga

Luis F. García — 2022-08-11

Procesos tempranos de las cortezas planetarias revelados por el sitio de eyección del meteorito marciano más antiguo

José Gregorio Portilla Barbosa — 2022-08-18