Revista Acta Biologica Colombiana

Artículos

Revista Acta Biologica Colombiana

Acta Biológica Colombiana vol. 26 num. 1 lang. en

  • Toxicity of three organophosphate insecticides in anuran embryos at different temperatures
    el día noviembre 28, 2021 a las 2:51 am

    RESUMEN Los efectos de diferentes agroquímicos y de la temperatura han sido temas recurrentes en la investigación en anuros; sin embargo, estas variables se han abordado de manera independiente sin considerar que pueden ejercer una presión simultánea sobre las especies. Por esta razón, este trabajo tiene como objetivo determinar la toxicidad (a través de la Concentración Letal Media -CL50) de los insecticidas organofosforados clorpirifos, diazinón y monocrotofos, bajo tres regímenes térmicos (23, 28 y 33 ± 1 °C) sobre embriones de tres especies de anuros. De acuerdo a los valores de CL50, el insecticida clorpirifos fue el más tóxico, seguido del diazinón y del monocrotofos. Por su parte, de manera general se encontró un incremento de la toxicidad de los insecticidas organofosforados a la temperatura más alta de experimentación (33 °C). Además, el efecto de la temperatura se hizo más notorio para los organismos expuestos al clorpirifos, el insecticida más letal. Estos resultados sugieren un efecto negativo para la fauna acuática de anuros debido al actual uso desmesurado de este tipo de agroquímicos y a su interacción con la temperatura ambiental.ABSTRACT In anurans, the effects of different agrochemicals and temperature have been recurrent topics in research; however, these variables are addressed independently without considering that they can exert a simultaneous pressure on the species. For this reason, this work aims to determine the toxicity (through the Medium Lethal Concentration -LC50) of the organophosphate insecticides: chlorpyrifos, diazinon and monocrotophos, under three thermal regimes (23, 28 and 33 ± 1 °C) on embryos ofthree species of anurans. According to the LC50 values, the chlorpyrifos insecticide was the most toxic, followed by diazinon and monocrotophos. On the other hand, an increase in the toxicity of the organophosphate insecticides studied was generally found at the highest experimental temperature (33 °C). In addition, the effect of temperature became more noticeable for the organisms exposed to chlorpyrifos, the most lethal insecticide. These results suggest a negative effect for the aquatic fauna of anurans due to the current excessive use of this type of agrochemicals and their interaction with environmental temperature.

  • LEAF ANATOMY CHARACTERIZATION OF FOUR Apochloa SPECIES: A C3 GENUS RELATED TO EVOLUTION OF C4 PATHWAY IN GRASSES
    el día noviembre 28, 2021 a las 2:51 am

    ABSTRACT Leaf anatomy characteristics provide important evidences about the transition between C3 and C4 pathways. The C4 photosynthesis pathway allowed to reduce the C3 photorespiratory rate, concentrating CO2 around the Rubisco site and using structures and machinery already presented in C3 plants. In monocots, it is observed a high number of C4 lineages, most of them phylogenetically related to C3 groups. The genus Apochloa (C3), subtribe Arthropogoninae, is related to two C4 genera Coleataenia and Cyphonanthus. The aim of this study was to evaluate four Apochloa species in order to establish anatomical characteristics related to the evolution of C4 pathway in this group. By means of transverse sections fully expanded leaves of A. euprepes, A. lorea, A. molinioides, and A. poliophylla were collected and the characteristics of the mesophyll (M) and bundle sheath (BS) cells were determined. These species showed a rustic Kranz anatomy with enlarged and radial arranged BS cells, which have few organelles organized in a centrifugal position. Although the modifications of BS cells are probably related to the maintenance of plant water status, we also discuss the evolution for the establishment of C4 photosynthesis in the related C4 genera.RESUMEN Las características de la anatomía de la hoja proporcionan evidencias importantes sobre la transición entre las vías C3 y C4. La fotosíntesis C4 surgió para reducir la tasa de fotorrespiración C3, concentrando el CO2 alrededor del sitio de la Rubisco y utilizando estructuras y maquinaria ya presentes en las plantas C3. En monocotiledóneas, se observa un alto número de linajes C4, la mayoría de ellas filogenéticamente relacionadas con grupos C3. El género C3 Apochloa, que pertenece a la subtribu Arthropogoninae, está relacionado con dos géneros C4 Coleataenia and Cyphonanthus. En este contexto, el objetivo fue evaluar cuatro especies de Apochloa para establecer las características anatómicas relacionadas con la evolución de la via C4 en este grupo. Se colectaron hojas completamente expandidas de A. euprepes, A. lorea, A. molinioides y A. poliophylla y se determinaron las características de las células del mesófilo (M) y del haz de la vaina (HV) a partir de secciones transversales de la hoja. Las especies presentaron una anatomía rústica de Kranz con células HV agrandadas y de distribución radial, con pocas organelas organizadas en posición centrífuga. Aunque las modificaciones de las células HV están probablemente relacionadas con el mantenimiento del estado hídrico de la planta, se puede inferir que facilitan el establecimiento de la fotosíntesis en los géneros C4 relacionados.

  • Isolation and identification of Lactobacillus spp. (Lactobacillaceae) resistant to Cd(II) and As(III) from fermented cocoa
    el día noviembre 28, 2021 a las 2:51 am

    RESUMEN El objetivo de este estudio fue aislar e identificar a partir de cacao fermentado en Caldas Colombia, bacterias con potencial de aplicación en procesos biotecnológicos, como la detoxificación de cadmio (Cd(II)) y arsénico (As(III)) en el organismo humano. En total se recuperaron 36 aislados de los cuales se recuperaron 11 en presencia de 1,0 mg/L de Cd(II) y 25 en presencia de 0,1 mg/L de As(III). Su identificación molecular determinó que la mayoría de los aislados son del género Lactobacillus. Los ensayos de crecimiento en presencia de diferentes concentraciones de los elementos evaluados permitió determinar que gran parte de los aislamientos presentan resistencia a mayores concentraciones de As(III) (300 mg/L) que de Cd(II) (10 mg/L). En ensayos de tolerancia a la acidez (pH 2,5) se encontró que la cepa tipo Lactobacillus plantarum JCM 1055, junto con los aislamientos nativos L. plantarum A19, A26 y C16, mostraron la mayor tolerancia, por lo que se seleccionaron para evaluar su tolerancia a condiciones de salinidad. Las bacterias evaluadas mostraron crecimiento en concentraciones de hasta 4 g/L de sales biliares. Se concluye que los L. plantarum evaluados en este trabajo tienen un gran potencial para futuros ensayos en los que se busque demostrar la disminución de la bioaccesibilidad de Cd(II) y As(III) en condiciones in vitro del sistema digestivo humano debido a su resistencia a altas concentraciones de estos elementos y su tolerancia a condiciones de acidez y salinidad. Esto, junto con el reconocido potencial probiótico que tienen estos microorganismos, permitirá a futuro su uso en procesos biológicos de mitigación de Cd(II) y As(III).ABSTRACT The aim of this study was to isolate and identify from fermented cocoa in Caldas Colombia, bacteria with potential application in biotechnological processes such as detoxification of cadmium (Cd(II)) and arsenic (As(III)) in the human organism. In total, 36 isolates were obtained, from which 11 were recovered in the presence of 1.0 mg/L of Cd(II) and 25 in presence of 0.1 mg/L of As(III). Molecular identification showed most isolates belong to the genera Lactobacillus. Minimum inhibitory concentration assays, in presence of different concentrations of the elements, allowed to determine that the majority of isolates have resistance to higher concentration of As(III) (300 mg/L) than Cd(II) (10 mg/L). Acidity tolerance assays at pH 2.5 showed that type strain Lactobacillus plantarum JCM 1055, and native isolates L. plantarum A19, A26, and C16, presented the highest tolerance, thus they were selected to evaluate their tolerance to salinity conditions. The evaluated bacteria could grow in bile salts up to 4 g/L. It is concluded that the evaluated L. plantarum have great potential to be used in assays in which bioaccessibility of Cd(II) and As(III) is diminished under in vitro conditions of the human digestive system, due to its resistance to high concentrations of the elements and tolerance to acidic and high bile salt conditions. These facts, together with the recognized probiotic potential of these microorganisms, may allow their future use in biological processes to mitigate Cd(II) and As(III).

  • MODELLING OF 3D-STRUCTURES OF THE RARE MELANOCORTIN-1-RECEPTOR MUTATIONS ASSOCIATED TO MELANISM IN THE BANANAQUIT
    el día noviembre 28, 2021 a las 2:51 am

    ABSTRACT Melanism in plumage color is often associated to the single nucleotide polymorphism of the melanocortin-1-receptor. Despite the striking association between the substitution of a Glutamic-acid by for a Lysine at position 92 on the MC1R protein and a completely black plumage, an in-depth understanding of the effect of missense mutations on the conformational change and behavior of the MC1R in the lipid bilayer caused by the absence of a crystal structure is lacking. We examine the structural basis for receptor activation using DNA sequences from the GenBank to perform in silico protein homology-based modeling. Our tridimensional model shows that the Alanine for a 179-Threonine substitution is a structural complement of the charge-reversing effect associated to the substitution of a Glutamic-acid by for a Lysine at position 92 on the MC1R. We proposed the possibility of gradual evolution in stability and electrostatic properties of the MC1R by the sequential accumulation of these two rare substitutions. These two rare substitutions further perturb physical-chemical properties that may be necessary folding requirements of the constitutively active MC1R forms without altering of ligand binding affinity. The computational coarse-grained molecular dynamics of the MC1R binding affinities to the melanocyte-stimulating hormone predicted the disparity in ligand binding among alleles. We speculate that the disparity in structural constraints and ligand binding among the alleles within heterozygous individuals may contribute as a mechanism to the plumage color variation in the Coereba flaveola.RESUMEN El melanismo en el color del plumaje se asocia frecuentemente al polimorfismo del receptor melanocortina-1. La ausencia de una estructura cristalográfica de la asociación entre la sustitución del Glutamato por Lisina en la posición 92 de la proteína MC1R y el plumaje completamente negro, no ha permitido tener un mejor entendimiento del efecto de mutaciones no sinónimas en la conformación y en el comportamiento en la membrana del MC1R. Examinamos la estructura asociada a la activación del receptor usando secuencias de ADN obtenidas del GenBank, para un modelamiento in silico de formas homólogas de la proteína. El modelo tridimensional muestra que la sustitución de Alanina por la Treonina en la posición 179 es un complemento estructural al efecto de reversión de carga asociado a la sustitución del Glutamato por Lisina en la posición 92 del MC1R. Proponemos la posibilidad de evolución gradual de la estabilidad y de propiedades electrostáticas del MC1R por la acumulación de estas substituciones. Estas perturban las propiedades fisicoquímicas que podrían ser necesarias para el plegamiento de las formas constitutivamente activas del MC1R sin alterar la afinidad de empalme con el ligando. La modelación computacional de la dinámica molecular de la afinidad de empalme del MC1R a la hormona estimulante de meloncitos predice la disparidad de la unión con el ligando entre alelos. Consideramos que posiblemente la disparidad entre alelos en heterocigotos en cuanto a restricciones estructurales y la unión con el ligando podría contribuir a la variación en el color del plumaje en Coereba flaveola.

  • VARIATION IN THE FLOWERING PHENOLOGY OF AN EPIPHYTIC BROMELIAD ALONG AN ELEVATIONAL GRADIENT
    el día noviembre 28, 2021 a las 2:51 am

    ABSTRACT Elevational patterns in flowering phenology have been reported for trees, shrubs and herbs. However, for vascular epiphytes that rely on atmospheric sources for humidity and nutrients, and depend on phorophyte microhabitat, elevational patterns of variation are unknown. In this study, we described the flowering phenology of Tillandsia carlos-hankii, an epiphytic bromeliad, along an elevational gradient in Capulálpam de Méndez, Oaxaca. We analyzed the onset, seasonality and duration of flowering along and within different elevation zones, and we evaluated the effect of phorophyte features (tree height, DBH and canopy diameter) on flowering start date and duration. From June 2016 to May 2017, we periodically recorded phenological data from six populations along three elevation zones ("low": 2151 to 2283 m. a. s. l., "medium": 2284 to 2416 m. a. s. l. and "high": 2417 to 2548 m. a. s. l.), monitoring two population per zone. Start of flowering occurred between December and January, beginning six to 16 days earlier at low elevations than in the other zones, although this difference was not statistically significant. We observed marked flowering seasonality at all the elevation zones, with differences between zones (W≥18.49, p≤0.0001) and between the populations at medium and high elevations (W≥8.57, p≤0.05). Flowering duration spanned from December to May. Phorophyte features were not related to the onset or duration of flowering (t≤-1.47, p≥0.14, in all cases). Our results suggest that vascular epiphytes follow the same elevational patterns in phenology as other life forms, and that populations in the same elevation range can vary. The causes of such intra-elevational variation merit further investigation.RESUMEN Se han reportado los patrones altitudinales en la fenología de floración para árboles, arbustos y hierbas. Sin embargo, para epífitas vasculares, que dependen de fuentes atmosféricas para la humedad y los nutrientes, y del microhábitat del forofito, los patrones de variación en gradientes de elevación se desconocen. Se describe la fenología de floración de Tillandsia carlos-hankii, una bromelia epífita, en un gradiente de elevación en Capulálpam de Méndez, Oaxaca. Se analiza el inicio, estacionalidad y duración de su floración entre y dentro de diferentes elevaciones y se evalúa también el efecto del forofito (altura, DAP y diámetro de copa) sobre el inicio y la duración de la floración. De junio de 2016 a mayo de 2017, se monitorearon individuos localizados en seis poblaciones en tres elevaciones (bajo: 2151-2283 m. s. n. m., medio: 2284-2416 m. s. n. m., alto: 2417-2548 m. s. n. m.), dos poblaciones por zona. El inicio de la floración ocurrió entre diciembre y enero, empezando de seis a 16 días antes en la elevación baja que en las otras, aunque estas diferencias no fueron significativas. Hubo una marcada estacionalidad en todas las zonas de elevación, con diferencias entre elevaciones (W≥18,49, p≤0,0001) y entre poblaciones de media y alta elevación (W≥8,57, p≤0,05). La floración duró de diciembre a mayo. Las características del forofito no estuvieron relacionadas con el inicio ni la duración de la floración (t≤-1,47, p≥0,14, en todos los casos). Los resultados sugieren que las epífitas vasculares siguen el mismo patrón fenológico altitudinal de otras formas de vida, y que las poblaciones en un misma elevación altitudinal pueden variar. Las causas de tal variación intra-altitudinal merecen mayor investigación.

Buscador Avanzado

Generic selectors
Exact matches only
Search in title
Search in content
Search in posts
Search in pages

Temas y Carreras