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Cuadernos
Cuader nos de Ar quitectur a
y Asuntos Urbanos
R evista de la F acultad de A r quitectur a
U niver sidad A utónoma de N uevo L eón
Año 04
Núm 04
Abril 2015
C uader nos de A r qui t ec t ur a y A s unt os U r banos
A ño 04
N úm 04
A br i l 2015
F acul t ad de A r qui t ect ur a U ANL
ISSN: 2007-8269
“Educación de clase mundial,
un compromiso social”
�INDICE
Presentación
05
Artículos
Participación y espacio público: En busca de una mejora en los barrios del
normponiente del centro histórico de la ciudad de Puebla
Adriana Hernández Sánchez | Paloma Morales Flores | Berenice Adame Noriega
09
Los parques vs. segregación social
Karen Vizcaíno Barreiro | María Teresa Cedillo Salazar
21
Tendencias de la movilidad y transporte urbano. el metrobus y
la transformación del espacio
Javier Sanchez Bello
39
Factores de la Transformación Metropolita Vs Sustentabilidad: Caso Tampico,
Tamaulipas. México
José Juan Batres González | Laura Jiménez Ferrétiz | Teodoro Marín Yañez
51
Hacia una propuesta pedagógica y didáctica del diseño arquitectónico,
en la formación de arquitectos, principios generales.
Irma Laura Cantú Hinojosa
67
Una propuesta pedagógica-didáctica de aprendizaje meta y socio-cognitivo
Modelo: Aprender-haciendo-valorando-torizando (AHVT)
María Elisa Vázquez Covarrubias
79
Implicaciones en el uso del color en la arquitectura Boyacense
Sandra Patricia Acero Guerra | Javier Andrés Limas Monroy
89
Normas de Publicación
105
�INDEX
Presentation
05
Articles
Participation and public space: In search of improved neighborhoods
norponiente the historic center of the city of Puebla
Adriana Hernández Sánchez | Paloma Morales Flores | Berenice Adame Noriega
09
The parks vs. social segregation
Karen Vizcaíno Barreiro | María Teresa Cedillo Salazar
21
Trends of mobility and urban transport. Metrobus and the tranformation of space
Javier Sanchez Bello
39
Conversion factors Metropolitan Vs Sustainability: Case Tampico,
Tamaulipas. México
José Juan Batres González | Laura Jiménez Ferrétiz | Teodoro Marín Yañez
51
Towards a pedagogical and didactic proposal of architectural design,
in the training of architects, general principles
Irma Laura Cantú Hinojosa
67
A pedagogical-didactic learning goal and socio-cognitive proposal
Model: Learning-by-valuing-theorizing (AHVT)
María Elisa Vázquez Covarrubias
79
Implications for the use of color in architecture Boyacense
Sandra Patricia Acero Guerra | Javier Andrés Limas
89
Posting Rules
105
�Presentación
��Presentación
María Teresa Ledezma Elizondo 1
La extraordinaria complejidad de las urbes globales, dominadas por un modelo de crecimiento
insostenible, exige una atenta mirada ante los retos del siglo XXI, como globalización y
cambio climático (Harvey, 1977; Castells; 1978; Sánchez-González, 2012). En la región los
procesos acelerados de urbanización no planificada han agudizado los niveles de segregación
urbana y desigualdad social, que afectan especialmente a los grupos vulnerables (Kaztman,
2000; Busso, 2001; Sánchez-González y Egea, 2011), como niños y personas adultas mayores
(Sánchez-González, 2015).
Ante la creciente incertidumbre, los espacios públicos se convierten en lugares de encuentro y
de participación social (Borja, 2014; Sánchez-González y Domínguez, 2014). Al respecto, en
el primer artículo del presente número de la revista Cuadernos de Arquitectura y Asuntos
Urbanos, Adriana Hernández-Sánchez, Paloma Morales-Flores y Berenice Adame Noriega,
respectivamente, de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Instituto Tecnológico de
los Mochis y Universidad Autónoma de Guerrero, abordan la experiencia de la participación
de los ciudadanos en los barrios antiguos de la ciudad de Puebla (México), caracterizados por
el deterioro físico y social, ante la ausencia de planificación e inversiones públicas. Del
resultado del estudio, se constata la importancia del espacio público en la participación
ciudadana y, a la postre, en la generación de la ciudad.
El avance de la segregación urbana y desigualdad social son claves para comprender la ciudad
actual (Aymerich, 2004; Saraví, 2006; Sabatini y Brain, 2008). En esta línea, en el segundo
artículo, realizado por Karen Vizcaíno Barreiro y María Teresa Cedillo Salazar, de la
Universidad Autónoma de Nuevo León, analizan la distribución de los parques públicos en la
Zona Metropolitana de Monterrey (México), observando los problemas de accesibilidad de la
población, sobre todo, vulnerable. También, se reflexiona sobre el parque público como lugar
de encuentro y cohesión social, como anclaje de las futuras ciudades.
Una de las claves para regenerar las ciudades y minimizar las externalidades negativas de la
segregación urbana está basada en el fomento de la accesibilidad (Velazco et al., 2004; Correa,
2010). Al respecto, en el tercer artículo, Javier Sánchez Bello, de la Universidad Autónoma
Metropolitana, describe los modelos de transporte público presentes en la Ciudad de México y
sus implicaciones socioespaciales en la población y la economía local, como los efectos
sociales, económicos y de vialidad generados por el Metrobús. Asimismo, en el cuarto artículo,
José Juan Batres González, Laura Jiménez Ferrétiz, y Teodoro Marín Yañez, de la Universidad
Autónoma de Tamaulipas, nos presentan un trabajo donde se analizan los factores
sociodemográficos y ambientales determinantes en la expansión urbana de la Zona
Metropolitana de Tampico (México).
Así, estos autores indican que el crecimiento urbano ha generado externalidades negativas
para el medio ambiente que se han traducido en un incremento de la contaminación, con
especial incidencia en la población vulnerable local.
1 Doctora en Arquitectura y Asuntos y profesora-investigadora titular de Urbanos por la Universidad Autónoma de Nuevo León, San Nicolás de los Garza, Nuevo
León, México.
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
05
�Presentación
En el diseño de las ciudades la formación y conciencia de los profesionales de la arquitectura es
clave para corregir desequilibrios y propiciar espacios de encuentro (Norberg-Schulz, 1998;
Tobón, 2010). Así, en el quinto artículo, Irma Laura Cantú Hinojosa, de la Universidad
Autónoma de Nuevo León, se plantea una propuesta pedagógica y didáctica del diseño
arquitectónico en la formación de los arquitectos, relacionada con la creatividad como
competencia integradora, y con la finalidad de una formación integral en el proceso de diseñar
la arquitectura en el siglo XXI. En la misma línea, en el sexto artículo, María Elisa Vázquez
Cobarrubias, de la Universidad Autónoma de Nuevo León, presenta una propuesta didáctica y
pedagógica enfocada a favorecer la cognición, meta-cognición y socio-cognición desde
diversas teorías (Ausubel, 1983) y basadas en la participación activa del estudiante y la
colaboración del profesor.
En la ciudad moderna, dominada por la globalización, aún perviven destellos de la arquitectura
popular, memoria histórica e identidad de los pueblos. Así, en el artículo séptimo y último, se
centra en las implicaciones del uso del color en la arquitectura Boyacense, Colombia. Aquí,
Sandra Patricia Acero Guerra y Javier Andrés Limas Monroy, de la Universidad Santo Tomas,
realizan un análisis de los colores predominantes en la arquitectura boyacense y sus
implicaciones históricas, simbólicas, funcionales y estéticas.
En definitiva, este número de Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos pretende realizar
una contribución académica y científica al ámbito de la Arquitectura y el Urbanismo, y en
general, de las Ciencias Sociales y Humanidades, gracias a la contribución de los autores y la
generosidad de los revisores, así como al sostén del Comité Editorial y al apoyo decidido de la
Dirección de la Facultad de Arquitectura de la Universidad Autónoma de Nuevo León.
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Norberg-Schulz, Christian (1998). Intenciones en Arquitectura. Barcelona: Gustavo Gili.
06
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
�María Teresa Ledezma Elizondo
Sabatini, F.; y Brain, I. (2008). "La segregación de los guetos y la integración social urbana:
mitos y claves", EURE, Vol. 34, Nº 103, pp. 5-26.
Sánchez-González, Diego (2012): "Aproximaciones a los conflictos sociales y propuestas
sostenibles de urbanismo y ordenación del territorio en México", Revista de Estudios
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Sánchez-González, Diego (2015). "Ambiente físico-social y envejecimiento de la población
desde la Gerontología Ambiental y Geografía. Implicaciones socioespaciales en
América Latina", Revista de Geografía Norte Grande, Nº 60, pp. 97-114.
Sánchez-González, Diego; Domínguez-Moreno, Luis Ángel (2014). Identidad y espacio
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Sánchez-González, Diego; y Egea-Jiménez, Carmen (2011). "Enfoque de vulnerabilidad
social para investigar las desventajas socioambientales. Su aplicación en el estudio
de los adultos mayores", Papeles de Población, Vol. 17, Nº 69, pp. 151-185.
Saraví, Gonzálo (2006). De la pobreza a la exclusión. Continuidades y rupturas de la cuestión
social en América Latina. México: Prometeo.
Tobón, Sergio (2010). Formación integral y competencias. Bogotá: ECOE.
Velazco, A.; Gómez-Lobo, A.; y Díaz G. (2004). "Micros en Santiago: de enemigo
público a servicio público", Estudios Públicos, Nº 96, primavera.
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
07
�Artículos
�Participación y espacio público: En busca de una mejora en
los barrios del norponiente del centro histórico de la ciudad
de Puebla
Adriana Hernández Sánchez 1
Paloma Morales Flores 2
Berenice Adame Noriega 3
Resumen.
El presente trabajo aborda la experiencia de la participación ciudadana en barrios antiguos de
la ciudad de Puebla localizados en el sector norponiente de la zona de monumentos históricos,
que tienen como común denominador el deterioro físico y social, así como la ausencia de
intervenciones urbanas y arquitectónicas, así como la falta de promoción de actividades
culturales.
Con la inclusión de estudiantes de arquitectura, urbanismo, sociología y diseño gráfico fue
posible la realización de iniciativas proyectuales con la población local, motor en la toma de
decisiones para el planteamiento de propuestas en el espacio público.
La línea de investigación espacio público, participación ciudadana y centro histórico permitió
establecer un vínculo con los residentes de los barrios tradicionales y también con personas
clave que pueden instituir lazos con el gobierno municipal para gestionar algún recurso
económico con el objetivo de preservar y fomentar el patrimonio tangible e intangible de esta
zona.
Palabras clave: participación, espacio público
Involvement and public space: in search of improvement in the northwest neighborhoods
of the historical centre of the city of Puebla.
Abstract.
This essay exposes the experience of citizen participation in three old neighborhoods of the
city of Puebla located in the northwest sector of the zone of historical monuments, which share
a common physical and social deterioration and the absence of urban and architectural
interventions and the lack of promotion of cultural activities.
With the inclusion of architecture, urbanism, sociology and graphic design students was
possible to perform projective initiatives with the local population, which is the engine taking
decisions for the approach proposed in public space.
The research line public space, public participation and historical center provides a link with
residents of traditional neighborhoods and also with key people who can establish ties with
local government to manage economic resources in order to preserve and promote tangible and
intangible heritage of this zone.
Keywords: participation, public space, historic center.
1 Benemérita Universidad Autónoma de Puebla Facultad de Arquitectura. adna0909@hotmail.com
2 Instituto Tecnológico de los Mochis Sinaloa / Facultad de Arquitectura. omita27@hotmail.com
3 Universidad Autónoma de Guerrero / Facultad de Arquitectura. bere_nrg@hotmail.com
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
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Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
09
�Hernández | Morales | Adame
Introducción.
La línea de investigación Espacio público, participación ciudadana y centro histórico surge por
la necesidad de establecer investigación e inciativas para sectores deteriorados dentro de la
zona de monumentos en la ciudad de Puebla, por lo que fue difundida en diversos programas
para que los estudiantes de arquitectura y urbanismo realizaran estancias de investigación en la
facultad de Arquitectura de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla y estos pudieran
estar a cargo del asesor investigador postulante. Los programas a los cuales quedo adscrita esta
línea fueron Progrma Interinstitucional para el fortalecimiento de la Investigación y el
Posgrado del Pacífico (DELFIN), Verano de Investigación cientifica de la Península de
Yucatán. (JAGUAR) y Academia Mexicana de Ciencias XXI Verano de Investigación
Científica. (ACM).
Puebla considerada como una de las ciudades más importantes del país cuenta con una
superficie de 52431 hectáreas, su zona de monumentos esta conformada por una poligonal de
6.9 km2 la cual tiene serias probemáticas por las intervenciones que atentan contra el
patrimonio edilicio, las que se convierten en polémicas por que tienen como última alternativa
las demoliciones, proyectos de gran impacto que tranforman radicalmente los espacios
públicos, hasta aquellas propuestas hechas al vapor que ignoran a los que habitan los lugares,
que por lo general convertidas como escaparátes políticos.
Por lo cual es de vital importancia plantear nuevas dinámicas creativas en donde se implique
más a la población local y a la estudiantil como planteada en la presente línea de investigación
Espacio Público, Participación Ciudadana y Centro Histórico.
La creatividad individual y colectiva es necesaria para enriquecer una ciudad; crear nuevos
usos, nuevos puntos de relación, nuevas formas a partir de las necesidades y sensibilidades de
los interesados. Y es importante que esté incluida en diferentes niveles de la participación,
puesto que enriquece el lenguaje, lo que facilita la comunicación. En concreto, es importante
que la creatividad se fomente en las metodologías que se utilizan en los procesos de
participación, porque abre la óptica de abordaje de las temáticas y facilita la diversidad de
propuestas. (Vidal,Remesar, 2008).
Desarrollo.
Para poder abordar el trabajo de esta investigación es necesario establecer antecedentes de los
lugares que se selecionaron para realizar las estrategias de espacio público y participación
ciudadana. Dentro de la propuesta se seleccionaron los barrios del lado norponiente de la
ciudad que se caracterizan por el deterioro que presentan, como el barrio de santa Anita que fue
uno de los que se estableció desde la época fundacional y que se caracterizó por ser el límite
entre los barrios tradicionales del lado poniente.
Leicht menciona que el barrio fue poblado por naturales tlaxcaltecas en solares mercedados en
1559, ubicados sobre el camino a Tlaxcala y en los límites de la naciente población, refiere a su
vez que en la "Cartilla vieja de la nobilísima ciudad de Puebla", Pedro López de Villaseñor,
señala que en 1537 se construyó una capilla dedicada a Santa Ana cerca del templo de San
Francisco y en 1550 se erigió una nueva fuera de la traza de la ciudad, "junto a las huertas y el
camino que va a Tlaxcala". (Leicht, 2010).
10
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
�Participación y espacio público: En busca de una mejora en los barrios del norponiente del centro histórico de la ciudad de Puebla
Al igual que otros asentamientos que se desarrollaron en el periodo fundacional este se ha
mantenido vivo a lo largo de los siglos por la práctica de festividades y oficios conservando su
patrimonio tangible e intangible. Actualmente se encuentra deteriorado por el abandono de los
espacios arquitectónicos (estado ruinoso), por la subutilización del espacio público:
contaminación auditiva y visual acentuándose la presencia de camiones de carga y descarga
tipo trailers de la fábrica de pastas "La Italiana" generadora de muchas de las inconsistencias
que se presentan en la zona: apropiación del espacio público por parte de los trabajadores de la
empresa y vendedores ambulantes, deterioro por la falta de mantenimiento, invasión de las
principales vialidades, falta de servicios públicos, abandono de inmuebles y nula promoción
de actividades culturales.
A su vez el barrio esta perdiendo habitantes y con ello desapego de los nuevos inquilinos que no
tienen arraigo por su habitat.
Como se ha mencionado uno de los factores que han originado las problemáticas es la
introduccion de la empresa Grupo Industrial la Italiana que según la publicidad se inicia con
una pequeña fábrica durante 1920:
"por una familia de inmigrantes italianos, ofreciendo en cada uno de sus productos los secretos
de la tradición europea para la elaboración de pasta.
Gracias al éxito de LA ITALIANA, FABRICA DE PASTAS se logra la fundación de otras
compañías que actualmente forman parte del grupo: MOLINO HARINERO SAN BLAS,
GALLETAS GISA, ITALGRANI Y TRANPORTES ALIANO.
Actualmente cuenta con una gran capacidad productiva, instlada en extensas superficies de
terreno en los estados de Puebla y Guanajuato.
GRUPO INDRUSTRIAL LA ITALIANA distribuye sus productos a lo largo y ancho del país,
exportando también a mercados internaicones, generando más de 2,000 empleos
permanentes". (Grupo industrial la Italiana, 2012).
Esta empresa a absorvió gran parte del barrio y han entrado en conflicto ambas partes.
Imagen 1.Fotografía áerea de templo de santa Anita
y Plazuela, se puede apreciar las naves industriales
de la industria la Italiana
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
Imagen 2.Invasión de calles por el transporte de
la empresa La Italiana
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�Hernández | Morales | Adame
Imagen 3.Calle en el barrio de Santa Anita
Imagen 4.Templo de Santa Ana
El segundo barrio que se seleccionó para desarrollar una inciativa de participación es el barrio
de san Antonio fundado a fines del siglo XVI cuando se dedicó una capilla a Santa Bárbara patrona contra las tempestades y los incendios, y de la artillería- construída por los vecinos del
barrio con motivo de la caída de un rayo. La ermita fue otorgada por el obispo Diego Romano
(1578-1606) a los franciscanos descalzos del convento de San Diego en México, quienes
establecieron un monasterio, que dentro de los primeros novicios fue San Felipe de Jesús,
primer martir mexicano de la iglesia católica.
Según el plano de la ciudad de Puebla elaborado por Joseph Marianus Medina en 1754, al
oriente del convento había una huerta de hortalizas y algunos árboles frutales, además de una
capilla. En 1849, la hortaliza de San Antonio se convirtió en panteón.
En lo que respecta a la plazuela, el mismo plano de 1754 menciona que en el centro había una
fuente rodeada de árboles que se abastecía de los derrames del convento. A principios del siglo
XX, la plazuela sirvió como mercado de carbón y leña. El nombre de Plazuela de los Mártires
de Tacubaya le fue otorgado en 1878, aunque el nombre usado por la población continuó
siendo el de Plazuela de San Antonio (Leicht, 2010), espacio que fue considerado para realizar
una propuesta en elbarrio por parte de los estudiantes.
El barrio de san Antonio en conjunto con el barrio del Refugio se caracterizaron por mucho
tiempo sobre todo en el sglo XX por la presencia de bandas delictivas como la denmominada
Los pitufos que de cierta forma estigmatizó los barrios de la zona de monumentos de la ciudad
de Puebla.
Este barrio ha sido uno de los que más se ha intervenido y que poco impacto han causado,
aunque gracias a la instalación de una cancha de futbol rápido el sector juvenil tiene nuevas
espectativas para san Antonio, así mismo se ha instalado mobiliairo urbano en la zona para
actividades deportivas.
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Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
�Participación y espacio público: En busca de una mejora en los barrios del norponiente del centro histórico de la ciudad de Puebla
Imagen 5. Fotografía áerea de templo de san Antonio, Imagen 6. Fotografía del Templo de San Antonio
la plazuela y parte de lo que fué el cementerio.
Imagen 7. Jardín en San Antonio
Imagen 8. Habitantes en barrio de San Antonio
Proceso metodológico de Participación Ciudadana.
Como punto de partida para trabajar la línea de investigación Espacio Público, Participación
Ciudadana y Centro Histórico se realizaron recorridos por los barrios del Santa Anita y san
Antonio para empezar a obtener información no solo urbana y arquitectónica también de tipo
social, involucrando a los estudiantes con la población local que pudieran aportar datos
significativos.
En esta iniciativa se tomó como enfoque principal el involucrar a los residente para la
elaboración de proyectos por medio de un proceso metodológico planteado por el investigador
anfitrión y dinamizada por los estudiantes universitarios, para que se pudieran llevar acabo los
talleres participativos.
A su vez los alumnos se les capacitó mediante un curso de procesos particiaptivos y diseño con
el objetivo de proporcionarles herramientas a los estudiantes de los progrmas DELFIN,
JAGUAR y AMC, otro punto de interés era enfatizar que no existen reglas ni formulas exactas
para la participación ciudadana.
La construcción colectiva entre diversos actores que directa o indirectamente se verán
implicados con la solución arquitectónica y que tienen el derecho a tomar decisiones
consensuadas, para alcanzar una configuración física espacial apropiada y apropiable a sus
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
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Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
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�Hernández | Morales | Adame
necesidades, aspiraciones y valores, que sea adecuada a los recursos y condicionantesparticulares y contextuales- necesarios y suficientes para concretar su realización (Romero,
2004, p.57).
Para poder abordar el estudio de cada zona se estableció las siguiente metodología:
1. Investigar los antecedentes históricos de cada barrio.
2. Realizar sociogramas para detectar a las personas claves del barrio.
3. Realizar un recorrido por el barrio por parte de los estudiantes y el investigador anfitrión
para reconocer el sitio.
4.Realizar levantamientos de los espacios públicos: mobiliairo urbano, vegetación,
pavimentos y usos del espacio.
5. Talleres de participación ciudadana en donde el objetivo pricipal era obtener información de
la población en relación al barrio, tener un diagnóstico fundamentado no solo desde una visión
urbana y arquitectónica.
Dichos talleres se realizaron para obtener un análisis y diagnóstico desde la gente los cuales se
dividieron en cuatro etapas importantes:
Memoria colectiva: en esta actividad se le pidió a las personas asistentes que por medio del
palabras y dibujos plasmaran como era su espacio público y como era hoy en día, por medio
esta actividad se pudo constatar cómo se ha ido transformando y los problemas que se han
adquirido a lo largo de los años.
Identificación del problema: en esta etapa los habitantes comentaron cuales eran los problemas
de su parque y su entorno inmediato, para que posteriormente lo plasmaran y votaran por los
tres problemas más urgentes de atender.
Elaboración de un árbol de los problemas: una vez que se ennumeraron los tres problemas mas
importantes se realizaron dibujos que representarán un árbol para poder identificar cuales eran
las causas que originaban los problemas y las consecuencias que estos han traído a su parque y
su vida cotidiana, considerando que el tronco del árbol eran los problemas, las raíces las causas
y las ramas los efectos.
6. Establecer proyectos de espacio público pero en consenso con la población, momento en
donde los residentes participan en el diseño de su espacio público, los cuales platearon
propuestas para el programa arquitectónico y en algunos de los casos zonificaron el área a
intervenir.
Una vez que se obtuvo la información, los jóvenes plateraron un anteproyecto con todos los
requerimientos soliciatados por los residentes de cada barrio además se diseñaron propuestas
para mejorar la calidad de vida.
Finalmente los anteproyectos fueron expuesto a la comunidad para que manifestaran su punto
de vista así como para posteriormente detallar el proyecto para posteriormente hacer entrega
final a la comunidad.
7. Presentación de propuestas ante personas clave en gobierno como regidores, directivos y
grupos religiosos. Etapa en la que se trato de contacat a la poblaciónlocal con agentes o áreas de
gobierno.
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Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
�Participación y espacio público: En busca de una mejora en los barrios del norponiente del centro histórico de la ciudad de Puebla
Imagen 9. Ejemplo de árbol de
problemas en santa Anita
Imagen 11. Vinculación con la gente de los
barrios.
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
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Imagen 10. Ejemplo de árbol de
problemas en santa Anita
Imagen 12. Vinculación con iglesia
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
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�Hernández | Morales | Adame
Imagen 13. Presetnación de proyecto ante
Regidores del Municipio de Puebla.
Imagen 14. Presetnación de proyecto en
barrio de santa Anita.
Imagen 15. Exposición de proyectos en el
barrio de san Antonio.
Imagen 16. Graffiti en barrio de san
Antonio una de las actividades dentro del
barrio.
Esta experiencia enfatiza que estos barrios que se localizan en el sector norponiente de lo que
se considera la ciudad antigua de la ciudad de Puebla, estan inmersos en un deterioro no solo
de tipo físico sino tambien social, Existen características comunes y específicas de cada uno
de ellos por lo que es importante considerarlos como parte de una zona para que realmente los
proyectos puedan ser beneficos para los barrios contiguos.
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Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
�Participación y espacio público: En busca de una mejora en los barrios del norponiente del centro histórico de la ciudad de Puebla
DIAGNÓSTICO BARRIO DE SANTA ANITA
Urbano Arquitectónico
DIAGNÓSTICO BARRIO DE SAN ANTONIO
Urbano Arquitectónico
Falta de iluminación
Deterioro de viviendas
Deterioro del espacio público
Aislamiento del barrio
Deterioro en viviendas
Social
Delincuencia
Basura
Social
Delincuencia
Drogadicción
PROYECTO BARRIO DE SANTA ANITA
PROYECTO BARRIO DE SAN ANTONIO
Urbano Arquitectónico
Proyecto de parque de santa Anita
Proyecto de calle peatonal
Proyecto de adecuación de cancha en el atrio
del templo.
Urbano Arquitectónico
Proyecto de parque san Antonio
Proyecto de mobiliario urbano graffiti
Proyecto de Biblioteca
Proyecto de adecuación de espacios
Donación de libros
Social
Implementar el programa vecino vigilante
Campaña de limpieza en el barrio
Imagen 17. Dibujos realizados por los
habitantes del barrio de santa Anita.
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
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Social
Terapia familiar
Cursos para difusión de artistas aerógrafos del
barrio.
Imagen 18. Dibujos realizados por los
habitantes del barrio de san Antonio.
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�Hernández | Morales | Adame
Conclusiones.
Es de vital importancia desarrollar propuestas urbano arquitectónicas generadas desde
instancias como la universidad debido a que no sólo y exclusivamente estas deben plantearse
por municipios y gobiernos estatales, la población se tiene que organizar de una mejor manera
para establecer proyectos e inciativas. La creatividad y la interdisciplinariedad debe permear
programas en tres vertientes: a nivel urbano, arquitectónico y social, y tratar de que se
interrelacionen los sociales con los urbanos y arquitectónicos así como los urbanos y
arquitectónicos con los sociales, ya que a través de esta experiencia universitaria se afirma que
es posible una nueva manera de hacer ciudad, de proyectar ciudad y de gestionarla.
La iniciativa de esta línea de investigación Espacio Público, Participación Ciudadana y
Centro Histórico permitió desarrollar una nueva manera de proyectar con un enfoque
participativo incluyente, por lo que se demuestra que la fórmula Universidades, Instancias y
Población tiene una perspectiva de futuro.
Dentro de las principales temáticas que la población plantea como acción prioritaria es el
espacio público por lo cual es indispensable que se realicen estudios en relación al mismo así
como existan nuevas alternativas para su mejoramiento en donde no solo los presupuestos
federales municipales y estatales hablen del rescate de plazas y canchas, debe existir una
redefinición de lo que se considera espacio público en la ciudad (Hernández, 2009), a su vez
buscar posibles financiamientos en donde la participación de la población pueda hacer posible
proyectos en donde no se requieren grandes inversiones.
El vincular a universitarios en proyectos de sectores deteriorados establece una dinámica muy
especial debido a que estos promueven con entusismo las inciativas.
El resultado de esta línea de investigación Espacio Público, Participación ciudadana y Centro
Histórico es muy enriquecedor debido a que por medio de esto se comprueba que de suma
importancia que los proyectos de tipo urbano y arquitectónico sean consensado con la
población además que sean partícipes en el diseño, lo cual proporciona un sentido de
propiedad y responsabilidad hacia el área a intervenir, llegando a niveles de plantear
alternativas de mejoras del trabajo social con lo que pretendemos se erradiquen problemas
como delincuencia, contaminación y violencia, además de promover la convivencia entre los
vecinos.
Referencias bibliográficas.
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Leicht,H. Las calles de Puebla, Gobierno del Estado de Puebla, Secretaría de Cultura de
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Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
�Participación y espacio público: En busca de una mejora en los barrios del norponiente del centro histórico de la ciudad de Puebla
Remesar, A. "Arte contra el pueblo: los retos del arte público en el siglo XXI". A:
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Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
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Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
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��Crecimiento demográfico y marginación urbana en Bahía de Banderas, Nayarit
Los parques vs. segregación social
Karen Vizcaíno Barreiro 1
María Teresa Cedillo Salazar 2
Resumen:
A partir del crecimiento urbano acelerado de Monterrey y su Zona Metropolitana (ZMM) se
distingue una gran diversidad de grupos sociales, los cuales han encontrado la forma de
diferenciarse entre sí de distintas maneras, una de las más notables es a través de su expansión
geográfica, logrando una segregación socio-espacial importante. En esta investigación se
analiza al parque como punto de encuentro y cohesión social y, en oposición a esto, se
identifica la ubicación de los parques en la ZMM con características que no propician la
integración social, se analizan los puntos de contraste social así como lo que ocurre en los
parques situados en estos puntos. El resultado de este análisis será establecer una comparativa
de las dinámicas sociales en dos casos de estudio, siendo éstos dos parques ubicados en zonas
de contraste socioeconómico donde se determinará el grado de segregación socio-espacial a
través de la diferenciación entre los usuarios del mismo espacio.
Palabras clave: Espacio público, parque, segregación socio-espacial, cohesión social.
Parks vs. social segreagation
Abstract:
From the rapid urban growth of Monterrey and its Metropolitan Area (ZMM) differs a great
diversity of social groups, which have found how to differentiate themselves in various ways,
one of the most notable is through geographical sprawl, achieving important socio-spatial
segregation. This research analyzes the park as a meeting place and social cohesion, and in
opposition to this, it identifies the location of parks in the ZMM with features that are not
conducive to social integration, it analyzes social contrast points such as what happens in parks
located at these points. The result of this analysis is to establish a comparison of the social
dynamics between two case studies, being these two parks located in areas of socioeconomic
contrast where the degree of socio-spatial segregation is determined by the differentiation
between users of the same space.
Key words: Public space, park, socio-spatial segregation, social cohesion.
1 Facultad de Arquitectura. Universidad Autónoma de Nuevo León. karen.vbarreiro@gmail.com
2 Facultad de Arquitectura. Universidad Autónoma de Nuevo León. etyam_27@hotmail.com
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
21
�Vizcaino | Cedillo
Introducción.
La Zona Metropolitana de Monterrey cuenta con 107.7 habitantes por hectárea (Instituto
Nacional de Estadística, Geografía e Informática, Censo de Población y Vivienda, 2010),
aquí encontramos una población que va desde la clase obrera hasta la clase empresarial y
además nos topamos con diversos grupos sociales en los que se observa, cada vez mas, el
incremento de la segregación espacial.
En el desarrollo actual de la Zona Metropolitana de Monterrey (ZMM) podemos ver el
crecimiento en la cantidad de conjuntos residenciales cerrados, evidenciando más la
diferencia entre estratos sociales, marcando límites de convivencia y acrecentando de esa
forma la desigualdad social en la ciudad.
Aquí es donde encontramos la necesidad de tener espacios públicos de recreación social y
cultural, como lo son los parques o plazas que cumplan y ayuden en los objetivos de
propiciar la interacción entre sus usuarios y la facilidad de acceso para la población.
Partiendo de esta perspectiva podemos ver la relación que hay ante la falta de un espacio
público, como el parque o la plaza y la segregación social.
Lo anterior sustentado en SÁNCHEZ (2010:101), con quien convenimos y quien señala
que la posición socioeconómica de cada familia, las condiciones de la vivienda que habitan
y los hogares con adultos mayores son indicadores de segregación socio residencial.
En la presente investigación analizaremos y compararemos el uso social en dos plazas
públicas que muestran una característica en común, son límites de colonias que cuentan con
niveles socioeconómicos diferentes.
Una de ellas se encuentra en el Municipio de San Nicolás de los Garza Nuevo León, en la
Colonia San Isidro y la otra se encuentra entre los Municipios de Santa Catarina y San Pedro
Garza García, rodeado de las Colonias San Pedro 400, Fama V y El Obispo.
1.
Segregación socio-espacial.
1.1
Percepción y realidad de la segregación social.
Existen creencias erróneas sobre la segregación, en las cuales se asocia directamente con la
desigualdad, y no es que no tengan relación, el problema es cuando comienza a confundirse
un concepto con el otro.
Según SABATINI (2008:6,7) la gente ha creado algunos mitos con respecto a la segregación
social, los principales o los más comunes los mencionamos a continuación.
El primero es creer que la segregación espacial es proporcional a la desigualdad social, esto
es falso ya que primero hay que entender que toda estructura social es dinámica y con esto va
modificándose constantemente, espacialmente, hay grupos sociales que deciden segregarse
para conservar cierta identidad, y por tanto no guarda relación alguna con el fenómeno de
desigualdad social.
Otro, es el pensar que el hecho de proveer casas a la población de escasos recursos
económicos, sin importar la ubicación de la vivienda, combatirá la segregación residencial.
Regularmente estas personas no tienen la oportunidad de escoger la ubicación de su
vivienda, sino todo lo contrario, por lo que escogen una vivienda en la ubicación donde el
precio sea el más económico, cuestión que generalmente los lleva a vivir en las periferias o
en lugares con problemas de accesibilidad, seguridad o no provistos de servicios y
equipamiento urbano.
22
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
�Los parques vs. segregación social
Y el último se relaciona con el aumento en los estándares de la calidad de vida de las personas,
la pretensión de mejorar las condiciones de infraestructura urbana, seguridad, integración
social no se relaciona con el ingreso, es una aspiración general de la población, pero son solo
algunos quienes tienen este privilegio.
1.2
Rasgos característicos y tendencias.
Según SABATINI (2006: 3- 4,16) aquellos rasgos que caracterizan la segregación socioespacial en las ciudades de América Latina van de acuerdo a las condiciones históricas,
políticas y económicas que muchas de ellas comparten, exponiendo como más importantes los
siguientes:
Centralización de los grupos sociales con mejor estrato social. Localización en una zona
específica.
Conformación de amplias zonas de alojamiento de grupos sociales pobres,
mayoritariamente en la periferia y en sectores deteriorados del centro de la ciudad.
Diversidad social en las áreas de alta renta.
Los rasgos enumerados se han ido modificando debido a los cambios en la reforma económica
de cada país, así como los cambios políticos ocurridos en los mismos.
En la mayoría de las ciudades de América Latina la segregación residencial se presenta de la
siguiente manera, los grupos sociales de menor recurso (considerados como pobres) se
encuentran homogeneizados en una misma zona; sin embargo, los grupos sociales con
mayores recursos económicos por lo regular se encuentran localizados en una zona donde hay
mayor diversidad cultural.
Estos grupos tratan de separarse y excluir a otros grupos de diferente estrato socioeconómico
estableciendo una cantidad excesiva de políticas y lineamientos en sus zonas residenciales
para poder construir, esto con ayuda del gobierno local.
Es posible observar dos patrones, comunes y evidentes, de segregación socio-espacial en
América Latina. El primero es que las personas con mayor estrato socioeconómico han
abandonado los centros de las ciudades. Y el segundo es que las ciudades de la misma zona
geográfica presentan diferentes tipos de segregación principalmente por la ubicación que
tienen, ya que la mayoría son ciudades costeras o ribereñas por la importancia que tuvo en su
fundación la colonización.
El caso de la ciudad de Monterrey, la segregación socio-espacial se remonta desde la época
colonial, momento en el que fue fundada la ciudad por doce familias, las cuales se
establecieron sobre la zona localizada entre el río Santa Catarina, del lado norte, y los ojos de
agua del arroyo Santa Lucía.
Dichas familias fueron acompañadas por indígenas tlaxcaltecas, quienes serían la mano de
obra para comenzar a construir la nueva ciudad. A estos pobladores indígenas se les ubicó en lo
que actualmente es el cerro de la Loma Larga, en el lado sur del río Santa Catarina, con esto
empezó la notable segregación entre indígenas y colonos al quedar separados por la barrera
natural que representaba el río y al mismo tiempo la mano de obra quedaría cerca de la zona de
fundación de la nueva ciudad (GARCÍA, 2003: 237). Con esto es comprobable que los
patrones de segregación socio-espacial en los inicios de las ciudades de América Latina desde
el periodo de colonización, son también aplicables a la fundación de la ciudad de Monterrey.
Al observar este panorama debemos evitar retomar las tendencias de la segregación socioespacial, debemos alejarnos del panorama que nos presenta DUHAU y GIGLIA (1996)
relacionado a las características que Sorkin da a la ciudad sin geografía que son:
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
23
�Vizcaino | Cedillo
el desvanecimiento de las relaciones físicas y culturales locales, el aumento de la vigilancia y
seguridad y la consecuencia de concebir a la ciudad de forma irreal.
Por consiguiente podemos observar en la ciudad la imposibilidad del quehacer cotidiano en un
espacio público debido a la realidad de una ciudad en la que proliferan los espacios privados de
uso público, la división o fragmentación de los grupos sociales, la proliferación de los centros
comerciales muchos de ellos destinados solo a un grupo social específico, los parques privados
temáticos o recreativos, etc. Es decir una ciudad sin geografía que busca la homogeneidad
social en el uso del nuevo espacio público.
1.3
Modificaciones socio-espaciales en la ZMM.
Si comenzamos por la década de los ochentas, ya que es un momento crucial en la economía
mexicana, en el principio de esta década el país atravesó por una fuerte crisis financiera, a partir
de esa situación la industria mexicana se vio afectada y la industria de la ciudad de Monterrey
no fue la excepción.
Sin embargo, las industrias regiomontanas tomaron la iniciativa al aplicar diversas acciones de
aspecto tecnológico para mejorar los procesos de producción y hacerlos más flexibles para
recuperar capital y modernizarse ante las exigencias del mercado. Aún con estas acciones
muchas empresas fracasaron en el intento y ante esta oportunidad se abrieron otras nuevas.
Posteriormente, ante la apertura comercial y el cambio de modelo económico de México en
1988, la industria se vio obligada a elevar sus niveles de productividad; así fue como muchos
inversionistas regiomontanos apoyaron a la industria en acenso de Monterrey, sin embargo no
fue suficiente e inversionistas extranjeros empezaron a apostar por la industria regiomontana
(RUVALCABA y SCHTEINGART, 2012: 105,107).
Esta nueva trama ocasionó que las empresas de Monterrey tomaran diferentes estrategias. Un
ejemplo de esto es que a partir del Tratado de Libre Comercio de América del Norte (TLCAN),
las empresas de Monterrey incrementaron sus exportaciones y con esto lograron consolidarse
los grandes consorcios.
A partir de esta situación se empezó a notar en Monterrey un mayor flujo de inmigrantes en las
últimas décadas. Y su distribución ha ido variando con el paso del tiempo entre los diferentes
municipios de la Zona Metropolitana de Monterrey, sin embargo en el municipio de San Pedro
Garza García siempre se ha notado una mayor cantidad de personas no nacidas en la entidad.
Ahora también hay que especificar que la migración no solamente se ha dado a causa del sector
industrial, sino que al haber un mayor avance en la tecnología de dicho sector, se mejoró la
calidad de la educación en ciertas instituciones de la región mejorando de esta manera el perfil
educativo, familiar y socioprofesional.
Por otra parte se han visto transformaciones demográficas en las últimas tres décadas, una de
las principales ha sido el envejecimiento de la población (donde la población mayor de 65 años
se incrementó el 1.5% y la población menor de 12 años disminuyó 4.6%). Luego, observando
las dinámicas en las familias y hogares, han aumentado aquellos hogares en los que ambos
padres o la pareja trabaja.
En cuanto a la necesidad de vivienda de la población, se ha recurrido a diferentes y variadas
estrategias para resolverla. Algunas de estas soluciones han dado lugar a la autoconstrucción y
a la urbanización progresiva y popular. Asimismo, ante esta necesidad, el estado ha tenido que
crear organismos para la resolución de este problema, lo cual ha impactado la estructura del
espacio urbano, ya que a partir de 1990, la mitad de la vivienda adquirida por la población, fue
por medio de la gestión de los organismos de los gobiernos estatales y federal.
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Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
�Losenparques
vs.Banderas,
segregación
social
Crecimiento demográfico y marginación urbana
Bahía de
Nayarit
Esto ha favorecido a que una cantidad importante de la población pueda tener acceso a
servicios urbanos, sin embargo a pesar de haber mejorado considerablemente las condiciones
de vivienda, las acciones del gobierno siguen viéndose muy limitadas para controlar y
disminuir la cantidad de asentamientos irregulares y con servicios urbanos precarios.
Esto en conjunto, ha dotado de una fisonomía particular a la ciudad de Monterrey (ver figura
1), la cual ha adquirido características de dispersión con marcados contrastes
socioeconómicos, donde coexisten un sector de la población con servicios modernos e
infraestructura urbana de primer mundo y asentamientos irregulares con condiciones de vida
precaria. También se observa el sometimiento de las fuerzas del mercado con tendencia a la
privatización y al traspaso de responsabilidades de planeación y gestión urbana del estado
hacia los municipios. Con estas condiciones es de esperar que sigan ocurriendo
transformaciones espaciales en la diferenciación socio-residencial (GONZÁLEZ y
VILLENEUVE, 2007: 146, 148).
Figura 1. Plano de la Zona Metropolitana de Monterrey en el año 2010 donde se muestra el contraste espacial de
marginación de acuerdo a datos de la CONAPO 2010. Elaborado por Karen Vizcaíno.
1.3.1 Tendencias actuales de la segregación socio-espacial en la ZMM.
Estudiando las tendencias actuales de la segregación es posible observar en la ZMM un
espacio que refleja la marcada desigualdad y segregación social, así como fragmentación,
tomando estos aspectos dentro del proceso de globalización.
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
25
�Vizcaino | Cedillo
A pesar de esta situación, los municipios conurbados de la Zona Metropolitana de Monterrey
presentan el caso más favorable de segregación socio-espacial en comparación con otras zonas
metropolitanas del país, tales como las de la Ciudad de México, Guadalajara y Puebla, esto es
posible verlo en estudios como el de GONZÁLEZ y VILLENEUVE (2007: 153) y
RUVALCABA y SCHTEINGART (2012: 130).
Actualmente, en la expansión de la Zona Metropolitana de Monterrey se ha visto el incremento
de complejos residenciales cerrados. Promovidos por desarrolladoras privadas a las cuales el
Estado les ha dado el poder de dotar de infraestructura local a los fraccionamientos.
APARICIO, ORTEGA y SANDOVAL (2011: 191) mencionan que esta situación ha
propiciado el aumento en los niveles de segregación socio-espacial ya que sólo una pequeña
porción de la población tiene las posibilidades de poder adquirir una vivienda dentro de estos
espacios.
Con respecto al estado actual de la población dentro del espacio urbano, el estudio realizado
por GONZÁLEZ, VILLENEUVE (2007: 149) arrojó datos interesantes, primeramente es
pertinente destacar la migración como elemento importante dentro del proceso de
diferenciación socioresidencial, siendo estructurante y discriminante, además de un conjunto
de distintas transformaciones que muestran un crecimiento de la mancha urbana que va del
centro hacia la periferia, localizando asimismo un policentrismo de las actividades
económicas y la suburbación de las familias. En el centro de Monterrey ocurre un nivel de
desocupación importante, acompañado del envejecimiento de la población y de la
terciarización de la economía. Mientras que en la periferia se ve un mejoramiento de las
condiciones físicas de la vivienda, lo que ocasiona una disminución ligera en la diferenciación
espacial en esta dimensión, siendo el estatus socioeconómico el factor discriminante del
espacio social.
Coincidimos con LEFEBVRE (1976) quien nos muestra al espacio como conflictivo y en
consecuencia con repercusiones en el uso por parte de la población. Aunado a la teoría de
estructuración de GIDDENS (1974), la cual reconoce las estructuras sociales que conforman
el espacio y que los reproducen.
Pero no debemos olvidar que es en la ciudad, donde el hombre debe procurar su estabilidad al
satisfacer los requerimientos de la vida cotidiana para así evitar los conflictos de la modernidad
de la ciudad.
Por otra parte es importante considerar que la ciudad es el gran escenario espacio-tiempo de
producción, desarrollo o deterioro cultural de sus habitantes y podemos hacer referencia a
LEFEBVRE (1974) para argumentar que la cultura, que es la esencia del hombre, se crea de su
vida cotidiana, es decir, en su renovación, en sus creaciones, sus gustos, su espontaneidad, su
libertad, su forma de vida, es decir su vida cotidiana. Al mismo tiempo LEZAMA (2002)
reitera que es el espacio el resultado de la vida cotidiana. Coincidimos con ellos al señalar que
el hombre, durante su andar y su práctica cotidiana, su uso, dan lugar a los espacios y al orden
urbano.
2.
El espacio urbano.
El espacio urbano moderno tiene sus raíces en el de ciudades occidentales de mediados del
siglo XX, del cual podemos apreciar diferentes tipos, como espacios constituidos en base a
centros históricos generadores de puntos de convergencia, o también como pequeños centros
generados por el consumo, gracias a su proximidad y fácil acceso, así mismo espacios en
donde se satisfacen demandas de consumo, servicio, diversión, salud, etc., de igual manera
encontramos espacios que brindan actividades recreativas y albergan a gran cantidad de
usuarios y la comprendida por nódulos de transporte que permiten el desplazamiento como
estaciones de autobuses, metro, etc.
26
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
�Los parques vs. segregación social
JANE JACOBS (1961:35) señala que los espacios públicos son los que dependen del dominio
y uso de actividades cotidianas de la población, inclusive al uso de parques, plazas o jardines.
En la actualidad, el urbanismo está más enfocado en el mercado y como consecuencia en la
privatización de los espacios. Esto lo podemos observar en el desarrollo de las ciudades,
específicamente hablando de parques temáticos, plazas enrejadas, barrios o condominios
cerrados y con ello propiciando las zonas residenciales segregadas por clases sociales, así
mismo infraestructura destinada, principalmente, para el uso del automóvil.
Con todo ello, el espacio público es el afectado directo. Tal y como lo explican BORJA y
MUXI (2000: 11) cuando indican que el espacio público debe mejorar las oportunidades de
contacto, siendo así el lugar de la unión y disolución de clases sociales, donde el uso de este es
un derecho ciudadano y así mismo es el lugar que debe garantizar, en términos de igualdad, la
apropiación por parte de los diversos grupos sociales, culturales, de género y edad. Finalmente
es el derecho al espacio público que se tiene como ciudadano.
2.1
Estructura social del espacio público.
"El hombre construye y ama las ciudades porque la forma urbana representa una imagen ideal
de su propios ideales. El denominador común de todas las ciudades, desde Nínive hasta Nueva
York, lo constituyen un culto idolátrico colectivo que exige el dominio de la Naturaleza, el
destino, el saber y la riqueza"Sibyl Moholy Nagy.
La estructura del espacio se encuentra dotada de forma-formantes-formalidades, desde la
perspectiva de DELGADO (2007: 86, 91) la forma hace referencia al espacio construido, la
ciudad, ese espacio que permite la relación estrecha con los formantes, quienes efectúan un
ambiente de vida social en el espacio urbano, entendido como ese sitio donde se da y a la vez es
medio para la aparición de todos ante todos; y las formalidades como el espacio urbano,
entendido como el conjunto de acciones y manifestaciones entre los formantes o usuarios.
La vida social dentro del espacio urbano se encuentra dotada de una estructura y una función.
La estructura es la morfología social, es decir, el orden de componentes sociales, las personas,
que a su vez se relacionan entre sí formando vínculos a partir de normas sociales. A esa forma u
organización social le corresponde un sistema de funciones, siendo este sistema la fisiología
social, cuya finalidad es mantener la estructura de ese orden social al asignar implícitamente a
cada uno de los conformantes una tarea estratégica, tarea en la que se pone a prueba la relación
que el individuo puede establecer con desconocidos.
También es en el espacio urbano donde suceden diversas dinámicas sociales y cada una de
estas dinámicas contempla diferentes actividades. En cuanto a la estructura social que presenta
el espacio público, GEHL (2003:42, 57-59) expresa que está dotada de tres tipos de
actividades, las actividades necesarias, son aquellas en las que las personas implicadas están
más o menos obligadas a participar; las actividades opcionales, siendo aquellas actividades en
las que se participa si se tiene el deseo de hacerlo y si lo permiten el tiempo y la configuración
del lugar; y las actividades sociales, éstas actividades dependen de la presencia de otras
personas para llevarse a cabo dentro del espacio y al mismo tiempo podría decirse que son el
resultado de las dos categorías anteriores.
A su vez, a estas actividades se les asigna baja o alta intensidad dependiendo de la calidad del
entorno físico y de las relaciones establecidas o no con los diferentes miembros de la sociedad.
Mientras tanto, para PIRES (2000: 365), los elementos básicos de la vida pública urbana,
asociados a la vida moderna en las ciudades capitalistas de occidente, son: "la primacía y
apertura de las calles; la circulación libre; los encuentros impersonales y anónimos de
peatones; el uso público y espontaneo de calles y plazas; y la presencia de personas
pertenecientes a diferentes grupos sociales paseando y observando a los otros que pasean,
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
27
�Vizcaino | Cedillo
haciendo compras, participando en manifestaciones políticas, sentándose en cafés,
apropiándose de las calles para sus conmemoraciones y festivales, o usando los espacios
especialmente designados para el ocio de las masas."
Para estos tres autores la estructura de la vida social del espacio público está dotada de cierto
orden, en el cuál están establecidas las actividades a realizar por los individuos dentro del
espacio, formándose así la vida social. Así mismo, marcan que dichas actividades que generan
relaciones entre los individuos son actividades voluntarias y no forzadas, las cuales se dan de
manera natural en el momento que el espacio público cuente con los arreglos necesarios para
que se lleve a cabo y por tanto cumpla con los requisitos para ser un espacio público de calidad.
Es posible notar que dichas estructuras anteriormente planteadas conforman el espacio público
en la ZMM de manera deficiente ya que en muchos puntos del área metropolitana no se
cumplen las premisas de apropiación de las calles por parte de los peatones, ni la participación
espontánea de los individuos en actividades que involucren la integración con diferentes
grupos sociales, esto principalmente por la baja calidad del espacio público, hablando desde la
calle, la banqueta, la plaza y el parque.
2.2
Dirigiendo la mirada del espacio público hacia el parque.
Debemos decidir hacer un cambio en la ciudad, en su configuración espacial para beneficiar a
sus usuarios. Esta nueva tipología de ciudad presenta casos de ciudades europeas como
Barcelona, Copenhague, Estrasburgo; así como ciudades americanas como Portland, Curitiba,
Córdoba y la ciudad australiana de Melbourne. Pero ¿cómo fue esa reconquista?, según GEHL
y GEMZOE (2001), primeramente todo empezó con la recuperación del espacio público, con
ello la tarea de hacer peatonalmente recorrible la ciudad y la primera forma de lograrlo fue
creando espacios peatonales destinados al consumo, con ello se garantizaría la atracción de las
personas y por tanto el éxito de los nuevos espacios.
Posteriormente surgieron nuevas acciones que seguirían mejorando las condiciones para el
peatón. Tales como la ampliación de las aceras, dotando de nuevo mobiliario urbano con flores
y árboles, así como infraestructura necesaria para iluminar completamente los espacios por la
noche. Y todo esto para convertir el simple desplazamiento de los peatones en un recorrido
agradable a través de la ciudad, y a la vez se mejoró la imagen y calidad de la ciudad, de las
plazas y parques. Así mismo, al tener recorridos agradables, seguros y poco conflictivos en
cuestión de tráfico, despertó en la población el interés por el uso de la bicicleta y el transporte
público.
Por consiguiente, la creación de espacio con condiciones para caminar bajo previsiones
razonables aseguró el desarrollo de nuevas oportunidades para llevar a cabo actividades
urbanas, sociales y de ocio. Así aumentó la demanda y los paseos peatonales comenzaron a ser
insuficientes para cumplirla. Y aquí es como regresa la mirada al parque, que por excelencia es
el lugar del ocio, de la contemplación, del encuentro, la convivencia, donde es posible
desarrollar casi cualquier tipo de actividad social urbana.
Por la ubicación habitual del parque, en zonas residenciales, es posible que éste se convierta en
un núcleo de convivencia entre sus habitantes. Sin embargo, para que el parque propicie esa
convivencia es necesario que cumpla con una estructura que estimule la diversidad y la
igualdad entre diferentes grupos sociales, invitando a vivir el espacio y con ello fomentar su
apropiación y crear sentido de pertenencia al lugar.
Porque la urbanización se refiere también a "esa acentuación acumulativa de las características
distintivas del modo de vida que se asocia con el crecimiento de la ciudad, y finalmente, con los
cambios en la dirección de los modos de vida reconocidos como urbanos, que son evidentes
entre las personas, se encuentren donde se encuentren, que han sucumbido al atractivo de las
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Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
�Los parques vs. segregación social
influencias que la ciudad ejerce en virtud del poder de sus instituciones y personalidades".
Por otra parte, "el individuo no podrá preservar su identidad más que si aumentan las
posibilidades de que cultive unas relaciones interhumanas continuas. Nuestra naturaleza exige
esto. "MITSCHERLICH (1969:48) deja claro que con esto evitaremos la aniquilación de su
experiencia de la vida y aumentaremos la apreciación de sí mismo con lo cual se reprime la
tendencia a la agresión social del individuo." Solo la psicología moderna, desarrollada por el
psicoanálisis, nos ha enseñado a comprender plenamente que el contorno social codetermina al
individuo hasta en los más hondos matices de su hábitos (pensar, obrar, sentir) según
BOURDIEU (2002), en este punto, las influencias más poderosas son las que transcurren de
manera inconsciente, aquellas identificaciones para las que nosotros mismos somos bastante
ciegos, pero que el que ve las cosas desde afuera reconoce inmediatamente como típicas"
(MITSCHELICH, 1969:104).
Pero todo esto no es nuevo, en la década de los años 20 del arquitecto Fritz Schumacher,
responsable de la ciudad de Hamburgo, generó un escrito llamado "Política de la vivienda en
Hamburgo" en el que se aprecia la imposición para la creación de un modelo orgánico de la
ciudad en el que se considera la separación de las verdaderas necesidades del habitante, las
cuales no perjudiquen al resto de la sociedad, en donde prime lo público sobre lo privado.
Para facilitar esto es necesario el espíritu de comunidad, el cual puede surgir a temprana edad
en el individuo, en la adolescencia, si se favorece su desarrollo mediante los deportes y la
convivencia en espacios situados cerca de los barrios de la vivienda, con lo cual se fomentará
una red social del individuo, de amistades haciéndolo perteneciente de un grupo, teniendo
contacto con otras familias.
3.
La socialización del Espacio Público.
El derecho al espacio público debería ser inherente de todo ciudadano, tal como el derecho a la
calle o el derecho a la ciudad, sin embargo pareciera que no es así en muchas ciudades del
mundo, donde el espacio no cumple con la calidad de público en su totalidad, al no ser un
espacio accesible a todos. Así es, la accesibilidad como medio principal para evaluar el nivel de
democracia de una sociedad. El espacio público termina siendo el lugar de manifestación de
una sociedad, la cual a través de distintas pautas exterioriza su inconformidad a la exclusión
social a la que es sometida pidiendo igualdad social (DELGADO, 2007: 182)
Es a través de los espacios públicos que se vislumbran los problemas socio-culturales, así lo
plantea Borja (1997) y Ramírez Kuri (2003). Y al proyectar estas ideas en los parques
escalamos los problemas, igualdades, diferencias que se presentan en las relaciones e
individualidades de la sociedad.
El parque es el principal centro público de afluencia urbana que funge como integrador de la
comunidad.
3.1
Usos sociales del espacio público.
La variedad de actividades exteriores se encuentran muy influidas por la configuración del
espacio físico construido. Por esto, al proyectar una ciudad es posible crear espacios que
mejoren o empeoren las diversas actividades que se desarrolla en el exterior. Esto nos lleva de
nuevo a la relación que hace GEHL (2003: 39) entre la calidad del espacio público y la
diversidad de usos sociales que esto genera. Pues las actividades exteriores, como las
actividades opcionales y recreativas, dependen directamente de la calidad de los espacios
donde se llevan a cabo.
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
29
�Vizcaino | Cedillo
Cuando el espacio exterior responde a la diversidad de funciones y de usuarios, se vuelve un
espacio multifuncional e igualitario y a la vez la seguridad queda resuelta. Al hablar de espacio
exterior también hablamos del espacio común y cotidiano, que es el espacio de las relaciones
casuales o habituales entre sus usuarios. Es el espacio del desplazamiento entre la ciudad de un
punto a otro y también el espacio de encuentro. Este espacio, que cumple con la estructura
básica y necesaria para poder garantizar todas aquellas acciones, es el espacio público.
La calidad del espacio fomenta el uso del mismo, y al hablar de calidad se toma implícitamente
el garantizar la diversidad de usos para fomentar la apropiación de este por parte de los
diferentes sectores sociales y así crear un sentido de orgullo por el entorno.
En el Forum Universal de las Culturas en Barcelona que se llevó a cabo en el año 2004, se
concluyó que "el espacio colectivo urbano ha sido analizado como centro neurálgico para el
desarrollo de las ciudades".
"Las ciudades tienen la obligación de generar espacios públicos para que sea la ciudadanía
quien se apodere de ellos y, a partir de sus usos y prácticas, los transformen en colectivos".
3.2
El parque.
En los parques podemos apreciar algunas características que señala BAUMAN (2003) como
difíciles de alcanzar, siendo una de ellas la capacidad de coexistir con las diferencias de otros.
La realidad social es heterogénea, aún y cuando en su mayoría trata de construirse sobre una
homogeneidad.
BORJA y MUXI (2000: 15) señalan que el espacio público al responder a la diversidad será
utilizado por personas de diferentes sexos, edades, culturas y de diferente sector económico,
las cuales realizarán actividades diversas, tanto dinámicas como pasivas y posiblemente
también pueda hablarse de algún intercambio cultural entre ellas.
No obstante BALDWIN (1999) presenta el caso Hartford, en Estados Unidos, mostrando "la
domesticación de la calle" donde el autor intenta proyectar los valores morales y disciplinarios
a la organización del espacio público de la calle y sus usuarios.
Ya se ha hablado sobre el uso social del espacio público en general y al hablar sobre el uso
social en el parque no varía mucho la tipología de actividades a realizar, sino todo lo contrario,
ya que el parque podría incluir aún más actividades y mayormente especializadas.
Puede hablarse incluso de diferentes tipologías de parque, sin embargo el parque que se toma
de referencia en este caso, es el parque ubicado dentro de zonas residenciales que presentan un
contraste socioeconómico entre ellas.
La esperanza de este parque que por sus características como espacio de descanso, de
encuentro, de recreación, de ocio, es que puede generar convivencia entre los habitantes
vecinos a pesar de que estos pertenezcan a diferentes sectores sociales.
4.
Casos de Estudio.
4.1
Contexto del área de estudio.
Estudiando la segregación en la ZMM, la propensión actual va desde el aumento en la
reproducción de complejos residenciales cerrados, hasta la dispersión de la población en el
espacio, esto es posible observarlo en los estudios realizados por GONZÁLEZ y
VILLENEUVE (2007) y RUVALCABA y SCHTEINGART (2012). Consecuentemente a esta
situación han aumentado los niveles de desigualdad social en la ciudad, los barrios de los
menos favorecidos se han integrado a la mancha urbana creando enclaves en un espacio urbano
con gran desigualdad, pudiendo observarse en la siguiente imagen, en la cual se muestran los
polígonos de pobreza en la ZMM, siendo datos obtenidos por la CONAPO 2010.
30
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
�Los parques vs. segregación social
Analizaremos dos parques seleccionados como áreas de estudio que han sido localizados
dentro de un contexto residencial, en el cual existe contraste socioeconómico, lo cuál ha sido
establecido a partir de datos estadísticos arrojados por el INEGI (2010) y CONAPO (2010)
donde establecen los niveles de marginación y los polígonos de pobreza del Área
Metropolitana de Monterrey.
Así mismo son dos áreas que presentan diferentes grados de afluencia por parte de los
residentes próximos y lejanos, y tienen características físicas similares, lo cual ayudará a
establecer comparativas entre las particularidades de cada uno.
Figura 2. Plano de la Zona Metropolitana de Monterrey en el año 2010 donde se muestra el contraste espacial de
marginación de acuerdo a datos de la CONAPO 2010, así como los polígonos de pobreza de acuerdo a datos del
INEGI 2010. Elaborado por Karen Vizcaíno.
4.2 Localización y medio físico de las áreas de estudio.
Las áreas de estudio se sitúan dentro de la Zona Metropolitana de Monterrey (ver figura 3). La
primera de ellas es el parque Manuel J. Clouthier, abarca parte del municipio de Santa
Catarina, que se encuentra ubicado a 9 km al poniente del municipio de Monterrey. El clima se
considera variable a extremo. La temperatura media anual es de 22 °C promedio. Sin
embargo, durante el verano las temperaturas alcanzan en ocasiones los 40 grados
(CONAGUA, 2010).El área a estudiar del parque será la comprendida entre la calle 24 de
Febrero al oeste y la Av. División del Norte al este, a lo largo de la Av. Manuel J. Clouthier al
norte y las calles 13 de Noviembre y Las Torres al sur.
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
31
�Vizcaino | Cedillo
La segunda área es el parque San Isidro, localizado en el municipio San Nicolás de los Garza.
Con un clima es seco estepario cálido extremoso y temperatura media anual de 23 °C,
(CONAGUA, 2010).Este segundo parque se encuentra delimitado entre las calles angelitos
Negros y Sofía Bassi; a lo largo de las calles Chapala al norte y Consentida al sur.
Figura 3. Plano de la Zona Metropolitana de Monterrey en el año 2010 donde se señalan las dos zonas de estudio
de la investigación, el Parque Manuel J. Clouthier y el Parque San Isidro, y se muestra el contraste espacial de
marginación de acuerdo a datos de la CONAPO 2010. Elaborado por Karen Vizcaíno.
4.3
Esquema metodológico.
Para realizar el análisis comparativo entre los dos casos de estudio antes mencionados
primeramente se escogieron instrumentos de recolección de datos por medio de libros y
artículos especializados en el tema de estudio, sirviéndonos también de información
estadística de la población de la zona Metropolitana de Monterrey a través de datos recabados
por instituciones especializadas y por medio de contacto directo con la población obteniendo
información de ésta a través de instrumentos como entrevistas, así como de la observación
directa de la interacción de los usuarios entre sí y con el medio.
El procedimiento seguido para la recolección de información se muestra a través del siguiente
proceso metodológico (ver tabla 1).
32
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
�Los parques vs. segregación social
Selección de la población
Elaboración del instrumento
Aplicación del instrumento
Selección de los parques.
Observación del comportamiento e
interacción de los usuarios en
distintos puntos de cada uno de los
parques seleccionados.
Análisis de los elementos que
estructuran los parques a estudiar.
Elaboración de la prueba
cualitativa. Entrevista a los
usuarios sobre los factores por los
cuales frecuentan o no los parques
a estudiar.
Encuesta con enfoque cuantitativo,
se centrará en el tipo de actividades
a realizar en el parque, así como el
horario y la frecuencia de los
usuarios.
Variables
Aplicación de prueba piloto.
Aprovación del instrumento.
Codificación y análisis de
contenido.
Identificación de los usuarios de
los parques a estudiar.
Análisis e identificación de los
elementos que provocan
aisalamiento entre las personas
que usan cada parque.
Definir características de los
usuarios en relación con el tipo
de actividades que se realizan
en ambos parques.
Selección de la muestra en base
a características y tamaño de la
población que usa el parque.
Codificación.
Depuración del instrumento.
Autorización del instrumento.
Aplicación de instrumento a
muestra.
Tabla 1. Proceso metodológico para la recopilación de información en campo.
4.4
Resultados del instrumento metodológico.
A partir de la aplicación de la entrevista como instrumento metodológico de enfoque
cualitativo, se analizó la información obtenida con lo cual se desarrolló una lista de
conceptualización de cada uno de los casos de estudio, al hacer la comparativa en los casos se
observaron similitudes y contrastes (ver tabla 2).
5. Conclusiones.
Al estudiar y comparar los dos parques seleccionados se observan dinámicas sociales muy
parecidas, determinando que esto está vinculado al coincidir en características socioespaciales similares. Las dinámicas sociales que comparten y que más destacan son las
siguientes.
Gracias al parque los usuarios tienen un desahogo emocional, en detrimento del estrés, por
medio de un distractor que se presenta al utilizarlo.
Este espacio es utilizado como medio de desplazamiento, como área de encuentro, como un
punto de estancia, como un área de juegos.
Al hablar de medio de desplazamiento se refiere a ser espacios que se encuentran en puntos
intermedios de la trayectoria diaria de las personas que viven cerca del parque.
Espacio entre su vivienda y el destino que involucra el desarrollo de sus actividades diarias
como la escuela y el trabajo
Este espacio intermedio funciona como punto de distracción, de forma pasiva visualmente
o de descanso, y de forma activa al involucrar alguna actividad física.
En cuanto al área de encuentro las relaciones con personas conocidas se da con una
frecuencia alta; mientras que las relaciones nuevas y espontáneas se dan a partir de las
actividades en común que los usuarios realizan en el área, sin embargo este tipo de
encuentros se da con poca frecuencia.
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
33
�Vizcaino | Cedillo
Parque Manuel J. Clouthier
1. Salud en el parque.
a) Distracción.
‐ Actividades físicas (deportivas).
‐ Actividades recreativas (talleres y
demás actividades).
b) Descanso.
c) Paseo de mascotas.
2. Uso social del parque.
a) Paseo con familiares.
b) Área de encuentro.
‐ Con personas conocidas (familiares
o amigos).
‐ Con personas nuevas.
c) Diferenciación entre personas de
diferentes sectores.
d) Área de juegos.
3. Seguridad/Inseguridad.
a) Presencia de personas no deseadas
(conflictivas).
b) Iluminación del espacio.
c) Presencia de autoridades.
4. Climatología.
a) Espacios confortables en climas
extremosos.
‐ Espacios con suficiente sombra.
‐ Espacios con suficiente vegetación.
5. Equipamiento.
a) Mantenimiento del parque.
‐ Limpieza.
‐ Iluminación.
‐ Espacios sombreados.
‐ Pintura (espacios deteriorados).
Parque San Isidro.
1. Salud en el parque.
a) Da libertad.
b) Desahogo emocional (estrés).
‐ Maltrato a la vegetación.
c) Generador de contaminación auditiva.
d) Paisaje.
‐ Suprime el contacto frontal con los
vecinos
e) Tranquilidad que brinda la seguridad
momentánea.
f) Condiciones del parque.
2. Uso social del parque.
a) Medio para desplazarse.
b) Interacciones.
‐ Medio de contacto social.
‐ Punto de reunión.
‐ Área de eventos religiosos.
‐ Convivencia con la naturaleza.
‐ Convivencia con mascotas.
c) Estancia.
d) Área de juegos.
e) Estacionamiento.
3.
a)
b)
c)
Equipamiento
Seguridad.
Mantenimiento.
Generador de polvo.
Tabla 2. Comparativa de conceptualización de los dos casos de estudio, el Parque Manuel J. Clouthier y el
Parque San Isidro.
Este nivel bajo de frecuencia de convivencia con personas nuevas o no conocidas se ve
afectado por la falta de información e imaginario social colectivo de las personas que viven
cerca de los parques y que hacen diferencia entre ellas y personas que habitan en
determinadas colonias cercanas, algunas consideradas como peligrosas o simplemente por
presentar diferencias sociales, que también visitan el parque.
Se presentan una gran cantidad de actividades que no diferencian estrato social o condición
económica, pero en la cual se presenta esta situación, la clase media alta no lo utiliza y la
clase baja sí.
El punto de estancia, resulta al funcionar el espacio como un lugar al cual acuden las
personas a descansar o a pasar un periodo corto de su tiempo, principalmente en un horario
vespertino-nocturno, cuando las condiciones climáticas y el equipamiento que brinda el
parque son las ideales para dicho fin.
34
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
�Los parques vs. segregación social
La realización de actividades deportivas también forman parte de la vida social diaria de
ambos espacios, algunas de estas actividades involucran la participación de más de una
persona y es en ese punto en el cuál se da el encuentro momentáneo con personas nuevas
muchas de las veces.
Espacio utilizado para desarrollar actividades religiosas y/o talleres.
Se considera también un espacio para las mascotas.
Las coincidencias en las dinámicas sociales de los dos casos de estudio analizados son muchas,
van desde el similar aprovechamiento de los espacios hasta el uso social del mismo. Lo que
puede significar que el espacio en sí mismo no genera diferenciación entre las personas que lo
utilizan.
Sin embargo en uno de los casos las personas expresaron diferenciación entre ellos y las
personas de otros barrios, y dichos barrios diferenciados se encuentran ubicados en las zonas
marcadas con mayor grado de marginación (según lo marcado por la CONAPO 2010), al
hacer esta diferencia se referían a las personas de poca confianza que podían generar cierto
nivel de inseguridad en el parque y la zona en generar por la simple ubicación se sus vivienda,
así mismo se entrevistó a personas, de los barrios referidos, haciendo uso del parque como
cualquiera del resto de las que ahí se encontraban.
El hecho anterior puede indicar que a pesar de que el espacio pueda ser inclusivo al contener
áreas para el disfrute de cualquiera de los habitantes de la zona, en el imaginario social
colectivo de las personas sigue existiendo esa distinción con los otros, aquellos que habitan en
zonas que pueden ser inseguras y volver inseguras al resto sólo por su condición social,
económica y cultural.
"La identidad de un sitio nunca es una preexistencia, sino el resultado de una construcción",
Bernard Cache.
El parque, espacio común del cual todos construyen en común esa apropiación, área que brinda
la identidad que necesita la ciudad que le den sus usuarios. Espacio que puede brindar las bases
culturales, en donde lo público dominaría sobre lo privado y las diferencias de los unos con los
otros se disuelven al dejar de ser visibles a pesar de que sigan existiendo en el imaginario de
algunos.
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�Vizcaino | Cedillo
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Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
�Los parques vs. segregación social
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Cuadernos
CuadernosdedeArquitectura
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AsuntosUrbanos
Urbanos
37
��Tendencias de la movilidad y transporte urbano: el metrobus
y la transformación del espacio.
Javier Sanchez Bello 1
Resumen.
Con la implementación de la Red Integrada de Transporte en la ciudad de Curitiba, Brasil se
inició con un nuevo paradigma en cuestión de movilidad y transporte (Cervero, 1998), que más
tarde se conocería como el sistema de autobuses de tránsito rápido (Bus Rapid Transit en
inglés, BRT) y que posteriormente retomarían diversos países de América Latina como
Ecuador, Colombia, Chile, Argentina y México.
En la Ciudad de México el sistema de autobuses de transito rápido se conoce con el nombre de
Metrobús, dicho transporte es caracterizado por ser un sistema de transporte público masivo
(con concesiones privadas). La implementación del Metrobús no solo cambió
significativamente el transporte y la infraestructura de la ciudad, también modificó la forma y
el diseño de una parte de la ciudad, principalmente la vialidad, el sentido de las calles, incluso
logro causar efectos en la economía local, así como el incremento de la renta en diversas zonas
de la ciudad. El presente artículo describe los modelos de transporte y movilidad que se han
desarrollo en la Ciudad de México y analiza brevemente los principales efectos en el espacio
urbano a partir de la implementación del Metrobús, tomando en consideración tres principales
elementos que son; efectos en la vialidad, en la economía local y efectos sociales.
Palabras clave. Movilidad, transporte, impacto urbano.
Tendency of mobility and urban transport: the metrobus and the transformation
of space.
Summary.
The implementation of the Integrated Transportation Network in the city of Curitiba, Brazil,
started a new paradigm regarding mobility and transportation (Cervero, 1998), that later on
would be known as the Bus Rapid Transit (BRT) and would be taken up by different countries
of Latin America, like Ecuador, Colombia, Chile, Argentina and Mexico.
In Mexico City the BRT is known as Metrobús. It characterizes for being a high-capacity,
public transportation system (with private concessions). The implementation of Metrobús did
not only change significantly transportation and the city's infrastructure, but it also modified
the shape and design of one part of the city, specially the roadways, direction of traffic, and it
even had effects on the local economy as well as an increase in income in different parts of the
city. This article describes the models of transportation and mobility that have been developed
in Mexico City and provides a brief analysis of the effects in the urban space after the
implementation of the Metrobús, taking into consideration three main elements: the effects on
the road management, local economy and social effects.
Key words. Mobility, transportation, urban impact.
1 Universidad Autónoma Metropolitana Unidad Azcapotzalco, javi_s_07@yahoo.com.mx
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
39
�Sanchez Bello
Presentación.
El presente documento corresponde al protocolo de investigación presentado en la Maestría en
Planeación y Políticas Metropolitanas de la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM).
Al revisar la bibliografía existente identifico que para el caso de la Ciudad de México hablar
de transporte urbano es hablar de movilidad, que si bien es cierto son aspectos inseparables y
complementarios no necesariamente significan los mismo, en este sentido es necesario hacer
una distinción entre los conceptos lo que nos permitirá aterrizar dichos constructos en
acciones más concretas como planes de manejo integral o programas de desarrollo urbano.
A continuación describiré brevemente las tendencias o modelos de transporte y movilidad que
se han desarrollo en la Ciudad de México y como estos modelos se asocian con el mismo
crecimiento de la ciudad e incluso con el crecimiento la Zona Metropolitana del Valle de
México (ZMVM), en la segunda parte se analizará a qué tipo de política corresponde la
implementación del Metrobus en la ciudad de México y si ¿existe una visión de ciudad?,
finalmente se describirá muy brevemente ¿cuáles han sido los efectos en el territorio
(utilizando el concepto de impacto urbano) con la implementación del Metrobus?, es decir
identificar principalmente los efectos en la vialidad, comercios locales (si benefician o
perjudican) así como identificar los cambios en los usos de espacios públicos.
1.
Antecedentes, transporte y ciudad.
Para entender la complejidad de redes de transporte urbano en la Ciudad de México es
necesario mencionar brevemente el rápido crecimiento de la ciudad y su la relación con el
transporte urbano.
En la segunda mitad del siglo XX la Ciudad de México se caracterizó por su amplio
crecimiento demográfico debido principalmente a la migración campo-ciudad, al
mejoramiento de los estándares de calidad de vida y de una disminución en las tasas de
mortalidad. Sumado a esto la ciudad se encontraba en una etapa de crecimiento y desarrollo
económico destacable (modelos de sustitución de importaciones), lo que permitió que en la
ciudad se establecieran los principales centros comerciales, industriales, tecnológicos,
administrativos, políticos, culturales y de transporte.
Los medios de transporte en la Ciudad de México en la segunda mitad del siglo XX fueron los
autobuses, Microbuses y el Sistema de Transporte Colectivo Metro (con siglas STC, que
inició sus servicios en 1969) ver imagen 1, éste transporte actualmente es considerado como
columna vertebral del transporte público en México, en dicha red convergen otros medios de
transporte como son, microbuses, trolebús, taxis, tren ligero a esta unión de medios de
transporte se les conoce como Centros de Transferencia Modal (CETRAM), conocidos
coloquialmente como paraderos, son espacios donde confluyen diversos tipos y rutas de
transporte; su objetivo es facilitar el movimiento de pasajeros entre los sistemas de transporte
que allí convergen aunque esto último no siempre se logra, el metro de la ciudad de México es
caracterizado por ser un transporte de alta capacidad y que actualmente brinda servicio a más
de 3.9 millones de usuarios en toda la ciudad, según el STC metro (2013).
Con la construcción de vías de comunicación como carreteras, autopistas, puentes, aunado a
los medios de transporte público y privado mejoró la conectividad entre el Distrito Federal y
40
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
�Tendencias de la movilidad y transporte urbano: el metrobus y la transformación del espacio
Imagen 1. Principales redes de transporte en la ciudad de México (segunda mitad del
siglo XX).
Fuente elaboración propia con base en los datos abiertos de la SEDUVI, 2012.
los municipios del Estado de México, ésta conectividad de vías de comunicación fue
acompañado por un aumento del área construida estableciéndose así la Zona Metropolitana del
Valle de México. Ver Mapa 1.
Lo que en un primer momento pareciera ser como la consolidación de una ciudad hegemónica,
en cuestión de vialidad fue todo lo contrario la ciudad se convirtió en un territorio con grandes
complicaciones viales y ambientales.
El actual panorama del transporte en la ciudad de México es caracterizado por tener un mayor
número de unidades de transporte de mediana y baja capacidad con concesiones de propiedad
particular (combis, minibuses y taxis) según datos de la Secretaría de Transporte y Vialidad
(SETRAVI, 2010) en 1986 este sector representó el 6% del total de los viajes realizados en la
ZMVM y en el año 2010 este mismo sector representó el 45.2%, por otro lado la participación
del transporte público de alta capacidad como el metro, trolebús, ruta cien (actualmente
extinta) en 1986 este conjunto de transporte representaban cerca del 61% de los viajes
realizados, para el 2010 dicho sector representó solo el 25% de la totalidad del reparto modal
en la ZMVM. Ver grafica 1.
Con la multiplicación de unidades de transporte de mediana y baja capacidad, aunado a la
incentivación por el uso del automóvil han provocado saturación en la vialidad, percepción de
inseguridad por parte del usuario ya que existen varias unidades de transporte sin
mantenimiento, a su vez existe una gran competencia entre las mismas rutas por "el pasaje" lo
que provoca accidentes viales, otro de los efectos por el abuso del transporte de baja capacidad
es el alto impacto ambiental con el aumento de gases de efecto invernadero.
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
41
�Sanchez Bello
Mapa 1. Crecimiento urbano y principales vialidades de la Zona Metropolitana del Valle
de México (1950-2010)
Fuente: Programa Universitarios de Estudios sobre la Ciudad (PUEC-UNAM, 2012).
Gráfica 1. Reparto Modal de la ZMVM, 1986-2010. (Porcentajes de viajes).
Fuente: Secretaría de Transporte Y Vialidad (SETRAVI, 2010).
42
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
�Tendencias de la movilidad y transporte urbano: el metrobus y la transformación del espacio
1.1
De la ciudad dispersa a la ciudad compacta y accesible.
Como se mencionó en la primera parte del documento el crecimiento urbano de la ciudad de
México ésta estrechamente relacionado con la creación de nuevas vías de comunicación así
como con la implementación de nuevas formas de transporte, esto ha dado pie a que algunos
autores mencionen que la ciudad y los municipios que conforman la ZMVM 2 son
morfológicamente (gráfica, visual y estadísticamente) una ciudad extendida, dispersa y
porosa PRADILLA (2011:257) con edificaciones bajas en promedio, y una densidad
demográfica reducida si la comparamos con otras zonas metropolitanas del mundo y de
América Latina.
Son muchas las implicaciones de este patrón de crecimiento urbano, y muy costosas para la
preservación del medio ambiente, para el erario público que debe financiar la construcción y
operación de las infraestructuras y servicios, para la colectividad que paga impuestos a los
gobiernos locales para cubrir los costos generales de la urbanización, y para los habitantes de
las áreas en expansión a las cuales podemos considerar como colonias dormitorio.
Sin embargo el aspecto central de este análisis es el transporte urbano, al respecto se puede
mencionar de acuerdo con la encuesta Origen- Destino 2007, en la ZMVM se realizan 22
millones de viajes al día de los cuales más de tres cuartas partes se efectúan en transporte
público de baja capacidad, del conjunto de viajes intra-metropolitanos el 49% son viajes cuyo
origen y destino son el Distrito Federal, es decir cerca de 8.9 millones de viajes se realizan en el
DF. El 9.8% son viajes que se originan en el DF pero tienen como destino algún municipio del
Estado de México (cerca de 1.7 millones de viajes diarios). PUEC (2012:29). De los viajes
realizados en la ZMVM el 63.5% responde a dos motivos: trabajar y estudiar. Destaca el hecho
de que para llegar a las delegaciones centrales en el DF (Cuauhtémoc, Benito Juárez, Miguel
Hidalgo y Venustiano Carranza) o salir de ellas hacia los municipios conurbados, los viajes
metropolitanos se realizan al menos en dos movimientos, efectuando en algunos de los
CETRAM principalmente, Pantitlán, indios verdes, Cuatro Caminos y Observatorio.
Ante un escenario de congestión vial, de inseguridad en el transporte público; ya sea por la
falta de mantenimiento de las unidades o por la delincuencia, accidentes viales, multiplicación
de transporte de baja capacidad, contaminación ambiental, etcétera se ha presentado una serie
de alternativas para el transporte que permitan por un lado reducir la contaminación
ambiental y por otro lado que permita mayor eficiencia en los tiempos de traslado. Se estima
que en la ZMVM los ciudadanos invierten 3.5 horas en promedio al día, en traslados y que una
familia invierte de acuerdo a su nivel socioeconómico entre 6 y 18% de su ingreso en
transporte PUEC (2012:30), es así como surge la propuesta del Metrobus.
2.
El Metrobus en la Ciudad De México.
Con la implementación de la Red Integrada de Transporte en la ciudad de Curitiba, Brasil se
inició con un nuevo paradigma en cuestión de movilidad y transporte (Cervero, 1998), que más
tarde se conocería como el sistema de autobuses de tránsito rápido (Bus Rapid Transit en
inglés, BRT) y que posteriormente retomarían diversos países de América Latina como
Ecuador, Colombia, Chile, Argentina y por supuesto la ciudad de México.
2 Según el INEGI en el 2010 la ZMVM se conforma por las 16 delegaciones del Distrito Federal, 59 municipios del Estado de México y 1 municipio
de Hidalgo, otros estudios mencionan que es necesario agregar 20 municipios más del Estado de Hidalgo a la ZMVM (PUEC, 2012).
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
43
�Sanchez Bello
En la Ciudad de México el sistema de autobuses de transito rápido se conoce con el nombre de
Metrobus, dicho transporte es caracterizado por ser un sistema de transporte público masivo
(con concesiones privadas), que brinda movilidad urbana de manera rápida y segura por medio
de la integración de una infraestructura preferente. (Metrobus, 2013). La propuesta inicial del
Metrobus contempla la creación de 10 líneas que sean conectadas con los diferentes medios de
transporte principalmente con el STC metro. Ver imagen 2. (De las 10 líneas propuestas en un
inicio, 4 se encuentran en funcionamiento y una más que está en etapas de construcción).
Imagen 2. Propuesta de las 10 Líneas del Metrobus para el año 2018.
Fuente- ITDP México. 2012.
La llegada del Metrobus a la ciudad de México cambio la imagen de las calles, camellones,
jardines, glorietas por un paisaje más moderno; desde su planeación se pensaba en cambiar el
transporte público de la Ciudad de México; caracterizado por tener un mal servicio, con pésimo
mantenimiento en las unidades de transporte y poca eficiencia en cuanto a los tiempos de
traslado de origen y destino. El Metrobus se pensó como un transporte que tendría una mayor
cobertura, que permitiría más seguridad y rapidez en el traslado y que garantizaría la
accesibilidad a los distintos usuarios.
44
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
�Tendencias de la movilidad y transporte urbano: el metrobus y la transformación del espacio
Así mismo fue un suceso que produjo opiniones encontradas entre los distintos actores de la
ciudad, las organizaciones de transportistas de distintas rutas se manifestaban preocupados por
su empleo, por su parte los comerciantes en vía pública se manifestaban inquietos por su
reubicación, por otro lado las problemáticas en la vialidad generadas por la construcción de la
línea del Metrobus eran un tema de atención general tanto para residentes como para
visitantes, aun así la construcción del Metrobus se llevó a cabo.
Con la implementación del Metrobus en la Ciudad cambió significativamente el modelo de
transporte que se tenía hasta entonces, pues con su construcción se pensaba en modelo que
restará importancia al uso del automóvil particular y por el contrario sería la punta de lanza
para establecer un nuevo paradigma en cuestión de movilidad que hiciera énfasis en una
movilidad no motorizada y menos contaminante.
2.1
Movilidad y accesibilidad en la ciudad.
Tradicionalmente la movilidad ha sido concebida como el número de desplazamientos que
realizan las personas, derivados del uso de suelo, en un espacio determinado, asimilándola a la
relación viajes-persona-día, ISLAS (2000). Dicha definición implica la suma de los viajes
realizados por una persona en 24 horas (por ejemplo del hogar al trabajo, trabajo-hogar, hogarescuela, escuela-hogar, etc.), sin embargo dicho planteamiento tienen una serie de
cuestionamientos, por ejemplo el hecho de que esta visión ha contribuido a centrar el análisis
de la movilidad casi de manera exclusiva en la configuración de los sistemas de transporte. No
obstante la movilidad implica mucho más, puesto que no se restringe a un proceso individual ni
a los medios de transporte público.
Al ser la movilidad un tema que implica importantes retos; en relación con la calidad y
seguridad en los desplazamientos que realizan las personas que habitan y transitan en la
ciudad, así como para el desarrollo de la sociedad capitalina en su conjunto. No se trata
únicamente del tiempo de cada persona, ni de su comodidad al abordar una unidad de
transporte colectivo; sino también de la convivencia, pertenencia e integración social diaria en
una de las ciudades más grandes del mundo, esto último según la CDHDF (2013:15).
Resulta interesante el creciente dinamismo y activismo en numerosas ciudades en torno al
asunto de la movilidad. Es de llamar la atención como gradualmente y de manera simultánea en
múltiples lugares se ha dado una serie de innovaciones sociotecnologicas en cuanto a la
movilidad cotidiana. Si lo ponemos en términos generales, el asunto puede ser visto como la
emergencia de nuevas formas en que las personas y los colectivos gestionan las distancias (por
ejemplo el transporte no motorizado). Este manejo del espacio es posible en buena parte
gracias a la puesta en operación de una serie de tecnologías, recursos organizacionales,
materiales y simbólicos, algunos de ellos de carácter innovador, González (2013: 3).
Algunas de las características visibles actualmente sobre este movimiento puede ser
sintetizado hacia los siguientes puntos:
Cuestionamiento sobre la gestión del transporte y la movilidad.
Desarrollo e incorporación de las tecnologías de la información y la comunicación (Tic´s)
La implementación de ciclo pistas, el proyecto eco bici.
Renovación del centro histórico; peatonalizar la calle Madero, Regina, 20 de Noviembre.
Recuperación de espacios públicos como fue la Alameda Central.
Reflexión sobre la forma urbana, haciendo énfasis sobre la accesibilidad de los lugares.
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
45
�Sanchez Bello
En fin se puede decir que además de ser proyectos importados de otras ciudades, dan muestra
de un nuevo modelo de ciudad, en la cual se centran en la movilidad peatonal, pero sobre todo
de un nuevo paradigma en cuestión de transporte donde el transporte público y privado deja de
ser el centro de la movilidad.
3.
Metrobus e impacto urbano.
Hemos mencionada como recientes reflexiones sobre el problema del transporte y la
movilidad proponen el cambio de un paradigma. Este giro consiste en la adopción de un
modelo de gestión orientado más a la movilidad de las personas y los colectivos (transporte
público de alta capacidad) que uno concentrado en el automóvil y la construcción de
infraestructuras. Sin duda alguna el reto es grande pues en un escenario metropolitano las
relacionas intergubernamentales, la coordinación institucional y la participación de la
sociedad civil serán grandes actores que definan los objetivos a realizarse.
Es momento de mencionar las complicaciones reales que implica establecer el Metrobus en
la ciudad de México, si bien es cierto que su construcción fue planeada en vialidades que
cuenten con espacios suficientemente amplios como son vialidades principales de 4 o 6
carriles, los efectos generados en el espacio fueron y son actualmente diferenciados y no se
reducen al congestionamiento vial. En este sentido nos preguntamos ¿Cuáles son los efectos en
el entorno urbano por la implementación del Metrobus? Para responder a esta pregunta es
necesario conocer más sobre el constructo de impacto urbano.
Para ello es importante dejar en claro que se entiende por impacto y específicamente cómo se
define el impacto urbano. Existen varias definiciones sobre el concepto de impacto urbano,
esto según la perspectiva de los autores, las disciplinas, o de la institución de procedencia.
Blanca Bonilla menciona que impacto se refiere a "impactus" del latín y significa en su tercera
acepción "impresión o efecto muy intensos dejados en alguien o en algo por cualquier acción o
suceso" BONILLA (2007). En las ciencias sociales el término impacto se comenzó a utilizar
principalmente en las investigaciones y en otros trabajos sobre el medio ambiente, por ejemplo
cuando se dice que hay un impacto ambiental cuando una acción o actividad produce una
alteración, favorable o desfavorable en el medio o en alguno de los componentes del medio
ambiente.
En este sentido el término impacto se utiliza como expresión del efecto de una acción o suceso,
así mismo Bonilla sustenta el criterio de que el impacto como concepto es más amplio que el
concepto de eficacia, porque va más allá del estudio del alcance de los efectos previstos y del
análisis de los efectos deseados, así como del examen de los mencionados efectos sobre la
población.
Recientemente el termino impacto se amplió y fue objeto de múltiples definiciones por
ejemplo; impacto social, cultural, económico, vial, impacto Urbano, etc.
Otra de las definiciones sobre impacto urbano que podemos encontrar en la literatura es
empleada por la Secretaria de Desarrollo Urbano y Vivienda (SEDUVI) y lo denomina como
un Estudio de Impacto Urbano:
"El Estudio del impacto Urbano es el instrumento a través del cual se asegura la compatibilidad
de los desarrollos en sus etapas de construcción, operación y mantenimiento con el entorno
urbano, con la finalidad de garantizar, evitar y/o minimizar en beneficio de la población que
habita la Ciudad de México, los impactos generados a las condiciones de la estructura vial,
hidráulica, sanitaria, social y económica, así como llevar acabo las acciones de integración a la
imagen urbana existente" (SEDUVI, 2013).
46
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
�Participación y contradicciones: Diferencias Temporales en Procesos Participativos
Dicha definición implica la intervención de la SEDUVI en proyectos o desarrollos urbanos
(como son de estructura vial, transportes, hidráulica, sanitaria, de equipamientos, servicios,
obras de uso habitacional, etc.) y evalúa las implicaciones positivas y negativas en las obras de
construcción antes3, durante y después (este último estudio es realizado principalmente por
académicos u organizaciones civiles). A su vez esta definición considera que el desarrollo o
edificación a realizar corresponde con el espacio y no precisamente cambiar la totalidad del
entorno para vincular el proyecto tal y como sucedió con la construcción de la Supervía
poniente. A pesar de contar con este instrumento la SEDUVI no siempre interviene en la
evaluación de proyectos urbanos, ya que en ocasiones existen factores externos que impiden la
realización de dicho estudio, por ejemplo, el conflicto de interés entre las constructoras
privadas, gobierno, y sociedad civil, que en la mayoría de los casos la necesidades e intereses
de los actores no convergen lo que complica la realización de los estudios de impacto urbano.
La definición de impacto urbano que establece la SEDUVI corresponde y no es de extrañarse
con la definición que menciona la Ley de Desarrollo Urbano del Distrito Federal (LDUDF) al
mencionar que:
"Es la influencia o alteración que causa una obra pública o privada en el entorno en el que se
ubica" LDUDF (2010:3).
Una vez revisado el proyecto se establecen recomendaciones adecuadas que garanticen la
debida integración del proyecto a su entorno urbano.
Por otro lado, Manuel Gutiérrez define el concepto de impacto urbano como:
"Aquellos instrumentos técnicos para la planeación del desarrollo de las ciudades, que se
utilizan para medir y prevenir los impactos que todo proyecto genera en su entorno, para su
valoración y autorización". GUTIÉRREZ (2010:5).
Esta definición de impacto urbano al igual que la definición de la SEDUVI contempla un
principio de prevención, es decir, una vez evaluado el proyecto urbano se toman las medidas
necesarias para su adecuada construcción.
Tomando en cuenta las definiciones anteriores para este trabajo entenderemos como impacto
urbano: los efectos positivos o negativos que se desarrollan sobre un espacio (o una
comunidad en específico) a partir de la implementación de alguna obra pública y/o privada.
A partir de la revisión del concepto se realizó un cuadro introductorio que permita observar los
principales efectos en el territorio principalmente en tres dimensiones de análisis; las
vialidades, el comercio local y el espacio público. Así mismo el trabajo toma como unidades
de observación los paraderos Tenayuca, Metro la Raza e Hidalgo de la línea 3 y las estaciones
Rio de los Remedios y San Juan de Aragón de la línea 5 del Metrobus (es decir no se tomaran en
cuenta la totalidad de la línea 3 y 5 sino estaciones que sean representativas para el análisis).
Actualmente la línea 5 del Metrobus se encuentra en construcción y puede ser un elemento
importante para observar las principales complicaciones que se han desarrollado a partir de la
construcción del Metrobus.
Por su parte la Línea 3 del Metrobus no solo con templa beneficios en el Distrito Federal sino
que también contempla un alcance metropolitano pues es la primera línea del Metrobus que
cuenta con 4 estaciones ubicadas en el límite del municipio de Tlalnepantla, Edo. de México, lo
que nos hace suponer que tendrá un mayor impacto, de ahí el interés por analizar dicha línea.
La línea 3 del Metrobus cuenta con una extensión de 17 kilómetros, tiene con 32 estaciones y se
calcula que transporta a 120 mil personas diariamente en su trayecto de Tenayuca a Etiopía, y
pasa por 4 delegaciones y un municipio del Estado de México (Gustavo A. Madero,
Azcapotzalco, Cuauhtémoc, Benito Juárez y Tlalnepantla).
3 En el artículo 77 del Reglamento de la LDUDF establece los casos en los que se deba llevar acabo un dictamen de impacto urbano o ambiental. (RLDUDF,
2004).
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
47
�Sanchez Bello
3.1
Resultados.
Cuadro 1. Impacto urbano del Metrobus
Línea 3 del Metrobus
Socioeconómicos
Efectos Positivos
Incremento de la
Renta en espacios de
uso
habitacional
(ventajas
y
desventajas
entre
propietarios y no
propietarios)
Efectos negativos
Desplazamiento de
la fuerza de trabajo
(comercio local e
informal)
Durante
la
construcción generó
congestión vial por
más de un año.
Disminución
ventas,
Manifestaciones por
transportistas de las
rutas 1, 3 y 88
quienes perdieron su
empleo al establecer
el Metrobus.
Espacio Público
Vecinos de la colonia
Narvarte
se
manifestaron
en
contra del Metrobus
por disminución de
de espacio
público
principalmente en el
camellón ubicado en
la diagonal de San
Antonio.
Vialidad
Línea 3 provocó el
retiro de dos mil 141
árboles, y aunque se
ordenó la plantación
de ocho mil 57, sólo
se han sustituido 757;
mientras que sólo se
han trasplantado 236
de
los
524
ordenados.
Se realizó un cambio
de sentido de 9
calles a lo largo del
trazo de algunas vías
que colindan con la
Línea 3 y que ha
provocado
la
molestia de muchos
automovilistas,
quienes
aseguran
IMPACTO.mx(2011) nunca se les informó
de la medida.
Existe una falta de
señalización, poca
visibilidad
de
algunos semáforos,
pasos peatonales en
cruceros peligrosos.
Línea 5 del Metrobus en proceso de investigación pero en general se observa, las mismas
complicaciones viales que tienen que ver con la poca coordinación entre quienes construyen la
línea (constructora) y quienes administran los recurso (sindicato) no retirar los escombros,
banquetas destruidas y sin señalamientos que prevengan accidentes, así como cambios en el
sentido de la vialidades.
48
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
�Participación y contradicciones: Diferencias Temporales en Procesos Participativos
4.
Consideraciones finales.
La movilidad y el transporte de la ciudad de México no es un tema nuevo de preocupación de la
ciudad. En los últimos 50 años del siglo XX, la gestión de la ciudad concentró sus esfuerzos al
desarrollo de sistemas de transporte y a la construcción de infraestructura como estrategia para
resolver el problema de desplazamientos de cientos de miles de personas y mercancías. La
incapacidad de solventar adecuadamente esta demanda de movilidad se ha caracterizado por el
uso masivo y creciente del automóvil particular. Este tipo de gestión, ha sido, como otros
aspectos de la ciudad, marcado por un enfoque eminentemente sectorial y fragmentado.
Es fundamental reconocer que el territorio no es homogéneo, que existen zonas donde
predomina el uso habitacional, uso comercial, de servicios, industrial, con equipamiento, y por
lo tanto el impacto urbano que se genera con la implementación del Metrobus será
diferenciado.
A pesar de que con la implementación del Metrobus se pretenda cambiar de paradigma y poner
énfasis en un transporte sustentable y accesible es necesario reconocer que la política de
transporte público del Metrobus desde el inicio no está tomando en cuenta aspectos que tienen
que ver con el territorio y la accesibilidad universal por ejemplo, mejorar y crear las banquetas
amplias que permitan el libre acceso a personas con vulnerabilidad; ancianos, invidentes,
minusválidos, mujeres y niños en andaderas, etcétera, tomar las decisiones apropiadas para la
accesibilidad universal al inicio de la construcción no tienen ningún costo.
5.
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Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
49
�Sanchez Bello
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Secretaría de Transporte y Vialidad (SETRAVI), 2010. Estadísticas.
50
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
�Factores de la Transformación Metropolita Vs
Sustentabilidad: Caso Tampico, Tamaulipas.México.
José Juan Batres González 1
Laura Jiménez Ferrétiz 2
Teodoro Marín Yañez 3
Resumen
La investigación analiza los factores sociodemográficos y ambientales determinantes en la
expansión urbana en la Zona Metropolitana de Tampico, México. La metodología ha
consistido en la consulta de bases de datos de población y vivienda entre los años 1960 y 2010,
así como la revisión de la literatura científica.
Los resultados indican que el crecimiento socioeconómico y demográfico urbano ha tenido
consecuencias negativas para el medio ambiente (incremento de la contaminación), lo que se
ha traducido en una mayor vulnerabilidad para la población.
Es necesario favorecer la planificación urbana y la gestión del medio ambiente para generar un
modelo sostenible de ciudad.
Palabras clave: población, crecimiento urbano, sustentabilidad, planificación, área
metropolitana.
Abstract
The research analyzes the sociodemographic and environmental factors of urban sprawl in the
metropolitan area of Tampico, Mexico. The methodology involved the consultation of
databases of population and housing between 1960 and 2010, and the review of the scientific
literature.
The results indicate that the urban socio-economic and demographic growth has had negative
consequences for the environment (increased pollution), which has resulted in increased
vulnerability for the population.
It is necessary to promote urban planning and management of the environment to generate
sustainable city model.
Keywords: population, urban growth, sustainability, planning, metropolitan area.
1 Dr. José Juan BATRES GONZÁLEZ. Profesor-investigador de la Facultad de Comercio y Administración, Universidad Autónoma de Tamaulipas. Correo
electrónico: jbatres_glz@hotmail.com. ; jbatres@uat.edu.mx
2 Dra. Laura JIMÉNEZ FERRÉTIZ. Profesor-investigador de la Facultad de Comercio y Administración, Universidad Autónoma de Tamaulipas. Correo
electrónico: ljimenez@uat.edu.mx
3 Mtro. Teodoro MARÍN YÁÑEZ. Profesor-investigador de la Facultad de Comercio y Administración, Universidad Autónoma de Tamaulipas. Correo
electrónico: tmarin@hotmail.com
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
51
�Batres | Jiménez | Marín
1.- INTRODUCCIÓN
La literatura científica aborda con interés los estudios urbanos que atienden los procesos de
crecimiento de las ciudades con enfoques diversos; social, político, económico, histórico,
ambiental entre otros. Precisamente, en las áreas metropolitanas de América Latina y el Caribe
el rápido crecimiento urbano no planeado y el deterioro medioambiental incrementan la
población vulnerable a peligros naturales, sobre todo, en un contexto de cambio climático
(JIMÉNEZ-HERNÁNDEZ y SÁNCHEZ-GONZÁLEZ, 2007).
La presente investigación aborda seis aspectos centrales de la planificación urbana, como;
jurídico, político, espacial, sociales, ambiental, y económico. Aspectos fundamentales que
convergen en el fenómeno de la metropolización, mismos que nos permite clarificar la
realidad multifactorial que presenta el proceso del desarrollo y crisis urbana en México.
Se comparan el proceso histórico de la expansión territorial y la sustentable de las zonas
metropolitanas, con un enfoque de los espacios hídricos urbanos entre las principales ciudades
metropolitanas de México, como medio de análisis para explicar los efectos de la saturación
espacial en las Zonas Metropolitanas, se toma como referente la Zonas Metropolitana de
Tampico, reflexionando con análisis crítico sobre los problemas urbanos y ambientales que
acontecen paralelo al crecimiento desmedido de las poblaciones, proponiendo alternativas en
su desarrollo a la sustentabilidad, como medio para preservar los espacios físicos y recursos
naturales y la mejora del bienestar de la población.
El objetivo de la investigación es generar nuevos conocimientos mediante la
identificación de los factores que influyen en la transformación de los pueblos a ciudades
metropolitanas mediante la información de campo y documental, caso Zona Metropolitana de
Tampico-Madero y Altamira, y las consecuencias de su expansión en los recursos naturales
urbanos. Asimismo, se analizan los efectos que ejercen los factores jurídicos, políticos,
espacial, social, ambiental, y económico en la expansión urbana de las Zonas Metropolitanas
desordenada, y su impacto físico - ambientales en los recursos naturales. Además, se genera un
marco referencial que permita identificar los elementos correlativos a los problemas
ambientales en los recursos naturales urbanos, y su repercusión en la población marginal.
La metodología parte del método cualitativo analizando las causas que parten de lo
particular a lo general, permitiendo identificar los diferentes factores incidentes en el proceso
de la transformación de las poblaciones urbanas a grandes metrópolis, fundamentadas en una
amplia documentación estadística, histórica, ambiental, y trabajo de campo. Conformada por
amplias bibliografías de teorías, modelos y estudios del proceso de desarrollo de las ciudades
Metropolitanas en México, donde el aspecto histórico y censal recrea el proceso evolutivo de
las ciudades en México hasta la conformación de la Zona Metropolitana en un período de 1960
al 2010, y el componente ambiental nos permite identificar el impacto demográfico y espacial
de la expansión urbana. Permitiendo con ello evaluar la problemática del proceso de
metropolización intermunicipal.
II.- ANTECEDENTES DEL FENÓMENO METROPOLITANO EN MÉXICO.
Los estudios realizados son producto de una larga reflexión de la evolución de la urbanización
en México y su tendencia a la metropolización, producto de las grandes concentraciones
urbanas se manifiestan con mayor frecuencia en el país.
52
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
�Factores de la Transformación Metropolita Vs Sustentabilidad: Caso Tampico,Tamaulipas. México
El presente estudio tiene como propósito destacar los elementos que interactúan en el
proceso de la conformación de la Zona Conurbada Tampico-Madero-Altamira y el papel que
representan en las grandes ciudades en el país durante la expansión socio-espacial,
sustentabilidad ambiental y su influencia en el desarrollo económico, para entender y ordenar
las grandes aglomeraciones urbanas, a partir de un análisis crítico de éste proceso que se
presenta en México.
De acuerdo con UNIKEL (1978) la transformación urbana en México se inicia en 1940, al
pasar de una ciudad mediana a una ciudad grande, que al manifestarse como centro regional de
servicios públicos, privados y de distribución, al aumentar su velocidad de crecimiento van
absorbiendo pequeñas ciudades adyacentes de estados y municipalidades diferentes dando
origen al desarrollo de las zonas metropolitanas en el país (AGUILAR y MATEOS, 2011).
El fenómeno urbano que se desarrolló de manera dinámica en el país en los últimos cuarenta
años concentrando grandes poblaciones en un espacio relativamente compacto. A partir de
1960, el dinamismo urbano manifiesta las grandes concentraciones urbanas
intermunicipales, registrando 12 Zonas metropolitanas en las que se congregan 64
delegaciones y municipios, en 14 Entidades Federativas. Representando una población total
de 9 millones de habitantes, cifra que equivale al 25.6 % de la población total de México, y
aglutina el 66.3% de la población urbana del país (UNIKEL, et al 1978). Esta década que
registra el preludio que alcanzará el desarrollo de las zonas metropolitanas en México,
formando parte del proceso que deriva de la nueva geografía económica mundial donde las
grandes aglomeraciones urbanas al irse imbricando en la dinámica global manifiestan una
verdadera metamorfosis en la que se procesa su evolución hacia lo urbano generalizado
(MALTOS, 2010).
El proceso dinamizador urbano que ha transformado el territorio nacional erigiéndose las
zonas metropolitanas en el 2010, como los elementos urbanos de mayor jerarquía en México,
en ellas se manifiesta la concentración urbana, económica y política, reflejadas en 59 Zona
Metropolitanas conformadas por los 367 delegaciones y municipios de 29 Entidades
Federativas, englobando el 78.6% de la población urbana del país, y generadoras del 80% de la
Producción Interna Bruta del país. (Ver Cuadro siguiente).
Cuadro I. Indicadores del proceso de metropolización en México. 1960-2010
Indicador
1960
1980
1990
2000
2010
Zonas Metropolitanas
12
26
37
55
59
Delegaciones y municipios
metropolitanos.
64
131
155
309
367
Entidades Federativas
14
20
26
29
29
Población total (millones)
9.0
26.1
31.5
51.5
63.8
Porcentaje de la población nacional
25.6
39.1
38.8
52.8
56.8
Porcentaje de la población urbana
66.3
71.1
67.5
77.3
78.6
FUENTES: Para 1960, Unikel, et al. (1978), El desarrollo urbano de México, México, El Colegio de México. Para 1980, Negrete y Salazar (1986), "Zonas metropolitanas en México",
Estudios Demográficos y Urbanos, vo. I, núm. 1. Para 1990, Sobrino (1993), Gobierno y administración metropolitana de México. México. Para 2010, resultados de la presente
publicación. Publicado en Delimitación de las Zonas Metropolitanas de México 2010, SEDESOL. 2010. México. página 16".
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
53
�Batres | Jiménez | Marín
Se define en México a la Zona Metropolitana como el conjunto de dos o más municipios donde
se localiza una ciudad de 50 mil o más habitantes, cuya áreas urbana, funciones y actividades
rebasan el límite del municipio que originalmente la contenía, incorporando como parte de sí
misma o de su área de influencia directa a municipios vecinos, predominantemente urbanos,
con los que mantiene un alto grado de integración socioeconómica, así como aquellos
municipios que por sus características particulares son relevantes para la planeación.
Adicionalmente, se define como zonas metropolitanas todos aquellos municipios que
contienen una ciudad de un millón y más habitantes, así como aquellos con ciudades de 250 mil
y más habitantes, así como aquellos con ciudades de Estados Unidos de América. (SEDESOL,
CONAPO, INEGI. 2005:21).
Se puede ver el contraste y la confusión que manifiestan por el amplio margen de delimitación
en el conjunto de su población que ascienda a 50 mil o más habitantes, hasta los municipios de
un millón o más e habitantes.
Esta divergencia del concepto de las metrópolis señala IRACHETA (2009: 42-43) presentan
muchas dificultades de conceptualización, porque en sentido estricto son territorios
urbanizados que constituyen unidades socioespaciales que se encuentran fragmentadas por
las divisiones político - administrativas (estatales o municipales), provocando deseconomías
por las limitaciones de actuación y movilidad de los diferentes actores metropolitanos.
Percepción compartida por ZENTELLA (2007) al citar que las autoridades municipales no
parecen haber tomado en cuenta la facultad de asociarse, de tal manera que hoy en día, el
asocianismo intermunicipal es una práctica poco frecuente en las zonas metropolitanas.
En la práctica la movilidad urbana, en una metrópoli, representa para una familia el cambio de
domicilio, mientras que para el gobierno es un fenómeno de migración, que demandan
servicios y equipamientos, mismos que son atendidos en tiempos diferentes por la parálisis
asociativa intermunicipal que manifiestan las zonas conurbadas.
Concluye Iracheta Cenecorta, cuando los procesos diferenciados en los propios textos
oficiales, correspondan al carácter peculiar y único de cada metrópoli, esto obligaría a
orientar más los esfuerzos de ordenamiento y de gestión sobre el fenómeno concreto que solo
ofrece definiciones y soluciones generales y aplicables en cualquier caso. (IRACHETA. 2008:
33).
Estas divergencias conceptuales que rivalizan con la realidad de las grandes poblaciones,
donde la movilidad intermunicipales que manifiestan las poblaciones al integrarse como una
metrópolis, es más dinámica que la respuesta oficial. Misma que se complica cuando se trata de
megas poblaciones.
III.- ANÁLISIS DEL DESARROLLO DE LAS ZONAS METROPOLITANAS EN
MÉXICO
Las características multifactoriales que manifiestan las zonas metropolitanas, permiten que
sean abordadas con diferentes enfoques otorgando una riqueza de percepciones en la que cada
autor nos aporta una realidad que subyace y conforman las ciudades conurbadas en México.
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Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
�Factores de la Transformación Metropolita Vs Sustentabilidad: Caso Tampico,Tamaulipas. México
Esta gama de interpretaciones que a continuación analizaremos nos permiten recepcionar los
procesos que han influido en el desarrollo de la metropolización, sus efectos y consecuencias
plasmadas por las coincidencias y diferencias autorales, nos permiten fundamentar las
condiciones y realidades que manifiestan las zonas metropolitanas en México.
Ante la diversidad de enfoque y para uniformizar criterios, se abordaran en su proceso de
análisis seis aspectos centrales; 1) jurídico, 2) político, 3) espacial 4) social, 5) ambiental, y 6)
económico.
El aspecto correspondiente al ámbito jurídico, nos manifiesta una realidad de las condiciones
que sustentan el desarrollo metropolitano en el país, por recaer en el marco normativo el
proceso, las relaciones intermunicipales y aplicación de instrumentos legales en la planeación
de las zonas altamente urbanizadas.
El primer marco legal de planeación en el país se fundamenta en la Ley General de
Asentamientos Humanos, decretada en 1976. Establece los objetivos, metas y estrategias de
políticas de desarrollo urbano que fundamentaba la elaboración de los planes de desarrollo en
las zonas conurbadas en relación a los requerimientos comunes en materia de reservas
territoriales, preservación, y equilibrio ecológico, infraestructura, equipamiento, y servicios
urbanos de las conurbaciones.
Como lo señala CÁRDENAS (s/f), para enfrentar esta realidad únicamente existe el
mecanismo de la Comisión de planeación de Conurbación, con funciones muy delimitadas, y
como instrumento de planeación la Ley General de Asentamientos Humanos. Sin embargo,
estos mecanismos e instrumentos, poco desarrollados han mostrado sus grandes limitaciones
para enfrentar los serios problemas de planeación y gestión de los procesos metropolitanos."
La Ley Orgánica de la Administración Pública Federal, en su artículo 32, otorga la facultad a la
Secretaría de Desarrollo Social (SEDESOL. 2005:35) para formular, conducir y evaluar la
política general de desarrollo social, con particular enfoque a los asentamientos humanos, del
desarrollo urbano y vivienda, y los proyectos coordinados de la planeación estatal y municipal,
sin embargo con la reformas del Artículo 27 Constitucional en 1992, no solo respalda sino que
favorece a los ejidatarios y comuneros aprovechar el recurso de sus propiedades para derivar
beneficios económicos. Señala Aguilar. Concebida bajo la idea de aumentar la productividad
del campo, la reforma de esta Ley no previó que los ejidatarios localizados en las periferias de
las ciudades, preferían incorporar sus parcelas al desarrollo urbano, ciento de veces más
rentables que el uso rural. (AGUILAR, 2004). De aquí que en la práctica se siga lotificando y
vendiendo en contratos privados. Razón por la cual la expansión urbana se sigue dando de
manera incontrolada sobre las periferias de las zonas conurbadas (BAZANT, 2001).
En consecuencia la Ley General de Asentamientos Humanos, como el marco jurídico, que
regula el fenómeno metropolitano en el país, por ser limitativos e insuficientes no responden a
las necesidades reales del país, al carecer de un cuerpo jurídico que establezca consecuencias
legales o políticas, por el incumplimiento de esta legislación.
El segundo aspecto relativo al proceso político tiene una estrecha relación en los procesos que
se manifiestan en los territorios altamente urbanizados, por tener la potestad única y exclusiva
de los gobiernos municipales, estatales y federales de elaboran e implementar la planeación
urbana en los diferentes ámbitos gubernamentales.
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
55
�Batres | Jiménez | Marín
En la planeación urbana mexicana señala Gutiérrez, predomina una orientación físicoespacial sin considerar que ésta es un fenómeno complejo y multidimensional, restringiendo
los elementos estructuradores de la ciudad (CHAPARRO GUTIÉRREZ, 2008). Por los cual
los planes urbanos carecen de continuidad, de vinculación social y económica, desvirtúan la
realidad urbana, o simplemente no se aplican por carecer de un compromiso político o
constituir un obstáculo de lucro de grupos sociales dominantes que han provocado altos costos
sociales (CARTA DE TLAXCALA, 1986). Son planes que nacen muertos por su
inoperatividad. Es por ello que el modelo mexicano de gobierno ha alcanzado umbrales de
incompetencia que se reflejan en las formas de decisiones que cotidianamente toman los
políticos y funcionarios (IRACHETA, 2009). Confirma Olivera que la capacidad de los
gobiernos municipales para ordenar y planificar el desarrollo urbano es todavía muy
limitada.(OLIVERA, 2001). Comparte la concepción del Estado como un problema, más que
una solución MENY y THOENIG (1992). Postura que nos reflejan la incapacidad pública de
ofertar una planificación urbana que atienda con atingencia las necesidades que manifiesta el
incesante crecimiento urbano (CABRERO, 1998). Generada por las bases de decisiones y
adiciones marginales fundadas en intereses particulares por ausencia total de un ente público
(RÉBORA, 1993), dado que el interés público junto con las reformas municipales, legitimizan
la planeación urbana en los municipios (FRIEDMAN, 1999). La necesidad de la participación
social no solo es deseable sino necesaria, que permita una postura propositiva, como critica,
que permita plantear y atender realidades, en tiempo y forma de las demandas de los grandes
espacios urbanizados del país.
Estos procesos coincidentes han sido detonantes del crecimiento desordenado que manifiestan
las ciudades conurbadas del país, ante una planificación urbana desarticulada sustentada en
bases jurídicas que no han evolucionado a la par de la expansión urbana que manifiestan las
grandes ciudades. Esta incapacidad de armonizar y vincular la sociedad-gobierno cuando la
mancha urbana rebasa los límites intermunicipales, son plasmadas en una planeación urbana
carente de realidad para afrontar espacios, gobierno, y necesidades urbanas comunes
(ZICARDI, 1995; SCHTEINGART, 2001; CHAPARRO, (2008).
En el aspecto espacial concerniente a las ciudades conurbadas en México, están lejos de
ofrecer condiciones y oportunidades espaciales equitativas a sus habitantes. Las
aglomeraciones en el territorio de una metrópolis cuya sociedad se ha ido diversificando y
complejizando, ante un territorio cada vez más limitado, donde al expandirse se destaca la
coexistencia, a veces conflictiva, de múltiples ciudades (MALTOS, 2010).
Ante la incesante expansión de las periferias metropolitanas de las grandes ciudades, que
manifiesta la diferenciación territorial propia de las transformaciones económicas en la
producción y el consumo, incentivada por las principales vías de comunicación que emergen
del centro de la gran ciudad, donde se teje una red que conecta a centros y subcentros urbanos,
con proyectos de vivienda, parques industriales y desarrollo de centros corporativos, le
otorgan al uso del suelo urbano un claro predominio sobre el rural. Conformándose de esta
manera con grandes divergencias las zonas metropolitanas en México. (AGUILAR, 2002;
BAZAN, 2003; AGUILAR y OLIVERA, 1991; CRUZ, 2001).
Éste fenómeno de grandes concentraciones urbanas son representada por las 20 zonas
metropolitanas más importantes de México, integradas por once mega -ciudades con una
población que superan el millón de habitantes. Destacando la ZM del Valle de México como
una mega ciudad atípica con una población de mayor de veinte millones de habitantes.
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Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
�Factores de la Transformación Metropolita Vs Sustentabilidad: Caso Tampico,Tamaulipas. México
Seguida por las megas ciudades que superan el millón de habitantes, como son las Zonas
Metropolitanas de Guadalajara y Monterrey con poblaciones que supera los cuatro millones
de habitantes, la ZM de Puebla -Tlaxcala con una población por arriba de los dos millones de
habitantes, mientras que las ZM de Toluca, Tijuana, León, Ciudad Juárez, la Laguna,
Querétaro, y San Luis Potosí presentan una población que supera el millón de habitantes. El
tercer grupo de las Zonas Metropolitanas de México corresponde a las metrópolis medianas
cuyo rango de población es mayor de 800 mil habitantes pero menor de un millón de
habitantes, rango en que se encuentra las Zonas Metropolitana de Mérida, Mexicali,
Aguascalientes, Cuernavaca, Acapulco, Tampico, Chihuahua, Morelia y Saltillo. (Ver el
siguiente Cuadro).
Cuadro II. Las 20 Zonas Metropolitanas más importantes de México. Población y
Densidad Media Urbana, en cantidades absolutas. Años 1990, 2000 y 2005.
Zonas Metropolitanas
(ZM)
Población
1990
Población
2000
Población
2010
Densidad Media
Urbana (hab/ha)
15,563,795
18,396,677
20,116, 842
160.1
Z M de Guadalajara
3,003,868
3,699,136
4,434,878
124.4
Z M de Monterrey
2,671,715
1,776,884
1,110,492
798,938
983,050
798,499
878,289
579,597
658,712
659.506
601,938
547,366
587,495
653,973
648,598
551,868
542,985
486,580
3,381,005
2,269,995
1,540,452
1,352,035
1,269,179
1.218,817
1,007,291|
816,481
850,828
803,920
764,602
727,582
798,782
791,558
746,417
696,495
679,109
637,273
4,106,054
2,728,790
1,936,126
1,751,430
1,609,504
1,332,131
1,215,817
1,097,025
1,040,443
973,046
936,826
932,369
924,964
863,431
869,419
852,533
829,625
823,128
109.1
76.6
64.8
85.0
125.9
67.9
77.1
98.1
105.9
58.0
59.3
104.9
70.7
98.0
80.5
65.9
92.5
81.3
Z M del Valle de México
Z M de Puebla
–
Tlaxcala
Z M de Toluca
Z M de Tijuana
Z M de León
Z M de Juárez
Z M de la Laguna
Z M de Querétaro
Z M de San Luis Potosí
Z M de Mérida
Z M de Mexicali
Z M de Aguascalientes
Z M de Cuernavaca
Z M de Acapulco
Z M de Tampico
Z M de Chihuahua
Z M de Morelia
Z M de Saltillo
FUENTES: Publicado en Delimitación de las Zonas Metropolitanas de México 2010. SEDESOL, CONAPO, INEGI.
http://www.conapo.gob.mx/en/CONAPO/Zonas_metropolitanas_2010
El aspecto social se manifiesta en el crecimiento urbano, a través de la distribución de grupos
sociales de una misma condición socioeconómica en el espacio, emergen con ello nuevos
espacios centrales que no corresponden con el centro histórico (TERRAZAS, 2000: 16-18).
Polarizando la concentración territorial de la pobreza como de zonas privilegiadas de estatus
sociales altos (RODRÍGUEZ y ARRIAGADA, 2004, Pp.12-16). Manifestándose en los
últimos años el aumento de la segregación espacial en las áreas metropolitanas con la
proliferación de los barrios cerrados denominados cotos de una estructura socioeconómica
alta, segmentados por el mercado de trabajo y el aislamiento de la población urbana pobre.
(AGUILAR y MATEOS. 2011. 7).
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
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�Batres | Jiménez | Marín
Donde las segmentaciones espaciales de las grandes metrópolis en México puede aumentar o
disminuir dependiendo de las condiciones específicas de globalización, ante el inexistente
desarrollo homogéneo de las metrópolis. (CHRISTOF PARNREITER. 2005: 5-28).
La inequidad del crecimiento económico que manifiestan las zonas metropolitanas se puede
observar en sus periferias, la mayor parte de la población aún vive fuera de los límites de las
zonas metropolitanas, donde la expansión metropolitana es propiciada por las grandes
concentraciones económicas y por la incorporación de nuevos municipios adyacentes. Lo
anterior genera un patrón de expansión con tendencias de dispersión urbana que incorpora
progresivamente pequeños pueblos y periferias rurales dentro de un sistema metropolitano
cada vez más amplio y complejo (AGUILAR. y VIEYRA 2003:57). Donde los pueblos rurales
marginales a la mancha urbana metropolitana son protagónicos de la expansión de las
ciudades a sus periferias, respondiendo a las condicionantes particulares de disponibilidad de
tierra, al costo y formas de pago, a las políticas de desarrollo urbano, y al proceso de
regulación y dotación de infraestructura de servicios.(BAZANT J. 2001: 37- 61).
De lo anterior podemos considerar que la conformación de la zona metropolitana, acontece
cuando el crecimiento de la ciudad rebasa sus límites territoriales y se fusiona con dos o más
entidades municipales y/o estatales, es por lo tanto en el aspecto físico espacial, donde
convergen las fuerzas sociales, económicas y políticas que propician su expansión, y es el
plano espacial que resiente los efectos de la expansión urbana espontánea y no planificada que
se realizan con los asentamientos, lotificaciones de la tierra, generando con ello el cambio en el
uso del suelo en el transcurso del tiempo, con el consecuente deterioro de los recursos naturales
y ambientales.
Es en este sentido el quinto aspecto ambiental se analiza desde la perspectiva del impacto
propiciado por el crecimiento espacial en los recursos naturales, desde la óptica de diversos
autores y percepciones diferentes que nos permiten determinar el grado de sustentabilidad que
presentan las zonas metropolitanas en México, y comparar con las condiciones ambientales
que prevalecen en la zona de estudio que ha sido objeto por el crecimiento desordenado en el
proceso de la conformación de la zona metropolitana Tampico-Madero-Altamira.
En la discusión sobre los problemas ambientales que se generan con la expansión de las
grandes ciudades, así como de sus esfuerzos para resolverlos, se pude afirmar que la
problemática ambiental está lejos de resolverse (PNUMA, 1972), donde su grado de
afectación esta en relación directa al crecimiento espacial de la conurbación.
Ante esta situación la propuestas de La Comisión o Informe Brundtland (1990), ha generado
mayor conciencia de apoyo en los diferentes sectores de la sociedad, define el Desarrollo
Sustentable, como una forma de desarrollo que satisface las necesidades del presente sin poner
en riesgo las capacidades de las generaciones futuras para satisfacer las propias. Si bien es
cierto que la palabra desarrollo se ha utilizado como sinónimo de urbanización, para
referirnos al acto de despejar áreas naturales para zonas habitacionales, centros comerciales,
y vías de comunicación, entre otras, concepto que es opuesto a lo que es sostenibles. La
controversia va más allá de la primera contradicción pues los términos de sostenibilidad y
sustentabilidad semánticamente son diferentes como lo señalan diversos autores (SEGURA y
BARTHOLOMEW, 1992; DEL AMO y RAMOS, 1996; TORRES, 1999). Considerando que
el concepto de sostenibilidad se relaciona con una visión reduccionista de la cuestión
ambiental, referida a mantener el uso actual y futuro de los recursos naturales, con el
propósito de aminorar sus devastadores efectos (LEFF, 2004), y que implica perdurabilidad en
el tiempo del proceso económico.
58
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
�Factores de la Transformación Metropolita Vs Sustentabilidad: Caso Tampico,Tamaulipas. México
Mientras que la sustentabilidad se refiere más bien a la necesidad de interiorizar el daño
ecológico, esto es la renovabilidad de la naturaleza, disolución de contaminantes, dispersión
de desechos, entre otros. Diferencias semánticas más que divergentes son complementarias
entre sí, como lo señala Torres Corral, al derivar los términos sostenibilidad y sustentabilidad
del mismo vocablo sustainable, y referirse que el medio para alcanzar la racionalidad
ambiental, con la aplicación de diversas estrategias dirigidas al desarrollo sustentable,
resulta claro que la racionalidad ambiental y el desarrollo sustentable van de la mano (
CORRAL, 2009).
Coincidiendo que son en las ciudades la fuentes de los problema ambientales y es en ellas
donde radica la fortaleza para enfrentar dichos problemas, es necesario realizar
investigaciones que permitan llevar aproximaciones a la sustentabilidad en los diversos
ámbitos del crecimiento urbano, hoy todavía es un problema ponerla en práctica y más aún
diseñar o construir un sistema sustentable en cada región específica (SERRANO
BARQUÍN.2006; LEFF. 2000; DOMÍNGUEZ LICONA. 2001; LÓPEZ LÓPEZ. 2001). Así,
en relación a la problemática que manifiestan las Zonas metropolitanas mexicanas del
crecimiento socio-urbano dinámico y desordenado que tiende a la insustentabilidad, los
autores Alfonso Iracheta y Roberto Eibenschutz afirman:
En México, la crisis territorial es producto de la persistencia de modelos de desarrollo que se
han caracterizado por la depredación de los recursos naturales, la segregación social y
espacial y un desconocimiento gubernamental para incidir de manera coherente y sistemática
en el ordenamiento territorial mas allá de las estrechas visiones sectoriales del desarrollo, lo
que ha impedido controlar el mercado de suelo y establecer cauces democráticos que
permitan la gestión comunitaria del hábitat. (IRACHETA y EIBENSCHUTZ, 2010)
Donde el actual crecimiento desordenado y acelerado de las ciudades metropolitanas sobre sus
periferias, auspiciado por políticas complejas, con programas y proyectos que son contrarios al
equilibrio y sustentabilidad del territorio. Investigaciones como la de Bernal, Ramírez,
Estrella, Pérez, y Morett; advierten que el modelo de desarrollo basado en la industria y el
crecimiento inmobiliario, trae efectos inmediatos, en la pérdida de tierra y recursos naturales
de los ejidos, como de las escasas reservas territoriales, agrícolas, y ecológicas,
contaminación del suelo, agua y aire y sobre todo en la pérdida de la cultura regional.
(BERNAL et al., 2010).
Reflexiones que nos permiten aproximar cómo han evolucionado nuestras urbes, y
sobre las posibilidades que aún tenemos en muchos casos de corregir el camino y revalorar
nuestro entorno natural y rural, cada vez más en peligro de desaparecer.
Dichas apreciaciones nos llevan a una realidad existente, donde el desarrollo urbano
está ligado con el fenómeno social, la cultura, la limitación espacial, y el ambiente
(CASTELLS.1983:516), considerando lo anterior la configuración espacial es producido por
la interacción de los individuos y grupos sociales y entre ellos y con el ambiente.
Por ello si el espacio y la cultura son conceptos indisolubles, entonces el desarrollo urbano y
las transformaciones ambientales implican un proceso dialéctico por el cual la gente ocupa un
territorio y transforma el ambiente en una lucha continua por dominar la naturaleza y
diferencialmente apropiarse de sus recursos y productos (IRACHETA, 1988).
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�Batres | Jiménez | Marín
De lo anterior se desprende que, el desarrollo urbano sustentable en México es el resultado
físico y ambiental de tendencias locales que luchan por la apropiación de los recursos físicos,
las rentas inmobiliarias y el aprovechamiento de los espacios de mejor ubicación por los
estratos de mayor poder económicos, mientras que los más pobres se sitúan en los territorios
que carecen de valor en el mercado de bienes inmuebles, conclusiones compartidas por
SCHEJTMAN y BERDEGUÉ (2003), LINCK y TIERRY (2006), y BATRES (2013). Al
respecto, Jung (1972) indica que la renta de la tierra, base del desarrollo espacial en la
economía dominante del capitalismo, determina las bases del ordenamiento territorial.
También, este instrumento analítico permite entender la relación de la inversión de la
propiedad territorial y la riqueza natural del sitio explotado.
Los parámetros que nos refieren de la inequidad que manifiesta el mercado territorial y la
degradación ambiental de las ciudades, donde se requiere que el desarrollo sustentable surja
como una posible alternativa de solución a la degradación de las ciudades, ordenando
además la población como el capital, para lograr la transición ambiental (TORRES CARRAL, 2011). Fortalecida con una legislación que incorpore las variables ambientales y
de integración social en los instrumentos de planificación territorial (BARTON, 2006). De
ello derive una política moderna que atienda por igual al crecimiento demográfico como a los
aspectos fundamentales de la sustentabilidad para construir ciudades verdes, que permitan
reducir sus graves efectos ecosociales.
En el análisis de la expansión urbana como consecuencia del fenómeno de la metropolización
se enfatizan sus consecuencias ambientales como sus principales causas que lo generan.
Donde los ecosistemas están siendo degradados a la par del crecimiento de las ciudades, por lo
que se requiere de un análisis conjunto de los factores que en él participan. Por ello se hace
referencia de la huella ecológica como un indicador ambiental que nos refiere de manera
integral el impacto que ejerce una comunidad durante el proceso del desarrollo de las grandes
ciudades o metrópolis sobre un entorno natural y la misma sociedad, con el uso y consumos de
los recursos naturales como de los residuos generados para el mantenimiento del modelo de
producción y consumo de la comunidad. Percepción compartida por (AZQUETA, 2002;
MARTÍNEZ, 2007; WACKERNAGEL y RESS, 2000).
Donde la huella ecológica muestra el cálculo de recursos específicos y suma los efectos por la
falta de recursos. Por eso, es una herramienta que ayuda a analizar la demanda de naturaleza
por parte de la humanidad (WACKERNAGEL y REES, 2000: 372). No obstante de las
divergencias generadas en la metodología de cálculo, la Huella ecológica contribuye a difundir
y promover el debate del desarrollo sustentable, cumple una función clave en la identificación
de puntos críticos que inducen a cambios bruscos en la estructura funcional por los efectos de
la sobreexplotación.
Sobreexplotación que se manifiesta por la expansión desordenada que la mancha urbana ejerce
sobre el medio ambiente durante el proceso de la metropolización, con el tiempo se va
generando un elevado nivel de complejidad urbana, por el uso irracional del suelo, la dotación
y dispersión de equipamiento y servicios que demanda una población creciente, reduciendo
con ello la superficie apta para producir sus bienes o satisfactores.
Ésta incesante demanda territorial propicia un impacto ambiental cuyo grado de afectación
puede ser cuantificado por la huella ecológica. Si la huella ecológica es mayor que la superficie
productiva disponible, entonces se ésta haciendo un uso no sostenible de los recursos
naturales.
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Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
�Factores de la Transformación Metropolita Vs Sustentabilidad: Caso Tampico,Tamaulipas. México
Parámetro que nos permite referenciar la naturaleza del impacto ambiental que se manifiesta
en México, según INEGI en el año del 2001, la huella ecológica estimada en el territorio
nacional fue de 2.5 hectáreas, valor superior a la disponibilidad de superficie productiva que
era sólo de 1.68 hectáreas por habitante. Datos que nos manifiestan un huella ecológica del
48% mayor que la superficie productiva. Mientras que la huella ecológica promedio per cápita
mundial en ese mismo año (2001) correspondió un valor de 22% de hectáreas de terreno
productivo (2.2 hectáreas de huella ecológica y 1.8 de terreno productivo).
Estos indicadores globales se tornan aún más preocupantes cuando son determinados de
manera específica en cada Zona Metropolitana en México, caso Zona Metropolitana de
Tampico, conformada por tres municipios de mayor influencia de los cuales dos municipios
Tampico y Ciudad Madero presentan una huella ecológica del 100%, mientras que el tercer
municipio de Altamira manifiesta un crecimiento acelerado en la huella ecológica, generada
por el crecimiento urbano desordenado influenciado el desarrollo industrial y portuario que
manifiesta.
Hoy los territorios no deben relegar ningún punto de vista en relación a la planificación urbana,
pues se requiere de una utilización coherente y racional del espacio. Para abordar la
problemática ambiental con un mayor sentido de responsabilidad. El crecimiento urbano debe
ceñirse dentro de los límites ambientales, para generar mayor calidad de vida (para hacer un
enclave habitable). Para romper el vinculo entre el crecimiento económico y degradación
ambiental (CANTÚ, 2006; LEFF, 2004).
Ante hechos como el referido el aprovechamiento sustentable de los recursos naturales que las
poseen, las ciudades debe ser consideradas como un instrumento para alcanzar su desarrollo e
impulsar su economía, y sacar de la pobreza a las comunidades que han permanecido
marginada históricamente (HUNTER. 2003; FARRELL y TWINING- WARD, 2004).
IV.- CONSECUENCIAS DE LA TRANSFORMACIÓN URBANA DE LA ZONA
METROPOLITANA DE TAMPICO.
Considerando la diversidad de enfoques se abordan las consecuencias del crecimiento urbano
de los Municipios de Tampico-Madero y Altamira en su proceso de integración como Zona
Metropolitana de Tampico, considerando los seis aspectos centrales; 1) jurídico, 2) político, 3)
espacial 4) social, 5) ambiental, y 6) económico.
1) Aspecto Jurídico
No basta con tener de una amplia gama de leyes y normas jurídicas que regulan el
crecimiento ordenado y sustentable del desarrollo urbano, sino hay la voluntad jurídica de
aplicarlas. Ante ello se puede presentar los efectos de su deficiencia jurídica, como los
manifestados en el crecimiento urbano en la Zona Metropolitana de Tampico (Municipios de
Tampico-Madero-Altamira).
La negligencia en la aplicación de la Leyes Federal, en el apartado que obliga respetar el
derecho de no permitir construcción alguna en las márgenes de ríos y lagunas a una distancia de
20 metros, considerada a partir del mayor nivel histórico registrado en los cuerpos de agua
federales (ríos y lagunas), ha propiciado exponer en la actualidad a inundaciones periódicas a
30 colonias emplazadas en la zona federal de los ríos y lagunas en Tampico, Ciudad Madero y
Altamira (SÁNCHEZ-GONZÁLEZ, 2011ab).
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2) El aspecto político
Las omisión en el Marco Jurídico de la Ley General de Asentamientos Humanos de un
apartado de sanciones a los funcionarios municipales y estatales que autorizan viviendas y
fraccionamientos en zonas de alto riesgo por inundación, propician la proliferación de
viviendas situadas en las márgenes de las lagunas, tal es el caso de las lagunas; 15 de Mayo,
Laguna del Chispús, Laguna la Ilusión en Ciudad Madero.
3) El aspecto Espacial
La expansión urbana ejercida por el fenómeno metropolitano se manifiesta con el agotamiento
de las reservas municipales y el traspaso de sus límites municipales. Tal es el caso de los
municipios con limitada superficie territorial de Tampico y Ciudad Madero, al agotar sus
reservas municipales en 1970 y el incesante crecimiento demográfico propiciaron el
fraccionamiento de los últimos ejidos; Tancol en Tampico y El Blanco en Ciudad Madero,
expirando con ellos la actividad rural en los municipios por la total urbanización de sus
territorios.
Durante el período de 1990 al 2000 se caracterizó por una dinámica y sostenida expansión
territorial, incrementándose la concentración urbana en los municipios de Tampico como en
Ciudad Madero. Con un crecimiento natural de Tampico hacia el norte poblando la zona sur del
municipio de Altamira, así como también Ciudad Madero que observa un crecimiento urbano
al norte de su municipio y marginal al Sistema Lagunario que forman las lagunas siguientes:
Las Marismas, El Chipús, 18 de Marzo, 15 de Mayo, sistemas acuáticos que limitan con el
municipio de Altamira. La expansión de los municipios de Tampico y Ciudad Madero
propician la urbanización del Sur Altamira, con la fusión de estos tres municipios se
conforma la Zona Metropolitana de Tampico, integrándose posteriormente los municipios de
Pánuco y Tampico Alto del Estado de Veracruz. (Ver Plano I.)
4) Aspecto Social
El crecimiento urbano acelerado de las ciudades metropolitanas manifiesta cinturones de
pobreza, principalmente situados en las zonas marginales a las ciudades. En el caso de la Zona
Metropolitana de Tampico, las zonas marginales urbanas se localizan en las márgenes de los
ríos y lagunas urbanas como perimetrales, considerado como factor detonador de estos
asentamientos los bajos costos prediales.
5) Aspecto Ambiental.
Ante la falta de una adecuada planeación urbana en la formación de las Zonas Metropolitanas,
se genera un crecimiento urbano desordenado, que en su proceso lleva a la depredación de los
recursos naturales de los municipios, extinguiendo en la mayoría de los casos a la vegetación y
la fauna nativa. Como se manifiesta en los municipios de Tampico y Ciudad Madero con un
impacto ambiental que se ve reflejado en los recursos hídricos, donde 1067 hectáreas son
producto del relleno sistemático de ríos y lagunas urbanas y periurbanas (En las lagunas
urbanas y periféricas en los municipios de Ciudad Madero y Altamira se siguen manifestando
en la actualidad rellenos sistemáticos que ante la incesante expansión urbana ponen al borde
de la desecación total algunos cuerpos de agua, incrementando con ello la superficie de alto
riesgo por inundaciones en la zona metropolitana), así como en la huella ecológica en los
municipios de Tampico y Ciudad Madero que totaliza el 100 % de su superficie (SÁNCHEZGONZÁLEZ y BATRES, 2007; BATRES et al, 2014).
62
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
�Factores de la Transformación Metropolita Vs Sustentabilidad: Caso Tampico,Tamaulipas. México
6) Aspecto Económico
El factor económico es y ha sido sin dudad el factor detonador del crecimiento urbano
de las zonas metropolitanas al ser el principal generador de las fuentes de empleo. En el
proceso de comprender la complejidad del factor económico en el proceso del desarrollo
metropolitano, se analizaron las consecuencias del fenómeno urbano - industrial como factor
de desarrollo en la Zona Metropolitana de Tampico, originado por las actividades; portuaria en
Tampico de 1823 -1880 , petrolera en Ciudad Madero de 1900- 1940, y el Complejo Industrial Portuario de Altamira de 2000-2014.
Expansión urbana que se manifestó en cada uno de los períodos con una fuerte inmigración
atraída por las diferentes actividades, donde la actividad portuaria es el origen de la fundación
de Villa de Santa Anna de Tampico en 1823, misma que se constituye como centro de
desarrollo histórico de la Zona Metropolitana (ARCHIVO HISTÓRICO DE TAMPICO,
1823)
La segunda actividad económica que mayor impactó en la expansión urbana de Tampico
corresponde a la actividad petrolera en el período de 1910 a 1940 correspondiendo al llamado
Auge Petrolero (LÓPEZ PORTILLO Y WEBER, 1922). El desarrollo industrial petrolero en la
zona de Tampico atrajo a una masiva inmigración de nacionales como de extranjeros
provocando una vertiginosa y caótica transformación urbana a la ciudad de Tampico, causante
de la expansión y formación de nuevas colonias, como del nacimiento del nuevo municipio de
Villa Cecilia hoy Ciudad Madero (FUENTES y TORREA, 1942).
El tercer centro de desarrollo económico le corresponde a las actividades del Complejo
Industrial Portuario de Altamira detonada en el período de 2000 al 2014. Con el
emplazamiento de más de 40 empresas nacionales y extranjeras, 13 plantas petroquímicas y
un puerto de altura, se genera una acelerada expansión urbana por inmigrantes vecinales que
buscar establecerse cerca de la zona de trabajo.
Estos tres centros de desarrollo económico se constituyeron en su momento como el factor del
desarrollo y configuración de la actual Zona Metropolitana de Tampico, como del impacto
socio-ambiental de su evolución.
V.-CONCLUSIONES
Los modelos y teorías metodológicas analizadas en el presente estudio es la referencia que nos
permite comprender la complejidad del proceso de metropolización que manifiestan las
ciudades en México e identificar los procesos que incidieron en la transformación estructural
como es el caso de la urbanización de la ciudad metropolitana Tampico-Madero-Altamira. Sin
embargo ante una problemática ambiental que se ha agravado hasta alcanzar límites críticos en
diferentes ciudades por su carácter general, privilegiada por la discusión sin acuerdos de
ponerla en práctica, y más aún sin construir un sistema sustentable en una región específica
(GLIESSMAN, 2002; BARQUINI, 2007; SÁNCHEZ-GONZÁLEZ, 2012).
Por lo anterior, prima la necesidad de continuar estudios que nos permitan analizar diferentes
elementos de manera comparativa permitan aportar elementos que contribuyan a la
construcción de un nuevo paradigma, ante una visión integral de la situación real que
prevalece en nuestro entorno urbano, que contemple los componentes demográficos,
económicos, físico-espacial, político-administrativos, y el aspecto ambiental.
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
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�Batres | Jiménez | Marín
Factores que están estrechamente vinculados con las principales fuentes que causan el
deterioro ambiental en los recursos hídricos en las principales ciudades metropolitanas en el
país (BATRES, 2013).
Podemos concluir con los fundamentos anteriores que el proceso de expansión y
conformación de las zonas metropolitanas inciden seis aspectos que cabe señalar; a) el
componente demográfico, considerado como el núcleo principal del crecimiento y
concentración urbana que constituyen las grandes ciudades, así como de la movilidad
intermunicipales que manifiestan; b) el mercado de trabajo, que constituye la estructura
económica, y la tendencia de ubicación espacial de los sectores económicos; c) el espacio
territorial, que determina la expansión urbana; d) el aspecto político, en función del grado de
fragmentación del territorio en unidades político - administrativas; e) el jurídico, que dé
certidumbre a la distribución espacial; f) el aspecto ambiental, como indicador del impacto real
de la actividad humana.
Principios derivados de las diversas aportaciones que nos permiten una nueva perspectiva del
conocimiento de la problemática que nos refiere el análisis de las diferentes percepciones de un
estudio tan complejo como lo es el proceso de la metropolización.
Complejidad que deriva desde su origen multifactorial, como por la divergencia de su carácter
casuístico en sus características que presenta cada zona de estudio, tanto fisiográfica como
ambiental, entre otras. Donde ésta amalgama de factores distingue cada zona de estudio como
un ente único, que debe ser tratado de forma particular, lo cual obliga conocer los factores
incidentes del área de estudio en cuestión.
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Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
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�Batres | Jiménez | Marín
R1
R2
R3
R4
ANEXO
I.- Plano Urbano de la zona Metropolitana Tampico-Madero-Altamira. 1823 - 2010 FUENTE Cartografía
Histórica de Tampico 1823 - 1890. Archivo Histórico de Tampico - Cd Victoria; Planos de la ZCTMA 1900 2011. Ayuntamientos de Tampico, Madero y Altamira; SINCE ÁREAS CONURBADAS 2000. INEGI; Censo
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68
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
�Hacia una propuesta pedagógica y didáctica del diseño
arquitectónico, en la formación de arquitectos, principios
generales.
Irma Laura Cantu Hinojosa*
Resumen:
Con el surgimiento de los nuevos modelos educativos contemporáneos, se observa que las
tendencias actuales de la educación en el nivel superior buscan promover la formación de
personas -con todo lo que esto implica- con una determinada profesión. Considerando los
aspectos del currículum universitario que hacen posible lo anterior, además de algunas
carencias y problemáticas observadas en la manera conveniente y actual de formar arquitectos,
en esta ponencia se muestran los resultados preliminares de un proyecto de investigación en
donde, a partir de los resultados y hallazgos de estudios anteriores que se integran a este trabajo
-cualitativos y cuantitativos-, se genera una propuesta de lo que podremos establecer como los
principios generales pedagógicos y didácticos que abren nuevos paradigmas y que coadyuva
en la formación de arquitectos específicamente en el diseño arquitectónico como eje
fundamental de la disciplina, acentuando el desarrollo de competencias generales
instrumentales asociadas al desarrollo integral de las habilidades cognitivas y los valores
subyacentes, relacionadas con la creatividad como competencia integradora, misma que
favorezca los procesos formativos para la formación integral, con la finalidad de hacer
operativos los aspectos cognitivos-creativos del aprendizaje durante el proceso de diseñar la
arquitectura.
Palabras Clave: Formación integral; pedagogía y didáctica del diseño; formación de
arquitectos; habilidades cognitivas; creatividad.
Abstract:
With the emergence of new contemporary educational models, we see that current trends in
education at the higher level seek to promote the training of people with all that this implicated
a particular profession. Considering the aspects of the university curriculum that enable the
above, plus some deficiencies and problems observed in the current and convenient way to
train architects, in this paper the preliminary results of a research project is where, based on the
results and findings of previous studies that integrate work and quantitative, this -cualitativos a
proposal of what we set as general pedagogical and didactic principles that open new
paradigms and assists in the training of architects in architectural design specifically generated
as the cornerstone of discipline, emphasizing the development of general skills associated
instrumental to the development of cognitive skills and the underlying securities related to
creativity as inclusive competition, favoring same training processes for the formation, in
order to operationalize the cognitive-creative aspects of learning during the process of
designing the architecture.
Keywords: Comprehensive training; design pedagogy and didactics; training of architects;
cognitive abilities; creativity.
* Irma Laura Cantu Hinojosa Universidad Autónima de Nuevo León
drairmacantu@hotmail.com
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
69
�Cantu Hinojosa
Introducción
Planteamiento del problema
En general, con el surgimiento de los nuevos modelos educativos contemporáneos, se observa
que las tendencias actuales de la educación en el nivel superior buscan promover la formación
de individuos reflexivos, críticos y creativos, fortalecidos en la inteligencia emocional y los
valores que subyacen a éstos estilos de pensamiento, con sentido sustentable, respeto por la
vida y el medio ambiente, competentes en su disciplina, con las habilidades y la sensibilidad
necesaria para resolver problemas de la sociedad, auto-regulados, responsables y que sean
capaces de colaborar mediante su práctica profesional con la construcción de un mundo más
humano y ético, con mayor oportunidades para todos.
Es ahora en donde cobra relevancia una adecuada educación para la formación integral de los
individuos. Ya no es pertinente solo formar profesionistas, expertos en una profesión
determinada, sino que los académicos nos enfrentamos al reto de formar personas con una
profesión, en donde se comprometa a un aprendizaje permanente y responsable por el resto de
su vida activa, además de atender las necesidades de su contexto. Es decir, por un lado la
formación técnica profesional de interés, pero por el otro, la formación para el sano desarrollo
humano sustentable que le permita mediante su profesión, contribuir al bienestar de la
sociedad en el contexto global y local.
Considerar la formación integral en los procesos educativos, nos lleva a visualizar al ser
humano en su integralidad que, de acuerdo con Tobón (2010), conlleva a concebir al ser
humano desde dimensiones interdependientes, asumiendo que cada persona cuenta con un
modo de pensar complejo y donde su realización humana y profesional está en función de la
interacción con los demás y con el contexto. En este sentido, también Perkins (2010) propone
lo que él le llama el aprendizaje pleno que se ubica dentro de algunas ideas contemporáneas
sobre el aprendizaje y la enseñanza como una teoría de la acción integradora; esta idea de
aprendizaje pleno surge en contraposición con el aprendizaje atomístico, aquel aprendizaje de
aspectos separados y muchas veces desvinculados de un todo; el aprendizaje pleno se sustenta
en la idea de dar énfasis al aspecto holístico atendiendo "las partes difíciles", es decir, apoya la
idea de la formación integral.
Estas afirmaciones se armonizan con la disciplina de la arquitectura ya que ésta también busca
ser una que integre varias áreas de conocimiento; las artes y las humanidades con la ciencia y
la tecnología y, ser expresada en un contexto específico con características socio-físicas y
culturales, económicas, normativas, etc. con el propósito de brindar al ser humano un hábitat
que le permita desarrollarse y sea habitado plenamente por el hombre, un espacio que por sus
componentes arquitectónicos, se promueva la dignidad de la personas.
Considerando que la arquitectura es una disciplina en donde participan el arte y las
humanidades (aspectos cualitativos) y por otra parte la ciencia y la tecnología constructiva
(aspectos cuantitativos), se observa que es inherente a la enseñanza y la práctica de la
arquitectura la participación de los procesos cognitivos y afectivos naturales derivados de
ambos hemisferios cerebrales y asociados a estos aspectos.
Pocas veces la práctica de la arquitectura ha sido apoyada por una estrecha correspondencia
con la teoría para fundamentar sus propuestas de diseño y al mismo tiempo como fuente
de inspiración para la imaginación creativa de los proyectistas, ya sean estudiantes o
profesionales; estos se sienten más atraídos por los proyectos o edificios construidos 70
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
�Hacia una propuesta pedagógica y didáctica del diseño arquitectónico, en la formación de arquitectos, principios generales
- (Fawcett, 1999), que son utilizados como punto de referencia en la realización de los nuevos
proyectos. Al respecto, al evaluar los programas académicos de las carreras de arquitectura y
diseño en México, el Comité Interinstitucional de la Evaluación de la Educación Superior
(CIEES) desde 1997 encontró que existe una notable desvinculación entre la teoría del diseño
y la arquitectura y su aplicación práctica, esta carencia se sigue presentando con mucha
frecuencia en la enseñanza y el aprendizaje del diseño arquitectónico, como unidad de
aprendizaje central y rectora de los programas educativos de arquitectura. Por otra parte, la
enseñanza y el aprendizaje del diseño se ha caracterizado porque se lleva a cabo un tanto
"informal", es decir, a pesar de que los programas analíticos de las unidades de aprendizaje
están muy bien determinados en el plan de estudio, los profesores generalmente no están
acostumbrados a generar su plan de clase en donde se incluya una secuencia didáctica con la
definición de las categorías cognitivas a desarrollar y las actividades o ejercicios particulares
para el cumplimiento de los objetivos y finalmente de la adquisición de la(s) competencia(s)
relacionadas a la capacidad de proyectar los espacios arquitectónicos. Aunado a esto, los
profesores no siempre cuentan con la preparación conceptual o teórica tanto de la disciplina en este caso la arquitectura- y también de los aspectos pedagógicos y didácticos propios de los
programas de licenciatura de arquitectura.
De aquí la importancia de que la formación de los estudiantes de arquitectura sea analizada y
revisada para elaborar propuestas en los sistemas pedagógicos y didácticos (de enseñanza y de
aprendizaje) de la arquitectura y del diseño arquitectónico, en las cuales se ofrezca una
integración más proporcional del binomio formación-información, y en donde también se
vincule la teoría y la práctica en la realización de los proyectos arquitectónicos, con la finalidad
de que la teoría se presente como fundamento de dichos proyectos.
Por su parte, Teixera (1995) menciona que uno de los problemas en la enseñanza y el
aprendizaje del diseño arquitectónico es la gran cantidad de conocimientos nuevos que surgen
cada día y que es necesario aplicarlos directamente en el diseño de los proyectos
arquitectónicos. En esta línea, Norberg-Schulz (1998) propone que los arquitectos y los
diseñadores conozcan los principios generales que determinan las actividades de
experimentar, producir, analizar, sintetizar, etc. -algunas de ellas estrategias cognitivas- lo que
implica conocer la teoría integrada al diseño, de tal manera que los estudiantes puedan
enfrentarse a la excesiva cantidad de conocimientos con las habilidades de saber dónde
encontrar y cómo seleccionar la información necesaria y pertinente para el inicio del proceso
de diseño y poderla aplicar convenientemente.
En la actualidad, también el fenómeno de la globalización está teniendo un impacto en los
modelos de educación contemporáneos. No podemos negar la fuerte influencia que ejerce éste
en todos los ámbitos. Pareciera que todo se orienta hacia una determinada homologación o
unificación que debemos de asumir casi sin reflexión y de incorporar en nuestra práctica
profesional; esta tendencia se siente más fuerte ahora que en ninguna otra época. Si bien es
clara esta influencia del presente, la complejidad de la misma no nos permite tener una
comprensión suficiente de los múltiples impactos debido a la celeridad con la que se presentan
los cambios, los avances tecnológicos y los nuevos comportamientos suscitados en las
personas debido a la diversidad de pensamiento y de formas de percibir el mundo. Salazar
González (2007) menciona que el término de globalización ha estado asociado a la idea de
modernidad y a lo que esto implica. Debido a este fenómeno se observa que se renuevan los
modos de percibir y entender, de simbolizar y representar, de proyectar y edificar la
arquitectura. El impacto de esta nueva realidad en la formación de arquitectos nos desafía y
nos mueve a replantear la pedagogía y didáctica de la arquitectura en general, específicamente
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
71
�Cantu Hinojosa
durante el proceso de proyectación, desde la fase inicial de investigación hasta la fase creativapropositiva que se apoya en la libertad creadora y la conciencia ética de cada persona
Frente a esto, los que participamos de la formación de arquitectos nos hacemos algunas
preguntas ¿Cómo lograr un sano equilibrio entre lo global y lo local, entre lo internacional y lo
nacional-regional, entre el proceso y el producto, entre lo teórico y lo práctico, entre lo material
y lo espiritual, entre lo individual y lo colaborativo, entre lo real y lo virtual, entre la tradición y
la innovación? En relación a la educación de la arquitectura ¿Cómo influye esto en la
concepción actual de la arquitectura y en la enseñanza y el aprendizaje de ella? ¿Cuáles
principios pedagógicos y sus consecuentes estrategias didácticas -como nuevos paradigmasson pertinentes para la formación de arquitectos? ¿Cómo hacer operativos y didácticos los
aspectos cognitivos del aprendizaje durante el proceso de diseñar la arquitectura?.
En general, se observa que no existe un modelo pedagógico que adopte uno o varios
paradigmas educativos propios para la arquitectura y el diseño arquitectónico, que explique y
fundamente mediante un marco teórico-conceptual, la manera conveniente y actual de formar
a un estudiante de arquitectura que se enfrentara a un futuro cambiante; desde la concepción de
su desarrollo; los contenidos; las experiencias de aprendizajes; los criterios de desempeño de
los profesores y de los estudiantes y la relación entre ambos; la instrumentación; la evaluación
que en el diseño arquitectónico se ha caracterizado por ser solo subjetiva y sin criterios
específicos y que se ha presentado como una queja constante de los estudiantes; la metodología
didáctica, entre los principales aspectos.
Objetivo
Establecer principios pedagógicos y sus consecuentes estrategias didácticas -hacia nuevos
paradigmas-, a partir de los resultados de las investigaciones anteriores mencionadas y de los
actuales marcos conceptuales y tendencias de educación superior.
Metodología
Con la finalidad de lograr el objetivo, se realizó el estudio y análisis de los componentes que
integran los enfoques educativos que priorizan el desarrollo socio-cognitivo, centrados en el
aprendizaje y expresados en competencias profesionales integrales además de que se
integraron los resultados y hallazgos de estudios previos (se exponen más adelante) y así se
determinaron los principios pedagógicos generales y las estrategias didácticas posibles para
cada etapa del proceso de diseño y según los niveles educativos en que está estructurado el plan
de estudios. Se utilizaron los métodos generales de inducción, deducción, análisis, síntesis e
inferencia, con la finalidad de concretar éstos. Posteriormente, se llevaron a cabo la aplicación
de éstos principios a manera de experiencias de aprendizaje en cada uno de los niveles
educativos como estudios de caso particulares (estos no forma parte de esta ponencia por
cuestión de espacio).
Hacia una pedagogía y didáctica del diseño
A partir de considerar a la formación integral como eje orientador, y, además de los
resultados y hallazgos de estudios anteriores a este trabajo, se busca generar una propuesta
como instrumento pedagógico y didáctico que coadyuve en la formación de arquitectos
específicamente en el diseño arquitectónico como eje fundamental de la disciplina y,
72
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
�Hacia una propuesta pedagógica y didáctica del diseño arquitectónico, en la formación de arquitectos, principios generales
acentuando el desarrollo de competencias generales instrumentales asociadas al desarrollo
integral de las habilidades cognitivas y los valores subyacentes, relacionadas con la
creatividad como competencia integradora, misma que favorezca los procesos formativos para
la formación integral en el marco del modelo educativo de la Universidad Autónoma de Nuevo
León- UANL, (2008).
La Universidad Autónoma de Nuevo León (UANL) reconoce su compromiso con la sociedad
mexicana y ha planteado recientemente como parte de su proceso de reforma educativa, su
nuevo Modelo Educativo (ME- UANL) para la formación integral de sus estudiantes donde
entre otras cosas, reconoce que "la evolución y tendencias observables del mundo laboral y de
las ocupaciones, apuntan a que es necesario formar a los individuos en un amplio conjunto de
competencias, que incluyan por supuesto los conocimientos, pero también las habilidades,
destrezas y actitudes que son requeridas en el puesto de trabajo".
El ME-UANL opera a través de los dos ejes estructuradores de educación centrada en el
aprendizaje y de educación basada en competencias, así que, en esta ponencia nos ubicaremos
en ellos ya que son los que "dan estructura a los programas educativos, pues su diseño requiere
considerar al estudiante como centro del proceso para promover un aprendizaje significativo;
de igual forma, permiten reconocer que el proceso educativo integral implica la adquisición de
competencias que se manifiesten en el desempeño, entendido como la expresión concreta del
conjunto de conocimientos, habilidades, destrezas, actitudes y valores, que pone en juego la
persona cuando lleva a cabo una actividad".
Estudios previos
Se han realizado algunos estudios anteriores a este proyecto, de donde se han obtenido
resultados y hallazgos que serán punto de partida para la formulación y desarrollo de lo que
podremos establecer como un modelo pedagógico y didáctico como el que se pretende realizar.
En esta ponencia se mencionan cuatro.
El primero por mencionar fue un estudio que se analizó la relación que existe entre el estilo de
aprendizaje y el desempeño en el diseño en estudiantes de arquitectura, Cantú Hinojosa (2003)1
encontró que el estilo de aprendizaje teórico correlacionaba positivamente con el mayor
desempeño académico en la materia de diseño. Los estudiantes que presentaban este estilo de
aprendizaje alcanzaban mejores notas en su desempeño en los cursos de diseño que habían
cursado en los diferentes semestres de su carrera. Los estudiantes de estilo de aprendizaje
teórico suelen aprender mejor a partir de modelos y teorías, ideas y conceptos que presenten un
desafío y les cuesta aprender cuando las actividades implican ambigüedad e incertidumbre y
cuando tienen que actuar sin un fundamento teórico. De acuerdo con este estudio, cuando se
logra transferir y aplicar la teoría a la práctica se adquieren mejores resultados en los proyectos
En otro estudio2 en donde se analizó la relación del arte con el desarrollo cognitivo de los
estudiantes universitarios, los resultados mostraron que aquellos estudiantes que habían tenido
o tenían en ese momento relación con el arte en sus diferentes expresiones -música, plástica, en
1 Este estudio al cual se refiere, fue la investigación reconocida con el Premio de Investigación del 2002 de la UANL en el área de Humanidades, realizada
por la líder del CA Desarrollo educativo en Arquitectura y Diseño, FARQ-UANL y publicado en Revista RIEE, (Revista Internacional de Estudios en
Educación) "El estilo de aprendizaje y la relación con el desempeño académico de los estudiantes de arquitectura de la UANL" (2003). Año 3, No. 2,
pp.123-133/ ISSN 1405-9525
2 Revista Visones de la Educación de la Universidad de Concepción -Chile, artículo "El impacto de la enseñanza de las artes en el desarrollo cognitivo". Año 8,
Núm. 14, pp. 7-24. (Diciembre 2008) ISSN 0718-0888 -REVISTA INDEXADA EN LATINDEX, SciELO /CON ARBITRAJE-
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
73
�Cantu Hinojosa
En otro estudio en donde se analizó la relación del arte con el desarrollo cognitivo de los
estudiantes universitarios, los resultados mostraron que aquellos estudiantes que habían tenido
o tenían en ese momento relación con el arte en sus diferentes expresiones -música, plástica, en
movimiento como la danza y el deporte, entre otros- se mostraban con mayor desempeño en
sus habilidades cognitivas y generalmente eran estudiantes sobresalientes.
Otro estudio3 más fue el que correlacionó la autoestima de los estudiantes con las diferentes
áreas curriculares de la carrera de arquitectura y se identificaron aquellas que necesitan mayor
atención. La principal contribución de éste estudio fue la demostración de que el aprendizaje desde la percepción de los estudiantes- es influido por la interacción del nivel de autoestima
que presenta cada estudiante de acuerdo al nivel que cursa. De acuerdo con las pruebas de
hipótesis, de las cuales se obtienen los resultados de este estudio, se concluye en términos
generales, que existe una correlación entre la autoestima y el aprendizaje especialmente en los
Niveles Medio y de Integración en el programa académico de arquitectura de la UANL.
Particularmente esta correlación se presentó en las áreas curriculares de Tecnología y
Formación Integral para el Nivel Medio y en las de Diseño y en la Formación Integral para el
Nivel de Integración. Dado que estos niveles son las etapas finales de la carrera, todo parece
indicar que, a medida que el estudiante se acerca a la conclusión de su formación académica y
profesional es cuando se manifiesta una correlación directa de su autoestima con su percepción
del aprendizaje. Esto representa una implicación futura para la atención de esta variable en la
formación académica-profesional de los estudiantes universitarios, ya que al sentirse seguros
de lo que son capaces de hacer profesionalmente, su autoestima se fortalece y viceversa. Es de
esperarse que en la medida que la autoestima esté mayormente desarrollada con una tendencia
alta le ayudará al estudiante a desempeñarse con mayor éxito en su vida personal y profesional
de una manera integral.
Uno más 4 , que surge con el propósito general de determinar los factores cognitivos que
intervienen en la conceptualización del diseño arquitectónico mediante la validación de un
modelo denominado "Modelo para la Conceptualización del Diseño Arquitectónico" (MCDA)
de Cantú Hinojosa (1998, 2004). El modelo surge como una aportación metodológica para
desarrollar la cognición creativa en el diseño mediante el desarrollo del aspecto conceptual del
diseño. El MCDA fue desarrollado con la intención de mejorar algunas carencias que se han
presentando en la operatividad de los aspectos cognitivos creativos, metodológicos y
didácticos de la enseñanza y el aprendizaje del diseño manifestados en el proceso de diseño
que los estudiantes de arquitectura y diseño industrial utilizan para la realización de sus
proyectos. La intención fue hacer la transferencia del enfoque cognitivo a la enseñanza y el
aprendizaje del diseño arquitectónico, y se propone una aplicación del enfoque cognitivo en la
didáctica del diseño arquitectónico con la inclusión de la fase de la conceptualización del
diseño arquitectónico durante el proceso de diseño, que se establece como una herramienta
concreta en la operatividad de los proceso cognitivos utilizados en la acción de proyectar.
Desde el punto de vista didáctico, la fase de conceptualización se concretiza mediante el
MCDA de Cantú Hinojosa (1998).
3 Capítulo del libro: Educación, Aprendizaje y Desarrollo en una Sociedad Multicultural. Compiladores: José María Román Sánchez; Miguel Angel
Carbonero Martín y Juan Donoso Valdivieso Pastor. Capítulo: "Correlación entre la autoestima y el aprendizaje, desde la percepción de estudiantes
universitarios de diferentes niveles educativos y áreas curriculares". Págs. 4583-4598. Ediciones de la Asociación Nacional de Psicología y Educación.
Valladolid, España. ISBN 978-84-614-8296- . (Marzo 2011).
4 Revista electrónica: Revista Interdisciplinar Entelequia (http://www.eumed.net/entelequia/es.ant.php?a=10) Número 10, p.219-238 de la Universidad de
Málaga. Artículo: " Factores cognitivos del diseño arquitectónico. Validación de un modelo"de la sección Didáctica y práctica -CON ARBITRAJE(Noviembre 2009). ISSN: 1885-6985
74
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
�Hacia una propuesta pedagógica y didáctica del diseño arquitectónico, en la formación de arquitectos, principios generales
La característica principal de este modelo de proceso de diseño es que favorece y estimula una
fase reflexiva y creativa como parte de la didáctica misma del diseño y ofrece la posibilidad de
operacionalizar el pensamiento -lógico y creativo- a través de los componentes que fueron
validados en este estudio, como factores cognitivos que determinan el proceso de la
conceptualización del diseño. En esta investigación se entrelazan las posiciones teóricas y los
hallazgos encontrados en estudios empíricos que fortalecen las fases del MCDA, variables en
este estudio. Aunque en este estudio solo se consideró el aspecto cognitivo y no de manera
integral lo cognitivo- socio- afectivo, sus resultados son de gran aportación para la
construcción de una propuesta pedagógica y didáctica con énfasis en la formación integral,
como una herramienta concreta en la operatividad de los proceso cognitivos utilizados en la
acción de proyectar. Resultados como éstos, nos permiten iniciar la propuesta de un conjunto
de principios pedagógicos y didácticos para la arquitectura y el diseño arquitectónico
considerando las tendencias educativas actuales y en el marco del modelo educativo vigente de
la UANL (2008), que se caracteriza por estar centrado en el aprendizaje y con base en
competencias integrales como los ejes principales.
Hacia una pedagogía y didáctica del diseño arquitectónico,
principios generales
El presente trabajo muestra la síntesis de un proyecto de investigación en donde, a partir de
considerar a la formación integral como eje orientador, y, además de los resultados y hallazgos
de estudios anteriores a este proyecto, se busca generar una propuesta como instrumento
7
pedagógico y didáctico que coadyuve en la formación
de arquitectos específicamente en el
diseño arquitectónico como eje fundamental de la disciplina y, acentuando el desarrollo de
competencias generales instrumentales asociadas al desarrollo integral de las habilidades
cognitivas y los valores subyacentes, relacionadas con la creatividad como competencia
integradora, misma que favorezca los procesos formativos para la formación integral en el
marco del modelo educativo de la Universidad Autónoma de Nuevo León- UANL, (2008).
Por otra parte, estamos en el camino de establecer criterios claros para definir una posición
pedagógica holística e integral, que mediante las estrategias didácticas derivadas de ésta, se
especifique el alcance epistemológico, cognitivo, teórico y metodológico, que coadyuve en la
formación integral del arquitecto, que desde el pensamiento complejo, atienda las necesidades
que se presentan.
Con base en las reflexiones anteriores, aunados a los resultados de los estudios previos y a las
aportaciones teóricas, nos permiten proponer un conjunto de principios pedagógicos y
didácticos que nos encaminan hacia nuevos paradigmas en la enseñanza del diseño
arquitectónico que incorporan la base del alcance epistemológico, cognitivo, teórico y
metodológico, que coadyuve en la formación integral del arquitecto y atienda las principales
necesidades que se presentan.
Tales son:
1. La formación integral y holística como eje orientador de la pedagogía del diseño y la
arquitectura.
2. Considerar que el estilo de aprendizaje teórico favorece la realización de mejores
diseños; llevar a los estudiantes hacia transitar por el ciclo de aprendizaje de Kolb en
sus experiencias de aprendizaje y en la construcción de la habilidad de aprender a
aprender
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
75
�Cantu Hinojosa
3. Fomentar una sana autoestima, que les permita desempeñarse mejor tanto en los aspectos
disciplinares como en la vida cotidiana y las responsabilidades naturales del desarrollo
humano sustentable
4. Incluir el aspecto del arte en sus diferentes expresiones, como parte de la formación
integral y en aras de un mejor desarrollo cognitivo-socio-afectivo de los estudiantes.
5. Fortalecer la identidad creativa de los estudiantes. Promover el desarrollo de su autonomía
en el pensar y actuar, de manera responsable y guiada por los valores éticos y el
conocimiento de los principios teóricos de la arquitectura y el diseño para que sean
aplicados en sus proyectos y a su vez, sean conceptualmente fundamentados,
desarrollando la fase conceptual del diseño arquitectónico.
6. Fomentar el desarrollo de una arquitectura que sea respetuosa de los recursos naturales,
que no los agote ni los destruya, sino que ayude a conservarlos. En este sentido, fomentar
en los estudiantes, aquellas competencias que les permitan comprender y aprender a
desarrollar proyectos que sean sostenibles y en armonía con el medio natural, en lo local y
en lo global.
7. Guiar a los estudiantes hacia el desarrollo de proyectos de arquitectura en donde se refleje
más la coherencia entre ellos como individuos, la obra (proyecto que proponen) y el sitio y
contexto.
8. Fomentar el desarrollo de un diseño razonado y sensible, es decir, que sus propuestas
involucren simultáneamente un orden lógico y creativo en su metodología, en su proceso
de diseñar y proyectar; que el concepto de diseño que proponen, sea el que orienta, dirige y
organiza el proyecto, y que esté basado no solo en la intuición natural de cada estudiante,
sino en la fundamentación teórico-conceptual emanada de la teoría de la arquitectura, la
reflexión crítica y la libertad creadora, además en la respuesta de solución óptima, factible
y pertinente que se ofrece al usuario y al contexto específico.
9. Propiciar la creatividad responsable en los proyectos arquitectónicos. Ser innovadores
(hacedor-creador) pero al mismo tiempo respetuosos de las tradiciones y la identidad
regional-local.
10. Fomentar la idea de ejercer la arquitectura con entrega, pasión y conocimiento, adoptando
y/o adaptando lo posible a un mundo globalizado pero sin olvidar exaltar también las
raíces culturales personales.
Conclusiones
La propuesta de "principios pedagógicos y didácticos, que nos encaminan hacia nuevos
paradigmas en la enseñanza del diseño arquitectónico" constituyen un aporte en los aspectos
pedagógicos, metodológicos y didácticos en la enseñanza de la arquitectura y el diseño. Este
aporte está orientado hacia la estimulación de los procesos activadores de la creatividad y de la
integración de la teoría en la práctica, durante el proceso de diseñar la arquitectura. Se presenta
como una transferencia del enfoque socio-cognitivo, centrado en el aprendizaje y basado en
competencias en la enseñanza del diseño arquitectónico. Por otra parte, tendrá implicaciones
en el diseño curricular y en el perfil definido por las competencias disciplinares y formativas de
los egresados de la carrera de arquitectura y diseño. Asimismo, se podrán abrir otras líneas de
investigación respecto al desarrollo de la cognición en el proceso creativo y la
conceptualización del diseño, entre otras, generando conocimiento y fortaleciendo las
publicaciones que son muy pocas en ésta área del conocimiento de educación de la arquitectura
y el diseño.
76
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
�Hacia una propuesta pedagógica y didáctica del diseño arquitectónico, en la formación de arquitectos, principios generales
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currículo, didáctica y evaluación. Colombia; ECOE.
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
77
��Una propuesta pedagógica-didáctica de aprendizaje meta
y socio-cognitivo.
Modelo: Aprender, haciendo-valorando-teorizando (AHVT)
María Elisa Vázquez Covarrubias 1
Resumen:
La investigación presenta una propuesta didáctica y pedagógica que busca favorecer la
cognición, meta-cognición y socio-cognición desde diversas perspectivas teóricas -Vygotsky,
Ausbel, Gardner, Armstrong, Díaz Barriga-, donde es fundamental una participación activa
del estudiante, y una colaboración especifica del profesor. También, esta propuesta de modelo
didáctico, denominada Aprender: Haciendo, Valorando, Teorizando (AHVT), coadyuva a la
formación académica de los estudiantes, especialmente en el nivel integrador (fase terminal)
de la carrera de arquitectura de la Universidad Autónoma de Nuevo León en México.
Palabras clave: propuesta didáctica, pedagógica, meta-cognición y socio-cognición.
Abstract
The research presents an educational and pedagogical proposal seeking favors cognition,
meta-cognition and social cognition from different theoretical perspectives -Vygotsky,
Ausbel, Gardner, Armstrong, Diaz paunch, where an active student participation is essential,
and collaboration specific teacher. Also, this proposed didactic model, called Learning:
Making, Valuing, Theorizing (AHVT), contributes to the academic training of students,
especially in the integration level (terminal phase) of a degree in architecture at the
Autonomous University of Nuevo Leon in Mexico.
Keywords: didactic approach, pedagogical, meta-cognition and social cognition.
Introducción
En respuesta a los nuevos tendencias educativos que la Universidad Autónoma de Nuevo
León a adoptado en su Nuevo Modelo Educativo Visión 2020, los docentes de esta institución
educativa nos hemos dado a la tarea de introducir nuevas estrategias de aprendizaje que
respondan de una manera más idónea a las nuevas expectativas a las cuales las instituciones de
educación superior deben hacer frente. Es importante considerar que dichas tendencias exigen
del nuevo profesional nuevas habilidades, destrezas y competencias, que lo faculten para
hacer frente a los nuevos escenarios de un mundo globalizado y en constante cambio. El rol
del profesor ha cambiado, ello nos impulsa a experimentar con nuevas formas de hacer la
docencia, a buscar como objetivo principal que el estudiante sea capaz de aprender a aprender,
para aprender a ser, para aprender a servir.
1 M.D.A. María Elisa Vázquez Covarrubias Universidad Autónoma de Nuevo León
elvazquec@hotmail.com
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
79
�Vázquez Covarrubias
El presente trabajo, el cual forma parte de un proyecto de investigación, presenta como
aportación: 1. Una propuesta didáctica y pedagógica que busca favorece la cognición, metacognición y socio-cognición desde diversas perspectivas teóricas -Vygotsky, Ausbel,
Gardner, Armstrong, Díaz Barriga-, donde es fundamental una participación activa del
estudiante, y una colaboración especifica del profesor y, 2. Una propuesta de modelo
didáctico a la cual hemos denominado Aprender: Haciendo, Valorando, Teorizando
(AHVT), desarrollada por Vázquez Covarrubias que coadyuva a la formación académica de
los estudiantes, especialmente en el nivel integrador (fase terminal) de la carrera de
arquitectura de la Universidad Autónoma de Nuevo León en México.
Desarrollo
Para el logro de los objetivos planteados con anterioridad se hizo una selección
de
estrategias dependiendo de la etapa cognitiva a la cual atienden, dentro del proceso de
enseñanza aprendizaje. Para ello se escogieron estrategias que se aplican antes
(preinstruccionales), durante (coinstruccionales) y después (posinstruccionales) de un
contenido curricular específico. (Díaz Barriga, F. 1999). En la búsqueda de satisfacer dichas
expectativas se han diseñado algunas estrategias cuyo enfoque está centrado en el
aprendizaje y basado en competencias. También se seleccionaron aquellas que por su
flexibilidad permiten ser implementadas de maneras diversas y cambiantes, tratando de
simular escenarios reales que permitan la innovación.
Según Ausubel, Novak y Hanesian (1983) la metodología en el aula se enfoca
principalmente en develar el conocimiento previo que el estudiante posee en sus estructuras
mentales, por ello el docente debe procurar modelos formativos y de evaluación (evaluación
diagnostica y formativa,) que le ofrezcan la información necesaria para tomar decisiones y
diseñar estrategias acordes con las características de los estudiantes y su desempeño intaaula.
Así mismo se debe considerar que el enfoque meta-cognitivo consiste en el adecuado
funcionamiento de la estructura mental del individuo, poniendo especial atención a la
manera como genera, procesa y organiza la información. A su vez, el enfoque sociocognitivo, centra el proceso de aprendizaje del estudiante con sus capacidades de
afectividad, pues ellas desarrollan actitudes y valores en mayor grado de conciencia en los
estudiantes de manera tal que los posibilita a ser mas autónomos y responsables (Ruiz I.,
2007).
Es por ello que en el enfoque socio-cognitivo del aprendizaje se hace evidente el enfoque
constructivo y significativo, como el socializado.
Será conveniente que durante el desarrollo de estrategias docentes el profesor integre no solo
actividades que desarrollen el lado cognitivo y meta-cognitivo de los estudiantes, sino también
introduzca prácticas didácticas encaminadas a la socialización, el compromiso y la
responsabilidad social, de manera tal que el estudiante desarrolle un aprendizaje integral.
El modelo Aprender haciendo-valorando-teorizando (AHVT) diseñado por Vázquez
Covarrubias M.E., considera el actuar, el valorar y el teorizar como una estrategia
metodológica que fomenta el desarrollo integral del estudiante. Para ello debe primeramente
fomenta el aprender haciendo, acción que lo invita a involucrarse de manera activa, que lo
lleva a ser responsable, participativo y comprometido. A su vez lo ayuda a valorar lo
aprendido, cuando conoce y reconoce, la importancia de los elementos, componentes,
conceptos, principios y estructuras de la disciplina que le dan autocontrol y autonomía.
80
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
�Una propuesta pedagógica-didáctica de aprendizaje meta y socio-cognitivo. Modelo: Aprender, haciendo-valorando-teorizando (AHVT)
Por último lo invita a teorizar, con ello busca que el estudiante madure lo aprendido y
establezca posturas teóricas personales donde construye, contrasta e integre conceptos,
componentes, principios y estructuras diversas, permitiéndole mayor control, dominio,
autonomía, y le permite proponer y aportar nuevos postulados para enriquecer la disciplina. El
referente teórico del modelo va mas allá de lo meramente cognitivo y se convierte en meta y
socio-cognitivo. La meta y socio-cognición busca mantener al sujeto cognitivamente activo,
por medio de actividades, (intra y extra aula) de manera cooperativa, en un contexto
especifico y con un propósito de aprendizaje planeado, que le aporte conocimiento relevante.
Dentro del proceso de diseño se aplican gran número de estrategias y técnicas didácticas,
somos partidarios de utilizar las recomendadas por Díaz Barriga (2003) como son:
aprendizaje centrado en la solución de problemas auténticos, análisis de casos, método de
proyectos, prácticas situadas o aprendizaje in situ en escenarios reales, aprendizaje en el
servicio, trabajo en equipos cooperativos, ejercicios, demostraciones y simulaciones situadas,
aprendizaje inmediato por las TICs, entre otras.
Sin embargo se desarrollaron algunas estrategias y técnicas que han permitido al estudiante
desarrollarse satisfactoriamente al momento de desarrollar su concepto de diseño. Es aquí
donde el modelo busca que el educando actué, valore y teoricé lo aprendido. El modelo implica
principalmente la actuación del estudiante durante todo el proceso de diseño, de manera
consciente, involucrada, y comprometida, tanto de manera individual y cooperativa. El aula de
clase se convierte en un espacio de interacción de ideas, representaciones y valores, en el cual
los participantes comparten los significados y construyen conscientemente el conocimiento.
A continuación enunciamos algunas de las estrategias desarrolladas para dicho objetivo por
Vázquez y que aplica en su práctica docente. Cabe mencionar que dichas estrategias han sido
desarrolladas inspiradas en otras técnicas didácticas conocidas, pero con cambios importantes
que permiten favorecen el involucramiento del estudiante y su participación consciente
Estrategias propuestas:
1)
2)
3)
4)
5)
6)
Comparativos de Similares-Opuestos (COMSO).
Generación de conceptos con enfoque teórico (GECET).
Estrategia holística para la conceptualización (EH).
Estrategia de Sensibilización (ESE) Traslación de lo sensible (TS).
Estrategia palabras inspiradoras (EPI).
La Estrategia Concretización de ideas (CID).
1) La estrategia Comparativo de Similares-Opuestos (COMSO), surge como una
necesidad intra-aula para facilitar a los estudiantes el análisis de ideas en la generación de
conceptos integrales. Diseñada por Vázquez C. María E., y utilizada en sus cursos de diseño, se
inspira en algunas ideas del método Cognositive Research Trust (CoRT), y en la técnica
positivo, negativo o interrogante /interesante (PNI), desarrollada por Edward De Bono
(1992). Vázquez modifica los términos componentes positivos/negativos y lo sustituye por el
término similares/opuestos; a su vez toma el término interrogante/interesante y lo sustituido
por el de componentes distintivos. Según Amestoy (1992) estas técnicas permiten la
expansión y contracción de ideas.
La técnica toma su nombre precisamente del trabajo de comparar componentes de proyectos
similares (componentes positivos), pero con diferencias importantes las cuales hemos
denominado opuestos o diferentes (componentes negativos), sin olvidar determinar también
los componentes interesantes o distintivos que no pueden clasificarse como opuesto.
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
81
�Vázquez Covarrubias
El COMSO ayuda a identificar componentes por medio de una visión objetiva del asunto a
resolver. Su ventaja es clara, al comparar se descubren ideas que sin el ejercicio tal vez
hubiesen pasado desapercibidas. Permite detenerse, observar, analizar y descubrir. Se busca
por medio de la comparación, lograr ver los diferentes puntos de vista de un problema de
diseño, analizar los pros y contras de ideas similares, opuestas o interesantes. La herramienta
busca hacer un ejercicio de análisis de manera comparativa entre proyectos similares.
Con la utilización del COMSO, podemos identificar semejanzas, diferencias e ideas
distintivas o interesantes usando la comparación. Para aplicarla en clase es importante que el
estudiante anote todos los datos en la matriz que se observa a continuación. En la parte
superior se anota el tema de estudio y se selecciona un tema similar pero que también cuente
con elementos opuestos o distintivos. Ejemplo un museo del niño y lo comparamos con un
museo contemporáneo o histórico.
1. Cuadro comparativo de similares opuestos (COMSO) de Vázquez Covarrubias, M.E.
2. La técnica Generación de conceptos con enfoque teórico (GCET) es preferida por
estudiantes con perfil teórico, quienes están acostumbrados a seleccionar principios de diseño
como son: utilización de principios ordenadores, zonificación de áreas, jerarquías, equilibrio
dinámico en la expresión, diferenciación de espacios, confort funcional, físico y psicológico,
sustentabilidad, bioclimatismo, diseño universal, etc. Es decir, determinan a priori, qué deberá
contener su diseño y por qué. Por ejemplo, determinan que su proyecto debe expresar
movimiento plástico y para ello hacen uso del equilibrio dinámico u otro concepto similar.
Considerando que los estudiantes del nivel integración ya cuentan con experiencia, estos
grupos suelen ser altamente creativos y no dudan en utilizar los conceptos de manera nueva o
diferente, más libre y transformada. En todo momento el maestro debe incentivar éstas nuevas
maneras de ver la arquitectura, y no inhibir su aplicación. Lo relevante de la técnica es tener
una actitud de respeto y tolerancia, no criticar las primeras ideas y tener una mente abierta. A
continuación un ejemplo.
82
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
�Una propuesta pedagógica-didáctica de aprendizaje meta y socio-cognitivo. Modelo: Aprender, haciendo-valorando-teorizando (AHVT)
2. Matriz de conceptos del GCET, propuesto por Vázquez C., M.E.
3. La estrategia Holística (EH) se inspira en la actividad interdisciplinaria que se da en la
realidad laboral/profesional de la disciplina, es concebida como un ejercicio de proximidad a
situaciones reales de la profesión, busca integrar profesionales que interactúan en el desarrollo
de proyectos arquitectónicos, urbanos o de diseño en general, además de procurar incluir
expertos de otras áreas o ciencias que puedan aportar nuevas ideas o diferentes propuestas al
diseño en general.
La EH, centra su atención a ideas y conceptos que no necesariamente pertenecen al campo
arquitectónico e integra otras disciplinas o ciencias. Se sale de su campo de confort y permite
en el proceso de diseño la inclusión de otros profesionales diferentes a su campo de estudio
para encontrar nuevas ideas, explorar con mayor libertar ideas novedosas, más audaces, hasta
insólitas, que no han sido aplicadas del todo en la arquitectura.
Tomemos como ejemplo la Biónica una técnica de sistemas basada en el estudio de las
formas, estructuras y funciones de los seres vivos, aplicada principalmente con propósitos de
ingeniería (Longoria, et. al. 2006), la misma es utilizada comúnmente por diseñadores,
ingenieros y proyectistas.
3. Matriz de conceptos del (EH), propuesto por Vázquez, M.E.
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
83
�Vázquez Covarrubias
La EH es simplemente una manera diferente de concebir un tema conocido. Según Gardner
(2009), las mentes flexibles son aquellas que se permiten cambios de mentalidad
significativos, de manera tal que la mente se reorienta en una dirección distinta. Es importante
plasmar todo en una matriz, posteriormente se integraran al diseño aquellas que se consideren
más convenientes.
4. Estrategia de Sensibilización (ESE). Técnica Traslación de lo sensible (TS) se enfoca en
la parte interna de la persona, la parte que siente, que percibe, que se expresa por sus
sentimientos, es decir, su sensibilidad. En la imaginación, lo emocional, lo que sueñas, lo que
sientes e incluso lo irracional y absurdo. Los elementos emocionales enriquecen el diseño y lo
convierten en algo perceptual para el diseñador. Para poderlo aplicar el estudiante debe
conocerse a sí mismo, debe observar y tratar de interpretar lo que lo inspira, lo impresiona, lo
asombra. Tratar de leer por medio de sus sentimientos todo lo que le rodea.
La estrategia ESE busca utilizar sentimientos como el dolor, la risa, la ira, la soledad, la
felicidad, etc., y relacionarlos con elementos o componentes a integrar en el concepto de
diseño. Por lo general es utilizada por personas que han desarrollado la percepción, gustan de
relacionar ambientes diferentes y utilizan la imaginación y la inventiva, se les facilita
expresar todo lo que les rodea por medio de los sentimientos.
La estrategia comienza por una enunciación de ideas relacionadas con el tema de estudio, por
ejemplo al diseñar una guardería para infantes, el estudiante trata de sentir que ideas le evocan
los niños. Posterior se utiliza una técnica que hemos denominado traslación de lo sensible (TS)
y que consiste básicamente en relacionar la idea inicial con una percepción que pueda aplicarse
al concepto de diseño, ya sea como concepto formal, funcional, técnico, etc. Se utiliza una
matriz para anotar todas sus ideas, posteriormente el estudiante seleccionara las que utilizara
en su concepto y trabajara en su representación.
4. Traslación de lo sensible (TS). Tema de estudio: guardería infantil. Sensibilidad a la niñez, propuesto por
Vázquez C., M.E.
5. La Estrategia denominada Palabras Inspiradoras (EPI) deriva de la COMSO, en el
sentido de anotar en la matriz, palabras similares, opuestas o distintivas del tema de estudio. La
estrategia se inspira en la técnica de palabras inductoras en la cual se hace uso de verbos que
permiten la exploración de ideas (Longoria. et. al 2006), sin embargo su diferencia estriba en la
utilización de pronombres, adjetivos, e incluso enunciados y no solo verbos.
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Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
�Una propuesta pedagógica-didáctica de aprendizaje meta y socio-cognitivo. Modelo: Aprender, haciendo-valorando-teorizando (AHVT)
De la matriz se toman las palabras distintivas y se desarrolla una descripción de las intenciones
que se busca dar al diseño, a partir de manifestar los atributos, cualidades, aspectos relevantes
o únicos de un tema arquitectónico especifico. En el caso de una Central de Bomberos y
Protección Civil los atributos distintivos fueron: fuego, dinamismo, energía, fuerza, intrépido,
audacia. Posteriormente se paso a la reinterpretación de las ideas en elementos de
composición arquitectónica. El resultado se muestra a continuación.
Figura 5. Propuesta conceptual derivada la EPI las cuales fuero "dinamismo, fuego, fuerza, audacia" del tema:
Estación de Bomberos y Protección Civil desarrollada por Ramiro López alumno del 9° semestre de la carrera
de arquitectura de la UANL, México.
6. La Estrategia Concretización de ideas (CID), consiste en la concretización de las ideas
rectoras del concepto y definiendo las subordinadas. Para ello se sugiere que el estudiante
utilice por su simpleza y efectividad la auto-evaluar, la co-evaluación y la evaluación
formativa de manera secuenciada y /o simultanea. Lo importante de esta propuesta es que al
utilizar evaluaciones diversas el análisis crítico se convierte en un ejercicio rápido, efectivo y
enriquecedor. Algunos teóricos como Ausubel D., Novak, J., y Hanesian, H. (1983), Vygotsky
(1978) y más recientes como, Rogoff (1982), Bereiter (1985), consideran que el aprendizaje
es una actividad situada en un contexto, la dota de inteligibilidad, sentido y significación, por
ello el proyecto deberá considerar con mayor rigor las condicionantes contextuales del
proyecto, esto es considerando las condicionantes físicas, de normatividad, así como sus
implicaciones constructivas o técnicas. El ejercicio lo coloca en una realidad situada y le
permite al estudiante ser mas objetivo.
En el ejemplo que a continuación se presenta, fueron tomando forma los conceptos de
transparencia, la segunda fachada, la simplificación de la forma, la sencillez funcional, la
fluidez interna y las condicionantes contextuales Se tomo la decisión de simplificar la forma de
manera tal que no afectara la esencia de lo que se quería transmitir y proveyera de identidad y
carácter a la propuesta. Finalmente la idea de la estructura como segunda piel envolvente, fue
tomando forma porque permitía un gran número de atributos únicos y diferenciadores, además
de que no afectaba la propuesta original.
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
85
�Vázquez Covarrubias
6) Concretización de ideas (CID).
6) Concretización de ideas (CID).
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Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
�Una propuesta pedagógica-didáctica de aprendizaje meta y socio-cognitivo. Modelo: Aprender, haciendo-valorando-teorizando (AHVT)
Para Dewey, J. (1938) aprender y hacer son acciones inseparables, y los alumnos deben
aprender en el contexto pertinente. Este enfoque permite que a partir del aprendizaje,
relevante, y significativo, que los alumnos generen conciencia de su papel como miembros de
una comunidad, logren enriquecer su integridad personal y luego trasladen este valor a su
comunidad inmediata.
Conclusión
Cabe señalar que lo anterior es solo una modesta aproximación basada en la experiencia intaaula que busca implementar estrategias idóneas que permiten el aprendizaje significativo y la
construcción de conocimiento relevante. Dicha búsqueda no ha terminado, será importante
que los docentes, continuemos trabajando en la tarea constante de facilitar el conocimiento.
En el presente trabajo solo hemos mostrado algunos de los avances del reto que nos habíamos
propuesto. Sabemos bien que falta mucho camino por recorre, sin embargo esperamos que
hayamos contribuido de alguna manera en el difícil camino de ser facilitadores que buscan
lograr en sus estudiantes un aprendizaje significativo, centrado en el aprendizaje y por
competencias.
En el desarrollo de un proyecto arquitectónico y especialmente en la conceptualización es de
vital importancia permitirnos el uso de estrategias diversas que nos permitan la tomar de
decisiones más acertadas para la resolución de problemas arquitectónicos y urbanos. Además
será importante la participación del profesor como facilitador y guía en el uso de las mismas,
ya que deberá identificar las que se adapten de manera más clara a los diferentes perfiles de los
estudiantes y de dicha manera facilitarles el aprendizaje y autonomía en su desempeño.
Sobra decir que esta reflexión se ha encaminado más que nada a que el estudiante profundice
en las diversas estrategias meta y socio cognitiva, mismas que le permitan un
autoconocimiento, un darse cuenta de cómo actúa al diseñar, de manera tal que domine y
desarrolle su propio proceso de diseño, a tal grado que forme una base teórica de su propio
actuar. Busca la autonomía en su desempeño y el autoconocimiento, misma que lo lleve a
identificar por si mismo que es lo que lo mueve al diseñar, como logra ser más creativos, mas
inventivos e imaginativo. La premisa de este enfoque se centra en que el conocimiento no se
construye en aislamiento, sino en interacción constante con grupos de trabajo con fines
comunes. Sin embargo para el logro de esta premisa se requiere la utilización de estrategias
flexibles, contextualizadas, que atiendan una demanda social real y que se busquen
situaciones específicas de aprendizaje significativo y relevante, que permita identificar el
valor mismo del saber, el saber hacer, el saber ser y el saber servir.
Sabemos que las estrategias deben estar muy vinculadas al dominio de contenido y aplicación
de la disciplina que pretenden formar. Ello hace difícil su selección, sin embargo con
perseverancia, dedicación y compromiso pronto estaremos más cerca de alcanzar nuestra
meta.
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
87
�Vázquez Covarrubias
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88
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
�Implicaciones en el uso del color en la arquitectura Boyacense
Sandra Patricia Acero Guerra 1
Javier Andrés Limas Monroy 2
Resumen.
El proceso de globalización ha permitido permear con culturas externas muchos municipios
colombianos, estableciendo la pérdida paulatina del patrimonio tangible e intangible; el
departamento de Boyacá no ha sido ajeno a este fenómeno. En este marco se establece la
necesidad de fortalecer lo relativo con la identidad que constituye el patrimonio local, que en
muchos de los casos se hace esquivo y mutable.
El análisis de la región permitió identificar los usos del color en la arquitectura
boyacense y sus implicaciones. Así, el estudio del contexto es el fundamento para concebir una
idea clara de las raíces culturales en el uso del color y sus diferentes aplicaciones a través del
tiempo, en una sociedad que ha dado un giro significativo en sus lugares de asentamiento
debido a las influencias externas.
Dicho estudio tiene presentes las cualidades actuales, sin desconocer un pasado rico en
experiencias que dan las pautas para generar procesos más sólidos en la consolidación de una
identidad. Se analizan tópicos desde lo histórico, lo simbólico, lo funcional, lo estético, lo
identitario y lo cultural, que a través de la arquitectura han producido o potencialmente lleguen
a producir impacto en la consolidación de la identidad cultural de la región.
Palabras clave: Arquitectura, color, identidad, cultura.
Implications in the use of color in the Boyacense Architecture
Abstract.
The globalization process has allowed many Colombian municipalities to permeate with
foreign cultures, thus establishing the gradual loss of the tangible and intangible heritage. The
department of Boyacá has not been immune this phenomenon. Within this framework, the
need to reinforce the identity of what forms the local heritage, which in many cases can be
elusive and unpredictable, is laid down.
The analysis of the region made possible to identify the uses of color in the boyacense
architecture and its implications. Is in this way that the study of the context is the foundation to
conceive a clear idea of the cultural roots of the use of color and its different applications
throughout time in a society that made a significant shift regarding its places of settlement due
to foreign influences.
1 Universidad Santo Tomas. Tunja - Colombia, sacero@ustatunja.edu.co
2 Universidad Santo Tomas. Tunja - Colombia, jlimas@ustatunja.edu.co
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
89
�Acero | Limas
Such study takes into account the current features, without disregarding a rich past of
experiences that set the guidelines to make stronger processes for establishing an identity. It is
analyzed different topics that go from the historical to the symbolic, functional, esthetic,
identity and cultural. Through architecture, all of the previous topics have had or are likely to
have a big impact in the establishment of a new cultural identity in the region.
Key words: Architecture, color, identity, culture.
Presentación.
Este documento muestra los avances obtenidos en el proyecto de investigación que adelanta
actualmente el grupo Temas de Arquitectura de la Universidad Santo Tomas de Tunja, en
Boyacá - Colombia. ¨Implicaciones del uso del color en la arquitectura boyacense¨, es un
proyecto gestado a partir de la necesidad de consolidar una arquitectura con identidad, donde
el color sea un elemento fundamental desde lo simbólico, lo funcional y lo constructivo,
buscando afianzar la identidad en la comunidad boyacense frente a su arquitectura y relacionar
el uso del color con las relaciones espaciales y simbólicas.
En la arquitectura, como manifestación creativa, funcional y simbólica de los grupos humanos,
históricamente se han determinado los diferentes procesos de construcción de la Identidad
cultural de los pueblos, aún en casos en donde los procesos de colonización e hibridación
cultural han sido fuertes y constantes. El estado de globalización creciente y de permeabilidad
a las influencias culturales externas exige de los contextos locales un fortalecimiento en todo lo
relativo con esa identidad que lo constituye, que en muchos de los casos se hace esquiva y
mutable, aún en la particularidad de su propia diversidad. Así mismo, al analizar los elementos
constitutivos de la arquitectura, se encuentra que la forma, (desde lo estructural, la materia, y la
concepción espacial), la función (referida a los usos dados al espacio y su optimización en la
actividad humana), y el significado (entendido como el valor simbólico y comunicativo de la
misma), han dejado de lado aspectos fundamentales como el uso del color, más allá de lo
decorativo y lo modal.
Ante la falta de certeza en la construcción de valores identitarios que permitan soportar los
procesos globales que abarcan también el ámbito de la cultura, es de gran importancia
reconocernos en el presente sin desconocer el pasado y proyectándonos en el futuro. La
construcción de valores y características que nos demarquen en el concierto global a partir de
la interpretación del propio entorno, y desde allí faciliten aportes a la reconfiguración de los
destinos arquitectónicos en cuanto a forma, función y significado es un proceso, donde el
color, no solo nos identifica, comunica y diferencia internamente, sino que tiene una serie de
valores y propiedades históricas que nos caracterizan frente a otras culturas.
Identidad color y Arquitectura.
Identidad, color y arquitectura son los tres grandes componentes, que soportan este análisis,
para lo que se hará una breve referencia a estos temas.
Por definición Identidad es el "Conjunto de rasgos o informaciones que individualizan o
distinguen algo y confirman que es realmente lo que se dice que es 3 " . Ya Eduardo Galeano, en
un enunciado mucho más nutrido, que contrasta con la estricta definición, resalta que "Lo
mejor que el mundo tiene esta en los muchos mundos que el mundo contiene, las distintas
3 Tomado de Diccionario de la lengua española © 2005 Espasa-Calpe en http://www.wordreference.com/definicion/identidad
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Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
�Implicaciones en el uso del color en la arquitectura Boyacense
músicas de la vida, sus dolores y colores ...” La identidad es, en definición propia, el resultado
sobre las personas de las condiciones dadas en el contexto en diversos tiempos, es decir, las
características particulares de un territorio, sean naturales o construidas, condicionan
ineludiblemente la identidad de quienes lo habitan frente a diversos hechos ocurridos a través
del tiempo; es aquí donde el paisaje se convierte en un elemento representativo de la identidad.
Este tema, el paisaje, lo analizaremos más adelante.
Por ahora, y acotando de gran manera el tema de la identidad, se enunciará brevemente dentro
de dos temporalidades: la Identidad heredada y la Identidad construida.
La identidad heredada resalta aquellos rasgos culturales trasmitidos de generación en
generación, y que configuran una identidad cultural a través del tiempo. Las tradiciones, los
símbolos, los valores, las creencias, condicionan el comportamiento y funcionan como
elemento cohesionador de un grupo de individuos y desde donde se puede sustentar el
sentimiento de pertenencia. Pero la identidad no es algo inmutable, es dinámica, flexible e
incluso manipulable, se transforma constantemente, influenciada por las características del
entorno en las diferentes temporalidades, esto lo identificamos como identidad construida
El color, por su parte, es una "Sensación producida por los rayos luminosos que impresionan
los órganos visuales y dependen de la longitud de onda” 4 , una definición estrictamente
científica; pero el color tiene un valor subjetivo y social de gran peso a partir de las
percepciones particulares (vivencias, experimentación y tradición) y de la percepción
colectiva (medios externos, cultura y formación).
El color desde lo psicológico, lo físico y lo simbólico, merece también un largo análisis,
considerando la relación entre color y afectación sobre el estado del individuo; el color
respecto a la luz y el contexto; y la carga significativa que este representa, pero en esta instancia
también se tratara someramente desde su significado simbólico.
El color es un elemento vital en el simbolismo, ya que toda comunicación se da a través de
signos, los colores son elementos comunicantes o signos; elementos que en la actualidad son
de suma importancia para los procesos comunicativos, sin olvidar con esto el uso que desde
antiguas épocas se ha hecho de ellos en las diferentes religiones, en el arte, en el vestuario, etc.
El simbolismo se establece, en muchos casos, de manera intuitiva, pero cambia de acuerdo a la
cultura e incluso entre personas del mismo grupo, por lo que se dan significados múltiples para
un mismo elemento. Desde el aspecto psicológico, el color, tiene un efecto directo desde su
percepción y sobre la conducta humana.
La arquitectura según el art 1 de la ley 435 de 1998 de Colombia (por la cual se reglamenta el
ejercicio de la profesión de Arquitectura y sus profesiones auxiliares) " Consiste en el arte de
diseñar y crear espacios, de construir obras materiales para el uso y comodidad de los seres
humanos". La arquitectura está ligada directamente a las vivencias de las personas, al uso del
color, y presenta diferencias marcadas entre la tradicional, haciendo referencia al uso de
formas, materiales y técnicas constructivas tradicionales; por su parte la arquitectura
contemporánea, en lo que se refiere a la influencia de varios lenguajes arquitectónicos con el
uso de materiales y técnicas que responden a las cambiantes necesidades del entorno.
La arquitectura ligada a la sociedad, ha sido respuesta a los diferentes estadios sociales a lo
largo de la historia, que cambió y cambia a la par con la ciudad. La arquitectura es reflejo y
memoria de la vida civil y la colectividad y configura el paisaje urbano.
Tal como lo explica Gordon Cullen, el paisaje urbano tiene lugar en 3 caminos: la óptica, el
lugar y el contenido.
4 Concepto tomado de http://lema.rae.es/drae/
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
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�Acero | Limas
Desde la óptica, Cullen determina que los escenarios de la ciudad se nos revelan en forma de
series fragmentadas, y en cada fragmento se produce un impacto en nuestras emociones; la
mente humana reacciona ante los contrastes, ante las diferencias, teniendo presente de forma
simultánea varios espacios, en donde la ciudad nos aparece visible en un sentido mucho más
profundo. En esta imagen es donde la ciudad adquiere rasgos característicos. Respecto al lugar,
este autor afirma que es un habito instintivo del cuerpo humano determinar su posición en el
espacio, obteniendo una reacción emocional típica dependiendo del lugar donde el sujeto se
encuentre (dentro, fuera, en el centro de la habitación), " descubrimos que, inmediatamente
después de habernos formulado un AQUI, debemos crear, automáticamente, un ALLI, ya que a
todas luces es imposible que pueda existir el uno sin el otro" (CULLEN, 1984). Referente al
contenido, esta última categoría se incluye en la construcción en si de una ciudad: su color,
escala, estilo, carácter, personalidad y unicidad. En la mayoría de las ciudades se evidencian
los diferentes periodos arquitectónicos e incluso sus intervenciones, en muchos casos, esa
mezcla de estilos, materiales y proporciones, constituye su principal encanto (CULLEN,
1984).
La arquitectura da cuerpo y estructura a la ciudad, a la vez que le da significancia con el
simbolismo implícito en sus formas; la arquitectura es una representación cultural por
excelencia.
La cultura no es, en tanto se aísla de un referente material, así sea en su narrativa, y de aquí la
importancia de la idea de lugar con sus características y particularidades que llenan de sentido
un nuevo concepto que se deriva de esa apropiación: la territorialidad. Podemos entender
entonces la reciprocidad de los dos conceptos, como manifestación social de pertenencia por
medio de sus rasgos distintivos en cuanto a forma, iconicidad, cromatismo y relevancia en el
conjunto de la vida social.
Contexto Físico-Histórico.
El departamento de Boyacá, está situado en el centro oriente colombiano; tiene una superficie
de 23189 km2 representando únicamente el 2.03% de la superficie nacional, es atravesado de
sur a norte por la cordillera oriental de los andes, presenta alturas sobre el nivel del mar entre
250 y 5493 metros, es un territorio quebrado, con páramos, valles y altiplanos. Todo esto es la
condicionante principal para la diversidad de climas, vegetación, paisaje, ocupaciones,
costumbres, vestuario, alimentación, incluso culturas; en este territorio sobreviven aun un par
de culturas indígenas, Embera Chami - Katios en Puerto Boyacá y U´wa en Cubará. La
población del departamento al año de 2012 es de 1.271.133 habitantes, y es considerado uno de
los bastiones históricos del país por la trascendencia de las batallas que allí se dieron en el
proceso de independencia y emancipación de España. De allí la fuerte presencia de
Arquitectura colonial.
Previo al proceso de colonización española, es evidente la presencia de diversas culturas
indígenas en toda la región, que pese a las diversas teorías existentes, se logran reconocer las
expresiones arquitectónicas como un proceso evidente y de verificación de expresiones
aisladas. Aun cuando las primeros grupos existentes fueron nómadas, los abrigos rocosos
fueron alojamientos estacionales, que si bien no representan la creación del espacio por parte
del hombre, su intervención como espacio funcional y la pintura rupestre dejo evidencia de
existencia de su cultura y sus costumbre. Esta sería la primera vez que el color se convierte en
un elemento representativo de las culturas.
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Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
�Implicaciones en el uso del color en la arquitectura Boyacense
La aparición de la agricultura, la domesticación de animales, la vida sedentaria y la elaboración
de cerámica, indican que es el periodo formativo donde aparece la arquitectura, entendida
como la construcción de abrigos artificiales para albergar las actividades humanas. Los
indicios muestran, que al parecer, el primer desarrollo arquitectónico fue la casa comunal, que
albergo a los grupos brindando todas las ventajas que ofrecían los abrigos rocosos pero
construidos por el hombre.
Imagen 1. Maloca Cultura U'wa. Municipio de Cubará - Boyacá.
Fuente: Diana Carolina Bonilla. Directora casa de la cultura de Cubará - Boyacá.
El desarrollo social de las culturas indígenas de la región permitió una organización de la
población en oficios especializados: … alfareros, orfebres, militares, sacerdotes, tejedores,
etc.. Este desarrollo social está asociado a las demás expresiones culturales: una cerámica
más rica, en ocasiones estatuaria, prácticas funerarias más complejas y, evidentemente
también, formas arquitectónicas más elaboradas. (ARANGO, 2011).
Aunque no tengamos un claro registro de la vida de las culturas indígenas en Boyacá, se puede
afirmar por el análisis de otras culturas cercanas, que la conformación de aldeas no sólo refleja
la vida cotidiana, sino también su estructura social y religiosa. En Colombia las culturas San
Agustín y Tierradentro son el claro prototipo del uso del color en lugares significativos del
lugar de ocupación, en las tumbas por ejemplo, …tanto la cámara funeraria, como las paredes
y estatuas estaban recubiertas de colores (amarillo, rojo y negro). (ARANGO, 2011).
A la llegada de los españoles en 1537, los Muisca ocupaban las mesetas andinas que hoy
corresponden a la Sabana de Bogotá y parte de los departamentos de Boyacá y Santander, esta
cultura por no ser lítica (como las culturas mencionadas anteriormente o los Tayrona), no deja
mayor evidencia de su cultura y sus costumbres, no obstante, los diferentes escritos de
cronistas de la época se convierten en un insumo importante para determinar los rasgos más
significativos de los grupos que otrora ocupaban la región, y por supuesto, el uso que daban al
color.
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
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�Acero | Limas
…Ahora bien, relativo a los Muisca se conocen 8 cronistas; en el juicioso análisis que de cada
uno hace Ghisletti se encuentra que de ellos, sólo tres pueden considerarse testigos inmediatos
del estado de la cultura muisca al llegar los españoles: a) El Epítome, atribuido a Jiménez de
Quesada (aunque hay dudas acerca de su autoría), escrito hacia 1545 (las otras obras de
Quesada se perdieron), b) la recopilación Historial de Aguado, escrita hacia 1581, que recoge
la parte escrita por Antonio Medrano, compañero de Quesada en la expedición de El Dorado,
y c) Las Elegios, publicada en 1588, por Castellanos, que fue soldado en la conquista y vivió
en Tunja muchos años. De los otros 5, sólo uno es contemporáneo a la Conquista, Oviedo, pero
él nunca salió de España y los otros 4 son bastante posteriores: Herrera muere en 1625 sin
venir nunca a América; Fray Pedro Simón, el autor de Noticias Historiales publicadas en
1627; Juan Rodríguez Freile, muere en 1636 poco después de terminar El Carnero, y Lucas
Fernández de Piedrahita, cuya obra fue escrita hacia 1666, es decir casi 130 años después de
la llegada de Jiménez de Quesada a la Sabana de Bogotá. Aunque en varios aspectos las obras
de Simón y Piedrahita son más completas, las descripciones que ellos hacen de las ciudades
muiscas fueron claramente extractadas de los cronistas anteriores - sobre todo de Aguado y
Castellanos-, como puede constatarse en su lectura... Sobre las características
arquitectónicas, las descripciones son menos explícitas. En general, los cronistas distinguen
tipos arquitectónicos con distintas denominaciones: hablan de casas, de aposentos, de
templos y de bohíos, como si fueran cosas distintas. En el Epítome se dice de las
construcciones principales de los cercados: " tienen grandes patios las casas, de muy grandes
molduras de bulto, y también pinturas por toda ella." En general, la arquitectura, a pesar de
ser de madera y paja, se describe con adjetivos que denotan colorido y laboriosidad: " son de
la más extraña hechura y labor", son " vistosas"
, poseen carrizos enlazados limpios y de
diferentes colores, tienen pinturas, de las entradas penden pequeños objetos de oro que
brillan al sol y que producen sonidos al entrechocarse. (ARANGO, 2011).
La conquista por parte de España fue la que determino la forma de las ciudades históricas que
hoy subsisten. La ciudad española con su plaza central, su iglesia, su cabildo, estaba rodeada
por las casas de los señores principales; a medida que se alejaban del centro, los demás solares
pertenecían a españoles de menor rango, siendo las manzanas más retiradas las ocupadas por
españoles pobres, generalmente artesanos; mientras que, a manera de "ciudad satélite"
subsistieron los pueblos indígenas. A la par con estas dinámicas, fueron apareciendo las
diferentes órdenes religiosas que darían a los poblados una configuración distinta con la
construcción de templos, conventos, capillas, colegios, hospitales. En ese entonces las
viviendas fueron concebidas con un gran sentido de "interioridad" en donde las pinturas
murales cobraban protagonismo en los recintos más importantes: … Tunja es tal vez la única
de las ciudades del Nuevo Reino de Granada donde se conservan algunos vestigios de la
arquitectura doméstica del siglo XVI. Esta ciudad adquirió importancia rápidamente por la
densidad y desarrollo indígenas de la zona y también porque allí se concentró una minoría
intelectual que dejó huellas arquitectónicas. Ahora bien, en años recientes se han descubierto
restos de pinturas en las paredes de las salas interiores que fueron dibujados a finales del
siglo XVI y comienzos del XVII. Aunque sólo han sido restauradas las pinturas de la casa del
Fundador Suárez Rendón, y las de la del Escribano… (ARANGO, 2011). Por su parte, la
arquitectura religiosa utilizo la decoración profusa y el color principalmente para los altares,
exteriormente su decoración era mucho más austera. En el siglo XVIII el espacio público y el
uso del mismo cobran protagonismo, es entonces cuando las fachadas rígidas de la ciudad se
abrieron hacia el espacio exterior por medio de balcones, las portadas también se convirtieron
en un elemento destacado, aun cuando conservaban el color del material original,
generalmente piedra.
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�Implicaciones en el uso del color en la arquitectura Boyacense
Imagen 2. Fachada de vivienda de características coloniales. Municipio de Villa de
Leyva - Boyacá
Fuente propia
Le época republicana fue marcada por la influencia de inglesa, francesa e italiana, con un
trabajo mucho más elaborado de las fachadas, aunque la influencia de este estadio no fue tan
fuerte en la región boyacense como en otras del país. Hasta este momento las ciudades habían
crecido poco y conservaban mucho de la época colonial pero la industrialización trajo consigo
la transformación de la sociedad rural impulsando el crecimiento de las ciudades y la
migración hacia las mismas, así como el uso de nuevos materiales.
Imagen 3. Fachada vivienda barrio tradicional de Tunja - Boyacá.
Fuente propia
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El Color en la cotidianidad.
Dentro de lo cotidiano, es normal realizar la mayor parte de las actividades diarias sin
cuestionar las estructuras en las que se basan las labores que inconsciente pero eficientemente
llevamos a cabo. Si contemplamos lo que nos rodea, nos damos cuenta casi de inmediato que
nuestro comportamiento obedece a patrones preestablecidos e instituidos históricamente,
donde la transmisión cultural es evidente.
Es el color una característica permanente en lo cotidiano, sin que sea esta condición algo
consciente ni mucho menos determinante, debido a la multiplicidad de elementos actuantes en
las diversas actividades sociales de nuestra gente, sin embargo, y dependiendo el contexto, sí
es uno de los medios de expresión de lo propio más evidentes. Es común encontrar en el
departamento de Boyacá, el color como elemento representativo del paisaje, las artesanías, el
vestuario, la arquitectura, los códigos simbólicos en las celebraciones y en su delimitación de
lo propio en el lenguaje.
Imagen 4. Artesana Boyacense.
Fuente: http://www.eltiempo.com/
En el campo del color existe para cada uno la posibilidad de expresión individual; en la
elección de un objeto necesariamente siempre se elige un color; los colores influyen
constantemente aun cuando no seamos consientes de esa condición.
La actividad publicitaria dentro de las ciudades, es un claro ejemplo del color elegido, en
muchos casos es una máscara ajena a la arquitectura y la identidad, en otros en cambio, según la
actividad o producto, lo que se busca es precisamente lograr transmitir aquellos rasgos
característicos de la cultura.
Por otra parte, se debe reconocer que la imagen urbana de la arquitectura tradicional de nuestra
región, es la clara expresión de sus habitantes. En las calles de nuestros barrios más
tradicionales es donde se encuentran los indicios más claros de la tradición en el uso del color,
aun cuando se entremezcle con elementos más contemporáneos que en algunos de los casos,
son influenciados por su entorno.
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�Implicaciones en el uso del color en la arquitectura Boyacense
Imagen 5. Artesanías en Ráquira - Boyacá.
Fuente propia
Arquitectura, color, identidad.
Todos los objetos tienen características especiales que nos hacen deducir lo que son y que los
diferencian unos de otros. Usualmente pensamos que la forma es el primer indicio de lo que es
un objeto en particular, pero el color, aun siendo una propiedad esencial de los objetos, es rara
vez identificable a primera mano.
Esta condición se refleja claramente en el uso del color en la arquitectura, cuando resulta un
elemento secundario desligado de la forma y muchas veces de la función; la arquitectura e
incluso la ciudad, por decirlo de algún modo, se piensa monocromáticamente. El
desconocimiento del uso color en la arquitectura dificulta la elección del mismo, muchas veces
es la manifestación del tono de moda o de la equivoca glorificación del blanco a favor de la
forma absoluta, aunque el blanco no es solo un color utilizado en la arquitectura
contemporánea, de hecho muchos municipios de la región tienen marcada influencia en el uso
de este color desde épocas hispánicas; pero si existe desconocimiento en el uso del color este se
evitara, sobretodo en el campo de la arquitectura, cuyas creaciones están destinadas a una larga
El uso del color en la Arquitectura de Tunja - Boyacá.
Tal como se mencionó anteriormente, la influencia española trajo para la arquitectura de la
región, una fachada cerrada y continua que caracteriza la arquitectura tradicional. Sumándole
a esto los aportes decorativos y colores ajenos a esa influencia española que hicieron los indios,
tenemos como resultado el trabajo ecléctico de nuestra arquitectura. Ya en siglo XIX se
incorporaron aspectos decorativos y ornamentales, y el manejo de colores contrastantes y
policromías propios de otros países con lo que rompe la austeridad de la influencia colonial.
Cuadernos
CuadernosdedeArquitectura
ArquitecturayyAsuntos
AsuntosUrbanos
Urbanos
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�Acero | Limas
Imagen 6. Vivienda contemporánea en Tunja - Boyacá.
Fuente propia
Imagen 7. Fachada Casa del Fundador. Tunja - Boyacá.
Fuente http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Casa_del_Fundador_de_Tunja.jpg
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�Implicaciones en el uso del color en la arquitectura Boyacense
A partir del siglo XX el uso del color en la arquitectura se vio marcada por las propiedades de
los materiales producto de la industrialización, en donde se incorporaron materiales como el
hierro, el concreto, el vidrio y materiales plásticos.
A la par con el paso del tiempo, la arquitectura ha sufrido muchas transformaciones bajo
diversas influencias de tipo social, económico, político, religioso y tendencias arquitectónicas,
estando el color ligado a estos cambios. La arquitectura tradicional de la región ha retomado
elementos propios de la época de la colonia y republicana, dándoles una apropiación, con
materiales diferentes, pero resaltándolos por medio del color (pórticos, zócalos, columnas,
aleros).
Imagen 8. Fachada vivienda barrio tradicional de Tunja - Boyacá.
Fuente propia
Es muy común, dentro de nuestras ciudades, encontrar el color ladrillo, ya que es un material
de fácil accesibilidad en la zona.
Este material como tal, no diferencia su uso por condición social, pero su calidad si influye en
el uso que se le da, es decir, en estratos sociales medios y altos donde se maneja el ladrillo a la
vista con toda la intensión, se requiere una calidad física y visual importante; contrario al
manejo que le dan estratos más bajos, que en la mayoría de los casos manejan un modo de
construcción progresivo, entonces el ladrillo quedara expuesto en la medida que se puede
cubrir con mortero y pintar.
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
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�Acero | Limas
Sin una medida de tiempo estándar, se puede hablar de tres estadios de color en las
construcciones progresivas que son tan comunes en las clases sociales más bajas: El color
ladrillo, el color gris del mortero y finalmente el color elegido, que en las clases populares
suelen ser más vistosos.
Ya a estas instancias se puede hablar, por lo menos en el caso de la ciudad de Tunja, que existen
zonas donde es perfectamente identificable la tendencia del uso del color. En el centro
histórico, considerado patrimonio arquitectónico, donde se encuentran en su mayoría
construcciones coloniales, templos y edificios administrativos y comerciales esta arraigado el
blanco, salvo algunas excepciones, donde se aplica color o se encuentra el material puro, como
aquellos casos donde se usa la piedra. Alrededor del centro fundacional, en donde se
construyeron los barrios tradicionales, se encuentran los colores más representativos. Los
barrios que surgieron después de la segunda mitad del siglo XX tienen marcados rasgos de
aquellos tradicionales, pero se distinguen claramente las tipologías seriadas de los primeros
barrios planificados. Luego encontramos la configuración de aquellos lugares informales,
ubicados sobre las pendientes mas fuertes, lo que parece ser un fenómeno común en la región
andina, donde el ladrillo tiene todo el protagonismo.
Al mismo tiempo se han ido desarrollando el crecimiento en el área del valle donde los barrios
nuevos, con marcadas tipologías globales, parecen gozar de la mezcla del ladrillo, el blanco y
el amarillo ocre.
Imagen 9. Fachada vivienda moderna. Tunja - Boyacá.
Fuente propia
El uso del color en la Arquitectura de Raquira - Boyacá.
El análisis de un municipio lleno de colores se convirtió en una herramienta para establecer la
importancia del color en la cultura, su influencia sobre los visitantes y en el estilo de vida de sus
habitantes.
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�Implicaciones en el uso del color en la arquitectura Boyacense
Ráquira, es un municipio del suroccidente del departamento de Boyacá - Colombia, donde se
conjugan la belleza, la fuerza y la intensidad del color. Ráquira, en lengua chibcha (cultura
aborigen de la región) significa "Ciudad de las Ollas", y es precisamente su vocación artesanal
la que establece un contraste de colores único en la región.
Este pueblo de colores es testimonio del crecimiento de una comunidad que no abandono sus
raíces indígenas y llego a convertirse en la Capital Artesanal de Colombia, y posteriormente,
como uno de los Pueblos más Lindos de Boyacá. Aun cuando la blancura de las construcciones
de poblaciones aledañas logro arraigase en este municipio por largo tiempo, procesos de
indagación sobre los muros del poblado, dejo al descubierto paredes matizadas con colores
propios de la cultura indígena, que antaño, por pedido de los conquistadores, construyo un
conjunto de viviendas características de la época, en donde la expresión cultural del grupo
nativo quedo plasmada, y que contrasta de forma singular la cultura europea y criolla de la
época.
Imagen 9. Vivienda y Comercio en Ráquira - Boyacá.
Fuente propia
La coloración de los muros, los ventanales y los portales de las viviendas, contrasta con la
también explosión de color que tiñe las artesanías propias, lo que conquista a propios y
extraños, quienes siempre quieren llevarse un poco de este arcoíris consigo.
El colorido encanto de Ráquira es acrecentado por la disposición de los espacios que ha hecho
que gran número de viviendas se adapten como locales y talleres, separados por cortinas de
elementos cerámicos de múltiples colores. Resulta realmente placentero para los visitantes, el
hecho de lograr acceder a estas tiendas, maravillándose con las curiosas manufacturas
elaboradas por los artesanos, encontrándose de repente en el patio central de la casa que no deja
de lado el versátil contraste y acoge en un ambiente familiar.
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
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�Acero | Limas
Imagen 10. Vista interior vivienda en Ráquira - Boyacá.
Ráquira se ha convertido en destino
imperdible para aquellos viajeros que
buscan encontrar experiencias sin
iguales; la alfarería, la música, la
danza, el vestuario y la comida se
mezclan con el humo de los primitivos
hornos de barro, la ajadas manos de los
artesanos más viejos y los niños que
aprenden la labor; lo que crea una
atmosfera única ambientada por un
sujeto activo, el color, algo realmente
místico.
Conclusiones.
La identidad no las encontramos en las
principales calles, donde en muchos
casos el ámbito publicitario enmascara
la riqueza arquitectónica.
La identidad esta en los callejones, en
las viviendas tradicionales, en el uso
que los habitantes les dan a los espacios,
en la memoria colectiva, en la imagen
que cada quien tiene respecto a sus
vivencias, experiencias y estilo de vida.
Fuente propia
Las condiciones físicas del entorno inmediato y las particularidades que este presenta, la
comida, el vestuario, la música, la manufactura tradicional, las costumbres, las celebraciones,
las creencias, la arquitectura, etc., son elementos que en conjunto construyen la identidad.
La arquitectura de la región representa actualmente los diferentes estadios de la historia,
logrando un eclecticismo representativo. Los diferentes elementos que se usan de forma
tradicional, principalmente en las viviendas, son resaltados por medio del color.
Las condiciones económicas de los grupos sociales existentes, determinan el uso de materiales
y de colores utilizados en las fachadas arquitectónicas.
El color adquiere gran importancia en la arquitectura, al ser parte integral en la vida del hombre
desde los elementos naturales, la expresión cultural y artística.
La indagación sobre el uso del color en la arquitectura y su directa relación con la identidad,
lejos de encontrar un telón de cierre, nos ha abierto las puertas al análisis desde otras miradas.
Los rasgos identitarios, contrario a lo que pensamos inicialmente (quienes hacemos esta
investigación), no los encontraremos examinando únicamente la arquitectura y sus estadios.
Nos quedan muchos caminos por recorrer donde encontráremos a cada paso el color como
elemento ineludible.
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Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
�Implicaciones en el uso del color en la arquitectura Boyacense
Referencias Bibliográficas.
ARANGO, Silvia. (2011) Historia extensa de la arquitectura en Colombia. UN Virtual.
Disponible en http://aplicaciones.virtual.unal.edu.co/blogs/hacolombia/
CULLEN, Gordon. (1974).El Paisaje Urbano. Editorial Blume. Barcelona.
GALEANO, Eduardo. (1998) Patas arriba. La escuela del mundo al revés. Siglo XXI editores.
Madrid.
Diccionario de la lengua española. 2005. Espasa-Calpe. Disponible en
http://www.wordreference.com/definicion/identidad
Real Academia Española. Disponible en http://lema.rae.es/drae/
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Vázquez, Patricia; Sacido, Mónica; y Zulaica, Laura (2012): "Técnicas de análisis para el
ordenamiento territorial de cuencas agropecuarias: aplicaciones en la Pampa Austral,
Argentina", Scripta Nova. Revista Electrónica de Geografía y Ciencias Sociales, Vol. XVI,
núm. 392, 20 de febrero de 2012, . [11 de septiembre de 2014]. Disponible:
http://www.ub.edu/geocrit/sn/sn-392.htm
Envío de originales
Los artículos serán originales escritos en español, ingles o francés, referidos a una
investigación propia en las áreas de arquitectura y estudios urbanos y regionales.
Los trabajos se remitirán a la Secretaría de redacción de la revista.
Se acusará de recibo de los originales en el plazo de quince días.
El consejo de redacción, tras recibir los perceptivos informes anónimos, resolverá sobre su
publicación en un plazo máximo de seis meses contados desde la recepción en secretaría.
El consejo de redacción rechazará todo trabajo que no se atenga a estas normas.
CUADERNOS DE ARQUITECTURA Y ASUNTO URBANOS. Revista de la Facultad de
Arquitectura de la Universidad Autónoma de Nuevo León. Secretaría de Investigación de la
Facultad de Arquitectura de la Universidad Autónoma de Nuevo León, Avenida Pedro de Alba,
s/n. Cd. Universitaria C.P. 66451. San Nicolás de los Garza Nuevo León (México).
Tel (81) 83294160 Ext. 6760
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Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
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Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos de la Universidad Autonoma de Nuevo Leon is
a scientific journal published since 2011 under the auspices of the Facultad de Arquitectura de
la Universidad Autónoma de Nuevo Leon.
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CUADERNOS DE ARQUITECTURA Y ASUNTOS URBANOS is a biannual publication
specializing in architecture and urban and regional studies, emphasizing interdisciplinary
research from the Social Sciences and Humanities (Architecture, Urbanism, Geography,
Sociology, Economics, Anthropology, Psychology, History, Education and other end)
anywhere in the world, but giving priority thematic focus on Latin America and the Caribbean.
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In the case of a book, the title will be in italics, below the city and publisher. example:
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practice. New York: Routledge.
To cite a chapter in book:
By the same token book chapters, book title in italics being cited. example:
Hilhorst, D .; and Bankoff, G. (2004): "Introduction: mapping vulnerability" in Bankoff, G
.; Frerks, G .; and Hilhorst, D. (eds.), Mapping Vulnerability: Disasters, Development and
People. London: Earthscan, pp. 1-9.
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To cite this Article:
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subsequently volume (Vol.), number (No..) magazine and first and last pages. example:
Silva, Eliud (2009): "Mortality from motor vehicle accidents in the metropolitan area of
Mexico City in the late twentieth century", Journal of Population, Vol 15, no.. 62, OctoberDecember, pp. 143-172.
To cite an electronic resource:
To the extent possible, electronic resources are cited according to the following general model:
example:
Vázquez, Patricia; Sacido, Monica; and Zulaica, Laura (2012): "Analysis techniques for land
use planning in agricultural watersheds: applications in Austral Pampa, Argentina", Scripta
Nova. Electronic Journal of Geography and Social Sciences, Vol. XVI, no. 392, February 20,
2012,. [11 September 2014]. Available: http://www.ub.edu/geocrit/sn/sn-392.htm
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research in the areas of architecture and urban and regional studies.
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Architecture of the Universidad Autonoma de Nuevo Leon. Research Department of the
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Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
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Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
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An account of the resource
Cuadernos de arquitectura y asuntos urbanos es una publicación anual especializada en arquitectura y estudios urbanos regionales en la que tienen prioridad las investigaciones de carácter interdisciplinario, abarcando distintas ramas de las ciencias sociales y humanidades; incluye temáticas focalizadas en América Latina y el Caribe. Inició en el 2007, es de frecuencia anual y se mantiene activa.
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Título Uniforme
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
Año de publicación
El año cuando se publico
2015
Año
Año de la revista (Año 1, Año 2) No es es año de publicación.
4
Número
Número de la revista
4
Mes de publicación
Mes cuando se publicó
Abril
Día
Día del mes de la publicación
1
Periodicidad
La periodicidad de la publicación (diaria, semanal, mensual, anual)
Anual
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Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos, 2015, Año 4, No 4, Abril
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Ledezma Elizondo, María Teresa, Directora de la Revista
Subject
The topic of the resource
Urbanismo
Planificación
Planificación urbana
Ingeniería y tecnología
Investigación
Description
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Cuadernos de arquitectura y asuntos urbanos es una publicación anual especializada en arquitectura y estudios urbanos regionales en la que tienen prioridad las investigaciones de carácter interdisciplinario, abarcando distintas ramas de las ciencias sociales y humanidades; incluye temáticas focalizadas en América Latina y el Caribe. Inició en el 2007, es de frecuencia anual y se mantiene activa.
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Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Arquitectura
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Barrera Domínguez, Ramón Alenjandro, Secretario de Redacción
Sousa González, Eduardo, Consejo Editorial
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01/04/2015
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Propuesta pedagógica
Transformación metropolitana
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Cuadernos de Arquitectura
y Asuntos Urbanos
Revista de la Facultad de Arquitectura
Universidad Autónoma de Nuevo León
Año 03
Núm 03
Abril 2014
ISSN 2007-8269
9 772007 826006
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
Año 03
Núm 03
Abril 2014
Facultad de Arquitectura UANL
ISSN: 2007-8269
“Educación de clase mundial,
un compromiso social”
�Universidad Autónoma de Nuevo León
Dr. Jesús Ancer Rodríguez
Rector
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Secretario General
Dr. Juan Manuel Alcocer González
Secretario Académico
Lic. Rogelio Villarreal Elizondo
Secretario de Extensión y Cultura
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M.A. Ramón Alejandro Barrera Domínguez
M.A. Oneida Martínez Martínez
Editores Responsables
M.A. Ramón Alejandro Barrera Domínguez
Diseño
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos, Año 3, Nº 3, abril 2014. Es una publicación semestral, editada
por la Universidad Autónoma de Nuevo León, a través de la Facultad de Arquitectura. Domicilio de la
publicación: Biblioteca Universitaria Raúl Rangel Frías, Alfonso Reyes 4000 norte, 5º piso, San Nicolás de
los Garza, Nuevo León, México, C.P. 64440. Teléfono: + 52 81 83294111. Fax: + 52 81 83294111. Editores
Responsables: M.A. Ramón Alejandro Barrera Domínguez, M.A. Oneida Martínez Martínez. Reserva de
derechos al uso exclusivo 04-2013-010911372400-102. ISSN 2007-8269. ambos otorgados por el Instituto
Nacional del Derecho de Autor, Licitud de Título y Contenido en trámite, otorgado por la Comisión
Calificadora de Publicaciones y Revistas Ilustradas de la Secretaría de Gobernación. Registro de marca ante
el Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial: en trámite. Impresa por: Serna Impresos, S.A. de C.V.,
Vallarta 345 Sur, Centro, C.P.64000, Monterrey, Nuevo León, a través de la Facultad de Arquitectura,
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Jesús Ancer Rodríguez. Rector
Rogelio G. Garza Rivera. Secretario General
Juan Manuel Alcocer González. Secretario Académico
Francisco Fabela Bernal. Director de la Facultad de Arquitectura
CUADERNOS DE ARQUITECTURA Y ASUNTOS URBANOS. Revista de la Facultad de
Arquitectura de la Universidad Autónoma de Nuevo León
ISSN: 2007-8269
CUADERNOS DE ARQUITECTURA Y ASUNTOS URBANOS. Revista de la Facultad de
Arquitectura de la Universidad Autónoma de Nuevo León es una revista científica que se edita desde el año
2011 bajo el patrocinio de la Facultad de Arquitectura de la Universidad Autónoma de Nuevo León.
CUADERNOS DE ARQUITECTURA Y ASUNTOS URBANOS es una publicación
semestral especializada en arquitectura y estudios urbanos y regionales, privilegiando las investigaciones de
carácter interdisciplinario desde las Ciencias Sociales y Humanidades (Arquitectura, Urbanismo, Geografía,
Sociología, Economía, Antropología, Psicología, Historia, Educación y otras a fines) en cualquier parte del
mundo, aunque primando las temáticas centradas en América Latina y el Caribe.
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León), Jesús A. Treviño Cantú (Universidad Autónoma de Nuevo León), Irma Laura Cantú Hinojosa
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Col. Centro. Monterrey, Nuevo León, México. CP. 64000.
�Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
Año 03
Núm 03
Abril 2014
Facultad de Arquitectura UANL
�INDICE
Presentación
05
Ramón Ramírez Ibarra
Artículos
La Urbanización de las Ciudades Metropolitanas Costeras del Golfo de
México y su Impacto Ambiental: Caso la Zona Metropolitana de Tampico
José Juan Batres González | Teodoro Marín Yáñez | Oscar Iduarte Márquez
09
Participación y Contradicciones: Diferencias Temporales en Procesos
Participativos
Stefania Biondi | Valeria Ibarra Soto | María del Rosario Jimenez Rodriguez |
Angélica Valera Aldana
27
Tendencias de la movilidad y trasporte urbano: El metrobus y la trasformación
del espacio
Javier Sánchez Bello
47
Crecimiento demográfico y marginación urbana en Bahía de Banderas, Nayarit
Lorena Alejandra Ramírez Barragán | Nora Livia Rivera Herrera
María Teresa Ledezma Elizondo
59
Identidad, información y complejidad en el desarrollo de los espacios urbanos
Mercedes Mercado Cisneros | Liliana Beatriz Sosa Compean
81
La permanencia liquida de la biblioteca urbana: la diseminación de los
servicios bibliotecarios en distintos lugares (breve repaso)
María Teresa Lopez Avedoy
103
Sector privado, iniciativa particular, interés reconocido: una cuestión de confianza y
gobernabilidad desde la subjetividad urbana
Ramón Ramirez Ibarra | Oneida Martínez Martínez
117
Calidad de Vida y políticas de vivienda de interés social en México
Alejandra Marín González | Blanca Nelly Monsiváis García
131
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
01
�INDEX
Presentation
05
Ramón Ramírez Ibarra
Articles
02
The Urbanization of Coastal Gulf Metropolitan Cities Mexico and its Environmental
Impact: Case Tampico Metropolitan Area
José Juan Batres González | Teodoro Marín Yáñez | Oscar Iduarte Márquez
09
Participation and Contradictions: Temporary Differences in Processes Participatory
Stefania Biondi | Valeria Ibarra Soto | María del Rosario Jimenez Rodriguez |
Angélica Valera Aldana
27
Trends in mobility and urban transport: The metrobus and transformation space
Javier Sánchez Bello
47
Poulation growth and urban marginalization in Bahia de Banderas, Nayarit
Lorena Alejandra Ramírez Barragán | Nora Livia Rivera Herrera
María Teresa Ledezma Elizondo
59
Identity, information and complexity in the development of urban spaces
Mercedes Mercado Cisneros | Liliana Beatriz Sosa Compean
81
Permanence settled urban library: the spread of library services in different
locations (brief review)
María Teresa Lopez Avedoy
103
Private sector, private initiative, recognized interest: a matter of trust and
urban governance from subjectivity
Ramón Ramirez Ibarra | Oneida Martínez Martínez
117
Quality of Life policies and social housing in Mexico
Alejandra Marín González | Blanca Nelly Monsiváis García
131
01
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
�Presentación
��Presentación
Ramón Ramírez Ibarra*
La articulación de prácticas cada vez más coordinadas por el eje gobernanza - ciudad sustentabilidad es cada día, una necesidad intrínseca de la reflexión urbana y arquitectónica. El
fenómeno del hábitat, en cuanto conjunto integrado por estrategias, conductas y cultura
expresadas en la ocupación del territorio, se convierte en una forma preponderante de
establecer contacto con la sociedad y sus necesidades de calidad de vida y bienestar. Por tanto,
es indispensable entender el fenómeno urbano y sus expresiones, dentro de un marco
conceptual y temporal, abierto, comprensivo y polifacético desde cada experiencia que tiende
a crear comunicación entre naturaleza y cultura.
Si el urbanismo es un medio, no un fin en si mismo, este conjuga dos necesidades básicas del
ser humano para conseguir un desarrollo armónico y racional que equilibre su situación ante el
ambiente: una mayor capacidad para entender la serie de eventos y situaciones que forman y
construyen lo que llamamos sociedad y una conciencia límite de la finitud de nuestros
recursos, ante la emergencia de cambios profundos en distintos órdenes como son la
naturaleza, a través del clima y el suelo, la tecnología desde nuestra interacción con los objetos
y nuestro punto de vista, deudor de paradigmas, conceptos y esquemas para enfrentarse a la
realidad.
El reto de enfrentarse a la realidad, constituye una vía de acceso a un potencial transformador
de la cultura que requiere de una inmersión activa, capaz de identificar y proponer salidas y
soluciones al intrincado laberinto en que se convierte la ciudad a comienzos del siglo XXI; por
ello, me congratulo de presentar ante ustedes el Número 3 de la Revista Cuadernos de
Arquitectura y Asuntos Urbanos de la Facultad de Arquitectura de la UANL; publicación que
en esta ocasión se da a la tarea de reunir ocho puntos de vista para encarar la realidad urbana
considerando la ciudad como un dispositivo que reúne, crea y comunica a través de estrategias
surgidas en los propios actores sociales en su interacción con el ambiente.
En este número de Cuadernos, el lector podrá encontrar una diversidad temática y analítica
multidisciplinaria para abordar distintos aspectos del fenómeno urbano, desde el deterioro
ambiental en una región particular coordinado por un desarrollo maximalista hasta formas de
procesos participativos del hacer ciudad, concepciones de diseños orientadas a la complejidad,
vectores culturales de gobernabilidad como son las situaciones de confianza social hasta el
análisis de sistemas de transporte y el uso desigual de los equipamientos y servicios urbanos en
diferentes ciudades. Me permito exponer a continuación, brevemente, algunos de los puntos
principales que abordan los autores de este número 3 de Cuadernos.
Nuestra publicación abre con La urbanización de las ciudades metropolitanas costeras del
golfo de México y su impacto ambiental: caso la Zona Metropolitana de Tampico, donde los
autores Batres, Marín e Iduarte, se proponen estudiar los efectos acaecidos en la operación del
modelo urbano imperante en las ciudades costeras metropolitanas del Golfo de México.
* Maestro e Investigador, Facultad de Arquitectura. Doctor en Filosofía con Orientación en Arquitectura y Asuntos Urbanos.
Universidad Autónoma de Nuevo León rramirez@uanl.mx
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
05
�Ramírez Ibarra
Un modelo que los actores focalizan considerando el paradigma del desarrollo sustentable
como eje articulador, considerando también en su observación y análisis, además de la
dinámica morfológica, un desarrollo histórico que a lo largo del tiempo ha concentrado
demandas excesivas de terrenos y viviendas, las cuales junto a las carencias de una planeación
urbana y una gobernanza efectivas, han terminado por ocasionar daños irreversibles al medio
ambiente de esta bella zona; tales como degradación y contaminación de lagunas urbanas y
ríos, deforestación agresiva y pérdida gradual de flora y fauna.
Luego en Participación y contradicciones: diferencias temporales en procesos participativos,
Biondi, Ibarra, Jiménez & Valera, abordan el tema de la participación comunitaria desde un
análisis comparativo entre cuatro formas de articulación cultural considerando al ejercicio
académico, la participación espontánea, una combinación de ambas y otra de tipo
institucional, como aquellas formas de observación que posibilitan el diseño de un modelo de
intervención urbana basado en la formación de expectativas previas en la comunidad, así como
el reconocimiento de las diferencias culturales, subrayando la necesidad de que una
intervención en la ciudad sea una experiencia democrática, participativa, flexible e integradora
considerando contextos, conflictos, la importancia del diálogo y el seguimiento del proyecto
entre el urbanista y la comunidad.
Para el tercer artículo, Tendencias de la movilidad y transporte urbano: el metrobus y la
transformación del espacio, Javier Sánchez Bello, presenta un análisis en términos de
planeación urbana sobre los sistemas de movilidad y transporte de la Ciudad de México. Su
objeto de análisis son los cambios socio espaciales introducidos por el sistema metrobús; si
bien reconociendo el énfasis que este sistema de equipamiento urbano tiene hacia el desarrollo
sustentable, pero también, haciendo visible de una manera crítica, la serie de limitaciones que
a nivel de estructuración territorial o accesibilidad aún se encuentran en dicho sistema.
El cuarto artículo, Crecimiento demográfico y marginación urbana en Bahía de Banderas,
Nayarit, Ramírez Barragán, Rivera Herrera & Ledezma Elizondo, se proponen la observación
de un caso de particular interés, debido a que dos variables que por lo común se analizan como
un fenómeno de correlación y dependencia mutua: crecimiento económico y aumento de
calidad de vida. El municipio nayarita de Bahía de banderas, sin embargo, bajo la rigurosa
observación de las autoras, presenta una relación de exclusión y desequilibrio, identificando a
los equipamientos urbanos y el desarrollo de los servicios de infraestructura impulsados por
los servicios turísticos, como los principales promotores de una ruptura desde los factores
demográficos, sociales y ambientales.
En Identidad, información y complejidad en el desarrollo de los espacios urbanos, Mercado
Cisneros & Sosa Compeán observan el caso de los espacios urbanos como objetos complejos
formadores de identidades partiendo de la exposición informativa para diferenciarse de los
sistemas termodinámicos analizados en campos como la ingeniería.
Si bien las autoras parten de una noción del diseño desde un paradigma organísmico, aún
racionalista, abren la posibilidad de que la identidad sea el resultado de una interacción bio psico- social, que en la cuestión del diseño urbano, pueda ser pluridisciplinaria y que en un
futuro próximo podría dar lugar a una noción de transdisciplinariedad, que además de
compleja sea comprensiva de la experiencia territoriante (hacer ciudad) surgida en lo
intersubjetivo.
06
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
�Presentación
Para el sexto artículo titulado La permanencia líquida de la biblioteca urbana: la
diseminación de los servicios bibliotecarios en distintos lugares, María Teresa López, aborda
desde una concepción abierta y múltiple en la teoría, los dispositivos de información
conocidos como bibliotecas, tomando como referencia de observación, una de las teorías
sociales más importantes del ámbito académico actual: la modernidad líquida de Zygmunt
Bauman.
En el planteamiento de la autora es posible encontrar una reivindicación del lugar como un
espacio multicultural capaz de crear significados, más allá de la imposición de los planes o
expectativas en un sentido racionalista; por ello es que la biblioteca a pesar de sus
características (receptora de libros) se dirige más a las prácticas con una función socializadora,
de encuentro con los usuarios y sus cambios temporales. La contribución de esta autora destaca
como una invitación a pensar los espacios bibliotecarios más allá del énfasis objetivista de una
planeación o diseño arquitectónico que ve los espacios como resultado de una intención lineal
y conclusiva.
En Sector privado, iniciativa particular, interés reconocido: una cuestión de confianza y
gobernabilidad desde la subjetividad urbana, Ramírez Ibarra & Martínez Martínez se
proponen abordar un tema político de interés urbano, la gobernanza, distinguiendo los usos
políticos del espacio público que entran en contradicción con las agendas privadas cuando se
presentan situaciones límite que llevan a los sistemas a una incapacidad de procesar
selectivamente la realidad: la desconfianza pública. El punto central de esta propuesta,
consiste en la exploración de la confianza como un vector básico de la política pública,
asistiendo al doble papel que juegan las perspectivas racionales en su encuentro con la
territorialidad de los agentes sociales.
Para cerrar, la presente publicación, el lector encontrará Calidad de vida y políticas de vivienda
de interés social en México de Alejandra Marín González y Blanca Nelly Monsiváis, artículo
en el cual las autoras abordan el concepto de calidad de vida y su relación con las políticas de
vivienda en México, enfocándose en una exhaustiva revisión tanto del significado del
concepto de calidad de vida como de los cambios y perspectivas de la legislación mexicana
sobre vivienda, distinguiendo con especial interés a la vivienda de interés social.
A manera de conclusión, como decía una vez el reconocido hermeneuta vasco Patxi Lanceros,
de estas líneas que "ni prologan ni prolongan" quisiera dar un público agradecimiento a los
lectores por llegar a este destino llamado Cuadernos de Arquitectura y Urbanismo y a los
autores por depositar su confianza en un servidor para esta difícil labor, consistente en tratar de
ofrecer un panorama general de sus interesantes y propositivas formas de intervenir
activamente en la ciudad. Espero que esta sencilla exposición, no demerite estos importantes
esfuerzos y sea una invitación adecuada para lectores ávidos de conocer, analizar, criticar y
proponer nuevas y múltiples formas de encarar ese elusivo y caótico fenómeno que es la ciudad
contemporánea.
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
07
�Artículos
�
Dublin Core
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Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
Año de publicación
El año cuando se publico
2014
Año
Año de la revista (Año 1, Año 2) No es es año de publicación.
3
Número
Número de la revista
3
Mes de publicación
Mes cuando se publicó
Abril
Día
Día del mes de la publicación
1
Periodicidad
La periodicidad de la publicación (diaria, semanal, mensual, anual)
Anual
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Cuadernos de Arquitectura
y Asuntos Urbanos
A ñ o
01
Vo l u m e n
01
Número
01
A g o s t o 2 0 11
Revista de la Facultad de Arquitectura
Universidad Autónoma de Nuevo León
Tierra -cohesión- y Libertad
Hacia una aproximación del Imaginario Urbano
de la Ciudad de Monterrey en el Albor del siglo XXI
Gordon Matta-Clark de los paralelismos a las tangentes entre el arte
la arquitectura y la ciudad.
Movilidad eficaz en el área metropolitana de la ciudad de Monterrey:
Un caso de estudio, mobiliario urbano.
�Una publicación de la
Universidad Autónoma de Nuevo León
Dr. Jesús Ancer Rodríguez
Rector
Ing. Rogelio G. Garza Rivera
Secretario General
Dr. Ubaldo Ortiz Méndez
Secretario Académico
Directorio
Lic. Rogelio Villarreal Elizondo
Secretario de Extensión y Cultura
Dr. Celso José Garza Acuña
Director de Publicaciones
M.C. Francisco Fabela Bernal
Director de la Facultad de Arquitectura
Dra. Ma. Teresa Ledezma Elizondo
Subdirectora de la Facultad de Arquitectura
Lic. Ramón Alejandro Barrera Domínguez
Lic. Oneida Martínez Martínez
Editores Responsables
Lic. Ramón Alejandro Barrera Domínguez
Diseño
CUADERNOS DE ARQUITECTURA Y ASUNTOS URBANOS.
Revista de la Facultad de Arquitectura de la Universidad Autónoma
de Nuevo León es una revista científica que se edita desde el año
2011 bajo el patrocinio de la Facultad de Arquitectura de la
Universidad Autónoma de Nuevo León. CUADERNOS DE
ARQUITECTURA Y ASUNTOS URBANOS es una publicación
semestral especializada en arquitectura y estudios urbanos y
regionales, privilegiando las investigaciones de carácter
interdisciplinario desde las Ciencias Sociales y Humanidades
(Arquitectura, Urbanismo, Geografía, Sociología, Economía,
Antropología, Psicología, Historia, Educación y otras a fines) en
cualquier parte del mundo, aunque primando las temáticas
centradas en América Latina y el Caribe.
CONSEJO DE REDACCIÓN
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos Revista de la
Facultad de Arquitectura Universidad Autónoma de Nuevo
León, Año 1. Número 1. Agosto 2011. Fecha de publicación:
12 de Agosto de 2011. Revista semestral, editada y
publicada por la Universidad
Autónoma de Nuevo
León, a través de la Facultad de Arquitectura. Domicilio
de la Publicación: Av. Pedro de Alba S/N, Ciudad
Universitaria, San Nicolás de los Garza, Nuevo León,
México, C.P. 66451. Teléfono: (81) 83294160,
Fax:
83764635
Impresa por: Imprenta Universitaria, Av.
Universidad s/n CD. Universitaria, C.P. 66451, San Nicolás
de los Garza, Nuevo León, México. Fecha de terminación de
impresión: 19 de Agosto de 2011, Tiraje:
2,500
ejemplares. Distribuido por: Universidad Autónoma de
Nuevo León, a través de la Facultad de Arquitectura, Alfonso
Reyes 4000 norte, 5° piso, San Nicolás de los Garza, Nuevo
León, México, C.P. 66451.
Número de reserva de derechos al uso exclusivo del título
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos Revista de la
Facultad de Arquitectura Universidad Autónoma de Nuevo
León, otorgada por el Instituto Nacional del Derecho de
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título y contenido: en tramite. ISSN: en trámite. Registro
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Dra. María Teresa Ledezma Elizondo
Secretario de redacción / Editorial Board
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Secretario de intercambio y redes / Exchange and nets secretary
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Consejo Editorial / Board Editorial
Dr. Eduardo Sousa González (Universidad Autónoma de Nuevo
León); Dr. Diego Sánchez González (Universidad Autónoma de
Nuevo León), Dr. Armando V. Flores Salazar (Universidad
Autónoma de Nuevo León), Jesús A. Treviño Cantú (Universidad
Autónoma de Nuevo León), Irma Laura Cantú Hinojosa
(Universidad Autónoma de Nuevo León), Alejandro García García
(Universidad Autónoma de Nuevo León), Dr. Adolfo B. Narváez
Tijerina (Universidad Autónoma de Nuevo León), Dr. Jesús Manuel
Fitch Osuna (Universidad Autónoma de Nuevo León), Dra. Minerva
Salinas Peña (Universidad Autónoma de Nuevo León), Dr. Gerardo
Vázquez Rodríguez (Universidad Autónoma de Nuevo León),
Dra. Nora Livia Rivera Herrera (Universidad Autónoma de Nuevo
León), Dr. José Manuel Prieto González, Dr. Ángel Mario Saavedra
Díaz (Universidad Autónoma de Nuevo León).
Las opiniones y contenidos expresados en los artículos
son responsabilidad exclusiva de los autores.
Prohibida su reproducción total o parcial, en cualquier
forma o medio, del contenido editorial de este
número.
Impreso en México.
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®Copyright 2011.
Distribución / Distribution: Editorial Universidad Autónoma de
Nuevo León. Padre Mier Pte. 909. Col. Centro. Monterrey, Nuevo
León, México. CP. 64000.
�contenido
Tierra -cohesión- y liberdad / 05
Arq. Abiel Treviño Aldape
Narco estética y paisaje Urbano:
Mediación e identidad cultural
en la hipermodernidad
mexicana. / 09
M.C. Ramón Ramírez Ibarra
Hacia una aproximación del
Imaginario Urbano de la Ciudad
de Monterrey en el Albor del
Siglo XXI. / 17
Gerardo Vázquez Rodríguez y
Karina Soto Canales
Nuevas y viejas formas de hacer ciudad:
marcadores audiovisuales del paisaje
en la colonia Independencia, Monterrey,
Nuevo León. / 33
Nydia Cristina Prieto Chávez y
Cristóbal López Carrera
Optimización Geométrica-Matemática
del espacio Natural y Construido en
una Propuesta de Zonificación
Holística para el Área Metropolitana
de Monterrey / 43
Jorge Alberto Álvarez Berrones
Herramientas para el diseño de la
vivienda vernácula urbana.
Enlazando teoría y práctica. / 54
Diana Maldonado Flores
Gordon Matta-Clark: de los
paralelismos a las tangentes entre el arte,
la arquitectura y la ciudad. De-construir
a partir de la construcción del discurso...
y de la disección. / 27
Alberto Canavati Espinosa
Movilidad eficaz en el área
metropolitana de la ciudad de
Monterrey:Un caso de estudio,
mobiliario urbano / 66
Nahielly Alejandra Marín González
Noreste: Clima, Costumbres y
Ventilación Cruzada (Pedagogía
Amena y el corrido de Rosita
Alvírez) / 82
Gregorio Abad Acuña García
Agosto 2011 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
03
�Presentación
En nuestra Facultad de Arquitectura contamos con los recursos necesarios para el
desarrollo de los programas académicos suficientes tanto del nivel de licenciatura como
los de posgrado y doctorado, que posibiliten el egreso de profesionistas, maestros y
doctores competentes, con un excelente perfil académico, con reconocida integridad
cívica y moral y con un arraigado compromiso para con la sociedad, como resultado de
la atinada promoción académica, laboral y actitudinal de todos los que participan en el
proceso educativo, curricular y pericurricular.
Como uno de nuestros programas se contempla que para el año 2012, la Facultad de
Arquitectura de la Universidad Autónoma de Nuevo León sea reconocida como la mejor
escuela de Arquitectura del Norte de México, debido a su calidad académica, su alto
grado de vinculación con la sociedad y su profusa difusión de la cultura.
Para conseguir el más alto nivel académico, tenemos que propiciar un ambiente en el
que los profesores y alumnos se desenvuelvan en lo académico y profesional con
humanismo, capacidad y actualidad: procurando avanzar en lo científico; dentro de una
sana y cordial convivencia entre el personal docente, los investigadores, alumnos y
todo el personal, organizando actividades conjuntas que optimicen el uso de los
espacios y de nuestras instalaciones.
El presente número de Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos, publicación
que inicia con su primer número es un esfuerzo colectivo de nuestra administración por
brindar a sus docentes y alumnos un espacio académico con el fin de contribuir al
desarrollo de las estrategias de gestión y vinculación trazadas en los proyectos y metas
de los planes de desarrollo institucional de la U.A.N.L y su facultad de arquitectura.
Sean ustedes bienvenidos a este especial académico de Cuadernos de Arquitectura
y Asuntos Urbanos nuestra publicación.
M.C.Francisco Fabela Bernal
Director
04
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos Agosto 2011
�Tierra -cohesión- y Libertad
1
Arq. Abiel Treviño Aldape 2
Resumen
Queda patente que en cualquier ámbito, la organización social es el crisol donde se gesta y
madura la cohesión vecinal. Tomando como ejemplo el movimiento social "Tierra y Libertad"
distinguimos como el poder de decisión, el cumplimiento de un deber o el ejercer un derecho, son
ingredientes que amalgaman la unión vecinal, necesaria para aminoran desigualdades sociales y
robustecer la participación ciudadana, permitiendo el trabajo colectivo; disminuyendo acciones
aisladas e inconexas.
Reflexionemos que rumbo queremos tomar, y que por ende tomará nuestra ciudad, pues de
seguir apáticos ante la creciente alzada de inseguridad, será casi imposible recuperar la
tranquilidad perdida.
Palabras Clave: Tierra, vivienda, sociedad, marginación, libertad.
Abstract
It is evident that in any field, social organization is the crucible where it develops and matures
neighborhood cohesion. Taking the example of social movement "Tierra y Libertad" stand out as the
power of decision, the performance of a duty or exercising a right, are ingredients that amalgamated
local union, needed to reduce social inequalities and strengthen citizen participation, allowing
collective work; decreasing isolated and unrelated actions.
Reflect what course we take, and hence take our city, then follow apathetic to the growing appeal
of insecurity, it is almost impossible to recover the lost peace.
Keywords: Earth, housing, society, alienation, freedom,
En el campo tierra para quien la trabaja en la ciudad, tierra para quien la necesita.
E
narbolando esta frase popular,
proleriado urbano Tierra y Libertad,
toma fuerza en Monterrey en la
década de los setentas, con la toma
hostil de terrenos desdeñados por la sociedad
regiomontana, en la franja marginal del
municipio de Monterrey -de lo que fuera la
comunidad ejidal de San Bernabé del Topo
Chico- acotado por basureros, pedreras de
explotación y plantas de tratamiento.
Mil familias vivían entre basura y de la basura,
pepenando desperdicios de comida para
alimentar a sus hijos, separando material que
les sirviera para levantar sus jacales o para
vender.
Los explotados y los explotadores son los
mismos a lo largo del tiempo.
La falta de productividad agrícola vacía los
campos, en un éxodo encaminado a las
ciudades, que continúan sin estar preparadas
para este peregrinaje, que termina por
desbordarlas.
El problema de la falta de vivienda y de
trabajo tiene muchas aristas que cubrir:
aspectos socioeconómicos, de salud, de
seguridad, políticos; y realmente falta mucha
sensibilidad para cubrir a cabalidad al menos
uno de estos factores.
El movimiento toma posesión de terrenos
que aunque tienen dueño, resultan
prescindibles debido a las características
1 Ensayo desarrollado a partir de trabajo presentado en junio del 2005, para la materia Aspectos Sociales II, impartida por el Dr. Alejandro García
García, en la Maestría en Planificación de los Asentamientos Humanos, de la UANL. Título original: Cavilaciones sobre Tierra y Libertad.
2 Colaborador del Cuerpo Académico: Construcción y Desarrollo Urbano, de la Facultad de Arquitectura, UANL.
Agosto 2011 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
05
�Cuando se considera que un colono es nocivo
para el resto del comunidad debido a actos
ilegales u ofensivos, los vecinos ven afectados
sus intereses y este malestar generalizado
provoca la expulsión de la [s]
persona[s] que falta[n] a un código de ética no
escrito -pero por todos conocido-, donde la
comunidad cuida de no perder la esencia que
les ha permitido tener un hogar.
La vivienda del desterrado incluso es
derrumbada para que el nuevo vecino que se
integre al barrio comience de cero, al igual que
el resto de los pobladores.
Fuente: Imágenes extraídas de Película documental sobre Tierra y
Libertad: 1978.
físico-espaciales que los ciñen. Cada familia
dispone sólo de un cacho de terreno para vivir;
no son latifundistas, para ellos es sólo algo
justo entre un mar de injusticias.
Es un problema moral que presenta una gran
disyuntiva, estoy en la Ley o contra la Ley;
puede considerarse esto como un reto franco
hacia la autoridad, o tan sólo como
"sobrevivencia".
Atisbo al video histórico
Del análisis de la película, queda patente
que como en toda sociedad organizada, hay
valores rescatables, como el hecho del apoyo a
cualquier miembro de la comunidad; el alto
grado de justicia con que se autogobiernan,
llevando a cabo incluso juicios sumarios donde
destierran a los elementos que consideran
nocivos a su sociedad, esto organizado a
través de Asambleas Generales; el alto grado
de cohesión cuando se trata de construir
edificios comunitarios, donde incluso las
mujeres tienen una participación activa en la
auto-construcción; una participación
ciudadana activa, incluso en apoyo a personas
externas a la comunidad, pero que tienen
problemas similares a los de ellos. Y todos
estos valores permean y repercuten en los
miembros más jovenes, donde incluso en las
escuelas se organizan mediante Asambleas
Generales y tienen foros abiertos de discusión
y debate.
06
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos Agosto 2011
Algunos datos contundentes
De este mismo movimiento popular, surge en
el poniente de la ciudad la colonia "CerritosModelo" en 1972, rebautizada como Genaro
Vázquez Rojas, y en la cual de acuerdo con
Cantú et al,3 presenta esquemas organizativos
interesantes de mencionar, entre los que se
destacan la existencia de:
?
Una Asamblea como órgano máximo de
poder.
?
Jefes de manzana electos por votación
directa, con rotación en el cargo para que todos
tuvieran la experiencia social y política.
?
Órganos de poder y administración: honor y
justicia, auto-seguridad comunitaria,
cooperativas de producción, comercio y
transporte.
Mismos que se replicaron en colonias
fundadas posteriormente.
Es interesante la dinámica de involucramiento
para la toma de decisiones, que afectan y
trascienden en la vida comunal y política (no
politizada); esta preparación para robustecer y
fortalecer desde la base social a este
conglomerado, resultando en la perfecta
cohesión comunitaria, un tejido social que
genera y enhebra un entramado cerrado y
compacto.
Sin pretensión de efectuar un juicio, y al
margen de las razones prístinas que hayan
gestado este movimiento social que sobrepasa
ya las tres décadas de conformación,
maduración y acomodamiento, resulta
interesante contraponerlo a la situación actual,
�Juicio contra un colono que vendía alcohol ilegalmente en su domicilio
Veredicto: destierro por haber reincidido hasta en tres ocasiones
donde continua la exacerbada polarización
social con el consecuente quebranto de la
cohesión; la falta de un interés común que
amalgame y aglutine a los diferentes actores
sociales para tomar un rumbo definido y
certero.
Cuando seamos capaces de alinear
esfuerzos y metas, y concurrir nuevamente
como una sociedad embonada, los actos
delictivos derivados de la inseguridad en la que
estamos imbuidos dejará de hacer mella en
nuestro imaginario urbano, mediante el ataque
frontal a la desigualdad y exclusión social.
Jenson, citado en Villatoro y Rivera, refiere
que la cohesión social es aquella que "se la
entiende como las interacciones verticales y
horizontales entre los miembros de una
sociedad, fundadas en un sistema de actitudes
y de normas que incluye la confianza, el
sentido de pertenencia y una predisposición a
la participación ciudadana y a la solidaridad."5
Tocqueville menciona que en la "comuna
norteamericana, se ha tenido cuidado […] de
desparramar el poder, a fin de interesar a un
mayor número de personas en la cosa pública.
[…] De esta manera, la vida comunal se deja
sentir en cierto modo a cada instante; se
manifiesta cada día por la realización de un
deber o por el ejercicio de un derecho."4
Des - enlace
Dejando de lado los procedimientos y
transgresiones emanadas desde la esfera de la
ilegalidad, me parece que lo valioso y
rescatable de lo expuesto y analizado en este
abreviado escrito, es darnos la oportunidad de
re-aprender de la empatía alcanzada gracias a
las prácticas inclusivas emanadas y
apropiadas por este movimiento popular,
particularmente encaminada a alcanzar un
ligamen social indisoluble, perenne y frontal
ante acciones tanto externas como autodegenerativas.
Fundamentado en esta contundente
afirmación, queda claro que la participación
ciudadana es parte fundamental de la vida y
acciones democráticas, y mientras más fuertes
sean los lazos que nos vinculan, la cuerda que
entretejemos como ciudadanos "no podrá
romperse por lo más delgado", pues este
cáñamo tendrá el grosor adecuado para no
ceder ante las tensiones generadas en las
cada vez más pobladas y complicadas zonas
urbanas.
Una manera que considero adecuada para
utilizar como corolario es una frase acuñada
por una vecina de Tierra y Libertad:
“La lucha sigue en pie y seguirá mientras
el pueblo se organice”.
3 Ricardo Cantú Garza; Luis Antonio Noyola, Pedro Bernal Rodríguez; 2003; La experiencia social y política de masas del Frente Popular Tierra y
Libertad, Ponencia presentada en el IX Encuentro del Frente Continental de Organizaciones Comunales FCOC.
4 Alexis de Tocqueville; 1984 [1835]; La democracia en América; Fondo de Cultura Económica; México; p. 84.
5 Pablo Villatoro; Elizabeth Rivera; 2007; La cohesión social en los países desarrollados: conceptos e indicadores; CEPAL - Serie Estudios
estadísticos y prospectivos No 55; Santiago de Chile; p. 33.
Agosto 2011 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
07
33
�Bibliografía
CANTÚ GARZA, Ricardo; NOYOLA, Luis Antonio, BERNAL RODRÍGUEZ, Pedro;
2003; La experiencia social y política de masas del Frente Popular Tierra y Libertad,
Ponencia presentada en el IX Encuentro del Frente Continental de Organizaciones
Comunales FCOC.
CUÉLLAR, Margarito; 2009; De esta Tierra y aquella Libertad, Milenio semanal;
disponible en http://www.msemanal.com/node/290; consultado 29 marzo del 2011.
TOCQUEVILLE, Alexis de; 1984 [1835]; La democracia en América; Fondo de Cultura
Económica; México.
VILLATORO, Pablo; RIVERA, Elizabeth; 2007; La cohesión social en los países
desarrollados: conceptos e indicadores; CEPAL - Serie Estudios estadísticos y
prospectivos No 55; Santiago de Chile.
Filmografía
GAGNÉ, Jacques (productor), BULBULIAN, Maurice (realizador); Película documental
sobre Tierra y Libertad; 1978; Coproducción Office National du film du Canada &
Centro de Producción de Cortometraje México.
08
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos Agosto 2011
�Narco estética y paisaje urbano:
Mediación e identidad cultural
en la hipermodrenidad mexicana.
M.C. Ramón Ramírez Ibarra
Resumen
A finales de los ochenta del siglo pasado, abundaban en nuestro país las discusiones
acerca de la relevancia y/o ertinencia de analizar la realidad social y cultural mexicana desde
la llamada posmodernidad. Este debate contaba con una buena cantidad de críticos acérrimos -en
su mayoría académicos formados entre 1968 y 1976- quiénes a brazo partido condenaban la
posibilidad de enfrentar el problema desde una nueva lógica del capitalismo industrial basada en el
desarrollo tecnológico.
Armados con una buena dosis de nacionalismo y protección estatal heredada de la política cultural
de la revolución mexicana, en muchas instituciones de educación superior se abordó la sociedad
desde una modernidad en desarrollo y en ocasiones, incluso, recurriendo a la paráfrasis constante
de un emblemático discurso de Habermas titulado "La modernidad un proyecto inconcluso”1 .
donde el gran filósofo alemán abogaba por la necesidad de reinterpretar el legado de la Ilustración
como una entidad todavía universalizable tanto a nivel sociológico como estético.
Palabras clave:
Abstract
In the late eighties of last century, our country abounded in discussions about the relevance and / or
ertinencia analyze the Mexican cultural and social realities from the call postmodernism. This
debate had a lot of vocal critics, mostly academics formed between 1968 and 1976 - who to grips
condemned the prospect of facing the problem from a new logic of industrial capitalism based on
technological development.
Armed with a good dose of nationalism and state protection of cultural policy legacy of the Mexican
Revolution, in many institutions of higher education addressed the modern society from a
developing and sometimes even resorting to paraphrase a landmark speech constant Habermas
entitled "modernity an unfinished project." where the great German philosopher, advocated the
need to reinterpret the legacy of the Enlightenment as an entity still universalizable both sociological
and aesthetic.
Key words:
1 Este texto tuvo su origen en la conferencia del autor ofrecida con motivo de la recepción del Premio Adorno de la ciudad de Frankfurt, premio de
artes y ciencias sociales que cada tres años otorga tal distinción conmemorando el nacimiento del exprofesor de la Universidad de Frankfort, Theodor
W. Adorno. Otros destacados ganadores han sido los sociólogos Norbert Elias y Zigmunt Bauman, el filósofo Jacques Derrida y el cineasta francés
Jean-Luc Godard. La versión que tomamos de este texto apareciò publicada por Península en una antología titulada Ensayos políticos (1988-2002).
Agosto 2011 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
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33
�Por fortuna, algunos textos desde el ámbito
de la sociología cultural nos permitieron un
acercamiento a la posibilidad de someter a una
lectura crítica las evidentes contradicciones
entre modernidad y cultura.
La ausencia de los grandes relatos sobre el
pasado, la crisis en la idea de progreso y el
despliegue de una sociedad de orientación
tecno científica altamente individualizada,
fueron aristas importantes que permitieron
entender la gestación de una nueva sociedad
emergente del capitalismo industrial bautizada
por la tecnocracia política como "cultura
global".
En cierta forma los planteamientos de críticos
como Lyotard (1987), Bell (1996), Jameson
(1991) o Lipovetsky (1986) alertaban acerca
del advenimiento de una auténtica
metamorfosis cultural del sujeto moderno,
situación que ya también era posible identificar
en los teóricos europeos del movimiento
postestructuralista, algunos años atrás, como
Michel Foucault y su arqueología del saber,
Deleuze y el rizoma o Derrida con su
gramatologìa, a nivel de lenguaje.
Un concienzudo análisis respecto a las
implicaciones de la modernidad, el sujeto
antropológico y los lenguajes estéticos y
sociales en México, fue llevado a cabo por
Roger Bartra y Claudio Lomnitz. Ambos
autores, expresan al respecto un juicio que si
bien, no deja de lado la aparición de ciertos
elementos posmodernos en la realidad
sociocultural mexicana, visibles a través de la
cultura política y los medios de comunicación,
si puntualizan el hecho de que la realidad
mexicana no es susceptible de observarse
desde lo posmoderno, básicamente por que la
articulación entre nación, identidad y
mediación se gesta desde un fenómeno
bautizado por Bartra como dismothernism
(1993:125).
¿Que es una dismothernism? Como su
nombre sugiere un auténtico desmadre, al cual
lejos de corresponderle el reflejo de una
coyuntura global que aspira a una nueva
universalidad promovida por las democracias
liberales, expresa la ambigüedad sostenida en
diversas regiones para las cuales el
capitalismo industrial no significó la incursión
del progreso social ni el desarrollo económico.
10
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos Agosto 2011
Este fenómeno ambiguo, retorcido, complejo
hasta el extremo donde se bifurca lo visible e
invisible, es lo que me interesa explorar en
términos urbanísticos, pues constituye en este
momento una expresión de la problemática
realidad mexicana y la propia imposibilidad de
que exista hoy en día un estado estructurado
desde la modernidad como proyecto de
nación.
1.1 La idea de los Mèxicos y el
naco como indicador
Una propaganda sostenida como Iniciativa
México, desde hace tiempo habla de la
existencia de dos culturas en un mismo país
separadas en razón de la conservación y el
espíritu de empresa. Luego, esta propaganda
se materializó en un proyecto conjunto entre
empresas de telecomunicación donde se
convoca a iniciativas personales y de las
llamadas ONG`S a una competencia por
presentar proyectos de cobertura en salud,
educación o sustentabilidad.
Como era de esperarse, el voto para los
proyectos es consensuado entre un equipo de
expertos y el teleauditorio, por medio de costos
en envíos de mensajes por teléfono celular, los
cuales obviamente le permiten a dichas
empresas solventar los gastos de su aparente
filantropía. La idea del proyecto Iniciativa
México es que la propia ciudadanía se haga
cargo de sus problemas llevando a un terreno
práctico lo que lleva más de una década de
pregón radial y televisivo, consistente en el
llamado a la imposibilidad de la política por la
corrupción de los políticos.
El resultado es que las cadenas de televisión
montan sobre la comunicación un proceso que
Giovanni Sartori denomina "teledirección"
(2001:65) que es un proceso de vaciamiento
cognitivo, donde la democracia es un gobierno
de la opinión carente de sustento en el
conocimiento y cuya operación se fundamenta
en el uso de sondeos, imágenes y personajes
que nunca se plantean la conversión del acto
de información en comprensión (Luhmann,
2000) .Iniciativa México propone proyectos de
gestión social convertidos en un espectáculo
de moralismos y cursilería, donde el gobierno
�es justificado en su inactividad, pero se
subraya un hecho clave: la personalización
como signo del cambio y lo moderno.
De lo anterior, no es casual que en nuestra
cotidianidad percibamos un retroceso entre los
mecanismos que conectan a la ciudadanía con
los aparatos de gobierno, pues la video política
pone en juego la crisis de representación en
términos de sociedad civil y en cambio lanza
una apuesta por la lucha de personalidades en
los medios financieros y de comunicación
desde una tecnoestructura, donde la imagen,
las apariencias son el móvil principal,
desplazando el contacto político, el hacer
ciudad, por una contemplación sosegada de
las decisiones negociadas entre monopolios,
grupos de presión e interés económico y
diversos segmentos étnicos.
La formación del consenso es la clave, ya que
en la era moderna industrial fue posible
reconocer que precisamente el signo de lo
moderno era la racionalidad, es decir, la cultura
se reconocía como sociedad, la economía por
la producción de bienes y sus valores de uso y
cambio y por tanto lo antagónico se convertía
en un principio unificador, que se integraba en
la noción de comunidad (Touraine, 1994:145).
En la modernidad era posible que lo rural se
transformara en urbano, la violencia en ley y el
salvajismo en civilización, pues la ciudad y la
sociedad apoyadas en la nación como
mediación, construían relatos basados en el
progreso moral y social.
El panorama no luce tan claro cuando se
sacan las cuentas del impacto entre estos
ideales y el derrotero que ha tomado una
sociedad moderna que vive más que la
ausencia de modernidad, un auténtico exceso
imaginario de la misma. El México desmadre
surge aquí, precisamente donde se
encuentran o más bien se dan el encontronazo,
las políticas de eficiencia y calidad con el
hedonismo y desprecio hacia la cultura.
Por esta razón no hay en el país una realidad
moderna (de innovación o revolución) a pesar
de contar con capitales económicos y
tecnologías.
México se estructura desde una
desmodernidad donde resurge lo parroquial,
tradicional y ornamental como respuesta en
función de la tolerancia hacia formas blandas
de autoritarismo que permitan seguir una
integración imperturbable al consumo global.
Mientras que Iniciativa México pretende el
abandono de la ciudadanía hacia la demanda
política y las obligaciones gubernamentales,
nos receta su fantasía moderna de nación,
solidaridad absoluta, individualizada, ante un
cambio imposible, por medio de la seguridad
de la autoayuda y la caridad hacia el prójimo.
No es fortuito el parentesco de esto con el
parroquial ismo, pues este resurge ante la
pérdida de sentido y la implosión de
significados. El punto al que esto nos lleva,
tiene por consecuencia el profundo
desconocimiento de los gobiernos emanados
de la nueva derecha sobre las formas en que
se estructura la cultura y la nación, pues aún
permanecen anclados en la idea de que la
cultura nacional es un vínculo hacia la
modernidad. Aunque para las izquierdas y las
llamadas nuevas izquierdas tampoco esta
asociación se vea superada, pues ambas
comparten el mismo trasfondo fragmentado
donde se reproduce la frustración y la nostalgia
de un autoritarismo aglutinante.
Pues bien, el factor de observación cultural
que me ocupa en esta ocasión tiene este
contexto complejo y estridente, viene de la
propuesta del antropólogo Claudio Lomnitz de
considerar al naco ya no como una expresión
resonante de la imaginería de las castas
coloniales, la impureza o hibridez antagónica
donde se confinaba al opositor del mundo
urbano: el campesino (1999:22).
El naco en la actualidad es un kistch de la
modernización, la permanencia de una
categoría que denota la falta de certeza del
mexicano en la modernidad. Mientras que la
acusación de naco se asociaba en el pasado a
la resistencia a la modernización por parte de
un mundo agrícola y rural, la permanencia de lo
indígena que tanto angustiaba a los liberales
2
del siglo XIX, hoy en día se utiliza como una
forma de participación en un simulacro espejo
donde el principal elemento activo es una
2 "La corriente modernizante tuvo un alto registro anti indígena, porque en
la población indígena fue donde percibieron la mayor resistencia, las más
hondas inercias coloniales. Para los liberales mexicanos -hijos del
regalismo español y de las logias masónicas- la civilización indígena y sus
costras novohispanas eran un peso muerto en la carreta del progreso".
Héctor Aguilar Camín. La invención de México: notas sobre el
nacionalismo e identidad nacional. Publicado en Libertad y justicia en las
sociedades modernas. Miguel Ángel Sánchez (1994:270).
Agosto 2011 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
11
33
�distinción, la desconfianza en una adopción de
lo moderno reflejada en la carencia de
compromiso con los cambios necesarios para
ser global. Cito a Lomnitz al respecto:
“Y e s p re ci sa me n te e ste g ra d o d e
autoconciencia, esa falta de naturalidad en lo
moderno (esta inautenticidad, dirían los
antinacos), lo que explica la persistencia del
signo de lo indio en esta forma de distinción
pues, al igual que los indios de la época
colonial, los nacos de hoy no alcanzan a
asimilar su redención" (1999:23).
Como resultado, hay una cultura de la
desconfianza basada en la veracidad de lo
moderno, pues tal y como las autoridades
administrativas y religiosas de la colonia
desconfiaban de la conversión indígena al
cristianismo, de los patriotas criollos y liberales
del siglo XIX que renegaban de la persistencia
de lo indio en su tarea de crear una república
democrática o en los revolucionarios que
condenaban lo que no abrazara el espíritu
nacional (mestizo) como punto de partida para
la modernidad, hoy en día lo moderno consiste
en la sumisión a la imagen, el abandono del
espacio público y la glorificación del Dios
consumo como fórmula para abandonar el
subdesarrollo.
Esta es una sociedad que hace del rumor una
verdad que entre más increíble sea se vuelve
más redituable.
El cambio de la relación entre nación y
modernidad, se puede observar en la
transformación de lo naco, que pasa de ser una
palabra discriminatoria a una distinción
estética de lo moderno con una abrumadora
presencia en nuestra población urbana.
Figura que como Bartra ilustra, en referencia
al pelado, viene de un deshecho de la
industrialización urbana moderna, para el cual
a diferencia de los antihéroes de la novela
picaresca española (alfaraches, lazarillos,
periquillos) el lenguaje no es un medio para
comunicar sino una barrera defensiva
construida por un laberinto de contradicciones
cuyo fin es el escape y el sin sentido (Bartra,
1986:165).
El México dual que tanto ha obsesionado a
políticos, a n t r o p ó l o g o s y e s c r i t o r e s
( tradicional - r u r a l - indígena - atrasado vs
12
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos Agosto 2011
moderno - industrial - urbano - mestizo) lejos de
terminarse ve nacer una nueva dirección que
se agrega a ese, de por si, intrincado laberinto
que conectaba la desidia y la fatalidad con los
sentimientos de inferioridad y evasión: el
progreso social que marcaba como integración
urbana la inserción en el sistema burocrático.
Ahora, en lugar de perseguir su entrada a esa
entidad colectiva como objeto de movilidad
social, en la población se añade un elemento
mucho más fuerte y resonante, el espíritu de
empresa.
Como tal, y en correspondencia a una
sociedad global, México vive también una
nueva modernidad, una hipermodernidad cuya
estrategia viene del activismo empresarial, la
exaltación del cambio, de la reforma, de una
adaptación desprovista de horizonte de
confianza y de grandes concepciones
históricas" (Lipovetsky, 2004).
Ningún autor es capaz de ponerse de acuerdo
en que la globalización produzca efectos
uniformes en su contacto particular con las
localidades, pero lo que si es posible advertir
son los cambios regionales que propicia.
Sabemos lo que destruye pero no lo que
emerge de la desintegración.
Por ello, estas sociedades se encuentran en lo
que Luhmann entiende como riesgo en cuanto
se apela a la decisión (2009:425).
El riesgo de aceptar lo global sin preámbulos,
estrategias o un mínimo de precauciones
(quiero decir esto para no caer en el lugar
común que serían las fantasías conspiratorias,
pero no tengo evidencia empírica para
desestimarlas como posibilidad hipermoderna
tampoco), ha sido la aceptación de un imperio
individualista donde el consumo no conoce
freno ni limitaciones.
Gracias a esto, la capitalización, la
urbanización o la comunicación operan con un
mínimo de reglas para sustentar la libertad de
comercio, enriquecimiento u opinión.
La modernidad sobrestimada, la
hipermodernidad se impone con una fuerza
autoritaria mientras el nacionalismo, que cede
3
su función de mediación, guarda el registro
sentimental como decía Carlos Monsiváis y
para no desaparecer se atrinchera en el
lenguaje, que no es el que comunica sino el que
produce vehemencia, su fantasía anarquista
acorde con un imperio de los deseos, el relajo y
el importamadrismo.
�En este universo microsocial donde la
"hueva", los "chingazos", "el pedo" y "el perreo"
imponen su levedad como lógica de aspiración
existencial, el naco emerge como indicador de
lo moderno, nuestra modernidad indiana en la
era digital.
1.2. La narcoestètica como
expresión urbana
Esta libertad sin estrategia que glorifica
nuestra cultura
y encuentra ecos
pronunciados en el activismo empresarial, ya
genera su propia dinámica sin necesidad de
tocar la puerta de la legalidad; sin necesidad de
los medios de comunicación ha creado su
propia lógica de operación, sus políticas de
imagen y distinción estética. Su nombre es
narcoestética y es hija del proceso de
desmodernidad nacional hipermoderna
llamado narcotráfico, viene de la paradoja.
En los inicios de su historia, este fenómeno se
presentó a nivel cultural como una expresión
de lo naco, de la aspiración al progreso de
forma imperfecta y parcial.
Sus capos eran ricos pero no eran la viva
imagen del progreso, sus gustos denotaban su
pertenencia a un sector social específico y la
burguesía mexicana los llamaba
despectivamente "nuevos ricos" en asociación
directa con los burócratas de alto rango o los
ganadores de la lotería.
Este proceso discriminatorio cuyo origen se
sustentaba en un concepto de lo naco que
todavía utilizaba la distinción rural, funcionaba
bien para la burguesía que aún se reconocía a
si misma en la elitizaciòn y ciertas prácticas
cosmopolitas, lo que Lomnitz llama
jocosamente art naqueau por sus pretensiones
europeizantes (Lomnitz, 1999:24).
Pero con el libre comercio, estas distinciones
han perdido su significado, pues el dinero
termina por sustituir la distinción y abre el
proceso hacia la aceptación de todos los que
estén en posibilidad de adquirir los bienes que
son el emblema del prestigio.
3 Ver Apuntes sobre nacionalismo (Miguel Ángel Sánchez,
1994:325).
Lo naco por sobreasimilación, es decir aquella
imitación imperfecta de la cultura extranjera y
los estereotipos televisivos, casi siempre
procedentes de la cultura norteamericana,
que comenzó con los nombres extranjeros y
hoy en día hace imposible prácticamente que
haya gente con un solo nombre o que exista
una continuidad generacional reconocida en
una ironía inconsciente (papá se llama Agapito
y el hijo Brian Nicolás o Christopher Alexander
o mamá Domitila y su hija Jennifer), las
fantasías de una clase media colonizada que
no tiene identidad hasta que va de compras a
las tiendas texanas o manda a sus hijos a
escuelas bilingües, en suma, el mundo del nacart, se topa al instante con una nueva
presencia aspiracional que da de golpe un
nuevo rostro a sus ambiciones bajo un lema
radical "Mejor vivir cinco años como rey que
treinta como buey".
Si en la hipermodernidad lo efímero define la
percepción que se convertirá en consumo
como vocación, en el México desmoderno, la
vida convertida en juego ante una muerte
inexorable sustituye la fatalidad del deceso por
el disfrute absoluto; el riesgo que pensadores
como Zigmunt Bauman (2007) preconizan
para los países europeos, ya es una
concreción total en nuestro horizonte de
militares, narcos y santones, ya que los
miembros de una sociedad de consumidores
finalmente han aceptado lo que en otras
condiciones y latitudes parecía imposible: ser
ellos mismos bienes de consumo, redituables,
operativos y sobre todo, intercambiables.
Cultura - simulacro de un espacio jerárquica
mente escenificado en un ciclo regulado por
hechos reducidos al mínimo, generadores de
un urbanismo donde lo real e imaginario
perecen de la misma muerte (Baudrillard,
2007:31).
La narcoestètica es la expresión del juego de
simulacros e identidades que sin embargo, a
diferencia del consumo blindado y antiséptico
de los países desarrollados, refleja la
intrincada red imaginaria en la cual se
construye y recicla el poder a través de los
individuos.
A continuación, si me lo permiten quisiera
abordar algunos referentes para describir este
término en su vinculación con el paisaje
urbano.
Agosto 2011 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
13
33
�1.3. Narcoestètica: la muerte
como horizonte.
A finales de 1980 comenzó lo que es un culto
emergente dentro de la religión católica, La
Santa Muerte. Kristen Norget ha detectado los
inicios de esta devoción entre los oaxaqueños
a través de la imagen protectora de la calavera
con guadaña y su conversión a culto y ritual por
parte de criminales y policías (2002:25).
Su éxito entre estos grupos desató una oleada
de feligreses en otras zonas del país,
principalmente las fronterizas que dejaron su
huella a fines de la década de los ochenta con
los llamados narcosatánicos que operaban en
la región noreste. Y este éxito llevó al zar de las
drogas en la década de los noventa, Amado
Carrillo, a financiar el santuario de la Santa
Muerte en el barrio bravo de Tepito en la
Ciudad de Mèxico (Lomnitz, 2006:465).
En la actualidad este culto que tenía un sector
bien diferenciado opera en una generalidad
completa, abarca todos los estratos de la
sociedad y abandona su referente ligado a la
clandestinidad para tener cultos y parroquias
de libre acceso y complementar otro fenómeno
que ya venía gestándose en los últimos treinta
años, tras el desajuste del Concilio Vaticano II
en los países católicos.
Como indica el sociólogo Juan Zapata Novoa
(1990:82), para sociedades estructuradas y
monolíticas (la regiomontana por ejemplo)
donde los valores religiosos han sido
conservadores durante décadas, al entrar en
contacto con un reordenamiento institucional,
dicha homogeneidad no convoca a un proceso
de consenso, sino más bien constituye el
momento perfecto para reinsertar el eje rumorritual-esfera pública desde el cual se
establecen formas de comunicación
alternativa, ante las incapacidades oficiales o
institucionales para ofrecer respuestas
adecuadas ante la complejidad estructural.
La fuente de información personal (chisme)
sustituye la información oficial y en cierta
manera, emerge una polaridad de posiciones
“islas de religiosidad” donde las facciones se
reconocen por su pertenencia a una élite
( colegios, movimientos, grupos ) mientras
14
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos Agosto 2011
las mayorías identifican su propia religiosidad
no en el compromiso de sus prácticas rituales,
sino en la filiación a una tendencia.
Este contexto de reordenamiento (o simulacro
según se quiera ver) propicia la aparición y
frenesí de magos, astrólogos, médiums o
adivinos que en su mayoría no se presentan
como rivales del catolicismo sino como formas
complementarias de religiosidad.
Un sujeto que venera a la Virgen de
Guadalupe y que tiene un crucifijo, igualmente
recurre a la brujería o la adivinación (lectura de
cartas, angelología, piedras mágicas) para
orientar su vida sin necesidad de plantearse el
carácter institucional de su religión. Finalmente
el mismo sujeto que no detecta la diferencia de
sentido entre comunidad e individualidad, hace
lo propio con la religión y su oficio.
Si todo consiste simplemente en adoptar
emblemas para ciertas necesidades como
productos para diferentes usos, no es extraño
que un elemento recurrente en el paisaje
urbano sean los tianguis con espacios
localizables para la venta de artilugios e iconos
relacionados con la Santa Muerte o incluso la
figura de un mariachi basado en la leyenda de
un bandolero (Jesús Malverde) elevado a
objeto de devoción popular.
Las camionetas pick up o SUV`s que surcan
las avenidas y calles con colores
rimbombantes y a veces hasta con paisajes y
figuras estampadas en costosas pinturas para
la carrocería, no pueden quedar exentas de su
implacable calavera o "niña blanca" que
decora los vidrios polarizados.
Lo más irónico de este fenómeno es que ya
es imposible diferenciar entre una camioneta
de un narcotraficante y alguien que
simplemente tiene gustos exóticos. La
imaginería popular ha convertido este kitsch en
un objeto de poder, en un símbolo del límite que
gustosamente una generación que idealiza
una cultura agraria, justifica como pertenencia
a una entidad capaz de decidir sobre la vida y la
muerte.
Ya que hablamos de la muerte, es
impensable su ausencia en nuestros
paisajes urbanos súbitos, alegorías de lo
efímero que guardan u n a lógica absoluta
c o m o r a d i o g r a f í a de una r e a l i d a d
�imperturbable del libre comercio y el consumo:
cadáveres diseminados, vehículos en
conversión a murallas, detonaciones azarosas
convertidas en inverosímiles pechos a tierra en
cualquier estación del metro, gente sin cabeza
con mantas de advertencia que no conformes
con el mensaje mismo promulgan el meta
mensaje en algún puente o paso a desnivel,
espacios públicos que dominan la centralidad
del observador y se intercambian a su vez con
los vaivenes del tráfico y sus flujos.
Nadie escapa de su lógica maquinal en un
orden de perspectiva y lo mismo hace
intervenir en su diegesis al político, al
empresario, que al soldado o el policía.
Pero, para que nadie se aburra, en esa ciudad
donde lo efímero se radicaliza, de vez en
cuando -como en algún reality show que
necesita acción en tiempo real- alguna granada
enmedio de una plaza, en un coche o en el
tránsito cotidiano esquirla su mensaje frente a
la mirada de todos, a veces incluso las balas
perdidas le pegan a una masa indiferenciada y
silenciosa que luego tiene que cargar con la
culpa de estar en la calle mientras las
autoridades miran para otra parte, o recurren a
la fórmula kitsch por excelencia a nivel jurídico,
la transmutación milagrosa de la culpa. En esa
ciudad nadie se salva de ser un elemento
interactivo, todos están en posibilidad de entrar
a cuadro, ser espectáculo.
kitsch, ese sujeto descendiente rural que se
identifica con la imperfección moderna, ya no
orienta esas fórmulas más que en sus
subordinados más burdos y predecibles.
¿Como diferenciar al empresario y aristócrata
millonario del narcotraficante millonario? Cada
vez es más difícil puesto que las apariencias
también se homogenizan en el consumo y
aceptemoslo, le dimos la bienvenida a la
muerte cuando dejamos de creer en la
educación pública y la posibilidad de pensar
por nuestra cuenta. Tenemos la ciudad que
merece nuestra apatía y reclusión a un micro
universo de muros, planificaciones sin gente y
corrupción legitimada por la brevedad del
instante. La hipermodernidad mexicana es
además de líquida, barroca, indiana y... narco
estética.
Dentro de este trazo, no hay que olvidar la
expresión de la necrópolis como última
evidencia del fasto y el poder, lugar donde lo
efímero de la vida encuentra su imposible
escape. Ninguna estética arquitectónica en
México, puede revelarnos lo que un sepulcro
del narcotráfico dicta en su expresión
tragicómica, claro, exceptuando las Cámaras
de Diputados y las escenas publicitarias de la
Presidencia de la república.
En esa tragicomedia, que solo se revela como
tal cuando hay reflexión de por medio,
sabemos también que en realidad este kitsch
narcoestético es también una invención,
nuestro propio imaginario conducente a
tranquilizarnos para delimitar una espacialidad
que desearía puntualizar que el "infierno son
los otros" como dijo Sartre una vez e ilustra la
película de Luis Estrada, pero nada permite
una distinción a nivel estético, pues el narco
Agosto 2011 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
15
33
�Bibliografía
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16
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos Agosto 2011
�Hacia una Aproximación del Imaginario Urbano de la
Ciudad de Monterrey en el Albor del Siglo XXI.
Gerardo Vásquez Rodríguez 1
Karina Soto Canales 2
"el paisaje nos remite a nuestra experiencia existencial:
cómo se articulan lo real y lo imaginario en cada lugar"
Antoine Bailly
Resumen
Este documento presenta los resultados preliminares sobre el estudio realizado respecto del
concepto imaginarios urbanos, específicamente en el caso de la ciudad metropolitana de
Monterrey, Nuevo León. El presente se genera a partir de la contribución de la muestra fotográfica
resultante del concurso TURISMO MONTERREY llevado a cabo por la administración municipal
en el año 2009. El propósito del mismo sería iniciar un proceso de reconocimiento y análisis de las
diferentes representaciones e imágenes que estarían inmersas en el imaginario colectivo de los
participantes de dicha muestra y que nos podrían servir como una representación de la población
de ésta ciudad, todo esto desde el enfoque del estudio multidisciplinar de los sistemas emergentes
y teniendo como principales factores indicativos a la percepción de los diferentes individuos y su
configuración en el orden sistemático. En una primera parte del estudio se presentaran los
antecedentes relativos al concepto de imaginarios y sus representaciones, así como de la
implementación metodológica de estos estudios en el entorno de América Latina. En una segunda
parte se representaría una radiografía a nivel cuantitativo de los resultados espaciales que los
participantes encontraron de acuerdo a sus registros fotográficos. Y en una tercera sección se
analizarían los elementos inherentes a la ciudad. Por último, se presentarán las conclusiones
respectivas a las imágenes sobresalientes en el sistema del imaginario de la ciudad de Monterrey.
Palabras clave: reconocimiento, análisis, población, imágenes, aspectos urbanos.
Abstract
This paper presents the preliminary results of the study on the concept urban imaginary,
specifically for the metropolitan city of Monterrey, Nuevo Leon. This is generated from the
contribution of the photographic exhibition of the competition resulting MONTERREY TOURISM
conducted by the municipal administration in 2009. Its main purpose would be to initiate a process of
recognition and analysis of various representations and images that would be embedded in the
collective imagination of the participants in the sample and we could serve as a representation of the
population of this city, all from the multidisciplinary approach to the study of emerging systems and
having as main factors indicating the perception of different individuals and settings in systematic
order. In the first part of the study presented background on the concept of imagery and
representation, as well as the methodological implementation of these studies in the environment in
Latin America. In the second part would be represented in quantitative x-ray results that participants
found space according to their photographic records. And third section analyzed the elements
inherent in the city. Finally, we present the conclusions about the outstanding images in the system
of the imaginary city of Monterrey.
Keywords: recognition, analysis, population, pictures, urban areas.
1 Gerardo Vásquez Rodríguez
2 Karina Soto Canales
/ Arquitecto y Urbanista. Doctor en Arte Profesor de la Facultad de Arquitectura en UANL.
/ Arquitecto y Urbanista. Doctorando en Aspectos Urbanos Profesora de la carrera de Arquitectura en la UdeM
Agosto 2011 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
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33
�1. Imaginarios Urbanos
A
l estar inmersos en la dinámica de una
ciudad como Monterrey y su área
metropolitana podría resultar difícil
el p e n s a r y reflexionar e n e l
conocimiento que se podría tener sobre los
aspectos urbanos que nos rodean y sus
diferentes aspectos tales como; sus
cualidades, características físicas o
constructivas, la dimensión de la misma, entre
otros. Esto provocaría que continuamente
tratemos de asociar ideas a ciertas colonias o
zonas de la urbe aún sin conocerla pero
siempre con el fin de sobrevivir y sobrellevar de
la mejor manera nuestro acontecer diario.
Decir que se c o n o c e en su totalidad la
ciudad sería prácticamente absurdo porque la
misma ciudad se va reconfigurando
permanentemente día con día, la cualidad
principal de la un sistema dinámico abierto
como la ciudad sería su constante cambio en
forma y contenido.
Como mencionábamos anteriormente
aunque no se conozca cada calle, colonia o
zona de la ciudad, en la interacción con otras
personas y con los medios de comunicación
(prensa, televisión, redes sociales, entre otros)
se podría estar adquiriendo información que
sería categorizada con cualidades positivas o
negativas de acuerdo al discernimiento
individual y que automáticamente se podría
relacionar al conocimiento del mismo sistema
urbano y por ende se recrearían o se
imaginarían.
Así algunos autores (Márquez) establecen en
referencia a lo anterior que los imaginarios
urbanos hablan del tránsito entre la memoria y
la imaginación: pueden alimentarse de la
memoria colectiva para producir una
construcción fantasiosa.
El imaginario se presenta, no como una
gramática ordenada de inteligibilidad del
universo, sino como una composición
relativamente libre e irrefutable, en la medida
que no ha de rendir cuentas a ningún tipo de
racionalidad.
Es importante aclarar que al ir produciendo
dichos imaginarios no por ser una serie de
palabras o conceptos que se van hilvanando
para recrear los espacios, éstos al final solo se
reducirían al significado que se le ha otorgado a
un elemento, objeto o espacio.
18
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos Agosto 2011
Para comprender el cómo se conciben los
imaginarios urbanos es necesario iniciar con
los antecedentes relativos a los mismos.
Algunos autores (García Canclini, Lindón,
Silva) establecen que los imaginarios son
representaciones simbólicas de lo que ocurre,
así como de lo que se quisiera que tuviera una
reacción material creada desde las
insatisfacciones, deseos o sueños individuales
o colectivos, al que no debería asumirse como
un carácter universal. Otros autores (Baeza)
vinculan a este proceso el factor tiempo,
porque no solo se imagina lo que se ha vivido
sino lo que esta incierto en el futuro y se asume
como cierto.
Para los mismos es necesario relacionarlos a
tres conceptos: los imaginarios, las imágenes y
las representaciones. Dichos conceptos se
entrelazan una vez que las percepciones se
convierten en representaciones y éstas a su
vez por un proceso simbólico se constituyen en
imaginarios. (Hiernaux, Lindón)
En las investigaciones relacionadas a la
ciudad generalmente los resultados se
reducen a datos estadísticos, estimaciones
sobre los contenidos censales o de encuestas,
pero eso no expone más información sobre
quienes habitan cada espacio de la ciudad.
Estudiar o analizar un espacio a través de los
imaginarios proporciona entonces para sus
habitantes el reconocimiento de aquellos
símbolos u objetos que son indicadores de su
nivel de reconocimiento individual o colectivo
del espacio, primero a partir de instrumentos
cuantitativos y posteriormente sujetos a un
análisis de interpretación.
La relevancia de iniciar el proceso del
reconocimiento de los imaginarios radica en
que éstos al generarse a partir de estructuras
objetivas con las cognitivas, en dichas
instancias que continuamente interactúan se
van generando, reconstruyendo
recíprocamente nuevas realidades e
imaginarios, nutriéndose uno a otro
incesantemente. Dichas interacciones resultan
en argumentos de identidad (slogans,
construcciones, estilos, entre otros) o hitos
(objeto, hecho, personajes) que restablecen la
memoria colectiva de las sociedades que las
produjeron.
�Actualmente, se da mucha importancia a lo
cultural, a lo simbólico, a la complejidad y la
heterogeneidad de lo social en la ciudad, su
diversidad se configura porque hay muchos
imaginarios inherentes a ella.
El proceso de la interacción de los imaginarios
se produce a partir de nueva información,
construcciones, representaciones o imágenes
que puedan completar los vacíos de lo que se
sabe o se considera saber. Hay por lo mismo
actores sociales que se encargan de enviar
esta información a su sistema o red, dichas
personas pueden ser políticos, comunicadores
o individuos comunes.
¿Cómo se pueden conocer los imaginarios
que actualmente existen en el discurso de los
sistemas o redes a las que se pertenece?
Existen herramientas tanto de los métodos
cuantitativos como de los de orden cualitativo
que facilitan el reconocimiento de los
imaginarios que actualmente circulan, es decir
así como es importante contar con datos y
encuestas hay otras herramientas que
alimentan las imágenes y representaciones
que modifican las ciudades.
Néstor García Canclini en la redacción del
libro "La ciudad de los viajeros" utilizó
fotografías y videos históricos de la ciudad de
México para establecer las zonas que
aparentemente estaban más inmersas en el
imaginario de los habitantes de la ciudad. Los
datos fueron recabados de archivos de
habitantes y visitantes, de los productos
cinematográficos. Posteriormente realizaron
encuestas a grupos de personas específicos
que les hicieron saber lo que dichos medios les
mostraban desde sus puntos de vista, al juntar
las piezas de la investigación observaron que
había información en el sistema que no solo
pertenecía a ciertos individuos o grupos sino
que estaba inmersa en el colectivo.
Armando Silva en "Imaginarios Urbanos"
muestra como a partir de lo que denomina la
metodología de imaginarios urbanos, que no
es más que la manera de ver y entender la
ciudad construida desde el punto de vista de
sus habitantes por medio de una serie de
encuestas relativas a lugares y datos históricos
de la ciudad de Bogotá, Colombia se va
configurando y recreando la verdadera ciudad,
la que existe, la que está latente desde los
hechos históricos de mayor trascendencia y la
que ellos imaginan será algún día su ciudad.
Por otra parte, en los "Imaginarios Urbanos en
el Gran Santiago: huellas de una
metamorfosis" Francisca Márquez, a partir de
una lectura del libro Santiago reflexiona sobre
los imaginarios de la ciudad en los últimos
treinta años, centra su investigación en tres
grandes relatos imaginarios en torno a la
ciudad, pero sobre todo hace una énfasis en el
lugar de la metrópoli con respecto a su entorno
inmediato superior y posteriormente la somete
y expone al mundo global.
Éstos ejemplos muestran como hablar de
imaginarios implica una elasticidad en cuanto a
metodologías de análisis, herramientas con las
que recopila información, medios, entre otros.
Sin embargo, el resultante es un acercamiento
de lo que en cada ciudad se está gestando
como preceptos e imaginarios, de lo real a lo
simbólico, de lo objetivo a lo cognitivo.
2. Monterrey, su Imaginario
en Construcción
En el caso de estudio, el de la ciudad
metropolitana de Monterrey, al cual se hace
una aproximación de su imaginario, la
información con la que se inicia el proceso es
de tipo fotográfico. Los archivos se recabaron
por la convocatoria del concurso "Estampas
Turísticas De Monterrey", que se llevó a cabo
en el año 2009 por invitación de la
administración municipal que tenía como
alcalde al C. Adalberto Madero Quiroga.
Las categorías que se establecieron
para el concurso fueron:
Monterrey Turístico.
EXCLUSIVO PARA PROFESIONALES.
Monterrey en su arquitectura y vida diaria.
Monterrey, paisajes, atractivos naturales y
vistas panorámicas.
Monterrey Fotografía sin retoque tema libre en
espacios turísticos.
Monterrey Fotografía infantil-juvenil Espacios
turísticos.
Agosto 2011 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
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33
�Se recibieron cerca de 3300 fotografías en las
5 categorías, por lo que por alcances de la
investigación se determinó concentrar el
estudio de la aproximación del imaginario
urbano de la ciudad de Monterrey a partir de la
muestra recibida en la categoría:
a) Monterrey Turístico.
EXCLUSIVO PARA PROFESIONALES
A partir del formato del concurso postulamos
que se encuentra en el mismo la generación del
sistema imaginario, que podría tener su
metodología en los sistemas complejos
adaptativos (Holland, Vazquez), ya que en el
resultante del compendio fotográfico se
encuentran las principales características: las
propiedades, la información entre los
componentes del sistema (que se vincula al
espacio de la ciudad de Monterrey) y la
dinámica del sistema.
Son éstas imágenes que aparentemente
aleatorias e individuales solo representan los
intereses particulares de quien las adhiere a
sus imágenes, símbolos y representaciones de
un espacio, ya analizadas en conjunto desde la
información que capturan es cuando se puede
apreciar la información que mantiene unido al
sistema de imaginarios de elementos turísticos
de la ciudad metropolitana de Monterrey.
En la construcción del imaginario de la ciudad
de Monterrey, al igual que en cualquier
desarrollo de imaginario, el sistema de objetos
que nos rodea esta transmitiendo información
a partir de todas y cada una de sus propiedades
y partes.
Para facilitar el análisis de la información
recabada se precisó el método promovido por
Kevin Lynch en su Libro "La imagen de la
ciudad" donde se establecen los hitos, bordes,
sendas, nodos y zonas como elementos
aglutinadores de las miradas de los
observadores, habitantes de la ciudad.
Los hitos son aquellos elementos en los que
se establece visualmente dentro de un
contexto urbano la referencia de ubicación
sobre un elemento al que por lo general no se
puede entrar, por lo que en este grupo entran
esculturas urbanas o edificios.
20
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos Agosto 2011
Según Lynch, las zonas son barrios o distritos,
las secciones de la ciudad cuyas dimensiones
oscilan entre medianas y grandes, y que los
límites físicos pueden estar bien identificados
por diversos bordes como avenidas o límites
políticos.
Algunos consideran que al delimitar una zona
también existen variantes porque por adición
según los otros aspectos de la imagen, aunque
se tenga plenamente identificado algún lugar
puede que la misma utilización del espacio, la
tipología arquitectónica, la gama de colores
utilizados en las edificaciones, la escala
urbana incremente el nivel de consolidación de
un espacio urbano.
2.1 El Monterrey Turístico
En dicha categoría se recibieron 171 piezas
fotográficas, donde participaron 80 fotógrafos,
32 mujeres y 48 hombres. En esta categoría
solo se recibían propuestas de personas que
trabajan como fotógrafos profesionales ya sea
a nivel comercial o artístico.
Un factor relevante para el análisis es advertir
que el material participante no fue elaborado a
partir de la muestra, sino que lo fotógrafos
podían enviar de su archivo histórico esas
imágenes de valor para los mismos.
Como parte de la entrevista realizada se quiso
conocer el proceso del cómo sucedió la
elección y la recolección de las imágenes, lo
que comentan se presenta a continuación:
"las elegí de mi archivo fotográfico y son de las
veces que he ido de vacaciones a Monterrey,
de ahí las seleccioné, no fueron planeadas.”
"No tomé las fotos para el concurso, ya las
tenía, tengo muchísimas de mi Monterrey
Querido.”
"La verdad es que ya las tenía porque yo soy
fanático de tomar fotos de Monterrey. Viajo por
todo el mundo pero Monterrey me causa una
fascinación muy especial.
La única foto que si tome especialmente para
el concurso fue la que quedó en 5to lugar… la
tenía bien planeada, la hora de la toma, el tema
y todo."
�La muestra cuenta que 65 por ciento de las
fotografías fue a espacios urbanos, esculturas,
edificios, monumentos, sin la presencia de
persona alguna. En solo 3 de las fotos se
observa una multitud como parte de la vida
urbana de la ciudad de Monterrey, que a nivel
poblacional es la tercera ciudad más habitada
del país y que actualmente cuenta con cerca de
cuatro millones de habitantes. El 14 por ciento
muestra a pocas personas dentro de la escena
capturada y en la mitad de los casos una o un
par de personas.
Este factor deberá ser estudiado a mayor
profundidad porque se podría estipular que el
valor del medio físico (natural o construido)
tiene mayor injerencia para el imaginario
colectivo que su gente.
En una entrevista realizada a algunos
fotógrafos participantes comentan sus
principales fundamentos del porque no incluir
personas dentro de sus fotografías, sus
discursos son los siguientes:
“mas que plasmar a la gente, quería plasmar
los lugares que me interesaban”
"…preferí seleccionar las que solo se veía el
paisaje sin gente, yo creo para no distraer del
tema.”
“No lo tengo muy en claro del porque (las
personas no salen presentes en las fotografías
capturadas por su lente), creo que si bien la
presencia humana es bastante determinante,
no esta explícitamente el hombre en las tomas,
pero si sus acciones, su paso...”
"… sí había personas pero casi no me gusta
que salgan personas en mis fotos, me gusta lo
más minimalistas posible.
Con estas observaciones se puede observar
de alguna manera el peso que tiene el
contenido físico para los fotógrafos, su meta de
acuerdo a su concepción del tema era más bien
relacionado con el contenido del medio físico
natural (los paisajes, las montañas, entre otros)
y el construido (los edificios, las fuentes, los
monumentos).
Otro análisis cuantitativo relevante se
construye a partir de los objetos de foco este
proporciona una aproximación de los espacios
u objetos de mayor legibilidad un acercamiento
hacia las zonas que podrían formar desde el
sistema colectivo el Monterrey Turístico.
La situación particular del caso de estudio se
muestra en la siguiente gráfica.
Fuente: KSC-2010
Gráfica 1.0 Distribución cuantitativa de los sitios fotografiados en la categoría el
Monterrey Turístico.
Agosto 2011 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
21
�La contabilización de los espacios o zonas
capturados muestra que el 55 por ciento de las
mismas se localizan en la zona que se forma
entre la Macroplaza, Santa Lucía Etapa 1 y
Parque Fundidora que se conecta por la
extensión del pasaje acuático - terrestre en lo
que se denominó Santa Lucía Etapa 2. En la
gráfica se hizo una diferenciación a aquellos
sitios localizados dentro del primer cuadro
metropolitano, El Centro de Monterrey, a éstos
se les agregó un perímetro de mayor grosor y
en color negro, en total suman el 66 por ciento
del material recolectado (113 fotografías). Para
la apreciación de la situación antes descrita es
necesario observar el mapa 1.0
Otro recurso cuantitativo de suma utilidad es
el que se obtiene a partir de la proyección
espacial de la localización de los puntos
focales mostrados en las fotografías. Los
mapas que se utilizan para establecer los
imaginarios son diferentes al que podían
llamarse reales o físicos, donde se conoce la
distribución del espacio urbano, su traza,
morfología, localización poblacional,
cualidades de su población, por lo que para el
análisis de la aproximación del imaginario
urbano se presentará una muestra del como el
individuo percibe los objetos incrustados en su
imaginario.
La información espacial que se muestra en el
mapa 1.0 muestra que la zona con una mayor
legibilidad en cuanto a su lectura y
reconocimiento de la zona a través de sus hitos
y sus sendas se ubica en Macroplaza. En la
concentración de los hitos y sendas se obtiene
la siguiente lectura del imaginario.
El recorrido de la Macroplaza (que es tipo
anillo) comienza transitando la calle Zuazua
que en su acera oriente se percibe desde la
explanada del Museo Marco la escultura de la
Paloma (escultura de Juan Soriano), en este
punto en particular se hace una conexión visual
a otros elementos como la Catedral
Metropolitana de Monterrey y el Faro de
Comercio (escultura urbana en color rojo
ladrillo que diseñara el arquitecto mexicano
Luis Barragán) continuando en sentido sur a
norte, se percibe una vez que se pasa la calle
Padre Mier la gran Fuente de Neptuno ubicada
entre los dos poderes de gobierno (el municipal
y el estatal). Ya en la Explanada de los Héroes
zona donde termina el recorrido de Macroplaza
se presenta la escultura de Fernando Botero,
"El Caballo" que mira de frente al Palacio de
Gobierno. Para terminar el circuito uno debe
doblar a la derecha y tomar la calle Zaragoza,
ahí se ubican grandes edificios que denotan la
contra parte de su arquitectura contigua
ubicada en el barrio antiguo.
Mapa 1.0 Distribución espacial de los espacios fotografiados en la categoría el Monterrey Turístico.
Simbología (fotografías por objeto)
Fuente: KSC-2010
22
1-2
3
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos Agosto 2011
4
5 -6
7 a 10
�Imagen 1.0 Collage con el que se construye del imaginario de la zona de Macroplaza.
Fuente: Archivo Fotográfico del Concurso Estampas Turísticas- KSC-2010
En el tránsito de la calle Zaragoza de
acuerdo al material expuesto en las fotografías
es hasta la senda peatonal de Morelos donde
nuevamente se termina de reconocer la zona
del espacio de Macroplaza, ahí se observan a
las personas transitando mientras observan las
tiendas que se anuncian continuamente y
bordean su andar. (ver Imagen 1.0)
Para mejorar la lectura de los imaginarios es
importante hacer un acercamiento a la
localización de un objeto en específico y
analizar de qué manera se reconocen o
configuran dichos objetos, ya que a nivel
espacial es difícil afirmar que se conoce en su
totalidad las condiciones físicas de un objeto o
espacio, y los imaginarios lo confirman.
De acuerdo a la concentración de los puntos
focales de las piezas fotográficas también es
importante recalcar que dentro de la zona de
Macroplaza uno de los objetos de mayor
atracción visual de parte de los participantes se
localiza en la Fuente de Neptuno.
Para este análisis en particular se utilizará el
ejemplo de la fuente de Neptuno (ver Mapa
2.0). Esto con el afán de confirmar que generar
un mapa de los imaginarios no solo consiste en
localizar esos espacios de mayor
conocimiento, reduciendo su impacto a su
localización, por el contrario éstos solo nos
conceden la posibilidad de observar la
legibilidad y lectura de ciertas zonas de la
ciudad. Para esto hay que reconocer que los
imaginarios urbanos son difícilmente situables,
ya que se manifiesta en conjuntos
comunicados por redes invisibles.
La ciudad se puede recorrer para ir de casa
al trabajo o a la escuela, a pasear, de compras
pero no porque se conduzca o se transite la
ciudad quiere decir que se conoce el todo, más
bien lo desconocemos.
Dicho espacio se encuentra ubicado al norte
de la calle Padre Mier y sus intersecciones con
las calles de Zuazua al oriente y Zaragoza al
poniente. Esta dispuesta en un óvalo cuyo
sentido de mayor longitud se encuentra de
norte a sur.
Las esculturas están hechas de bronce, son
ocho las figuras que se encuentran dentro del
espacio y están dirigidas hacia el sur, la de
mayor dimensión es la del dios Neptuno. El
diseño estuvo a cargo del escultor español Luis
Sanguino.
Agosto 2011 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
23
33
�Fuente: KSC-2010
Mapa 2.0 Dirección visual del fotógrafo y su objeto caso de la Fuente de Neptuno en Macroplaza.
La identificación sobre la creación de estas
imágenes fotográficas muestra como un objeto
dentro de un espacio no se lee y adhiere en los
imaginarios de la misma manera, sus puntos
focales son diversos y con ellos no se alcanza a
percibir la realidad, solo parte de la misma.
De hecho son sus cualidades urbanísticas
que funcionan de un modo concéntrico si se
arriba caminando desde cualquiera de sus
entradas (Hotel, Cintermex, Arena Monterrey,
Centro de las Artes, Parque Plaza Sésamo) y
por su misma configuración los recorridos que
desde el lugar de inicio varían, su tránsito se
puede realizar a pie, en patines, patineta,
bicicleta, carrito o lancha.
Esta situación también afecta directamente
en la percepción de los elementos construidos
en el parque. De acuerdo a la localización
mostrada en el Mapa 1.0 son ciertos puntos los
de mayor atracción o relevancia para el
sistema, y sobresalen los siguiente elementos
(ver Imagen 2.0) la fuente del Perol, la Plaza
B.O.F. y el Horno 3.
Algunos de los entrevistados mencionan lo
siguiente con respecto a lo que represente
Fundidora a nivel individual :
24
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos Agosto 2011
“la torre alta de fundidora la tomé en foto
porque contrasta con el cielo y para mi
simboliza como los regiomontanos hemos ido
progresando.
Algo así como…el origen de nuestra ciudad.
"la capturé de manera muy particular con un
filtro natural que se formó con un toldo que
había en ese momento, como puedes ver, muy
sutil, se puede ver el cerro de la silla. Eso me
encantó de la foto" (ver imagen 2.0 )
Así también la gráfica 1.0 muestra que el hito
que se encuentran con mayor consolidación
dentro del sistema colectivo es el cerro de la
Silla.
Dicha imagen de alguna manera
representa las condiciones topográficas que
prevalecen en la región, la iconografía de la
metrópoli se fundamente en la escala de sus
cuerpos topográficos que ubican con mayor
facilidad al usuario en el espacio urbano.
El cerro de la silla forma parte de la zona
montañosa de la Sierra Madre Oriental que se
encuentra tatuado en la identidad de los
regiomontanos.
�Es éste un símbolo representativo histórico y
cultural, su presencia ha traspasado las
imágenes y su monumentalidad se ha hecho
llegar a otros por medio de canciones típicas de
la región noreste (corridos) y en poemas.
Con el material fotográfico recopilado uno
puede nuevamente afirmar que la realidad
supera las condiciones del imaginario
(individual y colectivo) su figura, dimensión
(monumental) apariencia (natural y
desconocida) se recopila en 50 fotografías
donde aparece como figura central y como
fondo escénico de las innumerables
actividades que suceden dentro de la metrópoli
regiomontana.
El Cerro de la Silla inconscientemente
aparece de marco de referencia para quien lo
fotografía y para quien posteriormente recrea
la escena, pudiendo imaginar el donde, desde
donde y el cómo fue que se obtuvo ese instante
que sucedió en el pasado pero que los demás
recrearán en su futuro, así infinitamente el
imaginario se vuelve a construir.
3. Conclusiones
La aproximación hacia la construcción del
imaginario urbano de la ciudad metropolitana
de Monterrey muestra como existen algunos
elementos que están implícitamente incluidos
en su identidad, en su concepción de símbolos
y representaciones desde que cada individuo
nace (ya sea por herencia cultural o tradición
permanente en la información de este grupo
social).
Es así como sentimientos de
pertenencia a la región o a las características
determinadas por una información
predominante en el grupo pueden ser mucho
más valiosos dentro de una representación
simbólica urbana que elementos construidos
por el hombre determinadamente para cumplir
una función de símbolo y con intenciones
especificas de impacto sobre temáticas
sociales, económicas o culturales, como
espacios de trabajo, educación, recreación,
entre otros.
El caso de estudio nos representaría, el
cómo es que al menos en los albores del
segundo milenio, dos macro proyectos
urbanos construidos recientemente (menos de
treinta años) conciben su presente y su futuro a
partir de la ciudad heredada.
En el caso particular de la Macroplaza, esta
se encuentran cercana a extensiones
marcadas por edificaciones predominantes al
siglo XIX y al inicio del siglo XX, periodos donde
se concentran las principales cualidades
arquitectónicas y urbanísticas, que aun hoy
siguen dando pie a la identidad de esta ciudad
o que al menos en su imaginario actual así
queda evidente, en
contrapunto el lado
poniente de la Gran Plaza se bordea por
grandes edificaciones que contienen un
discurso de progreso, globalización y
masividad, lenguaje que predomina como
parte de un discurso interpuesto por líneas de
pensamiento formal de gobernantes o
administraciones públicas que habrían
encontrado a su vez concordancia entre la
transformación social vislumbrada por ellos y la
sensibilidad que pudiera despertar en los
ciudadanos la vivencialidad de estos modelos
espaciales y de diseño. Así ambas partes
reverberan en el imaginario de esta urbe y sus
habitantes; ideas imaginarias que estarían en
construcción permanentemente.
Fundidora, es otro espacio que a pesar de
existir antes que el parque que actualmente
funciona dentro de su perímetro es un
elemento lleno de la legado que forjó el
progreso y la expansión de la ciudad.
El recinto en particular permite a las nuevas
generaciones estar en contacto con los
espacios en los que sus ancestros laboraron.
Así se refuerza y profundiza el valor del
imaginario preexistente y con esto se garantiza
que para el nuevo regiomontano exista como
un espacio viviente, generador de actividades,
emociones y reacciones.
A esto podríamos atribuir la enorme
resonancia del complejo fundidora en el
imaginario de los expositores de nuestra
muestra fotográfica a pesar de su corto tiempo
de existencia como tal y superando a
infraestructuras mas antiguas y complejas
como la ya mencionada Macroplaza.
En la ciudad existirán estos espacios o
elementos que permitan actuar al imaginario
en su verdadero valor, donde ni las
dimensiones, ni los aspectos físicos de los
elementos valgan más que la información
contenida en el imaginario individual o
colectivo.
Agosto 2011 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
25
33
�Bibliografía
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Hiernaux,D. (2006a). Repensar la ciudad: la dimensión ontológica de lo urbano. En Liminar.
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Linch, K. (1959) La imagen de la ciudad. Barcelona: Gustavo Gili, 1974.
Lindón, A. (2007a). Los imaginarios urbanos y el constructivismo geográfico. EURE, XXXIII,
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Silva, A. (2006) Imaginarios Urbanos. Colombia. Arango Editores
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Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos Agosto 2011
�Gordon Matta-Clark: de los paralelismos a las tangentes
entre el arte, la arquitectura y la ciudad.
De-construir a partir de la construcción del discurso ...
y de la disección.
Alberto Canavati Espinosa*
Resumen
Para comprender mejor el propósito de este escrito, que en principio trataría de poner en
predicamento la manera en cómo se ha expuesto la obra de GM-C durante los últimos años en los
recintos que precisamente él hubiera negado y que hasta cierto punto demostró no necesitar, se
acotarán a manera de incisos aspectos generales de su haber. El artista, al paso del tiempo y postmórtem, va tomando una relevancia que se eleva de forma exponencial, pero también en la misma
proporción se vuelve vulnerable; si no habría que observar la manera en que se expone la obra de
Brancusi, de Donald Judd, Joseph Beuys y otros en donde la pieza adquiere una lectura y un
significado, que más allá de descontextualizarse, adquiere valores distintos a los que el autor
proponía en ella, llegando a veces a ser contradictorio entre el discurso y el proceso del artista de su
autoría.
Palabras clave: arte, construcción, proceso, disección.
Abstract
To better understand the purpose of this paper, which in principle would be put in predicament as it
has exposed how the work of GM-C in recent years in the arenas he had just denied and to some
extent showed no need is delimited to subsections way general aspects of its credit. The artist, time
and post-mortem, takes on a significance that rises exponentially, but at the same rate becomes
vulnerable, if not have to look at how exhibits the work of Brancusi, the Donald Judd, Joseph Beuys
and others where the piece takes a reading and a meaning, beyond decontextualized acquires
values different from those the author intended it, sometimes to be contradictions between the
discourse and process of the artist of his own.
Keywords: art, construction, process dissection.
*Alberto Canavati Espinosa Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Arquitectura / alberto.canavati@gmail.com
Agosto 2011 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
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33
�1. Conextualizando a Gordon
Matta-Clark (GM-C)
P
odría parecer absurdo que a sabiendas
de q u e GM-C fue un productor d e
abruptos cortes que daban por resultado
la horadación inesperada de inmuebles
completos y la vulneración del objeto
arquitectónico aceptado por convención del
establishment a través de las décadas, se daría
por sentado que este irreverente personaje
fuera considerado como un constructor; sin
embargo habría que zambullirse en la esencia
de su pensamiento y de su producción artística,
pero sobre todo, de su modus vivendi, aquí es
donde convergemos en el concepto arte y vida,
coincidiendo el Bauen und Wohnen
heideggeriano y por otro lado prevalece la
constante del aparente efímero de su obra, su
acción misma, en el mismo momento, la
ranura, la laceración y el vacío como resultado,
aclarando, inicial ya que a partir de ahí es
donde surge una plétora de evidencias,
memorias y denuncias que se manifiestan a
través de los layers y sus texturas, haciendo
una lectura, deliberadamente morbosa y que
hasta cierto punto nos permite ver los
acontecimientos que en esos lugares han dado
lugar para finalmente hacer una conclusión
introspectiva, tal cual esas verdades que sólo
nos conviene conservar sin que nadie lo sepa o
intuya.
2. Modus Vivendi de GM-C
Hijo del reconocido pintor surrealista chileno
Roberto Matta Echaurren y de la artista
norteamericana Anne Clark y nacido en la
ciudad de Nueva York el 22 de junio de 1943,
casi junto con su hermano gemelo John
Sebastian, siempre vivió en un estimulante e
intenso mundillo intelectual del cual
seguramente obtuvo tan impresionante bagaje
y, que junto con la influencia del arte Pop, el
Minimalismo y el Conceptualismo así como de
las pautas del pensamiento deleuziano y
derridiano, dieron lugar a una de las
propuestas más trascendentes de los últimos
40 años en el escenario del pensar-hacer
artístico contemporáneo.
Ingresó a la escuela de arquitectura de la
Universidad de Cornell y en 1963 cortó sus
estudios para emigrar a París a estudiar
28
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos Agosto 2011
literatura por un año en la Universidad de la
Sorbona y no fue sino hasta 1968 que se
graduó como arquitecto. Participó por primera
vez en una exposición llamada Earth Art,
organizada por la Universidad de la que egresó
en la que figuraron artistas como Christo y
Robert Smithson, su gran amigo y mentor de
práctica. En 1971 creó, junto con su otrora
novia Carol Gooden en el SoHo, un punto de
encuentro que sería referente obligado en el
ámbito intelectual de Nueva York: el
restaurante Food, en donde destacaba -a
Restaurant Staffed by Artists for Artists-; según
relatos del artista Ned Smyth, (quien trabajaba
como multiusos en este lugar) solían
frecuentarlo Philip Glass y su orquesta, la
compañía de teatro experimental Mabou
Mines, Twayla Tharp, la gran coreógrafa de
danza contemporánea, et.al.
El mismo GM-C era la razón principal de
convergencia de esta gente y llevó así su
negocio durante dos años en los que se dieron
memorables encuentros, queriendo demostrar
por la praxis que el sentido de lo comunitario y
el abandono al individualismo podían fungir
como soluciones alternativas a los esquemas
de una economía en franca crisis de valores,
llegando incluso a cuestionar el modelo
tradicional de familia, gobierno y sociedad en
general, consolidando en teoría y praxis la
herencia de las contraculturas identitarias de
fines de los años sesenta, de las que él fue hijo
legítimo y después, innegable catalizador.
GM-C capitalizó una de sus reflexiones
acerca de la aparente decadencia del
capitalismo, sus estructuras anquilosadas y el
incierto futuro que le auguraba transformando
a estatus de arte todo aquello que el
establisment trataba con soslayo o incluso
desechaba en aras de continuar con la
modernidad en decadencia.
Una de las constantes de GM-C durante su
vida fue su frágil estado de salud, desde la
tuberculosis diagnosticada cuando niño y que
no hubo sido tratada adecuadamente, el mal
de Addison, secuela de la primera, y finalmente
el cáncer pancreático que lo consumió en
espacio de un año hasta fallecer en 1978;
quizás haya sido uno de los aparentes móviles
que motivó a GM-C a trabajar por medio de
la vulnerabilidad d e l objeto arquitectónico
mismo hasta las últimas consecuencias,
�cuestionando su temporalidad y su estabilidad
física, para sustituirla con la fuerza y la
permanencia de lo etéreo y por la persistencia
de la generación de movimiento a través del
documento videográfico y de las trazas que
delatan incisiones a manera del móvil de un
corpus delicti, explorando la topología de lo
ausente, siendo ésta misma la generadora de
un sin fin de respuestas, pero sobre todo de
preguntas y que a partir de este punto se
desarrolla un discurso crítico e incisivo.
Curiosamente GM-C fue uno de los pocos
artistas de su tiempo que documentaron al
detalle el proceso de su obra; pareciera ser
que, junto con la crisis sistémica que hubo en la
sociedad norteamericana a principios de los
setenta viniera una especie de "amnesia" que
aunada a la supuesta ruptura del museo
tradicional, provocara en muchos artistas que
trabajaban el objeto efímero o el happening un
descuido o indiferencia por registrar sus
resultados. G. H. Hovagimyan mencionaba en
una entrevista que hizo a GM-C poco tiempo
antes de su deceso -hemos vivido en un distrito
metafóricamente abandonado para una
generación de artistas abandonados- haciendo
alusión al barrio del SoHo, que en aquellos
tiempos fue refugio de creativos quienes hoy
en día son referentes del savoir-faire cultural
neoyorkino y que en los últimos años ha
devenido en uno de los distritos con pretensión
neo-bohemia para yuppies.
3. An-Arquitectura
(An-Architecture)
A pesar de que GM-C se graduó de arquitecto
y casi inmediatamente se dedicó a explorar en
el arte, no habiendo proyectado ni mucho
menos construido lo que convencionalmente
entendemos como arquitectura (tangible e
inteligible) es tomado en cuenta por muchos y
por mucho como uno de los representantes
más importantes del deconstructivismo, a tal
grado de considerarlo como el único arquitecto
en llevar hasta el borde su pensamiento y obra
de la mano, alejándose de los planteamientos
de autores cuya obra se puede apreciar en
revistas y monografías como Peter Eisenman,
Coop Himmelblau y Frank O. Gehry en sus
años mozos, y más recientemente Bernard
Tschumi, Zaha Hadid y Daniel Libeskind.
Al comentar de quiénes influyeron sobre la
obra de GM-C habría que incluir a Richard
Rorty, neo-pragmático que confronta al
programa epistemológico cartesiano, tan
representativo de la filosofía moderna y que
rechaza a toda la tradición de la filosofía
occidental empeñada (1) y se manifiesta a
favor de un discurso educador de la literatura
en la sociedad contemporánea ocupada de
subsanar las injusticias y el sufrimiento.
Jacques Derrida, desconstruccionista y álgido
cuestionador de las componendas del discurso
occidental e s t r u c t u r a d o por jerarquías y
La desvirtualizaciòn de la
arquitectura
AN ARK KIT PUNCTURE
ANARCHY TORTURE
AN ARCTIC LECTURE
AN ORCHID TEXTURE
AN ART COLLECTOR
A partir de los juegos de palabras con los que
normalmente establecía una parte de su
sentido del humor comentado y admirado por
muchos, éste dejaba ver que más allá de lo
lúdico y lo irónico todo un discurso que estaba
sigilosamente cuidado, penetrando a todas las
capas de la sociedad que lo conocía, sin ser
nunca cómplice más que de su instinto de vivir
cada uno de los episodios de su breve, pero
intensa carrera y de poner en práctica una de
sus teorías más importantes:
Agosto 2011 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
29
33
�muchas veces pululado por autores más que
por los propios contenidos, desmembra las
raíces consabidas del lenguaje mismo para
encontrar nuevas directrices y nuevos
significados, diluyendo al sujeto y, por
consecuencia, a la historia misma, al
argumentar que el elemento central del
proceso histórico según los cánones modernos
es la noción del sujeto, ya sea institución, figura
o mito (2). Esta innegable postura que GM-C
adopta, sintetiza y aplica en su haber se
circunscribe en la abolición de la historia y su
misma conciencia temporal, lo cual pudiera
concebirse como un gesto meramente
postmoderno.
A través del video se aprecian cuatro de
los momentos más importantes de su obra;
GM-C normalmente registraba los testimonios
de su trabajo por medios fotográficos,
videográficos o escritos, uno de sus primeros
trazos es el filme Fresh Kill, de 1972, en el
que GM-C conducía su Chevrolet Suburban
casi desvencijada a la que puso el nombre
de Herman Meydag y que, en una serie de
tomas alternas en un formato de 16mm y con
serias intenciones cinematográficas llevaba
hacia un chatarrero en las afueras de la
urbe y que deliberadamente colapsaría contra
un bulldózer que luego el mismo autor
manejaría para seguir con el proceso de
desfiguración del vehículo, más no de la
desmaterialización
del mismo,
inmediatamente después se aprecia una toma
en casi perfecta simetría con dos bulldózeres
a los flancos desplazándose hacia sí con
el automóvil en medio, siendo re-figurado
hasta convertirse en un compacto collage de
fierros (2).
Una de las obras que pone de manifiesto el
desmembramiento de los parámetros
cartesianos y toma como referencia rortyiana
es el filme Bingo X Ninths, expuesto en su
muestra individual Bingo el 10 de abril de
1974 en el que secciona y disecciona a partir de
un plano xy de nueve compartimentos la
fachada de una casa para luego extraer los
fragmentos de sus muros; casi
inmediatamente después de esta operación la
casa fue demolida y sólo tres de los nueve
fragmentos de muro se conservan en
diferentes galerías (5).
Uno de los mayores compromisos de GM-C
con su aquí y ahora invariablemente de si
estaba en Nueva York, París, Santiago de
Chile, Génova o Amberes, era la exploración
de la ciudad como espacio arqueológico(3) en
donde se atrevía a escarbar a profundis y dejar
vislumbrar de manera voyeurística la
estratigrafía de los pavimentos, los muros y las
entrañas para dejar en carne viva las heridas
que el tiempo no se encargaría de curar, sino
más bien de mostrar los hallazgos en donde un
médico forense a través de la autopsia, con
aparente frialdad y lacerante exhibicionismo
juega con la vulnerabilidad del cuerpo inerte,
pero que a la vez usa como señuelo para dejar
en entredicho las frágiles estructuras del
sistema que nos resguarda y construye a
partir de la desvirtualización de la arquitectura
preexistente.
La casa en la ciudad toma las esencias de
los que la han habitado durante todas las
generaciones que se ha podido constituir como
tal y en ese lapso materializa, personaliza,
despersonaliza y vuelve a personalizar de tal
modo que se muestra maleable, pero que
también esconde, cual testigo mudo, anhelos,
frustraciones, logros, alumbramientos,
decesos y los espíritus supuestos que rondan
chocarreros para reclamar quizás algunos
derechos a los moradores en turno, como si
el ansia de poder no cese incluso después
de la muerte.
En este devenir de poseer una propiedad
o de morarla a lo largo del cronos se van
acumulando layers de membranas, tal como
cuando se descubren los colores, texturas
y tapices por los que ha pasado un muro
semi-derruido en alguna construcción
abandonada.
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Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos Agosto 2011
�Susan Rothenberg menciona en una
entrevista realizada por Joan Simon -la casa
(en referencia a Splitting) era en sí misma muy
aburrida, la casa suburbana corriente de
Nueva Jersey. Desde el exterior el corte tenía
un aspecto realmente formal, los interiores
eran como un abismo que abría la tierra a tus
pies; una cosa es comprender que una casa es
hogar, refugio, seguridad, saber qué es una
casa. Estar en aquella casa te hacía sentir
como si estuvieras en otro estado.
Esquizofrenia, la fragilidad de la tierra, algo
asombroso- (6).
a)
Una de las películas que marcaron un
referente obligado para todos aquellos que se
interesaron en la disidencia hacia el sistema
fue en el año de 1969: Zabrinskie Point, en la
que Antonioni, por medio de una serie de
eclosiones hace destruir todo aquello que
representaba el confort y el estatus de la
arquitectura burguesa, dejando huellas de una
probable generación perdida que no reconocía
ningún lugar en el mundo para poder existir;
sería ésta una manifestación con la que esta
generación de futuros intelectuales y artistas
se identificarían, considerándola un hito de
culto.
b)
La relación que GM-C guardó con
Dennis Oppenheim en el terreno de las
exposiciones, sobre todo después de las
exposiciones de 1971 y con el resto de los
demás representantes del Land-Art da por
sentado el riguroso análisis topográfico,
geográfico e histórico del lugar en el que
trabajó sus proyectos así como el deliberado
interés en que el carácter aparente de su obra
fuera efímera.
Queda establecido por el testimonio en carne
viva de algunos contemporáneos de GM-C que
era inevitable experimentar sensaciones
inéditas al estar dentro y fuera de los objetos
intervenidos ya que nunca en la historia de la
arquitectura y el arte se había planteado
concebir un tratado que potencializara el valor
de lo no objetual con argumentos esgrimidos a
partir de las posturas filosóficas más
contestatarias de su tiempo y, por lo tanto, con
un discurso lo suficientemente adelantado
como para haber sobrepasado por mucho las
condiciones del arte de su propio tiempo.
El preconcepto de casa burguesa se
mantiene en esencia física, sin embargo a
través del discurso matta-clarkiano cambian
las estructuras simbólicas para transformarla
en toda una estructura intelectual que hace ver
los dilemas de una decadencia sistémica, el
desfallecimiento de una sociedad que ha
centrado su discurso en imágenes idílicas de
redención capitalista y de pretensión material
en el que "tanto tienes, tanto vales".
4. Paralelismos y Tangentes
entre el hacer Matta-Clarkiano,
la Ciudad y la Arquitectura.
Para situarnos mejor en esta etapa, que
quizás es la más comprometedora y
controvertida de analizar en los parangones
entre GM-C y la producción arquitectónica
habitual de su tiempo habría que mencionar
algunos acontecimientos claves de su vida
como arquitecto o mejor aún, como anarquitecto
sin más afán que acotar los
términos usados en este texto:
c)
Un punto de referencia clave para
entender esta relación dialéctica entre arte y
arquitectura de GM=C es el exabrupto que
hubo entre él y el Institute for Architecture and
Urban Studies (Instituto de Arquitectura y
Estudios Urbanos IAUS) así como con su
entonces director Peter Eisenman, acontecido
en diciembre de 1976. GM-C fue invitado, junto
con otros arquitectos, a participar en una
exposición colectiva y debido a un desacuerdo
con los organizadores llegó al recinto de
exposición, en el ático del edificio ubicado en la
calle 40 de Manhattan, con una escopeta de
salvas y comenzó a tirotear las ventanas lo que
provocó irritación en el instituto. Las razones
estiban en el desacuerdo que tenía GM-C con
que exhibieran proyectos de Meier, Eisenman,
Hejduk y Gwathmey ya que algunos de ellos
eran desarrollos de vivienda que resultaron
fallidos en el South Bronx y que demostraban,
de cierto modo, el alarde de exponer esta parte
de la modernidad que GM-C tanto aborrecía y
criticaba; mientras tanto él expuso fotografías
de las ventanas rotas de estos edificios razón
por la cual se valiera de enérgicas condenas de
parte de Eisenman, llegándolo a nombrar nazi.
Curiosamente los mismos arquitectos que
expusieron fueron en algún momento sus
mentores en la Universidad de Cornell (7)
Agosto 2011 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
31
33
�Sería muy pretencioso abarcar todos los
aspectos que engloba la obra de Gordon
Matta-Clark, especialmente aquélla que se
funde con la arquitectura, sin embargo bien
vale la pena hacer una reflexión acerca de las
repercusiones que ésta ha producido en el
campo de las humanidades, para luego, llegar
a permearse en las vibras más sensibles de la
arquitectura y la ciudad misma, rompiendo así
con algunos de los vicios que suceden con una
generalidad de los arquitectos: quizá seamos
bastante soberbios como para dejarnos infiltrar
por el pensamiento de alguien que se supo
mantener ecuánime y coherente en el terreno
de la disidencia hasta el punto de darle más
valor a sus ausencias que a todo aquello que
pudo ser tangible.
Es irónico ver cómo personajes como
Eisenman y Meier, que durante los últimos
años de la década de los sesenta se hicieron
notar por sus posturas críticas ante el cisma
que se avecinaba en la arquitectura y que
hicieron de las universidad de Cornell y
Columbia atractivos laboratorios en donde se
gestaron polémicas y atípicas propuestas,
pasaron a formar parte de la élite, más que
intelectual, corporativa, habiendo dominado
así durante los años setenta y ochenta el
gremio intelectual arquitectónico neoyorquino,
terminando de honrar los preceptos formales
de la arquitectura, haciéndola cuestionable en
su esencia y congruencia, a tal punto de
convertirla en un objeto de marca.
Bibliografía
(1)
THIEBAUT, C. (1996), "La mal llamada
postmodernidad (o las contradanzas de lo
moderno)",
Historia de las ideas estéticas y de las teorías
artísticas contemporáneas, volumen II, Bozal,
Ed. Visor. Dis. S.A. Madrid, pp. 311-327
(3) VÁZQUEZ ROCCA, A. (2005) "Anarquitectura
y Deconstrucción o Nueva York como Espacio
Arqueológico", Observaciones Filosóficas
(www.observacionesfilosoficas.net).
(4) CORBEIRA, D, (2006) "Matta-Clark, el Artista
Destructor", El País, 01 de julio del 2006..
(2) www.e-limbo.com:
a) Fresh Kill (1972) 12´56" 16mm film, complete
proccess of destruction of his truck Herman
Meyday by a bulldozer in a rubbish dumpyard,
camera: Burt Spielvogel.
b) Day´s End (1975) 10´00" 8mm film, Gordon
Matta-Clark worked on an abandoned pier in
NY for two where he cut sections of the door,
floor and roof, camera: Betsy Susler.
c) Office Baroque (1977) 44´00" 16mm film,
Filmed by Eric Covents and Roger Steglaerts,
professionally produced and contains many
beautiful tracking and panning shots, in
addition to sequences in which Matta-Clark talks
of length about the work.
d) Tree Dance (1971) 9´32" 16mm film, for the
exhibition Twenty-six by Twenty-six at the
Vassan College of Art Gallery in Poughkeepsie,
NY, Matta-Clark created a performance inspired
by spring fertility rituals, he performed in a
structure made of ladders, ropes and other
materials, which he built at the top of a large
tree.
32
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos Agosto 2011
(5) www.kunstaspekte.de, extracto de reseña de
la exposición Bingo, el 10 de abril de 1974.
(6) JACOBS, M.J. (1985), "Gordon Matta-Clark: A
Retrospective", Museum of Contemporary Art,
Chicago, p. 96.
(7) COHN, DAVID (2000): "¿Construir… o
deconstruir?, Textos sobre Gordon MattaClark, en CORBEIRA, D. (ed.): ¿Una
ventana abierta al instituto?, Ediciones
Universidad de Salamanca, Salamanca,
pp.77-90.
�Nuevas y viejas formas de hacer ciudad : Marcadores
audiovisuales del paisaje en la colonia Independencia,
Monterrey, Nuevo León.
1
Nydia Cristina Prieto Chàvez*
Cristóbal López Carrera
¡Mi alma esta en el cerro Independencia...
Colonia Yucatán! desde Dallas, Texas ¡viva la familia Alfaro!
-comentario de you tube: elhefe1138 -
Resumen
El presente artículo aborda usos y representaciones de la ciudad por medio de la lírica popular y el
uso de las redes sociales virtuales. Explora, específicamente, la forma en que varias canciones
hacen referencia a una colonia ubicada en la ciudad de Monterrey, Nuevo León, México; también,
cómo dicha colonia es referida y añorada por usuarios de internet, quienes crean y comentan
narraciones audiovisuales sobre dicho sector, en plataformas como You Tube. Metodológicamente
recurrimos a la etnografía virtual para rastrear, registrar y sistematizar las narraciones significativas
de la gente, en el contexto de las nuevas tecnologías y medios de comunicación; es decir,
analizamos la relación entre espacios reales y virtuales que generan los habitantes del sitio
Palabras clave: Marcadores audiovisuales, lírica popular, redes sociales virtuales.
Abstract
This article focuses on practices and representations of the city through the popular lyric and the
use of social networking. Explore specifically songs that refer to a colony located in the city of
Monterrey, Nuevo Leon, Mexico; too, how the colony is referred by internet users, who create visual
stories and comment about the sector on platforms such as YouTube. Methodologically resort to
virtual ethnography to track, record and systematize the significant stories of the people in the
context of new technologies and media, that is, analyze the relationship between real and virtual
spaces generated by the inhabitants of the site.
Keywords: Bookmarks audiovisual, popular lyric, virtual social networks.
Introducción
Buscamos contribuir con una lectura
complementaria del paisaje urbano de la
colonia independencia y de sus habitantes;
primero, porque es un espacio estigmatizado
con la violencia que tiene otras dimensiones
importantes: espirituales, económicas,
culturales, afectivas; segundo porque hay
grandes intereses económicos que buscan
desplazar a gente d e l s i t i o debido a la
perspectiva del lugar y su ubicación estratégica
entre el centro de Monterrey, La Loma Larga y
algunos desarrollos inmobiliarios del corredor
de Valle Oriente, en San Pedro Garza García;
tercero, porque esta estigmatización e
intereses han confluido para iniciar un proyecto
de intervención policiaco, asistencial y
arquitectónico basado en el modelo de
urbanismo social de Medellín, Colombia.2
1 Una versión más extensa de este trabajo se presentó en el Congreso:
Reconstruyendo el Paisaje Urbano Contemporáneo. Primer Congreso Internacional
de Arquitectura y Urbanismo. Facultad de Arquitectura, UANL, 20-X-10.
Programa: "Unidos transformando mi comunidad".
Agosto 2011 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
33
�Es decir, nuestro contexto sociopolítico localregional han permitido delinear una serie de
cambios en el territorio de la colonia
Independencia que modificarán su paisaje,
hitos, marcas, recorridos, vivencias, memorias
y perspectivas: la vida cotidiana de sus
moradores.
Las formas de vivir y representarse la ciudad
cambian con el tiempo y el espacio, así como
con los grupos sociales que la habitan. En este
trabajo realizamos un ejercicio de creación y
reflexión de localidad (APPADAURI, 2000;
GLISSANT, 2002) a través de la lectura de una
serie de "marcadores audiovisuales" en el
paisaje de la Colonia independencia, de
Monterrey, Nuevo León; dichos marcadores,
son de gente nativa del lugar como de
individuos ajenos al mismo. Las fuentes en las
que abrevamos son la lírica y la iconografía
popular: corridos, cumbias, grafitis y
contenidos de la red internet 2.0 (blogs, you
tube, Ares).
Metodología
Para la realización de nuestro artículo
recurrimos a la etnografía audiovisual y virtual,
perspectiva que nos da herramientas para la
recopilación e interpretación de materiales
cada vez más presentes en la vida cotidiana,
pero pocas veces tomados en cuenta para su
estudio. En el caso de las imágenes, hay que
tener en cuenta su dimensión de texto, como lo
refiere Moreyra (2002) al hablarnos de su
existencia como producción cultural, en
función de lo cual se puede leer aquello que fue
proyectado por su creador, con una retórica y
gramática desde las cuales se puede analizar.
Domínguez (2007), nos refiere al caso de los
contenidos audiovisuales autogestionados en
el canal de videos You Tube, proponiendo su
relevancia como material de análisis
antropológico: En esencia, la etnografìa se
ocuparía de conocer los significados culturales
de las acciones emprendidas por la gente que
protagoniza videos de simulaciones y los
coloca en un servidor en Internet abierto a
todos los internautas. Lo interesante pues,
desde los puntos de vista social y
antropológico, es acceder a los esquemas de
significado que están detrás de los
comportamientos para poder así comprender
el mundo de esas personas. (Domínguez,
2007: 46)
34
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos Agosto 2011
“Simplemente Indepe... Independiente... indispensable...
Independencia... mi colonia… mi barrio… mi vida... ¡así es
esto! Colonia Independencia / La verbena Popular" 3
Ahora bien, en el sentido de nuestro trabajo
nos interesa resaltar la afinidad y la
identificación que las personas manifiestan
hacia el espacio de la colonia Independencia,
pues como Heredia (2005) lo manifiesta, esta
posibilidad se democratiza dentro de la red de
internet y sus diversos canales de
comunicación. Es decir, desde atrás de una
computadora se puede elegir una identidad
paralela a la que tenemos en el mundo no
virtual, pero igual refleja nuestros gustos,
intereses y arraigos, tal como se verá en el
presente trabajo a partir de la afirmación de un
apego hacia la colonia Independencia, la cual
reafirma el sentido de pertenencia y la
identidad de estos usuarios de internet.
Paisaje Sonoro: del “Corrido de
Monterrey” a “Mi Colombia
Independencia”
Iniciamos nuestro trabajo buscando
información que confirmará o desmintiera una
referencia sobre grabados en roca, situados en
patios de la colonia independencia (Encinas,
2008); indagando sobre esta posibilidad,
alguien que también conoce la zona, refirió que
había visto petrograbados en un sitio cercano a
"El tanque", el cual es un lote baldío en donde
se ubica un gran contenedor de agua que se
encuentra ubicado en la parte alta de la colonia
(Luis Manuel López, comunicación personal,
2009).
* Nydia Cristina Prieto Chávez / Facultad de Trabajo Social y Desarrollo Humano
nydeaplus@gmail.com,
Cristóbal López Carrera / Facultad de Arquitectura, UANL
paurakemantarraya@gmail.com
3 Fotografía
y texto tomados de: http://camarainstantanea.blogspot.com/ 15-XI-09
�Nos centramos primero, en esta búsqueda,
porque el arte rupestre es uno de los
marcadores más antiguos del paisaje sonoro
ritual (mítico) de la geografía norteña; es decir,
como un posible antecedente histórico de
nuestro tema. Ahora bien, no encontramos
evidencias ni otras referencias sobre estos
vestigios, pero la idea de los mismos y la
recurrencia del graffiti nos dieron la base para
articular los ejes de nuestro trabajo: la memoria
y los imaginarios populares, las marcas
territoriales y de sentido; temas que
abordamos a partir de la lírica popular norteña.
Empezamos, pues, con "el corrido de
Monterrey", que narra:
Tengo orgullo de ser del norte / del mero San
Luisito / porque de allí es Monterrey / de los
barrios el más querido / por ser el más reynero /
si señor, barrio donde nací.
Y es por eso que soy norteño / de esa tierra de
ensueño / que se llama Nuevo León / tierra
linda que siempre sueño / y que muy dentro
llevo / si señor, llevo en mi corazón.
Resulta significativo que, en dos estrofas de
una canción emblemática, se resalte el orgullo
de ser del Norte, a partir de una ciudad; pero no
sólo esto, que se asimile el espacio y la
identidad regiomontana con un barrio en
particular, el de San Luisito, ahora conocido
como la colonia Independencia. Al igual que las
piedras y paredes grabadas o rayadas, las
canciones permiten leer la representación de
una identidad territorial y cultural. Nos remiten
a un centro, al prestigio de los orígenes.
Además, tierras de sueño y ensueño que se
llevan en el corazón forman parte del arraigo y
orgullo que cualquier individuo o comunidad
sienten, cuando están vinculados a un sitio. En
contraparte: exilio, añoranza y delirio son
características de quienes se hallan lejos del
solar nativo; en el caso de los regiomontanos y
los norteños, encontramos esta nostalgia en
muchas canciones, como en ese himno no
oficial del Estado llamado "El preso de Nuevo
León", que dice:
Monterrey lindo / quiero enviarte este suspiro /
en mi delirio / en tu suelo siempre estoy / le pido
al cielo / a mi tierra volver con vida / y me
despidan / con música hasta el panteón.
En el mismo orden de ideas, la canción
titulada "Mi colonia Independencia", es un
ejemplo de composición local subida a
espacios virtuales de internet por habitantes
nativos del territorio 4 ; a continuación,
presentamos la transcripción de la letra:
Si no vuelvo a Monterrey / siempre te voy a
extrañar / mi colonia Independencia / muchas
alegrías pasé / no importa que hambre tuviera /
la pobreza no es vergüenza.
Quien no conoce el lugar / donde el hombre
sufrirá / pero siempre anda de fiesta / desde el
río hasta la loma / las casitas se amontonan /
como espuma en mi cerveza.
En la calle Veracruz / entre Nueva y Tepeyac /
me besó por vez primera / allí mismo fue
también / me asaltaron dieciséis / hombre que
poca vergüenza.
Muchos hombres se casaron / y otras colonias
fundaron / vienen de su procedencia / desde el
río hasta la loma / las casitas se amontonan /
como espuma en mi cerveza.
Mi colonia Independencia / nunca te voy a
olvidar / medio mundo he recorrido / pero no he
podido hallar / otra colonia como esta.
Esta composición ha generado narraciones
audiovisuales que se suben a espacios
virtuales como You Tube 5, donde se generan
comentarios y se recuerdan los lugares
vividos, sus ambientes y la gente. En el anterior
sentido, los testimonios en línea destacan
vivencias y carencias, refieren la geografía
cotidiana, los ambientes y las dinámicas de la
población:
¡Oi nomás! mi colonia Independencia, nunca te
voy a olvidar, y ¡para mí no hay otra igual!, ¡pura
Indepe colombia, ese! y el que brinque es
rana... (regia100able)
La indepe, podrá ser barrio bajo, pero el
cotorreo y su gente la hacen mejor que
cualquier otra, "medio mundo he recorrido pero
no he podido hallar otra colonia como esta",
¡arriba la indepe!, de parte del pelón del pozo
de la indepe (raviegagaa)
4 Encontramos dos versiones de la canción en el sitio de descarga músical "Ares",
interpretada por dos grupos representativos de la colonia Independencia: Octubre 82 y
La Tropa Colombiana.
5 Todos los comentarios que se analizan en adelante fueron tomados de las siguiente
n a r r a c i o n e s a u d i o v i s u a l e s : l i b r e y l o k o 11 , " I n d e p e K o l o m b i a " , e n :
http://www.youtube.com/watch?v=MstJyMYn-tM; GODINES13LKS, "Mi colonia
independencia", en: http://www.youtube.com/watch?v=imAR1hnLYiU, 12-IX-09. Se
hicieron algunas modificaciones de ortografía, tratando de mantener integro el
mensaje.
Agosto 2011 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
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33
�Esta rola está para recordar aquellos tiempos
en que te la pasabas de esquinero con la raza,
escuchando unas rolas de el buen Celso, yo
crecí allí cuando la estación sur de
cachuchones [policías] todavía no estaba ahí
en [las calles] Lago y Zacatecas era puro
terreno, y la raza se aventaba una cascarita
[partido de futbol] de vez en cuando. Fui a la
[Escuela Primaria] José Alvarado del [año] 84
al 90 y a la [Escuela Secundaria] Concepción
Treviño de Montemayor del [año] 90 al 92.
Comprábamos cosas con don Héctor saliendo
de la secundaria, esas son memorias y me crié
en [las calles] Lago y Veracruz. Saludos
(petechivo)
En ese mismo espacio de internet las
personas sufren y gozan, se recuerda el sitio de
nacimiento y el ritmo de cumbia que viste a la
colonia durante las fiestas, así como las
canciones que acompañan las reuniones de
los amigos en las esquinas:
Saludos raza de la colonia Independencia,
para todos, ¿cómo estás mi Polo Hernández?,
compositor de esta y muchas canciones más,
del [grupo] Perla del Mar. Salúdame a Mito,
¿dónde andan? Saludándolos desde San
Antonio, Texas. Nacimos en la colonia
Independencia,
por [la calle] Colima y
Tepeyac; Juan del Carmen, saludos a don
Rosalío el de la Tienda. Me acuerdo mucho de
mi barrio navidad y año nuevo, la colonia se
viste de ritmo. Saludos (fromezar)
¿Qué onda raza?, yo viví en [la calle] Nueva y
Colima, y fui a la escuela Celedonio,
¿recuerdan?, sobres saludos. Me acuerdo un
día estaba caguameando ahí en Nueva y
Tlaxcala y teníamos una grabadora y teníamos
a todo vuelo una [canción] del binomio "sombra
pérdida" esto es solo una anécdota, adiós
(juanvic20082008)
En la canción, en las narraciones
audiovisuales y en los comentarios de
internet se relatan las experiencias que se
guardan en la memoria, aquellas felices
como el primer beso o amargas como ser
asaltado:
Ja, ja, ja, como olvidar que me bajaron la
cartera por ir a ver a una morra de por ahí...
(theprefectend)
36
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos Agosto 2011
Como no conocer esa colonia, yo soy de
Santa Catarina, como no olvidar la Indepe, si
ahí me volaron los [tenis] convers, ja ja ja, ni
pedo, ji ji, que se la pasen chido.
Saludos desde Alabama, USA (mirrin142)
¡No mames! allí jugaba yo, en el terreno... y
comprábamos pinole con don Héctor,
jajajajajaja... cuando no había tanto
desmadre... nomás llegaron los cachuchones
[policía] y ¡valió queso! (silvitahdz98)
También se menciona la diáspora que genera
la colonia Independencia, la gente que se va y
forma otros asentamientos; así mismo,
podemos ver la añoranza de quienes se fueron
a vivir -incluso- fuera de Monterrey y
encuentran la conexión con su lugar de origen
por medio de este tipo de materiales
audiovisuales que se encuentran en el
ciberespacio:
¡Yeah! la Indepe kolombia, ahí nací, como
olvidarla aunque radico en Laredo,
Tamaulipas, pero ahí es otro pedo. Saludos pa'
mi hermano que anda zumbando ahí en donde
esta nuestra señora de Guadalupe, en la pileta.
Saludos a los escorpión, a la familia Aguilar
Estrada (ninodelaselva)
Simón werita, aunque uno este por este lado,
no se olvidan las raíces y menos nuestro
M o n t e r r e y. . . . . . . . d i f í c i l d e i g u a l a r y
nomásssssssssssss (TheWerita83)
¡Uuufff! aunque estoy en Houston, Texas, no
olvido a mi colonia la Indepe, ¡arriba Monterrey!
como él no hay dos, nunca la voy olvidar, atte:
Kristhal, espero algún día volver... saludos
para la banda (NESTORYEVISMEA)
Al igual que en la canción, los comentarios
expresan lo inigualable de la colonia, dejando
como testimonio su andar por el mundo, la
dificultad para olvidar sus calles, su gente y las
raíces que quedaron ahí:
Yo nací allí como olvidar mis raíces en la [calle]
5 de febrero y Zarco, ¿cómo olvidar?, y saludos
a la familia Esquivel de la Cruz y a la familia
Amador y a la gran familia Esquivel
(flaquis12aaa)
�Yo nací en [la calle] lago de Pátzcuaro y
Querétaro, saludos a mi tía Luz, ella vive al otro
lado de la estación sur de policía y al güero Lilo,
a Jorge el toro y a Matute que en paz descanse,
de su primo el flaco de Houston, Tx, USA
(mdayne90)
Recapitulemos, la rola "Mi colonia
independencia", así como sus videos y
comentarios en You Tube son parte de nuevas
y viejas formas de hacer ciudad; de imaginarios
y representaciones de su gente.
Nos hablan del destierro y la nostalgia, las
alegrías, el hambre y la pobreza, el sufrimiento
y la fiesta, el primer beso y la violencia, la
fundación de otros asentamientos y esa idea
de que se recorrerán sus calles porque no
importa a donde se vaya, siempre se volverá a
la colonia; a imagen y semejanza del poeta que
señala (La ciudad, Constantino Cavafis):
No encontrarás otro país ni otras playas,
llevarás por doquier y a cuestas tu ciudad;
caminarás las mismas calles,
envejecerás en los mismos suburbios,
encanecerás en las mismas casas.
Siempre llegarás a esta ciudad;
No esperes otra,
Existen otras canciones que refieren al
espacio de la colonia Independencia, un
ejemplo de las mismas es la que se incluye en
la película "Cumbia callera"6. Se trata de una
composición local, en formato de son vallenato,
en la que se representa la geografía vivida: los
recorridos y sentidos de la vida cotidiana. En el
primer verso, se plantea una de las travesías
realizadas en la colonia por rutas de camiones
urbanos de Monterrey, rumbo a otro
asentamiento popular: la colonia Revolución
Proletaria.
También se remarcan, en la
primera parte de la rola, tres símbolos de la
Independencia: el Cerro de la Campana, Celso
Piña y las notas de acordeón:
Allá lejos se escuchan / las notas de un
acordeón / es Celso en la Campana / que
intenta tocar un son (bis)
Posteriormente, en otro fragmento de la
canción, se refiere a la violencia entre bandas,
que suele darse en el área metropolitana de la
ciudad de Monterrey, dinámica a la que no
escapa el espacio abordado:
La violencia entre las bandas/típica de esa
región/quisiera que se acabara/con todo mi
corazón/¡ay! y ponernos a bailar/¡hombre! al
escuchar mi canción (bis)
Además, la estructura de la rola, está
contrapunteada por un coro que repite entre
verso y verso:
Cubierto de tatuajes/el cuerpo de la
ciudad/con firmas del Amaya/y una que otra de
Prozac (bis)
Esto último, en referencia a los graffitis de la
ciudad, tatuajes en concreto que son parte del
paisaje urbano de la colonia Independencia.
Símbolos que se convierten en marcadores
musicales y de identidad para los grupos de
jóvenes que se reúnen en las esquinas, porque
funcionan como una partitura que refiere y
e v o c a b a i l e s y c a n c i o n e s d e la
“ C o l o m b ia de Monterrey " (Olvera, 2005).
Los Graffiti y el Mural Mortuorio
como marcadores
Audiovisuales
El graffiti de la Indepe es parte de la urbe que
vivimos y transitamos a diario, nos acompaña
en los recorridos a pie, en automóvil, sobre las
escalinatas y las paredes de las casas
empotradas en los cerros, es decir, siguiendo y
reflejando la estructura y forma de la ciudad en
este sector.
Son de Revolución
Si tomo una ruta 50 / atravieso la
Independencia / luego paso por la orilla / del
cerro de la Campana / ¡ay! ya voy pa’
Revolución / ¡hombre! a ver si encuentro a
Mariana / ¡ay! ya voy pa’ Revolución / ¡ hombre!
a ver si encuentro a Mariana
6 La versión incluida en esta producción está fragmentada porque aparece "rebajada",
autor: Luis Manuel López.
Agosto 2011 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
37
33
�Por ejemplo, podemos apreciar el
antagonismo entre bandas agrupadas bajo el
"Símbolo 1" y el "Símbolo Star", en frases
como las siguientes: Tumbando estrellas y
volando sobre ellas, Los Buitres (situada en
una barda de las calles Colima y Libertad).
Sus trazos y colores se incorporan a la
arquitectura local, al habitar y hacer ciudad.7
El graffitero estigmatizado, invisible,
"anulado", también participa de la creación y
construcción de Monterrey, nos guste o no su
expresión.
“Tumbar unos" o "Tumbar estrellas" (o ambos)
refiere a sobreponerse o "montarse" en el
nombre o símbolo del otro, de los otros.
Además, las rayas de las bandas urbanas
forman parte de una guerra simbólica con
superposiciones y negociación de consignas,
posturas, mensajes.
Esto en dos niveles básicos, el primero,
vertical, evidencia la contaminación visual a la
que está sujeto nuestro paisaje urbano
contemporáneo: conjunto de frases, marcas,
imágenes y símbolos que confluyen o se
despliegan en paralelo por medio de anuncios,
posters, panorámicos, campañas políticas.
El segundo nivel, horizontal, refleja los
conflictos entre grupos juveniles del área
metropolitana de la ciudad de Monterrey.
7 La secuencia fotográfica que ilustra la siguiente sección del artículo se puede ver en:
"Marcadores audiovisuales de mi Colonia Independencia, corrido de Monterrey, preso
de Nuevo León", en: http://www.youtube.com/watch?v=WOLGG5BgL5o
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Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos Agosto 2011
El símbolo 1 y el símbolo star son marcas
recurrentes durante los últimos años, en los
graffiti de la ciudad, y tienen su origen en una
Asociación de Bandas Unidas (cristiana), que
reivindicaba el número 1, como marca de
unidad; sin embargo, esta Asociación sufrió
una división de cinco integrantes, quienes
luego adoptaron el símbolo estrella para
deslindarse de las Bandas Unidas; en una de
las versiones de esta división también hay una
metáfora socioespacial, pues se señala que
los fundadores del "símbolo star" son
habitantes de cinco sitios diferentes del área
metropolitana de Monterrey.8
�En este sentido, Los Buitres de la
Independencia, que pertenecen al símbolo 1,
reivindican un círculo de muerte sobre las
estrellas, en una pared recién pintada de
blanco en la que todavía puede leerse una
frase de campaña del ex candidato a
gobernador Rodrigo Medina: "Unidos por el
empleo y la seguridad".
Hay muchos otros símbolos y mensajes en
las paredes y fachadas de la Independencia,
realizados por jóvenes que se superponen ("se
montan") con su lata de aerosol, a las pintas de
los partidos políticos o a la publicidad; es decir,
que dialogan y gritan con colores queriendo
resaltar sobre el otro, decirle que él también
existe, que tiene nombre, huella, olor,
sensaciones, perspectivas de las calles y de
los barrios.
Desde luego, las marcas y representaciones
locales del graffiti, tienen la huella de la
globalización, por ejemplo, el simbolo de la
corriente política conocida como Anarquismo
(A), o el logotipo de grupos punk
sudamericanos como dos minutos, quienes
desde una pared de la Independencia nos
recuerdan que este barrio es semejante a
muchos otros del continente y del mundo:
Nosotros vivimos al sur de la ciudad / un barrio
de leyenda / tango y arrabal / nosotros vivimos
en un barrio / en un barrio industrial / tenemos
algunos bares / con sus típicos borracho / y
algunos linyeras (vagabundos) / pidiendo algo
que morfar (comer) / Barrio Obrero, Valentín
Alsina (bis) / Los obreros caminan / rumbo al
yugo diario / Van con sus bolsos al hombro / y
sus caras de cansado / Barrio Obrero, Valentin
Alsina (bis) 9
Desde luego, en el espacio de la colonia
trabajada, no faltan los "ganchos", firmassímbolos que los creadores locales de graffiti
refieren como un estilo singular de la ciudad de
Monterrey:
8 Entrevista con Juan Pablo García.
9 "Valentín Alsina", 2 minutos.
Agosto 2011 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
39
33
�Por ejemplo en Brasil está lo que le dicen
"Pixa Caos", que se refiere a las letras que hay
en los edificios, que es algo muy parecido a las
firmas que se hacían aquí; pero todavía las de
aquí, están más complejas: los ganchos, y la…
la diferencia que tiene es que las puedes hacer
a gran… de gran tamaño. Entonces yo y
muchos de aquí de Nuevo León sabemos
que… que tiene un estilo, tiene un estilo que
define al graffiti… y que lo hace diferente a los
demás, e inclusive, nacionalmente ya hay
muchos que conocen; por ejemplo, vas al DF y
te dicen:
Incluso hace años, una pequeña torre con un
reloj, situada en la esquina sureste del barrio
antiguo, tenía protección especial de
Seguridad Pública del Estado, porque era
blanco constante de los grafiteros locales,
especialmente de los que "bajaban" de la
Colonia Independencia.
“No, allá en Monterrey tienen un estilo de
graffiti que le llaman ganchos". Y esa
aportación se dio con el movimiento ese que te
10
dije de los Fox Power…
Esta forma particular de marcar, de dejar el
nombre por medio de un símbolo abstracto,
pone de manifiesto la creatividad y la
capacidad de diseñar, porque el gancho no
sólo es un nombre, son letras trabajadas,
estilizadas, que bailan en la pared mediante
trazos redondeados y ángulos obtusos.
Además del nombre y del símbolo abstracto
los grafiteros de la colonia Independencia
remarcan constantemente calles y paredes del
primer cuadro de la ciudad de Monterrey.
Hemos rastreado (fotografiado) nombres de
bandas y de individuos junto a diversos
símbolos y el marcador "Indepe" lo mismo en
la avenida Juárez que en la Cuauhtémoc, o en
el Barrio antiguo y la macroplaza.
Una huella audiovisual como la del graffiti es
tan importante en la vida de la colonia, que
debemos considerar no sólo a quienes lo
producen y consumen, sino también a quienes
lo estudian; de hecho, el mejor trabajo
académico sobre el tema -del que tenemos
referencia- es de un nativo y habitante de la
Indepe, hablamos de Francisco Lugo Silva (38
años), mejor conocido como "El Kampe" o
"Bachalard". Lugo Silva señala que su interés
en el graffiti surgió en una plática informal
sobre el tema con un compañero estudiante de
la carrera de psicología, llamado Fernando
Lumbreras, quien le advirtió e hizo ver el
"gigantismo" que estaban adquiriendo las
letras de las bandas, en las calles de
Monterrey.
Desde ese momento se empezó a interesar a
profundidad en el graffiti hasta llegar a
abordarlo en su tesis de maestría, como el eje
de un vínculo entre el nombre propio-colectivo
y la administración del territorio. Pero mejor
escuchemos lo que nos dice de viva voz
(LUGO, 2002):
Así el graffiti aparece como un instrumento
de subversión contra los trazos cartográficos
que el estado traza para contener las
comunidades marginales a través de murallas,
reales y simbólicas.
10 Entrevista con Iván Alcalá Salazar.
40
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos Agosto 2011
�[Mi hermano] tenía dos días de muerto [y mi
papá les dijo:] "Si quiero que me dibujes a mi
hijo", quería que lo dibujaran en la sala, adentro
de la sala… Y luego ya hablaron mis hermanos:
"Bueno, si quieres que te lo dibujen que te lo
dibujen en donde él vivía", porque él vivía en la
segunda planta… [Entonces] de una foto…
Sacaron la imagen de una foto…
Y dibujaron [también] al niño que mataron en
la esquina, primero dibujaron una virgen y
luego dibujaron a mi hermano, en mi casa, lo
pintaron por dentro.11
El graffiti que analizamos aparece rompiendo
estas fronteras cartográficas y rediseñando las
líneas que dibuja el poder en la ciudad. La
producción grafica de los jóvenes, como
también de la de aquellos que ostentan el
poder está inscrita en una dimensión histórica
que podemos ver representada sobre los
muros de Monterrey como si estos fueran
pantallas donde coexistan códices indígenas,
la imprenta colonial, iconografía religiosa, el
muralismo posrevolucionario, el muralismo
chicano y símbolos contemporáneos de la
publicidad mercantil.
Esta amalgama de productos gráficos
aparece en la ciudad cuestionando la relación
entre lo público y lo privado. Las casas, los
edificios de la ciudad, los territorios y los muros
son los elementos simbólicos fundamentales
que determinan de manera visual la
constitución de la ciudadanía en Monterrey y
en esta dimensión el graffiti viene a cuestionar
la consistencia legitima de estos elementos
simbólicos, que diferencian a los ciudadanos
de los no ciudadanos. El graffiti aparece como
una critica del lugar desde donde se
constituyen "los del interior" y "los del exterior".
Finalmente, abordaremos la dimensión de
vida y muerte que puede llegar a implicar un
marcador audiovisual como el mural mortuorio,
en las ciudades contemporáneas. De la colonia
Independencia, recopilamos un testimonio
sobre este tipo de manifestaciones, se trata del
caso de una serie de retratos realizados por
grafiteros, en memoria de jóvenes y niños
muertos en las calles de la zona:
Y le dijeron a mi papá que si no gustaba que le
pintaran la pared, algo que él quería… y dijo mi
papá: "Me gustaría que pintaras a mi hijo", [y le
contestaron:] "A tu hijo…"
Este tipo de representaciones públicas y
privadas en el espacio urbano, existen en otras
colonias del área metropolitana de Monterrey y
del mundo, muchas veces en sintonía con
canciones y bailes populares de los creadores
o de los recordados en las pintas; por ejemplo
en la canción "La Perla", del grupo Calle 13, se
habla de un barrio popular de Puerto Rico,
donde al menos dos fragmentos refieren
murales pintados por grafiteros:
Los difuntos pintados en la pared con aerosol /
y los que quedan jugando básquet ball…
Esa pared, hermano / y esto es pa' que te
asombres / cincuenta años más tarde / todavía
12
guarda mi nombre...
Reflexiones Finales.
En resumen, los marcadores audiovisuales
remiten a la memoria e imaginarios de quienes
han habitado un espacio concreto o tienen
referencias sobre el sitio. La gente aprovecha
las nuevas tecnologías y las redes sociales
para gestionar sus propios contenidos como
música, imágenes y narrativas, fusiona viejas y
nuevas formas de hacer ciudad, espacios
concretos y sus evocaciones virtuales.
La geografía vivida y los horizontes de
sentido que genera nuestras comunidades
urbanas, por medio de las canciones y el
graffiti, son parte de identidades que
acompañan y reflejan
los usos y
representaciones del paisaje de la ciudad en
diversas dimensiones de la vida cotidiana,
incluyendo a la muerte.
11 “Juany”, nativa de la colonia Independencia (los nombres completos no se
mencionan a petición de los involucrados); testimonio grabado en la Colonia
Nueva Madero, Monterrey, 31-VII-2004.
12 “La Perla", Calle 13
Agosto 2011 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
41
33
�El territorio vivido y los paisajes
representados son parte importante de las
formas en que hacemos y pensamos la ciudad,
pueden ser considerados y recuperados frente
a los grandes proyectos de intervención urbana
basados en imaginarios y compromisos
políticos.
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Entrevista con Juan Pablo García, 32 años
(coordinador de la Asociación Raza Nueva en
Cristo), San Pedro Garza García, 25-X-08.
Entrevista a Francisco Lugo Silva (16-IX-08)
acerca de su tesis titulada: "Terriorialidad del
graffiti", programa de maestría en Antropología
Política y Sociología del desarrollo, de la
Universidad de París.
Entrevista con Iván Alcalá Salazar, 28 años,
Monterrey Nuevo León, 11 y 25-III-09
Canciones, películas y poemas
referidos.
ADA "Corrido de Monterrey", versión de los
Alegres de Terán
ADA "El preso de Nuevo León", versión
Invasores de Nuevo León
ADA "Mi colonia Independencia", versiones
Octubre 82 y La Tropa Colombiana
López, L. "Son de Revolución"
Villarreal, R. (director), Cumbia Regia, México,
2008, Cumbia regia films.
�Optimización Geométrica-Matemática del Espacio Natural y
Construido en una Propuesta de Zonificación Holística para
el Área Metropolitana de Monterrey.
Jorge Alberto Álvarez Berrones*
Resumen
En esta investigación se busca establecer un paradigma holístico a través de una zonificación
humana en sus características biológicas, estéticas y culturales que puedan llevar a una
planificación digna del desarrollo urbano en el contexto del conocimiento generado a través de una
educación sistematizada orientada a las personas como fines en sí mismos.
Respecto al origen del holismo se puede explicar que ha sido derivado de la doctrina de la
evolución emergente que hace depender los fenómenos físico-químicos de los biológicos; y, en
este sentido, se opone al mecanicismo materialista. El holismo es un forma de vitalismo; además,
se piensa que el organismo social no es sólo la suma de sus miembros sino que es algo más, tal
como los organismo biológicos; y, por ello es más que la suma simple de las relaciones entre esos
miembros (Cfr. ABBAGNANO, 2003: 621).
Palabras clave: Paradigma holístico, estética, cultura, planificación, sistematización
Abstract
This research seeks to establish a holistic paradigm through a zoning human biological
characteristics, aesthetic and cultural factors that could lead to dignity of urban development
planning in the context of the knowledge generated through a systematic education and peopleoriented ends in themselves.
Regarding the origin of holism can be explained has been derived from the doctrine of emergent
evolution which makes the phenomena depend on physical-chemical and biological, and in this
sense is opposed to mechanistic materialism. Holism is a form of vitalism, also thought that the
social organism is not just the sum of its members but it is something else, such as biological
organisms, and thus is more than the simple sum of the relations those members (cf. Abbagnano,
2003: 621).
Keywords: holisticparadigm,aesthetics, culture, planning, systematic.
Análisis holístico
La búsqueda de un planteamiento
metropolitano que derive en zonas geográficas
cuyo origen sea biológico y estético con sentido
humano y matemático es la razón de ser de
esta ponencia. Para lograrlo se ha de señalar
que la zonificación debe ser holística; es decir,
se la deberá observar como una unidad y como
un todo.
*Jorge Alberto Álvarez Berrones Estudiante del Doctorado en Filosofía con orientación
en Arquitectura y Asuntos Urbanos. Maestro en la Facultad de Arquitectura de la
Universidad Autónoma de Nuevo León.
Correo electrónico: sjorgewsunsky@hotmail.com
Siendo esta la guía conductora del tejido
urbano propuesto, la zonificación holística
tiene en su aspecto biológico que hacer uso de
la distancia física como determinante esencial
del tamaño del espacio urbano de la metrópoli.
Al hacer hincapié en la distancia física
humana se implica necesariamente dos
factores, dos cuerpos de referencia desde los
cuales sea conocida dicha distancia, y, por ello,
localización y posición de esos cuerpos.
Agosto 2011 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
43
33
�Haciendo referencia al área metropolitana
y asignando cualquier número a la separación
entre los dos puntos de posición de los cuerpos
mencionados resulta un hecho arbitrario,
abstracto y desposeído de contexto. Por
consiguiente, se ha de buscar fundamentos
holísticos que justifiquen la determinación de
cualquier distancia humana.
Las razones que se aducen son que dicha
distancia se ha definido en función de una
naturaleza social, es decir, se le asignó el
nombre de 'distancia social' debido a que es
aquella magnitud que se da de hecho en los
ambientes y espacios construidos por el
hombre; es la distancia en la cual se socializan
los individuos que componen una comunidad.
Un estudio clásico de antropología
señala el uso de distancias en el espacio físico,
trátese de arquitectura o de urbanismo; esa
dimensión oculta, que lo es por ser inteligible;
deriva tanto de la constitución sensorial como
de la constitución inteligible del hombre y del
uso de los valores que el ser humano ha hecho
según el tiempo y el espacio que le ha tocado
vivir. De aquí que la distancia sea considerada
tanto desde un aspecto biológico que el
hombre comparte con los demás seres vivos; y
otro aspecto cultural que tiene que ver con el
modo en que ha formado su civilización.
En este sentido, se retoman los círculos
concéntricos antropológicos y cuya
determinación se da en cuatro distancias con
sendas dos fases, próxima y remota, división
antropocéntrica debido al dinamismo del
espacio tanto natural como construido. Las
distancias tienen nombres que obedecen a la
conducta que el hombre hace en su entorno
ambiental. Hay una distancia íntima, personal,
social y pública; donde cada una de ellas tiene
sus fases medidas en el sistema métrico
decimal. En efecto, después de haber
acometido diversos estudios, el autor E. T. Hall
llega a concluir que existen rangos de distancia
que obedecen a condicionantes sensoriales y
culturales (HALL, 1973: 179 y ss.). Es
necesario observar que desde 1973 al 2010
han pasado 37 años; ahora bien, el cambio
evolutivo genéticamente considerado es a
razón de 0.00000071 por ciento por año 0.71% cada millón de años-, por lo que se tiene
un cambio de 0.00002627 que es insignificante
y, en consecuencia, no influye en los efectos
obtenidos en esta investigación (Cfr. P.
WATSON, 2009: 34).
Otra razón para el uso de la distancia
social, pero en su fase remota; es que esta fase
se acerca en su límite máximo a la distancia
pública en su fase próxima. Esto quiere decir
que, según se piensa en esta investigación, no
existe una división tajante entre las fases social
y pública, a pesar de que el ser humano aún
siendo infalible sensiblemente no es una
máquina que con precisión milimétrica
determine a priori dichas distancias en sus
actividades prácticas tanto éticas como
políticas o económicas.
Sin embargo, para efectos
matemáticos se han de conservar los valores
numéricos otorgados a esas distancias,
aunque aquí en esta tesis sólo se va a usar la
distancia social fase remota con un rango de
valor de 2.10 a 2.70 m. Existe la necesidad de
aclarar que estas distancias rodean a los
individuos, es decir, que sobre una superficie
plana, se estaría hablando de círculos con
esos valores.
Por consiguiente, este rango de valor
de 2.10 a 2.70 m ha de servir para configurar
las zonas de división del polígono
metropolitano de Monterrey. De este modo, al
considerar está burbuja o envoltura social
intangible e inteligible por individuo se tendría
un espacio social fundamental y fundante del
cual partir para elabora un ambiente igualitario,
al menos en principio y en teoría, espacio
abstracto de la urbe metropolitana, la cual ya
tiene diversas áreas sociales y públicas
determinadas desde múltiples perspectivas de
naturaleza diversa.
Después de examinar el conjunto de
distancias presentadas por E. Hall, se
considera que la distancia social, en su fase
remota, es la óptima y, por ello, es pertinente
que se use como una determinación básica de
la cual partir para generar la zonificación
holística.
44
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos Agosto 2011
Lo que se tiene que señalar es que esa
base de la distancia social es tanto natural
como cultural; de su atributo natural se sigue la
justificación del carácter biológico y cultural de
la zonificación holística que se ha planteado en
esta sección. Sigue, pues, la definición del lado
estético que también se ha mencionado como
parte de dicha zonificación.
�Dentro de las diversas posiciones estéticas
que existen, se ha elegido una que tenga
caracteres humanos y matemáticos; en efecto,
se ha seleccionado una estética fisiológica y
geométrica. Antes se debe decir que el análisis
sensorial que hace E. T. Hall, establece que
para la visión humana en la distancia social
fase remota, el ángulo de visión es de 60°,
dicho cono visual toma sus máximos beneficios
a la distancia social (HALL, 1973: 111-24, 197)
fase remota, que es donde ya se visualiza un
cuerpo humano completo.
Asimismo, dicho autor, considera que el
hombre no ve ni tampoco observa según las
leyes de la perspectiva que se han seguido
desde el renacimiento; sino que el hombre es
capaz de caminar, voltear, moverse. Tiene un
dinamismo su manera de mirar. Ahora bien, su
idea del cono visual y la distancia social fase
remota con un rango de 2.10 a 2.70 m. la
combinamos con la idea geométrica de la
sección áurea, y, más adelante, con la idea de
captación de interacción humana de máximo
alcance en el espacio bajo ciertas directrices, y,
por último, buscamos la optimización de esa
interacción en el espacio a través de dos
figuras regulares como son el hexágono y el
círculo. Ahora bien, se parte del supuesto de
establecer una relación armónica de
integración entre la visión bio-antropológica y
cultural con una visión matemática-estética.
Los datos que se tienen son, primero, la
distancia social y el cono de visión
antropológica de Hall que es de 60° para la fase
remota de la distancia social; y, segundo, una
propuesta del cono visual de amplitud de 60°
que busca capturar la sección áurea.
En consecuencia, existe la necesidad
de plantear en términos sencillos la relación del
mirar, que va más allá del acto de ver
sensorialmente, tanto desde un punto de vista
fisiológico como matemático. El aspecto
fisiológico ha sido tratado por diversos autores,
como el mismo E. T. Hall y J. Gómez; también
se analiza en disciplinas como las artes
visuales y de diseño; lo que importa señalar es
que esta forma fisiológica de ver sensorial y
fisiológicamente se da en todos los seres
humanos.
De este modo, de lo que se trata
es de contrastar e integrar una visión clásica
antropológica (1973) que trata de un cono
visual de 60º para la fase remota de la distancia
social con una visión matemática relativamente
reciente (2002).
Al comparar ambas posiciones se ha
podido observar que llegan a conclusiones
diversas, pero complementarias y en ciertos
puntos muy afines; lo antropológico justifica su
posición en el sentido de que va más allá del
'cara a cara' o 'vis a vis' para arribar al sentido
de 'persona a persona' y; en lo matemático se
justifica la visualización de la sección áurea
dentro del mismo cono visual de 60°; cada
estudioso a su manera coincide con la
proyección cónica y suman biología y estética.
Respecto a la perspectiva matemática,
el número áureo se determina bajo ciertos
procedimientos que también son de aplicación
universal bajo el campo de la aritmética y el del
álgebra. La sección áurea se refiere a una
relación de números llamada razón que indica
una cierta proporcionalidad geométrica. No se
pretende mostrar cómo se construye la sección
áurea o cuál ha sido su efecto en el arte
(arquitectura, pintura) o en cualquier otro
aspecto del mundo contemporáneo
(publicidad, mercadotecnia, comercio, la
banca) o dentro de su historia. Con esto dicho
basta para comprender su importancia en la
cultura del hombre; además, la proporción
áurea se halla en el mundo natural (Cfr. J.
GÓMEZ, 2002: 112 y M. LIVIO, 2007: 123)
No obstante, hay que decir que las
proporciones áureas se encuentran en el
cuerpo humano, recuérdese la famosa
construcción del hombre de Vitrubio por
Leonardo Da Vinci. Es sabido desde entonces
que el número áureo se halla en la naturaleza
fisiológica del cuerpo humano; además, hay
que tomar en cuenta que este fundamento
fisiológico áureo se completa con la visión
sensorial del cono visual de 60° que se ha
mencionado (cfr. Supra).
Para realizar este paso, existe la
necesidad de hacer el desarrollo del número
áureo y la forma de ver del hombre. Esta
explicación se base en la que ha dado Joan
Gómez respecto a este tema. Dice este autor
que hay figuras que nos resultan atractivas
debido a que sus medidas guardan estrecha
relación, sino idéntica, con el rectángulo áureo.
Explica J. Gómez que el hombre prefiere todo
aquello que percibe con claridad y que no sea
agresivo; y en esto están implicados todos los
sentidos (aquí existe una coincidencia con lo
que ha planteado E. T. Hall sobre los sentidos).
Agosto 2011 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
45
33
�Para las relaciones sociales, J. Gómez
explica que para realizar conversaciones se
tiende a ubicar al interlocutor dentro del campo
visual; con estas consideraciones en mente,
pasa a examinar la anatomía humana bajo la
luz de los números (J. GÓMEZ, 2002: 99-106).
La siguiente etapa consiste en conocer
la manera en que se ha de hacer un uso óptimo
del espacio en tanto en cuanto la eficiencia y la
economía en la utilización de recursos que, en
esta investigación y en esta fase, se refieren a
los recursos fisiológicos del ser humano, la
vista; y, también la distancia física humana.
Ambos recursos se han de optimizar mediante
la conjunción de ambos conceptos y la
inclusión de otros dos que son la figura y otra
distancia que pueda manejarse a escala
urbana.
Respecto a la distancia a escala urbana
se ha tomado una magnitud de 1000 m., los
cuales se justifican conociendo el hecho que
plantea E. T. Hall sobre la interacción humana y
sus límites. Este antropólogo dice que existe un
rango que va de 100 m de radio para una
máxima esfera de acción de la vista humana;
pero que su amplitud expansiva se da hasta
una distancia de 1,500 m., donde adquiere su
eficacia plena (HALL, 1973: 77).
En esta investigación se propone
retomar dicha distancia máxima de 1,500 m.,
pero aplicándole una división social como es
aquella que divide a la familia humana en
niños, adultos y ancianos (hoy considerados
como gente de la tercera edad); sabiendo que
con la edad la actividad sensorial declina, pues,
se expone que una tercera parte declina en esa
interacción de 1,500m. De este modo, se
obtiene una distancia de 1,000; ya que 1/3 de
1,500 = 500 que se sustraen por la declinación
en la salud del hombre y en relación a la
división familiar. Asimismo, se considera que
se ha podido tomar cualquier distancia inferior
a 1,500m., pero que las consideraciones
aducidas soportan una buena elección de la
distancia.
Ahora bien, según se ha dicho, la
superficie que se ha elegido ha sido el círculo
que lleva ya, por su naturaleza, el mejor uso
eficiente del espacio. Sin embargo, al colocar
diversos círculos en un espacio plano regular,
los círculos en su contacto tangencial dejan
espacios remanentes, para evitar estos
espacios inútiles, se ha decidido usar la figura
del hexágono que reúne en sí misma el mejor
46
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos Agosto 2011
uso como continente del espacio y, a la vez,
sus lados se pueden unir sin dejar vacíos.
El uso del hexágono se da en la
naturaleza, es así como J. Gómez explica que
la opción que posee mayor superficie es el
círculo, pero cuando se piensa en unir varios
para hacer eficaz el uso del espacio, se debe
considerar que hay que economizar espacio.
De este modo, propone cuatro figuras de igual
perímetro de 12 cm. Luego, expone el
matemático que la figura que maximiza el
aprovechamiento de recursos de material y de
espacio es el hexágono cuando se utilizan las
figuras para formar un mosaico (GÓMEZ,
2002: 36-8).
Ahora bien, se retoma el hexágono
como la mejor forma cuando se quiere hacer un
mosaico; en esta investigación se trata de
elaborar una zonificación holística; luego,
tenemos que usar un hexágono urbano para
realizar un mosaico urbano. En consecuencia,
se toma una figura hexagonal, en cuyos seis
vértices se colocan abstractamente sendas
personas. La magnitud de cada lado de la
figura ha de ser de 1,000 m de eficacia plena.
Asimismo, se considera un círculo inscrito en el
hexágono que nos recuerda su pertinencia
como figura primordial.
La construcción de la zonificación holística
se va haciendo bajo el postulado de la máxima
eficiencia en el uso del espacio y en relación a
la actividad social del hombre en la ciudad. Por
lo que se ha de calcular el área del hexágono
que tiene 1,000m de lado; conociendo que la
fórmula para calcular el área de un hexágono
es: A = 2.598 l2; tenemos, entonces, que A = 2
598 000 m2. Con este dato, lo dividimos entre
mil, para obtener el área en kilómetros
cuadrados, por lo que tenemos: A = 2 598 km2.
Como tenemos una distancia social de
fase remota con un rango de 2.10 a 2.70 m.;
pues, ha de multiplicarse cualquiera de estas
dos cantidades o de su promedio aritmético; sin
embargo, se ha elegido el valor superior debido
a que linda ya con el nivel público y que de lo
que se trata es de buscar un equilibrio entre
estos dos niveles privilegiando lo social sobre
lo público. Es así que un valor promedio entre
el rango inferior de 2.1 m. de la distancia social
fase remota con respecto al rango inferior de
3.7 m. de la distancia pública fase próxima da
�7014.60 m
Área
2598
km2
1000 m
*
Cte.:
Equivalen a
2.7 m
7000 m.
Dinamización expansiva
Estado estático del mosaico
urbano. Aprovechamiento de
recursos y material. Estado de
equilibrio potencial.
Estado dinámico en círculo ya que esta
figura por su naturaleza tiene el mejor uso
eficiente del espacio con las características
de un mejor aprovechamiento de recursos
y material en una distancia social y pública.
FIGURA 1
un resultado de 2.9 m. que cae dentro de lo
público; no obstante, se quiere que prevalezca
el rango social; por ello, se elige 2.7 m. que está
al límite, pero aún dentro de lo social.
La idea clave es el tránsito del estado
estático del mosaico urbano al estado
dinámico. Esto se logra captar tomando en
cuenta que el nodo central del círculo de
distancia social-pública de 2.7 m. es
susceptible de movimiento humano, ya que
ese nodo representa a la persona; por ello, la
dirección de ese movimiento es, por principio,
hacia adelante y atrás, a derecha y a izquierda;
ambos pares de direcciones se consideran en
línea recta, sin olvidar las múltiples direcciones
que se pueden seguir al contemplarlas o bien
en el sentido de las manecillas del reloj, o bien a
la inversa.
Además, se determina que dentro del
círculo, el nodo central puede recorrer
cualquier diámetro en su círculo de acción
(véase figura 2-A). En consecuencia, la
distancia que recorre el nodo central es de 2.7
m para cualquier orientación, esto significa que
cuando el punto central se halla en la
circunferencia o periferia y está muy cercano al
nodo central del círculo contiguo hacia el cual
se haya dirigido; en esta etapa se puede
observar que se reduce la distancia socialpública de 2.7 m. a la mitad que resulta en 1.35
m. (véase figura 2-B).
Ahora bien, para mantener la distancia socialpública de 2.7 m., el punto central estático que
se ha visto afectado por la cercanía del nodo
central dinámico, tiene que moverse en la
misma dirección y el mismo sentido para
mantener la distancia social-pública de 2.7 m.
Para lograrlo se mueve el punto central
estático hacia su propia periferia; acción que
debe repetirse para todos los demás puntos
estáticos sometidos a la presión del
movimiento dinámico de los centros de sus
círculos colindantes (véase figura 2-C).
De lo que se sigue que existe un
movimiento expansivo con una constante de
2.7 m. en la célula individual y está dimensión
no debe ni puede variar porque si algún punto
se mueve de su centro, o se mueven todos
ellos, pasan a formar parte de la órbita del
círculo contiguo de 2.7 m. y, por ello, se
convierten en parte del círculo al cual han
penetrado e invadido, ya que el nodo central de
este círculo también ha sido dinamizado y, a
su vez, ha trascendido al círculo colindante;
fenómeno que se repite secuencialmente y que
se subordina al movimiento del núcleo central
(véase figura 2-D). De aquí que se debe
multiplicar el área del hexágono de 2598 m2
por la constante de 2.7 m para obtener el área
de expansión y ser utilizada como un círculo
envolvente.
Agosto 2011 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
47
33
�En otras palabras, se tiene que al multiplicar
2.7 m. de diámetro de envoltura o de esfera
individual-social por el área del hexágono que
contiene la eficacia plena de que es capaz el
ser humano, 2.7 m. * 2598 se obtiene un
resultado de: 7014.60 m. que son equivalentes
a 7000 m. lo cual significa que se ha de
zonificar holísticamente con un diámetro de
círculos concéntricos de 7 km. Hasta abarcar el
total del polígono metropolitano urbano y su
influencia, la cual se halla subordinada a la ley
de asentamientos humanos, es decir, se ha de
hacer extensivo el círculo envolvente hasta
incluir las localidades urbanas de los
municipios legales y jurídicamente
conurbados.
Es necesario decir que al dinamizarse
el nodo central del círculo que representa al
hombre, el movimiento armónico de las esferas
tiende a expandirse a un máximo de 2.7 m. y
cuando se contrae permanece en estado de
equilibrio potencial; cuando se dinamizan sus
componentes individuales que son las
personas que se mueven en cualquier
dirección manteniendo su distancia socialpública fase remota, el área de acción se
N2
*
* N1
A: Movimiento Expansivo
N “n”
FIGURA 2
48
expande en forma centrífuga que cambia su
forma y dimensión, todo ello a partir del núcleo
de la célula central que coincide con el centro
del círculo.
Por consiguiente, la transformación del
estado potencial en actividad dinámica viene
dada en función de las personas y de aquí que
la figura resultante sea un círculo.
Si se imagina una gran circunferencia que
contiene una gran cantidad de círculos cuyas
medidas son constantes con diámetros de 2.7
m. y con sendos centros que se desplazan en
línea recta en todas direcciones (véase figura
2-A) y se requiere que se mantenga constante
la distancia de separación entre centros de 2.7
m. es necesario incrementar la superficie inicial
tantas veces esa cantidad.
En este caso, la constante es la distancia de
2.7 m. que corresponde como ya es sabido a la
distancia física social-pública o de fase remota.
Por lo tanto, la superficie buscada para
establecer como límite máximo es el área
expandida o dinamizada que resulta ser la
óptima y no la potencial o ideal (véase figura 1).
N1
*
B: Movimiento lineal de N1
hacia N2 que provoca
desequilibrio.
N4
N3
*N 2
*N 1
2.7
C: Movimiento lineal de N 2 para
establecer de nuevo el equilibrio
N2
N1
D: Movimiento lineal continuo dondecada nodo pasa a usar el área
abandonada por su anterior poseedor y la distancia se mantiene en 2.7 m.
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos Agosto 2011
�Asimismo, se puede ver que cuando en
una esfera singular de 2.7 m. su punto central
puede trascender dicha medida, pero,
entonces, se convierte en un punto de la esfera
contigua (véase figura 2-D). Siguiendo este
estado de cosas, es evidente que no cambia la
dimensión del área expandida sino que se
mantiene constante. De aquí que el círculo
comunitario repita dicha medida hasta agrupar
toda el área metropolitana en estudio; de lo que
se sigue que si el primer círculo comunitario
mide 7 km.; el segundo debe medir 14 km.; el
tercero, 21 km.; el cuarto, 28 km.; el quinto, 35
km; etc.
La medida óptima para captar la
influencia con sentido comunitario en cualquier
área metropolitana debe agrupar a los
individuos en conjuntos holísticos donde los
individuos tengan un espacio social y público
igualitario con un mayor uso de recursos y
materiales además de acceder a un uso
eficiente de espacio. El área del círculo con un
diámetro de 7000 m. agrupa a las áreas
metropolitanas en comunidades dinamizadas
que tienen una distancia social-pública tanto
de individuo-grupo como de grupo-individuo.
En consecuencia, el área circular con un
diámetro de 7000 m. es la medida óptima para
captar un sentido de comunidad en cualquier
área metropolitana. En otras palabras, el área
circular con un diámetro de 7000 m. en cuanto
medida óptima para captar un sentido de
comunidad en cualquier área metropolitana
agrupa las zonas metropolitanas en distancia
social-pública.
Se puede observar que se hace posible
la construcción social del espacio
metropolitano que favorece la creación de un
sentido de comunidad, ya que se establece un
mosaico urbano de hexágonos de 1 000 m. de
lado; determinado por la distancia social de
fase remota de 2.7 m.; ambas dimensiones dan
por resultado un círculo de 7 000 m. que hace
una optimización geométrica-matemática del
espacio natural y construido.
2. Los Círculos concéntricos
holísticos
Se toma como punto urbano metropolitano
representativo de Monterrey; un punto que se
encuentra en el primer cuadro de la ciudad, en
la macro-plaza y a orilla del palacio municipal y
el río Santa Catarina.
Se considera como punto de partida un
vértice de dos ageb's, uno gubernamental y
otro cultural, ambos colindan, a su vez, con un
elemento natural; de aquí que confluyan en ese
punto y solamente en él, los elementos
culturales que se han planteado en esta
investigación; debido a que los aspectos
mencionados son indicadores del mundo
cultural y natural del hombre.
Se piensa que la posición de este
punto, que se halla a un lado del Palacio
Municipal de Monterrey y colinda con el río
Santa Catarina, es ideal para servir como
punto de referencia cultural y natural; ya que es
un punto que une física y simbólicamente el
ageb donde está asentado el poder
gubernamental tanto en su faceta municipal
como estatal, con una parte cultural e histórica
como lo es el barrio antiguo; aún más, el punto
coincide con un cauce natural como lo es el río
Santa Catarina. Además, el centroide del ageb
en que se encuentra la sede del gobierno del
estado y de la ciudad capital, no coincide,
espacialmente con ningún icono regiomontano
debido a que ese punto-centroide se localiza
hacia el sur del río Santa Catarina (Cfr.
SOUSA, 2007: 212-13).
El punto-centroide de cada ageb se
localiza casi en el centro de cada polígono;
pero su colocación física bien puede estar
dentro de un edificio, o bien en un terreno, o
bien en una calle, o bien en una manzana.
Precisamente, por no coincidir el puntocentroide en el ageb principal donde se asienta
el poder gubernamental estatal de la ciudad de
Monterrey, se toma como referente un punto
que sea un icono cultural que se halle alineado
físicamente con el eje de equilibrio de los
palacios de gobierno de Monterrey; además,
que esta punto se encuentra limitado por el río
Santa Catarina.
De aquí se deriva el nombre de círculos
concéntricos holísticos, el cual sirve para
denominar a todas las expansiones de círculos
sucesivos que se requiera utilizar en el estudio.
Ahora bien, se debe especificar la
manera en que se ha de dividir las zonas al
interior del polígono regiomontano
metropolitano; para ellos se puede hablar de
fronteras o límites que seccionen las zonas a
través de un proceso lógico basado en criterios
urbanos. Para lograrlo se tiene que realizar la
elaboración de dichos criterios que definan las
zonas y sus conjuntos internos de tal manera
Agosto 2011 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
49
33
�Ahora bien, se debe especificar la manera
en que se ha de dividir las zonas al interior del
polígono regiomontano metropolitano; para
ellos se puede hablar de fronteras o límites que
seccionen las zonas a través de un proceso
lógico basado en criterios urbanos. Para
lograrlo se tiene que realizar la elaboración de
dichos criterios que definan las zonas y sus
conjuntos internos de tal manera que pueda
plasmarse un orden sistemático que permita
comparar entre sí las diversas regiones o
secciones creadas.
Ante este estado de cosas, el crecimiento
se muestra como punto central de ese
dinamismo urbano del cual ya se ha explicado
su dicotomía (cfr. Supra). En efecto, existe la
necesidad de también evaluar la calidad con
que se ha construido la metrópoli, esto con el
fin de evitar dejar de lado las cuestiones
cualitativas que dan importancia al bienestar
del hombre. Aún en el término desarrollo
urbano se implica el crecimiento y, además,
esas otras características y atributos que
explican la calidad de los elementos urbanos.
3. Criterios de la zonificación
holística
Uno de esos elementos urbanos, dentro de
muchos otros, es la educación. Se reconoce
que hay más escuelas cuya calidad se ha
puesto también en duda; sin embargo, lo que
se busca evaluar es el resultado de esa
educación a nivel metropolitano, es decir,
aquella educación que la población haya
consolidado bajo una formación sistematizada
obligatoria y que ésta se refleje espacialmente.
Una sociedad informada, educada, con
conocimientos sistematizados bien podrá
hacer frente a todos aquellos fenómenos
exógenos que tiene que ver con la
globalización de la economía y el desarrollo
tecnológico-científico.
Siendo el conocimiento la prioridad en
esta investigación, como causa principal y
directa del modo en que se enfrenta la vida
misma; se tiene que establecer una
zonificación que busque evaluar la población,
su educación con referencia físico-territorial.
En consecuencia, la zonificación para el
crecimiento nos sirve para tomar ciertas
decisiones sobre cómo realizar las zonas
pertinentes a la educación. De lo que se sigue
que del distrito central de negocios se retoma
su posición principal y se ubica como eje
primordial del cual partir, aunque se determina
un objeto urbano como lugar-central que
remplaza al punto-centroide geográfico
definido para el crecimiento urbano.
Los criterios que se han tomado como
referencia han sido aquellos que se han usado
para determinar los contornos metropolitanos
para definir el crecimiento metropolitano, pero
se han adaptado al propósito de esta tesis,
aunque conservando solamente aquellos que
son útiles a la misma. Por lo tanto, se retoma la
conclusión a que se llega en el análisis de E.
Sousa: "(…) es posible diferenciar, dentro de la
metrópoli regiomontana, un anillo central y
cuatro contornos de crecimiento físicoterritorial; proceso que interpretamos de la
siguiente manera." (SOUSA, 2007: 169-9).
Los puntos que se enuncian después,
son cuatro a saber, en el primero se menciona
el crecimiento de la población que, por lo
mismo, abandona el distrito central de
negocios con direcciones diversas; pero que se
asientan 'concéntricamente' alrededor del
distrito; esta etapa se le llama primera
diferenciación. La segunda diferenciación hace
realidad una zona de transición, en la cual se
localiza industria ligera y negocios de servicios,
ambos se encaminan hacia la periferia
promoviendo un crecimiento.
Después, se realiza una tercera
diferenciación debido a este último crecimiento
del empleo y al cambio generacional que lleva
a una etapa de densificación libre de coacción
normativa del gobierno que busca intereses
pecuniarios. Finalmente, cuando se excede la
capacidad de poblamiento en la tercera zona,
se da una expansión periférica que marca la
tendencia de la metrópoli; esto quiere decir que
los límites actuales seguirán creciendo cada
vez más.
50
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos Agosto 2011
No obstante, ante esta determinación
espacial, hay que tomar en cuenta que aún
faltan criterios para consolidar la zonificación
antes de que ésta tome rumbos demasiado
abstractos y se diluya la noción de campo
cultural. Efectivamente, tenemos que instituir
criterios para apuntalar la zonificación que se
está construyendo.
�1
Esos criterios para el crecimiento
metropolitano también se efectúan con el fin de
trabajar con áreas más pequeñas y que sean
identificables fácilmente (Cfr. SOUSA, 2007:
209).
Para fundar los criterios del
conocimiento en la metrópoli se análoga con
los criterios del crecimiento; por lo tanto, ante el
primer criterio que marca una relación entre
pobladores y empleo, se propone una relación
de pobladores y educación. El criterio de límite
municipal se retoma y se le incluye como
frontera interior dependiendo de la conjunción
de los otros criterios.
El criterio de Ageb-vialidad se toma en
cuenta para determinar las secciones que bien
puedan definir áreas urbanas aisladas, es
decir, que en razón de las vialidades
principales se determinen las zonas de
evaluación del conocimiento.
Por último, el criterio de los centroides de
georreferencia, aunque acertado para normar
el crecimiento, no resulta ventajoso en esta
forma de planteamiento de recuperación del
desarrollo urbano y que se combine
adecuadamente con su evaluación; no
obstante, se puede hacer la observación que
esta combinación es ya una línea de
investigación que se propone para darle
seguimiento en estudios posteriores.
4. Buffer del Conocimiento
Se puede decir que las zonas que han
derivado de este planteamiento se insertan
dentro de una evaluación concéntrica y una
división de secciones de grupos de ageb's
delimitados por la vialidad principal, los límites
municipales, y las condiciones peculiares del
territorio natural de la metrópoli. La zonificación
consta de cinco círculos, dentro de cada uno de
ellos hay divisiones seccionadas por la
vialidad, los ageb's y los límites municipales.
Después de haber establecido los
círculos concéntricos en el área metropolitana
de Monterrey a partir de un punto cultural
georreferenciado; existe la necesidad de
seccionar cada uno de esos círculos de
acuerdo a la configuración de la vialidad
principal para obtener fragmentos que sean
concretizados con la especificidad propia de la
metrópoli para poder inferir su propio campo
social y cultural; por lo que se debe hacer un
proceso de selección de vialidades principales
dentro de la zona metropolitana. El proceso ha
sido hecho siguiendo el criterio de AgebVialidad señalado anteriormente, examinando
los corredores urbanos y eligiendo aquellos
que por su continuidad espacial delimitan
grandes zonas y que, por lo tanto, señalan
esas secciones que se quieren establecer:
1 Polígono que contiene un área de influencia que se produce al fijar una distancia
definida con respecto a un punto, línea o polígono
NORTE
S A LINA S
V ICT OR IA
GA RCÍA
E SCO BE DO
SA N NICO LÁS
DE LOS GZ A .
A PO DA CA
El ma pa mues tra el resu ltad o de
ta l pro ceso (n o se in cl uye n ag eb’s
ni
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ag eb-v ial ida d; ad emá s del criter io
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que s e ob tien en cinco a nillo s
con céntricos y trei nta y tres
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Cla sifica ció n de
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sec ci on es
1
10
2
3
4
5
11
8
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2
M O NT ER RE Y
SA NT A
CA TA RIN A
GUA DA LUPE
SA N PE DRO
GZA . GCÍA .
M A PA DE Z ON IFICA CIÓN HOLÍS TICA : 5 A NILLOS
CON CÉN TR ICOS D IVIDIDO S E N 33 SE CCION ES
SE GÚN CR ITE RIO AG EB- V IA LIDA D Y B UFFE R DE
JUÁ R EZ
Agosto 2011 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
51
33
�2
1
4
3
5
6
10
8
7
9
Por lo tanto, incluir estas localidades no
supone ni tampoco implica una ruptura lógica
con lo que se ha propuesto de un polígono
urbano cerrado, ya que su significado se da en
relación a su unión física-espacial, pero que
sus límites no quedan inamovibles, sino todo lo
contrario; existe y se puede esperar un
crecimiento de los mismos.
La distancia también es un factor físico que
define relaciones espaciales, pero que se
restringe al menos en esta investigación a un
carácter cualitativo que es necesario
representar numéricamente, nos referimos a la
influencia del polígono urbano cerrado.
Anillo Primario: 10 Secciones
Zonas concéntricas seccionadas según criterio
de Ageb-Vialidad.
52
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos Agosto 2011
Partiendo de este punto, se realiza un buffer
con cinco círculos concéntricos de 7000
metros de diámetro, cuya determinación se
hizo mediante aproximaciones sucesivas ya
que se trata de cubrir el área total que se está
analizando y que además se agrupe al interior
de cada buffer la concentración y la dispersión
de los ageb's. Se entiende por concentración y
dispersión de ageb's al emplazamiento
espacial entre los mismos.
El mapa que sigue indica tal resultado:
NO RT E
El primer círculo se denomina como <Anillo
7000-10 Secciones>. El círculo interior es el
anillo primario que se ha de subdividir según ya
se ha establecido mediante el criterio de AgebVialidad, cuyo resultado se muestra en el mapa
contiguo.
Dentro del área de estudio se ha optado
por hacer una división en zonas, tal como se ha
dicho en el punto tres donde hay que proponer
una división del polígono metropolitano
cerrado en zonas concéntricas que muestren la
concentración y la dispersión físico-espacial de
los ageb's con el fin de poder observar el
desarrollo educativo y en base a los resultados
tomar decisiones con respecto a la distribución
espacial del conocimiento; además de
considerar la inclusión de las cabeceras
municipales de aquellos municipios que
participan en la configuración del monterrey
metropolitano como son García y Salinas
Victoria y de tomar en cuenta las localidades
urbanas que también participan por su
cercanía y localización geográfica en la
metrópoli regiomontana.
En relación a esto último, hay que
recordar que, primero, las localidades forman
parte integrante de los municipios a los cuales
pertenecen y por ello se encuentran regidos
legal y jurídicamente por ellos; que, segundo,
también el plan de desarrollo urbano los
captura bajo su álgida mirada; y, finalmente,
debido a que la distancia como criterio de
inclusión, la cual hace que Cadereyta Jiménez
quede dentro de la clasificación de zonas
metropolitanas tal como ya se había
examinado anteriormente.
Dicha influencia se ha de medir según la
escala urbana que se está manejando, por ello
se propone un punto de referencia que se
encuentra al centro de la capital regiomontana,
su localización se traza en la manzana de la
macro-plaza en el lado que da al río Santa
Catarina.
ANILLO
5
ANILLO
4
ANILLO
1
ANILLO
3
ANILLO
2
.
Mapa de punto y buffer del Monterrey Metropolitano Urbano
�5. Conclusión:
Como puede observarse en el mapa Mapa de punto y buffer generado mediante el
Sistema de Información Geográfico: IRIS 4.1se encuentran cinco círculos de influencia que
señalan la concentración y la dispersión
espacial de los ageb's; el primero de ellos
muestra una densidad alta de ageb's; el
segundo, indica que ya existen separaciones
notorias entre grupos de ageb's; el tercero,
presenta un mayor distanciamiento entre los
grupos de ageb's; el cuarto, evidencia una casi
total presencia de superficies libres; y, por
último, el quinto círculo de influencia nos dice
que se añaden las cabeceras municipales de
García y de Salinas Victoria.
Ahora bien, dadas las características del
medio natural de la superficie terrestre de esta
metrópoli regia, de ahí se deriva la forma
especial y exclusiva que tiene esta zona;
efectivamente, la orografía del terreno, sus
valles y sus montañas nos delimitan los bordes
espaciales naturales que han constituido las
ciudades metropolitanas.
La figura original y propia del monterrey
metropolitano manifiesta sus tendencias de
crecimiento. No obstante, se hace evidente
que no se busca un crecimiento como tal, sino
evaluar la calidad del mismo; de aquí que sea
de vital importancia comprender los procesos
de desarrollo y, sobretodo, del bienestar
humano que comienza con el conocimiento de
uno mismo.
Bibliografía:
GÓMEZ, J. (2002): De la enseñanza al aprendizaje de las matemáticas, Barcelona: Paidós, 139
pp.
SOUSA, E. (2007): El área metropolitana de Monterrey: Análisis y propuestas de lineamientos
metodológicos para la planificación en zonas periféricas, Monterrey: Universidad Autónoma de
Nuevo León, 548 pp.
LIVIO, M. (2007): La proporción áurea. La historia de Phi, el número más sorprendente del mundo,
Barcelona, Ariel, 302 pp.
WATSON, P. (2009): Ideas. Historia intelectual de la humanidad, Barcelona: Crítica, 1420 pp.
ABBAGNANO, N. (2003): Diccionario de Filosofía, México: Fondo de Cultura Económica, 1206 pp.
Agosto 2011 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
53
33
�Herramientas para el Diseño
de la Vivienda Vernácula Urbana.
Enlazando teoría y Práctica
Diana Maldonado Flores 1
Resumen
Considerar la arquitectura como parte de los objetos culturales que el hombre produce, me ha
permitido validar la arquitectura que conforma el paisaje cotidiano de la ciudad que habito; ese
interés particular (de extender la visión del objeto arquitectónico, más allá de las obras
excepcionales) se ha visto reflejado en varios productos de investigación, incluyendo la Tesis
Doctoral, en dicho documento propuse un modelo para clasificar la arquitectura tomando como
fundamento la forma, el ornato, la estructura, la función y el espacio.
Una vez que se definió el modelo de clasificación se aplicó a objetos pertenecientes tanto a la
arquitectura académica como a la arquitectura vernácula, los resultados evidenciaron que el
componente función es predominante y que además de los adjetivos usuales: cubista, vernácula,
high tech, popular, moderno o posmoderno, un objeto arquitectónico puede ser formalista,
ornatista, estructuralista, funcionalista o espacialista.
Palabras clave: Estructura, cultura, espacio, objeto arquitectónico, diseño.
Abstract
Consider the architecture as part of cultural objects which man produces, has allowed me to
validate the architecture that shapes the everyday landscape of city dwelling, the interest (to extend
the vision of the architectural object, beyond the exceptional works) has been reflected in several
research products, including the PhD, this document proposed a model to rank as the foundation
architecture taking shape, ornament, structure, function and space.
Once defined the classification model was applied to objects belonging to both the academic
architecture as vernacular architecture, the results showed that the component is predominant and
that besides the usual adjectives: Cubist vernacular, high tech, popular modern or postmodern
architectural object can be formal, ornamentation, structural, functional or spatial.
Keywords: structure, culture, space, object architectural, design.
Información. Cátedra: Arquitectura y Sociedad. Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Arquitectura, División de Estudios de Posgrado,
Maestría en Diseño Arquitectónico, San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México. diana@maldonado.org.mx
1 Diana I. Maldonado Flores. México. Arquitecta, Especialista en Diseño Arquitectónico, Maestra en Ciencias por la Universidad Autónoma de Nuevo León
(UANL) y Doctora en Arquitectura por la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM). Desde 2002 ha combinado práctica profesional con
investigación y docencia. En febrero de 2010 concluyó una Estancia Posdoctoral en el Centro de Estudios del Hábitat y la Vivienda (CEHyV). Facultad de
Arquitectura, Diseño y Urbanismo (FADU). Universidad de Buenos Aires (UBA). Actualmente trabaja en la prospectiva de investigación establecida en el
documento posdoctoral, relacionada con el desarrollo de un Modelo para el diseño participativo de la vivienda vernácula urbana. Dirección de contacto
diana@maldonado.org.mx
54
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos Agosto 2011
�Introducción
L
a presente ponencia s i n t e t i z a
algunos aspectos t r a t a d o s en
la Tesis Posdoctoral Hacia una
lectura a r q u i c u l t u r a l de la
vivienda vernácula urbana. Premisas
generales de diseño2
donde se reflexiona
acerca de la arquitectura vernácula producida
en las ciudades, en particular del diseño de la
vivienda vernácula urbana (popular) y de la
complejidad de su contexto.
En la segunda parte del documento se
propone un listado inicial de premisas las
cuales constituyen un sistema abierto de
diseño 3 de vivienda que considera la aplicación
de la teoría arquitectónica, así como el
desarrollo y la experimentación de sistemas
constructivos y tecnologías ecológicas.
Las premisas fueron generadas a partir del
análisis arquicultural de viviendas localizadas
en la Zona Metropolitana de la ciudad de
Monterrey (ZMM), México y en la megaciudad
conocida como el Gran Buenos Aires (GBA),
Argentina.
Dentro de los objetos de estudio
pertenecientes a la arquitectura vernácula
urbana4 se encontraba la casa de mis abuelos
paternos, en la actualidad habitada por dos de
mis tías y sus familias; la aplicación del modelo
de clasificación indicó que pertenecía al grupo
de arquitectura funcionalista-espacialista;
entonces me pregunté, ¿para qué les sirve a
los usuarios?, ¿de qué manera, el avance en el
conocimiento de la arquitectura vernácula
urbana (arquitectura popular), puede ayudar al
diseño de la misma?, ¿la función y la estructura
serán los únicos componentes que se deben
considerar?.
Contestar estas y otras preguntas,
despertaron la necesidad de establecer un
compromiso con el arquitecto empírico para el
diseño conjunto de vivienda, utilizando
herramientas generadas a partir de su propia
idea de arquitectura.
El objetivo general de la investigación
posdoctoral tuvo como propósito establecer un
listado de premisas generales para el diseño
de la vivienda vernácula urbana
fundamentadas en el comportamiento en el
objeto de la forma, el ornato, la estructura, la
función y el espacio; y como objetivos
específicos: 1. avanzar en el estudio de la
arquitectura vernácula urbana utilizando como
herramienta el modelo de clasificación de la
arquitectura a partir de sus componentes
básicos, (Tesis Doctoral); 2. Fortalecer la
relación teoría-práctica, mediante el estudio de
casos; 3. Ampliar el objeto de estudio a otras
ciudades de América Latina, con el propósito
de lograr una generalización de las premisas
de diseño.
Las hipótesis de trabajo demostraron que si se
reflexiona sobre el comportamiento de los
componentes en la vivienda vernácula urbana,
considerando su perspectiva cultural, la
propuesta arquitectónica para resolver el
diseño de la vivienda, será más asertiva.
Para la elaboración del estudio se aplicaron
los métodos histórico, analítico-sintético e
inductivo- deductivo. El histórico y el analíticosintético para entender cómo los especialistas
han definido la arquitectura a través del tiempo,
las condiciones socioculturales en las que se
desarrolla la arquitectura vernácula urbana, las
propuestas que desde la academia se han
hecho para resolver el problema, los
componentes básicos de la arquitectura, el
concepto de belleza, y el análisis arquicultural.
El método inductivo-deductivo, para
establecer verdades particulares que
representan el estudio de casos y contrastar
las hipótesis fundamentales con la realidad.
(Feyeraben, 2003; ver también Morín, 1998).
Como técnicas de investigación se utilizaron la
documental y la de campo, elaborando fichas
bibliográficas, apuntes y material fotográfico.
La ponencia se compone de las siguientes
partes:
El acomodo de los componentes básicos de
la arquitectura en el objeto permite reflexiones
en torno al concepto de belleza y la influencia
de éste en el "acomodo" de la forma, ornato,
estructura, función y espacio, en el objeto
arquitectónico.
2 La estancia de investigación fue apoyada por el Consejo Nacional de Ciencia y
Tecnología (CONACYT), México, en el marco de la convocatoria 2008-2009 de
"Estancias Posdoctorales y Sabáticas al Extranjero para la Consolidación de Grupos
de investigación".
3 Habitat International Coalition- América Latina. Programa: Producción social del
hábitat, En línea, [fecha de consulta: septiembre de 2010], disponible en:
<http://www.hic-al.org/psh.cfm>.
4 La utilización del término arquitectura vernácula urbana, se plantea como
recordatorio constante para los profesionales de la disciplina, del compromiso que se
tiene con "el otro", de hacer arquitectura en coparticipación con él, respetando sus
gustos, preferencias, tradiciones y costumbres. La palabra vernácula se utiliza en el
sentido propuesto por AlSayyad, vinculada a la tradición como concepto en constante
reinterpretación
Agosto 2011 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
55
�En Proceso para la generación de premisas
de diseño, se propone el análisis arquicultural,
se establecen argumentos de lectura para
cada uno de los componentes básicos y se
muestra un ejemplo de estudio de caso. En la
tercera parte, Premisas de diseño, hacia un
"renga" arquitectónico, se muestran resultados
de la aplicación del análisis arquicultural y se
establecen premisas de diseño para la vivienda
vernácula urbana. Por último se presentan las
conclusiones y se enuncia la bibliografía de
apoyo.
El acomodo de los componentes
básicos de la arquitectura
en el objeto
Numerosos tratadistas han escrito sobre lo
que la arquitectura significa, algunos han dado
definiciones puntuales, otros además, han
establecido las características y los elementos
que la constituyen.
En la primera parte de la investigación
posdoctoral, se expuso una visión general de
los diferentes significados de arquitectura, en
un recorrido que va del siglo I a.C. hasta el siglo
XX, evidenciando que la idea de arquitectura
no es estática, sino cambiante.
Para efectos de este documento la
arquitectura es un objeto cultural que cuenta
con realidades físicas, históricas y psicológicas
y con componentes básicos como la forma, el
ornato, la estructura, la función y el espacio;
que se caracteriza por la búsqueda de belleza,
utilidad y firmeza y que estos conceptos
representan tres niveles en el proceso de
diseño-construcción; que la comprensión del
vacío sigue siendo su más grande reto; que
puede ser pura e híbrida, compleja y peligrosa,
pero no por eso deja de ser cotidiana, en ese
sentido lo ideal es que participe el mayor
número de personas posible; que en su
realización pueden intervenir tanto arquitectos
instruidos como empíricos; que la combinación
entre conocimiento y práctica dará mejores
resultados; que todavía se le vincula con el
lugar, sin embargo, cada día cede más ante el
no lugar; y que no se le puede separar de las
circunstancias socioculturales que la
condicionan. (véase Maldonado, 2010: 12-33).
56
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos Agosto 2011
La mayoría de los estudiosos de la
arquitectura
considera que uno de los
propósitos de la disciplina es alcanzar la
belleza, ya que se le vincula con lo "bueno",
con la virtud suprema. En relación a esa
búsqueda, tanto arquitectos académicos como
vernáculos, establecen el orden de los
componentes básicos de la arquitectura;
forma, ornato, estructura, función y espacio,
son condición de todos los objetos
arquitectónicos, las relaciones entre ellos
pueden darse a partir de binomios, trinomios y
polinomios, los vínculos se originan de acuerdo
al ideal de belleza prevaleciente. El resultado
del comportamiento de los componentes en el
objeto, incluyendo acomodo y
particularidades, determinarán el estilo
arquitectónico.
Historia de la Belleza, es el título del texto
que Umberto Eco publica en 2004, desde el
inicio el autor aclara que su investigación se
fundamenta en el hecho de que <<... la belleza
nunca ha sido algo absoluto e inmutable, sino
que ha ido adoptando distintos rostros …>>
(Eco, 2004:14). La idea de belleza no sólo es
relativa según las distintas épocas históricas,
sino que incluso en una misma época y en un
mismo país pueden coexistir diversos ideales
estéticos. En el texto se expone el concepto de
belleza en Occidente y se divide en: Edad
Antigua, Edad Media, la Edad Moderna
(Humanismo y Renacimiento), siglos XVI, XVII,
XVIII, XIX y XX; los párrafos siguientes se
centran en las concepciones que vinculan y
explican la relación entre belleza y
arquitectura, en cada uno de los períodos
mencionados se establecen posibles
acomodos de los componentes
arquitectónicos.
Edad Antigua. Para los antiguos griegos un
objeto era bello gracias a su forma, la cual
permitía la satisfacción de los sentidos; los
pitagóricos fueron los primeros en vincular los
sonidos musicales y el número, estudiando las
proporciones en las que se fundamentan los
intervalos, así como la correspondencia entre
la altura de un sonido y la longitud de la cuerda.
Platón establece los poliedros regulares
convexos: tetraedro, hexaedro, octaedro,
dodecaedro e icosaedro, como "los cuerpos
más perfectos". En la Edad Antigua se le da
importancia a la forma seguida del ornato,
espacio, función-estructura.
�Edad Media y Edad Moderna. Eco señala que
el concepto de belleza arquitectónica, desde la
arquitectura griega hasta la renacentista, por lo
general es entendido a partir de la proporción y
armonía. Las dimensiones de los templos
griegos, las relaciones entre los diferentes
elementos que integran la fachada y los
"descansos" entre las columnas, se
corresponden con las mismas reglas de los
intervalos musicales; en los rosetones de las
catedrales góticas se utilizan con frecuencia
estructuras pentagonales; y entre el
Humanismo y el Renacimiento el autor registra
un retorno al platonismo a través del
establecimiento de los poliedros de Platón
como modelos ideales; también se discute de
la sección áurea como proporción divina.
Durante la etapa más madura del pensamiento
medieval se considera el propósito de
fabricación del objeto. Además del acomodo
presentado en el párrafo anterior, en las
Edades Media y Moderna los componentes se
ordenan de la siguiente manera: forma-ornato,
estructura, espacio-función; forma-funciónestructura, ornato-espacio.
Siglos XVI, XVII y XVIII. Los manieristas se
rebelan contra los cánones clásicos y prefieren
las formas "dinámicas", la utilización de la
figura serpentina (S) es cada vez más
frecuente. Durante el barroco, la belleza se
vincula con el contraste, la sorpresa y la
exuberancia; el concepto de belleza se define a
partir de la relación entre opuestos, se
considera bello lo barroco y rococó, pero
también hay un retorno a la belleza neoclásica.
Durante este período, la apariencia del objeto
adquiere importancia, por lo tanto el orden de
los componentes es el siguiente: ornato-forma,
espacio, función, estructura.
Siglos XIX y XX. A la par de los ideales
estéticos se desarrolla en Inglaterra lo que se
conoce como belleza victoriana,
caracterizándose por su sentido práctico; con
la aparición de nuevos materiales como el
hierro y el cristal se expresa la belleza de los
objetos arquitectónicos ayudando a definir las
nuevas formas.
De la Central School of Arts and Crafts surge el
Art Nouveau, el cual se caracteriza por la
abstracción, la simplificación formal y la
acentuación del funcionalismo.
A partir de 1920 los elementos formales del
Art Nouveau son desarrollados por el Art Déco,
esquemas geométricos, flores estilizadas,
figuras femeninas esbeltas, zigzags y
serpentinas son recuperados y enriquecidos
con rasgos futuristas, constructivistas y
cubistas.
La idea de belleza orgánica surge tras
desbaratar la diferencia entre el interior y el
exterior, distinción característica del tiempo
victoriano; en esta época aparece la idea de la
máquina bella.
El período comprendido desde principios del
siglo XX hasta la década de 1960, se
caracteriza por una lucha entre dos ideas de
belleza, la de la provocación y la del consumo;
ligados al concepto de belleza de la
provocación se pueden mencionar los
movimientos artísticos de vanguardia; la
belleza del consumo es una belleza comercial
difundida por los medios de comunicación de
masas, los cuales presentarán diferentes
modelos de belleza, muchas veces
contradictorios entre sí. Posibilidades en el
acomodo de los componentes: forma-espacio,
estructura, función, ornato; ornato, formafunción-estructura, espacio; función-forma,
ornato, estructura, espacio. El autor termina el
texto advirtiendo al lector que no queda más
remedio que <<…rendirse a la orgía de la
tolerancia, al sincretismo total, al absoluto e
imparable politeísmo de la belleza>> (Eco,
2004: 426-428).
En otro texto, Historia de la Fealdad, Eco
explica que se considera kitsch o feo, lo que no
entra en los parámetros establecidos por los
"expertos" en cosas bellas; señala que hay
personas que les gusta lo kitsch y disfrutan de
ello, por lo que es posible la existencia de un
arte para los incultos así como hay un arte para
los cultos, el autor propone entonces
<<…respetar la diferencia entre estos dos
"gustos" igual que se respetan las diferencias
de creencias religiosas, o las preferencias
sexuales>> (Eco, 2007: 394-397). De acuerdo
al gusto kitsch el acomodo de los componentes
es el siguiente: ornato, forma-espacio, función,
estructura.
Los arquitectos vernáculos resuelven las
necesidades más apremiantes (construcción y
diseño de vivienda), recurriendo a sistemas
constructivos tradicionales, y luego se ocupan
de embellecer el objeto, siguiendo su propio
Agosto 2011 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
57
33
�concepto de belleza, los componentes que
utiliza en el proceso de "adorno", son los
materiales ornato y forma, la vinculación se da
en niveles elementales. Los componentes
básicos son el lenguaje arquitectónico común a
todos los objetos, como ya quedó dicho, sin
duda una propuesta de premisas de diseño,
debe tenerlos en cuenta como punto de
partida.
Proceso para la generación
de premisas de diseño.
Del modelo de clasificación propuesto en la
Tesis Doctoral (Maldonado, 2007: 82-135)
surgió una herramienta de diseño, el modelo de
clasificación sirvió para agrupar los objetos,
quedando incluidos tanto los edificios
monumentales como los producidos
cotidianamente, la propuesta del análisis
arquicultural es una manera de pasar de la
medición a la comprensión; a través de los
argumentos o consideraciones de lectura5 se
podrá tener un entendimiento del objeto y de
quien lo produce, y así las premisas de diseño
resultantes partirán de las concepciones
arquitectónicas del usuario (¿qué
componentes prioriza?, ¿qué tipo de
relaciones establece entre ellos?, etcétera).
Para el análisis arquicultural de la forma, el
ornato, la estructura, la función y el espacio
habrá que considerar que: Se pueden leer
formas masa, espaciales, de superficie y
lineales. El lenguaje geométrico es
predominante en la forma arquitectónica. El
color, la textura y la luz son subcomponentes
de la forma. La forma funcional puede ser
considerada una proto forma. La fuerza cultural
influye en la determinación de la forma
arquitectónica. La percepción en general y por
lo tanto la formal, están directamente
relacionadas con la experiencia anterior. La
forma en arquitectura puede tener una
interpretación simbólica.
<<El ornato es consustancial de los objetos
arquitectónicos y se presenta en toda la
superficie de los componentes materiales de la
arquitectura como son la forma y la estructura.
El ornato opera simultáneamente con los otros
componentes básicos de la arquitectura.
58
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos Agosto 2011
Algunos ornamentos tienen su origen en
elementos constructivos o estructurales. La
mayoría de los ornamentos por su
organización se pueden clasificar en tres
grupos: las cintas o tiras, los paneles o figuras
limitadas y los planos ilimitados. El devenir
cultural de cada grupo humano es
determinante en la aceptación o rechazo de los
elementos de identidad. Los marcos culturales
son el trasfondo y el banco de respuestas al
porqué de los elementos ornamentales. El
ornato es manifestado en modalidades
figurativas y abstractas. Las formas
ornamentales evolucionan de la figuración a la
abstracción. Algunos ornamentos son
separados del objeto arquitectónico y operan
como objetos independientes. El ornato se
estructura compositivamente en base
matemática, tanto numérica como
geométricamente. El lenguaje del ornato es
con base a signos y símbolos. El ornato desde
el arquetipo tiene continuidad en el tiempo y la
cultura>> (Flores, 2002: 133-141).
La estructura se puede presentar oculta o
evidente. En la arquitectura existen elementos
que sostienen y a la vez son sostenidos. Para
el estudio del componente es conveniente la
identificación de elementos estructurales
primarios y elementos secundarios. El trabajo
conjunto de la estructura y la forma puede
incrementar las posibilidades del sistema
estructural. Algunos marcos culturales son el
trasfondo en la selección del sistema
constructivo. La dualidad técnica y estética del
componente estructura evidencia el polinomio:
estructura, función, forma y espacio. La
estructura también puede leerse a través de
signos y símbolos. Los símbolos también se
dicen a través de cantidades y posiciones.
La realidad física de la función está relacionada
con el concepto de "uso". La función es objetiva
cuando satisface las necesidades primarias
del usuario. En la arquitectura, la función se
materializa a través de las relaciones que
establece con la estructura, la forma y el
ornato. Algunos grupos culturales se
manifiestan en la arquitectura a través de la
austeridad y la búsqueda de la eficiencia
máxima. En la arquitectura se habla de
espacios funcionales. La función es subjetiva
cuando se consideran las necesidades
psicológicas del que habita el objeto.
5 Los argumentos de lectura fueron seleccionados de las consideraciones
propuestas en la tesis doctoral, el documento se puede consultar en: <<
http://bidi.unam.mx/>>
�La función en la arquitectura también
comunica.
A pesar de ser considerado un componente
inmaterial, el espacio tiene realidad física. La
tridimensionalidad del espacio en la
arquitectura constituye el primer acercamiento.
Para estudiar el espacio es necesario tener
conciencia de los componentes materiales
como la forma, la estructura y el ornato. Los
marcos culturales determinan atmósferas
espaciales. En la arquitectura se puede
distinguir entre espacio público y privado,
exterior e interior. Además de las edades del
espacio establecidas por Giedion 6 habría que
considerar, para el estudio del componente,
una cuarta concepción, el espacio virtual. El
espacio se auxilia de componentes materiales
como la forma y la estructura y
de
subcomponentes como la luz para su lectura
simbólica. (Para una mayor comprensión de
los argumentos de lectura seleccionados
véase Maldonado, 2010: 93-106).
El análisis surge de la lectura arquicultural,
primer paso en el modelo de clasificación. Más
que una descripción detallada, la propuesta
para el establecimiento de premisas de diseño
es la elaboración de análisis, utilizando tablas
donde se señalen los argumentos leídos en el
objeto, así como los binomios y trinomios
detectados, e intercalando comentarios para
complementar la información. (Figura 1)
y círculo; se utilizan líneas rectas.
El color, la textura y la luz no son usados para resaltar las
formas generales del inmueble.
Las formas masa son divididas por un pasillo que lleva a
unos cuartos de renta localizados en el fondo del predio,
al techar el pasillo quedan materializadas cuatro de las
seis caras del prisma, así la forma resultante es un
ejemplo de protoforma.
De acuerdo con la elección de las formas generales, se
evidencia el marco español, submarcos castellano,
franciscano y sefardí.
La selección de prismas rectangulares masivos, además
de tener referencia con lo terreno y lo femenino
(horizontal) se corresponde con las imágenes de casa,
acumuladas en la memoria colectiva. La constitución de
tres volúmenes dice de la trinidad, dos son los masivos
(dualidad) unidos por lo etéreo, forma espacial.
Fotografía Diana Maldonado.
Con la información del análisis arquicultural
se puede clasificar el objeto, el ejemplo
presentado pertenece a la arquitectura
ornatista-funcionalista; así como determinar su
estilo.
Además de lo anterior, con los datos obtenidos
de la observación y análisis de los casos de
estudio seleccionados se establecieron
premisas de diseño, donde cada una de ellas
representa una hipótesis, y en conjunto, una
teoría.
Premisas de diseño, hacia
un “renga” arquitectónico
En un proceso de diseño arquitectónico, las
premisas son principios que indican el
acomodo de los componentes para llegar al
resultado deseado.
Figura 1. Vivienda vernácula urbana localizada en la
Colonia Paraíso, Guadalupe, Nuevo León, México.
Ejemplo de análisis arquicultural, componente forma:
Como volúmenes generales se pueden mencionar tres
prismas rectangulares, dos de ellos a los extremos como
formas masa y el del centro como forma espacial; como
ejemplos de formas superficie se observan cuadriláteros
Tanto el arquitecto académico como el
empírico, toman como punto de partida el
componente función para el diseño de la
vivienda; el diseñador vernáculo es
inconsciente del resto de los componentes; por
lo tanto, en teoría, el arquitecto instruido tienen
un mayor control de las partes que constituyen
el objeto, puede hacer predicciones; el
compromiso con el otro consiste en enseñarle,
favorecer la reflexión; las premisas son para los
arquitectos académicos, son el "plan" en el
proceso de diseño, las mediaciones.
6 Sigfried Giedion establece tres edades del espacio, la primera corresponde al
espacio exterior, la segunda al interior, y concluye con el exterior- interior como tercera
edad; la última concepción espacial tiene sus ejemplos más destacados en la
arquitectura moderna.
Agosto 2011 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
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33
�Cierto es que la vivienda es una unidad y que
se tiene que pensar en su inserción en el barrio
y en la ciudad; en la Tesis Posdoctoral se trata
la particularidad es decir, el diseño de la
vivienda como tema específico, y se considera
la generalidad; el desarrollo de ésta última se
convierte en prospectiva de investigación. Aún
en la particularidad, los aspectos económicos
son de suma importancia, la mayoría de las
veces condicionan las decisiones de diseño y
afectan el resultado final. En este proceso la
tarea del académico será hacer los cálculos
necesarios para presentar y propiciar las
opciones viables.
El establecimiento de premisas se obtuvo a
partir de la aplicación del análisis arquicultural
a treinta casos de estudio localizados unos, en
la ciudad de Monterrey, México y otros en el
Gran Buenos Aires, Argentina (Figura 2). Las
premisas están divididas por componentes,
evidenciando que la forma, el ornato, la
estructura, la función y el espacio, trabajan en
conjunto:
FORMA. La mayoría de los ejemplos
analizados presentan prismas rectangulares
como volúmenes generales; aunque no es lo
común, también se encontraron prismas
triangulares en techumbres; en cuanto a las
preferencias formales, el trasfondo cultural
sobresaliente es el marco español.
A. Buscar variabilidad formal en los volúmenes
generales. Las formas masa son
predominantes y las formas espaciales se
presentan en elementos secundarios o en
formas funcionales.
B. Combinar formas masa con formas
espaciales en el resultado volumétrico,
utilizando "proto formas". En los ejemplos
analizados, la relación entre el componente
forma y los subcomponentes color, textura y
luz, es accidental.
C. Considerar el color, la textura y la luz en el
diseño formal del objeto. Al ser la arquitectura
un acto de confesión, en todos las viviendas
estudiadas se encuentran formas simbólicas
que dicen del que habita el inmueble. D. Pensar
en el aspecto simbólico de la forma. Al ser la
arquitectura un acto de confesión, en todos las
viviendas estudiadas se encuentran formas
simbólicas que dicen del que habita el
inmueble.
D. Pensar en el aspecto simbólico de la forma.
60
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos Agosto 2011
ORNATO. Los componentes con los que
frecuentemente el arquitecto vernáculo
relaciona el concepto de belleza, son la forma y
el ornato; siguiendo los resultados del análisis
efectuado, el ornato es el componente que está
en constante modificación.
A. Dar libertad al arquitecto vernáculo en el
diseño del componente ornato. Una de las
características de la arquitectura vernácula,
tanto rural como urbana, es la utilización de los
materiales que se tienen a la mano para la
construcción del objeto, en la arquitectura
vernácula urbana algunas veces estos
materiales son los que tienen más éxito en el
mercado (por la facilidad de crédito), otras
ocasiones se combinan con materiales de
desperdicio; así, se pasan por alto las ventajas
y desventajas de los materiales utilizados, en
relación con la protección del medio ambiente.
B. Incorporar materiales (constructivos y de
apariencia) que sean considerados
sustentables. En ciertos ejemplos analizados
se utilizan los subcomponentes (textura y
color) en el diseño del ornato, también se
toman en cuenta elementos ornamentales,
como plantas, para procurar el confort de los
habitantes; sin embargo, en contadas
ocasiones se consideran como herramientas
para el ahorro de energía.
C. Utilizar elementos ornamentales
relacionados con el concepto de
sustentabilidad para el diseño del componente.
De acuerdo con lo observado los elementos
ornamentales de origen constructivo más
comunes son: columnas, jambaje, rodapié y
arcos.
D. Convertir elementos ornamentales de
origen constructivo, en elementos de sostén.
ESTRUCTURA. Como se menciona en
párrafos anteriores, en la mayoría de los
objetos analizados predominan las formas
masa sobre las ahuecadas o espaciales, por lo
tanto la estructura se presenta oculta. A.
Combinar sistemas de sostén masivos y
estructuras de esqueleto. Se dice que los
arquitectos vernáculos utilizan los sistemas
constructivos tradicionales, de acuerdo con el
resultado del análisis, se utiliza el sistema
trilítico para salvar claros de puertas y
ventanas, así como para el soporte general del
inmueble.
�B. Incorporar elementos de sostén que
trabajen de manera conjunta con los apoyos
verticales y el horizontal para incrementar las
posibilidades estructurales del sistema.
C. Garantizar las dimensiones necesarias para
cada una de las áreas donde se desarrollan las
actividades principales de los usuarios.
El desconocimiento de otros sistemas
estructurales, a parte del tradicional que
comúnmente se maneja, así como la falta de
"espacio" o área, explican la frecuente
construcción de escaleras exteriores para
acceder al segundo, tercero o cuarto nivel de la
vivienda.
C. Considerar la escalera como un elemento
conector de áreas interiores. En las viviendas
analizadas se observan elementos de sostén o
decorativos, en grupos de dos (dualidad), tres
(trinidad) y cuatro, (terrenal, el hombre).
D. Colocar, en un lugar adecuado, los bloques
sanitarios.
En la vivienda vernácula urbana se
acostumbran plantas como adorno, pero
también como elementos útiles.
D. Relacionar el número de apoyos o
elementos estructurales con la referencia
simbólica.
Funciòn
Al construir por etapas (sin tenerlas definidas)
y tomar como punto de partida la satisfacción
de las necesidades objetivas, los arquitectos
vernáculos ubican la vivienda en los límites de
propiedad con el propósito de garantizar el
crecimiento futuro dentro del predio, el cual
muchas veces se llega a construir en su
totalidad, suprimiendo las áreas permeables;
además se ignoran factores del medio físico
(clima, luz, sonido, etcétera) que afectan el
confort de los habitantes de la vivienda.
A. Buscar la ubicación más adecuada de la
vivienda en el terreno, atendiendo las
características del medio físico de cada caso.
B. Evitar la construcción total del predio y
promover materiales permeables para piso y
techo de pórtico, cochera y banqueta; utilizar
"terrazas-verdes".
Debido a la falta de tenencia de tierra, a la
apropiación ilegal de la misma o a los
requerimientos que algunos países establecen
con respecto a las dimensiones del terreno
para vivienda social, algunas áreas son
demasiado pequeñas para las actividades que
ahí se realizan, dando como resultado
problemas de hacinamiento y una inadecuada
distribución y relación de áreas.
E. Incluir plantas útiles: árboles frutales y
arbustos con espinas como elementos de
protección.
Espacio
El arquitecto vernáculo urbano, utiliza
sistemas constructivos tradicionales, es decir
salva claros de puertas, ventanas y
habitaciones a partir del sistema trilítico, el
trabajo, las más de las veces, es a la
flexocompresión, esto condiciona la distancia
libre entre los apoyos verticales; la altura
estará determinada por las medidas del
módulo o bloque que se utilice para la
edificación de los muros cargadores.
A. Aumentar el vacío contenido, el espacio
interior.
B. Incorporar elementos que permitan la
conciencia de la realidad física del vacío.
En la mayoría de los ejemplos analizados las
áreas interiores son divididas con paredes
pétreas; por lo general se utilizan como áreas
polivalentes donde se realizan distintas
actividades, incluso las que generan parte del
sustento familiar. La arquitectura efímera es el
antecedente del espacio virtual.
C. Potencia lizar las áreas polivalentes; evitar
la división con muros petrificados, utilizar
divisiones móviles.
D. Diseñar aberturas que permitan la entrada
de luz 7 en sincronía con el movimiento del sol,
que señalen el cambio de actividad en las
áreas polivalentes.
7 La luz como marcador del tiempo sin medición precisa, la antesala de la consciencia
del "tiempo atemporal", véase Castells, 2006: 463-468; 478-489; 496-503.
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61
33
�Figura 2. La imagen muestra objetos arquitectónicos localizados en: Villa San Jorge, San Fernando, Argentina; Villa 31, Buenos Aires, Argentina; Colonia
Tierra y Libertad, Monterrey, N.L., México; Colonia Independencia, Monterrey, N.L., México; Barrio Jorge Hardoy, San Fernando, Argentina; Colonia
Paraíso, Guadalupe, N.L., México; Villa Evita, San Fernando, Argentina. Fotografías Diana Maldonado, Javier Fernández.
En la arquitectura vernácula urbana el espacio
público tiene otra escala, está relacionado con
la calle; con sentarse afuera de la vivienda, con
cruzar la vía y estar con los otros, con regresar
y estar en casa.
E. Diseñar andadores polivalentes como
espacio público comunitario.
Los componentes no son entes aislados, el
"movimiento" de uno, afecta el comportamiento
del resto; las premisas están orientadas hacia
el diseño participativo, en un proceso guiado
por el arquitecto académico; la clave está en
las relaciones que se dan entre los
componentes, en este sentido se puede hacer
una analogía con las estrategias y tácticas que
se utilizan en el ajedrez, donde cada uno de los
jugadores intenta anticipar el movimiento del
"otro", reflexionando acerca de las
posibilidades, basándose en esa reflexión y
anticipación, es que mueven sus piezas. El
arquitecto académico representaría al jugador
experimentado y el vernáculo al principiante,
62
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos Agosto 2011
el primero diseñaría una estrategia
fundamentada en la combinación de premisas,
el segundo aplicaría tácticas; la búsqueda
consiste en que a partir de los "movimientos"
que el profesional haga, guíe el "juego", es
decir, la participación del arquitecto vernáculo
urbano, el plan de diseño será flexible con el fin
de adecuarse constantemente a las
propuestas del "otro". El propósito último del
diseño participativo, asesorado por el
académico, es que el arquitecto empírico pase
de una relación de dependencia a una de
independencia. Al ser el ajedrez un juego de
simulación de guerra, se propone la utilización
de otra analogía que complemente la primera:
el renga.
En el ensayo "La tradición del haikú"8, Octavio
Paz explica que el renga es la sucesión de
tankas (tanka o waka poema clásico japonés) y
por lo general, es escrito por varios poetas; el
autor menciona a los españoles Juan Ramón
Jiménez, Antonio Machado y Federico García
8 Octavio Paz, La tradición del haikú, En línea, [fecha de consulta: 3 de enero de 2010],
Disponible en: <http://www.terebess.hu/english/haiku/paz.html>
�García Lorca y escribe: <<…en los tres poetas
hay una curiosa alianza de dos elementos
dispares: el haikú y la copla popular…>>. En el
año de 1969, se reunieron en París cuatro
poetas de distintas nacionalidades, con el
propósito de componer el primer renga de
Occidente9 . Un poema colectivo escrito en
cuatro lenguas pero fundado en una tradición
poética común.
Contextualizando lo anterior, las premisas de
diseño son las "piezas" a partir de las cuales el
arquitecto académico construye estrategias
que le permitan diseñar la vivienda junto con el
usuario; el espíritu del proceso es la esencia
del renga, es unir lo "culto" con lo popular, es la
creación colectiva.
Al trabajar por la independencia del otro, se
camina hacia el renga arquitectónico, ese
punto (puede llamarse de otra manera) donde
el arquitecto empírico proponga desde la
consciencia, no es preciso que alcance el
saber, es suficiente que tenga consciencia, por
ejemplo del entorno, del medio ambiente, de
los vientos, de la luz natural, de las
propiedades de los materiales, etcétera.
Para el diseño del "plan" se pueden utilizar las
22 premisas que aparecen en párrafos
anteriores, o bien seleccionar algunas de ellas;
el arquitecto académico indicará el inicio del
proceso de diseño, las premisas constituyen
el punto de partida de las negociaciones
(Figura 3).
9 Fue en 1969, en el sótano de un pequeño hotel de París, donde por primera vez cuatro poetas occidentales, el mexicano Octavio Paz, el italiano Edoardo Sanguineti, el inglés
Charles Tomlinson y el francés Jacques Roubaud, asumieron durante una semana, la escritura de un renga, cada uno en su lengua natal y adoptando la forma del soneto.
Agosto 2011 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
63
33
�El primer "movimiento" del arquitecto
académico se muestra al usuario-diseñador
después de haber tenido una primera reunión
de trabajo, donde el arquitecto vernáculo haya
contado su historia particular, y entre ambos
establecido un listado de necesidades; para la
presentación se pueden utilizar diferentes
técnicas de diseño participativo (Romero y
Mesías, 2004:113-122): catálogo de opciones,
esquemas y rompecabezas, para continuar
con el proceso, es conveniente agregar,
"talleres de diseño", es decir, escenarios para
la labor creativa grupal.
Las premisas colocadas a la izquierda de
quien mira el esquema, constituyen la elección
inicial, sin embargo, para concretizarlas y
presentarle opciones al diseñador-usuario, se
tendrían que considerar l a s premisas que
aparecen después del signo [+]; las premisas
ubicadas después de las flechas horizontales,
se pueden desarrollar más adelante.
Conclusiones
El proceso para la obtención de vivienda
vernácula urbana es complejo e incluye varias
etapas, en la primera fase se trata la
organización, planeación y gestión, aquí queda
incluido el diseño arquitectónico. La
consideración de los componentes básicos de
la arquitectura (forma, ornato, estructura,
función y espacio) permitió demostrar la
complejidad, y al mismo tiempo las
posibilidades dentro del diseño.
Al efectuar el estudio teórico-histórico se
encontró que la arquitectura se caracteriza por
la búsqueda de utilidad-firmeza y belleza, y que
en conjunto, representan tres niveles a
desarrollar en el proceso de diseñoconstrucción, estos conceptos se establecen
desde el primer tratado de arquitectura, sin
embargo, hoy en día su significado es distinto;
conjuntamente se demostró que la idea de
belleza es relativa y su conceptualización
depende de la época y la cultura, la priorización
de uno o más componentes sobre el resto, se
apoya en la noción que de lo bello se tenga.
En la generación de premisas para el diseño
de la vivienda vernácula urbana, se utilizó,
como punto de p a r t i d a , e l m o d e l o de
64
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos Agosto 2011
de clasificación propuesto en la Tesis Doctoral;
la propuesta del análisis arquicultural como
herramienta de diseño es un modo de
pasar de la medición a la comprensión; a
través de los argumentos de lectura se
tiene un entendimiento del objeto y de
quien lo produce, las premisas de diseño
resultantes parten de las concepciones
arquitectónicas del usuario.
Las premisas para el diseño de la
vivienda vernácula urbana constituyen un
listado inicial y se produjeron a partir de
casos de estudio; los principios propuestos
permiten el diseño de la vivienda en
coparticipación y compromiso con el "otro",
considerando que el trabajo conjunto será
enriquecido con el aprendizaje mutuo; la
eficiencia en la aplicación de las premisas
dependerá de los conocimientos que el
arquitecto académico tenga de los
componentes básicos y de los vínculos que
entre ellos haga.
El análisis arquicltural de los objetos
seleccionados descubrió que: la participación
del usuario en el proceso de diseño es
necesaria; que el componente función, en sus
niveles básicos, es el punto de partida
para la construcción de la vivienda, y que partir
de él se generan los cambios posteriores;
que la forma se utiliza vinculada con el
ornato, y que éste último está en constante
modificación; que el desconocimiento de
sistemas estructurales, más allá del
tradicional, limita la percepción espacial y la
variabilidad volumétrica; y que el espacio
se manifiesta a partir de su relación con la
función a través de áreas multivalentes; las
diferencias presentadas entre los ejemplos
localizados en la Zona Metropolitana de
Monterrey, México y los ubicados en el Gran
Buenos Aires, Argentina, son de superficie
y no de esencia, y se refieren al tiempo de
consolidación del objeto.
El 1er Congreso Internacional de
Arquitectura y Urbanismo se ofrece como un
foro abierto de discusión e intercambio
académico en torno a diversos temas: diseño
arquitectónico y urbano, enseñanza de la
disciplina, asentamientos humanos, vivienda,
cambio climático, pobreza, crecimiento de las
ciudades, movilidad, entre otros, que ayuden a
la construcción de metrópolis más justas.
�Al respecto, la propuesta de este
documento se centra en brindar herramientas
para el diseño de la vivienda popular, las
premisas representan un esbozo de modelo
de diseño participativo, donde se relacionan
aspectos
cotidiana;
productos
mejorar la
tienen.
teóricos y práctica arquitectónica
su aplicación sin duda logrará
más asertivos encaminados a
calidad de vida de los que menos
Bibliografía:
AlSayyad, Nezar (ed) (2004): The end of tradition?, Londres: Routledge.
Castells, Manuel (2006): La era de la información economía sociedad y cultura, Vol.I La Sociedad
Red, México: Siglo XXI.
Eco, Umberto (2004): Historia de la Belleza, Italia: Lumen.
Eco, Umberto (2007): Historia de la Fealdad, Italia: Lumen.
Feyerabend, Paul (2003): Realism, Rationalism & Scientific Method. Philosophical papers, Vol. I,
Inglaterra: Cambridge University Press.
Flores Salazar, Armando (2001): Arquicultura Modelo para el estudio de la arquitectura como
cultura, Monterrey: UANL.
Flores Salazar, Armando (2002): Ornamentaria. Lectura cultural de la arquitectura regiomontana,
Monterrey: UANL.
Maldonado, Diana (2007): Modelo para la clasificación de la arquitectura a partir de sus
componentes básicos, Tesis Doctoral, México: UNAM.
Maldonado, Diana (2010): Hacia una lectura arquicultural de la vivienda vernácula urbana.
Premisas generales de diseño, Tesis Posdoctoral, México: CONACYT.
Morín, Edgar (1998): Introducción al pensamiento complejo, Barcelona: Ed. Gedisa.
Romero, Gustavo y Mesías, Rosendo (2004), La participación en el diseño urbano y arquitectónico
en la producción social del hábitat, México, D.F.: CYTED.
Agosto 2011 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
65
�Movilidad eficaz en el área metropolitana de la ciudad de Monterrey:
Un caso de estudio, mobiliario urbano .
1
Dra. Nahielly Alejandra Marín González 2
Introducción
H
ablando de la movilidad urbana, que comprende elementos esenciales en una
dinámica cotidiana e involucra elementos como: infraestructura de la ciudad, entorno,
vialiades, origen - destino de traslado y sus ormas, usuarios, entre otros.
Estimulando armonía cuando son considerados y diseñados con tacto y estrategia,
resultando una buena movilidad, de ésta forma los espacios urbanos son desde esta perspectiva,
áreas que nos permiten y nos invitan como usuarios de la ciudad, el movimiento que se distingue
por sus características funcionales, propiciando buen uso del espacio de la misma.
Este imaginario sería una realidad si el usuario disfrútese con entero entendimiento y armonía si
las consideraciones hubieran sido con una visión amplia, con expectativas de crecimiento y
planeación, con estudios analíticos que pudieran entender la dinámica cotidiana de aquel que
utiliza la ciudad.
La propuesta realizada muestra un escenario donde por medio de un caso de estudio sobre
mobiliario urbano, propone la importancia de una estrategia de análisis aplicada en los métodos de
diseño para el desarrollo de la etapa analítica del proyecto y su aplicación en estudios relativos a la
eficacia de la movilidad urbana.
La ciudad, su urbanización y concentración de población en áreas de la metrópoli, han propiciado
desarticulación en la planeación, uso y mantenimiento de los espacios urbanos, en este sentido,
con ello se manifiesta el mal proceso de transformación ideológica que establece la percepción de
un imaginario social frente a la ciudad que influye en la conducta del individuo, en la dinámica de
movilidad urbana y su interacción con los demás elementos que se establecen en ella.
“Estos hechos son manifestaciones culturales resultantes de un mal proceso de transformación,
donde los conceptos relativos a la producción y al desarrollo tecnológico, prevalecen sobre las
normas de habitabilidad del espacio urbano en las grandes ciudades". Fernández y Murillo (2004).
Se deja ver como no es tomado en cuenta como elemento determinante la influencia en la
productividad en el individuo dentro de la sociedad, la que ejerce la configuración y funcionalidad
de la ciudad en él, pero análisis de estudios señalan puntos definidos que constituyen nudos de
oportunidad en situaciones de movilidad urbana, se presenta un caso de estudio que demuestra
ser sustentable al conflicto que refleja dicha problemática como punto de partida para ofrecer una
solución y que permita ampliar la visión sumándose a la tarea de establecer la importancia del para
que nos sirve, un análisis de este tipo sino es que para reflexionar ante las necesidades de planear
con rigor la usabilidad en la ciudad.
Palabras clave: movilidad, urbano, mobiliario.
Estrategia de análisis para un caso de estudio: Movilidad eficaz en el área metropolitana, mobiliario
urbano en la ciudad de Monterrey.
1 Primer Congreso Internacional de Arquitectura y Urbanismo Mesa de Arquitectura
2 Nahielly Alejandra Marín González. Centro de Investigación Diseño Industrial, Facultad de Arquitectura, UANL.
nanielly.maringn@uanl.edu.mx
66
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos Agosto 2011
�Effective mobility in the metropolitan area of Monterrey:
A case study furniture .
1
Nahielly Alejandra Marín González 2
Introducción
S
peaking of urban mobility, which includes essential elements in a dynamic and involve
everyday items such as city infrastructure, environment, roads, origin-destination transport
and its forms, users, among others.
Encouraging harmony when considered and designed with tact and strategy, resulting in
good mobility, this way urban spaces are in this view, areas that allow us and invite us as users of the
city, the movement is distinguished by its functional characteristics , promoting good use of space
itself.
This imaginary would be a reality if the user enjoy yourself with full understanding and harmony if
the considerations have been with a broad vision, growth expectations and planning, analytical
studies they could understand the daily dynamics of who uses the city.
The proposal made shows a scenario where using a case study furniture, suggests the importance
of a strategy of analysis applied to design methods to develop the analytical stage of the project and
its use in studies on the effectiveness urban mobility.
The city, its urbanization and population concentration in metropolitan areas, have led to disruption
in the planning, operation and maintenance of urban spaces, in this sense, it manifests evil
ideological transformation that establishes the perception of a social imaginary front of the city that
influences individual behavior, the dynamics of urban mobility and its interaction with the other
elements down there.
"These are all cultural events resulting from a bad process of transformation, where the concepts of
production and technological development, prevail over the standards of livability of urban space in
big cities." Fernandez and Murillo (2004).
Be seen as not taken into account as a determinant influence on productivity in the individual within
society, which holds the configuration and functionality of the city in it, but studies show analysis of
defined points which are knots of opportunity in situations of urban mobility, presents a case study
that proves to be sustainable to the conflict that reflects such issues as a starting point to offer a
solution and expand the vision that allows adding to the task of establishing the importance to serve
us, analysis of this type if not to reflect to the needs of rigorous usability planning in the city.
Keywords: mobility, urban furniture.
Analysis strategy for a case study: effective mobility in the metropolitan area, furniture.
1 First International Congress of Architecture and Urbanism Board of Architecture
2 Nahielly Alejandra Marín González. Centro de Investigación Diseño Industrial, Facultad de Arquitectura, UANL.
nanielly.maringn@uanl.edu.mx
Agosto 2011 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
67
33
�A través del tiempo hemos notado la
importancia que tiene la comunicación del
individuo en sociedad y la comunicación que se
genera a través de ella, la movilidad urbana ha
sido y será un factor que promueve la actividad
social, económica, cultural y psicológica de las
personas, en este sentido si la percepción del
usuario es satisfactoria, promueve una serie de
acciones que benefician de modo provechoso
a la ciudad, es por ello que el desarrollo de una
armonía entre los ciudadanos y su entorno es
un reto que empuja a implantar espacios
urbanos más habitables y funcionales, esto se
puede definir como un espacio de movimiento y
particularmente el enfoque que se presenta en
este estudio como lo es el mobiliario urbano,
juega un papel substancial, al cumplir con
funciones especificas como: indicación,
descanso, esparcimiento, circulación,
protección, etc.
Para la movilidad eficaz en el área
metropolitana de la ciudad de Monterrey,
partimos de un supuesto teórico donde
podemos definir 5 conceptos que engloban las
necesidades de la movilidad de nuestra
sociedad, como son: l a infraestructura d e
la ciudad, el usuario y peatón, e l origen-
-destino, el entorno y sus vialidades, además del
modo de traslado que se manifiesta en
transporte público, transporte particular y el
propio caminar.
A. Recolección general de datos, dentro del
marco teórico para este tema involucramos una
serie de análisis de antecedentes históricos,
contemporáneos y estadísticos del caso,
reuniendo información documental y de campo
para construir el método de diseño y la
metodología para la investigación en el diseño,
es el momento donde se establece cómo y qué,
información recogeremos, así como de qué
manera se recogerá, esta información propicia el
conocimiento profundo de la teoría que le da
significado a la investigación.
Es a partir de las teorías existentes sobre el
objeto de estudio, como puede generarse nuevo
conocimiento y solucionar necesidades.
Antecedentes históricos se habla de cómo se
conformo una idea del mejoramiento y
adecuación en las vías de paso de nuestros
ancestros, poniendo como ejemplo el imperio
romano y los conjuntos añadidos a sus vías para
mejorar el traslado de tropas y del comercio.
•PIEDRAS MILIARES
•PASOS A RIOS
ANTECEDENTES
HISTORICOS
PRIMERA VIA EN
ROMA 312 A.C.
•TUNELES
•DESCAZOS
•ALBERGUES
•MONUMENTOS
MARCO
TEÓRICO
ANTECEDENTES
CONTEMPORANEOS
ESTUDIO DEL
PROBLEMA
CONJUNTOS DE
AÑADIDOS A LAS VIAS
ROMANAS PARA
MEJORAR LA
MOVILIDAD DE LAS
TROPAS Y CIVILES
Fig. 1 Antecedentes históricos del caso de estudio.
68
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos Agosto 2011
BASES PARA EL
PLANTEAMIENTO
DEL
PROBLEMA
�Los antecedentes contemporáneos se muestran en razón de información de origen, es decir de
información existente y documentada que está involucrada directa e indirectamente al tema,
ofreciendo una visón, fresca y actualizada del caso de estudio, surgiendo de el Área Metropolitana
de Monterrey.
10 MUNICIPIOS
POBLACIÓN AMM
3 636 483
86.59 % DEL TOTAL DE
POBLACION
ANTECEDENTES
HISTORICOS
ANTECEDENTES
CONTEMPORANEOS
685 829 DE DESPLAZAMIENTOS
•40.34% TRANSPORTE URBANO
•36.69 AUTOS
SISTEMA DE
TRANSPORTE
URBANO
BASES PARA EL
PLANTEAMIENTO
DEL
PROBLEMA
ORIGEN/DESTINOS
TEMPERATURA PROMEDIO 22°C
MAXIMA 38.96°C
MINIMA -0.72°C
ESTUDIO DEL
PROBLEMA
CLIMA Y CALIDAD
DEL AIRE
VELOCIDAD AIRE 5 A 7 KM(5
MESES)
RADIACION
4 MESES DE PRECIPITACIONES
CONSTANTES
Fig. 2 Antecedentes contemporáneos del área metropolitana de Monterrey.
Aquí se recopiló información sobre la conformación del área metropolitana en razón de los
municipios que la configuran, así como del porcentaje de población en cada uno de ellos y el total
de población del área conurbada.
MUNICIPIO
APODACA
ESCOBEDO
GUADALUPE
MONTERREY
SAN NICOLAS
SAN PEDRO GARZA GARCIA
GARCIA
SANTA CATARINA
SANTIAGO
JUAREZ
TOTAL AREA METROPOLITANA
TOTAL DE POBLACION EN NUEVO LEON
POBLACION
418, 784
299, 364
691, 931
1, 133, 814
476, 761
122, 009
51, 658
259, 896
37, 886
144, 380
3, 636, 483
4, 199, 292
PORCENTAJE
9.97%
7.12%
16.47%
27%
11.35%
2.90%
1.23%
6.18%
0.90%
3.43%
86.59%
100%
FUENTE: INEGI. II CONTEO DE POBLACION Y VIVIENDA 2005.
Mapa del área metropolitana de MONTERREY.
http://cedem.mty.itesm.mx/4.htm
Tabla 1.1
REFERENCIAS: http://cedem.mty.itesm.mx/4.htm
TABLA 1.1 Conteo de población y vivienda 2005, INEGI.
Agosto 2011 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
69
�Se enriquece el conocimiento del caso del sistema estatal de transporte urbano, estableciendo el
parque vehicular que utiliza las vialidades en el área metropolitana, demostrando los
desplazamientos entre municipios.
Tabla 1.2 Desplazamiento de personas.
Estudio de clima y calidad del aire, donde se demuestra las oscilaciones térmicas anuales y la
velocidad del viento, así como cantidad de precipitación anual.
Tabla 1.3 Promedio de temperatura
Tabla 1.4 Promedio de Velocidad Viento
REFERENCIAS:
FUENTE:
http://www.nl.gob.mx/?P=med_amb_mej_amb_sima_est_ano#2007
70
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos Agosto 2011
http :// es.wikipedia.org/wiki/Monterrey#cite_note-4
http://es.wikipedia.org/wiki/Kil%C3%B3metro_por_hora
�Tabla 1.6 Precipitación pluvial
Tabla 1.5 Promedio de radiación solar
Agencia de Protección al Medio Ambiente y Recursos Naturales
FUENTE:
QUÍM. JOSÉ LUIS TAMEZ GARZA
Director General
Av. Alfonso Reyes Nte. No. 1000 (Int. Parque Niños Héroes)
Col. Regina, Monterrey N.L. C.P. 64290,
Conmutador: 01 (81) 2020 -7400 , Fax: 01 (81) 20207416
81) 2020 7415 / 2020 7421 / 8331 3246
SIMA
http://www.nl.gob.mx/?P=med_amb_mej_amb_sima_est_ano#2007
REFERENCIAS:
http ://es.wikipedia.org/wiki/Monterrey#cite_note-4
http://es.wikipedia.org/wiki/Kil%C3%B3metro_por_hora
En el siguiente punto sobre recolección de datos en campo se identifican factores esenciales
partiendo del análisis del entorno
ANTECEDENTES
HISTORICOS
ANTECEDENTES
CONTEMPORANEOS
NULA IDENTIDAD ENTRE
LAS PARADAS DE CAMION
EXITENTES
SOLO INFORMA
PROPAGANDA Y NO
INFORMACION DE RUTAS
OBSTACULOS QUE
COMPLICAN EL
TRANSBORDO Y
CIRCULACION DE
USUARIOS Y PEATONES
POCA PROTECCION A LA
RADIACION SOLAR
MARCO
TEÓRICO
MATERIALES
CONDUCTORES DE CALOR
ESTUDIO DEL
PROBLEMA
COMPLICA LA VISIBILIDAD
DE OTROS CONDUCTORES
EN SU DERECHO DE PASO
BASES PARA EL
PLANTEAMIENTO
DEL
PROBLEMA
POCA PREOCUPACION POR
PERSONAS
DISCAPACITADAS
ZONAS INSEGURAS
MALA UBICACION
Fig. 3 Estudio del problema a través del análisis del entorno.
Agosto 2011 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
71
�En el siguiente punto desarrollado se concreto información sobre el uso del mobiliario urbano por
parte del usuario del transporte urbano, esto mediante una encuesta ejecutada en las paradas de
camión en el área metropolitana, donde fueron seleccionadas al azar dentro de los 10 municipios
que conforman el área metropolitana de Monterrey, obteniendo un número determinado por parada
basada en la población que usa este medio de transporte.
GRUPO MUESTRA
(MUESTRA
ALEATORIA)
ENCUESTAS Y
ENTREVISTAS
PREGUNTAS DE
INVESTIGACION
0.001 % DE
POBLACION SE
ENCUESTO POR
CADA MUNICIPIO
QUE CONFORMA
EL AMM
BASES PARA EL
PLANTEAMIENTO
DEL
PROBLEMA
AREA DE
DESCANSO
JERARQUIZACION
DE NECESIDADES
LLUVIA
SOL
ILUMINACION
SEÑALIZACION
Fig. 4 Esquema de encuesta ejecutada.
Presentando los siguientes resultados:
Tabla 2.1 Porcentaje de usuarios según edad.
Tabla 2.2 Porcentaje de uso de transporte
Más del 75% de los usuarios encuestados, usan como forma habitual de traslado el trasporte
público de la AMM, partiendo de lo anterior podemos decir y justificar la importancia de brindar un
buen servicio desde el punto de vista de mobiliario urbano sustentable a los más de 2,000,000 de
usuarios diarios que utilizan este medio de trasporte según la agencia para la racionalización y
modernización del sistema del transporte público de Nuevo León.
72
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos Agosto 2011
�Tabla 2.3 Tiempo de espera.
Tabla 2.4 Porcentaje de preocupación.
Estos puntos antes mencionados señalan la importancia que demanda el confort y seguridad del usuario al
utilizar el mobiliario urbano como estancia de espera y ascenso/descenso de la unidad de transporte público
del área metropolitana de Monterrey.
B. Jerarquizar necesidades, en 4 grupos los cuales engloban distinto tipo de necesidades:
NECESIDADES GENERALES DEL USUARIO
•Percepción de descanso
•Percepción de confort
•Percepción de movilidad interna
•Percepción de resguardo a las inclemencias del tiempo
Son aquellas que afectan directamente al usuario
NECESIDADES ENTORNO INTERNO
Son necesidades de diseño y son todas aquellas
que se dan dentro del espacio interno del mobiliario
•Información de rutas
•Mantenimiento
•Mobiliario adaptable a las necesidades del entorno externo
•Funcionalidad
NECESIDADES ENTORNO EXTERNO
Como las anteriores necesidades, estas también van
ligadas al diseño y dependen del espacio externo
donde se ubican
•Espacio externo
•Circulación de peatones
•Materiales resistentes a las inclemencias del tiempo
•Diseño con identidad entre ellos y a la ciudad
NECESIDADES COMPLEMENTARIAS (NO DEPENDEN DE ESTA INVESTIGACION)
•Mejoramiento de las vialidades
•Mejoramiento de las unidades del transporte público
•Regularización y aplicación de leyes y reglamentos a concesionarios y sindicatos
•Expansión de la mancha urbana
Son todas aquellas necesidades que tienen un
contexto con la problemática de la movilidad en la
AMM
Fig.5 Jerarquización de necesidades.
Agosto 2011 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
73
33
�En este momento se presenta ya una
respuesta para la justificación del problema
dentro de su planteamiento.
El número de habitantes en el AMM es de 3,
636, 483, quienes representan 685, 829
desplazamientos diarios, de estos
desplazamientos el 40.34% son en transporte
público, representando alrededor de 2, 000,
000 de usuarios diarios del trasporte, teniendo
este el primer lugar en uso de traslado por el
habitante del AMM.
Por lo anterior vemos la importancia de
satisfacer las necesidades del usuario del
transporte público y el contexto de su
desplazamiento, es por eso que buscar
mediante el desarrollo de mobiliario urbano
sustentable un equilibrio entre:
La infraestructura de la ciudad / el usuario y
peatón/ el origen-destino / el entorno y sus
vialidades / el modo de traslado (transporte
público, particular o el caminar)
Existen 4 grupos de necesidades:
Necesidades generales del usuario,
necesidades del entorno interno, necesidades
del entorno externo, necesidades
complementarias.
Existen 5 temas en la problemática de buscar
la sustentabilidad del mobiliario: Tiempo de
durabilidad, modificable las circunstancias de
la urbanización, reciclable, uso de energías
alternas, costo.
Ya que los anteriores se conjugan en un solo
concepto que es movilidad eficaz en el área
metropolitana, esto dando iniciativa al objetivo
general del proyecto y a los particulares
definidos y clasificados de la siguiente forma:
El realizar un mobiliario urbano sustentable
que cumpla con cubrir las necesidades
obtenidas durante la investigación y promueva
el objetivo general y sus objetivos particulares,
dando como resultado la mejorar la situación
de los usuarios que emplean el transporte
público, evitándoles situaciones que
provoquen complicaciones físicas y mentales a
la salud del usuario, como lo es el estrés,
haciendo más cómoda la espera de la unidad y
más placentero el deseo de trasladarse
mediante el uso del transporte urbano.
74
Para evitar el estrés ya que es una respuesta
natural de los mecanismos de defensa para
afrontar una situación que se percibe como
amenazante o de demanda incrementada,
situaciones desencadenantes: situaciones que
fuerzan a procesar información rápidamente,
estímulos ambientales dañinos, percepciones
de amenaza, alteración de las funciones
fisiológicas (enfermedades, adicciones,
etcétera), aislamiento y confinamiento,
bloqueos en nuestros intereses, presión
grupal, frustración.
Necesidades generales: Percepción de
descanso, funcionalidad, espacios eficientes,
infraestructura, movilidad, sustentabilidad,
armonía de entornos, material y tecnologías.
Un mobiliario que facilite el traslado del usuario
regular y del usuario eventual del transporte
público, mediante la información que pueda
brindar sobre rutas y destinos de las unidades.
Un mobiliario que albergue al usuario de las
inclemencias del tiempo y sea confortable para
la espera de la unidad de transporte urbano.
Optimizar los espacios internos para que sea
eficiente la movilidad de ascenso y descenso
de los usuarios del transporte público y que
otorgue una libre circulación de los peatones
en las vías públicas.
Realizar una infraestructura viable a la
realidad y contexto de nuestra área
metropolitana de Monterrey.
Utilizar recursos naturales y renovables para
la realización del proyecto, para la
sustentabilidad con el entorno exterior y su fácil
mantenimiento.
Crear un entorno ordenado y limpio.
Establecer un manual de procedimientos para
la reorganización y distribución de las paradas
para el trasporte público.
Necesidades particulares: Traslado, ecología,
viabilidad, mobiliario informativo, usuario
regulares y eventuales, descanso y albergar,
espacios internos y externos, uso eficiente,
mantenimiento, circulación de peatones,
inclemencias del tiempo, adaptación a los
espacios existentes.
Estos componentes de la investigación nos
llevan a:
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos Agosto 2011
�C. Fundamentos de la forma, que considerando las necesidades generales y particulares se
enfocan al análisis de las funciones expresivas y prácticas del grupo de usuarios que se están
estudiando.
FUNDAMENTOS DE LA FORMA
(SINTETIZAR EN CONCEPTUALIZACIÓN)
NECESIDADESGENERALES
•PERCEPCION DE DESCANZO
•FUNCIONALIDAD
•ESPACIOS EFICIENTES
•INFRAESTRUCTURA
•MOVILIDAD
•SUSTENTABILIDAD
ANÁLISIS DE
FUNCIONES
EXPRESIVAS .
•ARMONIA DE ENTORNOS
•MATERIALES Y TECNOLOGIAS
ANÁLISIS DE
FUNCIONES
PRÁCTICAS.
NECESIDADESPARTICULARES
•TRASLADO
BASES
PARA
•ECOLOGIA
ANÁLISIS
ANTROPOLÓGICO
ANÁLISIS
ENTORNO
•VIABILIDAD
•MOBILIARIO INFORMATIVO
•USUARIOS
EVENTUALES
REGULARES
Y
ANÁLISIS DE
USO
ANÁLISIS DEL
FACTOR
HUMANO
•DESCANZO Y ALBERGAR
•ESPACIOS INTERNOS Y EXTERNOS
•USO EFICIENTE
ANÁLISIS DE
SIGNO
•MANTENIMIENTO
•CIRCULACION DE PEATONES
•INCLEMENCIAS DEL TIEMPO
•ADAPTACION
EXITENTES
A
LOS
ESPACIOS
Fig. 6 Fundamentos de la forma.
Análisis antropológico (Estudio detallado de los elementos socioculturales del Área
Metropolitana de Monterrey) El uso del transporte público es el medio de transporte más usado por
las clases medio baja y baja para desplazarse a sus lugares de trabajo, casa y uso cotidiano; sin
embargo cuando el destino es la escuela los cuatros estatus socioeconómicos tienden a tener un
mismo porcentaje de uso.
POBLACION
NUEVO LEON TIENE UNA POBLACION
DE MAS DE 4 MILLONES DE
HABITANTES Y LA MAYOR PARTE VIVE
EN LA AREA METROPOLITANA DE
MONTERREY, LA CIUDAD DE
MONTERREY ES LA TERCERA MAS
GRANDE DEL PAIS
EDUCACION
ECONOMIA
LA POBLACION ESTUDIANTIL DE
NUEVO LEON ES DE 1 246 421
EN QUE PORCENTJES DE ESTUDIO
ESTA DIVIDIDO
¿Cuántos ESTUDIANTES USAN EL
TRANSPORTE?
NUEVO LEON TIENE:
4 199 292 HABITANTES EN EL ESTADO
3 636 483 HABITANTES EN EL AMM
1.4% POR AÑOS ES LA TASA DE
CRECIMIENTO
QUE TIPO DE FAMILIAS TENEMOS Y
CUALES USAN EL TRANSPORTE
URBANO
¿CUANTAS UNIVERSIDADES HAY?
AMM
SALUD
NUEVO LEON ES UNO DE LOS
ESTADOS DE MEXICO MAS
DESARROLLADOS EN EL AREA
ECONOMICA, SU ACTIVIDAD DE
EMPRESAS E INDUSTRIAS, LO HAN
COLOCADO EN LA COMPETENCIA
INTERNACIONAL
PRINCIPALES ENFERMEDADES EN
NUEVO LEON
79% DE LAS PERSONAS OCUPADAS
GANAN MAS DE 2(DOS) SALARIOS
MINIMOS
SEGÚN EL INEGI, EN NUEVO LEON
HAY 67 765 PERSONAS CON
DISCAPACIDAD
(Cuales son las clasificaciones)
CUASASDE MUERTE
NUMERO DE HOSPITALES EN NUEVO
LEON
¿CUANTAS PREPARATORIAS HAY?
AMM
También coinciden en que la falta de actividad es un factor de riesgo que
desencadena trastornos cardiovasculares, diabetes y padecimientos
articulares y esqueléticos.
Tabla 3.1 Análisis antropológico: población, educación, economía y salud.
Agosto 2011 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
75
�Análisis de uso, (Estudio detallado de los
elementos de uso, es decir el estudio del fin
para el cual fue creada la parada de transporte
público). Cuando una persona quiere
trasladarse, por lo general parte de un punto de
inicio se debe de traslada de 400 mts. A 500
mts. para llegar a una parada de camión,
siendo un tiempo de 5 minutos caminando a
paso normal.
Los médicos recomiendan caminar
diariamente 10 000 pasos diarios (8
kilómetros), un reciente estudio publicado en la
revista médica "medicine and sciencie in sport
and exercese", señala que caminar 10 000 por
día mejora notoriamente el descenso de peso.
Hoy gran parte de los mexicanos acusan
pereza extrema a tal grado que no cumplen con
la recomendación básica de 10 000 pasos
diarios, que se traduce a caminar menos de 5
000 pasos al día.
Es muy negativo que nos hayamos
convertido en el país que se encuentra en el
segundo lugar de todo el mundo en cuanto a
sobrepeso y obesidad, más del 60% de los
mexicanos tienen ese problema:
El hombre camina a una velocidad de 5
kilómetros/hora = 83.33 metros/minuto, 10 000
pasos = 8000 metros/ (83.33 kilómetros
/minutos) = 96 minutos.
SIMBÓLICO
ESTÉTICO
1.- El usuario sale de un punto de inicio ya sea su
casa, escuela, trabajo, iglesia, etc., En busca de
una parada de camión.
Estrés, preocupación, aceleración.
Cansancio
2.- El usuario se dirige a la parada de transporte
público que haya seleccionado .
Preocupación por llegar a la parada
antes que se pase la unidad.
Fatiga mental
3.- El usuario puede llegar a tardar entre 3 a 7
minutos en llegar a la parada de camión.
Preferencia para usar vehículos propios
que el transporte público .
4.- Si el usuario al momento de trasladarse a la
parada de camión, ve venir la unidad de trasporte
público que usará, le hace la parada
independientemente del punto donde este y por lo
general ni el usuario ni la unidad de transporte
respetan las paradas oficiales para el ascenso y
descenso de usuarios.
•Desorden social .
5.- Si no es así, el usuario llegará a la parada de
costumbre u oficial, para esperar la unidad de
transporte público .
Preocupación por lo que puede tardar la
siguiente unidad que pasa por el lugar
Personas molestas que no llegan a
respetar al usuario que espera con el la
unidad
6.- El usuario, puede esperar sentado o parado .
Molestia al no estar cómodo en el lugar
de la espera
•Depresión
•Disgusto
detienen.
porque
•Enojo al inicio del día
la
unidad
no
se
•Molestias que se van acumulando en el
transcurso del día.
•Costumbre a un mal servicio
•Estrés
7.- Si el usuario tiene una discapacidad como el
andar en silla de ruedas, tanto la para de camión
como la unidad de transporte publico, en la
mayoría de los casos no cuentan con áreas
adecuadas para la espera, el ascenso, descenso
y circulación de este tipo de usuarios.
Molestia por la poca área de maniobra
de los usuarios e incomodidad
La mayoría de los usuarios desarrollan
una mentalidad de desprecio y
discriminación hacia las personas con
discapacidad
8.- Si una persona no es del área de la ruta o
desconoce las rutas, los destinos y horarios de
las unidades de transporte publico, la parada de
transporte publico no cuenta con este tipo de
información, en éste sentido el usuario deberá de
preguntar sobre la misma información a otra
persona.
•Molestia por no saber a donde dirigirse
para solicitar información
Información visual nula o decadente en
el lugar que genera un aspecto de
suciedad y desorden
•Desubicación
•Inseguridad
Tabla 3.2 Síntesis del análisis de signo.
76
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos Agosto 2011
�El hombre tardaría 96 minutos en recorrer 10
000 pasos, El recorrido diario es de 1000
metros diarios de un punto de partida a la
parada de camión y de la parada de camión a
su destino final.
Si el mexicano camina menos de 5000 metros
diarios, podemos distribuir mejor las paradas
de camión para buscar las áreas más
adecuadas teniendo un margen de otros 1000
metros de instalación, teniendo un total de
alrededor de 2 000 metros para una mejor
ubicación y teniendo una tiempo de traslado de
10 a 20 minutos.
Análisis de signo (Detección de síntomas de
comportamiento y cómo es la percepción del
objeto a través de los sentidos). Se muestra a
continuación una síntesis del estudio.
En cuanto a las funciones prácticas se
involucra el análisis del entorno y análisis de
factor humano. Análisis de entorno
(Descripción del lugar en donde se sitúa el
objeto como dimensiones, texturas,
iluminación, estilos, Imágenes y esquemas del
lugar, así como determinar las posibles áreas
de acción que tendrá el diseño).
Comúnmente situados a lo largo de las
importantes calles y avenidas de la ciudad,
las áreas de espera de unidades de transporte
urbano varían, esto se debe al desorden
urbano que tenemos en nuestra AMM, sin
embargo podemos identificar los siguientes
aspectos con los cuales debe de contar una
parada ideal:
Iluminación: Área de descanso y/o espera.
Información: Área de Abordo y Desbordo,
Circulación interna, Entrada al área/salidas del
área.
Área de transito de peatones
Área de
discapacitados
Área de espera
area
Área de abordo
Área de
desbordo
Avenida o Calle
Observaciones :
Las medidas van desde 1 mt de ancho x 2
mts de largo a 3 mts de ancho a 4 mts de
largo
Tabla 3.3 Layout de una parada de autobús urbano ideal.
Agosto 2011 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
77
33
�Análisis del factor humano (Estudio de posturas, alcances, ángulos de visión, peso, ruido, etc.
Que se pueden soportar los usuarios al hacer la tarea que involucra el diseño o producto).
B
A
Ilustración de la
zona de contacto,
basada en la zona
de tope , nos
apoyamos en esta
medida e ilustración
para determinar las
medidas de contacto
corporal
REFERENCIA
C
Ilustración de la zona de
contacto, nos apoyamos en
esta medida e ilustración
para determinar las medidas
y considerar usuarios con
discapacidad y hacer un
diseño integral
Ilustración de la zona de contacto,
basada en la zona del radio de giro de
una silla de ruedas, esta medida e
ilustración para determinar las medidas
y considerar usuarios con discapacidad
y hacer un diseño integral
ZONA
MEDIDA
A
ZONA DE CONTACTO
de 0.29 a 0.64 M
B
USO DE MULETAS MEDIDA DE COSTADO
de 71.7 cm a 121 cm.
B
C
USO DE BASTON EN ESTADO SEDENTARIO Y MOVIMIENTO FRONTAL
ANCHO Y RADIO DE GIRO DE LAS SILLA DE RUEDAS
De 100 cm a 179.2 cm
Frontal 63.5 y lateral106.7 cmcon diámetro de giro de
160.0 cm
Tabla 3.4 Factor humano zonas y medidas.
B
A
Ilustración de la zona de descanso altura y
largo del asiento
Ilustración de la zona
de descanso altura y
largo del asiento
C
78
La rotación del cuello es sobre el
mismo pibeto, este medida puede
servir para ver el angulo de vista sobre
objetos del usuario
REFERENCIA
ZONA
MEDIDA
A
ALTURA POPLITEA
De 44.2 cma 47.8 cm
A
LARGURA NALGA POPLITEO
De 52.7 cm a 55.1 cm
B
MEDIDAPARA UN BANCO DE CORRIDA
De 61 cm a 76.2 cm
C
ROTACION DE VISTA SOBRE EL GIRO DEL CUELLO HORIZONTAL
De 55° derecha a 55° izquierda
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos Agosto 2011
�Tabla 3.5 Antropometría del Usuario.
Espacios y medidas a cosiderar dentro
de una area de uso comun de
personas que utilizan el transporte
urbano para transportarsede un punto
a otro
La medida de una unidad estandar de
transporte
urbano
modelo
MARCOPOLO de Mercedez Benz es la
que se señala en la ilustracion, esta
medida nos ubica para indicar las
zonas de abordo y desberdo de
usuarios
Conceptualización de diseño (Elaboración detallada y organizada del concepto de diseño a partir
de datos concretos o reales).
NECESIDADESGENERALES
•PERCEPCION DE DESCANZO
•FUNCIONALIDAD
ARQUITECTURA
SUSTENTABLE
•ESPACIOS EFICIENTES
MATERIALES
SUSTENTABLES
•INFRAESTRUCTURA
•MOVILIDAD
•SUSTENTABILIDAD
•ARMONIA DE ENTORNOS
ECO
DISEÑO
•MATERIALES Y TECNOLOGIAS
NECESIDADESPARTICULARES
•TRASLADO
BASES
PARA
•ECOLOGIA
INTEGRACION
URBANA
CONCEPTO
DE DISEÑO
•VIABILIDAD
•MOBILIARIO INFORMATIVO
•USUARIOS
EVENTUALES
REGULARES
Y
•DESCANZO Y ALBERGAR
•ESPACIOS INTERNOS Y EXTERNOS
•USO EFICIENTE
•MANTENIMIENTO
•CIRCULACION DE PEATONES
FUENTES DE
ENERGIA
RENOVABLE
CIUDAD
SOSTENIBLE
•INCLEMENCIAS DEL TIEMPO
•ADAPTACION
EXITENTES
A
LOS
ESPACIOS
Agosto 2011 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
79
33
�Conclusión
Este caso de estudio muestra la factibilidad de mejora en la movilidad urbana eficaz en el área
metropolitana de Monterrey, si se da el caso de emplear de manera acertada la información
obtenida en los análisis de cada una de las partes que se muestran de la investigación,
ofreciendo una oportunidad de desarrollo para la metodología del diseño aplicado.
De forma concluyente se describe lo siguiente:
¿Qué?
Recolección
general
datos.
de
Jerarquización
de necesidades.
Fundamentos
de la forma.
80
¿Por qué?
¿Para qué?
Delimitan las acciones
basándose en tres etapas de
trabajo: etapa analítica,
etapa creativa y de
ejecución.
Profundiza una visión
puntual y objetiva,
apoyando el ordenamiento
de datos, clasificando su
importancia y participación
en la investigación.
Se considera la base para el
planteamiento del problema, incluyendo:
Conceptos explícitos e implícitos en el
problema, conceptualización especifica
de ideas, relaciona teorías contar
conceptos existentes, analiza de manera
teórica y creativa, además de concluir en
propuestas de soluciones posibles.
Plantea el problema y su
justificación.
Establece de manera puntual el objetivo
general y los particulares,
retroalimentándose de las necesidades
generales y especificas.
Propicia el análisis de
funciones expresivas y
practicas desarrollando un
análisis antropológico, de
uso y de signo en relación
al usuario.
Así también un análisis de
su entorno y de factor
humano.
Establece las funciones expresivas para
determinar qué es lo que los grupos sociales
al cual va dirigido el diseño, desean o
imaginan del objeto, para caracterizarlo de
manera que lo adopten y deseen poseerlo.
Y en cuanto a las funciones prácticas,
determinan y fundamentan las características
que deben tener el objeto para realizar su
función práctica y su correcta interacción
entre el usuario y los elementos del sistema
que lo conforman para un funcionamiento
óptimo de la propuesta de diseño.
Establece por último la conceptualización del
diseño.
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos Agosto 2011
�Bibliografía
Fernández Amalia y Murillo F., (2004). Inter diseño como métodos de aprendizaje para el desarrollo
sustentable. Avances en energías renovables y medio ambiente. XXVII Reunión de trabajo ASADES,
la Plata. Octubre 2004. Salta, INENCO.
Panero Julios, (2000). Dimensiones Humanas y antropométricas Rodríguez Morales, Luis.(2006).
Para una teoría del diseño. Apoyo a fundamentos de la forma. UAM-A/ Tilde: México.
Agencia de protección al medio ambiente y recursos naturales.
Quim. José Luis Tamez Garza
Director general
Ave. Alfonso Reyes Nte. no. 1000
Col. Regina, Monterrey N.L. C.P 64290
Tel.- 81 20207400
Fuentes de internet:
http://cedem.mty.itesm.mx/4.htm
http://www.vanguardia.com.mx/diario/noticia/estados/nacional/crece_parque_vehicular_en_nl_12_
por_ciento_durante_2007/96786
http://www.nl.gob.mx
http://www.plan_sectorial_de_transporte_y_vialidad_2008
Agosto 2011 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
81
33
�Noreste: Clima, Costumbres y Ventilación Cruzada ( Pedagogía
amena y el corrido de Rosita Alvírez)
Gregorio Abad Acuña García*
E
n este texto, trataremos un poco
temas actuales de arquitectura como la
Sustentabilidad, B i o c l i m a t i s m o ,
Reutilización y el confort para nuestra
región, será de una forma amena utilizando un
léxico y forma de ser del norestense ,
espontaneo, ágil de mente "aventao", de frases
que interesados en los temas ,académicos y
especialmente estudiantes comprendan.
Hoy mas que nunca debemos diseñar de
forma inteligente y razonada, se dice que la
Arquitectura norestense es empírica, es decir
todo lo que sabemos y que lo repetimos
continuamente sin tener un conocimiento
científico, pero la arquitectura norestense o
vernácula esta altamente ligada con la
arquitectura bioclimática, la cual si esta
estudiada y basada en un conocimiento
científico y demostrado ¿Apoco nomas los
Griegos y Romanos pensaban? Pasa que ni
empíricos somos los arquitectos de hoy,
hacemos las cosas de modo automático,
repetimos con frecuencia, copiamos sin
analizar y mucho menos razonar, ahora resulta
que el Bioclimatismo es una moda, una "Moda
Ecológica" presente en las principales culturas
como lo fue el derecho del heliocaminus
romano, y no lo digo yo..... lo dice mucha gente,
"Gente que se esta muriendo y antes no se
moría" [1]. Los arquitectos debemos mirar bien
lo que hacemos, porque se ve. "A los médicos
les va muy bien…sus éxitos andan caminado,
sus fracasos están enterrados"[2]
Reconozcamos que siendo estudiantes de
arquitectura nos ilusionamos, pensamos que
nuestros diseños son lo máximo (redondo u
curvo), uno explica a su compañeros "Me
harte de las cajas de zapatos, todo cuadrado" y
pensamos que el Hig-Tech es lo máximo,
empezamos a ver revistas de arquitectura
*Gregorio Abad ACUÑA GARCÍA UMM arq.abad_g@hotmail.com
82
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos Agosto 2011
contemporánea, formas extravagantes, luces,
colores y sensaciones. Pensamos en el
concepto "chido" del cual sale la base para la
forma, podrán ser atractivos y bonitos, pero el
frio o el calor nadie te lo quitara, solamente con
equipos de climatización, y ese es el punto
clave, en pocas palabras nos saltamos
nuestras bases. No siempre el 10 es más que
un siete, nos recibimos de la carrera y un
"maistro" albañil con su conocimiento empírico
sabe más que un arquitecto, ahora lo empírico
se transforma en bases
Es bueno saber que la Bauhaus, escuela de
arquitectura moderna, no enseñó arquitectura
en sus inicios, "Gropius, a los alumnos que
deseaban aprender sobre construcción, los
enviaba fuera de Dessau, a la Escuela
Profesional de la Construcción de Weimar, ya
que esa enseñanza no era su preocupación
principal" [3]. La historia de la Bauhaus la
debemos aprender como tema de no tanta
importancia como lo es nuestra arquitectura
nacional y regional.
Nuestros investigadores que estudian el
ahorro de energía en las construcciones,
están olvidados ,es mas fácil comprar y leer
una revista internacional de arquitectura que
una publicación nacional gratuita y
descargable de internet, el internet se vuelve
una arma de dos filos de la cual hacemos solo
"Copy - Paste" , pero no analizamos ni leemos
un poquito lo que nos estamos copiando.
El diseñar y aplicar correctamente los
sistemas constructivos y sobre todo en las
instalaciones
para lograr
los ahorros
energéticos, deberían aplicarse a una nueva
pedagogía , pero nosotros los estudiantes
también pongamos algo de nuestra parte .
Existen dos palabras que abren todas las
puertas…"jale" y "empuje". [2].
�1. Arquitectura española y
modernismo
Si tenemos una idea sustentable debemos
encaminarla ,diseñar "viviendas inteligentes"
mejorar, tomando cuenta desde su bocetos
orientaciones, trayectorias del sol,
minimizando residuos y energía durante su
proceso constructivo, su ciclo útil y posterior a
su vida útil , lo inteligente es el diseño.
Debemos tomar la determinación como el
matrimonio "El matrimonio es como darse un
baño de agua helada en tiempo de frío; Metete
de un ch..trancazo, porque si lo piensas
mucho, no le entras". [2]
Ejemplo en España de cómo el movimiento
moderno, deja fuera el entorno sociocultural,
es el edificio Carrión (o Cine Capitol), de
Feduchi y Eced, sus materiales aliados, el
vidrio, el acero, la luz eléctrica y sobre todo
equipos de aire climatizado.
El arquitecto Moya quien fue el contratista
aseguraba: "Íbamos todos allí (a las
conferencias que impartieron en Madrid Le
Corbusier, Gropius...) porque nos gustaba
mucho, decía Moya. Nos parecía estupendo,
pero claro, luego venía el sentido práctico, es
decir; bueno, pero esta gente ¿en qué clima
está pensando?; aquí en Madrid, donde
tenemos 10 bajo cero y luego 50 sobre cero en
verano, ¿Dónde vamos a pasar con este tipo
de cosas? Además, te cuento una cosa que
sabíamos ya, pero un dato concreto, es que en
el Capitol el coste de las instalaciones de
acondicionamiento de aire y anejos de
fontanería, etc..., era el 20 por ciento del
conjunto de la obra, ¡el 20 por ciento!, hay que
tener en cuenta que se incluía también el
mobiliario en esa cuenta general; es
monstruoso el coste de eso. Y claro esto en el
Capitol se hizo como un lujo, muy bien,
estupendo, pero hacerlo por obligación, no
como lujo, por el capricho de tener una fachada
de cristales realmente no se le ocurría a nadie,
es una bobada no lo hacíamos nadie; el Capitol
se hizo alrededor del año 30 (29, 30 ó 31 por
ahí), ese tiempo se tardó en hacerlo" [4]
Si yo diseñase u inventase cierta cosa
y trataran de imitarlo o copiarlo, con toda
seguridad diría que mi idea o d i s e ñ o lo
esta aplicando de manera errónea, mi idea
arquitectónica o diseño sobreviviría mas en el
tiempo por volverse flexible y progresiva, es
decir que mi idea seguirá
creciendo.
Probablemente los iniciadores del modernismo
no quisieron que su ideología fuese de cierta
manera reprochada. Le Corbusier al final de
su carrera comento:
"Quizá sorprenda, pero diré que nunca
pretendí ser más astuto que los demás. Sí
pensé por mi cuenta siempre, intenté
explicitarme a mí mismo y a mis ideas en la
práctica. El principio es que tengo una mente
organizada. Soy un autodidacta, pero soy muy
curioso, todo me interesa.” (Le
Corbusier)."Errar es humano… echarle la
culpa a otro es más humano todavía.", "Antes
era indeciso… ¡¡ahora no se!!" [2]
Hanns Meyer nunca pensó que el petróleo,
fuente de energía para hacer funcionar la
modernidad se escasearía y seria caro, y que
la utilización de equipos
podrían traer
consecuencias, pensó en la utilización de la
tecnología, mas no en si esta tecnología era la
idónea. No todo avance tecnológico se pude
aplicar, escuche en una ocasión el programa
RadiconCiencia del CONACYT, se entrevisto
al doctor José Antonio Urbano Castelán, quien
hablaba del tema de una estufa solar y
comento que antes una universidad Estado
Unidense regalo una estufa solar al gobierno
de Nuevo león y al mes estaban en desuso,
porque no podían cocer ni maíz, ni frijoles, es
decir no estudiaron el aspecto sociocultural.
"la realidad son como las suegras...jamás se
muestran tal como son" [2]
2. EL NORESTE ( La Canícula:
por que hace calor y por que
hace frío)
Todos alguna ves hemos escuchado decir un
término que llamamos canícula, en el cual
ciertos días del año son los mas calurosos
pero, ¿sabemos el porque de estos días tan
calurosos?.. ¿Alguna vez le han preguntado a
sus alumnos (sea cual sea la asignatura)
porque hace mas calor en verano que en
invierno?, o de ¿Porque calientan mas los
rayos solares en verano que en invierno? Un
maestro podría suponer que eso debería de
saberse desde primaria, e de admitir que
Agosto 2011 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
83
33
�recién graduados en arquitectura no saben
contestar el porque del frio o calor. El sol
calienta más porque los rayos del sol llegan
casi o perpendicularmente a un punto de la
tierra, y ahora ¿Que significa perpendicular? ,
perpendicular es una línea que forma un
ángulo de 90° con respecto a otra línea que
seria una línea horizontal.
En caso de
monterrey, nuestra horizontal podría ser la
base de nuestro techo o losa o placa (este
ultimo termino utilizado por nuestros albañiles)
y forma un ángulo (altura solar) con los rayos
del sol de 88 °, por eso son muy calientes los
techos en verano. El sol, como se concentra en
un punto y con un área determinada, la calienta
mucho más y caso contrario al invierno, en el
cual el sol pasa formar un ángulo (altura solar)
de entre 38 y 47 grados con respecto ala
horizontal.
La tierra gira poco a poco alrededor del sol, la
temperatura empieza a incrementarse
pasando diciembre, enero y febrero , y el sol se
ira poniendo cada vez mas de forma
perpendicular con la horizontal por lo que ira
calentando la tierra hasta llegar a mayo y junio
en el solsticio de verano, día es mas largo y
altura solar mayor , el sol dura mas horas y la
radiación es intensa, después en julio y agosto,
pasa a ser el punto en que la tierra esta mas
caliente, por eso los días de la canícula.
La tierra no se calienta y enfría
instantáneamente, tarda tiempo en alcanzar su
temperatura máxima, en primavera, la Tierra,
atmósfera y el mar, están fríos del invierno, las
temperaturas máximas que se alcanzan no son
cómo el verano. A este fenómeno se le llama
"inercia térmica", la capacidad de almacenar
frio o calor dependerá de la masa térmica entre
mayor sea esta será mas alta. Ejemplo un
sartén metálico en la llama. Al principio con
lumbre puedes cogerlo sin problemas, llega un
momento que incluso con la flama apagada el
mango quema.
Lo mismo sucede con el adobe o el sillar, poco
apoco lo caliente de un rayo solar empieza a
calentar la cara exterior de la pieza hasta que
llegada la tarde el calor llega su cara interior,
emitiendo calor adentro de las casas.
Anteriormente se abrían sus ventanas y la
gente salía tomar el fresco ,este calor con el
viento se disipaba, pero ahora el estilo de vida
a cambiado, salimos temprano a trabajar y
84
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos Agosto 2011
y llegamos tarde, la vivienda permanece
cerrada, por ausencia y tanto por alto índice de
inseguridad, con esto en el interior permanece
atrapado el calor o radiación creado por efecto
invernadero ,el cual se crea por la gran
cantidad de ventanas o de acristalamiento en
diferentes fachadas de una casa o edificio ,el
calor por radiación pasa mas rápido pues un
block no tiene la masa térmica ni inercia
térmica que un adobe o sillar , al buscar el
hacer mas rápida la construcción de una casa ,
se busco la industrialización de un material y
por ende también un ahorro económico y
dejando a la deriva siglos de experiencia del
bioclimatismo y lo que es peor aun al
permanecer cerrada se crea una
contaminación interior por gases despedidos
por diferentes materiales, no permitimos
transpirar nuestro hogares.
3.Funcionamiento de los Materiales
Quizá nunca nos fijamos bien en las
cualidades de los materiales tal como lo hizo
Johan Van Lengen Al escribir el "Manual del
arquitecto descalzo" y creo que el piporro nos
puede ayudar a reflexionar. "Si no traigo
zapatos es que no hay calzado de mi numero
...pero tiene sus ventajasss, siempre traigo las
patas oreadasss.. Nunca me ando sacando
zoquete de entre los dedosss..." [1]
El modernismo con acero y hormigón, así
como desconocimiento de propiedades y
características de los materiales al no
investigar sobre ellos fueron y son causa de ser
considerados materiales de "pobres" tales la
Madera, Tierra, Cartón etc. Hay cosas que no
se pueden cambiar pero nos empeñamos en
hacerlo y acabamos muy mal "Jamás las
gallinas de abajo podrán cagar a las de arriba"
[2] ¿De que material son los techos de la
Arquitectura vernácula del noreste?, ¿Sera
tierra "inerte" acaso? , esa misma de las losas
ajardinadas que tienen inercia térmica, retardo
térmico, ¿Algún parecido? Alguna ves como
estudiante te has preguntado ¿Cómo funciona
un impermeabilizante o una pintura? Existen
investigaciones sobre temperaturas de las
lozas con y sin impermeabilizante, y sin él
tienden a calentarse menos, debido a que más
permeable e higroscópica que otra que si lo
tiene por que tapa completamente sus poros.
�Fig.1 Termografías de viviendas con concreto (CTCC) CEMEX
http://www.aguascalientes.gob.mx/ivea/descargas/CMIC/Cemex%20Roberto%20Uribe%20Aiff.pdf
Aclaremos también que los españoles no
introdujeron del todo sus sistemas
constructivos, los techos de terrados, ya se
aplicaban en arquitectura prehispánica del
norte de México como los pueblos de Paquimé,
Mesa verde, y Pueblo bonito.
4.Las Nuevas Tareas del Arquitecto
La necesidad es la madre de la inventiva, es
mas grande que la inteligencia o lo ingenioso
que te puedas creer para diseñar, las casas de
gente con bajo nivel socioeconómico
construidas con materiales como: trozos de
lamina, cartón , hojas y tarimas de madera etc.,
están realizadas de la necesidad de tener un
espacio de resguardo ,de morada, y como la
necesidad es el inicio de la arquitectura
debemos estudiar estas casas porque incluso
pueden ser mas confortables que las
supuestamente bien diseñadas.
Tienen soluciones increíbles y como muchos
no sabemos el significado de la palabra
necesidad, nunca las podríamos imaginar.
Quizá en este tipo de personas se encuentran
las más ecológicas, pues están reutilizando.
¿Cuánta agua por minuto gasta tu regadera
china de 70 pesos? ¿Te bañas de botecito? Es
decir 19 lts. O menos.
"Lo que al rico le festejan, al pobre se lo critican,
porque no nos emparejan... revueltos ya quien
se fija" [1]
Fig. 2 La otra Arquitectura norestense, vivienda con cilindros de concreto (por el autor)
Agosto 2011 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
85
33
�Dicen que quieren que esta gente tengan
viviendas dignas, por lo que esta entonces
presente el nuevo papel que el arquitecto futuro
puede desempeñar, el de ser asesor, el que los
oriente en como construir su casa para que
sea agradable, que ahorre agua y energía ,
aportando el conocimiento profesional, que se
haga notar a que fuiste a la universidad,
aunque estoy seguro que este tipo de personas
de gran humildad y deseo de una casa , no
tienen el poder económico, pero se volverán
nuestros maestros.
Ya no solo se trata de hacer una renovación
urbana o de imagen, es decirles como funciona
cada cosa en los diseños ,enseñarles a
ahorrar, a ser sustentables, “Que gana el pobre
si tiene ganas de tener ganas de lo que tantas
ganas tiene...y se queda con las ganaaass" [1]
Un cilindro de concreto tiene mas masa
térmica que un block. El instituto de ingeniería
civil UANL produce mensualmente 12,00
probetas de concreto que se desechan y no se
sabe su destino final.
5.Costumbres
Podemos diseñar una casa para un bogado,
Comerciante, Doctor, etc. Todos tendrán
algunas áreas especiales propias de su
actividad laboral, profesional y humana, pero
siempre querrán llegar a casa a morar, a
descansar, dormir plácidamente de manera
confortable porque pasamos más tiempo fuera
de casa. A las 10 de la noche, ya está
descansando el 37 % de los ciudadanos. A las
11 de la noche ya es el 79 % quienes están
acostados para dormir.
A la medianoche, sólo permanece despierto
el dos %, que no obstante son muchos
mexicanos, millón y medio de personas
mayores de 18 años.
La hora de levantarse de los mexicanos es
promedio a las 6:33 de la mañana, sin
embargo, 4 de cada 10 ya están despiertos a
las 6 de la mañana y 94 por ciento ya se
levantaron a las 8 de la mañana, dejando un
porcentaje de medio punto porcentual que
acostumbra descansar hasta después de las
10 de la mañana.
¿A que hora acostumbra usted para dormir?
Se autoriza el distribuir, reenviar, copiar o citar estos documentos siempre y cuando no sean modificados o usados con fines comerciales.
CONSULTA MITOFSKY www.consulta.com.mx
86
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos Agosto 2011
�Como muchos lo habrán notado, a mayor edad,
es más temprana la hora de despertarse
(también de acostarse), al grado de que casi la
mitad de este grupo ya está levantado a las 6
de la mañana.
Los ciudadanos de menor nivel
socioeconómico se levantan a hora más
temprana, así como el sureste; en cambio el
norte, aunque sea por un minuto, resultó la
región que en promedio se levanta a hora más
tardía.
La razón se debe a la posición
geográfica, en Chiapas amanece mas
temprano que en Nuevo león, aun así es poca
la diferencia en minutos, nótese además que
dormimos tarde un poco debajo de la zona
centro de México, pero ellos se levantan mas
tarde.
Esto ultimo nos sirve para darnos
cuenta que nunca será lo mismo diseñar en
Chiapas que en Monterrey o en alguna otra
parte de la republica, tendremos que obtener la
carta solar de cada lugar de ser posible y
observar la trayectoria del sol (para diseñar
parasoles, partesoles), tablas de confort y
disconfort por hora y mes
Todo cambia con ritmo lento, constante y no lo
notamos ni percibimos, pero actividades y
estilo de vida de personas 20 años atrás o más,
difieren a las de hoy.
Antes al diseñar la cocina era el centro de la
casa, las mujeres pasaban tiempo en ella,
hacían labores propias de su sexo, cuidaban
niños. El punto de reunión y "Centro social" del
mexicano actualmente es solo en caso de
fiesta o reunión, y quizá la comida al medio día,
comemos con frecuencia fuera de casa, las
mujeres están presentes en la economía, por lo
cual la casa permanece cerrada. Un índice que
muestra que pasamos poco tiempo en casa es
la obesidad infantil, ya ni el desayuno se
prepara en casa, el niño
compra sus
alimentos.
Una cocina al sur mezclaría olores y una
recamara al norte resultaría en una habitación
fría en invierno de día y noche, consumo de
gas, y en verano tendrá poca iluminación, ¿Si
coloco ventanas grandes? Pues si, pero... el
frio se sentiría mas pues el calor del interior
escaparía por las ventanas.
¿Cual es la hora en la que usted acostumbra levantarse?
Se autoriza el distribuir, reenviar, copiar o citar estos documentos siempre y cuando no sean modificados o usados con fines comerciales.
CONSULTA MITOFSKY www.consulta.com.mx
Agosto 2011 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
87
33
�No erradicamos costumbres y malos hábitos,
compramos por costumbre y precio, no por
calidad ni mucho menos información técnica .
La frase de hoy es "Ay que evitar el cambio
climático, compremos pues un calentador de
agua solar" (200lts), excelente, ahorremos
gas (Energético), cuidemos el ambiente,
ahorrémonos un dinerito con la regadera china
de 70 pesos y gastémonos el agua caliente
almacenada en solo 2 duchas. Gasto caudal
20lts / min x 5 min= 100lts/persona, aun no se
exactamente en cuanto tiempo me baño.
"Traigo suficiente dinero para comprar a cuanto
tonto hay aquí" "óigame amigo óigame, yo no"
soy ningún tonto" "aaa pos no te compro
criatura, no te enojes, es gusto es gusto" [1].
"Préstame 50 pesos.¡40¡,paraqué quieres
30,¡con 20 ni compras nada¡, ten 10 y abóname
5"[1]
La conclusión que nos interesa como
arquitectos o estudiantes, es que al levantarse
temprano hacemos uso de luz y agua, nos
acostamos tarde y utilizamos los climas, aires
lavados para climatizar nuestra casa,
mantenerla fresca y confortable. Es decir
utilizamos energía.
6.La Ventilación
Somos programados para recibir la
enseñanza de que una buena ventilación de
una casa
deberá utilizar la "ventilación
cruzada" (vientos dominantes del sur y sureste
en el caso de Nuevo León) que penetra por una
ventana, atraviesan el cuarto o habitación para
salir por otra ventana o puerta …¡perooo…!, si
la casa esta cerrada por seguridad( pues esta
sola) ¿Cómo es que se ventila?, ¿ Por donde
entra el viento refrescante?, pueden comentar
que llegan en la noche abren ventanas y se
ventila, pero mientras la casa permaneció
herméticamente cerrada, se calentó y acumulo
calor (que tardara en desprender), y cuando
entramos en ella al llegar sentimos el interior
caliente. También podemos decir esta mi
esposa y mis hijos, o mi hermana(o), o
compañero de casa, buenas respuestas
todas… ¡perooo!…seguramente todos ellos
tienen un 98% de posibilidad de hacer tareas,
estudiar, descansar y lo de hoy "chatear" en
Messenger y querrán privacidad y pasaran
buen rato dentro de la habitación.
88
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos Agosto 2011
La conclusión de lo anterior referente a
ventilación es que todos cerramos las puertas y
ventanas, incluso cuando estamos dentro
porque sentimos ese espacio como nuestro y
de nadie más, entonces ¿Por donde entra el
aire?, ¿Por donde circula?, si estando aun
dentro permanece todo cerrado .Por lo tanto la
ventilación cruzada que por años nos han
enseñado deja de existir, ya no hay circulación
de aire.
La casa es mas caliente sumando esto a que
sus paredes no son permeables, se crean
malos olores, hongos y hasta el aire de su
interior esta contaminado por el formaldehido
de plásticos, formicas y demás materiales de
construcción y por eso vuelvo a repetir el
cambio de actividades y el estilo de vida
afectan sin notarlo ¡eso pasa cuando sucede
¡ventilación y aire ya trabajan de modo
diferente.
Y Hablando de aire: "Cayo privada aquella
mujer-Háganse a un lado por favor, no se
arremolinen- ¡Échenle aire¡. Cállese hombre,
por favor gentes a un lado entiendan ¡Échenle
aire¡..Cállese hombre, una suplica , atrás por
favor, atrás hombre ¡Échenle aire¡.. Cállese
hombre…paque le decían que le echaran aire,
vino el mecánico de la esquina y le puso 30
librasss… murió muy repuesta.. [1]
Queremos una sala de T.V. con ventanales,
de una vista agradable, ¿Cuánto tiempo
pasamos en esta sala al mes? ¿Cuántas horas
a la semana?, ¿Cuántas horas dormimos por
semana?, ¿Qué tiene mas prioridad, que es
mejor medicamente hablando?, ¿Dormir bien o
ver televisión?, ¿Entonces porque dejamos la
sala hacia cualquier orientación y con grandes
ventanas?.
Por muy social que sea el cliente, no tendrá
visitas todos los fines de semana, ni estarán
todos dentro de la sala ,si pasara esto no
tendríamos contenta a nuestra mujercita,
aunque existen consejos para una mujer si
quiere hacer feliz al hombre con que vive:
Dale de comer, hazle el amor y déjalo que vea
el futbol[5]....Pero el filosofo dice lo contrario :
"La mejor manera de volver a un hombre loco
en la cama… es escondiéndole el control de la
tele"[2]
�La ventilación es compleja, pero futuros
arquitectos esto no es excusa, debemos
aprender a leer y comprender nuestra región ,
así como problemas en ella ocasionados por
los efectos del clima , "La hueva es como la
energía, no se crea ni se destruye, solamente
se transforma" [2]
Se habla de utilizar ventilación cruzada
introduciendo aire a nuestra casa, con cuerpos
de agua exterior para humidificar y baja la
temperatura de este aire, probablemente se
escuche bonito.
En la Zona Metropolitana de Monterrey y el
estado ,existen diferentes climas, no es el
mismo clima para Apodaca, Guadalupe .Lo que
es igual , son problemas por vectores y lluvias .
Los primeros empiezan a desarrollarse en
Mayo, junio ,julio y agosto, y se proliferan el
mes de septiembre (Estadísticamente el mes
que mas llueve) la combinación de calor y
humedad son perfectas para que suceda.
La Bioclimatología animal
estudia el
comportamiento por el cambio en los
fenómenos atmosféricos.
Los vectores o El dengue se consideran una
enfermedad endémica de Monterrey, El
problema de estos es por los encharcamientos
o cuerpos de agua donde el mosquito puede
alojar sus huevecillos y que finalmente se
desarrollen. ¿Cuál es la relación de un
Vector(Dengue) y la ventilación? , la respuesta
es simple.
Colocamos cuerpos de agua ,espejos de
agua, piletas , fuentes de agua etc., en
proyectos arquitectónicos y no humidificamos
aire ni ventilamos de forma eficiente, Estamos
contribuyendo con el problema del dengue,
viviendas solas, no colocamos abate,
trabajamos y estudiamos ,nuevamente las
actividades cambian y un mal hábito puede
destruir diseños.
En Monterrey el calor empieza a elevarse
desde el mes de Mayo con el viento caliente ,en
julio y agosto el aire que circula esta mucho
mas caliente incluso hasta las 22:00 hrs.
¿Como es que queremos utilizar la ventilación
cruzada para introducir aire caliente cuando el
aire interior esta aun mas caliente ?, los
cuerpos de agua son insuficientes y gastamos
más energía climatizando.
Fig. 3 Cerramientos permeables
interiores Morillon G.D, Oropeza
P.I. (2009)
Agosto 2011 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
89
33
�La ventilación cruzada es eficaz en los
meses de marzo y abril y alguna parte de
Mayo, no es decir el aire entra por una ventana
y por magia sale por otra, deberemos
buscar métodos mas eficaces dando confort
para las viviendas " A estudiar Física y
Termodinámica mis queridos arquitectos del
futuro", además ¿Que no se supone que la
sustentabilidad debe cuidar el agua para quien
menos tiene y para el futuro?, espero sea
buena idea dejar se evapore de forma
inadecuada, ni siquiera se cuantos litros de
agua potable desperdicio en el proceso
constructivo.
“Los doctorados sirven p'a cometer, tonterías
más calificadas" [2],Yo no estoy criticando, Yo
estoy diciendo nada mas" [5].
Necesitamos saber diseñar sin interrumpir el
flujo de aire ,una cosa es permeable y otra
impermeable. La permeabilidad significa la
capacidad de un material para que un fluido lo
atraviese sin alterar su estructura interna, el
aire se un fluido.
En un proyecto arquitectónico que utilice la
ventilación natural ,debemos saber o explicar
la función y aprovechamiento de parasoles y
partesoles en la algún tipo de manual,
cualquier capricho en cuanto a su forma
(incluso de la planta Arquitectónica general)
y retiro de ellos puede desviar los vientos , y
además solo se puede aprovechar la
ventilación natural sin humidificar de marzo a
parte de mayo.
En estudios recientes se hace referencia a la
ciudad de monterrey con los siguientes puntos:
Orientación: Puertas y ventanas con dirección
este-oeste. Con esto se aprovechan los vientos
antes y después de los ciclones en verano y
otoño, estaciones calurosas del año, y se
evitan los nortes
Horario: Una buena
ventilación se deberá llevar a cabo entre abril y
septiembre del mediodía a las ocho de la
noche. De igual forma, se recomienda el uso
de un humidificador pasivo. Materiales: Por el
tipo de clima, se recomienda utilizar materiales
con alta inercia térmica, como el adobe, para
mantener fresco el interior del edificio, a la vez
que se mantiene caliente el interior. [6]
De los datos mostrados, podemos establecer
como dato extra que el calentamiento de las
casas en monterrey empieza desde los meses
de abril, mayo y junio ( meses de transición y
por ende hay que diseñar las protecciones
solares horizontales (parasoles) con la altura
solar para esos meses sin que se evite el paso
de sol en invierno.las ventanas deberán ser
alargadas (mejor iluminación) y de baja altura
para evitar sobre calentamiento en las
primeras horas del día y por la tarde. En
septiembre la humedad relativa sobre pasa el
50% , se presente bochorno, debemos tener
cuidado con los aires lavados.
Con exceso de acristalamiento es difícil
utilizar
la ventilación para dar confort,
sumando además la falta de parasoles y
partesoles para crear sombra , y los que se
colocan no tienen el ángulo de diseño correcto,
es decir están al azar y esto aumenta el calor
por efecto invernadero, el interior estará con
alta temperatura, mas caliente incluso que la
temperatura exterior .
Fig.4 Diseño de Parasoles,Partesoles y sombra de pretil de Arquitectura norestense
90
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos Agosto 2011
�La idea del pretil alto de la casa norestense y
su empleo para crear sombra es poco
probable, la altura solar máxima para
monterrey para el mes de Mayo es de 87°,en
solsticio de verano ( 21 junio) es de 88°, baja en
julio a 83 ° y Agosto a 75° aproximadamente
(días de canícula)[7].
Estos meses ,el sol esta casi perpendicular
con el techo de terrado, el cual ofrece un
retardo térmico, con su sola masa térmica es
suficiente para amortiguar la radiación, el pretil
en estos meses crearía poca sombra en la hora
de máxima radiación 12:00hrs a 14:00hrs y
azimut desde el norte de 180° , prácticamente
en la fachada sur.
En las mañanas el techo esta frio por su
capacidad de inercia térmica, lo almaceno de
la noche anterior, lentamente se enfrió. Aunque
el pretil arroje sombra por el sol del este en las
mañanas ya no importa tanto. Estando bajo
e incidiendo el sol desde ,o por la fachada este
,soportaría el calor por su misma capacidad de
inercia térmica del techo. Si el sol se ubica
directamente sobre la cabeza o a 90° con el
horizonte, la insolación entrante golpea la
superficie y es muy intensa, en cambio calienta
menos área en ángulo a 45° con respecto de la
horizontal, los rayos se extenderán sobre una
área mas grande de la superficie y reducirá la
intensidad de la radiación , la cual cambia
según el ángulo de incidencia sobre la
superficie y la época del año.
Me inclino a creer que el perfil alto era
para mejor captación de agua de lluvia por
medio de aljibes (Deposito subterráneo) así
Fig.5 Alturasolar y azimut
Fig.6 Incidencia solar
obedecer la ordenanza de Felipe II expedidas
en 1576 y verse imponentes en cuanto altura y
la seguridad que el mismo pretil alto podía
ofrecer.
"Dispónganse los edificios de las casas de
manera que sirvan de defensa", "Las casas
deberán estar hechas de tal manera que a los
indios les provoque admiración verlas y sepan
que no están de paso sino para quedarse". [8].
una barrera de arboles caducifolios al sur
evitando la radiación solar directa en la fachada
no es suficiente, la barrera desvía el aire, el
cual no estará del todo para humidificarse, el
cuerpo de agua será poco efectivo, incluso
inútil, pensemos mejor en usar ventilación
forzada (abanico de bajo consumo) mezclados
con sistemas pasivos.
En vivienda actual el pretil alto en verano
ayudar por las mañanas en losas , no después
de las 10:00 hrs ,porque es de barro(aligérate),
sin masa térmica ni retardo, pasa el calor mas
Fig.7 altura solar primeras horas
Agosto 2011 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
91
33
�rápido por la baja altura del piso a techo ,el 30%
a 2.40 mts, el 45 % a 2.30 mts [9].
La que se calienta es la fachada este en
primeras horas del día, una alternativa seria
una fachada ventilada.
1 m2 cuadrado de
muro de block # 6 para el pretil nos costaría en
material (block, arena, cemento) a costo
directo $ 80 pesos m2 mas pintura, un pretil de
4 mts. x 1 mts. costaría 320 pesos.
Si colocamos un obstáculo en un techo para
evitar radiación directa (techo escudo) tal como
una tarima reciclada de madera de 1.20x 1mts.
(1.20 m2) desplantada del techo (5 a 10 cm) y
precio de 28 pesos c/u , dividiendo 28 entre
1.2m2 ,seria 23.33pesos/m2 ¿Cuantos metros
cubriríamos con 320 pesos? 320 entre
23.33=13.73m2. Área de 3.70 x 3.70 aprox ,
el coste y mantenimiento con aceite de linaza
para proteger del intemperismo las tarimas, es
similar al de pintar el pretil cada año.
Cualquier parecido con un sistema para evitar
la radiación es mera coincidencia.
Realizando el pretil con blocks de 2ª (2 pesos
c/u) pudiendo ser 13 o 14 pzas.14 x 2=28
pesos mas mano de obra (75 a 85 pesos
m2),sin mortero para asentar block ,ni zarpeo y
afine. El costo seria entre 103 y 113 pesos m2.
El ahorro económico evitando radiación en
losas sin consideración bioclimática puede
llegara a ser hasta el 30% de la facturación
total. Tomando un 20% de una factura de $220
pesos mensuales (Abril-Octubre) 1,540
x20%=$ 308 pesos casi se paga la inversión en
7 meses, ahorramos energía usada en
fabricación de block en todas sus fases, desde
extracción de materia prima hasta entrega en
obra y reutilizamos.
La ventaja es transitar por las tarimas, colocar
macetas diferentes, hacer algún arreglo tipo
jardín, usar losa como una quinta fachada etc.
Este método (techo escudo) y la fachada
ventilada en muros, utilizan fenómenos físicos
y termodinámica, el efecto Venturi (tubo de
Venturi), el cual consiste en que un fluido (el
aire se le puede considerar un fluido) en
movimiento dentro de un conducto cerrado
disminuye su presión al aumentar la velocidad
después de pasar por una zona de sección
menor [10].
Fig. 8 Tubo Venturi (Wikimedía 2006)
En el techo escudo la presión se reduce y el
viento aumenta velocidad, sirve como aislante
y disipa el calor y su transferencia por
radiación, en la fachada ventilada se utiliza el
efecto termosifón y la estratificación del aire
pues el aire mas frio entra por la parte inferior,
se calienta y asciende, el espacio pequeño
entre muro y fachada actúa como tubo Venturi,
se reduce presión y el aire toma a velocidad
Fig. 9 Techo escudo y fachada ventilada
92
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos Agosto 2011
�Bibliografía
1.Eulalio Gonzales "Piporro”
2.-Ramón Durón Ruiz: http://www.elfilosofodeguemez.com/frases/
3- Cfr. DE MICHELIS, M. y KOBLEMEYER, A., op. cit, pp.13-35
4. Ibíd., p. 147
5.AGUIRRE F. ARMANDO (2004): Lo mejor de catón, México: Diana.
6. MORILLON G.D, OROPEZA P. I. (2009): Atlas de la ventilación natural para la República
Mexicana. Potencial para ahorrar energía en la climatización de edificios SID/663, México: UNAM,
Instituto de Ingeniería, 123 pp.
7.U.S. Naval Observatory Washington DC http://www.usno.navy.mil/USNO/astronomicalapplications/data-services/alt-az-us
8. GARCÍA RAMOS DOMINGO (1961): Iniciación al Urbanismo, México: Imprenta universitaria 73
- 82
9.PEDRAZA BARREDA LUIS (1999):Confort en la vivienda, Mty. México: Aprender a ser
10.Wikipedia http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Venturifixed2.PNG
Agosto 2011 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
93
�Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos
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Rogelio G. Garza Rivera. Secretario General
Ubaldo Ortiz Méndez. Secretario Académico
Francisco Fabela Bernal. Director de la Facultad de Arquitectura
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Cuadernos de arquitectura y asuntos urbanos es una publicación anual especializada en arquitectura y estudios urbanos regionales en la que tienen prioridad las investigaciones de carácter interdisciplinario, abarcando distintas ramas de las ciencias sociales y humanidades; incluye temáticas focalizadas en América Latina y el Caribe. Inició en el 2007, es de frecuencia anual y se mantiene activa.
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Título Uniforme
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Año de publicación
El año cuando se publico
2011
Año
Año de la revista (Año 1, Año 2) No es es año de publicación.
1
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Agosto
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1
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Title
A name given to the resource
Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos, 2011, Año 1, Vol 1, No 1, Agosto
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Ledezma Elizondo, María Teresa, Directora de la Revista
Subject
The topic of the resource
Urbanismo
Planificación
Planificación urbana
Ingeniería y tecnología
Investigación
Description
An account of the resource
Cuadernos de arquitectura y asuntos urbanos es una publicación anual especializada en arquitectura y estudios urbanos regionales en la que tienen prioridad las investigaciones de carácter interdisciplinario, abarcando distintas ramas de las ciencias sociales y humanidades; incluye temáticas focalizadas en América Latina y el Caribe. Inició en el 2007, es de frecuencia anual y se mantiene activa.
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Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Arquitectura
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Barrera Domínguez, Ramón Alenjandro, Secretario de Redacción
Sousa González, Eduardo, Consejo Editorial
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
01/08/2011
Type
The nature or genre of the resource
Revista
Format
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text/pdf
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An unambiguous reference to the resource within a given context
2020086
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A related resource from which the described resource is derived
Fondo Universitario
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San Nicolás de los Garza, N.L., México
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Universidad Autónoma de Nuevo León
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Abiel Treviño Aldape
Ciudad de Monterrey
Marcadores audiovisuales del paisaje
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Optimización Geométrica-Matemática
-
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350edfc263a412ff1ffefc8a2b3038ac
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MATHEMATICS, PHYSICS, COMPUTER SCIENCE, ASTROPHYSICSF C F M .
(l)UANL
UMVERSlDAD A~7'ÓNO"A DE NUE vo LEÓN
FAnHAI) DH1B,r1,\S FISlm M,,TFM,\TlC\S
�lng. Rogelio Guillermo Garza Rivera
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Celerinet, Year 8, No. 1, January-June. Published on: June 30th, 2020.
Gelerinet is a semestral publication edited by the Universidad Autónoma de Nuevo León, through the Facultad de
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�1
5
�ACADEMIC
PAPERS
,
ARTICULOS
,
ACADEMICOS
�ACADEMIC / MATHEMATICS
Maximiliano Sánchez Garza
UANL-FCFM
Universidad Autónoma de Nuevo León
Facultad de Ciencias Físico l\tlatemáticas
San Nicolás de los Garza, Nuevo León, f-.1.[éxico
A bstract
Ancient Greeks were remarkable mathematicians. They made important contributions for the development of
Mathematics (particularly in Geometry), solving problems that arose at the time. Unfortunately, there were three
problems they couldn't solve. One of these is directly related with the number 1r and its transcendence.
In tlús article, I expose sorne historical data that explains why the transcendence of 1r is important and give a
quite simple but tricky proof of this result, which I took from an article written by Steve Mayer. Finally, a brief
discussion about this result is exposed in section.
K ey Words- Transcendental, algebraic, circle.
Resumen
Los antiguos griegos fueron matemáticos notables. Hicieron contribuciones importantes para el desarrollo de
las matemáticas (particularmente en geometría), resolviendo problemas que surgieron en aquellos tiempos. Desafortunadamente, hubieron tres problemas que no pudieron resolver. Uno de estos está directamente relacionado
con el número 1r y su trascendencia.
En este artículo, expongo algunos datos históricos para explicar la importancia de la trascendencia de 1r y doy
una prueba simple pero astuta de este resultado, la cual tomé de un artículo escrito por Steve fvlayer. Al final, se
expone una discusión sobre este resultado.
P alabras Clave- Trascendental, algebraico, círculo.
Sánchez Garza, M. (2020). 1r is Transcendental. Celerine1. 8 ( 1). 1-4
1
Introduction
The mathematicians from the ancient Greece were of great iinportance for the development ofGeometry. They mainly
solved problems involving constructions with unmarked straightedge and compass. At that time, there were three
problems that they tried to solve (but failed in the process). These problems are the following:
l. Cube d:uplication. Given a cube, construct another cube with double of the volume of the original cube.
2. Angle trisection. Given an angle, construct another angle equal to one third of the original angle.
3. Squaring the circle. Given a circle, construct a square that has the sarne area as the original circle.
Nearly two millenniums later, mathen1aticians started working with a new branch of rnathematics, Galois Theory,
which Évaiiste Galois developed in the nineteenth century. Vlith this powerful too!, they were able to solve those
three problems.
They had to introduce notation and concepts to understand this t heory. For example, a complex number et is
an algeb raic number over Q if there exists p(x) E Q(:i;] such that p(x) is not identically zero and p(a) = O, where
Q(x] is the set of ali polynomials in one variable with rational coefficients. If et is not algebraic over Q, we say it is
transcend ental over Q (see [1, pp. 5201) . With this, we have an important theorem that describes the structure of
the set that contains these numbers (definitions and proof can be checked in [l, pp. 223-224, 527]).
Theorem l. Let A be the set of all algebraic rrnmber-s over Q. Then A is a field.
A real number et is constru ctible if, given P e IR2 with at least two points, we can construct two points Q and
Q' with straightedge and cornpass from the points in P such that the distance between Q and Q' is o: (for more
details, see [l , pp. 531-532]) .
We initially select two points A and B from P and set d(A, B) = l. From t his, 1 a.nd O ai·e constructible (since
d(A, A) = O) . The important theorem t hat helps us solve these problems is the following (see definitions and proof
in [l, pp. 520, 533)) .
1
�Celerinet January - June 2020
T heorem 2. Let a E JR. If a is constructible, then the minimal ir·reducible polynomial of a over Q has degree a
power of two.
For the first problern, if it was solv-able, then ~ would be constructible. But the minirnurn irreducible polynornial
of V2 is x 3 - 2, which clearly does not ha.ve degree a power of two.
For the second problern, in general it does not ha.ve a solution. For exarnple, if the angle rneasures 60° then it
does not ha.ve a solution (see [5, pp. 132-133] for a proof); but if the angle mea.sures 90° then it has a solution.
That lea.ves us with t he last problern. Assume it has a solution. That mea.ns -,/ir is constructible. Frorn theorem 2
we get that .Jir has to be algebraic, and from theorem 1 we conclude that 1r has to be algebraic. So, mathernaticians
focused on trying to prove the transcendence of 1r for a long t ime. In 1882, the German mathematician Car! Louis
Ferdinand von Lindernann proved t hat 7f is not algebraic, thus solving a problem that t he Greeks couldn't .
2
Proof of the Transcendence of 1r
First of ali, !et 1{ be a field and K[x 1 , x 2 , • . . , :i;n] be the set of ali polynornials in n variables with coefficients in K. We
say that a polynomial f (x 1 , x 2 , . .• , xn) E K[x 1 , x 2 , .• . , xn] is symmet ric if, for every list ( e1 , E2 , .. . , en) such t hat
{e1 , e2 , . . . , e,,} = {l , 2, 3, . . . , n } (tlús is, a permutation of the first n positive integers) , we ha.ve f (x1 , x 2 , ... , Xn) =
f (xt 1 , xe2 , • • • , Xtn) . In other words, we can "exchange" variables in the polynornial and we will obtain t he same
result .
In order to prove the t ranscendence of 1r, we will use the following result (the proof can be seen in [3]) .
Theorem 3. (N ewton) Let 1{ be a field and n a po.~itive integer. Let a 1, a2, . . . ,
in I<(x 1 , x2, . .. , x,.]:
L
O'j
O'n
be the f ollowing polynornials
Xii Xi2 ... Xi;
1$i1 <í 2 < .. ·<i;$n
Then any syrnmetric polynomial in K[x 1 , x 2 , . . • , xn ] can be written as a polynomial in a 1 , a 2 , • . . , O'n with coefficients
in 1{ and this polynomials is unique.
Remark l. The polynomials
v ariables.
O'i
defined in theorern 3 are called the elemen tal sym m etric polynomials on n
Now, we proceed to prove the main result.
Theo rem 4. (Lindemann)
1f
is transcendental over Q .
Proof. To prove this result, we will assume 1r is algebraic and rea.ch a contradiction . By theorern 1, 't7f is also algebraic
where i is the imaginary unit (since i is a root of the polynornial equation x 2 + 1 = O). Let P 1 (x) E Q(x] such that
Pi (i1r) = O, and !et i 7f = l\'.1 , l\'.2, .. . , Ctn be the roots of Pi , where n = deg( P 1) . Reca.11 t he Euler identity
ei?r
+ 1 = O.
From this,
(eº 1 + 1) (€02 + 1) '' ' (eºn + 1)
Now, consider t he polynomial
P2(x)
=
IJ
= 0.
(1)
[x - (aí + a;)]
1$i<j$n
where ea.ch root is of the form l\'.i +a; . Using Viete's Relations, we get that ea.ch coefficient of P2 is symmetric on the
nurnbers l\'.i . Since ea.ch elemental symmetric polynon1ial on l\'.i is equal to a rational number (by Viete's Relations
2
�ACADEM IC / MATH EMATJCS
on the polynomial P1 ), by theorem 3 we get that P 2 (x) E Q[x].
vVith a simila r idea, we can construct polynomials P3 , P4 , . •. , Pn where the polynornial Pj has as its roots ali the
s ums of t he forrn ai, + ai, + · · · + ªi; with 1 < i 1 < i 2 < · · · < Íj < n . Moreover, each of these polynorrúals has
rational coefficients. Consider the polynomial P1P2P3 · · · Pn, which can have t he number O as a root . Taking apart
all the zero roots of tlús last polynornial and rnultiplying by a convenient integer, we get P (x) E ll1;] whose roots
are ali sums of a/s. Suppose
P (x) = cx1• + Cr- 1Xr- l + · · · + C¡X + Co
where c0 =/= O. Observe that the roots of the polynomial P are the non-zero exponents of e in equation ( 1) when the
product is expa nded. Let t hese be f]¡, fh, . . . , fJr - Equation (1) becomes
ef'h
+ efJ• + · · · + ef1r + eº + eº + · · · + eº + 1 = 0,
or
r
(2)
k+ L é~' =O
i= l
where k > O is an integer. Let q be a prime nurnber (we will give another characteristic to it later) and s
Consider t he function
and define
= rq -
l.
s+q
F (x)
=L
f(il(x)
í=O
where ¡(i) represents the i-th derivative off and
¡<0 ) = J. Observe that
IntegTating on both sides, we get
e- "' F (x) - F (O)
F(:r;) - e"' F (O)
Subst it uting y
=-
= A:r:, we have
F(x) - e"' F (O)
Adding equation (3) for ali x
fo"' e- y J(y)dy
=-
=-x
foxex-yJ(y)dy.
/4
1
e(l- A):x: j(Ax)dA.
(3)
= {ji and using equation (2),
r
r
L F(fli) + kF(O) = - L
i= l
i =l
¡
1
fJí
e<I - A)fJ,
j(AfJi)dA.
(4)
O
This last equation will help us finish the proof. For this, consider the following lemma ( which will be proved later).
Lemma l. The LHS of equation (4) is a non-zero integer for all primes q > ma.,x{k, c,c0 } .
Observe that RH S of equation 4 can be written as
which tends to zero as q ➔ oo since the factorial funct ion "grows faster" than every exponential function. Then,
as q ➔ oo, RHS of equation (4) goes to zero but LHS <loes not goes to zero by lemrna l. This is the desired
contradiction..
■
3
�Celerinet
January • June 2020
To complete the proof of theorem 4, it remains to prove lemma l.
Proof of lernma 1. First, note that
if0<t<q - 2
if t=q -1
if t > q
where mt is an integer. On the other hand,
O
qlt
if t < q - 1
if t > q
where lt is an integer. Then,
s +q
LHS = kc•c;, + q L Clt + kmt)
t=q
wlúch, for a pri1ne q > rnax{k, e, Co}, it is an integer different from zero (since q would not divide kc• cg) .
3
□
Conclusion
As mentioned in the introduction of this article, t he transcendence of 1r is a relevant result in geometry. But this
fact also motivated mathematicians to search for other numbers wlúch were not algebraic. Sorne important results
have been published since then, an example is the following.
Theorem 5. (Gelfond-Schneider) Let O! and fJ be algebraic nurnbers such that O! is difj'erent frorn O and 1 and /3
is irrational. Then O!fJ is transcendental.
Moreover, the study of these numbers led to "Transcendental Number Theory", a new branch in rnathematics.
For more information about theorem 5 and this branch, consult (4] .
In summary, the techniques used by Lindemann (and other mathematicians like Weierstrass, Liouville and Cantor)
for proving the transcendence of 1r ande motivated the study of the properties of these kind of numbers and, moreover,
opened a new and important branch of number t heory that helps to understand them.
4
About the author
Maximiliano Sánchez Garza, a student of thc Bachellor in 11lathematics in the Facultad de Ciencias Físic~ Matemáticas at the UANL.
Also member of the organizing committee of the Mexican Nlathematical Olympiad since 2019. Currently doing
research in number theory.
E-mail: rr1axsanchezl3l2@gmail.com
References
[l] David S. Durnmit and Richard NI. Foote. Abstrnct Algebro. John vViley and Sons, Inc., 2003.
[2] Steve Mayer. The transcendence of 1r . http : //sixthform.info/maths/files/pitrans .pdf, November 2006.
[3] Hamza Elhadi S. Daoub. The Fundamental t heorem of Symmetric P olynomials. The Teaching of Mathernatics,
XV:55-59, 2012.
[4] Kannan Soundararajan. Transcendental Nurnber Theory. http : / /math. stanford. edu/ - ksound/Trans Notes .
pdf, September 2011.
[5] Felipe Zaldívar. Introducción a la Teoría de Galois. Papirhos, Ciudad de México, México, 2018.
4
�ACADEMIC / MA TREMATICS
Jordi Andrés Mart ínez Álvarez
UANL-FCFNI
Universidad Autónoma de Nuevo León
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
San Nicolás de los Garza, Nuevo León, fviéx ico
Abstract: Going bac-k to the 80s will probably take us to a very interesting moment, in which, besides ali
the emerging music and T .V shows, one of the many things that may come up to our mind is the Rubik 's
cube; a puzzle that not only entertained and stressed a lot of people at its time, but it also became a very
interesting object for mathematicians to study.
In this a.rticle, I will try to make sense of some of the properties of the Rubik's vía group theory, such
as patterns, cycles, unreachable cases ancl will give an approach to find an intuitive solution based on
mathematical foundations.
Key wo rds: Rubik, puzzle, group, permutation.
R esumen: Regresar a los años 80 probablemente nos lleve a un momento muy interesante en el que, además
de toda la música emergente y los programas de televisión, una de las varias cosas que podría venir a nuestra
mente es el cubo de Rubik; un rompecabezas que no sólo entretuvo y estresó a muchas personas en su
momento, sino que también se convirtió en un objeto de estudio muy interesante para los matemáticos.
En este artículo, intentaremos dar sentido a algunas ele las propiedades d 5_14 bo ele Rubik a través de
la teoría de grupos, tales como patrones, ciclos, casos imposibles y ciaremos un tt1,;i::rcamiento para encontrar
una solución que resulte intuitiva basada en fundamentos matemáticos.
Pala b ras claves: Rubik, Rompecabezas, Grupos, Permutación.
Martínez Álvarez, J. A. (2020) . Abstract algebra in the Rubil<s cube. Celerinet. 8 (1) . 5-15
Introduction
The first thing that we may notice in a usual Rubik 's cube is its colorful surface. Each face of the cube has
a different color, and since there are six of them, we have six clifferent colors, usually white, yellow, green,
blue, red and orange. Also, 1,ve have every face divided itself into 9 smaJler squares.
5
�Celerinet
January - June 2020
Now, in order to keep track of the pieces of t he cube, let us label each one of t he 54 small squares with
the numbers from 1 to 54, as shown in Figure l. Similar ideas can be found in references [l] and [2].
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
19 20 21
13
14
IS
22
16
17
18 25
26
27
46
47
48
49
so
51
52
53
54
23 24
Figure 1
Recall that the action of reordering elements in a set can be thought of as bijectons of a set into itself.
T his type of fu nctions are known as permutations, and have a key role in t he study of group theory.
Particularly, the symmetric groups will turn out to be useful for this artide. For more about group theory
and permutations, see reference [3].
Thus, with this representation, we can basically t hink of all possible arrangements of the cube as a
subset of the symmetric group of order 54 (S54 ) where we can swap the numbers in the squares of the same
color, since there will be no noticeable difference.
As we can see, this is not how the Rubik 's cube works (this representation can be t hought as allowing
the stickers in the cubeto change places), so we will need to add sorne more restrictions.
After doing a slightly deeper observation, just as Patrick Bossert did in 1981 when he wrote You can
do the cube [4] after he disassembled his Rubik ' s cube in order to get a richer understanding of it, we might
notice that a regular Rubik 's cube is composed by eight corner pieces, with t hree out of six different colors
each one, twelve edge pieces, with two out of six different colors each, and six center pieces, one for each
color. In this article, the center pieces ,vill be mostly ignored since they are fixed with screws to an invisible
core piece, and instead of being part of the puzzle, we will think of them as the pieces t hat define the color
of each face. This adds the restriction that it is only possible for colors to change places if they are in the
same kind of piece. This facts allows us to reduce t he possible arrangements of the puzzle to a subset of S 48
(by ignoring center pieces) . Observe that there is no piece, neither corner, edge nor center, with two squares
of the san1e color, so we can assign each square from the 54 in total to one and only one position of the
solved state (as shown in Figure 2), completing the restrictions for the puzzle.
6
�ACADEMIC / MATH EMATICS
1
2
3
4
u
s
6
7
8
9
10
11
17
18
19
12
L
13 20
F
21
14
IS
16
22
23
24
41
42
43
44
D
45
46
47
48
Figure 2
This representation of the solved state will be used as a reference for virtually every property studied
in this article. From here, the next thing we have to analyze is t he "legal " movements of the cube.
Other useful ideas a nd approaches and can be found in 11].
Figure 3: Core piece
Figure 4: Edge piece
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�Celerinet
January - J une 2020
F igure 5: Corner piece
Construction
In a Rubik's cube, there are 6 possible 1novements, one for each face, so we will caH then1 U, D, F, B, R
and L accordjng to Singmaster notation, introduced by David Singmaster [5], which a re permutat ions in
S48. Hence, there is a n operation defined for them.
A special kind of permutations are cycles. In [6], a cycle is defined as a permutation o in S,,, where o(a1)
= a2 , o(a,2) =a3 , ... , o(aj) = llj +i for j < k, o(ak) = a 1 and o(s) = s for any s in S if s is d ifferent from ai,
a,2 , ... , ~ - As a result, every permutation can be written as a product of ilisjoint cycles.
From here, every movement is defined in disjoint cycle dec:omposition as follows:
U := (1386)(2 5 7 4)(9 33 25 17)(10 34 26 18)(11 35 2719)
D: = (41 43 48 46)(42 45 47 44)(14 22 30 38)(15 23 31 39)(16 24 32 40) ,
F : = (17 19 24 22)(18 21 23 20)(6 25 43 16)(7 28 42 13)(8 30 4111)
B : = (33 35 40 38)(34 37 39 36)(3 9 46 32)(2 12 47 29)(1 14 48 27)
R : = (25 27 32 30)(26 29 31 28)(3 38 43 19) (5 36 45 21)(8 33 48 24)
L : = (9 11 16 14)(10 13 15 12)(1 17 41 40)( 4 20 44 37)(6 22 46 35).
Thus, we can define the Rubik's cube group Gas:
G: = (U, D, F, B, R, L}
(1)
Note: Here, if .tvl, N are permutations in G , MN represents doing .tvI, t hen N. In t he standard notation
of composition of permutations, t his is represented by Nivl, but we will not use the standard notation.
From here, we can easiJy see t hat G is a non-abelian group, since, for example, we can verify that
FU~UF.
In the Jangua.ge of the Ru bik 's cube, t he identity permutation represents doing no movements at ali.
8
�ACADEMJC/ MATHEMATI CS
Properties
The information we have just given about the 1novements of the cube will make sense of son1e of its
properties.
Theorem 1
The subgroups of G:
(U, D), (R, L), (F , B),
are abelian.
Proof
This can easily be observed by noticing that the permutations that represent both elements that
generate each subgroup are disjoint.
■
T his fact is, physically, a consequence of opposite faces not having any pieces in common.
Another important result, is that:
R4=D4=f4=L4=B4=U4
(2)
This is a direct consequence of the fact that every cycle in the disjoint cycle decomposition of the
movements has length 4. Geometrically, tbis makes sense, since every face is squar&-shaped, and making
four quarter turns to a square lea.ves it intact.
Theorem 2
The order of G is 43,252,003,274,489,856,000.
Proof.
In orcler to count all the permutations in the cube, we shall consider a.11 possible arrangements of the
eight corner pieces and the twelve edge pieces.
As a first approach, we will temporarily ignore the permutations that define t he puzzle, and will only
consider the restrictions given before t he Construction section.
Let's first study the edge pieces. Since there are 12 of them, there are 12! ways to relocate the pieces.
Since every edge piece has two orientations, there are i 2 orientations for the twelve edge pieces in total.
Thus, by the multiplication principie, there are at most, 12!x212 ways to arrange ali twelve edge pieces.
An analogous procedure can be done for the corner pieces. Since there are 8 of them, there are 8! ways
to relocate the pieces. Since every c:orner piece has 3 orientations, t here are 38 orientations for the eight
corner pieces in total. Thus, there are at n1ost 8!xs8.
Again, by the multiplication principie, we may conclude that there is a total of:
(3)
9
�Celerinet January - June 2020
possible arrangements for the cube. This number actually represents ali the possible states of the cube that
can be reached by taking the cube apart by pieces (like we did in the Introduction section) and reassembling
its pieces into different positions and orientations.
In order to complete the constraints, we must once again consider t he definition given for the group G,
but before we do this, we will require to define an equivalence relation as an auxiliary.
According to F igure 2, let x, ye:{l, 2, ... , 48}. vVe will say that:
x~y~ x and y belong to the same piece in the cube.
For example, 2 and 34 belong to the same edge piece, but 42 doesn't, while 1 and 9 belong to the same
corner piece, but 41 doesn 't . Since it is clearly an equivalence relation, this induces the equivalence clasS:Js:
1, 3, 8, 6,41,43, 47,49,
namely, c1 , c2, c3, c4 ,
es andes (for corners), respectively, and:
2, 5,7,4,20, 21, 29,37, 42, 45,47, 4~
namely, e 1, e2 ,
... ,
e12 (for edges) respectively.
Let X be the set of ali the equivalence dasses defined above. vVe could define an action of the group G
on the set X, but instead, for conven ience, we will define a function on X.
Let NI be an element of G, and Jet:
be a map such that:
(4)
The reader is encouraged to remeinber that permutations in G are bijections
the need to define this new function.
011
{l, 2, ... , 48}, hence
\\IIoreover, the funct ion f),1 itself is a bijection on X, since we can define f),.1-1 to be f).,r t for aU M in G.
From here, for any NI in G, we will think of f),1 as a permutation in SxNow, let's consider the permutation fu in disjoint cycle decomposition. This is :
Since each cycle has length 4, their parity is odcl (this cycles can be written as a product of thxee
transpositions), and the product oftwo odd permutations is even. Thus, the permutation fu is even.
T his property actually holds also for f0, fL, fR, fF and f8. NJoreover, since every l\11 in G is a product of
powers of U, R, L, B, D and F, f,.1 must be an even permutation for ali lvI in G.
Since exactly half of the permutations are even, this reduces the possible states of t he cube to:
12!x212 x8! x 38/ 2= 12!xi 1 x8!x38
(6)
The property that has been proved is often presentecl as saying that it is impossible to have ali the cube
solved except by two swapped edge pieces or two swapped corner pieces.
The remaining two constraints state that only a third of the possible corner piece orientations are valid,
and only half of the possible edge piece orientations ate va.lid. This leaves us with a total of:
10
�ACADEMJC / MATH.EMATI CS
12!x i 1 x8!x38/ 6=12!x210 x8!x37
(7)
possible arrangements for the cube, which is equal to 43,252,003,274,489,856,000.
■
T he Jast two constraints that were mentioned have formal proofs written in reference [1], and along
with the one that was proved in this article, are sometimes referred as the Fundamental Theorem of Cubing.
However, in reference [7] a rather visual and int uit ive proof is provided by Robert Snapp, and both
constraints a re a consequence of rotation inva riants of corner and edge pieces by using congruencies mod 3
for corners, and mod 2 for edges.
This two properties physically imply t hat it is iJn possible for a cube to be completely solvecl except by
a twisted corner piece, or a twisted edge piece.
Theorern 3
The order of the subgroup of G, (UR), is 105.
Proof.
In order to prove this, we can rewrite 105 into its prime factor decomposit ion. This is, 7x5x3.
Let's analyze what happens after doing (UR)7.
\ ·Ve will keep track of, for example, the edge piece corresponding to 2 in Figure 2. Let:
(8)
vVhere n goes from 1 to 7.
T hen, from t he definitions given for U a nd R,
(9)
E 2= {36,45, 21, 5, 7, 4, 2}
So, after 7 UR moves, 2 goes back to its origiJ1al posit ion. T his means that not only the piece
corresponding to 2 goes back to its original place, but it also rema ins well oriented. Since 34 belongs to the
same edge piece as 2, then 34 is also back to its original posit ion.
vVe can, again, check this by using t he definition, but t he consistency of the definit ion will save us the
effort. Observe that, because of the cyclic nature of (UR)", t he sets E3G, E4s, E2 1, E5 , E7 , E4 and E2 a re
identical, except for the order of appearance of t heiJ- elements, ancl there will be no repeated elements, so
their cardinality is also 7. Thus, doiJ1g (UR)7 will leave ali edge pieces from the U face intact.
\.Ve can check t hat t his prope1ty holds for the rest of the edge pieces. In fact, it is only nece.ssary to
now check the ones in the R face, since the rest will not be affected by the permutation UR.
Now, !et' s a.nalyze the behavior of (UR)5.
Proceeding ana logously to t he edge pieces, we will define the set:
Cs={(UR)"(8)}
(10)
\.Yhere n goes from l to 5. Again, from the defini tions, it occurs t hat
C8 ={6, l. 38, 43, 19}
(11)
11
�Celerinet January - June 2020
So 8 goes to the position of 19. It is now not that obvious what happens, but notice that 8, 19 a nd 25
belong to the same corner piece. In consequence, 19 goes to the position of 25 and 25 takes the place of 8.
This can be thought as a third of a counterclockwise turn of a corner piece, and the consistency of the
definitions of the movements will allow us to sldp the analysis for (UR)5(19) and (UR)5 (25) .
If we repeat t his process for the rest of the remaining five corner pieces affected by UR, we will notice
that this behavior holds for ali of them, so (UR) 5 has (on the corner pieces) the effect of only rotating them.
Finally, three of this counterclockwise turns of a corner piece will take them back to their original
orientation. Hence, the order of the subgroup (UR) is t he least common multiple of 7, 3 and 5, which is 105.
■
Theorern 4
The order of the subgroup (R2 U2) is 6.
The proof for this theorem is analogous to the one made for Theorem 3.
Theorern 5
Let S=RUR-1u·1 . Then, the order of the su bgroup (S) is 6.
Again, the proof for this theorem is anaiogous the one made for Theorem 3, and this theorem is often
used to solve the Rubik' s cube, as we will see in the next section.
Solution
Before directly providing a solut ion, !et us begin by t hinking of possible approaches to solve the puzzle.
Our first attempt might be to fine! the sequeuce of moves that lec! to our scrambled position. This means,
identifying the single element of G, out of the 43,252,003,274,489,856,000 that scraJnbled our cube. ,vhile
this is the optima! solution, it is quite complicated to identify this elen1ent.
A situation that would simplify finding a solution for the puzzle ,vould be the existence of a sequence
of movements such that, no matter how it is scrambled, will solve the cube after doing a finite number of
repetitions of the sequence. This way, we could just repeat this sequence until the cube gets solved.
Despite not being efficient because of the number of permutations that was calculated in the Properties
section, it would be effective. However, the existence of such a sequence is equivalent to say that the group
G is cyclic, but cyclic groups are abelian, and, as pointed out in the Construction section, this is not the
case.
A n1ore realistic approach would be to reduce the group G into smaller subgroups that are easier to
think of.
To begin the solution for the puzzle, a very standard procedure would be to first solve one face of the
cube. This is, to make one face of the cube, for example, U, identical to its representation in Figure 2.
Since every other piece is i1-relevant for this step, this gives the solver plenty of freedom to reach this goal.
In fact, with a little bit more reasoning, t he solver can, with sorne practice, very intuitively solve the
second !ayer without undoing the fac:e that has just been solved. This is, assuming we solved the U face, to
12
�ACADEMJC/ ~1ATHEMATICS
place the four edge pieces corresponding to the numbers 20, 21, 36 and 37 into t heir right positions and
orientations.
T he reader is encouraged to try this on their own.
The complications may appear in the third !ayer (the face corresponding to D, assum ing we sta1ted by
solving U), since our movements are now very restricted, because whenever we want to solve something
from the third layer, we will be forced to undo some of the parts that we ha.ve just solved, and then solve
everything back again, but the advantage here is that there are only four corner pieces and four edge pieces
left to solve.
Experienced readers may associate thjs behavior to commutators and conjugates.
Remember that, in groups, for two elements x and y, the commutator of x and y is defined as
(12)
Thls definition may remember us to Theorem 5 from the Properties section, since, as it was defined,
S=[R,U] .
Now, for t he last layer, there are two things that we gradually have to solve. First, we have to ta ke the
edge and corner pieces to their correct places, and then make sure they are placed with their correct
otientations.
The reader will be a.ble to design their own sequences of moves using the tools presented in here.
For example, in order to relocate the corner pieces, we will take advantage of 3-cycles a nd commutators.
First, identify the three corner pieces that you want to relocate as shown in Figure 6. As a consequence
of what was proven in Theorem 2, we can reach any permutation by doing this.
A
'71
/
Base !ayer
e
/
.,
.....
,,
'B
Figure 6
T hen, identify t he !ayer that has two of the tb ree corner pieces that we want to relocate (in this case,
the down !ayer that has the C and B corner pieces). This will be called the base !ayer (identifiecl with blue
in Figure 6), and it cannot be unsolvecl.
Thinking of the face of the cube that we are trying to solve as our F (front) face, t he sequence :tvl= RUR-1
takes the corner from A to t he corner from B while leaving the rest of the base !ayer unchanged.
13
�Celerinet January - June 2020
In order to restore the rest of the cube that has been scrambled, we must undo what we ha.ve done, but
doing 1.f1 now would be pointless. Instead, let 's take the corner C to t he place where t he corner B sta1ted
(now occupied by A) by doing the sequence N=D. Notice that, if we now do Nr1 , the parts t hat were
scrambled will now be unscran1bled, and the corner C will go to the place where the corner A started.
i\iloreover, the base !ayer will not be affected. The only th ing left is to undo the move N, a.nd we would have
successfully permuted three corners without a.ffecting the rest of the cube.
As we can notice, this permutation is of the form:
[RUR-1 ,DJ.
T his process is way easier done t han explained, but it can be a.dapted to create new sequences for
different purposes as we need it, for example, to relocate the remaining edges or to rotate them.
As an example of using a commutator to rotate pieces, suppose that our final !ayer is now facing up,
and consider t he sequence:
11=[D,L)
(13)
If we consider now t he upper fa.ce as our base !ayer, t he commutator:
P= [1.if2,U]
(14)
has the effect of rotating corners.
As a consequence of Theorem 5, the scrambled parts of the cube will be solved again after doing P3.
Conclusions
Several topics in moclern mathe1natics are often quite complicated to visualize, or very abstract to be applied
to real life situations, wruch is a common situation in abstract algebra. However, mathematieians ha.ve found
very int uitive applications of group theory, such as the study of Dihedral groups, and perrnutation groups.
The results that have been shown in this article stand out for showing the app!icability of abstract concepts
for making sense of diverse properties and provicling oolutions to real problems. This results could also turn
out to be useful to strengthen previous knowledge of abstract algebra and could serve to an undergraduate
student as an auxiliary intuitive approach to t he notions of perrnutations, cyclic groups, and commutators,
since the study of mathematical concepts via puzzles is a tangible and accessible expression of abstract
mathematics. Reaclers are highly encouraged to read this article with a Rubik's cube on their hands, so they
can replicate the results and experience the transcendence of a bstract algebra with their own hands.
A5 shown, modeling a pwzzle by relating pieces with numbers, and interpreting rnoves as permutations,
turned out to be crucial to obtain conclusions about the puzzle' s behavior. Sünilar ideas have been used to
ana lyie other puzzles, such as the fifteen puzzle [8), and, in general, it can be used to study the properties
of a generalized NxNxN Rubi k 's cube, since this modeling is, clearly, not exclusively valid for the 3x3x3
version of the puzzle. Consequently, a solution for a generalized Rubik 's cube can be done using a procedure
analogous to the one proposecl ü1 this article. It is worth to remark that a solution via commutators can be
very ineffi<:ient, and in order to reduce t he solving time and cornplexity, better methods have been developed,
such as the Fridrich method, explained by ,lessica Fridrich in [9), thus creating a highly competitive
environment among those who have accepted the challenge to solve the puzzle.
14
�ACADEMIC / MATHEMATICS
About the author
Jordi Andrés l\11artínez Álvarez is a l\11athematics' student in the Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
at the Universidad Autó noma de Nuevo León. He participated as a co-delegate of Nuevo León for the 32
l\liexican Olympiad of Mathematics in 2018, and has collaborated in a couple of projects organized by the
Mexican Society of l\lJathematics.
Address: Pedro de Al ba, Niños Héroes, Ciudad Universitaria, 66451. San Nicolás de los Garza, Nuevo León.
E mail: jordi.martinezlv@uanl.edu.mx
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Ret.rieved
from
15
�
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Celerinet
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La revista Celerinet, inició en el 2012, sólo en formato digital, es semestral y se mantiene activa; ofrece información de las últimas investigaciones realizadas por docentes, estudiantes y egresados de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, también se encarga de difundir las actividades institucionales más relevantes. La publicación incluye artículos de investigación relacionados con las siguientes áreas: matemáticas, matemáticas aplicadas, física, ciencias computacionales, actuaría, multimedia y animación digital, y seguridad en tecnologías de información.
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A resource consisting primarily of words for reading. Examples include books, letters, dissertations, poems, newspapers, articles, archives of mailing lists. Note that facsimiles or images of texts are still of the genre Text.
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Celerinet
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Celerinet, 2020, Año 8, No 1, Enero-Junio
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Rubik´s cube
Trascendental
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PhD. Romeo de Jesus Selvas Aguilar
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lvan Dario Ponce Castillo
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PhD. Carlos lzaguirre
PhD. Angel E. Sanchez Colin
PhD. Pedro Valdes-Sada
PhD. Enrique J. Perez
PhD. Carlos E. Chávez
PhD. Eduardo Perez-Tijerina
Authors
M.A. Patricia Martinez Moreno
PhD. Jose Apolinar Loyola Rodriguez
PhD. Romeo de Jesus Selvas Aguilar
M.C. Azucena Yoloxochitl Rios Mercado
M.A. Alma Patricia Calderon Martinez
PhD. Alvaro Reyes Martinez
PhD. Maria de Jesus Antonia Ochoa Oliva
Editorial Committee
Victor Manuel Barrera Herrera
Editorial Design
Celerinet, Year 7, No. 1, January - June. Published on: July 4th, 2019
Celerinet is a semestral publication edited by the Universidad Autónoma de Nuevo León, through the Facultad de
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Reyna Guadalupe Castro Medellín, Ave. Universidad S/N. Cd. Universitaria. San Nicolás de los Garza, Nuevo León,
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AII rights reserved © Copyright 2019 celerinet@uanl.mx
�1
10
OPTICAL FIBER LASERS : AOV ANCEO MANUF ACTURING TOOL, ITS
IMPACT ON ENERGY SAVING, ANO ITS
STATE OF THE ART IN MEXICO
QUAOROTORS OAE CONSTRAINEO MOOEL ANO FORCE CONTROL
18
25
OPTICAL CHARACTERIZATION OF A PRI NTED CIRCUIT
(ANTENNA)
�RESEARCH
PAPERS
,
ARTICULOS DE,
INVESTIGACION
�RESEARCH/ PHYSICS
1
Alejandro Mar tinez Rios, 2 Daniel Tor al Acosta, 3 Romeo Selvas Aguilar;
CIO - UANLº - CICFIMº - FCFMº in San Nicolas de los Garza, Nuevo Leon, Mexico.
ABSTRACT
Fiber lasers are a mature technology widely used in advanced manufacturing. In this review
paper, we describe the principie of operation of fiber lasers, and the extraordinary characteristics
that make these devices so convenient when compared to others available laser technologies.
Additionally, it will give the current status of the research on these devices in Mexico, besides the
potential impact it may have in the industry.
Keywords: Opticalfiber laser, laser manufacturing, fiber laser components.
RESUMEN
Los láseres de fibra son tecnología avanzada utilizada ampliamente en la manufactura avanzada.
En este artículo describimos el principio de operación de los láseres de fibra y las características
extraordinarias que hacen de estos dispositivos tan convenientes al compararlos con otras
tecnologías laser Además, se presentará el estatus actual de investigación sobre estos dispositivos
en México, así como el ünpacto potencial que tendría en la industria.
Keywords : Láseres de fibra óptica, manufactura de láseres, componentes de láseres de
fibracomponents.
INTRODUCTION
High power fiber lasers are an established technology which plays a central role in advanced
manufacturing, mainly as occurs in the automotive and aerospace industries [1 , 2]. There are two
principal characteristics promoted of this technological disruption, the first one is the inherent
high brightness given by the process of the laser beam generation at the rare-earth doping core of
an optical fiber, which results in high-beam qualities and tightly focused spots [3]. The second one
is the high wavelength absorption that metals, other ceramic and sorne organic materials exhibit
at sorne fiber lasers wavelengths, in particular, with ytterbium-doped high power fiber lasers (the
most used fiber lasers in the industry).
Martinez, A. Toral, D. & R. Selvas. (2019). Optical fiber lasers: AAdvanced manufacturing tool, its impact on energy saving and its state of the art in Mexico. Celerinet. 7 (1), 1-9.
1
�CELERINET JANUARY - JUNE 2019
Fiber lasers are excellent energy-efficient efforts and the obtained results is a result of the
devices with low maintenance/operating financia! problems in Mexico's Govenunent,
costs, being comparatively more attractive which over the last few decades has adversely
than other laser technologies. Consequently, affected the financia] support to the Research
fiber lasers are the preferred choice in the activity in this country. Thus, insufficient
automotive/aerospace industries, which widely financia! resources make difficult access to high
use cutting/soldering processes of aluminum power fiber laser components, which usually
and steel,being its low weight and mechanical are costly and also reduce the possibility to
strength useful to comply with safety standards produce relevance/impact in this particular
and energy-efficiency requirements.
field. In present days, one can find in Mexico's
industrial-clusters, diverse manufacturing
The above stated brings forward the relevance companies having in operation fiber lasers with
of fi ber lasers in the manufacturing industries, output powers ranging from a few hundred watts
particularly its impact on the production costs, to several kW. Therefore, it could be relevant
where energy efficiency and other important to develop our fiber laser technology, by
fiber laser's characteristics play a central role in taking advantage of the existing infrastructure/
the metal cutting processes.
background of our research centers to find
In recent years, Mexico has been the the way to get a role in the potential industry
destination of many intemational automotive demands on these technologies.
and aerospace manufacturers, making this
country the one with the largest concentration
As far as we know, apart from our group at
of high power fiber lasers in Latin-America Centro de Investigaciones en Optica (CIO),
[4]. Therefore, it is discussed in the next there is no other research group which is also
section, the potential impact that Research and developing high power fiber lasers in Mexico.
Development of fiber lasers may have in the In relation to our project, it is worth mentioning
local industry.
that it initiated in the summer of 2015, and
today's current status consists of a Laser
OVERVIEW OF THE RESEARCH ON Cutting Prototype with a continuous-wave
FIBER LASERS IN MEXICO
operating power of 200W. Additionally, it is
underway the assembly of a ~ lkW fiber laser
Along the past few decades in Mexico, cavity ( discussed in section 6).
basic research on fi bers lasers have been made
at different CONACYT Research Centers OVERVIEW OF THE RESEARCH ON
and Universities located across the country, FIBER LASERS IN MEXICO
so that every year the number of PhDs and
If fiber laser technology is fully developed,
MSc 's specialized in optics increases rapidly.
Moreover, on sight that over the last 30 years, a and further progress in this field pushed by
considerable part of these new experts become dominant Fiber Laser Manufacturers, would it
part of the Academic staff, it might be inevitable be worth trying to continue our research on this
no notice that there have been no results related field? Our answer is affirmative, and to sustain
to impact technological development, which is our opinion, we revise these research activities
evidenced for the very few research papers in from the approach of its potential impact in the
local manufacturing industry and the intrinsic
the particular issue of high power fi ber lasers.
The disagreement between the educational relevance that energy efficiency
2
�RESEARCH/ PHYSICS
has in production costs as well.
The continued growth of the Manufacturing
Industry in Mexico has boosted the demand
for metal cutting systems. For these
companies, the selected cutting technology
is an important decision due to parameters
like energy consumption, speed/precision
characteristics, and maintenance costs impact
on the final production costs. So, we mention
the most common types of these systems
and its performance characteristics, sorted
incrementally by cost level.
With the lowest purchase cost, plasma cutting
systems are a versatile technology which offers
the highest cut speeds, and capability to process
the thickest layers of metals; although certainly
with a form factor that produces the largest kerfs
(size of the slit left by the ren1oved material),
which are usually in the order offew millimeters
[5]. On the other hand, their operating cost is the
highest, given the required electrical operation
currents are in the l0 's-l00 's Amperes.
In a higher cost leve!, appear CO:: laser cutting
systems. With optical output powers from a
few hundred to severa! thousands of watts,
these systems are suitable for a vast variety
of material cutting processes. lts good beam
quality and focusing spot diameters typically
of ~500µm make these devices attractive for
precision cutting, offering a 3-fold reduction in
kerf sizes when compared with plasma cutting
systems. Nevertheless, due to the complex
output optics required for beam delivery, as well
as the size of its diverse components and low
wall-plug efficiencies (~ 15%), maintenance,
and operating costs becaome an important
constraint in CO:: laser systems.
Finally, with the highest cost leve), we find
high power fi ber lasers. These systems offer
wall-plug efficiencies as high as ~50% [6, 7],
with conveniently long life-spans typically in
>50000 hours, and em1ss1on wavelengths
range in the nearby of the absorption peaks of
the most commonly used metals in industry.
These characteristics are possible because of
pump power is provided by large life-span
laser-diodes, operating at such wavelengths that
the quantum defect corresponding to the fiber
core doping is remarkably low. Additionally,
as a result of being monolithic assemblies, the
maintenance cost is relatively low due to the
only components that deteriorate with use are
the output heads, which usually require very
short off-times for its replacement. Finally, the
outstanding brightness and beam parameter
product offered by fiber lasers, make them
possible to deliver beam spot diameters as low
as <50 µm with deepness of focus [8] , which
allows higher precision and cutting speeds.
Therefore, fiber lasers not only comparatively
cut down the electricity bilis, but also reduce
the requirements of electrical installations and
in tum the overall size of metal cutting systems.
In summary, fiber laser systems, have the
best performance but the highest price, on
the other hand, CO2 laser and plasma cutting
systems are the less expensive altematives but
exhibit the lowest performance. Therefore, not
only cost/benefits but also the available budget
will determine the purchase choice. Under
budget limitations, users may prefer CO2 laser
or plasma systems due to their lower prices,
even if in the long-term this results in higher
operational/maintenance costs.
Besides that, there are sorne manufacturing
companies (rather large-sized ones) which can
afford the higher purchase cost of fiber lasers
and massively use these systems in metal
cutting processes. ln this case, the long-term
convenience of fiber lasers becomes evident,
first beca use of the energy savings immediately
cuts down the electricity costs, and second, due
to its higher speed/precision and durability
3
�CELERINET JANUARY - JUNE 2019
reduce the operation/maintenance costs.
Nevertheless, due to all these high tech devices
are acquired from abroad, the user becomes
dependent on the fiber laser manufacturer, which
has total control on the adaptation/installation
process, spare parts, and maintenance/
training and other technically advanced issues
required for specific processes. Thus, it is not
a surprise that fiber laser manufacturers are
large companies with vast economic resources,
diverse technological assets, patent portfolios,
and advanced research and development labs.
Therefore, without these " unl imited" resources,
we could not contend in the same manner with
the same technological objectives. In this way,
to get a role in this field, we must develop
our fiber laser technology to i) decrease the
technological gap, and ii) this way we can
identify potential opportunity areas in the local
industry. With this in mind, we need to study
the issues encountered in the supply chain of
services and prepare research strategies that
allow link projects. Additionally, we believe that
this effort must be focused to the development
of fiber laser components, particularly, pump
combiners [9], cladding power strippers, hightemperature fiber Bragg gratings, and efficient
fiber cooling schemes as well as the search
of other potential appl ications of this type of
lasers. In this respect, we have been working
in these activities since 2015, developing sorne
fiber laser components mentioned above.
power fiber lasers Yb-doped cores are widely
used. The principie of operation of a fiber laser
can be depicted as a general laser system, in
which the active optical fiber simultaneously
provides the active laser medium as well as the
laser cavity. Fiber lasers convert the multimode
optical power coupled into the inner cladding
to a laser signal generated in the core, in the
particular case of Yb-doped high power fiber
lasers, conversion efficiencies of 70-90% are
typically obtained [3,8]. This can be technically
considered as the brightness enhancement
of the incoming pump power, conceming the
power departing from the core. The brightness
conversion becomes evident if we co1npare the
power density of the incoming pump related to
the outgoing laser signal. Because of the laser
effect, a net optical power is transferred from
the cladding towards the core, and given that
the core's cross-sectional area is (typically)
~ 100-times smaller than that of the cladding,
the power density increases with the same
proportion. This outstanding brightness
conversion allows the use offiber lasers in high
precision metal cutting processes, where high
power density is a key parameter.
As shown in Fig. 1, the double ciad structure in
active fibers can be seen as a three concentric
cylindrical waveguides each one with distinct
refractive index (Rl). Sorted from higher R1
to lower R1 values, we have in the first place
the central doped-core with R1 = n 1, then,
ABRIEFOVERVIEWOFHIGHPOWER the second !ayer (inner-cladding) with R1 to
FIBER LASERS TECHNOLOGY
lower R1 values, we have in the first place
the central doped-core with R1 = n 1, then, the
An essential characteristic of a high power second !ayer (inner-cladding) with R1 = n2,
fiber laser is the active laser medium, which and finally, the externa! !ayer of the waveguide
is a double ciad fiber with a central doped (low index polymer) with R1 = n3. ln this way,
core. Along this core is where the process of the co1npared R1 values of the core/cladding/
stimulated emission that leads to laser generation low_ index_polymer correspond as nl>n2>n3,
occurs, indeed. The core doping used usually respectively.
includes one or two rare-earth elements (Yb,
Er, Tm, Hm, etc.), although in the case of high
4
�RESEARCH/ PHYSICS
Pumping, population inversion and
stimulated
absorption/emission
processes. High power fiber lasers are
pumped by multimode optical power,
being this power coupled into the inner
cladding of the fiber. From the ray tracing
approach, pump power can be considered
• as being carried by many ray trajectories
which also represent the cladding modes
supported by the highly multimode fiber
cladding. As shown in figure 1, the blue
arrow incoming to the fi ber represents one
of many pump rays coupled to the inner
cladding, so that each ray trajectory will
have a chance to cross the doped core
and get absorbed by the rare-earth dopant
ions. In consequence, these ions will go
to an excited meta-stable state, producing
an inversion population of excited states
which by stimulated absorption/emission
processes, will release this stored energy
and allowing the coherent amplification of
optical signals at the emission wavelength
between laser levels. The multimode pump
power is provided by multimode fiberpigtailed high power laser diodes, being
the pump combiner, the optical component
used for this purpose. Figure 2 shows a
typical scheme of a fi ber laser, in which
pump combiners are located on each side
Of an optical fiber cavity. Additionally, in order
to have a proper absorption ofthe pump power,
the pump wavelength must be within the
absorption range wavelength of the rare-earth
doping ofthe core.
Laser oscillation.
As shown in Fig 1. by adding a couple
of partially/totally reflective mirrors to
the laser cavity allows the bi-directional
amplification of the signa! wavelength
such that is produced an oscillating wave.
This wave bounces back and forth between
these mirrors, then, a rapid buildup of a
coherent wave occurs by the release of the
stored energy of the excited atoms. When
a steady stated is reached, the pumping
process maintains this energy storage at
a certain effective leve!, while the laser
oscillation is continuously releasing it at a
given rate. This released energy is partially
transmitted by the partial mirror so that a
laser signal is departing from the core of
the optical fiber and producing the single
mode, high brightness output laser signal.
At the present time, is common to find high
power single-mode fiber lasers with operating
powers ranging from few l00's - 20000 Watts
of optical power [6-8].
cor•
(The eore dopants
LATERAL VIEW
·a
E
L.-
-
' í!'
..
......
<J•ddirc .
core
.....
/'
~
-
"'
'.>,.----
=E 5t
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(the nof't<'clr-cular ~ t r v
help$ to lmpto\lt the
claddircfc«e owrlap)
z
o
t;
~
~
o
5
Fig 1. The geometry of an active double ciad optical
fiber, the blue arrow represents any pump ray bounded
to the inner-cladding waveguide. Toe non-circular innercladding helps to scramble the pump rays trajectories in
order to increase its overlap with the doped core and the
attainable absorption as well.
FlBER LASER COMPONENTS
The sketch in figure 2 shows the key
components of an optical fiber laser. The
corresponding function of each component is
listed below:
(a) Active Fiber: lnside this component
is where stimulated absorption/e1nission
processes give rise to laser generation. In
general, the fi ber 's core is doped with rare-earth
elements like Ytterbium, Erbium, Neodymium,
Thulium, etc. in the case of high power fiber
fiber lasers double ciad optical fibers are used.
5
�CELERINET JANUARY - JUNE 2019
(b) Pump modules: These are multimodal
laser_diodes/laser_ diode_ bars which provide
the optical pump power required to produce the
excitation of rare-earth dopants in the core.
(c)
Pump combiner: This component
allows to couple the multimode pump power
from laser diodes. In high power fiber lasers,
these are usually made by multimode pump
fibers laterally fused to a central passive double
clad fiber, which can be directly spliced to the
active fiber.
(d) Cavity mirrors: In fiber lasers, these
optical fiber components are denominated fiber
Bragg Gratings. These are often fabricated by
inscribing a nwnber of periodic refractive index
perturbations along the core of double clad
optical fibers, in this way an effective degree
of reflectivity is achieved if the period length
satisfies the Bragg condition. ln order to allow
laser oscillation, the selection of the reflected
wavelength must be such that it coincides with
the signa! wavelength to be amplified.
PUMP MODULES
g¡\5
:E
u
\5
a:
a:
:E
a:
:,:
■
PUMP
COMBINER
o
RE OPTICAL FIBER
■
....
Laser sicnal
PUMP
COMBINER
Fig 2. Sketch of an optical fiber laser and its
components. The HR and OC terms stand for the totally/
partially reflectivity of the cavity mirrors respectively.
The term RE stands for the Rare-Earth doping in the
active fiber.
DEVELOPMENT OF A HIGH POWER
FIBER LASER PROTOTYPE AT CIO:
LESSONS LEARNED
In 20 15, it was started a project in which it
was proposed the development of a ~ lkW @
1060nm high power fiber laser. The goal with
this project was to explore the feasibility to
create a laser system applications and
6
development laboratory and this way to
approach to things concerning this technology.
We believe this project is relevant given the
increasing demand for metal cutting systems
by manufacturing companies in Mexico. This
project was also considered feasible in view of
the optical fiber 's research background at CIO,
taking advantage of sorne essential facilities
and special equipment like high-end glass
processing systems, optical spectrum analyzers,
and additional equipment and materials useful
to work with diverse aspects of the fiber lasers
assembly process.
As it would happen with any development
project involving the assembly of high power
lasers, it was possible to have to deal with
sorne technical problems. In this respect, the
first lesson learned from this project is related
to the care and detail leve! needed to carry out
the assembly process, being noteworthy that
even with a fiber laser operating at 200W of
output power (as demonstrated in the spring of
2018) the laser cavity must withstand ali this
signa! power propagating through a 25 microns
diameter's core, so that if any splice loss would
be present (as we experienced severa! times
before the first successful demonstration), it
would have produced the melting of the fiber
inner cladding. Both the splice loss and exposed
bare fiber sections that need to be packaged and
cooled, are always potential problems at the
moment to assemble a high power fiber laser
and brings forward the type of technical issues
to study [10]. For instance, we can mention the
research carried out to determine the source
of splice losses and its respective solution. To
figure out how it occurred this problem, we
studied the thermal diffusion of dopants in
fibers which yields an increment of the modal
field diameter and a modal mismatch in fi ber
of splice losses and its respective solution. To
figure out how it occurred this problem, we
studied the thermal diffusion of dopants in
�RESEARCH/ PHYSICS
fibers which yields an increment of the modal fiber by July 2019 (depending on the purchase
field diameter and a moda] mismatch in fiber and arrival of the high power fiber Bragg
splices. With this purpose, and in a similar refl ectors).
way as we studied in [ 11 ], we designed a set
of experiments involving heating of fibers and
In addition to the project goals mentioned
the use of an etching solution that reacted more befo re, a ~ l kW fi ber laser cavity is not only
rapidly with the core's Rare-Earth dopants, desirable but either we want to add ali the
so that the etched fibers were revised by a required engineering to carry the developed
Scanning Electron Microscope to obtain the fiber laser cavities, out to the status of a TRLcorresponding surface relief images. On the 4 and 5 [12] fiber laser cutting prototype. This
view that the size of the fiber 's surface relief it type of readiness capability will allow getting
is correlated to the dopant's diffusion produced the cutting system out of the laboratory for
by the heat deposited to the fi bers, these images its use under relevant conditions, in this way
helped to indirectly determine the heat <lose and we could comply an important aspect of the
other parameters which yielded better splice main objective, which was to have a relevant
processes and lower splice losses as well.
approaching with these technologies. For this
purpose, an additional engineering work was
Besides the expected technical issues, it also carried out to the already demonstrated 200W
emerged another problem, which was derived fi ber laser cavity, this impl icated not only the refrom the insufficient and slow flow of resources, assembly of the fiber laser cavity on a portable
and affecting our agenda in such way, that cabinet but also the packaging and cooling of
even with the support of the administration, the bare fiber sections, as well as the design and
it was difficult to boost the project progress. (in-house) manufacturing of the laser cut head.
Often happened that materia]s or equipment In respect to this laser head, it was designed in
financing was stuck in the waiting line among such a way, that it can be mounted overa CNC
other researchers needs. At the present date ( computer numerical control) mechanism to
of this paper, it is underway the ~ 1kW fi ber permit the transport of the laser power to the
laser cavity, in particular, the integration of the metal pieces to process.
chillerequipment required to enable the 1.2 kW
We expect to use ali the acquired knowledge
@ 915nm pump modules. It is worth mentioning up to this point, and apply these same attributes
that the theoretical conversion efficiency is to the ~ 1kW fi ber laser once demonstrated. ln
given by the ratio between pump_ wavelength/ respect to the ~ I kW fi ber laser cavity, additional
emission_wavelength (~86%) as well as the work must be carried out, like a new cabinet to
interna! cavity losses determine the final output assemble the fiber laser, active cooling of the
power of this fi ber laser. Thus, we expect to Fiber laser, active cooling of the fiber, chiller/
achieve a laser output power in the range of800- pump enabling and cladding power stripping
900W corresponding to a conversion efficiency sections, and a new fi ber laser cutting head with
of around 75%. The reason to use a 915nm process gas to avoid swarf have contact with
pump wavelength was to add sorne tolerance the laser head's optical components.
to thermally-induced wavelength instabilities, CONCLUSIONS
which may increase the pump wavelength and
cause a detriment in the pump absorption as
Ali things considered in this paper put into
well as reduced laser conversion efficiency. We context the type of challenges that must be
expect to demonstrate this high power laser
taken up to achieve relevance on the field of
7
�CELERINET JANUARY - JUNE 2019
high power fiber lasers technologies, and be
able to produce a positive impact with respect
to the Manufacturing l ndustry's demands in
Mexico. In particular, our current fiber laser
development's project, reveals that the research/
engineering work needed to sol ve technical
problems as well as any quantifiable outcome
progress of the project has been engaged
to suitable financia] support to make things
happen. Ultimately, although the technological
gap in the field of fiber lasers is evident, we
believe that the research practice in Mexico still
can aspire to achieve sorne positive impact in
this Country. In our particular case, the ability
to provide relevant know-how and tools in the
ambit of fiber lasers has been the motivation to
work in the development of high power fiber
lasers.
ACKNOWLEDGMENTS
The authors want to acknowledge the support
provided by Catedras-CONACYT project l 77
and the SEP-CONACYT project number 432 17
for the realization of this paper.
Intemational Inc.
[4] Magna Intemational Inc. https://www.magna.com/company/company-information/magna-groups/cosma
[5] ESAB Knowledge Center, " What is cutting
kerf?"
http://www.esabna.com/us/en/education/blog/what-is-cutting-kerf.cfin
[6] IPG Ytterbium CW Laser Systems https://
www.ipgphotonics.com/en/products/lasers/high-power-cw-fi ber-lasers/ l -micron-3/y ls-eco1-10-kw
[7] lPG High Power CW fiber Lasers https://
www.ipgphotonics.com/en/products/lasers/high-power-cw-fi ber-1 asers
[8] . N. Zervas and C. A. Codemard, «High
Power Fiber Lasers: A Review," IEEE Joumal
of Selected Topics in Quantum Electronics",
20, 0904123-23 pages (2014)
[9] K. Madrazo de la Rosa, A. Marti.nez-Rios,
T. Porraz-Culebro, D. Toral-Acosta, L.F EnriREFERENCES
quez-Gomez, and J .A. Guerrero-Viramontes,
" Effect of the surrounding refractive index and
[ l] Wijeyasinghe, N. (2018). Fiber lasers: uní- fusion-depth on side-pump combiners", Opque tools for automotive & aerospace manu- tics and Laser Technology, Vol. 107, 468-477
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ve-and-aerospace-manufacturing-0014992.asp
[ 1O] Z. Huang, X. tang, P. Zhao, C. Li, Q. Li, C.
[2] Belforte, D. (2018). Laser joining in the Guo, Z. Li, H. Lin and J. Wang, ''Power scaling
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www.industrial-lasers.com/articles/print/vol u- online three-section recoating method of splice
me-33/issue-3/departments/my-v iew/laser-j oi- point," Laser Physics, 26, 125103 pp (2016).
ning-in-the-spotl ight. html
[ 11] Teresa Elena Porraz-Culebro, Alejandro
[3] D. J. Richardson, J. Nilsson, and W. A. Clar- Martinez-Rios, Daniel Toral-Acosta, Kenia
kson, "High power fiber lasers: current status Madrazo-de-la-Rosa, Luis F. Enriquez-Gomez,
and future perspectives [Invited]," J. Opt. Soc. Juan Manuel Sierra-Hernandez, and Guillermo
Am. B 27, B63-B92 (20 10) Magna
Salceda-Delgado, "Characteristics of LPFGs
8
�RESEARCH/ PHYSICS
Written by a CO2-Laser Glass Processing System," J. Lightwave Technol. 37, 1301-1309
(2019)
[ 12] NASA, Technology Readiness Leve] https ://www.nasa.gov/ directorates/heo/scan/engineering/technology/txt_accordion l .html
NOMBRE COMPLETO DEL AUTOR O
DE LOS AUTORES
DIRECCIÓN DEL AUTOR O DE LOS
AUTORES:
Centro de lnvestigacion en Ciencias Fisico
Matematicas, Facultad de Ciencias Fisico Matematicas, UANL, Av. Universidad SIN, Cd.
Universitaria, C.P. 66455, San Nicolas de los
Garza, NL, México.
Email: toralacostadaniel@gmail.com
PhD. Daniel Toral Acosta received his Bachelor 's Degree in Electronical Engineering
in 1999, working as a telecommunications
Engineer for 11 years. ln 2015 he recei ved his
Ph.D. Degree in Industrial Physical Engineering from the Universidad Autonoma de Nuevo
Leon, Nuevo Leon, Mexico. Fro1n 2015-2018
he worked as a Postdoctoral researcher at the
Centro de Investigaciones en Optica focused to
the development of high power fiber lasers and
optical fiber components as well as the required
engineering f or optical fi ber processing/packaging and integration/development of diverse
co1nponents oriented to high power fiber laser
prototypes assembly.
He is a holder of l patent, and with another 2
in procedure. S ince 20 l 8 PhD. Toral is at the
Universidad Autonoma de Nuevo Leon, as a
CONACYT-researcher. PhD. Toral is the coauthor of 11 articles published in lnternational
Scientific Journals, and 2 patents his research
work has been focused on the development of
optical fiber devices and fiber lasers for diverse
industrial applications.
9
�CELERINET JANUARY - JUNE 201 9
'Carlos lzaguirre Espinosa, 2 Anand Eleazar Sánchez Orta, 2 Vicente Parra Vega ' Manuel Jiménez Lizárraga;
0
UANL-FCFM San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México,° CINVESTAV Campus Saltillo, Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional, Campus Saltillo Ramos Arizpe, Coahuila, México.
ABSTRACT
The flexibility and performance of the quadrotor as a research platform have been used in recent
years applications that reach even the fields of interaction and grasping. In this work, a force/
position control is presented using the orthogonalization principie between the subspaces of force
and velocity in constrained flight. A position/force sliding mode is presented to guarantee the
tracking of force in the constrained directions and the tracking of position in the non-constrained
ones. A stability proof is presented as well as a numerical analysis of the algorithm and sorne
insights on what the experimental flight tests might be.
Keywords: /orce control, quadrotors, sliding mode.e.
RESUMEN
The flexibility and performance ofthe quadrotor as a research platform have been used in recent
years applications that reach even the fields of interaction and grasping. In this work, a force/
position control is presented using the orthogonalization principie between the subspaces of force
and velocity in constrained flight. A position/force sliding mode is presented to guarantee the
tracking of force in the constrained directions and the tracking of position in the non-constrained
ones. A stability proof is presented as well as a numerical analysis of the algorithm and sorne
insights on what the experimental flight tests might be.
Keywords: /orce control, quadrotors, sliding mode.e.
INTRODUCTION
The quadrotor is a ti ight platform that has been used in a big range of applications which can
even include interaction applications such as: construction purposes [1, 2], aerial transport and
towing [3, 4], inspection of structures [5] and even in art applications [6]. With the advances in
Pérez, A.S. & ].P. Salinas. (2018). Size variation ofFe2Q3 embedded in a kaolinitic clay of recent geological age.
Celerinet. 6 (2), 1-5.
10
�RESEARCH/ PHYSICS
electronics
and
microcomputers
the
capabilities of quadrotors for interaction and
manipulation of objects raises, as well as the
needs for algorithms to handle force control
and interaction.
The problem of quadrotor interaction and
force control starts when the flight regirnen
changes from free flight to constrained
since switching between control algorithms
has to occur during flight and it has to be
a smooth transition to manage the contact
force disturbances. lt is clear that the force
control problem is complicated because of the
nonlinear dependences and couplings among
force, position and orientation coordinates, [7].
The quadrotor 's force interaction problem
has been addressed using a robotic end-effector
to establish a contact point [8], though such
solution proved to be versatile, the coupled
dynamics have been neglected.
Another approach, based on end-effectors,
neglects the relation among attitude, thrust
and exerted force assuming hovering and
no aerodynamic effects, and poses wherein
no force can be applied [9]. Lastly, we have
the approach seen in [10], in which a robust
fractional control is used in contact regimen to
follow a reference attitude signal compliant with
the desired contact force. Despite successfully
tracking a desired force, once the quadrotor
enters the constrained regimen, its position gets
locked and the only degree offreedom (DoF) to
manipulate is the angle directly related with the
force application.
the orthogonalization of force and velocity
subspaces bom when the force applied into an
object is normal to the constrained translational
velocities, allowing to control the force in the
constrained directions of the quadrotor while
at the same time controlling the position in the
non-constrained directions.
FORCE CONTROL OF A DIFFERENTIAL
ALGEBRAIC
CONSTRAINED
QUADROTOR
In the following, we elaborate on the
development of the differential algebraic
equations (DAE) to model the constrained flight
regimen of a quadrotor the implications and
advantages of using this approach. If conditions
of the orthogonalization principie persist at ali
time, then the dual space of force/velocity of
the quadrotor constrained flight can be divided
in two orthogonal complementary spaces, one
of force and one of velocity, taking that
that into account we can then define the quadrotor system in contact as follows:
•.
T
m~ =-T Re=+Jf'. (~)J + mge=+d P
R=Raf
➔
JdJ=-a/ J(J) + r + rcx Rr J r. (~ )2 + d 0
f'
(fJ(~.,, 1) = Ü
➔
Where ,~ is the vector from the center of mass to
the contact point and r, its magnitude, J r. e IR"x"'
is the constrained normalized jacobian" of the
kinematic constraint (fJ(~f',1) =O , in this sense
These studies show that extensi ve research
of force quadrotor's dynamics is yet needed we can define =[J r.(c;)l, J r.(c;)l xr, )e !R6" "' stands
"
"
without introducing a restrictive assumption. for the contact wrench
where J r. (~)A contains
The approach presented in this work is based the contact forces and
"'
on the force controller develop for robotic
manipulators in [ 11], and the map position
control seen in [12]. This methodology uses
➔
11
�CELERINET JANUARY - JUNE 2019
ORTHOGONALIZATION PRINCIPLE
Since q,(,;) = 0\:/t, then its time derivative
yields
This means that J.,(,;) is orthogonal to ,; . That
is,; , belongs to the ortogonal projection matrix
of [13].
Figure. 1. Schematic description of the quadrotor under a
DAE model
effects presented on the position dynamics.
where Q spans the tangent plane at the contact
.-1. e lR"' is a vector of Lagrange multipliers
or contact forces, for a single contact point point, thus Qt = ¿ and QJ; = o.Therefore J.,, Q
and are orthogonal complements since IR" is
m = 1, and q,(,;.,,1) is the kinematic constraint,
a rigid and frictionless surface, where generated by the direct sum of two orthogonal
subspaces, and rank(im(Q)) = m = n -r as well as
ip = f(,;,,,,r): lR" ➔ IR"' is a given scalar function,
rank(im(J.,)) =r , such as m +r=n [14].
,; = [x.,,y,,,,=
,,,
f
denoting
the
position
of
a
Q
9
POSITION/FORCE CONTROL
fixed coordinated system and r = [lfl.,,0 ,,~,,, f
9
their associated Euler angles. The position
aerodynamic disturbances stand for dp while
the attitude aerodynamic disturbances stand for
d.
The goal is to track force signals in the force
subspace which is mapped by J ,¡,r. (,;) while
tracking position signa Is in thevelocity subspace
mapped by Q. For the purpose of simplicity, the
physical constraint will be modeled as a wall in
the x axis of the quadrotor which is placed at
1 m. of the quadrotors origin. In Figure 1, the
contact regimen is represented, and the aim of
this scope can be depreciated, the tracking of
both force and position of the quadrotor while
in constraint flight.
12
We must first define sorne structural
properties which will be helpful at the time of
presenting the stability proof.
BOUNDEDNESS OF DYNAMICS:
There exist positive scalars '$;, for i =o,... ,11
, such that
IIQIJsP.
l td - a,;, 11 5 P2+ /J1IJ,;, 11
llro-11 s P4llo-11
llé>lls fi6
IWd -
a!,II5 P, + PsI !,
11
(7)
(8)
(9)
(10)
(11)
llr sign(Sq, >11s ✓
3J..,,= (r)
(12)
11/Jj;. ¡¡ s"/]9
(13)
llr;LIIs Y; lf sign(Sq1 >IJ
ll.-1. -2d11s /Jio
(14)
(15)
�RESEARCH/ PHYSICS
Then from equation (1) and using the
properties related with previously listed: can be
bound as
llmge=+dp -Y,011 S ,tmax (m )/31 (A llt,11+ .fj;.•= (V))
+,ima,<m)P6(P1ll~.II+ fi4 lall)
Where S, =
reference as
t, =t, +t¡
Where
(21)
+/JJ;. (~)[~1+sd1 - r):] (22)
9
<:1 = sign( Sq) (
llmge=+dp - r,e¡¡ sx(t) (17)
P.. = /3,/31 +P6P2 +Ps/Jrn +Ps"f; + g Amax (m) ,
Is a state-dependent function. Notice that, X(t)
not only includes ali the externa! forces affecting
the aircraft (buoyancy forces, aerodynamic
forces and gravity) but also a general statedependence of d p .
Consider the nominal
t .. =Q[td - a~, +sd, - Y<T]
+lma, (m )P (ll~JII+ Y; IIJ sign (Sqf )11)
+J.max/311 +lldpll
t -t,.
23
)
t = sign(S1 ) ( 24)
where the tracking position error is defined as
~. = ~ -
with reference trajectory ~d (i) e c 2 ;
feedback gains a,r,/3 are diagonal positive
~d,
definite matrices and is a scalar gain. J . (~) = J
is the constrained normalized Jacobian of.tfié
kinematic constraint0. Errors are then defined
as
OPEN LOOP ERROR EQUATION:
Notice that the orthogonalization principie
is established at velocity leve!, we need to
introduce an orthogonalized reference signa!
t, = t, +!1 at the velocity leve!, where t:!1= o
The main idea is to prove the boundedness
of the constrained DAE dynamics (1) and (2).
Once accomplished this, we design a controller
by using the virtual control u=-TRe, as a full
vectorial term. In this way equation ( 1) can be
rewritten as
m! =-u+J; (~)J +mge=+dP ( l &-9
Following a similar procedure to [15], the
parametrization can be expressed in terms of a
S, = QS - /3J;.s1 (25)
s. = sq + ru
(26)
s1 = sq, + r/f. (27)
Sq =S - Sd (28)
sq, =D./ -sd, (29)
S = t, + a~, (30)
sd, =S(to)e-k(t-to) (31)
~¡ =f A- Ad
(32)
sd¡ = ~¡ (to)e-k(t-to) (33)
For k, k >- O. In this way S, can be stated as
nominal reference ~' as
mt,. = Y,e
09)
Introducing (19) into equation (18) yields
13
�CELERINET JANUARY - JUNE 2019
CONTROL DESIGN
A control law that assures semiglobal
exponential tracking of force-position reference
signals, in closed loop with system ( l ), is given
by
u = KdSr + J; [Ad +sd, - Y; tanh (µ¡Sq, )]
+J; [- r111J +r1Sd, - r1r;'f-]
(35)
where Kd is a diagonal positive definite
matrix, and are positive scalar values. Then
substituting equation (35) into (20) yields
bounded, we have that (tr,tr) EL~ . The right
hand side of open loop (18) shows that exists
such that
This result shows only local stability of Sr and
Sr . Now we prove that the sliding mode arises,
taking Sr in (34). Since Sr e L , and Q are
q,(;",1)
pJ;. (; )S1 ➔ o
bounded, then QS, is bounded and, since
is sn,ooth and S1 ➔ o then
. Now taking into account that Sr is bounded,
mSr =- KdSr - J; [112+sd, - Y; tanh(tt¡Sq, )- Y¡D./]
- J: [rfsd, - r¡Y;L. ]+mge=+dp - f,e (36)
Let the following function
v =.!_[s;mS, + ps; s1 ]
2
then :,QS, and ;pJ;.s1 are bounded (this is
j;.
possible because
is bounded and so is Q ).
Ali these chains of conclusions prove that there
exist constants c2 >- o and c3 >- o such that
(37)
be a candidate Lyapunov function for
equation (36). The total derivative ofLyapunov
function (37) along its solution (36) gives rise
to
t7 = s;msr + p;s1 ( 38)
Now we have to prove that for a Q_roper
selection of feedback gains r and Y; the
trajectories of position and force converge
to zero. This is possible if we can prove that
sliding modes are established in the position
subspace and in the subspace Q of force
Considering that the operator Q spans
the vector as the direct surn of its image Sr ,
J; (;).
If Kd ,r1 and p are large enough and
the initial errors are small, we conclude the
seminegative definiteness of equation (39)
outside of hyperball c0 = S, 1f7 ~ o centered at
the origin, such as the following properties of
the state of closed loop system arise.
this implies that and
implies that
im(JJJ;. (;)Sr =s7) , this
Sim
Sr = Os
- s - /J J ¡,'T $f =sim
s f ( 42)
where S;"' and Sr belongs to orthogonal
complements, that meaos (s;m ,S¡') = O . That is,
we are able to analyze the s:"' dynamics
Then, ( sq,,a) e L~, and since desired
trajectories are c 2 and feedback gains are
�RESEARCH/ PHYSICS
st,
st
independently of
because belongs to
the kernel of Q. This is verified if we multiply
equation (43) by Q r
where
lf
F:
1
>-0 , then a
sq, = o is guaranteed v,.
0.5
50
a j,/J,,¡t 70
8
k
Yx.y,= 0.1, 0.15, 0.15
45,200,200
K
Y;,o,,,,
Kd# /J~
QTSr = S, (44)
Since is Q idempotent. It is important to notice
that if Ax= Ay for any square nonsingular
matrix A and any couple of vectors x, y then
d:t .J',:
within the span of Q. Now if we multiply Sr by
J 'P we obtain
J,,,S, = J,,,QS, - /3J,,,1;.s 1
J,,,Sr =- /3S1 (4 5)
Now according Q 1 Sr = S, to ín the posítíon
subspace of Q if we take derívatíve of equation
s;, produces
k
Y¡
5
8
0.1
Y;
0.1
ax.y,:
Thus, eq uation ( 44) means that Sr = QS,
(44), and multíply ít by
=r;-~[ts,].
sliding mode at
QTSr =QTQS, - PQT1;.sf
x=y .
F:1
NUMERICALANALYSIS
The simulator is developed using 6 main
programming blocks identified as the position
and force control, position and force dynamics,
lambda estimator, attitude reference mapping,
attitude dynamics and attitude control.
Simulations use the ode 23tb (stiffffR-BDF2)
numeric solver with variable step. The desired
reference in force is stated as Id = 2 + sin (t) N
, while position reference signals are designed
= r- F:1 • Thus, we obtain the sliding
mode condition if r >- F:1 , such as F:, >- o of
Where
F:,
as
[xd, yd,=dr =[J,0.5sin(t),- 05 - 0.5cos(t)]r m
Initial
conditions
for
the
simulation
r =[1,0, -If
[x0 ,y0 ,=0
which means that the
quadrotor is already in contact
Feedback gains are shown in Table 1, as seen
sq, = o at ,, ;?: ~•:'.'"'I. However, notice that for
in Figures 5, 6 and 7 the tracking of the circle
any initial condition sq, (10 ) = o then t, =o ,
is successful and the contact with the wall is
which implies that the sliding 1node at sq, (1) = o maintained at ali time during the si.tnulation.
is guaranteed for ali tüne.
The tracking of a sine function in force is
Siinilarly, if we take the derivative of (45) accomplished as presented in Figure 2.
In Figure 4, The virtual control containing the
and we multiply it by
we have
inputs from the position and force controllers is
presented, which is then mapped and followed
by the attitude controller, resulting in the
tracking of the quatemion shown in Figure 3.
equation (46) guarantees the sliding mode at
s;
15
�CELERINET JANUARY - JUNE 201 9
.
t
t
J
•
1; .,. (,)
,
•
'
•
Figure. 2. Force tracking of a sine function
Í
1
,
1
•
Tim, (•)
Figure. 3. Attitude behavior according to force application
This approach needs to be further developed
for experimental tests, important considerations should be made regarding the contact too!
to be used, it wi11 require a precise and fast positioning system such as
Optitrack or Vicon in order to feedback the position of the center of 1nass of the quadrotor as
well as the contact tool tip.
Computational cost and latencies for this
algorithrn are relatively big, a problen1 which
will decide whether this scheme could be running on board the quadrotor or if it will need
a ground station to run the controller. In addition to the previous challenges, the typical vibrations of the quadrotor, once in contact, will
compromise the capabilities of the quadrotor to
keep the orthogonalization principie.
in constrained flight.
CONCLUSIONS AND DISCUSSIONS
1
1
1
1
f
I
f
f
1'
Tu"' (>)
Figure. 4. Virtual control input to the attitude reference
map.
¡j
!.,
. .
-.-::::~.
... '
'
. ..
'liiuo (t)
.'
. . ..
Figure. 5 .Regulation at contact point in the x axis.
1
'
•
'Twi:i(,)
0
0
' •
Figure. 6.Tracking of a sine function in the y axis.
'
'
.t
,1
ti
"" l
l~ii •'
~
I
J
!
♦
Tltuu (,;)
1
1
•
Figure. 7.Tracking of a cosine function in the z axis.
.16
[position/force sliding mode is a precise too!
for tracking references in both subspaces of
position and force. For experimental analysis
one thing to keep in mind is that there has to
be changed in control schemes to change from
free flight regimento a constrained one for the
quadrotor and therefore a switching algorithm
in addition to maintain the orthogonalization
principie between force and velocities will be
very complicated due to the vibrations of the
quadrotor. Also, the latencies demanded by this
approach would be a problem when trying to
have ali programs running on-board the quadrotor.
Even considering the challenges previously
mentioned about experimental flight test. The
position/force sliding mode presents is a powerful tool that can extend the methodology proposed in [7], achieving in this way a real way of
handling regular objects in the air by using a set
of cooperative quadrotors that can apply a desired force while changing position according to
the grip requirements proposed in [7].
�RESEARCH/ PHYSICS
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3147-3152). IEEE.
17
�CELERINET JANUARY - JUNE 2019
1
Carlos Mauricio Santacruz Elizondo;
CIO - UANLº - CICFIMº - FCFMº in San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México.
RESUMEN
Presentamos parte del trabajo realizado por el autor referente a la teoría llamada "Theory of Empty
Universe" [l ], en este artículo se definirá lo que para la teoría es la naturaleza de la gravedad, así
como su relación con la física de las partículas. La relación antes mencionada sigue siendo uno de
los grandes problemas de unificación según las teorías actuales.
Para esto se presentará un breve resumen de la conjetura de la naturaleza del inicio del universo
y cómo su constante expansión define la naturaleza de la fisica del espacio-tiempo, esto coincide
con las observaciones en el universo por los experimentos realizados.
Explicaremos las fuerzas fundamentales que rigen la gravedad y la forma de las partículas, así
como ejemplos y resultados.
La teoría contempla de una manera general las fuerzas fundamentales como el electromagnetismo,
pero no se abordarán en este artículo.
Palabras claves: Gravedad; Física; Partículas; Universo; Naturaleza; Deformación; Espacio;
Tiempo.
ABSTRACT
We present part of the work done by the author about the theory called ''Theory of Empty
Universe" [ l], in this article we will define what for the theory is the nature of gravity, as well as
its relationship with the physics of particles. The last relationship continues to be one of the great
problems of unification according to current theories.
F or this a brief summary of the conjecture of the nature of the beginning of the uni verse and how
its constant expansion defines the nature of space-time physics will be presented, this coincides
with the observations in the universe by the experirnents carried out.
We will explain the fundamental forces that govern the gravity and shape of the particles. As
well as examples and results.
The theory considers in a general way the fundamental forces such as electromagnetism, but
they will not be part in this article.
Pérez, A.S. & J.P. Salinas. (2018). Size variation of Fe2Ü3 embedded in a kaolinitic clay of recent geological age.
Celerinet. 6 (2), 1-5.
�ACADEMIC PAPER/ PHYSICS
Keywords: Gravity; Physical; Particles;
Universe; Nature; Deformation; Space; Tinte.
INTRODUCTION
According to the theory called "Theory
of Empty Universe" (which in the following
we will abbreviate as "TEU") the universe
was created from a singularity that derives in
the convergence of the space dimension with
a vector dimension, this last dimension we
call it "time". In such convergence the time
dimension deformed the space dimension,
creating a dynamic multi-dimensional space,
what we call "space-time". The space-time
suffer a constant deformation derived from
the "time" dimension, this deformation occurs
in ali directions, the previous data has been
confirmed on the Law of Hubble. [3]
THETHEORY
TEU Type oftheory
The General Theory of Relativity defines
the curvature of space-titne as a gravitational
fiel d. ln the presence of matter, the geometry of
space-time is not flat, is curved,
a particle in free inertial move1nent inside a
gravitational field follows a geodetic trajectory.
As well as the Quantum Electrodynamics
defines the physics of particles as the
phenomena implied by electrically charged
particles that interact with each other by means
of the electromagnetic force,
being the first quantum theory of the
field in which the difficulties to construct a
complete description of fields and of creation
and annihilation of quantum particles, were
resolved satisfactorily. [2]
However, TEU is at the midpoint of both
theories, establishing its arguments in geometric
terms, energy fields and at a classical theory
level. Due to this defines a connection between
the gravity and the particles.
TEU Type of theory
Toe deformation of space-time derived
from the convergence of dimensions creates a
spherical space-time that continues to deform
in all directions at the speed of light. At the
limit of this deformation which is the area of the
space-time sphere is what creates the energy.
This energy has a wave nature and forms fields.
As well have opposite polarities.
Toe theory says that hypothetically this
energy can be formed by a type of fibers or
one-dimensional strings structured in other
dimensions due to the expansion of space-time
invades those dimensions. This is speculative
due the impossibility of observing those
dimensions.
The fundamental physics of the particle
According to TEU at the limit of the
deformation of space-time where energy is
created, this energy converges in itself in the
form of spheres forming fundamental particles
such as the electron. When they converge in
themselves, they endose a space-time inside
them which has a space-time deformation
pressure specific to the place where the particle
converged and was created. Toe particles once
created are formed by the energy of fields in the
outer area and the deformation pressure inside
them. These are called fundamental particles.
The deformation of space-time
Before the beginning of the universe, the
dimension of space existed in a point infinitely
small and unaltered. In its interior TEU says
that there was a specific interna! pressure.
At the moment of the singularity and creating
the dynamic space-time this began to deform in
all directions generating a larger volume inside,
so the pressure inside it was decreasing, creating
what TEU called space-time deformation
pressure lower to the space specific befare the
singularity.
19
�CELERINET JANUARY - JUNE 201 9
The fundamental physics of the particle
According to TEU at the limit of the
deformation of space-time where energy is
created, this energy converges in itself in the
form of spheres forming fundamental particles
such as the electron. When they converge in
themselves, they enclose a space-time inside
them which has a space-time deformation
pressure specific to the place where the particle
converged and was created. The particles once
created are formed by the energy offields in the
outer area and the deformation pressure inside
them. These are called fundamental particles.
The nature ofthe atom
According to TEU, the union of many
fundamental particles creates larger fields,
due to the polarized nature of energy fields
are formed on other energy fields due to their
attraction, thus creating groups of concentric
fields that we call atoms. TEU believes that
neutrinos and neutrons are layers of energy
fields in pairs that neutralize each other, these
fields in pairs forrn the inner layers of the atom.
The Beta Decay theory gives clues to these
theoretical properties. [4]
The force of gravity
Previously, we defined particles as spherical
energy fields that store inside them a specific
space-time deformation at the time of their
creation, which is the space-time deformation
that the universe had at that moment. The
energy field of the particle prevents the spacetime deformation inside it be modify, which
keeps it constant.
The Law of Hubble tells us that the spacetime ofthe universe has a continuous expansion
from the beginning of its existence.
Space-time deformation differential
Derived from the continuous expansion of
the universe, a deformation of the space-time
of the variable universe is created with the pass
oftime.
As the space-time deformation of the interior
of the particles is constant and the space-time
deformation of the universe is variable, this
creates an inequality generating a space-time
deformation differential.
De-t(particle) < De-t(universe)
(1)
According to TEU this differential of spacetime deformation between the particles and
the outer space, creates a differentiaJ pressure
force in ali directions and gives the particles the
spherical shape. This we call gravity.
!
O_e•t(unlver,e)
-·----·•·• - -·
-
.....
Fig. 1. Atom diagram according to TEU
The polarity of the different fields creates
a force of attraction that attempt to join them,
justas the deformation of space-time that exists
inside the same fields creates an opposite force
that prevents the fields from joining. This gives
the stable form to the fields and the atoms.
20
j
Fig. 2. Diagram of the forces of deformation space-time
in particles.
Interaction of the space-time deformation
between two particles.
When two particles find each other in the
�ACADEMIC PAPER/ PHYSICS
empty space, the vectors of deformation forces
interferes between the empty space and the
particles themselves creating a differential
effect.
(01 ), that area (Al) is shown on Fig 4.
Fig. 4. lnterference diagram of vectors from one particle
to another.
Fig. 3. Diagram of vector interference between two
particles.
The closer the particles are to each other,
the interference of the vectors will increase,
increasing the differential force between them,
this creates an acceleration in the displacement.
We call this gravitational acceleration.
Due this we need to obtain the area ( A 1), this
is obtained geometrically from the law of sines:
Lawofsines: (r2)/d =(al)/(rl)
(3)
0-1
..:-----r2
ANA LYSIS
Mathematical fonnulation of the gravity
according to TEU
lf we consider that the deformation of the
outer space " presses" against the center of the
objects in ali its spherical surface radially dueto
its deformation differential and the deformation
energy inside the objects "press" to outside,
then we have a pressure differential over the
entire surface of the object that is obtained
by dividing the force between the area of the
surface considered spherical. This deformation
force is the differential a of the deformation
force inside the object less the deformation
force of the outer space.
Interna! pressure = Pressure of deformation /
área of the particle's sphere
(2)
Fig. 5. Vector interference diagram according to its
geometry.
0 -1
~
~o
r1
B1 --::::::
1
y
11
r1ey+c
----
/
Fig. 6. Vector interference diagram according to its
geometry.
We will omit the mathematical formulation
for obtaining (c), [8] which is:
e = (rl) * ( 1-
((1- ((rlld)2))1/2) )
(4)
If we consider that space is infinite, the space
between the objects is negligible, so that the
area (Al) of the object (01) that is affected
by the other object (02) is the "shadow" that
produces the objects vectors of the first object
21
�CELERINET JANUARY - JUNE 201 9
To have the val ue of (c), we can calculate the
area of the spherical cap affected.
Al = 2 *pi* (rl) * c
(5)
Al = 2 *pi* (r1)2 * (l-((I-((rl/d)2))1/2))
(6)
The pressure in that area 1s equaJ to the
pressure in the whole sphere.
From equation (11) a differential force is
obtained on the object (O l) of attraction of the
object (02) to the object (01), at the same time
it happens in the other object (02) shown in the
Figure 3.
Objects in space are attracted to each other,
then the force attraction ofthe object will be the
sum of them. We ' II call it resultant force.
Fr = Fl + F2
A(sphere) = 4 *pi* (rl)2
(7)
Pressure(sphere) =Deformation / A(sphere)
(8)
Therefore we can consider that the pressure
in the area (Al) is equal to:
Pressure(A 1)=(Deformation/2 )*( 1-(( 1((r 1/d)2)) l/2))
(9)
From the previous formula we can see the
part " (Deformation / 2)" indicates that only
half of the deformation stored in the particles
interacts with the other particle.
Equivalence with mass.
TEU defines the space-time deformation
inside the particles as the stored deformation
force that interacts with that of other particles,
thus defining gravity. Current theories define
the force caJled " mass" as the interaction with
gravity between the particles.
So TEU says that the mass is equivaJent to
the deformation force stored in the particles.
Mass = De-t( particle)
(10)
CalcuJation of the deformation force between
particles.
With the deformation pressure in the area
(Al) of equation (9) we can define the strength
ofthe area (Al)
Fl = Pressure(Al) * (Al)
22
(11)
( 12)
Effective force between particles.
The resulting forces formulated previously
do not consider the space-time deformation
of the empty space between the particles, for
which a correction must be made as a function
of the space-time deformation constant.
GravitationaJ constant.
TEU understand the gravitational constant
as a physical representation of the deformation
of the empty space of the universe and its
acceleration (Ac). [5]
G=6.674E-1 1 (m3)/(kg*s2)
G= (m/(s2)) * (m2/kg)
G = Ac * ( r / Fr)
( 15)
(13)
( 14)
GravitationaJ acceleration.
TEU derives from the Newtonian equation
of gravity, its own equation. Based on the
following conjectures.
a) The gravitational constant physical
representation of the defonnation of the empty
space of the universe and its acceleration.
b) The larger (massive) object compared
to the other, does not move.
c) To obtain the resultant force, the space
between the objects is considered despised,
whereby:.
d) The maximum area of the minor object
that influences the displacement deformation is
haJf the area of minor object, (Ao2) /2
�ACADEMIC PAPER/ PHYSICS
e) Due to the previously and to that the
space between the objects is despised as if they
were joined; it is considered that the effective
distance is the radius of a hypothetical sphere
with the same perimeter of the affected area.
The effective radio will be ( ro2) / 2.
Object:
Mo = Mass ofthe Object = 523.60 kg
ro= Radius of the Object = 0.5 m = 0.0005
km
Height of the object on the ground of the
earth
s = l 00 m = O. 1 km
Doing the calculations with the previous
equations [(3) to (12)] we obtain a resultant
force of:
Fr = 9,177,403,644.99 kgf
0-1
Fig. 7. Diagram of effective radio between objects
despised their separation in space.
In figure 7 we observe that " s" is the
projection of the effective area of the object
0-2 in the massive object 0-1 , as well as the
perimeter of the effective area "p 1" of the
object 0-2 is half of the perimeter of the object
0-2, whereby the effective area "p l" is equal
to that of a hypothetical sphere with radius r / 2
(17)
Remind that this resultant force does not
consider the space-time deformation of the
empty space between the particles, for which
a correction must be made depending on the
deformation constant of the universe.
Therefore we will use the equation (13)
that uses the gravitational constant to make
the correction of the space-time deformation
mentioned over in function of the acceleration.
Doing the caJcuJations we get the following:
From the above TEU gets its own equation
for gravitational acceleration.
g = ( G * Fr) / ( (r/2)2)
(16)
where:
g= Gravitational acceleration (m/s2)
G = Gravitational constant (m3)/( kg*s2)
Fr = Resulting force between particles (kg)
r = Radius of the object attracted (m)
Examples:
Case 1)
Consider a spherical object at a distance
over the ground of our planet Earth with the
following characteristics:
Earth:
Mt = Mass of the Earth = 5.9736 E +24 kg
rt = Radius of the Earth = 6,378.10 km
g=(G*Fr) / ((r/2)2)
( 13)
G = 6.674 E-11 (m3)/( kg * s2) (14)
Fr = 9,177,403,644.99 kgf
( 17)
r =ro= 0.5 ,n
We obtain this result:
g = 9.799998708 m / s2
( l 8)
The gravity that exists on the Earth's surface
is of 9.8065 m / s2 , with which we obtain a
variation of0.06629%.[6]
Case 2)
Analyzing the previous case, but with the
variant of the elevation of the object on the
ground of the earth at 412 kms which is the
altitude of the orbit of the intemational space
station, we obtain :
23
�CELERINET JANUARY - JUNE 2019
g(412km) = 8.647 m / s2
(19)
The gravity that exists in the intemational space
station is of 8.629 m / s2, with which we obtain
a variation of 0.2086%.[7]
RESULTS
Developing similar anaJysis to the above
examples in other celestial bodies in our solar
system we obtain the following results.
Table: Table 1: Accele ration of gravity according to TEU
and its comparison with the cu rrent observations of the
ce lestial bodies of the solar system.
Celestial
Bodies
G
G
Variation
(TEU)
(Newton)
(%)
Sun
Mercury
Venus
Earth
Mars
Jupi ter
Saturn
Uranus
Neptune
274.04
3.7022
8.8724
9.80
3.711
24.79
10.45
8.87
11.1242
274.0
3.70
8.87
9.8065
3.711
24.78
10.44
8.69
11.15
0.01459
0.05945
0.02706
0.06629
0.00
0.04035
0.10536
2.0713
0.2314
Note: The values of mass, diameter and gravity we re
obtained from Wi kipedia. [2] . The values are expressed
rounded, but were calculated by software with 50 decimals.
an additional asymmetric differential effect that
alters the previous symmetric, this generates the
movement of particles that we name gravity.
REFERENCES
[1]
"Theory of Empty Universe" https://
www. re searchgate. net/ proj ect/Theory-ofEmpty-U niverse
[2]
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[3]
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Nl ST
https://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?bg
[6]
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Technology. p.
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CON CLUSIONS
Experimentation
[7]
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With the above discussion we can say that the Gravity Platforms". European Space Agency. 6
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obtained experimentally. Therefore it could be 2 April 2013 . Retrieved 22 March 2013.
considered as correct TEU theory.
[8]
"Theory of Empty Universe - Gravity"
Symmetry and Asym111etry
https://www.academia.edu/34961060/Theory_
The space-time deformation of the particles of_ Empty_ Universe_ Gravity_ ?auto=download
and their differential with respect to the empty
space of the universe create a sy111metrical
differential effect in ali directions which gives
the spherical shape to the particles.
This symmetrical differential effect is aJtered
when two or more particles are found, creating
24
�1
Angel Colin, 2 Pedro Valdés-Sada, 'Enrique J. Pérez, 3 Carlos E. Chávez, 'Eduardo Pérez-Tijerina;
UANL - FCFMº - FIMEº - UMº in San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México.
ABSTRACT: We present the optical properties in the visible spectrum for a gold plated printed
circuit (antenna) fabricated on a glass substrate of 5x5 cm2. The circuit was designed for an
exploratory study of antenna arrays of 2x2 elements, thus covering the surface area of one face
of a standardized 1-Unit cubesat. The measurements were conducted at room temperature; the
reflectance, absorbance and transmittance spectra were obtained as a function of wavelength in
the range 250-2500 nm.
Key Words: Printed circuit; Antenna; Optical absorption; Optical re.fl.ection; Optical transmission;
Cubesat.
RESUMEN: Presentamos las propiedades ópticas en el espectro visible para un circuito impreso
(antena) chapeado en oro, fabricado en un substrato de vidrio de 5x5 cm2. El circuito fue diseñado
para un estudio exploratorio de matrices de antenas de 2x2 elementos que cubren e1 área superficial
de 1a cara de un cubesat estandarizado de 1-Unidad. Las medidas fueron hechas a temperatura
ambiente; los espectros de reflectancia, absorbancia y transmitancia, fueron obtenidos como una
función de la longitud de onda en el rango de 250-2500 nm.
Palabras clave: Circuito impreso; Antena; Absorción óptica; Reflexión óptica; Transmisión
óptica; Cubesat.
Colin, A., et al. (2018). Emerging planetary astrophysics and related technologies research in Northeastern Mexico.
Celerinet. 6 (2), 6-21.
25
�RESEARCH/ ASTROPHYSICS
INTRODUCTION
EXPERIMENTAL TECHNIQUE
Nowadays, printed ciurcuits that include
antennas play an important role in wide brand
of applications such as astronomical detectors,
satellites, the current and the next generation of
wireless communications systems, and so forth
[1 -3].
With the advent of the new cubesat's
generation, this kind of circuits are very
demanded, especially because they can be
fabricated on the solar panels of small satellites
withoutsacrificingsignificantitsperformance [4,
5]. A 1-U nit cubesat, is the minimal standardized
satellite platform of 10 x 10 x 10 cm3 with a
mass of 1.33 kg [6]. New investigations in this
miniaturized satellites emerge every year with a
variety of novel circuit designs to maximize its
communication systems used for downlink data
at different frequencies. Most of them use the
ultra-high frequency (UHF) band dueto at this
frequencies digital data can be well transmitted
in a modulated form [7].
In the literature, it is very common to find
electrical and radiation parameters of antenna
circuits, but not their optical characteristics,
nor the behaviour when multilayer of different
materials are used in their electrical wires.
In this paper we present the optical
characterization of a gold plated printed circuit
(antenna), fabricated on a glass substrate of
5x5 cm2 whose ground plane covered with
chromium acts as light absorber. This circuit
pretends to be a re-scaled model of the design
previously reported in [8] in order to study the
optical characteristics of the materials used in
the multilayer zone.
This exploratory study will be the first
step towards designs for applications in the
communication sub-system of the engineering
model of the Refractor Telescope SATellite
(RTSAT), which is currently under construction
[9, 10].
Three thin film depositions were performed
by means the DC sputtering method on a glass
substrate of 5x5 cm2 and 2 mm thickness. The
substrate was previously cleaned with acetone,
immersed in an ultrasound machine for arow1d
4 minutes. To build the gold plated electrical
circuit, we used high purity Au (99.99%) at
300 rnA and 4 14 V during a period of 30 s. The
bilayer element in the circuit, was made using
high purity niobium (Nb 99.99%) at 400 rnA
and 350 V during 60 s. Each deposition was
made over its corresponding slot printed circuit
in a sticker mask, which was removed after
each process. The ground plane in the opposite
side of the substrate, was built by depositing
high purity chrome (Cr 99.99%) at 400 mAand
350 V during 60 s. Toe whole printed circuit
after its fabrication is depicted in Fig. 1. Here,
ali dimensions are re-scaled around 2500 times
from those of the proposed model in [8].
Fig. 1. Gold plated printed circuit fabricated on a glass
substrate of SxS cm 2.
RESULTS AND DISCUSSION
Ali measurements were made at room
temperature in the visible spectrwn, using a
spectrophotometer UV-VIS (TMTHERMO
SCIENTIFIC, Mod. EV600 PC).
26
�CELERINET JANUARY - JUNE 2019
For our purposes, in this experiment we
investigated the effects ofNb on metallic layers
such as Au. The optical transmittance and
reflectance spectra, for the Nb thin film, were
recorded in the wavelength range 250-2500
nm, as is depicted in Fig. 2. We observed that
there is minimal transmission in the ultraviolet
band, whereas it presents a soft increment of
around 1% up to the infrared band, giving in
consequence that only a small quantity of the
ultraviolet light is reflected, as expected.
The absorbance and transmittance spectra for
the Cr thin film , are show in Fig. 3. We found
that around 99% of ali incident light is absorbed
homogenously.
We observe that the values of transmittance
for both Cr and Nb are quite similar. That may
be due to the incident beam was directed in the
center ofthe substrate, where part ofthe layer of
Nb is directly deposited on the glass substrate,
which in turn is practically transparent, hence
the refracted beam now inside to the Cr film ,
therefore the transmittance spectra should be
interpreted as the addition of those material s.
8:)
;'---
I
!'
:í)
;g~
fl
16
.E
3)
~
1-
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16
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40
''
/
i'
Transmittanc:e
-·- -·- Reflectance
40
;g-
3)
16
e.l
3)
3)
10
10
o
500
1000
1500
~
i
a:
o
2500
A(nm)
Fig. 2. Reflectance and transmittance as a function
A of far the bilayer zone that includes Au and Nb.
14
14
----- Absorbance
-
12
10
~
i
~
Transmittance
12
10
;g~
8
8
e.l
ai
E
6
6
'
'
•'
''
•
••
E
~
ro
~
4
On the other hand, the high values of
4
reflectance for the zone covered with Nb may
2
be due to the !ayer of Au which was previously
---·----·--------------------deposited for the electrical lines of the circuít.
o...,___,__~ ~'-~-'-~ --'-~__,Jo
1000
1500
2000
2500
lt should be taken into account that the
A(nm)
device presented in this paper was made for
Fig. 3. Absorbance and Transmittance as a function A
an exploratory study only in order to know the
of for the ground plane made of Cr.
optical properties in the bilayer zone adding
Future experiments will consist in fabricate
a third metal !ayer in the opposite side of the
and characterize ali the electrical and radiation
substrate.
parameters of an aptimal antenna array of
The radiation parameters ofthe antenna were 2x2 elements connected in parallel, since
not considered here; they wili be considered in this combination will provide an antennaa next experiment with a multilayer zone in a module for one face of 1-U Cubesat but with
silicon substrate of around 500 µm thickness, 1nuch higher directivity and a de resistance
which will include a thin !ayer of SiO2 as approximately the same as for a single antenna.
Our preliminary design is shown in Fig. 4.
electrical insulating between the Nb and Au.
27
�RESEARCH/ ASTROPHYSICS
REFEREN CES
[ 1] A. Colín, D. Ortiz, E. Villa, E. Arta!, and E.
Martínez-González. An array of lens-coupled
antennas for cosmic microwave background
measurements in the 30 GHz band. Experünental Astronomy (2012); 33: 27-37 ..
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[2] A. Krauss, H. Bayer, R. Stephan, M.A.
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https://artes.esa. int/sites/defauJt/files/06_ 1450_
krauss. pdf.
[3] K. R. Jha and G. Singh. Terahertz planar
antennas for future wireless communication: A
technical review. Infrared Physics and TechnoThe novel low-profile printed circuits that logy (2013); 60: 71-80.
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to improve communication systems in small [4] X. Liu, D. R. Jackson, J. Chen, et al. Transsatellites; since the use of this kind of circuits parent and nontransparent microstrip antennas
fabricated on the surface of the solar pane Is may on a cubesat. IEEE Antennas & Propagation
reduce the weight and cost in the miniaturized Magazine 2017; 59-68.
spaces of the small satellites.
The study of optical properties of such [5] R. Montaña, N. Neveu, S. Palacio, et al. Decircuits allows confinn that the efficiency of the velopment of low-profile antennas for cubesats.
solar cell may not be considerable affected, if 28th Annual AIAA/USU Conference on small
printed circuits that cover a small area compared satellites 2014, SSC14-IX-7, 6 pages.
with the effective area of the solar panels, are
fabricated on them.
[6] M. D. D. Staff. Small Spacecraft Techno10x10 cm2.
ACKNOWLEDGEMENTS
e authors acknowledge to funding from
Agencia Espacial Mexicana, through grant
number: AEM-2014-01-248438, and to Dr.
Manuel García Méndez for his assistance
during the experitnental runs in the facilities
of his
laboratory.obsesionporelcielo.net/)
and Facebook (https://www.facebook.com/
obsesionporelcielo/) page to better serve the
needs of its audience.
logy State Art. National and Space Administration California (2014), Technical Report TP2014-216648.
[7] J. Bouwmeester and J. Guo. Survey of
worldwide pico-and nanosatellite missions,
distributions and subsystem technology. Acta
Astronautica 2010; 67: 854-862.
[8] Colin A., Pérez-Tijerina E. and Salís-Pomar F. Design and simulation of an antenna
coupled microbolometer at 30THz. Intemational Joumal of Antennas and Propagation
28
�CELERINET JANUARY - JUNE 2019
(2017); Vol. 2017: 6 pages.
[9] Colin, A. , P. Valdés-Sada, L . Olguín, et al.
Implementation ofan 80 mm refractor telescope
in a 2U-cubesat. 67th International Astronautical Congress 2016; lAC-1 6, B4,2,3x33235: 6
pages.Vol. 2017: 6 pages.
29
�
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La revista Celerinet, inició en el 2012, sólo en formato digital, es semestral y se mantiene activa; ofrece información de las últimas investigaciones realizadas por docentes, estudiantes y egresados de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, también se encarga de difundir las actividades institucionales más relevantes. La publicación incluye artículos de investigación relacionados con las siguientes áreas: matemáticas, matemáticas aplicadas, física, ciencias computacionales, actuaría, multimedia y animación digital, y seguridad en tecnologías de información.
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MATHEMATICS, PHYSICS, COMPUTER SCIENCE, ASTROPHYSICS
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�lng. Rogelio Guillermo Garza Rivera
Rector
Dr. Santos Guzmán López
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Publications Director
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Editor in Chief
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Editors
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Juan Pablo Salinas Estevane
Angel Sanchez Colin
Pedro Valdés-Sada
Enrique J. Pérez
Carlos E. Chávez
Eduardo Pérez-Tijerina
Collaborators
M.A. Patricia Martínez Moreno
M.T. José Apolinar Loyola Rodríguez
Dr. Romeo de Jesús Selvas Aguilar
M.C. Azucena Yoloxóchitl Ríos Mercado
M.A. Alma Patricia Calderón Martínez
Dr. Álvaro Reyes Martínez
Dra. María de Jesús Antonia Ochoa Oliva
Editorial Committee
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Víctor Manuel Barrera Herrera
Editorial Design
Celerinet, Year 6, No. 1, July-December. Published on : December 19th, 2018
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Editor in Ghief: Dr. Romeo de Jesús Selvas Aguilar. Exclusive Rights Number 04-2014-102111595700-203 licenced by
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�1
SIZE VARIATION OF FE10 3 EMBEDDED IN A KAOLINITIC
CLAY OF RECENT GEOLOGICALAGE
6
EMERGING PLANETARY ASTROPHYSICS AND RELATED
TECHNOLOGIES RESEARCH IN NORTHEASTERN MEXICO
�RESEARCH
PAPERS
,
ARTICULOS DE,
INVESTIGACION
�RESEARCH/ PHYSICS
Angel Salvador Pérez Blanco & Juan Pablo Salinas Estevane;
UANLFCFM
ABSTRACT
Kaolinite is an alumina-silicate with a triclinic or monoclinic structure that originates from the
evolution of minerals such as as feldspar or granite in accordance to its geologic origin. On this
research, 10 kg of kaolinitic clay were extracted from three different places ata mineral pit in S.
L. P., Mexico. X-Ray diffraction analysis (XRD) was performed on the different kaolin samples,
afterwards they were anal yzed by optical m icroscopy on the image analyzer mode in order to observe
the Fe::O3 size variation on the three different kaolinitc samples. lt could be verified that there is a
considerable variation in the Fe::O3 size for samples coming form the same substrate, in addition to
that, when the size of Fe2Q3 was compared o neto another, a significant difference in hematite size was
observed. The large variation in the hematite size on each sample suggests a recent geological age.
Keywords: Kaolinite; Microscopy; X-ray diffraction.
RESUMEN
La caolinita es un silicato de alúmina con una estructura triclínica o monoclínica que se origina
a partir de la evolución de minerales como el feldespato o el granito según su origen geológico.
En esta ínvestigación, se extrajeron 10 kg de arcilla caolinítica de tres lugares diferentes en un
pozo mineral en S. L. P., México. El análisis de difracción de rayos X (XRD) se realizó en las
diferentes muestras de caolín, luego se analizaron mediante microscopía óptica en el modo de
analizador de imágenes para observar la variación del tamafio de Fe2O3 en las tres muestras de
caolinitica diferentes. Se pudo verificar que existe una variación considerable en el tamaño de
Fe2O3 para las muestras que provienen del mismo sustrato, además de que, cuando el tamaño de
Fe2O3 se comparó entre sí, se observó una diferencia significativa en el tamafio de la hematita. La
gran variación en el tamafio de la hematita en cada muestra sugiere una edad geológica reciente.
Palabras clave: Caolinita; Microscopia; Mifracción de rayos Xt
Pérez, A.S. & J.P. Salinas. (2018). Size variation ofFe2Q3 embedded in a kaolinitic clay of recent geological age.
Celerinet. 6 (2), 1-5.
1
�CELERINET JULY - DECEMBER 2018
INTRODUCTION
Clay is a petrographic term that is usually
asigned to a material made up of certain
minerals in variable proportions, it also refers
to a fine grain and dusty material [ 1]. Different
analysis by X-ray techniques have shown
that kaolins are mainly composed of certain
crystalline substances called clay minerals
that are in escence hydro-alumina silicates [1].
Kaolinite (AhSi2Os(OH)4) is a hydro-alumina
silicate with a triclinic or monoclinic structure
that comes from mineral modification in its
structure such as feldspar granite. During the
tertiary and cretaceous ages it could be found
in very thin rombic or hexagonal shape layers.
The stoichiometric kaolin composition is:
Al::O3:39.5%, SiOz:46.5%, H2O: 14%. Kaolinite
is the main constituent material of kaolins. In
certain places, kaolinite forms huge deposits
where feldespatic rock erotion has been
complete, it is usually transported by water
in lakes mixed with quartz and other minerals
making up clay beds.
The highest purity clay, known as kaolin, has
got many applications such as a paper constituent. lt is also used in the rubber and refractory
industries, as added materials [ l] and even in
diverse fields such as horticulture [4].
Sorne of the most common chromophorous
materials found in kaolinitic clays are: MgO2,
Fe2O3 and TiO2, ferrous oxides being the
one with greatest impact in the kaolin color
properties.
During this research, it was found that Fe2O3 is
not chemically combined on the studied kaolin
clays, thus suggesting a young geological age
for the mineral pit where these minerals were
extracted.
U.A.N . L.
MATERIALS ANO EQUIPMENT
Ten kilograms of kaolinitic clay were
extracted from a mineral pit at Villa de Reyes,
S. L. P., México. The studied kaolin for this
investigation is called L28NM. The instruments
used on this scientific research were: a) BaU
,nill, b) Powder X-ray diffracto1neter (Siemens
D 5000), and c) Optical microscope (Olympus
Bx60F ).
L28NM was milled in the ball mili for one
hour, afterwards, and X-ray diffraction analysis
was carried out using the following conditions.
OPTICAL MICROSCOPY
In order to carry out an optical microscopy
analysis of L28NM kaolinitic clay, very thin
samples were prepared using a hydraulic press
at 4,400 Lb for three minutes. The prepared
samples were mounted on resine bases and
polished a:fterwards. Each sample was analyzed
at a 100X magnification and 5 micrographs
were taken for its later analysis by an image
analyzer software with a color discrimination
function. Given the fact that ferrous oxide is
red or dark in color it was possible to verify its
presence by optical microscopy.
STATISTICAL ANALYSIS
An statistical analysis was carried out in
order to observe the variation, homogeneity
and tendency of the sizes of the ferrous iron
oxide particles studied on the image analyzer.
RESULTS
EXPERIMENTAL
Different tests and analysis were carried
out in Centro de Laboratorios Especializados
(Celaes) of the Facultad de Ciencias Químicas,
2
X-ray Diffraction (XRD)
On Figure 1 we show the XRD analysis of
L28NM, (JCPDS 14-164):
�RESEARCH/ PHYSICS
lttl()
l:!ltM
Clclt'aC
l <(X)
..o
w
,m
l(IX)
~
8X>
o-
e
e
.•
e·1
e
8X>
e
¿,
w
<IX>
m
o
1
e
ll
e
Cu
,
C)
20
Ceu
Cu
11)
Cl0
a,
Fig. 1: L28NM X-Ray diffraction pattern.
Fig. 3: Optkal Microscopy of L28NM showing Fe2 0 3
embedded 1n kaolin clay.
OPTICAL MICROSCOPY
On Figures 2 and 3 Fe203 particles can be
very easily identified on the micrographs taken
ofL28NM.
On Figure 4, the variation in size of Fe203
particles can be observed for the three samples
of L28NM.
•
1
•
•••
•
•
o.s
o
Fig. 4: Fe203 Size evolution of Fe 20 3 on L28NM.
Fig. 2: Optical microscopy of L28NM showing Fe 20 3
embedded in kaolin clay.
3
�CELERINET JULY - DECEMBER 2018
By the X-ray diffraction analysis it can Portland Cement.
be concluded that L28NM is made up of the
following major mineral compounds: saponite, [2] lmage Pro-Plus, Media Cybemetics Version
stellerite, wollastonite, quartz and cristoballite 7.0 for Windows
in accordance to JCPDS 14-164. Ferrous
XP
lron Oxide is not shown in the XRD pattern
because its amount is too small for the XRD [3] Yanguatin H. et al., Pozolanic Reactivity of
diffractometer resolution.
Kaolin Clays, a review, Revista Ingeniería de
On the statistical analysis based on the Construcción, ISSN 0718-5073, August 2017.
obtained 1nicrographs using the image analizer
software, a significative variation in size [4] Maier et al. , Evaluation of Kaolin Clays as
for Fe2O3 particles could be observed. For an Altemative Management Tactic for Japanese
samples 1 and 2 the sizes varied from 1,600 Beetle Feeding Damage in grape vineyards,
to almost 3,000µm, whereas for sample 3 a Journal of Horticulture, ISSN 2376-0354,
semi-uniformity for the size was found but are September 2016.
larger in size compared to the ones for samples
l and 2 and varied around 5,500 to 6,000µm. [5] Organismo Nacional de Normalización y
From the Fe2O3 particle size variability, it Certificación de la Construcción y Edificación,
can be concluded that L28'NM kaolin clay is S.C. , Norma Mexicana NMX-C-414-ONNCCE
geologically young because of the fact that (1999).
Fe2O3 particles did not have enough time to
homogenize their size, and also because its [6] Balan, E., Calas, G., Bish, D.L. (2014)
particles are not chemically combined with the Kaolin-group minerals: From hydrogen-bonded
kaolinitic structure but are rather mixed in it.
layers to environmental recorders. Elements:
10: 183-1 88.
CONCLUSIONS
[7] Behl, et al., Colored Titanoferous Coating
The XRD analysis carried out on L28NM Pigment Obtained as a Flocculated By-Product
show six mineralogic phases which are: in a kaolin purification process, U.S. Patent:
saponite, kaolinite, wollastonite, stellerite, 5,688,315, November, (1997).
crystoballite and quartz.
The optical microscopy analysis and the
statistical ana lysis on L28NM show an Fe2O3
size variation for the three studied samples,
being sample 3 larger in size than the other
two. From the Fe2O3 particle size variation it
can be infered that L28NM is a geologically
young kaolin clay which has a very pron1ising
potential application in very diverse industries.
[8] Williams, et al. , Method for Separating
Mixture of Finely Divided Minerals U.S.
Patent: 5,603,411. February, ( 1997).
REFERENCES
[10] J. lanicelli et al., Magnetic Separation
of kaolin clay us,ng a high temperature
superconducting magnet system, IEEE
[l] ASTM Cl50, Standard Specification for
4
[9] Behl, et al., Colored Titanoferous Coating
Pigment Obtained as a Flocculated By-Product
in a Kaolin Purification Process, U.S. Patent:
5,584,394. December, (1996).
�RESEARCH/ PHYSICS
Transactions on Applied Superconductivity,
June ( I997).
[ 11] Williams et al. , Method for Separating
Mixture of Finely Divided Minerals, ü.S.
Patent: 5,603, 411 (1997).
[ 12] Walter Borchardt,
Springer, (1995).
Crystallography,
[ 13] Taylor, W; La Química de los Cementos,
Urmo, (1967).
ABOUT THE AUTHORS
Á ngel Salvador Pérez Blanco
Studied Mathematics at FCFM. He owns a
Master degree in Computer Science and a
Doctoral degree in Mathematics. He is currently
doing research in Statistical Processes.
angel. perezbl@uanl.edu.mx
Juan Pablo Salinas Estevane
Studied Physics at FCFM. He has a Master
degree in Ceramics Engineering and a Doctoral
degree in Materials Chemistry. He is currently
doing research on Nano-Semiconductors.
juan.salinassv@uanJ.edu.mx
5
�1
Angel Colin, 2 Pedro Valdés-Sada, ' Enrique J. Pérez, 3 Carlos E. Chávez, ' Eduardo Pérez-Tijerina;
UANL - FCFMº - FIMEº - UMº in San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México.
ABSTRACT: We present sorne of the scientific and technological contributions that an emerging
group of researchers from two universities in northeasthem Mexico have been performing in the
past fi ve years, particularly in the area of planetary astrophysics. This includes: the development
of a miniature space telescope, called RT-SAT (Refractor Telescope Satellite), that is being
in1plemented into a 2U-Cubesat; the prelitninary results obtained during an observation campaign
for the transiting planetary system HD189733; the first results of space debris detected with a
25-cm ORI-25 telescope at our ISON (International Scientific Optical Network) observatory; the
results of planet dynamics obtained by means of theoretical and computational simulations; and
the results obtained in our efforts to contibute to the Mexican Campaign of Asteroid Photometry
(CMFA).
Key Words: Planetary astrophysics; Exoplanets; Asteroids; Photometry; Cubesat; Satellite;
Telescope.
RESUMEN: Presentamos las contribuciones científicas y tecnológicas que un grupo emergente
de investigadores en dos universidades del noreste de México han estado realizando en los últimos
cinco afios, particularmente en el área de astrofísica planetaria. Esto incluye: el desarrollo de un
telescopio espacial miniaturizado llamado RT-SAT (Refractor Telescope Satellite), el cual está
siendo implementado en un cubo-satélite de 2-Unidades; los resultados preliminares obtenidos
durante una campaña de observación para el sistema planetario que transita HD 189733; los
primeros resultados de la basura espacial detectada con un telescopio ORI-25 de 25-cm en nuestro
Observatorio !SON (Intemational Scientific Optical Network); algunos resultados de la dinámica
de planetas, obtenidos mediante sin1ulaciones teóricas y computacionales; y los resultados
obtenidos en nuestros esfuerzos para cooperar con la Campaña Mexicana de Fotometría de
Asteroides (CMFA).
Palabras clave: Astrofisica planetaria; Exoplanetas; Asteroides; Fotometría; Cubesat; Satélite;
Telescopio.
Colin, A., et al. (2018). Emerging planetary astrophysics and related techn ologies research in Northeastern Mexico.
Celerinet. 6 (2), 6-21.
�RESEARCH/ ASTROPHYSICS
(TASP). This event is organized every two
years by our group. Currently, the astrophysics
Astronomy, astropltysics and outreaclt at and space sciencies staff is composed of nine
UANL
profesional astronomers and has collaboration
agree1nents with other institutions such as the
The Universidad Autónoma de Nuevo León Instituto de Astronomía UNAM, the Instituto
(UANL) has a 63-year old Faculty of Physics de Astrofisica de Canarias (IAC) and other
and Mathematical Sciences (FCFM). Early international research organizations.
astronomy oriented activities commenced at
The research activities of this group of
this Faculty in the 1980s with a small group professional astronomers encouraged the FCFM
of enthusiastic students and professors who administration to provide new funding for the
promoted the design and construction of a small restructuring, rehabilitation and reactivation
observatory, as well as performing outreach of the old observatory. The rededication of the
events. The observatory was inaugurated in facilities was held in June of 20 16. The staff
July of 1997, was located in the outskirts of the has now been assigned the resumption of the
city of Monterrey, about 30 km away from the observatory 's old duties in performing both
FCFM (Herrera, 2002), and was equipped with research an outreach activities in astronomy.
a 12" LX200 Schmidt-Cassegrain telescope. The renewed facilities can be seen in Fig. 1.
This facility was used mainly for trainning
students in observational techniques and also
for conducting astronomy outreach activities. It
operated continously for around ten years and
fostered collaborations with regional groups
of amateur astronomers that worked together
recording astronomical events. Lack of funding
for maintainance, and local personal safety
issues, forced the observatory to stop operations
in 2006, but the outreach activities performed
by this group of students (in collaboration with
the authors) continue to this day.
Professional research in astrophysics at the
FCFM started in the year 2012 with a small
group of academics assembled to conduct Fig. 1. Renewed facilities of the FCFM observatory, located
research in the fields of astrophysics and at "Ex-Hacienda San Pedro·, in the outskirts of the city of
Monterrey. (Picture credit: Esteban Castro).
space sciences, including the development of
astronomica1 instrumentation. In this same year
a new postgraduate acade1nic program was
created. lt was named: "Masters in Planetary
Astrophysics and Related Technologies".
Its first generation of students is expected
to graduate in the middle of 2018 when four
students will earn their master's degree. In
march of 2017 the FCFM hosted the 3rd
National Workshop in Planetary Astrophysics
INTRODUCTION
7
�CELERINET JULY - DECEMBER 2018
The newly acquired equipment for this
observatory is a 14" LX200-ACF f/10 optical
telescope, equipped with a CCO Ca1nera and
a computer system. This site will be part of
the Laboratorio Nacional de Clima Espacial
(LANCE), in a collaboration agreement with the
Instituto de Geofsica UNAM and CONACyT.
More information about LANCE, can be found
at its own web page (http://www.lance.unam.
mx/).
Astrophyics and outreach at UDEM
The astronomy program at the Universidad
de Monterrey (UOEM) started in 1998 when
one of the authors (PYS) oficially joined the
Departamento de Física y Matemáticas as a fulltime professor. Initial research work involved
characterization of the hydrocarbon chemistry
and dynamics of jovian planetary stratospheres
using ground-based high-resolution midinfrared spectroscopy as a complement for the
observations performed in situ by spacebased
instrurnents such as the Composite Infrared
Spectrometer aboard the Cassini spacecraft (e.g.
Hesman et al., 2009). This was accomplished
in association with other researchers from
NASA's Goddard Space Flight Center and
working mostly at large astronomical facilities
like Kitt Peak National Observatory and Mauna
Kea Observatories.
At the same time a program was developed
to Iocally design and construct an astronomical
observatory. Its purpose would be to carry
out observations aimed at: i) covering the
educational needs of students leaming basic
astronomical techniques, and ii) contributing
to original astronomical research projects. The
first instrument used was a commercial 18-cm
f/15 Maksutov telescope equipped with a basic
14-bit CCO camera. The first project involved
follow-up astrometric measurements of
asteroids. For this work the Minor Planet Center
assigned the number 720 as the designation for
the Universidad de Monterrey Observatory.
This designation is useful predicting local
observing circumstances for Solar System
objects by a wide range of applications, such
as the Jet Propulsion Laboratory's Horizons
System (https://ssd.jpl.nasa.gov/horizons.cgi).
Other observing projects which could be
achieved with small telescopes were soon
implemented. These included the timing
of stellar occultations by the Moon and by
asteroids (e.g. Sada and Pesnell 2000). These
observations help us characterize binary stars,
improve stellar coordinates, outline the limb
topography of our Moon, and determine the
size, shape and improved orbit
of asteroids. This is also a useful technique
to detect binary asteroids. A video system,
Iinked with GPS-precision timing, was also
implemented at the observatory to register
these astronomical phenomena with greater
precision. Using these video tools, meteoroid
impacts were registered on the Moon (e.g.
Ortiz et al. , 2000), and mutual events (eclipses
and occultations) of planetary moon systems
were recorded for Jupiter, Saturn and Uranus
in order to improve the orbital elements of the
satellites (see, for example, Arlot et al., 2009
and Mallama et al., 2009).
The UOEM Observatory was upgraded
in 2004 with the addition of a two-meter
fi berglass dome that houses a commercial
36-cm f/10 (now an f/8) Schmidt-Cassegrain
telescope equipped with a newer 16-bit CCO
camera that uses standard photometric filters
(see Fig. 2). These improvements allowed for
observations of fainter targets within a larger
field-of-view. Since this upgrade the projects
that have engaged most of the observing time at
the UDEM Observatory have been photometric
in nature.
�RESEARCH/ ASTROPHYSICS
Fig. 2. Universidad de Monterrey Observatory - MPC 720.
(Picture credit : Pedro Valdés-Sada).
The two main avenues of research include:
i) the characterization of extrasolar transiting
planets ( in particular their sizes) through
observation and analysis of their light curves
and ii) the determination of the rotation period;
of asteroids, also through the observation
and analysis of their light curve shapes. So
far 340 light curves of extrasolar transiting
planets have been recorded at the UDEM
Observatory, and over 50 asteroids have been
photometrically observed. These results and
future work are discussed in more detail in
Sections 2.1 and 2.4. Other related projects,
such as the characterization of variable stars
( e.g. Sada, 20 l O), have also been carried out
using photometric techniques.
Outreach work at the Universidad de
Monterrey, besides offering astronomy lectures
and hosting star parties for the general public,
have centered on the production and broadcast
of the one-hour weekly radio program entitled:
"Obsesión por el Cielo". The show is aimed
at .ª general audience interested in astronomy,
sc,ence and space exploration and covers topics
of interest and astronomica1 news and events.
"Obsesión por el Cielo", is broadcast live from
the studios of the Universidad de Monterrey
on-air radio station (Radio UDEM 90.5 MHz
FM) and also streamed live through the web
(http://www. udem. edu.mx/radioudem/). The
show is also recorded and placed on the web
as a podcast so that a wider audience can enjoy
it at their leisure (https://obsesionporelcielo.
podbean.com/).
. "Obsesión por el Cielo", commenced airing
1n the year 2000 only during the school term,
began to be streamed live through the web in
2006, and started its podcast format (now with
50 programs per year) in 2010. So far over 730
epi~odes of the show have been produced, of
wh,ch over 360 are available as podcasts. The
program aJso maintains itsown webpage (https://
obsesionporelcielo.net/) and Facebook (https://
www.facebook.com/obsesionporelcielo/) page
to better serve the needs of its audience.
PLANETARY SCIENCE AND SPACE
TECHNOLOGY
Cliaracterization o/ exoplanets
The search and characterization of
exoplanets is currently one of the most exciting
and active topics of research in astronomy. The
discovery of giant planets, in short-period orbits
in particular, raises interesting questions and
provides important constraints on models that
describe planet formation and orbital migration
theories. Many of these planets have orbital
plane inclinations nearly perpendicular to the
plane of the sky which allows us ' from Earth'
to literally see the planets cross the disk of their
stars. This effect manifests itself as a temporary
dimming of the star' s brightness as the planet
crosses irl front of their disks. These are called
transiting planets, and their light curves yield
a wealth of information about the system. Of
particular irnportance is the size of the planet
in con1parison to the star which, co1nbined with
its mass derived from the orbit, can give us
the average density of the planet; a first step in
understanding its structure.
A lot of the effort in this feld has been
.
9
�CELERINET JULY - DECEMBER 2018
concentrated on the discovery of exoplanets,
but their follow-through and improved
characterization is also an important aspect of
the venture which has not garnered as much
attention. This is of particular interest if we want
to know, for example, if the system has other
non-transiting planets. This can be achieved
with the systematic observation of transits
of the known planet and recording long-term
transit timing variations (TTV). This method
has already been used to confirm the planetary
nature of systems with multiple transiting
planets (e.g. Holman et al. , 201 O). These followthrough observing programs are ideally suited
for dedicated medium-sized telescopes from
smaller institutions with groups of students
in the process of learning basic astronomical
observing techniques. There are enough known
exoplanet transiting systems that almost every
night one or more events can be recorded at
a given site. In addition, these observations
could be done at various wavelengths, not
only to record the mid-transit time, but also
to characterize the limb-darkening of the host
star, and to refine the basic parameters of the
planetary system; in particular the inclination of
the orbital plane - i, the radius of the planet with
respect to the star - Rp/R*, and the distance of
the planet in stellar radii units - a/R* (e.g. Sada
et al., 2012).
Transits of exoplanets have been recorded
at the UDEM Observatory since 2004 using
the equipment described in Section 1.2. These
observations have been used to complement
those obtained through other wavelengths with
larger telescopes at other observatories, sorne
ofthem space-based such as Spitzer and Kepler
(e.g. Todorov et al., 2012). One particular
technique that has been successfully developed
and applied has been the combination of
severa! light curves obtained with modest-sized
10
HAT- P- 3
1
o
+
-
le
0.90
0.80
0.75
- 0 . 10
-0.05
0.00
0.05
Fig. 3. Six transits of the exoplanet system HAT-P-3 were
obtained at the UDEM Observatory (MPC 720) through a
standard lc-band photometric flter (upper light curves) on
various occasions. Note the relatively high scatter of the
individual observations due to the small telescope aperture. The bottom light curve (diamond symbols) represents
the combination of the previous six light curves. Note the
improved S/N which allows far an improved model fit (salid
line far each light curve). These data were analyzed in Ricci
et al, 2017.
These individual light curves are relati vely
noisy and yield little useful information, but
the combination of severa! of these, obtained
with the same equipment, significantly improves the signal-to-noise of the final transit light
curve. This light curve has the same quality as
one obtained with a larger instrument and can
be analyzed and modeled to yield useful information on the exoplanet system (e.g. Sada and
Ramón-Fox, 2016). This can be achieved economically without having to apply for expensive and competitive large-telescope observing
time. Figure 3 shows an example of how six
�RESEARCH/ ASTROPHYSICS
individual light curves obtained with a smaJI telescope can be combined to yield an improved
light curve with higher S/N that can be modeled
and analyzed.
The main goals of the RT-SAT are to conduct
photometric studies of nearby bright stars for
·-
--
Developnient ofll nunillture spllce teles cope in
ll 2-U CubeSat
The demand of space technologies for research
and education in Mexico has greatly increased
it the past decade. However, plans to develop
space 1nissions, satellites or spacecrafts are sti11 scarce; not only because of the implicit high
costs for these kinds of projects, but also due
to a lack of individuals specialized in space
engineering and with the capacity for carrying
through space 1nission projects from start to finish. Up until now, there have been only two
small satellites built and successfully launched
by a Mexican university (UNAMSAT- 1 and
UNAMSAT-B in the early 1990s), but only one
of them completed its mission (https://nssdc.
gsfc . nasa .gov /nmc/spacecraftD is play. do? id= l 996-052B). There are severa! promising
satellite projects that are being developing at
Mexican institutions today, mainly for communications research (Pacheco, 2009), but there
are none planned for planetary astrophysics
research. To address this, we are studing the
viability of a space mission for observing and
monitoring bright stars with transiting exoplanetary systems. To achieve this, we have proposed the implementation of a miniature space telescope with a diameter of 80-mm, called
RT-SAT (Refractor Telescope Satellite), and
designed to operate in Low Earth Orbit (LEO).
This space telescope consists of an optical system built around an 80-mm f/5 achromatic lens
coupled with a l620X l220 CCD camera. The
telescope has an extensible optical tube that
spands a 400-inm focal length with an estimated resolution of arow1d l.4 arcseconds. The
whole devise fits within the small dimensions
of a 2-U Cubesat, as can be seen in Fig. 4.
,._
-...
""
--
-
-..
--•
...
-
Fig. 4. Schematics and conceptual design for the RT-SAT in
a 2-U Cubesat. For clarity, the optical tube at left is shown
as transparent.
The main concept and design for the RT-SAT
is described in (Col in, 2016), whereas the satellite operating concept is brevely decribed as
follows:
Once the satellite's insertion into a Low Earth
Orbit (LEO) at 400-km, and the power system
and command links are stable, the telescope
would be constantly observing the saine star
unless new orders for pointing ata diffrent target are uplinked.
In operating mode the telescope would nominally be pointing constantly at the target star,
but would only be actively observing and taking data while the satellite is in the orbit nigth
around the Earth. During the orbit day, the satell ite would be under sunshine and would thus
be able to recharge its batteries and download
the gathered data, or eventually to receive new
instructions (downlink/uplink). At least two
ground receiving stations should be located as
far away as geographically possible in Mexico
in order to maximize the data aquisition time. 1t
is recomended that more ground receiving stations be used for redundancy. This is depicted
11
�CELERINET JULY - DECEMBER 2018
in Fig. 5.
For the attitude determination and control system (ADCS), we propase to use six engines acting as reaction wheels, two for each x,y and
z axis respectively, whose n101nent storage is
around 8 mN•m•s at 1200 rpm, anda 1naximum
torque of 6.5 mN• m. The communication system used to downlink the mission data to the
ground station will be a Stensat radio beac?n
transmitter module in a SoC (Syste1n on Chip)
operating at a frequency of 437.465MHz at a
speed of 9600 bps and with an omnidirectional
monopole antenna.
In general terms, the irnplementation plan for
achieving a successful misión for the RT-SAT
will consist of two phases. The first phase involves the development of the conceptual design,
construction of the engineering model, and
ground testing of the model. The second phase involves the construction of the ight model,
ground testing, launching, operational observations (uplink:/downlink data) in orbit, and the
activation of ground stations. The data analysis
period by researchers and students at their own
institutions is scheduled for 12 months, but n1ay
be extended depending on the quantity/quality
of the acquired data.
sequence during an orbit (observation at orbit nigth and
downlink data at orbit day). Back-ground picture was taken
from: https//www.google.eom.mx/maps/@20.9148596,94.4769735,22965691m/data=!3m1 !le 3.
Asununary ofthe irnplementation plan is shown
in Table 1. Table 2 shows the estimated cost
for the overall project. It should be pointed out
that the overa!! project schedule presented here
was designed for an ideal case in which a full
funding progam has been established from ~e
begining ali the way to a succesfu.11 conclus~on
of the mission. In our case, dueto our fundtng
limitations, we are still in the 1st phase of the
project. At present we have acquired: a) a 2-U
Cubesat stardardized structure, b) a 1620xl220
Color CCD Camera, c) a set of 80-mm achromatic doublet (lenses), d) a Lambda Sat computer board, e) a XRIYA power system boa_rd,
t) a set of six 1nicro-motor (for use and test1ng
as reaction wheels), g) an aluminum-606 1 piece for holding both the CCD camera and the
reaction wheels respectively, and h) a set of 16
alumninum-6061 pieces to conform the extensible optical tube. A picture of the co1nponents
acquired an fabricated so far can be seen in Fig.
6.
Table l. RT-SAT implementation plan
Task name
1st Phase
Conceptual design
Mission concept
rev1ew
Duration (months)
2
l
Design (Blue prints
3
and 3D model)
Subsystems assembly 3
and integration
Fig. 5. Schematic diagram for the satellite's operations
12
�RESEARCH/ ASTROPHYSICS
Task name
Engineering model
construction
Ground testing
2nd Phase
Fligth model construction
Fligth model testing
Launch
Operational observation on orbit
Data analysis
TOTAL
Duration (months)
2
6
3
1
12
12
48
.. ..
-
Fig. 6 . Sorne components and fabricated parts of the RTSAT engineering model.
The next step of the project is to start the testing process for the assembly ofthe engineering
model shown in Fig. 7 in order to validate the
accuracy and performance ofthe telescope.
Table 2. Estimted cost for the RT-SAT
m 1ss1on.
Description
$USO
2/U Metalic structure 3,500.00
Payload (80mm telescope)
Communication
system
C&DH
2,000.00
3,000.00
Attitude control
80,000.00
Power system
2.500.00
2,000.00
Tracking ground base 3,000.00
telescope
4,000.00
Ground station
Qualifcation for
space
Launch
50,000.00
TOTAL
400,000.00
250,000.00
Fig. 7. The engineering model of the RT-SAT assembled.
To help achieve this goal we planned an observing campaign during August of 2017. As a test,
we observed one transit ofthe exoplanet system
HD189733, which is bright (apparent 1nagnitude of 6.2) and also visible from the northern
hemisphere during the summer. The equipment
used was the 36-cm UDEM Observatory telescope described in section 1.2 but, for our purposes, the ful! 360-min aperture of the telescope was reduced down to a diameter of 75-mm,
similar to that of the RT-SAT. Ali photometric
measure1nents taken with this telescope were
made unfiltered and with an exposure time of
13
�CELERINET JULY - DECEMBER 2018
60s for each image. The preliminary results are
shown in Fig. 8. l-lere, the error bars denote the
noise caused by atrnospheric perturbations such
as turbulence and/or clouds. These are nonexistent observing fro1n space and thus the noise
would be much smaller.
...
,C,t,ll:J'llil, . . . . . . Q.71'tJ
••
•
•
t
A 25-cm ORl-25 telescope was installed in
September of 2016 on the roof of the Physics
and Mathematics Research Center building of
the UANL in the city of Monterrey (see Fig.
9) and since that ti.tne it has carried out observations of space debris. The ORI-25 telescope
has a 3.3x3.3 degree field-of-view and operates
with an FLI ML09000 CCD camera. This camera has good performance down to a limiting
,nagnitude of about 14 despite the surrounding
light pollution problem. Residuals from measurements obtained so far range from 1-2 arcsec .
•
•
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1
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Fig. 8. Transit of the exoplanet system HD189733
obtained at the UDEM Observatory (MPC 720) in August
2017 w ith the nominal 360-mm telescope apertura
reduced down to 75-mm to match the aperture of the RTSAT. (Credits: P. Valdés-Sada).
The next observing campaign is scheduled for
next year and will include the same target star,
the UDEM Observatory telescope, the RT-SAT
engineering model and a small motorized 80mm f/5 telescope. The results will be compared to validate the quality of our engineering
model.
2.3. Monitoring of orbiting satellites
and space debris
The UANL has joined the lntemational Scientific Optical Network (ISON). The ISON Observatory at UANL is part of a global network
of 37 observatories designed for observing
space debris, Near Earth Asteroids (NEOs) and
gam1na-ray-bursts (Zalles Barrera et al., 20 15).
14
Fig. 9. The ISON Network te lescope, provisionally mounted on the roof a building at the FCFM -UANL in the city of
Monterrey.
Our new observing location for the ISON Network covers the GEO survey longitudes between -177 and -41 degrees West Longitude
(Molotov et al. , 2014), complementing the longitude range of the 1so·N observatory at Cosala (Autonomous University of Sinaloa) and
duplicating the ISON observations from Tarija, Bolivia (Juan Misael Saracho Autonomous
University). This duplication is i.tnport.ant due
to varying weather conditions at the different
latitudes (specially important in the winter season). There were 68 observing nights between
October 20 16 and April 2017 that yielded
151903 1neasurements in 22520 tracklets. An
�RESEARCH/ ASTROPHYSICS
example of the first results obtained by our
syste1n are shown in Fig. 1O. 0n the same building there is a 35-cm MEAD E telescope already
installed that is used for educational purposes.
This telescope will also be used for observations of space debris (by targeting) after equipping it with an FLI ML8300 CCD camera. This
telescope is additionally planned to be used for
bright asteroid astrometry and photometry.
model.
Fig. 10. Space debris detected with the ISON telescope at
UANL.
Monitoring ofasteroids as Near Earth Objects
(NEOs)
Asteroids, comets and meteoroids are minar,
but plentiful, me1nbers of the Solar Systen1.
Their study in general allows us to improve
our understanding about the origin and evolution of the Solar System. Toe dynamics of
these objects have been studied by measuring
their positions in the sky at a given time (astrometry) and then, from that information, calculating the orbital elements that define their
orbits. Photometric techniques in particular are
useful for determining the rotation period of asteroids. Their generally irregular shape reects
sunlight in proportion with the area exposed to
sunlight, and this manifests itself as brightness
variations in the light curve as the asteroid rotates. This technique can also be used to identify
binary asteroids and to calculate their rotation
and orbital periods. See Wamer (2003) for a
full description of these photometric techniques and their uses. The UDEM Observatory
has been contributing to the pool of knowledge regarding asteroid rotation periods since the
year 2000 (Sada, 2000). Over 50 asteroids have
been observed and their light curves registered
and published (see, for exrunple, Fig. 11 , Sada,
2006 and Sada, 2008).
A new observatory is under construction on an
UANL suburban campus branch atan altitude of 1750 meters. The plan is to move both
telescopes to this new location in 2018. In
addition, a new 50-cm telescope will be jointly
installed at this location to increase our cooperation with the ISON Network.
•
1U2L•ce
15
�CELERINET JULY - DECEMBER 2018
Fig. 11. Upper panel - Path of Main Belt asteroid 1292
Luce for two consecutive observing sessions at the UDEM
Observatory (MPC 720) during January 2008. The asteroid
trajectory is shown for each night, and the comparison
stars used are also indicated in purple (Jan. 7th) and yellow
(Jan. 8th). The star within the red circle is GSC 1393-1461,
a previously uncatalogued eclipsing binary star. The stars
inside green squares were used as comparisons for its
characterization (Sada, 2010). Lower panel - Light curve of
asteroid 1292 Luce from Sada (2008).
In Mexico, there has been a recent interest for
the development of national expertise in the
study ofNear Earth Objects (NEOs): asteroids,
comets and meteoroids that come close to the
orbit of the Earth and could collide with our
planet in the future. Those objects that come
particularly close to Earth, and are larger in
size, are also known as PHOs, or Potentially
Hazardous Objects. Thousands of NEOs and
a few hundred PHOs are known. This interest
has increased the number of Mexican research
astronomers active in the study of asteroids.
This effort resulted in the organization of the
Campaña Mexicana de Fotometría de Asteroides (CMFA)
(http ://www.astro.uson.mx/cmfa/CMFA2016/
CMFA2016/Bienvenida.html) at the 2nd Taller
Nacional de Astrofísica Planetaria held on the
UANL campus in Monterrey during 2015. The
goal of this campaign is to organize, coordinate
and share photo1netric observations of asteroids
between interested parties at various national
observatories and university research centers.
The results of the first CMFA are published in
Sada et al. (2016). In addition, a special workshop was organized in August of 2016 at the
same UANL campus for the purpose of sharing
observing and data reduction techniques, and a
special session on NEOs was organized at the
3rd TaJler Nacional de Astrofisica Planetaria in
2017
(http://tasp.fcfin.uanl.mx/index.php/es/).
Interest in contributing to the now yearly CMFA
16
has increased, and each year more targets are
selected and more observers are participating.
The members of the northeastern group are
also engaged in this topic and are involved in
the efforts to organize a national network for
research of Near Earth Objects (NEOs). This
network is currently composed by members of
six mexican institutions: UANL, UDEM, IAUNAM, Universidad de Sonora (UNISON),
Universidad de Guadalajara (UdeG), Instituto de Estudios Avanzados de Baja California
(IdEABC) and Instituto Politécnico Nacional
(IPN). The main goal of this network is to create
a set of observational stations for the detection
and monitoring ofNEO's, as well as the development of instrumentation and observational
techniques that can provide a contribution to international efforts undertaken in this area. The
NEO program has the following requirements:
i) a field-of-view wider than 1.5 degrees for
efficient survey work, and ii) the size of a stellar image at the focal plane should match the
typical FWHM seeing at the site. Medium size
telescopes will operate in tandem with other
fast (with a small focal ratio) telescopes from
the Mexican Network. Detection and tracking
of NEOs is of great importance from a scientific and social point of view because of the
risk involved from potentially hazardous impacts in densely populated regions. There are
many intemational efforts aimed at detecting
and tracking NEOs (e.g., Catalina Sky Survey
and WlSE satellite) which have contributed
to the detection of thousands of these objects.
The basic process for the detection of asteroids,
NEOs, and space debris, involves obtaining a
large nwnber of wide field-of-view ünages. We
will also use these images in other research progrruns, particularly for the detection and monitoring of transient phenomena such as comets,
nova, supemova and other types of variable
stars.
�RESEARCH/ ASTROPHYSICS
that is coupled with the sky through a 50 Ohm
periodic-logarithmic antenna (Benz, MonsVarious manifestations of solar activity are tein and Meyer, 2005). The antenna (Fig. 12)
considered as the cause for perturbations in in- is currently located on the roof of the FCFM
terplanetary space. They have been the subject building, but the equipment will eventually be
of interest because of their predicted effects on operating at its final destination at the location
the Earth's magnetosphere and atmosphere, of the new UANL observatory atan altitude of
and in particular, the effects on space-based and 1750 meters, and where low radio interference
ground-based telecomunication facilities. Solar conditions are present.
ares are the most energetic phenomena (1032 An interesting topic in solar are research is the
erg) in the Solar System. Fiares are entirely estirnation of how partition energy proceeds
driven by magnetic energy at chormospheric from primitive magnetic energy to various
levels, producing acceleration of particles and other kinds such as thermal, non-thermal (parsudden radiation emission at practically ali wa- ticle acceleration) and radiation energies. A sovelengths of the electro111agnetic spectrun1.
lar are was observed in X-rays, UV and Radio
Observations in the X-ray spectral range have frequencies on May 15, 2013 by severa! orbirevealed spatial as well as spectral features tal and ground instrwnents. The basic plasma
identifed with the standard model of solar ares. parameters were then estimated from the comlt is widely accepted that the prirnary accelera- bination of the observed data. lt was thus postion of particles is due to magnetic reconnec- sible to estímate for the first time the plasma
tions between preexisting magnetic loop arcade bulk kinetic energy from the thermal, non-therstructures and emerging structures, carrying mal and magnetic energies. Time variations of
plasma from chromospheric levels. Reconnec- these quantities clearly explained the transfer
ted lines are oppositely directed, and accelera- between magnetic and non-thermal energies
ted particles collide with ambient plas1na, emi- (Kontar et al., 2017). This type of energy-transtting Hard X-rays (HXR). Plasma in upward
1notion promotes the presence of turbulence
and shock waves in the coronal environment.
Perturbation of plasma emission is evidenced
through radiobursts atinillitnetric to metric wavelengths. For downward precipitating particles
from the reconection sites, collisions with loop
aring structures causes HXR sources at looptop
and loop footpoints. The former are located at
coronal leves while the later are located at low Fig. 12. SO Ohm periodic-logarithmic antenna that
chromospheric levels where high density plas- couples the sky signal with the Callista spectrometer. All
1na is heated up by collisions with the stream of equipment is currently located at the UANL campus.
accelerated particles. Eventual evaporation of
super hot plasma fills the loop structure making
it bright at Soft X-Ray wavelengths. Our group
at the UANL is in the proccess of becoming a
collaborator of e-Callisto, a global network of
researchers that monitors the radio solar emission through a heterodyne receiver system
X-Ray fiares and radioburst observations
17
�CELERINET JULY - DECEMBER 2018
Theoretical and computational efforts at Uranus and Neptune closer to the Sun, compa-
UANL
red with their present positions), and ali ofthem
in resonance with each other. They are also inAlong the observational endeavors made at the teracting with a disk of debris with an inner
UANL, we are getting severa] theoretical ac- edge at 30 AU. Because of computational time
complishments. The UANL Astronomy group limitations, in ali these studies the disk particles
has worked in different theoretical research re- are treated as being able to feel the gravitational
lated to the stellar and planetary dynamics.
force of the four planets, but not any gravitatioOur group has obtained, thanks to a PROMEP naJ force from the other particles. This simpli(Programa de Mejoramiento del Profesorado, fication, that seems reasonable at first, <loes not
SEP) 2013 grant, three high performance ser- model the system completely. In our models we
vers. Each server has 64 cores (four 16-core do take into account gravitational inteactions
AMD Opteron), support 1TB ofRAM me1nory, between particles. In their over-simplified in16 DlMM size. That adds up to a total 192 co- tegrations the systems are stable for over 200
res for the three of them. These type of servers Myrs, while in ali our results they become unsneed to be stored in a cool room. Our equipment table in less than 40 Myrs. We thus conclude
is kept safe at the appropriate temperature and that the initial configuration as a multiresonant
conditions at the Dirección de Tecnologías de la configuration is unlikely, unless a more realistic
Información (DTI, UANL). We acquired ali the model says otherwise.
pieces and the assembly was carried out by our Table 3 shows one of the possible initial congroup in collaboration with a researcher from ditions that the planets 1nay have had just after
the Instituto de Astronomía, UNAM at Ensena- planet formation ended, these initial conditions
da. This equipment allows us to perform multi- correspond to the 3J:2S, 4S:3U, and the 4U:3N
ple numerical integrations simultaneously.
resonance. These conditions suggest that the
The UANL Astronomy group is also working giant planets were originally in a more compact
in various theoretical research fields related to configuration. We can see their locations in the
stellar and planetary dynamics. One example phase-space plane shown in Fig. 13. Black,
is our work on a multiresonant self-consistent darkgrey, grey and light-grey dots, represent
model for the initial architecture of the Solar Jupiter, Saturn, Uranus and Neptune respectiSystem. We have explored the long-term stabi- vely. The curves that appear are the maximum
lity of the outer planets in multiresonant
resonance width. That means that if any of the
configuration with a self-gravitating planetesi- planets gets outside of this curves, dueto gravimal disk (Reyes-Ruiz et al. 20 15). In this work tational interaction with the rest of the planets,
we studied the different possible initial configu- they will not be in resonance anymore and a
ration for the four outer planets. According to chaotic behavior for the whole systen1 is expechydrodinamical studies, the initial
ted.
configuration of these four planets was likely
resonant (Levison et al. 2007). These type of
studies are called Nice-type models (Gomes et
al. 2005, Tsiganis et al. 2005 and Morbidelli et
aL 2005). In ali of these previous studies the
four giant planets are placed in resonant orbits
and in compact configurations (with Jupiter slightly farther away from the Sun, and Saturn,
18
�RESEARCH/ ASTROPHYSICS
Table 3. lnitial conditions for planet formation.
merical study for Kepler 453 and Kepler 1647.
Future computational efforts are planned to
improve our astrono1nical co1nputational faciPlanet
a
e
lities. First, we want to increase the RAM me1nory to the maximum possible of l TB for the
Jupiter
5.84724
0.00690581
three servers we have. Second, we want to conSaturn
7.83006
0.260594
nect ali iliree servers with each other in order
to have a single server with l 92 cores, so it can
Uranus
9.67303
0.0163112
also be used to run hydrodynamical simulations
Neptune
11.6361
0.0179751
of planet formation and other parallel multicore research tasks. Additionally, we are applying
We made 20 numerical integrations, exploring for different grants in order to acquire more serdifferent resonant configurations, with the full vers to increase our computational power.
equations of motion for the four planets and
2000 lunar n1ass bodies; ali self-consistent. The
integrations were performed for 100 Myrs. The
computational challenge was large and it took
months to finsih each integration, as can be
••
u
seen in Fig. 13.
We also have studied the dynamical envi- f.,
ronment of circumbinary planets (Chavez et
al. 2015), we studied the stability of the Kepler-field circumbinary planetary systems with
one planet that were known in 2014. These
Fig. 13. The dots represent the initial location of the four
systems are: Kepler- 16, Kepler-34, Kepler35, giant
planets according to the Nice model with resonances
Kepler-38, Kepler-64 and Kepler 4 13. We per- 3J:2S, 4S:3U, and 4U:3N (see text for explanation). The curformed numerical simulations of the full equa- ves shown correspond to the maximum resonance width
tions of motion of each system. Our aim was for each planet.
to verify the stability of the planetary orbit.
Three numerical experiments were completed. CONCLUSJONS
In the first one we performed a 1Gyr numerical integration of the nominal solution for ali ln Mexico, research and education in the field of
six Kepler systems. In the second experiment planetary sciences is on the rise thanks to mexiwe searched for the critica! semi-major axis for can institutions that provide a signifcant numall planets. Finally, in the third experiment, we ber of posgraduate students with skills in these
constructed a two-dimensional stability map on areas. This includes not only the formation of
the eccentricity vs. pericentre distance. In this astrophysicists, but also of engineers speciatype of plot, we can see the dynamical environ- lized in space technologies. This goal is also
ment around the planet and where the unstable possible because of the young scientists and
areas are located. We found that Kepler-64 is researches who retum to Mexico aft.er having
very close to unstable areas, but its nominal so- the opportunity of completing a posgraduate
lution is stable. The rest of the systems are also program at a foreign university. Furthermore,
stable, and far away from any areas of instabi- the expertise acquired during postdoctoral stays
1ity. Currently, we are performing a similar nu- and/or collaboration stays of these researchers,
..
.,
.
19
�CELERINET JULY - DECEMBER 2018
specially when these individuals have participated in space missions organized by intemational consortia, is of great value. These skills
are very important for the development of
new 111odest space mission projects that can be
achieved by individuals or with small groups of
people. These projects also provide the opportunity for a high-quality education an training
of new students in their own institutions. Miniaturized satellites for example, are important
for multidisciplinary education programs in
space sciences and provide a great oportunity to
start collaboration's projects between engineers
and astrophysicists.
The newly-dedicated facilities of the astronomical observatory at the UANL are now focused on planetary science projects, on outreach,
and on teaching and research in other areas of
astronomy. Eventually they will also be used
for the acquisition of asteroid and exoplanet
transit lightcurves. From these last observations, we will also be able to compare the data
acquired with the RT-SAT when it successfully
concludes its mission in space.
The members of northeastern Mexico's research group are involved to organize a national network for research of Near Earth Objects
(NEOs), in which six mexican institutions participate to create a set of observational stations.
The ultimate objetive of this research group is
to foster research and to form future astrophysicists and technologists specialized in the general field of planetary sciences.
ACKNOLEDGEMENTS
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Agencia Espacial Mexicana (AEM), through the grant number: AEM-2014-1-248438; [ 12] Molotov, l., et al. , 2013, 6th European conUANL, through the grant number: PAI- ference on space debris, ESA special publicaCyT-IT401-15, and Direction's Department of tion, 723, 26
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�
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La revista Celerinet, inició en el 2012, sólo en formato digital, es semestral y se mantiene activa; ofrece información de las últimas investigaciones realizadas por docentes, estudiantes y egresados de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, también se encarga de difundir las actividades institucionales más relevantes. La publicación incluye artículos de investigación relacionados con las siguientes áreas: matemáticas, matemáticas aplicadas, física, ciencias computacionales, actuaría, multimedia y animación digital, y seguridad en tecnologías de información.
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Celerinet
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El año cuando se publico
2018
Año
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6
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Número de la revista
2
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Mes cuando se publicó
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Día
Día del mes de la publicación
1
Periodicidad
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Semestral
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�lng. Rogelio Guillermo Garza Rivera
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Dra. María de Jesús Antonia Ochoa Oliva
Consejo Editorial
Celerinet, Año 5, Vol. 10, julio-diciembre. Fecha de publicación: 11 de diciembre de 2017
Es una publicación semestral, editada por la Universidad Autónoma d e Nuevo León, a través d e la Facultad de
Ciencias Físico Matemáticas. Domicilio de la publicación: Ave. Universidad S/N. Cd. Universitaria. San Nicolás de
los Garza, Nuevo León, México, C .P. 66451.
Teléfono + 52 81 83294030. Fax: + 52 81 83522954. www.fcfm.uanl.mx
Editora Responsable: Alma Patricia Calderón Martínez. Reserva de derechos al uso exclusivo No. 04-2014102111595700-203 otorgado por el Instituto Nacional de Derechos de Autor. ISSN 2395-8359. Registro de marca en
trámite. Responsable de la última actualización de este número, Unidad Informática, M.A. Reyna Guadalupe Castro
Medellín, Ave. Universidad S/N Cd. Universitaria. San Nicolás d e los Garza, Nuevo León, México, C.P. 66451 .
Fecha de última modificación 11 de diciembre de 2017.
Las opiniones expresadas por los autores no necesariamente reflejan la postura de la editora o de la publicación.
Prohibida su reproducción parcial o total de los contenidos e imágenes de la
publicación sin previa autorización de la Editora.
Todos los derechos reservados © Copyright 2017 celerinet@uanl.mx
�04
06
EDITORIAL
)oe
INVESTIGACIÓN / MATEMÁTICAS
Métodos alternos para el modelo
matemático de un infinito número de
secuencias únicas creadas por sumas
finitas de números naturales
14
INVESTIGACIÓN / FÍSICA
INVESTIGACIÓN /ASTROFÍSICA
Eclipses, un fenómeno histórico para las
artes y las ciencias
24
{
.
>
(
••
•••
•
Interferencia modal en fibra óptica para
medición de curvatura
19
)
INVESTIGACIÓN / ASTROFÍSICA
Astronomía en las artes liberales
�Estimado(a) lector(a),
Presentamos el volumen 10 de la Revista Digital CELERINET. En esta
publicación encontramos en la sección de artículos un conjunto de cuatro trabajos
interesantes. Estos artículos son representativos de las actividades académicas
que se realizan en nuestra Facultad de Ciencias Físico-Matemáticas. En ellos
se reflejan los aspectos teóricos, experimentales y aplicados de la actividad
científica que desarrollan los miembros de nuestra comunidad académica.
Los artículos que aquí aparecen representan los resultados del trabajo generado de
proyectos donde participan maestros y estudiantes de nuestra Facultad. En ellos
se observa el compromiso de los autores con la excelencia académica y el sentido
de una gran responsabilidad social, así como también el conocimiento y dominio de
los temas abordados. Por otra parte, la importancia de estos trabajos se manifiesta
en sus aplicaciones y la abundante literatura que encontramos en el mundo
sobre estos temas.
En el primer artículo, titulado "Métodos alternos para el modelado matemático de
un infinito número de secuencias únicas creadas por sumas finitas de números
naturales'; se presenta un método novedoso para determinar la suma final de
los valores individuales de un número infinito de secuencias numéricas finitas.
En el campo de la física encontramos en este volumen
el artículo
"Interferencia modal en fibra óptica para medición de curvatura'; se presentan
las ventajas y características de un sensor que permite medir curvaturas.
En este dispositivo se utiliza un interferómetro tipo Michelson de fibra óptica.
En el tercer artículo, con el título "Eclipses, Un Fenómeno Histórico para las
Artes y las Ciencias'; el autor presenta evidencia de una posible actividad
astronómica de la civilización más antigua del noreste de México, que se
remonta a sociedades que se desarrollaron hace alrededor de 7,500 años.
En el último artículo, cuyo título es ';.\stronomía en las Artes Liberales; se aborda
el tema de la relación entre las artes y la ciencia, en particular la astronomía.
Se ocupa del poco interés que mostraron los artistas en la ciencia. Menciona
la influencia que tuvo la formación artística de Galileo, quien poseía firmes
conocimientos de pintura y de la perspectiva, cuyas habilidades le ayudaron
en sus descubrimientos astronómicos y en el diseño de sus telescopios.
�La Revista CELERINET es un espacio para que los profesores, investigadores y
estudiantes difundan sus trabajos académicos y científicos y que estos puedan
llegar a un amplio público de la sociedad en general. Se brinda este espacio
para comunicar temas en las áreas científicas, tecnológicas y ciencias aplicadas.
CELERINET agradece a los colaboradores de este volumen su interés en
publicar sus trabajos en este espacio. Así mismo invita a todos aquellos
que deseen participar con sus trabajos en futuras ediciones de esta revista
cuyo propósito es difundir el conocimiento.
Dr. José Rubén Morones lbarra
Profesor-Investigador UANL-FCFM-CICFIM
Coordinador de Formación Académica
�CELERINET JULIO • DICIEMBRE 2017
INVESTIGACIÓN/ MATEMÁTICAS
,
METO DOS AL TERNOS PARA, EL
MODELADO DE UN ,INFINITO NUMERO
DE SECUENCIAS UNICAS CREADAS
,
POR SUMAS FINITAS DE NUMEROS
NATURALES
Gabriel Martínez Villarreal
UANL-FCFM
Universidad Autónoma de Nuevo León
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México
Resumen: Desde los tiempos de Gauss, el estudio algebraico de las progresiones aritméticas había
sido ya altamente desarroJlado por sus aplicaciones en las sumas finitas. En este artículo se presenta
una nueva ecuación que sirve para calcular la suma final de los valores individuales de un número
infinito de secuencias numéricas finitas. El objetivo principal es descubrir por qué dos ecuaciones
diferentes (el modelo nuevo y el modelo estándar) son válidas para varios casos dentro del reino
de las progresiones aritn1éticas finitas y consecutivas. Se descubrió que el 1nodelo propuesto sirve
para un tipo especial de secuencias, o conjuntos, que satisfacen una variedad de restricciones
simples. Ade1nás, las características intrínsecas y los patrones encontrados entre estos conjuntos
(llamados "Conjuntos de Rehlaender") son descritos profundamente a través de la formación de
ecuaciones complementarias. Estos patrones incluyen maneras de determinar tanto el primer como
el últúno elemento del siguiente conjunto, así como diversas explicaciones para las propiedades
par/impar de sus valores. Aunado a esto, se presenta un análisis de los valores de la suma total
de cada uno de sus conjuntos, así como una determinación de su media aritmética en términos
de los parámetros propuestos.
Palabras claves: progresiones aritméticas, secuencias, sumas finitas, modelado
�INVESTIGACIÓN/ MATEMÁTICAS
CELERINET JULIO · DICIEMBRE 2017
Introducción
Planteamiento del Problema
Carl Friedrich Gauss ( l 777 - 1855) fue un
matemático alemán que a una corta edad estudió el
comportamiento de los números consecutivos en
las progresiones aritméticas al intentar responder
la pregunta: ¿cuál es la suma de todos los números
enteros posit ivos consecutivos del 1 a l 100? Esto es:
Si se quisiese obtener el valor de la suma de (2) con:
S = 1 +2 +3 +4 + 5 ... 100
La sumatoria total de una secuencia finita de
números consecutivos es normalmente descrita por:
ti
iL, ;; J
n (x
+ x1)
2
(1)
Donde " n" es la cantidad de elementos en el
conjunto, "x." e l último elemento y "x ," el primero.
La ecuación (1) es conocida por su utilidad para calcular
la suma de los términos contenidos en una progresión
aritmética cuyos elementos consecutivos posean entre
ellos una d iferencia de uno. Una vez formulada, resulta
ser exitosa al ser aplicada a una secuencia arbitraria como:
{6 + 7 + 8 + 9 + 10} = 40
(2)
Anteriormente, Szemerédi [6] había demostrado que
cualquier subconjunto de densidad positiva contiene
progresiones aritméticas de un largo arbitrario. Por su
parte, Green y Tao [ 1] siguieron con el descubrimiento de
que existen progresiones de largo arbitrario compuestas
por números primos. Ahora bien, en el presente artículo
se presentará la formulación de un conjunto especial g,
que contiene a un infinito número de conjuntos finitos
9l(j), los cuales contienen individualmente elementos
definidos por una progresión aritmética única; la
cual se determina por parámetros que corresponden a
información intrínseca que describe a cada conjunto.
Lo primero que se pondrá en consideración será la
proposición de un modelo de autoría basado en ( 1);
lo cual llevará a la formulación de una hipótesis.
Posteriormente, se expondrá el análisis correspondiente
que permitió la definición formal del modelo, así como
el subsecuente modelado de secuencias que permiten
describi.r la manera en que los elementos de un conjunto
se relacionan con los de un conjunto posterior. Por último,
se presentarán los resultados relativos a la información
que tanto los valores de la suma de los e lementos de
un conjunto como el promedio de sus elementos nos
brindan para una definición más exhaustiva del modelo.
11
L
¡
.= ,, (x +
X
I
n
X 1)
(Xn -X)
I
=¡
(3)
Se encontrará que tanto (1) como (3) son igualmente
efectivas. Resulta interesante que para este caso en
particular existan dos ecuaciones muy parecidas y
perfectamente aplicables que sirven para la tarea
de encontrar el valor de la suma total de los valores
individuales de cada elemento contenido en (2).
Dicho esto, surgen las inev itables preguntas: ¿Por qué
ambas ecuaciones ( 1) y (3) son válidas para este caso?
¿Es acaso una coincidencia o será posible que (3) es
efectiva para todos los casos? Y si no lo es, ¿existe
una manera de determinar todos los posibles conjuntos
que cumplen las propiedades y restricciones que se
presentan en (2)? En otras palabras, ¿cómo podemos
saber cuáles son todos los posibles conjuntos que
satisfagan a (3), así como sus características intrínsecas?
Hipótesis
" Existe una manera de modelar una función que sirva para
definir un conjunto que contiene a un número infinito de
conjuntos cuyo número "n" de elementos finitos siempre
es impar y mayor a uno; así como también forman parte
de una progresión aritmética de números naturales".
Métodos
Dentro del numerador de ( 1) y (3) se encuentra el mismo
factor (x. + x¡), el cual no genera una disonancia entre
las proporciones de las posibles fracciones generadas
en estas. Dicho esto, para motivos del modelado en
cuestión, se dejará momentáneamente a un lado el efecto
de este término en ( 1) y (3). Ahora bien, si la información
obtenida de (2) se sustituye en ( 1), sucede que:
n
2
5
2
(4)
Si se hace lo mismo con (3):
x.
- ~
(xn - x 1)
4
(5)
Las ecuaciones (4) y (5) son equivalentes. Por
tanto, podemos argumentar que s1 un factor
cp = 2 multiplica tanto al numerador como al
denominador de (4), entonces esta se conv ierte en (5):
�INVESTIGACIÓN/ MATEMÁTICAS
CELERINET JULIO - DICIEMBRE 2017
De aquí en adelante, tomemos en consideración las
s iguientes propiedades de las variables "qJ'' y "n":
<p, n E Fil
n>l
n
* 2<p
Dicho lo anterior, podemos considerar a (2)
como el conjunto uruco y correspondiente al
caso en el cual <p = 2 y n = 5.
(6)
Resultados
Ahora
evaluados
bien,
en
los
el
datos
denominador
de
de
(2)
(3):
(Xn - X)
= 4
I
Son iguales al doble del factor "<p" por el cual
multiplicamos
(4)
para
convertirla
en
(5).
Por
lo
tanto,
podemos
decir
que:
(x - X) = 2<p
"
J
Consecuentemente, una nueva observación de (2) nos
apunta a deducir que su número de elementos (n = 5)
es simplemente el doble del factor "<p" escogido más 1.
Esto es:
n = 2<p + 1
Tabla 1: Primeros 1O Conjuntos de Rehlaender.
Por su parte, el valor del último elemento de (2)
puede ser representado sencillamente como el
producto del factor "<p" correspondiente al caso y el
número de elementos totales " n" contenidos en (2):
x.
= <pn
(7)
De ahí se deduce que:
x 1 = <p(n - 2)
(8)
Definició11 for111a/ del modelo y la función.
Una vez consideradas las propiedades de las variables
"<p" y "n", se deduce que "<p" es la variable de la cual
depende "n", por lo cual crean una función biyectiva:
n(<p)
= 2<p +
1
(9)
Entonces, si tomamos (3) y redefinimos sus
variables en términos de "<p" y "n", se termina con:
f
i
= <pn(n
Ya que el objetivo de (9) es encontrar los valores
correspondientes de "n" para cualquier valor de "<p" que
se evalúe, se pueden visual izar a los valores de "<p" como
las posiciones fijas de cada conjunto en una lista que
contenga todos los números naturales posibles. Esa lista
es, a su vez, una manera de catalogar todos los posibles
conjuntos únicos y correspondientes al valor de " n"
elementos aplicables. Por ende, se pretende mostrar una
lista de los primeros IO de estos conjuntos especiales.
Por motivos prácticos, se ha decidido nombrar bajo
la denominación de "Conjuntos de Rehlaender" a
este conjunto que contiene un número no finito de
conjuntos únicos creados a partir de la suma finita de
los valores individuales de cada uno de sus elementos.
- 1)
(10)
i=cp(11 - 2)
La cual nos dice que para cualquier "<p" que se elija
evaluar en (9), existirá un número impar correspondiente
de elementos en el conjunto único. Esto es, con la función
se pueden encontrar un número infinito de conjuntos
únicos, cuyo número de elementos "n" corresponden a
cada uno de los números impares positivos mayores a uno.
Suma
total
6
40
126
288
550
936
1470
2176
3078
4200
Conjunto único (~q,)
{1 +2+3 }
{6+7+8+9+10}
{15+16+17+ ...21}
{28+ 29+ 30+ ...36}
{45+ 46+47+ ...55}
{66+ 67+ 68+ ...78}
{9 1+92+93+... 105}
{ 120+ 121 + 122+ ... l 36}
{ 153+ 154+ 155+ ... 171}
{ 190+ 191 + 192+...210}
n
<p
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
3
5
7
9
11
13
15
17
19
21
Discusión:
El estudio exhaustivo de los patrones existentes entre
los elementos de estos conjuntos consecutivos ha
generado el análisis de cuatro factores fundamentales
que describen el comportamiento de estos.
Propiedades Par/Jmpar de x I y x,,
Al ordenar los conjuntos de manera consecutiva (con
el valor de "<p" creciente), los primeros números de
cada conjunto siguen una secuencia en el cual el primer
elemento del primer conjunto es impar, el primero del
segundo conjunto es par, y así sucesivamente. Aunado a
esto, el primer elemento de uno de estos conjuntos s iempre
es impar cuando el valorde"<p"también loes,yv iceversa.
�INVESTIGACIÓN /MATEMÁTICAS
CELERINET JULIO - DICIEMBRE 2017
Si se utiliza (8), y se analizan todos los posibles
valores de la variable x 1, así como consideramos que
"n" siempre será impar y mayor a uno, se concluye
que en (8) la variable "cp" siempre multiplicará un
número impar; dado que al restarle dos unidades a
cualquier número " n" impar (n - 2 ), este seguirá con
su misma propiedad inicial, sin importar el valor de
"n". Entonces, de ahí se deducen dos posibles casos:
• n = impar
.,. impar - -- ► <p = impar
Xi
-►
►
n = impar
.
par
• <p =
par
Fig. 1. Representación de la dualidad par/ impar de x1
Lo presentado anteriormente se repite también en
el comportamiento de la secuencia generada por los
últimos elementos de cada conjunto ordenados en base
a los valores crecientes y consecutivos de "cp". Esto es,
el último número del primer conjunto es impar, el último
del segundo es par, y así sucesivamente. Si se toma como
punto de partida a (7), y se toman en consideración las
propiedades descritas en (6), entonces "cp" es la variable
que se encarga completamente de determinar si el
último número de un conjunto será par o impar. Esto es:
Por último, dado que hemos demostrado que tanto el
primero como el último elemento de cualquiera de los
conjuntos son determinados como "par" o "impar"
bajo el comportamiento de la variable "cp", concluimos
este primer análisis enunciando el siguiente teorema:
Teorema
su
Xn
l.
Para todo
correspondiente
Corolario
su
Xn
l. Para todo
correspondiente
x,
que
también
sea
lo
par,
será.
que no sea par,
tampoco
lo
será.
XI
Modelado de secuencias entre Los valores
ordenados de x,
Otro fenómeno interesante sucede al ordenar
los valores (en base a los valores crecientes y
consecutivos de "cp") de x 1 y x. Empezando por
el comportamiento de los primeros elementos de
cada conjunto, si los ponemos en orden queda:
{ l, 6, 15, 28, 45, 66, 9 1, 120, 153, 190... }
Ahora bien, si al primer número del segundo
conjunto (x1) le restamos el primer número del
primer conjunto (x,_ 1), su diferencia es de cinco:
Si se hace lo mismo con
primeros números:
los siguientes dos
Se nota una diferencia de cuatro entre las diferencias
de un par inicial de conjuntos consecutivos
ordenados del mayor al menor (x"'·' - x~1_1) . Esto es:
cp > 2
Fig. 2. Representación de la dualidad par/ impar de x 0
En cuanto a la suma total de cada uno de los conjuntos,
se descubrió que todos los valores de las mismas son
siempre números pares. Retomando la ecuación ( JO), así
como recordando que ya se explicó como el producto de
cpn puede ser tanto par como impar, quedaría considerar
el efecto que tiene el multiplicar ese producto por el
término (n - 1). Ahora bien, si " n" siempre es impar
y mayor a uno, al sustraerle de su valor una unidad
éste se convertirá invariablemente en un número par.
Dicho esto, se puede concluir que todos los valores
de las sumas totales de los conjuntos serán pares.
(xq,./ - X"'_,) - (x~I.I - X~1.,) = 4
( 11)
Si se desarrolla a ( 11 ) de la manera adecuada,
eventualmente se dará con la conclusión en
la cual las expresiones terminan dando un
resultado de cuatro. Esta se puede generalizar
para todos los casos tomando en cuenta que:
n<P = 2cp + l
[cp(n"' - 2) - (cp - J)(n~ 1 - 2)] [(cp - l)(n<P_1 - 2) - (cp - 2)(n~ 2 - 2)]
(12)
�INVESTIGACIÓN/ MATEMÁTICAS
CELERINET JULIO - DICIEMBRE 2017
Por tanto, se enuncia el s iguiente teorema.
Teorema 2 . La diferencia consecutiva entre las
diferencias de un par de elementos iniciales de conjuntos
consecutivos será siempre descrita por ( 11).
Por lo tanto, si se quisiese determinar el primer número
del siguiente conjunto (xq,+i.,) solo sería necesario conocer
el primer número del conjunto anterior (xq,_ 1) y una de las
variables involucradas en los datos del primer conjunto
(sean " cp" o "n"). Estas relaciones entre secuencias son
determ inadas para todos los casos por e l siguiente mode lo:
Corolario 2. La d iferencia entre cualquier e lemento
inicial de un conjunto con el in icial del conjunto anterior
se define por:
(xq>. / -
X
q,- /,/
)
= 4cp -
X <p+ I • I
=
X <p. I
+ (2n<p -
1)
(13)
El cual se demuestra tomando en cuenta las primeras
cons ideraciones de (12). Una vez sustituidas las
variables correspondientes en la ecuación, se tiene que:
3
Ahora bien, la secuencia generada por estas diferencias es :
xq,+J.t
= 2cp
2
+ 3cp + 1
(14)
{5, 9, 13, 17, 2 1, 25, 29, 33, 37 ... }
Ahora
Entonces, se puede argumentar que existe un patrón
entre el primer elemento de un conjunto cualquiera
(x<P 1) y e l primer elemento del siguiente conjunto
(xq>+ 11• ) . Por ejemplo, el primer e lemento del primer
conjunto más cinco es igual al primer número del
segundo; y este a su vez se vuel ve el primer número
del tercer conjunto si se le suma 9, y as í sucesivamente.
Por lo tanto, a continuación se mode larán ecuaciones
que sirvan para encontrar el valor del primer
elemento del conjunto siguiente (xq>+ 11• ) una vez
conocidos el primer térm ino del conjunto inicial
(x<P,) y una de las variables involucradas ("cp" o "n").
Si se toman los datos del primer conjunto (cp= 1, n= 3,
x,_,= 1), así como los del segundo (cp= 2, n=5, x1.1=6),
y posteriormente los aplicamos a esta igualdad (el " cp"
tomado en consideración es el del primer conjunto):
(Xq>+ / •J
Se
podrá
-
Xq>. 1)
=5
reordenar
X q>+ //
• = X q>. t
la
ecuación:
+5
Entonces, ¿qué representa el 5? ¿ Cómo se puede expresar
en términos de variables que apliquen para todos los
casos? Recordemos que para el primer conjunto nq> = 3.
Dicho esto, se puede expresar que para que el número
de elementos "n" del primer conjunto se convierta en la
diferencia entre el primer elemento del conjunto siguiente
y el primero del inicial, este se deberá representar como:
2nq> - 1
=5
x q>+ l,I
se
qms ,ese
determinar a
bien, si
por medio de su definic ión inicial:
x q,+J.t
= (cp + 1
) (nq,+t -
2)
Se terminará con (14). Por tanto, la proposición queda
demostrada y se enuncia en el s iguiente teorema:
Teorema 3. El primer elemento de un conjunto \R<P+ 1
siempreserádefinidoen térm inosdel número de elementos
de su correspondiente conjunto anterior \Rq> por ( 13).
Corolario 3. El primer e lemento de un conjunto \R<P+ 1
también puede ser definido por la posición de su
correspondiente conjunto anterior \R<P por medio de:
Modelado de secuencias entre los valores
ordenados de x n
Ahora que se ha comprobado el patrón existente entre los
elementos iniciales consecutivos de cualquier conjunto,
así como se ha creado una manera de determinar su
comportamiento con la ayuda de un modelo matemático
demostrado; a continuación se mostrará el procedimiento
para definir otro modelo que aplique para el caso de
los últimos elementos de los conjuntos consecutivos.
Si in icialmente se ordenan todos los últimos
elementos de los conjuntos (en base al orden
creciente de "cp"), se obtiene la siguiente secuencia:
{3, 10, 2 1, 36, 55, 78, 105, 136, 171, 210 ... }
�INVESTIGACIÓN /MATEMÁTICAS
CELERINET JULIO • DICIEMBRE 2017
Ahora bien, si al último término del segundo
conjunto (x2_.) se le resta e l último e lemento
de l primer conjunto (x 1_. ), su diferencia es de 7:
Ahora bien, el 7 que suma al último número
del primer conjunto
puede reescribirse
en
términos del número de elementos de ese
conjunto mismo (tomando en cuenta que n<P = 3):
2n<¡) + l
Si
hacemos
lo
siguientes
dos
mismo
últimos
con
los
números:
Por tanto, se definirá
=7
la siguiente
proposición:
(17)
Se notará una diferencia de cuatro entre las
diferencias de un par de elementos finales
de
conjuntos
consecutivos
ordenados
del
mayor al menor (x<p.,,. - X q,- J,n.,_1 ). Esto es:
La cual se demuestra tomando en cuenta las
consideraciones de (16). Una vez sustituidas las
variables correspondientes en la ecuación, se tiene que:
X
>2
(x<P·•• - X,p-l.n.) - (x,p.J.n.-, - x,p-l.n,.) =4
cp+/.n••l
=2<p2 + 5<p + 3
(18)
(j)
( 15)
Si se desarrolla a ( 15) de la manera adecuada,
eventualmente se dará con la conclusión en
la cual las expresiones term inan dando un
resultado de cuatro. Esta se puede general izar
para todos los casos tomando en cuenta que:
n<¡) =2<p
+
1
(16)
Por
tanto,
se
enuncia
el
teorema
siguiente:
Teorema 4. La diferencia consecutiva entre las
diferencias de un par de elementos finales de
conjuntos consecutivos será s iempre descrita por ( 15).
Corolario 4.
La diferencia entre cualquier
elemento
final
de
un
conjunto
con
el
final del conjunto anterior se define por:
Ahora
s , se qms tese
bien,
determinar a
por medio de su definición inicial:
x,p+t.n..,., = (<p + 1)(n<P + 1)
Se terminará con la ecuación ( 18).
tanto, se enuncia el teorema s iguiente:
Por
lo
Teorema 5. El último e lemento de un conjunto 9t,p+1
siempreserá definido en térm inosdel número de elementos
de su correspondiente conjunto anterior 9\<P por ( 17).
Corolario 5. El último elemento de un conjunto 9\cp+i
también puede ser definido por la posición de su
correspondiente conjunto anterior !Jle¡> por medio de:
Relación p olinomial entre las sun,as totales de los
co11.j11ntos co11.Secutivos
Al ordenar, en valor creciente de <p, los resultados de
las sumas totales de cada conjunto, se puede apreciar en
la Fig. 3 como éstos siguen un crecimiento polinomial:
Ahora bien, la secuencia generada porestasdifereniciases:
{7, 11 , 15, 19, 23, 27, 3 1, 35, 39 ... }
Considerando todo lo anterior, podemos empezar
declarando que el primer conjunto (<p=l, n=3, xLn =3) y el
segundo conjunto (<p=2, n=5, x2_. = 1O) se relacionan de la
siguiente manera (tomando el valor de " <p" de l primero):
-
,.
.•
¡¡ """""
•
~ i!IOOOO
,00000
-
)00000
o
o
-
¡,, •
-
~ J,0000
12
JIJCOOO
Esto puede reordenarse como:
-•
.
,
-... ••• -r~
w
m
~
•
• ••
.•
•
.-·
•
1
~
•
•
~
•
~
"
Fig.
3.
Crecimiento
polinomial
de
grado
tres
entre
los
valores
de
las
sumas
totales
de
los
Conjuntos
de
Rehlaender
�INVESTIGACIÓN / MATEMÁTICAS
CELERINET JULIO • DICIEMBRE 2017
Esto se explica con e l hecho de que, al
remplazar en ( 1O) la variable "n" en términos
de ''<p", la sumatoria queda expresada como:
S(cp) = 4cp 1 + 2cp 2
Por ende, la sumatoria sigue e l crecimiento de
un polinomio de grado tres, dado que <p > O.
U11 niétodo i11tlirecto para la deternu11ación
estructurada de tlatos estadísticos
En esta sección se expondrá el hasta ahora
último
descubrimiento
en
re lación
al
comportam iento
de
los
conjuntos
descritos.
Plantearse la posibilidad de poder extender los
posibles valores de <p hacía los enteros negativos
fue de suma importancia para definir, de una
manera indirecta pero eficaz, una ecuación que
determinara la media aritmética de cada uno de
los datos contenidos en cada uno de los conj untos.
Para hacer esto, se tomaron datos ya conocidos por la
definición del modelo, a modo de guía para extender
su definición hacía mayores niveles de precisión. Al
tratarse del promedio, se pretende demostrar que:
V <p E
z·
[xq,,J +(xq,,J -1 )+ -.. +(x
)]
(j), " •
[(xcp,J- xcp_n) + 1]
( 19)
Termina siendo proporcional a la posición del
conjunto en la lista, y no necesariamente a los
datos contenidos en ellos; ya que estos varían en
función de l número de elementos en el conjunto.
Además, para
la
hipótesis
complementar a ( 19), se hizo
complementaria
en
la
cual:
z·
V <p E
x q,,J - (x q,,.J - 1) + (xq,,I - 2) - •··
+ (x<p, n-,)
Es equivalente a (19). Después de desarrollar
correctamente cada una de las últimas proposiciones
mostradas, se terminó con que éstas terminan
siendo
reducidas
a
la
simple
expresión:
ñ
f
i
i=<p(n - 2)
= 2cp2
Por tanto, el dato estadístico de la media aritmética
de cada uno de los conjuntos puede ser determinado
por e l doble del cuadrado de su posición en la
lista infinita que los contiene. Esto implica que la
hipótesis que ponía en consideración la posibilidad
de que el promedio de los elementos contenidos no
necesariamente tendría que estar relacionado
con los elementos mismos resultó ser correcta.
Conclusiones
La
se
definición
enuncia
en
formal
del
el
s iguiente
modelo
teorema:
Teorema 6. Los Conjuntos de Rehlaender están
definidos por:
Sea
tal
\R<p
que
E
sus
g,
un
subconjunto
de
g,
elementos
cumplan
que:
V <p, n, x. , x, E N,
f
i = <pn(n - 1)
i=<p (n - 2)
n> 1, n(<p) = 2<p+ l ,(x. - x ,) = 2<p,
x,, = <pn, x 1 = <p (n - 2)
Por último, cabe destacar que, una vez definidos
formalmente los Conjuntos de Rehlaender, se recuerda
al lector acerca de la posibilidad de encontrar nuevas
ecuaciones que describan distintas facetas del
comportamiento de los e lementos contenidos en cada
uno de estos conjuntos únicos; los cuales podrían ser
redefinidos y generalizados para tener una diferencia
arbitraria entre ellos. Aunado a esto, se agradece
profundamente a la profesora Lília Alanís López por
sus atinadas y generosas revisiones y recomendaciones.
�INVESTIGACIÓN / MATEMÁTICAS
Referencias
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anthmet1c progressmns". Annals of Mathemallcs. 167. 481 -547.
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London. U.K.. Acadenuc Press. lnc.
[3] Lehmann. C. (2008). ALGl:.BRA. México. D.F. Ed1tonal
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Mé:dco. D.F., HARLA S.A. de C.V.
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matemática del cosmos. México. D.F: D1recc1ón General de
Pubhcac1ones del ConseJo Nacional para la Cultura y la.s Artes.
[6J Szemeréd1. E. ( 1975). "On sets of mtegers contammg k elements
m anthmellc progress1on." ActaAnthmellca 27.1 199-245.
Datos del autor
Gabriel Martínez Villarreal
Estudiante de primer semestre de la Licenciatura en
Ciencias Computacionales en la Facultad de Ciencias
Físico Matemáticas de la Universidad Autónoma
de Nuevo León.
Dirección del autor: Santa Rosalía No. 307, Col.
Valle de las Brisas, C.P. 64790, Monterrey, Nuevo León,
México.
E-mail: gabriel. mavi@outlook.com
CELERINET JULIO - DICIEMBRE 201 7
�CELERINET JULIO - DICIEMBRE 201 7
INVESTIGACIÓN/ FÍSICA
INTERFERENCIA
MODAL
EN
FIBRA
,
,
OPTICA PARA MEDICION DE
CURVATURA
Guillermo Salceda Delgado
Romeo Selvas Aguilar
Arturo Castillo Guzmán
Ricardo Iván Álvarez Tamayo
Valentín Guzmán Ramos
UANL - FCFM
Universidad Autónoma de Nuevo León
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México
Resumen: Se presenta el uso de interferencia modal en fibra óptica para la medición de
curvatura. En este trabajo, la interferencia modal es generada por medio de un adelgazamiento
en fibra óptica estándar. El adelgazamiento tiene como función actuar como acoplador
entre el modo fundamental del núcleo y los modos del revestimiento de la fibra óptica. El
adelgazamiento es diseñado para generar un interferómetro modal con la estructura de un
interferómetro óptico del tipo Michelson. El patrón de interferencia 1nodal del interferómetro
sufre un corrimiento espectral al someter el adelgazamiento a cambios de curvatura.
Palabras claves: fibras ópticas, interferómetro modal, adelgazamiento en fibra óptica,
1nedición de curvatura
�INVESTIGACIÓN /FÍSICA
CELERINET JULIO• DICIEMBRE 2017
Introducción
La utilización de fibras ópticas en la actualidad ha
sido objeto de gran estudio debido a las ventajas
que presentan en su uso, dentro de estas ventajas
presentes en las fibras ópticas destacan la inmunidad
a interferencia electromagnética, su liviano peso,
tamaño reducido, resistencia a la corrosión, respuesta
rápida, tienen transmisión de banda ancha, etc. El uso
de dispositivos de fibra óptica como sensores para
la medición de parámetros y la generación de filtros
espectrales también ha tenido un gran impacto debido a
las ventajas mencionadas anteriormente [ 1]. La mayoría
de los dispositivos de fibra óptica para la generación
de sensores y filtros se basan en arreglos o estructuras
interferométricas construidas por medio de acopladores
modales. Dentro de los acopladores modales se
encuentran los adelgazamientos de fibra óptica, los
cuales se han utilizado como filtros del tipo peine [2],
sensores para la medición de curvatura [3], indice de
refracción [4], etc. La estructura interferométrica más
comúnmente usada es la de Mach-Zehnder [3,5,6] en
donde se usan dos acopladores modales. Sin embargo,
una estructura interferométrica más compacta que la
Mach-Zehnder es la Michelson ya que solo se necesita
un acoplador modal para generar la interferencia. Por
otro lado, la inclusión de filtros en la cavidad de un láser
de fibra ha sido de gran util idad para alterar la ganancia
de la fibra activa en el láser y modificar la línea de
emisión láser [7]. Esta modificación tiene aplicaciones
para la generación de emisiones en múltiples longitudes
de onda, lo que es de considerable interés para
aplicaciones de sensores, en espectroscopia de alta
resolución, además en telecomunicaciones, etc. [8].
En este trabajo utilizamos un interferómetro modal
Michelson de fibra óptica adelgazada para detectar
posiciones de curvatura, el cual es apropiado para
la medición de deformaciones en construcciones
urbanas y mecanismos industriales, además de
ser útil para el monitoreo en tiempo real del buen
estado de estas construcciones y/o mecanismos.
Interferómetro Michelson
El interferómetro usado para la realización de este
trabajo es el de configuración Michelson. La Fig. 1
muestra la configuración básica de este interferómetro.
Patrón de
interferencia
en pantalla
Pantalla
Espejo
Láser
Objetivo
M icroscopio
Espejo
Fig. 1. Estructura básica de un interferómetro
Michelson.
El haz de un láser se expande por medio de un objetivo
de microscopio, después se divide en dos por medio de
un divisor de haz, los dos haces divididos son reflejados
en espejos, vuelven a pasar por el divisor de haz y juntos
chocan en una pantalla. Como los caminos ópticos
recorridos individualmente por cada haz son diferentes
y la luz se comporta como una onda, al chocar ambos
haces en la pantalla, estos se superponen, teniendo así
franjas donde se tienen puntos máximos y mínimos de
intensidad, lo cual es causado por el comportamiento
ondulatorio de la luz. El equivalente modal de este
interferómetro puede ser construido en fibra óptica por
medio de un adelgazamiento que tendría la función del
divisor de haz. La Fig. 2 muestra el arreglo esquemático
del interferómetro de fibra óptica tipo Michelson.
Circulador
Adelgazamiento
Cara plana
(reflexión
~4%}
Salida (patrón de interferencia )
Fig. 2. lnterferómetro Michelson de fibra óptica.
La luz es acoplada a la fibra en el puerto 1 de un
circulador, la luz acoplada en el puerto 1 se transmite al
puerto 2 del circulador que es donde se tiene conectado
un adelgazamiento de fibra óptica. Cuando la luz en
el núcleo de la fibra se propaga por la parte delgada
del adelgazamiento, se provoca una transferencia de
una parte de la luz hacia el revestimiento de la fibra,
después ambas fracciones de luz (en el núcleo y en el
revestimiento) se propagan a diferentes velocidades,
debido a la diferencia de índice de refracción del núcleo
y el revestimiento, por una sección de fibra estándar.
�CELERINET JULIO - DICIEMBRE 2017
INVESTIGACIÓN/ FÍSICA
Al llegar al final de la sección de fibra estándar, un
porcentaje de aproximadamente 4% (valor teórico
encontrado por medio de las ecuaciones de Fresnel, las
cuales describen la magnitud de reflexión y transmisión
de las ondas electromagnéticas en la frontera que divide
a dos medios de diferentes índices de refracción) de la
energía total que se propaga es reflejada de vuelta hacia
el adelgazamiento, al pasar por el adelgazamiento la
luz del revestimiento se vuelve a transferir al núcleo
de la fibra y se transmite al puerto 3 del circulador, que
es donde se genera el patrón de interferencia debido
a la diferencia de velocidades de las dos porciones
de luz que se recombinaron e interfirieron entre sí.
La Fig. 4 ilustra el arreglo experimental usado para
la caracterización del interferómetro a curvatura.
Hoja detg•d• de m~af
(donde €4 tnterfefQmetfO
,~ mor'ltado)
.....
Est.ción linNr
detra.slad6t1
6ptic:a
.,_
Clt<uNldor
.....
6ptio
La diferencia de camino fase o camino óptico generado
en un interferómetro Michelson de fibra óptica de
estas características está dado por la expresión [9].
,... _ 4rc.ó. n,a:L
'+'>..
(1)
Resultado experimental
El interferómetro Michelson fue fabricado por medio
del empalme de una fibra óptica estándar a una fibra
adelgazada con ayuda de una empalmadora de fibra
óptica, después se hizo un corte en la fibra estándar con
una cortadora de fibra con el propósito de obtener una cara
plana que proporcionara un -4% de reflexión (Fig. 2).
Después
de
fabricar
el
interferómetro
Michelson su espectro fue medido con ayuda
de un analizador de espectros ópticos; la
Fig. 3 muestra el espectro del interferómetro.
-1.5 -
(\
(\
(\
-2 .0
éñ
\
(\
(\
(\
~
.,,.,
.,,
-2.5
V
·¡¡;
e
~
-3.0-
v
V
V
\J
\
-3.5-4 .0
•
'
1532
1536
.
1540
La fórmula de la ecuación 2 fue utilizada para calcular el
radio de curvaturaal cual fuesometidael interferómetro [5].
1
2D
(2)
Donde res el radio de curvatura, Des la máxima deflexión
de la hoja delgada de metal, y ses la mitad de la distancia
horizontal de la hoja delgada de metal comprimida
(Fig. 4).
Se tomaron los espectros correspondientes a diferentes
radios de curvatura del interferómetro Michelson con
un analizador de espectros (OSA) de una resolución de
0.03 nm en longitud de onda y -90dBm ( l pW) en
intensidad. La Fig. 5 muestra los diferentes espectros
con su respectivo radio de curvatura que fue calculado
con la fórmula 2, en donde las dimensiones D y s fueron
tomadas con la ayuda de un vernier. Considerando
las características de nuestro instrumento de medición,
la incertidumbre para la determinación del radio
de
curvatura
fue
de
+ 0.03nm
en
longitud de onda y + 1pW en intensidad.
o
r(mm)
- -105250
99876.84
92937.76
90005.38
88124.46
8541 4.01
82606.09
78667.68
75732.67
72757.29
·- · 70898.48
-1
1544
1548
Longitud de onda (nm)
Fig. 3. Espectro del
fabricado.
Fig. 4. Arreglo experimental para la caracterización
a
curvatura
del
interferómetro
Michelson.
interferómetro
in
-2
~
Michelson
.,
-o
-o
·¡¡;
e
~
.s
Con el propósito de someter el interferómetro de fibra
óptica a doblamientos de ciertos radios de curvatura,
este se montó en una hoja delgada de metal s im ilar a
una regla metálica, la cual se doblaba a diferentes radios
de curvatura al ser esta comprimida desde sus extremos.
-3
-4
-5
-6
1530
1533
1536
1539
154 2
1545
1548
Longitud d e onda (nm)
Fig. 5. Espectros del interferómetro Michelson
sometido a diversos radios de curvatura.
�CELERINET JULIO - DICIEMBRE 2017
INVESTIGACIÓN /FÍSICA
Después de analizar las mediciones correspondientes
a diferentes radios de curvatura del interferómetro,
se puede observar de la Fig. 5 que el espectro sufre
un desplazamiento hacia la izquierda al disminuir el
radio de curvatura en el interferómetro. Al someter el
interferómetro a un radio de curvatura correspondiente
de 105250 mm su espectro se comporta como curva
negra punteada de la Fig. 5, después al ir disminuyendo
el radio de curvatura se observan las curvas de los
espectros para los radios de curvatura en forma
decreciente desde 99876.84 mm a 70898.48 mm,
los cuales se van desplazando a la izquierda y van
aumentando su amplitud. La Fig. 6 ilustra la dependencia
que tiene la longitud de onda del interferómetro
con el radio de curvatura al cual es sometido. Esta
dependencia puede ser ajustada linealmente con una
pendiente de aproximadamente l.38xl0 4 nm/mm.
1538
Ee
•
-
lnformacion experimental
La Fig. 7 muestra la variación de la visibilidad al cambiar
el radio de curvatura del interferómetro. Esta respuesta
también puede ser ajustada linealmente con una
sensibilidad de aproximadamente 7.66xJ0~U.A./mm.
0.30
•
-
Resultados expeñmentales
Ajuste lineal V=-7.22X10..r+~
·1
0.25
u
<ll
;Q
0.15
:e
:!11 0.10
>
0.05
0.00 -'-~~-~~~-~~~-~~~~..,....,
70000 77000 84000 91000 98000 105000
Radio de curvatura (mm)
Ajuste lineal i -1.38X1o-4 r+1523.91
Fig. 7. Visibilidad de
de
interferencia
1536
las franjas
versus
espectrales
curvatura
~
,<
Discución y conclusiones
.e
g> 1534
CI)
«i
>
(ll
3:
1532
88000
80000
72000
64000
56000
r (mm)
Fig.
6.
Longitud
de
onda
versus
curvatura.
Considerando
el
interferómetro
como
un
sensor de curvatura, la pendiente representa
la sensibilidad en términos de desplazamiento
espectral para la medición de radio de curvatura.
Otro parámetro que es dependiente del radio de
curvatura es la visibil idad de las franjas que está
relacionada con la amplitud que conserva la modulación
presente en el espectro del interferómetro. La visibilidad
se puede calcular mediante la siguiente ecuación [5].
V=
I
- / .
ma."C
mm
/max
+ /min
(3)
Donde 1max e / min. , corresponden a la intensidad máxima
y mínima del periodo de la modulación espectral.
Debido al rompimiento de la simetría cilíndrica que
la fibra óptica tiene por medio de un adelgazamiento,
se genera una perturbación en a luz guiada dentro
de la fibra. De acuerdo a las propiedades fisicas del
adelgazamiento, esta perturbación puede ser sensible a
diversos parámetros. En este trabajo, el adelgazamiento
usado tenía propiedades que hacían sensible e l mismo
adelgazam iento a cambios de dobles, es decir curvatura.
Al doblar el adelgazamiento a c iertos rad ios de curvatura
la simetría del perfi l de índice de refracción de la fibra
adelgazada cambia, generando así un desplazamiento
espectral de la luz guiada por el adelgazamiento,
igualmente de este desplazamiento también se
generó una variación del contraste de modulación
del patrón interferométrico generado por la luz al ser
guiada por el adelgazamiento. Aprovechando estas
características de l dispositivo se puede implementar
un sensor de curvatura cuya medición se puede hacer
por medio de desplazamiento espectral o medición
de visibilidad sobre el espectro del dispositivo.
�CELERINET JULIO - DICIEMBRE 2017
En conclusión, se ha demostrado un sensor de
curvatura de fibra óptica basado en un interferómetro
Michelson generado por medio de un adelgazamiento.
El dispositivo se conforma de un adelgazamiento de
fibra óptica empalmado a un segmento de fibra óptica
estándar cuyo extremo final tiene una cara plana capaz
de generar un -4% de reflexión de luz. Al doblar el
dispositivo se genera una ruptura geométrica de la
simetría, que causa un desplazamiento espectral junto
con un incremento del contraste de la modulación
espectral en el espectro del dispositivo. Esta respuesta
puede ser considerada lineal con sensibilidades
de l.38XI0-4 nm/mm y 7.22X I0-6U.A./mm para
desplazamiento espectral y cambio de visibilidad,
respectivamente. Usando este dispositivo como sensor,
la medición de curvatura se puede realizar por medio
de desplazamiento espectral o cambio de visibilidad.
El sensor presentado en este trabajo es compacto,
simple y barato; asimismo cuenta con las ventajas de la
fibra óptica, tales como: inmunidad electromagnética,
resistencia a medios ambientales corrosivos, resistencia
a altas temperaturas, bajo peso, respuesta rápida, etc.
INVESTIGACIÓN/ FÍS ICA
Referencias
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fiber. Opt. Letl 2008, 33. 1105-1107. https://dm.org/l0.1364/
OL.33.001 105.
Datos del autor
Guillermo Salceda Delgado
Ingeniero Electromecánico del Instituto Tecnológico
de León (ITL). Maestría y doctorado en ciencias óptica
en el Centro de investigaciones en Óptica (CIO).
Actualmente laborando en la Universidad Autónoma
de Nuevo León (UANL) como Profesor Investigador
de Tiempo Completo. Las lineas de aplicación
y generación del conocimiento que genera
son en Fotónica y láseres de fibra óptica.
Dirección del autor: Av. Pedro de Alba SIN, Ciudad
Universitaria, San Nicolás de los Garza, Nuevo León,
6645 1, México.
E-mail: guiJlermo.saJcedadl@uanJ.edu.mx
�INVESTIGACIÓN /ASTROFÍSICA
CELERINET JULIO· DICIEMBRE 2017
,
,
ECLIPSES , UN FENOMENO HISTORICO
PARA LAS ARTES Y LAS CIENCIAS
Ángel E. Sánchez Colín
UANL - FCFM
Universidad Autónoma de Nuevo León
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México
Resumen: En este artículo se pretende hacer un acercamiento a los albores de la primera
civilización en el noreste de México en donde se revela una posible actividad de observación
astronómica cuya evidencia quedó registrada en diversos petroglifos que datan aproximadamente
de 7,500 años; los cuales, se encuentran distribuidos en las rocas de una colina en una zona
arqueológica que se encuentra ubicada a 60 km de la ciudad de Monterrey. En este trabajo,
el Sol, la Luna y los eclipses, son los principales elementos de estudio. Para esto, se tomaron
fotografías de los petroglifos en el sitio arqueológico. Por otro lado, se elaboró una secuencia
de imágenes durante el eclipse parcial de Sol, ocurrido el pasado 21 de agosto de 2017.
Estas imágenes fueron tomadas utilizando un filtro solar adaptado a un telescopio
convencional de 80 mm de diáinetro, acoplado a una cámara comercial tipo réflex.
Palabras claves: eclipse, astronomía, arte rupestre
�CELERINET JULIO• DICIEMBRE 2017
Introducción
La historiografia del arte y las ciencias es amplia y
diversa, por lo que realizar un estudio único que las
incluya no es tarea fácil para nuestra época, porque en
ocasiones puede resultar ambiguo e incompatible, sobre
todo por la discrepancia que hay en las actividades
que desempeña cada una de estas disciplinas.
En las ciencias fisicas, los fenómenos de la naturaleza
se estudian y analizan mediante modelos fisicos y
matemáticos. Algunos de ellos, pueden llevarse a la
técnica experimental para reproducirlos a diferentes
escalas. La materia y su interacción con la naturaleza
son las bases para su estudio y la experimentación.
En las artes visuales, las ideas y los pensamientos
creativos se materializan mediante una variedad
de técnicas empleando diferentes soportes para
poder visualizarlos. Lo bello y lo estético han sido
considerados como un aspecto importante para su
estudio y la producción artística; por consiguiente, es
de esperar que las definiciones de arte y ciencia que
encontramos en los diccionarios, difieran entre sí [ 1]:
"Arte: es una obra o actividad con la que el ser humano
expresa un aspecto de la realidad o un sentimiento
mediante recursos plásticos, de lenguaje, sonoros, etc "
INVESTIGACIÓN / ASTROFÍSICA
Las diferentes asociaciones de signos, pictogramas
e ideogramas, condujeron a nuestros antepasados
a establecer los primeros lenguajes simbólicos
de comunicación, aproximándose a la escritura y
posiblemente, a los primeros sistemas de conteo,
los
cuales
relacionan
eventos
astronómicos
observados a simple vista, o a sus eventos cotidianos.
Esto nos demuestra que al menos, los ancestros
tenían dominio de una aritmética básica muy
elemental, utilizada como herramienta matemática.
La evidencia nos muestra que además del pensamiento
racional utilizado en el conteo de los eventos poseían
habilidades creativas asociadas a sus creencias
místicas y las utilizaban para representar los objetos
y animales del entorno que habitaban. Como
recursos, utilizaban las herramientas rudimentarias y
pigmentos policromos que ellos mismos elaboraban.
El soporte eran las rocas situadas en el entorno, a la
intemperie o en las paredes del interior de las cavernas.
El sentido común nos dice entonces, que tanto
las artes como las ciencias, juegan un papel muy
importante en la vida de todos los seres humanos; lo
han hecho desde el inicio de las civilizaciones y hasta
el presente, porque ambas se encuentran implícitas
en las actividades que realizamos día con día.
Las primeras observaciones astronómicas
"Ciencia: es un conjunto de saberes que se obtienen
por observación y razonamiento y se estructuran
metódicamente paradeducirprincipiosy leyes generales".
No obstante, existe una posibilidad de que las artes
y las ciencias hayan surgido de manera simultánea;
puesto
que
los
vestigios
más
antiguos
muestran que ambas han convivido con la
humanidad desde el origen de las civilizaciones.
Hasta ahora, se han encontrado pinturas rupestres
y petroglifos que datan de 40,000 y 60,000 años
respectivamente; los cuales se encuentran esparcidos
en distintos lugares de la Tierra [2-5]. En ellos se puede
apreciar con facilidad la representación monocroma
o policroma de animales, figuras antropomorfas,
signos y pictogramas que pueden ser interpretados
como acontec1m1entos astronómicos, fenómenos
naturales, actos vivenciales o rituales místicos.
En la actualidad, el trabajo de nuestros antepasados
sigue siendo cuestionado y analizado para ser incluido
en el mundo del arte o en el mundo de las ciencias.
Esto es debido a que no se tienen evidencias
de que estos trabajos hayan sido elaborados
"empleando
conscientemente
una
teoría
artística" [6], o una "teoría científica" [7].
La observación de los astros y del cielo nocturno nos
ha llamado la atención en todo momento. La Luna, el
Sol y las Estrellas, han jugado un papel muy importante
en todas las culturas que han surgido en nuestro
planeta desde el origen de la primera civilización.
Uniendo elementos pictóricos, creencias místicas
y filosóficas, así como un conteo preciso de la
periodicidad con que ocurren los eventos astronómicos,
la humanidad ha creado diversas estrategias para
la supervivencia basándose en la observación
y predicción de estos eventos astronómicos.
El Sol es quizás a quien se le han otorgado la
mayor cantidad de atribuciones, como pueden
ser: "la máxima divi nidad masculina", "el padre
creador de la vida" o "la fuente de vida inagotable".
En contraste, a la Luna se le han atribuido
solo algunos de los aspectos complementarios:
como s, se tratara de una "deidad femenina".
Mientras que a la Tierra, en todos los lugares se la ha
considerado como "la madre reveladora de la vida", que
nutre y abastece de alimento a todos los seres vivos.
�INVESTIGACIÓN/ ASTROFÍSICA
CELERINET JULIO• DICIEMBRE 2017
Por otro lado, las estrellas y constelaciones han servido
como fuente de inspiración e imaginación para crear
todas las mitologías. En la práctica, las constelaciones
sirvieron para la orientación durante las primeras
migraciones realizadas y sirvieron también durante los
últimos viajes transatlánticos que se llevaron a cabo sin
los modernos avances tecnológicos, establecidos en los
actuales sistemas de navegación marítima y satelitaL
El respeto, la admiración y la curiosidad que sentimos
con respecto a estos astros, nos ha conducido a
elaborar y registrar los acontecimientos que ocurren
con ellos mediante diversas representaciones.
Lo hemos hecho desde un petroglifo, hasta una
fotografia de alta definición tomada con instrumentos
muy sofisticados. Todo con el fin de comprender
estos fenómenos, para estudiarlos y para dar
testimonio de nuestra presencia como observadores
en el tiempo y en el escenario donde ocurren.
La fotografia que se presenta en la Fig. 1, nos muestra
un petroglifo con una posible representación de un
acontecimiento astronómico, en el que se asume al
Sol como elemento principal. Se observa también dos
secuencias de puntos alineados, los cuales, en este
contexto representativo, podría asumirse que se trata
de las cuentas del acontecimiento observado. En otras
palabras y de manera más arriesgada, podríamos asumir
que los puntos corresponden con los días transcurridos
durante la observación. Dentro del mismo contexto, en
la Fig. 2, se aprecia una representación de acercamiento
o alejamiento de dos astros, pudiéndose tratar de la
Luna y el Sol, ya que en algunas ocasiones ambos
pueden ser visibles durante el día, pero nunca durante
la noche; o bien, podría tratarse de un acercamiento
de dos estrellas muy brillantes, pudiendo referirse a
un alineamiento de planetas observados en el cielo
nocturno. Asumiendo la primera opción, el sentido
común nos dice que el observador fue testigo de un
eclipse total de Sol y que debió haberle causado una
impresión como para haberlo grabado en una piedra.
Independientemente de la veracidad de estos supuestos,
ambos quedaron registrados en las rocas de una colina,
ubicada aproximadamente a 60 km hacia el noreste de
la ciudad de Monterrey, en el Estado de Nuevo León,
México. Esta zona arqueológica, denominada
Boca de
Potrerillos, ha sido ampliamente
estudiada en años anteriores y nos revela una
antigüedad aproximada de 7,500 años [8].
Fig. 1. Imagen de un petrograbado, que muestran
la posible representación de un acontecimiento
astronómico. (Fotografía tomada por el autor
en Boca de Potrerillos, Nuevo León, México.
Colección privada).
Fig. 2. Ídem al anterior, pero con la posible
representación
de
un
eclipse.
(Fotografía
tomada por el autor en Boca de Potrerillos,
Nuevo León, México. Colección privada.
Astronomía amateur contemporánea
Con el advenimiento de las nuevas tecnologías
informáticas, el acceso a las fuentes de información
nos permite estar comunicados y enlazados en casi
todas partes del mundo; sobre todo cuando se trata
de un acontecimiento de interés mundial. El pasado
2 I de agosto de 2017 ocurrió un eclipse solar, el cual
fue visto de manera total y parcial en diversos países.
Además, fue transmitido y publicado por casi todos
los medios de comunicación. La curiosidad de las
personas, el afán de los aficionados a la astronomía
y los astrónomos profesionales, ese día dirigimos
nuestras miradas hacia el cielo para contemplarlo,
fotografiarlo, documentarlo y estudiarlo; es decir, para
dar testimonio de nuestra presencia en este escenario,
tal y como lo hemos hecho desde nuestros orígenes.
�CELERINET JULIO· DICIEMBRE 2017
Lo único que ha cambiado son los instrumentos con que
hacemos los registros. Hoy día, utilizamos imágenes
digitales adquiridas mediante cámaras y telescopios que
nos perm iten su reproducción y su almacenamiento en
las memorias de computadoras, o en la "nube" de la
información, que es accesible a ella en todo momento.
INVESTIGACIÓN / ASTROFÍSICA
Estamos acostumbrados a mirar a simple vista
las fases de la Luna; un ciclo que se repite
aproximadamente una vez al mes, pero en ocasiones,
pasa desapercibido a nuestros ojos porque estamos
adentrados en nuestras actividades cotidianas.
A veces se piensa que la tecnología nos ha vuelto
insensibles a la observación y apreciación de los
fenómenos naturales. Lo cierto es que sucede
lo contrario, porque ahora podemos acceder a
instrumentos económicos que superan a la mayoría
de nuestras capacidades fisicas. Dichos instrumentos,
los podemos maniobrar de manera fácil y sencilla.
Por ejemplo, con una cámara fotográfica, podemos
tomar una imagen directa del Sol y conservarla para
una contemplación posterior o simplemente para
utilizarla conforme a nuestros propios intereses,
como es el caso que se muestra en la Fig. 3.
Conociendo un poco la metodología de observación
astronómica y empleando algunos de los instrumentos
antes mencionados, uno puede acercarse también a los
fenómenos astronómicos que ocurren periódicamente
en el espacio exterior, como el reciente eclipse parcial
de Sol, ocurrido el pasado 21 de agosto de 2017. La
secuencia de imágenes mostradas en la Fig. 4, fueron
obtenidas de manera directa y manual, mediante un
telescopio convencional de 80 mm de apertura, con
un filtro solar acoplado y una cámara fotográfica
réflex. Los tiempos de exposición fueron del o rden de
1/2000 s. En esta secuencia, se puede apreciar un ligero
cambio en la posición de las manchas solares, el cual es
debido al movi miento rotacional de la Tierra sobre su
propio eje. El eclipse dio inicio a las 11 :43h, y terminó
a las 14:34h (tiempo local en la ciudad de Monterrey),
con una duración total de 2 horas y 5 1 minutos.
Fig. 3. Imagen del Sol, tomada el 21 de agosto
de 2017, minutos antes del eclipse. (Fotografía
tomada por el autor en, San Nicolás de los
Garza, Nuevo León, México. Colección privada).
Fig. 4. Secuencia del eclipse parcial de Sol, el 21 de agosto de 2017. (Fotografías tomadas
por el autor en, San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México. Colección privada).
�CELERINET JULIO - DICIEMBRE 2017
INVESTIGACIÓN / ASTROFÍSICA
Estas fa~es lunares no son otra cosa que un eclipse,
ocasionado por la Tierra al interponerse entre la
Luna y el Sol. El ciclo de repetición es tan corto
y predecible, que le restamos importancia. En la
Fig. 5, podemos observar la imagen en fase creciente
de la Luna, tomada una semana después del eclipse
solar con el mismo telescopio y adaptado a la misma
cámara fotográfica. De este acontecimiento no hubo
publicaciones en ninguno los medios, tampoco se
organizaron campañas mundiales de publicidad para la
observación, ni mucho menos se hicieron comentarios
al respecto durante la noche ... tampoco al día siguiente.
Referencias
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Datos del autor
Ángel E. Sánchez Colín
Fig. 5. Imagen de la Luna en fase creciente,
tomada el 27 de agosto de 2017. (Fotografía
tomada por el autor en, San Nicolás de los
Garza, Nuevo León, México. Colección privada).
Conclusiones
Hemos visto que los eclipses forman parte de los
eventos astronómicos repetitivos o cíclicos; ya sean
de corto o largo periodo y que a lo largo de la historia,
en todas las generaciones de la humanidad nos
brindan la oportunidad de observarlos, estudiarlos
y asimilarlos para comprender cuál es nuestra
posición en el
universo en que v1vunos.
Licenciado en Física, graduado en 1999 por la
Universidad Autónoma de Baja California. Realizó sus
estudios de Maestría en el año 2002 en la Universidad
de Granada, España y en el 2006 concluyó su
tesis doctoral en el Instituto de Radio Astronomía
Max Planck, en Bonn, Alemania. Actualmente, es
Profesor-investigador en la Facultad de Ciencias
Físico Matemáticas de la UANL. Sus principales
líneas de investigación se enfocan en instrumentación
astronómica y tecnología de satélites miniaturizados.
Dirección del autor:
Universidad Autónoma de Nuevo León,
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas,
Departamento de Posgrado
Av. Universidad sin, Ciudad Universitaria
66455 San Nicolás de los Garza,
Nuevo León - México
Teléfono: +52 (8 1) 83 29 40 30 ext. 7 162
E-mail: angel.colin@fcfm .uanlmx
�CELERINET JULIO· DICIEMBRE 2017
INVESTIGACIÓN / ASTROFÍSICA
Ángel E. Sánchez Colín
UANL - FCFM
Universidad Autónoma de Nuevo León
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México
Resumen: En este artículo, se describe una aproximación historiográfica sobre el
origen de la astronomía moderna y el papel que esta disciplina desempeña actualmente
en algunas sociedades de libre pensamiento como la masonería, en donde todavía
se conserva el tradicional concepto de las artes liberales para sus temas de estudio.
Palabras claves: astronomía, artes liberales, quadrivium, masonería
�INVESTIGACIÓN / ASTROFÍSICA
Introducción
En la historia de las grandes civilizaciones, se muestra un
alto grado de avance y progreso intelectual, resultado de
la práctica constante y el dominio empírico de las artes y
las ciencias. En orden cronológico: Asia oriental, Egipto,
los países árabes, Europa central y Centroamérica,
nos han revelado el desarrollo que alcanzaron en su
época de esplendor, así como el gran conocimiento
de los astros, de la medicina y de la ingeniería. Sin
embargo, hemos aceptado que las primeras instituciones
educativas, comenzaron a surgir en Grecia a partir del
siglo V a.c. y que fueron establecidas por los grandes
pensadores de aquélla época, en la que se gozaba de
una civilización política y económica bien estructurada.
Se cree que en Europa, Pitágoras fue uno de los
pioneros en formular lo que se conoce hoy día como un
programa educativo, el cual fue refinando las enseñanzas
hasta llegar a siete materias esenciales, conocidas
siglos más tarde como las siete artes Iiberales [ 1].
CELERINET JULIO• DICIEMBRE 2017
La gramática como es sabido, estudiaba toda la estructura
del lenguaje. La dialéctica servia para mostrar la verdad
a través del razonamiento y la retórica, era utilizada para
hablar y escribir el lenguaje con prudencia y elegancia.
La aritmética se encargaba de enseñar todas Ias cual ida des
secretas de los números "sagrados", mientras que la
geometría, de registrar gráficamente el desarrollo de los
números en el espacio [ 1]. En la música, las relaciones
armónicas de las notas musicales eran estudiadas como un
medio artístico que permite transmitir el mundo interior
de la persona y ser percibido por otra, a través de los oídos.
Además, estas notas musicales eran relacionadas con
los siete planetas conocidos, constituían el fundamento
esencial para los estudios de la astronomía y del cosmos,
el cual estaba contenido en su totalidad en siete "esferas
celestes" y una octava más en la que se movían las
estrellas como se muestra en el dibujo esquemático
de la Fig.1, basado en el modelo de Aristóteles.
EL UNIVERSO ARISTOTÉLICO
A Marciano Capela (360-428 d.C.), se le atribuye
que es uno de los primeros escritores del s iglo V
d.C., que dejaron registrados los nombres de las
siete artes liberales. En su libro "Las nupcias de
Filología y Mercurio", se encuentran clasificadas en
dos partes: el Trivium (del latín: tres caminos) que
comprende: Gramática, Dialéctica y Retórica; y el
Quadrivium (del latín: cuatro caminos) que comprende
Aritmética, Geometría, Música y Astronomía (2, 3].
El conocimiento de estas s iete materias, tradicionalmente
conducía a los seres humanos, hacia la búsqueda de su
fuente creadora, de su origen divino. El conocimiento
del alma y la práctica de los valores uni versales: verdad,
belleza y bondad, aunados a los conocimientos que tenían
del mundo fisico-inteligible, eran los principales medios
para llegar a una comprensión unificada y profunda
tanto del universo material como del universo sensorial.
Fig.1. Dibujo esquemático basado en el modelo de
Aristóteles. Fuente: https://mapy-fisica.wikispaces.
com/Pagina+1
(Recuperado: 15/08/2017).
Fig. 2. Giovanni dal Ponte. (1435). Las siete artes liberales, Temple/tabla, 56 x 155 cm. Fuente:
Colección
Museo
del
Prado,
Madrid-España.
https://www.museodelprado.es/coleccion/obra-dearte/las-siete-artes-liberales/89d9f351-fff6-4141-9efc-d5ea2951 b488. (Recuperado: 15/08/2017).
�CELERINET JULIO - DICIEMBRE 2017
Origen de la astronomía moderna
En los albores de la edad media (s. XJil d.C.), la
hegemonía de la iglesia católica, junto con la fe cristiana,
habían sido difundidas e impuestas en casi toda Europa,
por lo que la enseñanza de las artes liberales pasó a ser
custodiada por los clérigos, quienes también custodiaban
y fungían como mecenas de los artistas contemporáneos;
un ejemplo de ello se puede apreciar en la imagen
pictórica medieval de las artes Iiberales, en la que el artista
representa a la astronomía como la figura central (Fig. 2).
Algunos filósofos de la época como Ramón Llull
( 1232- 1316), llegaron a pensar que la ciencia era un
don otorgado por Dios, para estar al servicio de la fe,
mientras que la ciencia por aprendizaje en las escuelas
era banal e intrascendente, y que la astrología, la cual
estaba mezclada con la astronomía, era considerada
la más noble de todas las ciencias antes de la teología
porque pretendía estudiar las cosas próximas a Dios [4].
Pero el raciocino y libre albedrío del ser humano
es amplio y diverso. Nos crea la necesidad de tener
un conocimiento propio, sin darle atribuciones a la
"Divinidad"; ya sea, para comprender las leyes que
rigen en el universo; las causas y el origen de nuestra
existencia o el momento que nos toca vivir inmersos
en una sociedad establecida. Los astrónomos del siglo
XV d.C, posiblemente fueron quienes manifestaron
con mayor énfasis esta controversia hacia las creencias
de la iglesia católica, a pesar de contar con una
formación académica que incluía estudios teológicos
y ellos mismos eran fieles adeptos a la fe cristiana.
Las estrellas descubiertas por el astrónomo danés Ticho
Brahe ( 1546-1601 ), así como las teorías de Nicolás
Copémico ( 1473-1543), eran difundidas con bastante
discreción entre la comunidad académica debido al
temor por la persecución de los inquisidores; como
podrá recordarse lo que sucedió a Giordano Bruno
( 1548-1600), quien fue excomulgado y ejecutado por la
inquisición. Pese a ello, Johannes Kepler (1571 -1 630)
y Galileo Galilei ( 1564- 1642), continuaron la teoría
copernicana para forjar los cimientos de la "nueva
ciencia". Galileo fue perseguido por la inquisición
durante muchos años, hasta que en 1635, bajo pena
de muerte, su vida fue perdonada luego de haberse
retractado a sus teorías [5]. Esto despertó la indignación
de muchos intelectuales de la época, lo que dio inicio
a una serie de cambios en casi todos los sectores
académicos, generando un formalismo a las ciencias
físicas o naturales, químicas, matemáticas y a la medicina.
INVESTIGACIÓN/ ASTROFÍSICA
La época del Renacimiento, había propiciado el
surgimiento de una generación de artistas-tecnólogos,
puesto que muchos de ellos, poseían aparte de su
habilidad artística, la destreza e inventiva para crear
artefactos ingenieriles, útiles para construir y transportar
suspropiaspiezasescultóricas,producirsupinturaabasede
pigmentos y substancias químicas o diseñar la maquinaria
necesaria en proyectos tecnológicos y arquitectónicos.
Fueron pocos los artistas que incursionaron en el terreno
de las ciencias: Leonardo Da Vinci ( 1452- 1519) y León
Battista Alberti ( 1404-1472), son quizás los personajes
que destacaron en la historia por haber desarrollado
y llevado a la práctica la mayor serie de talentos
multidisciplinarios [6-8]. No está por demás,
mencionar las habilidades artísticas de Galileo,
su dominio en la pintura y en la óptica (llamada
en aquél
tiempo "perspectiva"), fueron de
gran
utilidad
para sus descubrimientos en
astronomía y en el diseño de sus telescopios.
La "perspectiva artificial", definida como el conjunto de
especulaciones y técnicas de representación del espacio,
junto con la geometría y las nociones del concepto
"espacio-tiempo", constituyeron las bases para que las
teorías de Galileo e Isaac Newton ( 1643-1727) pudieran
desarrollarse y para que los científicos contemporáneos,
pudieran mostrar el "espacio geometrizado" como una
representación gráfica que se extiende infinitamente en
las tres dimensiones [9]. Pero, aunque la perspectiva
ha resuelto los problemas de la representación espacial
de las imágenes, todavía sigue siendo considerada
como una ambigüedad de la tercera dimensión, puesto
que es realizada en un plano de dos dimensiones [l O].
Preservación de las artes liberales
La reestructuración social, política y eclesiástica,
ocurrida en Europa durante los s iglos XVII y XVITl,
tuvo como consecuencias la creación de un movimiento
intelectual en el que contribuyeron grandes personajes
para contrarrestar las hegemonías establecidas por la
iglesia y el estado. Dicho movimiento conocido con
el nombre de "la Ilustración", tenía como fina lidad
proporcionar a la humanidad una serie de conocimientos
para que por medio de la razón, les permitiera combatir
la ignorancia, la superstición y la tiranía para construir
una mejor sociedad. Durante este movimiento social
emergieron diversas sociedades de librepensamiento
en las que se afi liaron un gran número de intelectuales
y personas cultas. Se cree que la Franc-Masoneria,
fundada el 24 de junio de 1717 en Inglaterra,
auspició al mayor número de los personaJes
" ilustrados", destacados en este movimiento.
�CELERINET JULIO • DICIEMBRE 2017
INVESTIGACIÓN / ASTROFÍSICA
Poco tiempo después, la Franc-Masonería fue establecida
en otros países europeos como Francia, Alemania
y España; mientras que en los paises de América
llegó a establecerse hasta principios del siglo XIX.
La Franc-Masonería tiene su origen en las antiguas
organiz.aciones de albañiles que en la época medieval
construían las catedrales, de ahí su nombre "FrancMasón o Albañil Libre", porque no tenía la obligación
de pagar impuestos [ 11]. Por tanto, la FrancMasonería en ese tiempo fue considerada únicamente
de carácter operativo; mientras que en la actualidad,
es considerada de carácter especulativo-simból ico.
En ocasiones se le ha nombrado "Masonería Litúrgica",
porque práctica una serie de rituales representativos de
acontecimientos astronóm icos [12], cuya interpretación,
puede estar enriquecida, ilustrada y ornamentada por una
estética muy particular y propia, la cual ha conducido en la
comunidad académica a establecer nuevas metodologías
multidisciplinarias y precisas para su anál isis y estudio
(13]. La estética masónica es concebida por los miembros
masones como un "arte sagrado", un "arte real" basado
en la simbología universal que reúne los símbolos
empleados en la mayoría de las culturas ancestrales.
En nuestros días, dicha s imbología, los recursos
iconográficos e históricos propios del "arte real
masónico" en sus escalas de aprendizaje, incluyen
en ocasiones una vía que les conduce al estudio
de las artes liberales, como puede verse de manera
representativa en la Fig. 3. En esta figura, se muestra
una escalera curva, ascendente, constituida por 3, 5
y 7 peldaños con adscripciones que corresponden a
los conocimientos que debe asimilar el aprendiz, el
compañero y el maestro masón, respectivamente.
..,., '-"'""'"=
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Fig. 3. Dibujo esquemático de una escalera para el
aprendizaje masónico que incluye el estudio de las
artes liberales. Fuente: http://gaceta.glpa.es/lossimbolos-masonicos/ (Recuperado: 15/08/2017).
En la Fig.4, se muestra un libro abierto como figura
central, donde se observa en una de las páginas, a los
símbolos de cuatro signos zodiacales, representando
a las constelaciones fijas (Acuario, Leo, Escorpio y
Tauro). Las estrellas más brillantes de c.ada constelación,
forman una cruz en el espacio, cuyas líneas imaginarias
intersectarían a nuestro Sol en su punto de intersección;
es decir, en el centro. Esta configuración en el espacio
sirvió como modelo para establecer un marco de
referencia inercial en el espacio y formular la ley de
la gravitación universal (14], principio fundamental
de la astronomía moderna y contemporánea.
Fig. 4. <<© El libro de las ciencias>>. Oleo/tela,
20 x 30 cm, 1997. (Fotografía y obra del autor.
Colección privada. © Derechos reservados).
�CELERINET JULIO · DICIEMBRE 2017
En la página opuesta del libro, un triángulo rectángulo
con tres cuadrados adyacentes a cada uno de sus lados,
representa el conocido Teorema de Pitágoras, que sugiere
recordar en su origen, a la geometría. La ecuación E= mc2,
conocida en la fisica moderna como ley de la conservación
de la energía, sugiere el dominio y el conocimiento actual
para comprender las leyes que rigen en el universo fisico.
INVESTIGACIÓN/ ASTROFÍSICA
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Salamanca, Espafia: l::d1c1ones Universidad de Salamanca. 51-84.
El libro descansa sobre un suelo construido sobre tierras
áridas a base de baldosas negras y blancas, representando
la unificación de los universos fisicos y materiales con
los universos sensoriales que pueden conducir a la
conciencia universal, representada por un ojo abierto.
(4) Da Costa Ricardo. (2006). Las definiciones de las siete
artes liberales y mecánicas en la obra de Ramón llull
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Las Artes Liberales poseen un legado amplio de
conocimientos relacionados con la astronomía antigua,
el "arte real masónico" es considerado entre los
miembros de la masonería universal como una vía de
desarrollo personal que incluye en el proceso de su
formación, el estudio y la lectura de un compendio de
acervos bibliográficos, iconográficos y filosóficos
que
le
permiten
adquirir un conocimiento
simbólico-cultural para llevarlos a la práctica
como una virtud ante una sociedad establecida.
[7) Spencer John R. ( 1998). Tratado de pmtura de León
Batt1sta Albert1 Londres: Roudegue & Kegan Paul Ltd.
Para acercarnos en la hermenéutica masónica, se
requiere de una metodología multidisciplinaria
en la que se recomienda la participación del
artífice de las piezas consideradas para el estudio.
Agradecimientos
El autor agradece al M. en C. Saúl Alonso Zavala
Ortiz, a la Dra. Marcela Quiroga Garza y al Dr.
Mario Alberto Méndez Rodríguez por su apoyo
y orientación para llevar a cabo este trabajo.
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l141
de
Mar1on
Jerry
part1culas
y
B.
(1990)
sistemas,
D1nám1ca
Reverte:
clásica
Espruia
�INVESTIGACIÓN / ASTROFÍSICA
Datos del autor
Ángel E. Sánchez Colín
Licenciado en Física, graduado en 1999 por la
Universidad Autónoma de Baja California. Realizó sus
estudios de Maestría en el año 2002 en la Universidad
de Granada, España y en el 2006 concluyó su
tesis doctoral en el Instituto de Radio Astronomía
Max Planck, en Bonn, Alemania. Actualmente, es
Profesor-investigador en la Facultad de Ciencias
Físico Matemáticas de la UANL. Sus principales
líneas de investigación se enfocan en instrumentación
astronómica y tecnología de satélites miniaturizados.
Dirección del autor:
Universidad Autónoma de Nuevo León,
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas,
Departamento de Posgrado
Av. Universidad s/n, Ciudad Universitaria
66455 San Nicolás de los Garza,
Nuevo León - México
Teléfono: +52 (81) 83 29 40 30 ext 7162
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CELERINET JULIO - DICIEMBRE 2017
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La revista Celerinet, inició en el 2012, sólo en formato digital, es semestral y se mantiene activa; ofrece información de las últimas investigaciones realizadas por docentes, estudiantes y egresados de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, también se encarga de difundir las actividades institucionales más relevantes. La publicación incluye artículos de investigación relacionados con las siguientes áreas: matemáticas, matemáticas aplicadas, física, ciencias computacionales, actuaría, multimedia y animación digital, y seguridad en tecnologías de información.
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01/07/2017
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2020103
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Universidad Autónoma de Nuevo León
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Astronomía
Eclipses
Fibra óptica
Interferencia modal
Modelo matemático
Números naturales
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1474d95afabd84985ee845c8dcdeb63a
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•
r1ne
-
MATEMÁTICAS/ FÍSICA/ C. COMPUTACIONALES/ MULTIMEDIA Y ANIMACIÓN DIGITAL/
UANLACTUARIA /SEGURIDAD EN TECNOLOGIAS DE LA INFORMACIÓN/ ASTROFISIC~ C F M
FACULTAD DE CIEI\UAS Fis!CO MATEMATlCAS
�lng. Rogelio Guillermo Garza Rivera
Rector
Victor Alberto Calderon Valdez
Diseño
M.A. Carmen del Rosario De la Fuente
García
Secretaria General
Dr. Arturo Alberto Castillo Guzmán
Dr. Ángel E. Sánchez Colin
Victor Alberto Calderon Valdez
Ana Gabriela Parra Antúnez
Jorge Oziel Rivas Puente
Jonathan Daniel Bárcenas Arreola
Francisco Hernández Cabrera
Jorge David Lara Muñoz
María de Jesús Antonia Ochoa Oliva
José Daniel Borrego
Arturo de Jesús Rodríguez Arteaga
Jorge David Lara Muñoz
Ornar Reyes Silva
Nayeli Islas Juárez
Colaboradores
Dr. Juan Manuel Alcocer González
Secretario Académico
Dr. Celso José Garza Acuña
Secretario de Extensión y Cultura
Lic. Antonio Ramos Revillas
Director de Publicaciones
M.T. Rogelio Juvenal Sepúlveda Guerrero
Director de la Facultad de Ciencias Físico
Matemáticas
M .A. Alma Patricia Calderón Martínez
Editora Responsable
M.A. Alma Patricia Calderón Martínez
Redacción
M.A. Patricia Martínez Moreno
M.T. José Apolinar Loyola Rodríguez
Dr. Romeo de Jesús Selvas Aguilar
M.C. Azucena Yoloxóchitl Ríos Mercado
M.A. Alma Patricia Calderón Martínez
M.C. Álvaro Reyes Martínez
Dra. María de Jesús Antonia Ochoa Oliva
Consejo Editorial
Celerinet, Año 5, Vol. 9, enero-junio. Fecha de publicación: 9 de junio de 2017
Es una publicación semestral, editada por la Universidad Autónoma de Nuevo León, a través de la Facultad de
Ciencias Físico Matemáticas. Domicilio de la publicación: Ave. Universidad S/N. Cd. Universitaria. San Nicolás de
los Garza, Nuevo León, México, C .P. 66451.
Teléfono + 52 81 83294030. Fax: + 52 81 83522954. www.fcfm.uanl.mx
Editora Responsable: Alma Patricia Calderón Martínez. Reserva de derechos al uso exclusivo No. 04-2014102111595700-203 otorgado por el Instituto Nacional de Derechos de Autor. ISSN 2395-8359. Registro de marca en
trámite. Responsable de la última actualización de este número, Unidad Informática, M.A. Reyna Guadalupe Castro
Medellín, Ave. Universidad S/N Cd. Universitaria. San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México, C.P. 66451 .
Fecha de última modificación 08 de junio de 2017.
Las opiniones expresadas por los autores no necesariamente reflejan la postura de la editora o de la publicación.
Prohibida su reproducción parcial o total de los contenidos e imágenes de la
publicación sin previa autorización de la Editora.
Todos los derechos reservados© Copyright 2017 celerinet@uanl.mx
�04
06
EDITORIAL
INVESTIGACIÓN / LCC
Cazando mitos en las
telecomunicaciones
14
INVESTIGACIÓN / LCC
Evolución de los Data Centers hacia el
Cloud Computing
19
Ingeniería social en el sistema político
mexicano: Elecciones 2006 y 2012
23
INVESTIGACIÓN / ASTROFÍSICA
Desviación sistemática de Regiones HII
en los brazos espirales de la galaxia
NGC 3631
�Estimado(a) lector(a),
Las diversas labores de investigación que se generan en nuestra máxima casa de
estudios, la Universidad Autónoma de Nuevo León (UANL), ha incrementado en
los últimos años. Como muestra de ello, los más de 100 programas de posgrados
pertenecientes al Programa Nacional de Posgrados de Calidad (PNPC) del
CONACyT; aunado a los más de 700 investigadores con distinciones, por parte,
del Sistema Nacional de Investigadores (SNI) del CONACyT, lo confirma. Ante este
crecimiento, la UANL con su firme compromiso social con educación de calidad,
manifiesta su quehacer científico en plataformas como la Revista CELERINET, la
cual, edición tras edición, se confirma como la revista idónea para semejante labor.
En esta ocasión, la Revista CELERINET en su volumen número nueve, contiene
cuatro interesantes trabajos de tres áreas principales: Ciencias Computacionales,
Seguridad en Tecnologías de la Información y Astrofísica. El área de Ciencias
Computacionales se nutre con 2 trabajos, el primero de ellos lleva por
título "Cazando mitos en las telecomunicaciones;' cuyos autores son: Ana
Gabriela Parra Antúnez, Jorge Oziel Rivas Puente, Jonathan Daniel
Bárcenas Arreola y Francisco Hernández Cabrera. Este artículo nos
explica, con razones científicas, diversos mitos que rodean las
telecomunicaciones, los cuales se generan en el amplio mundo de
Internet, contestando a preguntas como: ¿las grandes antenas de telefonía
móvil representan un riesgo para la salud?
El segundo artículo del área de Ciencias Computacionales lleva por título
"Evolución de los Data Centers hacia el Cloud Computing'.' Este trabajo
aborda el tema de la adaptación que están realizando los Data Centers a
los nuevos ámbitos como lo son el Cloud Computing y el Big Data.
Esta adaptación incluye medidas de seguridad, nivel de servicio, etc. Los
autores de este trabajo son: María de Jesús Antonia Ochoa Oliva y Jorge
David Lara Muñoz.
Por otra parte, dentro del área de Seguridad en Tecnologías de la
Información, se encuentra el trabajo titulado "Ingeniería social en el sistema
político mexicano: Elecciones 2006 y 2012': Los autores de esta publicación
son: María de Jesús Antonia Ochoa Oliva, José Daniel Borrego, Arturo de
Jesús Rodríguez Arteaga, Jorge David Lara Muñoz, Ornar Reyes Silva y
Nayeli Islas Juárez. Dicho trabajo realiza un análisis de las operaciones de
ingeniería social utilizando las vulnerabilidades informáticas y legales del
sistema político, persuadiendo así, a un comportamiento definido, al electorado en
las elecciones pasadas de 2006 y 2012.
�Como cuarto trabajo, se presenta la publicación que lleva por título:
"Desviación sistemática de Regiones HII en los brazos espirales de la
galaxia NGC 3631 ': Este artículo, del área de Astrofísica,
describe un
análisis para conocer la desviación sistemática radial de las regiones HII
con respecto a las curvas medias de los componentes que integran la
estructura morfológica de esta galaxia. La publicación mencionada fue
realizada por Dr. Ángel E. Sánchez Colin.
Como podrán apreciar, el noveno volumen de la Revista CELERINET, en
su formato digital, presenta 4 interesantes trabajos realizados por
especialistas en cada uno de los temas tratados. De este modo, los exhorto
a que destinen una parte de su valioso tiempo a vivir una experiencia sin
igual con la lectura de este noveno volumen, y así, enriquecer sus
conocimiento generales potencializando su gusto por la ciencia en conjunto
con los avances tecnológicos.
No me queda más que agradecer a todos aquellos que hacen posible esta
publicación: a los autores de los artículos, a los miembros del consejo editorial,
a los académicos que colaboraron con el arbitraje de los artículos, a los
colaboradores, a M.A Alma Patricia Calderón Martínez como editora responsable
y a nuestras autoridades por fomentar la divulgación del conocimiento el cual se
genera en la UANL. De igual manera, agradezco la oportunidad brindada para la
redacción de esta editorial.
¡Enhorabuena y muchas gracias!
Dr. Arturo Alberto Castillo Guzmán
Profesor-Investigador UANL-FCFM-CICFIM
Coordinador del Posgrado en Ingeniería Física Industrial
�INVESTIGACIÓN /CIENCIAS COMPUTACIONALES
CELERINET ENERO• JUNIO 2017
Cá.Z -
Ana Gabriela Parra Antúnez
Jorge Oziel Rivas Puente
Jonathan Daniel Bárcenas Arreola
Francisco Hernández Cabrera
UANL-FCFM
Utúversidad Autóno1na de Nuevo León
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México
Kesumeo . En la actualidad existe gran cantidad de información en Internet que en ocasiones la
ciencia no se da abasto para aseverar alguna declaración y se puede establecer un mito. Estos mitos
implican quehaceres djarios y abarcan una enonne diversidad de áreas científicas y tecnológicas.
En este articulo nos enfocamos a establecer algunas bases científicas que permitan esclarecer las
respuestas a preguntas comunes en el ámbito de las telecomunicaciones. Por ejemplo; ¿los hornos de
microondas influyen en la transmisión de una red inalámbrica cercana?, ¿las tormentas solares pueden
acabar con las telecomunicaciones y de paso con la humanidad?, ¿las grandes antenas de telefonía
tnóvil representan un riesgo para la salud?, ¿Los trenzados que se hacen en algunos cables utilizados
en redes reducen el ruido de interferencia?. Las respuestas a estas preguntas comunes se abordan con
evidencias que dan sustento científico para que haya una población cada vez más y mejor informada.
Palabras claves: Radiación de microondas, tonnentas solares, telefonía móvil, cables cruzados
�INVESTIGACIÓN/ CIENCIAS COMPUTACIONALES
CELERINET l:Nf!RO • JUNIO 2017
Introducción
El estudio de las señales electromagnéticas se remonta
a finales del siglo XVIII, sin embargo las aplicaciones
en telecomunicaciones han tenido un auge excesivo
en los últimos 50 años. Actualmente v1v1mos
literalmente inmersos en señales electromagnéticas
producidas por el hombre. Según el INEGI-2015,
solo en México existen 80 millones de usuarios de
telefonía móvil [1 ], casi un 70% de la población. En las
ciudades se tiene una cobertura del 80% para internet
inalámbrico, con redundancia espacial de emisoras.
Es decir, dos o más dispositivos que emiten/reciben
señales de red inalámbrica cubren el mismo espacio.
Otro tipo de señales electromagnéticas artificiales que
nos invaden son las ondas de AM y FM de cientos de
emisoras, también ondas satelitales, señales de antenas
de telefonía, hornos de microondas, radares, emisiones
de los cables de alta tensión, hornos de inducción
industriales, radiofrecuencias emitidas por equipos
médicos de resonancia y los rayos X. Por otro lado
recibimos ondas electromagnéticas naturales, como
las emisiones de la ionosfera, rayos gamma, emisiones
solares (ultravioleta, visible, infrarrojo) y rayos X
naturales. Entonces resulta obvio cuestionarnos si las
radiaciones electromagnéticas influyen en nosotros y el
entorno. El problema surge cuando aparecen respuestas
sin fundamento científico y entonces el mito se puede
hacer viral. En este articulo investigamos 4 mitos en
las telecomunicaciones; primero daremos antecedentes,
luego las bases teóricas y después abordaremos
científicamente el misterio para dar una conclusión.
!\-lito 1: ¿Los hornos dt microondas io011) tn en
la tJ·ansmisión dt rtdts inalámbricas?
Algunas personas aseguran que cuando se enciende un
horno de microondas la señal inalámbrica se pierde,
entonces por deducción se establece que los hornos
de microondas influyen en la transmisión de una red
inalámbrica. Para la mayoría de las personas esta
afirmación es una hipótesis sin comprobar, por no tener
evidencia científica. Resulta muy importante comprobar o
descartar esta hipótesis,ya que puede ser motivo de interés
tecnológico para las telecomunicaciones y también un área
de oportunidad para el diseño de hornos de microondas.
1\-f.arco 1tórico
Un horno de microondas utiliza un generador de ondas
electromagnéticas (microondas) de gran potencia
(hasta 1600 Watts) a una frecuencia de 2450MHz. A
esta frecuencia, las moléculas con momento dipolar
óptimo rotan rápidamente (2.45 mil millones de
veces por segundo); como el agua, carbohidratos y
ciertas grasas. Durante este movimiento las moléculas
producen colisiones con las que hay a su alrededor y
transfieren energía, así es como se produce un aumento
de temperatura [2-4]. La longitud de onda de las
microondas producidas por los hornos es de 12.5cm,
por esto los agujeros de la malla metálica en sus puertas
tienen un tamaño mucho menor. Se diseñaron para que
las ondas sean reflejadas y así evitar fugas de radiación,
s in embargo este sistema no es una jaula de Faraday
perfecta. Las ondas electromagnéticas radiadas cumplen
el principio de Huygens, es decir, al interaccionar con
la malla metálica encuentran aberturas y forman fuentes
puntuales o regeneración de las ondas, produciéndose
fugas como se muestra en la Flg. 1.
1
Fugi.
11 11
truC.'roooda
(¡
1
'
Anttctdtutts
)' ~
I,
Sabemos que en una casa pueden existir
ondas
electromagnéticas
"necesarias"
provenientes de dispositivos como; celulares,
computadoras, modems o routers y Smart TVs.
Pero en ocasiones se puede notar que la conexión a
Internet en estos dispositivos se pierde o disminuye
significativamente. El fenómeno también puede darse en
lugares públicos o áreas de comida, donde las personas
suelen conectarse a internet inalámbrico y al mismo
tiempo puede estar encendido un horno de microondas.
;;
\\( íl
Flg. 1. Se muestra la forma en que la radiación de
microondas se fuga generando pequeñas fuentes
puntuales en la malla de la puerta del horno.
�CELERINET ENERO· JUNIO 2011
Las ondas no salen con la misma energía, pues ya
han perdido intensidad al chocar con la malla y la
frecuencia emitida al medio libre puede tener un ancho
de banda amplio centrado en 2.45GHz. Según estudios
de la OMS estas señales residuales no son noci vas
para la salud si la potencia de fuga es menor a 5mW/
cm1 [5]. Por otra parte, en 1985 la FCC (Federal
Communications Comission) estandarizó los anchos
de banda para las redes inalámbricas. Las bandas fMS
(Industrial, Scientific and Medica!) para uso comercial
sin licencia entre 902 - 928 MHz, 2400 - 2483 GHz
y 5725 - 5850 respectivamente [6]. Esto quiere decir
que la redes inalámbricas que se utilizan y los hornos
de microondas emiten en el mismo ancho de banda.
Además, s i trabajan simultáneamente estos dispositivos
puede darse una interferencia debido a una suposición,
pudiendo afectarse la comunicación inalámbrica.
Dtmostración
Para comprobar la hipótesis planteada (mito),
se midió la ganancia en (dBm) de una señal
inalámbrica de interne! utilizando el software Ekahau
HeatMapper® bajo dos condiciones. Primero se realizó
el mapeo en un área (Sm x 3.5m) con señal inalámbrica
sin que el horno de microondas estuviera funcionando
y después se hizo lo mismo con el horno encendido.
El resultado del primer mapeo con el horno de
microondas apagado muestra un área con intensidad
de señal entre -48.0dBm y -40.0dBm (Fig. 2.).
INVESTIGACIÓN/ CIENaAS COMPUTACIONALES
Flg. 3. Intensidad de Señal de una red inalámbrica
con
un horno de microondas
encendido
Conclusión 1
Con estas mediciones y lo reportado en el marco teórico
se comprobó que las redes inalámbricas que trabajan a
frecuencia de 2.4Ghz, se ven afectadas a causa del uso
simultáneo de los hornos de microondas. Es verdad
que la intensidad de la señal baja en unas zonas y en
otras se pierde como consecuencia de la interferencia
producida por el microondas, también la potencia de
operación del horno de microondas y su ubicación es
crucial. Además, se comprobó con un detector de fugas
de microondas que escapa radiación por la ventana de
la puerta. La fuga puede variar dependiendo del modelo
y marca del horno, dado que el diseño de la rejilla
o malla es otro factor para la emisión. La potencia
de fuga de microondas puede ser hasta de 5mW/cm2
a una distancia de 35cm de la puerta, s in considerar
armónicos u otras frecuencias fuera de 2.4GHz.
:\tito 2: ¿Las tormtruas solares purden acabar
con las telecomunicaciones?
Aotectdentes
Fig. 2. Intensidad de Señal de una red inalámbrica
con
un
horno
de
microondas
apagado
Al tener el horno de microondas de 700W encendido
en el centro de mapeo, se muestra una distorsión
y baja intensidad de la señal en algunas zonas,
en la dirección de la puerta (Flg. 3.), se puede
observar ver que también disminuye la cobertura.
En los últimos años se ha especulado sobre un
posible escenario caótico para las telecomunicaciones
ocasionado por el efecto de una tormenta Solar de
dimensiones colosales sobre la Tierra. Algunos agoreros
hablan del fin de la humanidad como la conocemos;
daríamos un paso atrás en el avance tecnológico y se
perderían muchos años de organización social, cultural,
científica, económica y productiva. Pero, ¿es cierto
que una tormenta Solar puede acabar con todo esto?
�CELERINET ENERO - JUNIO 2017
INVESTIGACIÓN/ CIENCIAS COMPUTACIONALES
~1.arto teórico
Es un hecho que el Sol presenta "ciclos" de
actividad máxima cada 11 años, esto incluye las
grandes llamaradas con eyección de masa coronal
donde hay emisión de partículas cargadas que
impactan en la magnetósfera e ionosfera terrestre,
provocando perturbaciones electromagnéticas [7].
Por ejemplo, se tienen registros de Richard Carrington
que el 1 de septiembre de 1859 ocurrió algo sorprendente
en el Sol. Carrington se percató de unas enormes
manchas en la superficie del Sol que desaparecieron
al minuto de haberlas observado. Al día siguiente
se pudieron observar auroras a latitudes incluso del
Salvador y Cuba por todo el mundo, se trataba de
una perturbación gigantesca en la magnetósfera.
Pero no fue solo el espectáculo, se presentaron daños
graves en el servicio del telégrafo por todo el planeta,
hubo zonas donde se formaron arcos eléctricos que
quemaron papeles de telegrafia. La corriente inducida
fue tal que aún sin energía eléctrica en las líneas de
telégrafos, se podían enviar y recibir los mensajes. [8]
□
•
•
•
Flg. 4. Manchas típicas de la actividad Solar, en la
Recientemente, el I de octubre de 2016 el entonces
presidente de los Estados Unidos Barack Obama
emitió una orden urgente para sol icitar a dependencias
gubernamentales
y
militares
propuestas
de
contingencia para eventos anómalos de actividad Solar.
Demostración
La inquietud de una explosión Solar sobresaliente se
justifica porque los últimos ciclos de actividad han s ido
anómalos, es decir, no se ha registrado la intensidad
predicha en los tiempos esperados. Pareciera que el
Sol ha entrado en una etapa impredecible y los picos
pueden aparecer aún sin que nos encontremos en etapas
de actividad máxima. Por lo que el riesgo al s istema
de telecomunicaciones y de distribución eléctrica es
inminente, entonces, resulta obvio establecer un plan
de contingencia urgente. Es posible superar un evento
así con alertas tempranas, se puedan sacar los satélites
de zonas de peligro, moviéndolos al lado opuesto de
la tormenta Solar y los sistemas eléctricos pueden
blindarse ante inducción electromagnética. El Centro de
Pred icción del Clima Espacial de la de Administración
Oceánica y Atmosférica Nacional (NOAA) comenzó
a utilizar el 1 de octubre de 20 16 un nuevo modelo
de pronóstico geoespacial que puede dar alertas a 45
minutos antes del arribo de una tormenta Solar (10].
Aunque nose puede establecer con exactitud el Iímitede un
máximo Solar ni los alcances de los daños, se ha estimado
que el peor escenario sería un evento como el de 1859.
Los estragos en la red eléctrica y de telecomunicaciones
podrían durar meses en repararse. Estar prevenido para
un evento de tales magnitudes es importante, así, varios
gobiernos del mundo han puesto en alerta a la población
para considerar provisiones para dos o tres meses
ya sea por ataques terroristas o catástrofes naturales,
pasados los cuales se podría restablecer la normalidad.
imagen se representa el tamaño relativo a la Tierra
(circulo oscuro). https://soho.nascom.nasa.gov/gallery/
images/sunspot00.html.
Conclusión 1
En agosto de 1972 se dio otra gran explosión Solar que
afectó la comunicación de telefonía en USA. Una más
en marzo de 1989 provocó la interrupción del suministro
de la planta hidroeléctrica en Quebec, Canadá. La
inducción electromagnética dañó los transformadores
y se calcularon pérdidas de millones de dólares (8,9].
El último pico de actividad Solar fue en diciembre
de 2005, provocó la interrupción del servicio del
Sistema de Posicionam iento Global (GPS) y se perdió
la comunicación con los satélites por 10 minutos.
Es cierto que existe el peligro de una enorme tormenta
Solarque implicaría daños principalmente en los sistemas
de comunicación. También hay mucha incertidumbre
porque el Sol no se ha comportado de acuerdo con los
modelos de actividad en los últimos 20 años. Por otro
lado nuestros sistemas de prevención y alertas tampoco
han sido sistemáticos. Una solución de alerta muy
temprana y oportuna quizás esté en los neutrinos, estas
partículas se producen en reacciones nucleares de las
capas internas del Sol y dado que casi no interaccionan
con la materia, rápidamente salen del Sol y viajan hacia
�CELERINET ENERO - JUNIO 2017
nosotros a velocidad próxima a la Luz. Los neutrinos
nos pueden traer información de actividad Solar muchos
meses incluso años antes que aparezca. Otra opción
sería reforzar la ionosfera y la alta atmosfera para evitar
daños por inducción en la superficie. Actualmente hay
estrategias a nivel global con diversas instituciones
gubernamentales y privadas dedicadas exclusivamente a
minimizar los daños que pudieran causar estos eventos
[7]. Finalmente ponemos en la balanza de la ciencia un
evento Carrington y equilibrarnos el mito con datos que
nos den certeza, quizá parte de la población sufriría unos
meses pero nada para poner en riesgo a la humanidad.
~lito 3: ¿Vivir ctrta de antenas dt ttltfoni.a
móvil es oorh·o para la salud?
Anttttdentes
La telefonía celular se ha convertido en una herramienta
necesaria en nuestra sociedad. Su versatilidad nos
ha hecho dependientes y clientes cautivos en todo
momento; para comunicación personal o grupal, servicio
de localización, movilidad en ciudades, acceso a redes
o medios de comunicación. En México más del 95% de
las personas económicamente activas tienen un teléfono
móvil, esto requiere de una conexión confiable e implica
una amplia cobertura de señal de radiofrecuencia y crea
la necesidad de miles de antenas. De hecho, la creencia
popular asociada a la colocación de las antenas de
telefonía móvil, es que su radiación electromagnética
es nociva para la salud y causa gran cantidad de
malestares, tales como dolores de cabeza, cansancio,
estrés, irritabilidad, inestabilidad emocional, debilidad
e incluso cáncer. También hay otro tema controversia!
en la regulación de instalación de estas antenas, las
compañías de telecomunicaciones pagan grandes sumas
por la instalación y renta en particulares. Sin previo aviso,
literalmente de la noche a la mañana aparecen antenas en
zonas habitacionales y de este modo se refuerza la idea
de que algo anda mal con la regulación de las antenas.
INVESTIGACIÓN/ CIENCIAS COMPUTACIONALES
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9.121 'C
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- 10000.000'C
Fig. 5. Espectro e lectromagnético (Crates,
Inductiveload, & NASA, 2008).
La radiación electromagnética también se clasifica
de acuerdo con su efecto en los seres vivos, como
radiación ionizante y no ionizante. La radiación
ionizante (luz ultravioleta, rayos X, rayos gamma)
es la más dañina cuanto más energética es, ya que
rompe enlaces de las biomoléculas (carbohidratos,
proteinas, ADN, ARN, lípidos) causando mutaciones
y cambios en las funciones de las células. Por su
parte, la energía de la radiación no ionizante no rompe
enlaces, pero su energía puede provocar inducción de
corriente en los iones presentes en los sistemas v ivos,
así como la rotación y vibración de biomoléculas que
también pueden causar desordenes metabólicos (12].
Las ondas de radio (radiofrecuencia) emitidas por las
antenas de telefonía móvil GSM (Global System of
Mobile Communications) tienen un rango de frecuencias
entre 850 MHz y 1800 MHz para 3G, mientras que para
4G las frecuencias son hasta de 2100 MHz. Por lo cual
podemos decir que emiten radiación no ionizante, pero,
si bien los teléfonos celulares emiten con poca potencia
(menor a 0.25 W), sus antenas poseen entre 10 y 50 Watts.
Para lograr una amplia cobertura en la comunicación las
compañías compiten por un mercado cautivo y colocan
estratégicamente sus antenas en lugares donde la celda
(célula) complete un área de comunicación ( .t').
l\-1arco ttórito
La energía de la radiación electromagnética se propaga
en forma de ondas y es proporcional a su frecuencia. Así,
con altas frecuencias como en los rayos X o rayos gamma
la energía es considerable y a baja frecuencia como las
ondas de radio, entonces la energía será baja (Fig. 5).
Fig. 6. La cobertura de comunicación para telefonía
móvil se basa en antenasqueabarcan una área llamada
celda o célula (de ahí el nombre de telefonía celular).
�CELERINET ENERO · JUNIO 2017
Estas zonas cubren extensas áreas urbanas
y por lo tanto a veces es necesario ubicar
antenas
en
azoteas
de
casas
particulares.
Se han hecho múltiples estudios para determinar si
la telefonía celular tiene algún efecto a largo plazo en
los seres vivos. Ninguno de estos estudios ha podido
comprobar que la radiación sea dañina para el humano
más allá de calentar el tejido [ 13). En estos estudios
se mide la tasa de absorción específica SAR (specific
absortion rate) que es la potencia absorbida por la masa
de los tejidos y se mide en Watts por kilogramo. La FCC
considera que un teléfono es seguro si e l SAR no rebasa
los 1.6 W/kg [14). El límite de potencia se basa en el
efecto térmico sobre líquidos y no por efecto biológico.
Actualmente se llevan investigaciones serias en Estados
Unidos, Europa, Asia, Australia y Japón. Según la
OMS, los países de América que cuentan con agencias
para la investigación y regulación de los efectos que
tienen los campos electromagnéticos (EMF) a la salud
son Estados Unidos, Canadá, Brasil, Ecuador, Cuba
y Perú [15). México debería contar con un organismo
acreditado por la OMS para e l estudio de efectos de EMF
en la salud. Este tema es muy amplio para ser tratado
en pocos párrafos y podría cobrar mayor importancia a
nivel de medicina personalizada y su impacto a futuro.
Conclusión 3
Aunque no existe respuesta concluyente al daño de las
emis iones electromagnéticas de teléfonos celulares y
sus antenas emisoras, es necesario remarcar que nuestro
metabolismo está regido por corrientes eléctricas del
orden de 10·5 amperes, flujo de iones en membranas
y una dinámica molecular con energías de interacción
miles de veces más pequeñas que las emitidas. Por otro
lado la radiación de radiofrecuencias puede producir
efectos térmicos, que son el resultado de rotaciones y
vibraciones moleculares, esto puede afectar células,
liberando proteinas de choque térmico que desencadenan
respuestas inmunes e inducción de corriente en iones
como el calcio (muy importante para e l metabolismo)
entre otros efectos. Sin embargo la homeostasis permite
que los mecanismos celulares están constantemente
equilibrando las funciones ante un ambiente agresivo de
energía electromagnética externa. La sensibilidad puede
manifestarse en un desequilibrio en etapas de la vida muy
tempranas (desarrollo embrionario) o muy tardías. Más
aún, se han detectado personas con un fenotipo asociado a
hipersensibilidad
electromagnética
emitida
por
antenas y dispositivos de comunicación. Es necesario
hacer estudios más sistemáticos, con preguntas
bien planteadas y perspectiva multidisciplinar
INVESTIGACIÓN/ CIENCIAS COMPUTACIONALES
.
.
(fisicos, médicos clínicos, genetistas, ingenieros en
telecomunicaciones, etc.)
para dar un veredicto.
A corto plazo la mayor parte de la población expuesta
a radiofrecuencias parece tolerar los efectos biológicos.
Pero no olvidemos que nos encontramos en un sistema
de adaptación, a largo plazo la genética y epigenética del
humano nos pasará la factura de los cambios que fueron
acumulándose como resultado de la exposición frecuente
a la radiación en un rango de frecuencias. El estimado
es que en menos de 50 generaciones a partir del año
2000 veamos efectos, en el mejor de los casos quizá una
alerta de llamada entrante sea detectada por e l estimulo
nervioso, auditivo o visual de neuronas que aprendieron
a distinguir un aumento en la corriente inducida producto
de la conexión con la antena de comunicación. En el peor
de los casos la disminución de melatonina, incremento de
proteínas de choque térmico e iones fuera de equilibrio
por exposición de radiofrecuencias produzca más estrés,
desórdenes mentales y enfermedades autoinrnunes.
El tiempo que hemos estado expuestos ha sido
relativamente corto, por lo que tendremos que poner
atención a las generaciones venideras pues la posibilidad
de que la radiación nos afecte es prácticamente un hecho.
~lito 4: ¿El trenzado dt t ablr-s sin,t para
tliminar la ia.terferenc:i.a rxterna?
Antecedentes
Si tomamos un cable de conexión a intemet observaremos
que tiene 8 cables de diferentes colores y se encuentran
entrelazados formando 4 pares trenzados (Flg. 7).
Flg.7. Cuatro pares trenzado sin blindaje (UTP),
los colores identifican el tipo de par y el orden de
conectividad.
¿Cuál es la ftmción del trenzado en cada par de
cables?, muchas personas sin dar detalles establecen
como cierto que el trenzado es necesario para
eliminar la interferencia externa. Pero, ¿a qué
interferencia refieren?, ¿cómo se ftmdamenta esta
información?, ¿en verdad es necesario e l trenzado?
�CELERINET ENERO- JUNIO 2017
INVESTIGACIÓN/ CIENCIAS COMPUTACIONALES
l\larco ttórico
En los inicios de la comunicación telefónica los cables
tenían trayectorias paralelas y muy cercanas al cableado
de corriente alterna. Pero esto producía atenuación en la
señal y se perdía rápidamente la comunicación a cortas
distancias. Entonces se decidió girar sobre sí mismos
los dos cables, formado el par trenzado por primera vez
(cable UTP = par trenzado sin blindaje). Fue a parir de
1900 en Estados Unidos que se utilizaron los cables
trenzados para minimizar el ruido y aún son útiles para
transmitir datos a baja frecuencia. Posteriormente se
recubrió con metal al conjunto de pares trenzados de una
línea FTP (par trenzado blindado globalmente), para dar
un aislamiento de ruido (jaula de Faraday) y sostenían la
señal a mayor distancia sin atenuarse. Existe otro cableado
llamado STP (Par trenzado doblemente blindado) con
blindaje
para cada par trenzado y otro blindaje oeneral
.
o
tipo FTP, proporcionando mayor atenuación de ruido.
Estos tres tipos de cables que se trenzan (UTP, FTP,
STP) se conocen como cable estructurado y obedecen
la Ley de Shannon, en donde la transmisión en bits
por segundo (bps) es proporcional al ancho de banda
y a la relación señal/ruido. Así, podemos incrementar
la velocidad de transmisión aumentando el ancho de
banda y/o disminuyendo el ruido en la señal. Entre las
principales causas del ruido son las fuentes externas
de corriente alterna o bien los inductores ( motores
de todo tipo, transformadores, cables con AC, rayos
de tormentas eléctricas y torres de alta tensión). De
acuerdo con la ley de inducción de Faraday, estos
dispositivos provocan una corriente parasita en
los cables que se suma con señal y la distorsionan
(ver Fig.8), la intens idaddeestascorrientesesproporcional
a la variación del flujo magnético en las proximidades del
cable. Otro efecto de distorsión es la diafonía aunque este
fenómeno es menos frecuente en las señales de Internet.
Demostración
En realidad el ruido de interferencia generado por la
inducción electromagnética no se puede evitar en cables
UTP, pero si puede cancelarse casi completamente.
Cuando los pares de cables se trenzan, su cercanía
permite que el ruido en ambos sea prácticamente el
mismo (ver señales con ruido en un par trenzado;
figura 8). Entonces, si se toma la diferencia de voltaje,
el ruido se restará y la señal permanece sin alteración.
'/1
;
-
Sdul :,.m ruido ci, d cnl;II,: 1
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o
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'º
"
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.,
Fig. 8. En la grafica se muestran las señales
de los cables de un par trenzado con el
mismo ruido (línea roja) y su diferencia de
potencial muestra la cancelación de ruido.
Si los cables no se trenzan la distancia de separación
entre ellos puede ocasionar que el ruido eléctrico externo
tenga amplitudes diferentes, el cable más cercano a la
fuente de ruido tendrá mayor contribución que el otro
cable y al restar sus voltajes seguirá apareciendo ruido.
Entonces la condición necesaria es que los cables vayan
paralelos y lo más próximos posible, para que el ruido
pueda cancelarse. De hecho no es necesario que sea un
trenzado, los cables del par pueden ir paralelos sin dar
vueltas entre sí. También es importante remarcar que aJ
hacer giros los cables provocan que haya una inductancia
distribuida. De acuerdo con las formulas de capacitancia
e inductancia, la separación minima entre el par trenzado
implica que la capacitancia distribuida se maximiza,
entonces
las frecuencias altas serán dificiles de transmitir,
.
de igual forma ocurre con la inductancia distribuida.
Entonces se debe considerar el tipo de par trenzado que
se requiere
en cada aplicación de transmisión de señal ,
.
en ocasiones se utilizan cables recubiertos con plásticos
más gruesos para minimizar a los elementos distribuidos.
Conelusióo -t
El ruido de interferencia producido por los inductores
es inherente a la comunicación por cables, sin embargo
se puede reducir significativamente s i los cables
reciben la misma inducción de ruido por las fuentes
externas. Para esto es necesario que el par de cables
que transporta la información tenga trayectorias
paralelas y siempre muy cerca el uno del otro.
Así, la resta de voltaje entre ellos puede disminuir
mucho la contribución de ruido a la señal. El
trenzado de cables es una opción para cumplir el
�CELERINET ENERO - JUNIO 2017
requisito anterior pero por otra parte esto acarrea e l
problema de aumento en capacitancia e inductancia
distribuida, como consecuencia solo las bajas
frecuencias pueden transmitirse y las frecuencias
altas son filtradas. AJ final siempre es útil saber las
condiciones de comunicación para considerar el mejor
medio para lograr un buena transmisión-recepción.
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INVESTIGACIÓN / CIENCIAS COMPUTACIONALES
�CELERINET EN.ERO - JUNIO 2011
INVESTIGACIÓN/ CIENCIAS COMPUTACIONALES
María de Jesús Antonia Ochoa Oliva
Jorge David Lara Muñoz
UANL-FCFM
UniYersidad Autónoma de Nuevo León
Facultad de Ciencias Físico Maten1áticas
San Nicolás de los Garza, Nuevo León, b1éxico
Re~umen: El numdo del procesamiento de datos ha estado en constante cambio y
con ello los lugares físicos donde se almacenan los datos y su infraestructura fisica.
Con áreas nuevas como lo es el Big Data y el Cloud Computing, los Data Centerdeben de adaptarse
en 1osreq uerim ientosq ue estos nuevosám bi tosreq uieren, tanto encapacidadesen medidasde seguridad
lógica como en física, a fin de mantener el nivel de servicio con el que se han mantenido hasta ahora.
En el presente trabajo se verá la actualidad de los Data Centers con el que se
ha venido trabajando hasta ahora, así como los nuevos cambios, desafíos a los
que se enfrentan ante el nuevo paradigma conocido como Cloud Computing.
Palabras cla,,ts: Data Center, Big Data, Cloud Computing, cómputo en la nube, seguridad
física
�INVESTIGACIÓN / CIENCIAS COMPUTACIONALES
Introducción
Al momento de diseñar un Centro de Datos es importante
considerar aspectos de acuerdo a las normativas,
certificaciones y legislaciones en las cuales son importantes
cumplir, ya que es importante contar con la confiabilidad
en la fünción de los mismos, pues estas infraestructuras
deben de tener la ingeniería de realizar su función en forma
correcta y así proporcionar una buena disponibi lidad.
Se define como un Centro de Datos (Data Centers)
es " un sistema informático que se usa para alojar
sistemas de computadoras y componentes asociados,
tales como sistemas de te lecomunicaciones y de
almacenamiento; generalmente, incluye grandes unidades
de almacenamiento, conexiones, comunicaciones, controles
medioambientales y dispositivos de seguridad" [ 1].
De acuerdo a lo anterior, los Data Center se clasifican en cuatro
categorías en fünción a la redundancia de los componentes
que Jo conforman y esto obedece a l estándar ANSifTIA-942.
Tier J. Centro de Datos Básico. Típicamente puede tener dos
caídas de sistema de 12 horas al año debido a actividades
programadas de mantenimiento. El tiempo de inactividad es de
28.8 horas anuales con disponibilidad de 99.671%. Se usa para
pequeñas empresas en la cual contenga una infraestructura básica.
Tier JI. Centro de Datos Redundante. Aquellos que cumplen
con los requerimientos de Tier I. Aplicable en call centers y
compañías que basan su negocio en Internet Posee redundancia
N+ J en los componentes de respaldo de energía (United Parce)
Service, UPS). Cuenta con una disponibi lidad de 99.741 %,
pueden permitir algunas operaciones de mantenimiento " on line"
Tier IJJ. Centro de Datos Concurrentemente Mantenibles.
Posee la capacidad de realizar cualquier actividad planeada
sin interrupciones de energía, y continuar operando en
caso de un evento crítico no planeado. Las fallas tolerables
1.6 horas anuales. Su disponibi lidad es de 99.982%.
Tier IV Centro de Datos to lerante a fal las. Cuenta con una
disponibilidadde99.995%dondelasactividadesdemantenim~e_nto
se realizan sin afectar el servicio de cómputo en forma cnt,ca,
poseen componentes de redundancia de 2(N+ 1) lo que significa
disponer de 2 unidades de respaldo de energía con redundancia.
Este tipo de centro de datos se encuentra en " empresas
internacionales,
corporaciones
que
trabajan
con
transacciones
online,
entidades
financieras"
(2).
Los aspectos importantes que se deben considerar para ~
buen diseño de un Centro de Datos son: la redundancia
CELERINET ENERO - JUNIO 2017
ya sea mediante fuentes de respaldo de energía,
almacenamientodeinformación,cableadodered, hosts,etc
El uso dt la entrgfa tn un Data Centtr
Actualmente muchas organizaciones optan por
almacenar sus páginas web, bases de datos y demás
información sensible en Centros de Datos debido a
que se busca lugares en donde se pueda omitir el pago
de alimentación eléctrica, y se acceder a una buena
conexión de ancho de banda. Sin embargo, "el uso de
energía en un Data Center, e l calor emanado por el
hardware de un equipo se regresa hacia los dispositivos
de aire acondicionado y este es enviado hacia el
exterior del Data Center. Esto se hace evitando que
ambas corrientes de aire se lleguen a encontrar a fin de
evitar fal las en e l desempeño del equipo. La disipación
de calor de un rack de servidores que se encuentra
completamente cargado es de alrededor l0KW." [3].
Algunas de las alternativas que se utilizan
para
reducir
costos
de
energía
son:
La virtualización, esto reduce el número de servidores
fisicos optimizando e l uso de espacio ocupado en el
Data Center, se debe contar con una redundancia en los
equipos para evitar posibles afectaciones en caso de falla.
Por otro lado, el enfriamiento más eficiente que se
debe analizar de acuerdo a métricas específicas en
donde el análisis oportuno de impacto ayuda a la
toma de decisiones para el buen manejo de la energía.
La promoción de "edificios verdes" impulsa e l uso de
productos que ahorren energía, sin embargo aún que
fabricantes de este tipo de e lementos, se reduce el rango
de productos que se pueden adquirir; pero este tipo de
estrategias de diseño hace que las arquitecturas fisicas
ahorren energía y aún más obtienen prestigio, el reto
principal es que los edificios construidos emigren a este
tipo de soluciones, donde se considera un cambio radical
y éstos a su vez se generen costos económicos altos.
Otra de las estrategias que se usa es e l Clustering,
donde se busca reducir
la carga distribuyendo
la información
que contenga un servidor hacia
otros
servidores que
posean
menos
carga.
�INVESTIGACIÓN / CIENCIAS COMPUTACIONALES
En la actualidad, la movilidad de los usuarios ha causado
que la infonnación no se encuentren en las computadoras
de escritorio como se daba con anterioridad, por lo que
el cómputo en la nube ha provocado la dependencia
de los servicios, una centralización de los datos en
los servidores a fin de tener una disponibilidad de
datos en todo momento y más aún en tiempo real.
El uso del Cloud Computing, hace que los costos
disminuyan en infraestructura; sin embargo, la
privacidad de los datos confidenciales es un tema de
seguridad, ya que es importante entender que estos
son manejados por una entidad o proveedor externo. Si
por alguna razón se desea cambiar algún parámetro en
alguna configuración de cierto servicio, este difícilmente
podrá ser modificado ya que la administración se
encuentra desarrollada por el proveedor que presta
este servicio y así mismo no procede ya que afecta
los demás el ientes que usan esta infraestructura.
Cómputo en la nube
El servicio del cómputo en la nube o bien usando el
término de Cloud Computing, se genera a través de
una gran demanda de número de equipos, donde los
usuarios pueden acceder; dotando a sus sitios de la gran
capacidad de recursos tanto de procesamiento como de
al macenamiento sin tener que tener instalados equipos
de manera local. La diferencia que existe entre los
Data Center convencionales y el cómputo en la nube
es que en lugar de repart ir los datos y aplicaciones
en unos cuantos servidores que pudiera tener un
Data Center, en el cómputo en la nube es repartido
entre miles de ellos. Lo cual ayuda en el consumo de
energía y se optimiza el tiempo en las operaciones.
Otra forma en que se puede definir el "Cloud Computing
es un modelo para hacer posible el acceso a red adecuado y
bajo demanda a un conjunto de recursos de computación
que se pueden configurar y de igual fonna compartidos
como lo pueden ser redes, servidores, almacenamiento,
aplicaciones y servicios. Donde el aprovisionamiento
y liberación se puede realizar con rapidez y con
minimo esfuerzo de gestión e interacción por parte del
proveedor y para mayor comodidad del usuario" [4].
Los tipos de nubes que se pueden encontrar son los
siguientes:
"Nubes públicas: La administración corre a cargo del
proveedor del servicio. No requieren mantenimiento,
ni inversión inicial para utilizarlas; s in embargo, el
ambiente es compartido con otros el ientes, que ahí mismo
CELERINET ENERO • JUNIO 2017
se encuentra la infonnación almacenada. De modo que
no se pueden hacer cambios en configuración y estos
quedan fijos, a fin de no afectar a los demás clientes.
Nubes privadas: En este caso la administración
corre completamente a cargo del cliente y se puede
realizar tantos cambios en configuraciones como
se necesite, ya que él será el único cl iente en dicha
nube. La desventaja es que este tipo de servicio tiene
un mayor costo por la serie de ventajas que ofrece.
Nubes
comunitarias:
Cuando
dos
o
más
organizaciones se unen para implementar una nube
compartida con objetivos s im ilares entre ambas.
Nubes híbridas: En las nubes híbridas el cliente podrá
elegir las aplicaciones de las que quiere tener un
control completo de administración, y delegar las que
a su consideración crea que son secundarias". [5).
Las principales características de la definición del
cómputo en la nube, es por medio del autoservicio, ya
que el usuario puede hacer uso de más capacidades de
procesamiento, almacenamiento de información sin
solicitarlo expresamente a su proveedor de servicio.
Para mayor facilidad, el acceso a la red debe ser
confiable y disponible ya que los datos y las aplicaciones
se hace a través de diferentes dispositivos o redes de
telecomunicaciones,locualsebuscaestablecerunanchode
banda estable y con una sincronización de comunicación,
s iendo un punto de gran importancia al momento
de establecer este tipo de soluciones tecnológicas.
Se puede determinar un conjunto de recursos compartidos
por los usuarios, mismos que son elegidos por él mismo,
ya que en ellos se busca una rapidez y elasticidad, esto
quiere decir que el acceder a los recursos de manera
inmed iata e il imitada. Para poder controlar el uso y
manipulación del nivel de recursos utilizado por el
sistema, daño así un servicio medible y supervisado.
La tendencia del tráfico en Internet ha hecho que las
infraestructuras que conforman los servicios del cómputo
en la nube y estos a su vez están alojados en Dala Centers
que oscilan entre 4 y 6 años de antigüedad se van a ir
quedando obsoletas, por ello, los Data Centers que en la
actualidad ofrecen este tipo de servicios se encuentran en
constante actualización y en la búsqueda de certificaciones
que los avalen como proveedores de calidad, con el fin
de que esta tipo de tecnología obedezca a los n.iveles de
servicios que son manejados por el Cloud Computing.
�CELERINET ENERO· JUNIO 2017
De acuerdo al serv1c10 ofrecido por el Cloud
Computing se establece de la siguiente manera:
"Jnfrastrucwre as a service o infraestructura como
servicio (laaS). Se entrega tanto hardware como
software como servicio. El ejemplo más común de este
caso es el hosting, donde a nivel hardware se entrega un
servidor, y a nivel software se entrega un servicio web.
Platform as a Service o plataforma como servicio (PaaS).
Se entrega plataforma de desarrollo de aplicaciones como
un servicio para desarrolladores en la web. Se provee de
un ambiente de ejecución como servidor de aplicaciones.
Software as a Service o software como servicio (SaaS) .
Provee administración y hosting de aplicaciones. En este
caso, aunque el aplicativo es rápido y seguro, el usuario
ingresa a una aplicación a través del navegador sin
saber dónde está siendo alojada dicho aplicativo". [6].
Retos y oportunidades rn el Cloud Computi.o.g
El gran auge que ha surgido en el uso del Cómputo en la
nube se está enfrentando a grandes retos de investigación
y análisis, uno de ellos es la privacidad de los datos, que
estos se encuentren almacenados en la nube, mismos que
se encuentran en cualquier parte del mundo, y con ello
el posible enfrentamiento a diferentes legislaciones ya
que éstas van de acuerdo al país donde se encuentren.
El tema de la seguridad de la información es otro
de los retos que se enfrentan las organizaciones,
por ello es
importante
realizar constantes
auditorías a los sistemas de información. Con
ello, se podrá proveer servicios que garanticen la
transparencia y confiabilidad hacia los usuarios.
Es necesario que las empresas dedicadas al ramo
deban cumplir con los niveles de servicio garantizado
acompañada de la disponibilidad e integridad de
los datos, por dicha razón se recomienda revisar
cada punto ya antes mencionado, ya que los
datos serán confiados a este tipo de tecnología.
Aunque actualmente las regulaciones y principios
continúan siendo aplicables en muchos casos,
muchas de ellas deberán de ser reformuladas, debido
a que estas fueron creadas en los años setenta,
donde se tomó como base que el procesamiento de
información era caracterizado por ambientes donde los
ordenadores eran centrales. No obstante, el tráfico de
información ha crecido en forma ubicua y globalizada.
INVESTIGACIÓN / C IENCIAS COMPUTACIONALES
Actualmente los medios de acceso no son únicamente
mediante computadoras de casa o personales, los
dispositivos de tecnologías de la información se
han hecho cada vez más pequeños y con movilidad,
de tal manera que se han tenido que incorporar
tecnologías de comunicación como lo son las tarjetas
de red, WIFJ, bluetooth, sensores, más especializadas
y ofrecer serv1c1os de comunicación estable.
Uno de los inconvenientes que se enfrentan los servicios
del Cloud Computing es el mantener la disponibilidad
de los datos y el servicio, ya que en algunos casos se
ha dado que la empresa de servicios transfiera los datos
hacia otros servidores localizados en Data Centers
de otros países, siendo este un tema importante de
seguridad fisica, puesto que muchas veces los usuarios
no se encuentran enterados de los movimientos que
establece el proveedor de este servicio, por lo que los
usuarios les queda la incertidumbre del almacenamiento
de su información, de tal manera que al momento de que
se requiera de una modificación o eliminación de datos,
es necesario rastrear la información en los diferentes
servidores que alojaron dichos datos. De tal manera que
el análisis de la migración de la información se debe
hacer en relación a todos los factores que imperan en los
mov1m1entos, mantenimientos, comunicación y
legislaciones que se establecen los servidores de los Data
Centers del Cloud Computing, generando una correlación
entre los elementos que conforman esta tecnología.
La seguridad es uno de los principales puntos claves
en el ámbito del cómputo en la nube. Los riesgos se
incrementan considerablemente al tener la posibilidad
que los datos se encuentren en más de un lugar, y
con ello la posible fuga de información con mayor o
menor facilidad si las políticas de seguridad de acceso
y protección de datos no están debidamente revisadas
en cada uno de los lugares fisicos donde se encuentren.
En el caso que se vaya a realizar transferencia de datos
de un Data Center a otro, se deberán tener en cuenta
las siguientes recomendaciones o medidas de seguridad,
como lo son realizar un documento de seguridad
actualizado, funciones y obligaciones del personal,
contar con un registro de incidencias, medidas de
control de accesos, gestión de soportes y documentación,
sistemas de identificación y autenticación, copias de
respaldo y recuperación, cautelas en la transmisión
de datos a través de redes de telecomunicación.
Dependiendo del nivel de seguridad que vaya a ser
elegido (bajo, medio o alto), las medidas deberán de
ser más o menos exigentes según sea el caso. [4].
�INVESTIGACIÓN/ CIENCIAS COMPUTACIONALES
Cooclusionrs
La transición de los Data Centers hacia el cómputo en la
nube ha comenzado, de tal manera que la optimización
de las grandes empresas ha s ido en el establecimiento
de los servicios se adapten a los cambios tecnológicos
que se requieren para funcionalidad de los mismos,
pero sobre todo la continuidad en la operación del
negocio, siendo éste los grandes retos que tienen
las empresas que ofrecen este tipo de servicios.
Existen muchas ventajas en esta innovación de la
vi rtualización de la información, sin embargo es
importante considerar la velocidad de acceso a lntemet
pues la demanda del tráfico de información depende
de este gran factor, puesto el recurso multiusuario
hace que entidades gubernamentales, organizaciones
utilicen estos servicios para necesidades de manejo
de datos, cómputo, almacenamiento de datos. Lo
anterior, satisface las necesidades de implementación,
logrando una agilidad y administración de gastos con
mayor eficacia, puesto la simplificación del manejo
de las aplicaciones hace que el cómputo en la nube
proporcione recursos de tecnología vanguardista en
tiempo real sin uso de tanta infraestructura local.
El establecimiento del servicio del cómputo en la
nube es de gran beneficio para las organizaciones, ya
que otorga mayor rapidez en la implementación, el
acceso a las aplicaciones en cualquier lugar, escalables
sobre la satisfacción de la demanda y con ello se
lleva a tener mayor productividad en las mismas.
Por ello se considera una solución vanguardista que
puede ser implementada en cualquier momento.
Es importante considerar los niveles de seguridad de la
información, pero sobre todo contar con la información
y documentación necesaria para la toma de decisiones
al momento de establecer la vinculación entre los datos
de la organización con el proveedor de este tipo de
soluciones, ya que es necesario tener la confianza de
conocer donde estarán alojados los datos personales
y de la organización sobre esquemas de Cloud
Computing, s iendo de primera instancia, soluciones
con grandes beneficios, pero llena de desafios que aún
se encuentran en el aire; retos que se están estudiando
para generar respuestas a este tipo de tecnologías.
CELERINET ENaro - JUNIO 2017
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Datos dt los aulorts
~tiria dr .Jesús Antonia Orhoa Oliva
Es Ingeniera en Electrónica y Comunicaciones,
cuenta con la Maestría en Teleinformática por la
UANL. Catedrático de la Licenciatura en Seguridad
en Tecnologías de Información y de la Maestría en
Ingeniería en Seguridad de la Información que se
imparte en la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas.
Dirección del autor: Ciudad Universitaria, SIN, C.P.
66455, San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México.
Email: maria.ochoalv@uanledu.mx
Lic. Jorge David Lara '1ui'ioz
Egresado de la Facultad de Ciencias FísicoMatemáticas. Actualmente desempeñando labores de
administración de sistemas operativos en servidores
con sistemas operativos Windows, Linux y Unix.
Dirrcción drl aotor. Olivo 208, Col. La Enramada
3er Sector, Apodaca, Nuevo León, México.
Email: jorged_88@hotmail.com
�INVESTIGACIÓN/ SEGURIDAD EN TECNOLOGÍAS DE LA INFOMACIÓN
CELERINET ENERO - JUNIO 2017
,
INGENIERIA
SOCIAL EN EL SISTEMA
,
POLITICO MEXICANO: ELECCIONES
2006 Y 2012
María de Jesús Antonia Ochoa Oliva
José Daniel Borrego
Arturo de Jesús Rodríguez Arteaga
Jorge David Lara Muñoz
Ornar Reyes Silva
N ayeli Islas Juárez
UANL-FCFM
Universidad Autónoma de N uevo León
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
San Nicolás de los Garza, N uevo León, México
Resumen: Análisis de las operaciones de ingeniería social llevadas a cabo en México en las elecciones de 2006 y
2012, donde grupos políticos y económico utilizaron las vulnerabilidades informáticas y legales del s istema político
para persuadir al electorado a tener un comportamiento específico: el voto en favor de Fel ipe Calderón en 2006 y por
Enrique Peña N ieto en 2012.
Palabras claves: Ingeniería social, elecciones, sistema informático
�INVESTIGACIÓN/ SEGURIDAD EN TECNOLOGÍAS DE LA INFOMACIÓN
Introducción
Uno de las definiciones que se podrían hacer de la
Ingeniería Social es la de: conjunto de prácticas,
esfuerzos y aplicación de medidas para persuadir
a un determinado individuo o grupo de que realice
una actividad sea o no sea consciente de ello.
Este concepto de prácticas puede ser utilizada en diversos
aspectos de las relaciones humanas, desde las económicas,
interpersonales o políticas. En este caso de estudio se
analizarán los esfuerzos y las prácticas de Ingeniería
Social aplicadas a través de la sociedad para generar un
impacto significativo en el sistema político mexicano.
Antecedentes
Las labores de ingeniería social en la política mexicana
no son un tema de reciente nacimiento, en la historia de
nuestro país hay un suceso que ya apuntaba hacia donde se
podrían dirigir estas prácticas utilizando cada vez más los
medios tecnológicos: La "caída del sistema" de 1988 [1].
Dentro de los derechos como ciudadanos mexicanos se
encuentran derecho de votar y ser votados. La postulación
y eventual triunfo o derrota de un candidato se da después
de una jornada electoral celebrada cada 3 ó 6 años a
través de un sistema de votación simple pero efectivo: los
votos (hojas de papel) se depositan en urnas que después
son contabilizadas por distritos, proceso el cual culmina
con el anuncio de un candidato ganador determinado [2].
El proceso a través del cual se contabiliza la votación
emitida se realiza a través de un muestreo estadístico
a nivel local o nacional, donde se muestran las
tendencias que la votación emitida va reflejando. El
conteo informático, el cual, durante la noche del día
de la elección, se reportó que tuvo "fal las técnicas" y
se presentó una suspensión temporal del sistema
informático utilizado para el conteo de votos, que dejó
dentro de la incertidumbre el resultado de la votación.
Cuando los problemas técnicos fueron resueltos se
mostró que la tendencia presentada previamente a
favor del candidato Cuauhtémoc Cárdenas se había
revertido; la nueva tendencia posicionaba adelante
a Carlos Salinas de Gortari. En aquel entonces se
habían reportado, aparte de este incidente, relleno
de urnas desde que comenzaba la votación y
diversos sucesos de procedimientos fraudulentos.
CELERINET ENERO - JUNIO 2017
Se sugiere que esta es la primera operación a gran escala
de ingeniería social en el sistema político mexicano con
fin de sabotaje. Los recursos tecnológicos e informáticos
han avanzado considerablemente desde entonces y son
dichas tecnologías las que han sofisticado tales procesos.
Se hace clara por primera vez la relación entre el
factor humano y los recursos tecnológicos para influir
en los procesos sociales. Se hace clara por primera
vez la relación entre el factor humano y los recursos
tecnológicos para influir en los procesos sociales.
En este caso los ingenieros sociales son los actores
políticos en el poder y
grupos económicos afines,
con la finalidad de detener el acceso al poder
de un candidato opositor haciendo uso de las
instituciones públicas para alcanzar tal objetivo.
La elección de 2006 en México
Los actores involucrados fueron el entonces
presidente Vicente Fox Quezada, el CCE (Consejo
Coordinador Empresarial, las Televisoras, el
candidato del PAN Felipe Calderón Hinojosa y
Andrés Manuel López Obrador candidato del PRD.
Previo a la sucesión presidencial, Andrés Manuel
López Obrador era el candidato puntero en la mayoría
de las encuestas publicadas a nivel nacional. Al ser un
candidato opositor y además tener confrontaciones
políticas e ideológicas personales con el entonces
presidente Vicente Fox, fue convirtiéndose gradualmente
en un adversario político y personal del presidente.
Además de la aversión que reflejaba el entonces
mandatario,
grupos
econom1cos
representados
por el CCE (Consejo Coordinador Empresarial)
especulaban que la llegada de un personaje del
espectro poiítico de izquierda representaría una
afectación directa a sus intereses económicos, ya que
el candidato reiteradamente lanzaba acusaciones en
contra de las cúpulas económicas y de poder del país.
Es aquí dondeesposibledetectar los prirneroselementosde
un largo proceso de ingenieríasocial en lael eccióndel 2006:
Al entonces jefe de gobierno - posicionado como
el puntero- se buscaba inhabilitarle políticamente
al hacerlo legalmente no elegible para lanzarse a
la contienda presidencial, generándole un proceso
jud.icial que pudiera inhabilitar sus derechos políticos.
Comenzó el conocido proceso de "desafuero" del
entonces Jefe de Gobierno del Distrito Federal.
�CELERINET ENERO • JUNIO 2017
INVESTIGACIÓN / SEGURIDAD EN TECNOLOGÍAS DE LA INFOMACIÓN
Aunado a lo anterior, influyó la cuestión del fuero,
el cual es un conjunto de privilegios o exenciones
judiciales de las que gozan las figuras políticas, a través
de un proceso de desafuero, autorizado por la cámara de
diputados, se buscaba eliminar este privilegio a AMLO
para impedir que pudiera participar en la elección [3].
Se generó una gran atención mediática y la
percepción presidencial se deterioró a tal grado de
que a pesar de ser procesado judicialmente, no se
inhabilitó su oportunidad de participar en la elección.
De este modo, culmina y se esclarece la primera
estrategia de ingenieria social del proceso del 2006:
crear la imagen pública de que el candidato mejor
posicionado poseía una honorabilidad cuestionable, que
responde al mecanismo de persuasión y a la utilización
de las vulnerabilidades legales para inhabilitarlo.
La segunda fase de este proceso se dio a través de los
medios de comunicación masivos, donde las televisaras,
en especial Televisa, jugaron un papel importante en
buscar que el posible electorado generara una percepción
negativa del candidato de izquierda a a través del
despliegue de spots de televisión en horario "prime
lime". Dichos spots contenían mensajes como: "López
Obrador es un peligro para México" . Estos videos eran
financiados por el PAN y su candidato Felipe Calderón [4].
La ley electoral establece que es ilegal difamar o
calumniar a un contrincante político y naturalmente se
realizaron quejas para retirar estos videos del aire. Es
aquí donde se hizo evidente una vulnerabilidad del
sistema electoral mexicano: la burocratización de los
procesos de las quejas arrojan un tiempo indeseable
de resolución y mientras no se genera una resolución
final, los spots televisivos continuaban al aire,
exponiendo estos mensajes a millones de televidentes.
Otro elemento entro en la labor de persuadir al electorado
de no elegir al candidato del PRD y se utilizaron las
emociones del miedo y la incertidumbre para buscar
lograr tal objetivo: el Consejo Coordinador Empresarial
replicó las acciones de contratar espacios en las
televisaras para lanzar mensajes ambiguos que sugerían
tomar una decisión que afectara a López Obrador
Los videos
apoyados
por esta organización no
eran directos pero apuntaban a un mismo tema.
Estos contenían mensajes como: "El país va por
buen camino, cambiar de rumbo es retroceder",
sugiriendo que un cambio en el sistema político
afectaría a la economía fami liar de forma directa y
se perdería el patrimonio obtenido durante años [5].
A diferencia del caso presentado en 2006, estos nuevos
actores fueron complementando el poder que se buscaba
adquirir a través de la televisión y su uso. Ahora de
nuevo el candidato de izquierda buscaría el poder
mientras que el PRI se perfilaba para regresar al poder
en medio de un mar de cuestionamientos acerca de la
honorabilidad y funcionamiento de este instituto político.
Todo parecía marchar de manera esperada, las televisoras
ya no atacaban a un candidato sino que concedían sus
horarios más exclusivos para proyectar al candidato del
PRI como la mejor opción y posicionarlo en la mente de los
ciudadanos generando una percepción favorab le, ya que se
le cubría con notas y tiempo aire con un contexto positivo,
afianzando su ventaja en las preferencias electorales.
El papel de Internet y de las redes sociales generó un
contrapeso a los mecanismos de ingeniería social, pues
a raíz de un acontecimiento desafortunado para Enrique
Peña Nieto en la Feria del Libro en Guadalajara, donde
no supo mencionar 3 libros que hubieran marcado su
vida y las redes sociales cobraron relevancia levantando
ataques y consignas contra el candidato presidencial.
Los mecanismos utilizados para persuadir al electorado
de emitir un voto en favor del ahora presidente
comenzaron a establecerse en el mundo de la informática
como sugiere un suceso crucial para entender el caso
presentado: Hace unas semanas un hacker colombiano
actualmente preso por delitos de espionaje de nombre
Andrés Sepúlveda concedió una extensa entrevista la
medio norteamericano Bloomberg acerca de cómo se
"hackeaba "una elección presidencial. Confesó haber
trabajado durante campañas presidenciales durante
8 años en Latinoamérica, México 2012 incluido [7].
Detalló, entre otros aspectos, que se intervenían todas
las comunicaciones de los candidatos opositores al
que lo contratara y posiblemente a través de phishing,
troyanos, código malicioso o algún mecanismo similar
se lograba obtener un acceso remoto a los dispositivos
electrónicos de dichos candidatos con la finalidad
de espiarlos y obtener una ventaja estratégica de
información para saber que iban a decir, cuándo y cómo.
El trabajo de este profesional de la informática no se
limitó a vulnerar la seguridad de la información de las
campañas contrarias, sino a crear tendencias nacionales
en medios como Twitter para vulnerar candidatos
contrarios y empujar percepciones masivas. Entre
otras cuestiones, por ejemplo, mencionó que mientras
AMLO repuntaba en las encuestas se lanzaba una
operación donde a través del uso masivo de " bots"
se buscaba empujar la idea de que el fortalecimiento
�INVESTIGACIÓN/ SEGURIDAD EN TECNOLOGÍAS DE LA INFOMACIÓN
electoral del candidato tuvo una repercusión
directa en el debilitamiento del peso frente al dólar.
El arsenal infonnático para infl uir en esta elección fue
s ignificativamente mayor al presentado en todas las
elecciones pasadas y posiblemente concluyó con éxito, ya
que se percibe el contrapeso de Internet como una fuente
fidedigna de información, aunque esta puede manipularse
de igual manera que en cualquier otro medio tradicional.
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La fi ltración del patrón electoral o lista nominal
del INE, el cual fue ubicado en el servicio de
"nube" de la empresa Amazon y descubierta por
un experto en temas de protección de información
que trabaja para la empresa llamado Chris Vickery.
Inmediatamente después de trascender este suceso, el
INE declaró que habían detectado al partido político
responsable de la filtración de la base de datos.
A medida que las tecnologías de la información han
avanzado, estas gradualmente se han añadido a los
procesos políticos de cambio no solo en México sino
en todo el mundo. Barack Obama por ejemplo, es
considerado el primer candidato de Internet, ya que el
éxito de su campaña en 2008 consistió en fortalecer
su presencia en redes sociales para lograr seducir
el voto juvenil y posiblemente le valió su triunfo.
Después de que el presidente del INE, Lorenzo Córdoba,
hiciera estas declaraciones, el partido político MC
(Movimiento Ciudadano) aceptó la responsabilidad
parcial por tal filtración, ya que el presidente de la
institución poi ítica Dante Delgado, declaró que el padrón
electoral fue subida al servicio Amazon Web Service el
cual afirma fue "hackeado" o vulnerado y que a través
de este mecanismo se obtuvo esta información. Seguido
de esto, Delgado puntualizó en la importancia de que
el gobierno mexicano enfoque más energías y recursos
al fortalecimiento de la protección de datos personales.
Las tecnologías de infonnación y medios cibernéticos
pueden ser utilizados como mecanismos que pueden
influir en el comportamiento colectivo, generar
emociones positivas y negativas con un fin específico
aunque el usuario o el grupo no sean conscientes de
ello. Uno de los grandes retos para la seguridad de la
infonnación es formalizar y concientizar a la sociedad
de que existen huecos y vulnerabilidades que lograrían
generar cambios sociales trascendentes y que actualmente
no están siendo atendidos por diversos factores.
Este suceso ha iniciado un debate controversial, ya
que la empresa Amazon y su especialista en seguridad
Chris Vickery ha declarado que la obtención de estos
datos no se dio porque haya sido vulnerado el s istema
de almacenamiento de datos de la compañía, sino que
fue subida sin mecanismos de protección básicas
como el uso de contraseñas y otro tipo de protección
de datos, responsabilizando al partido político de
mentir y posiblemente haber contratado a una empresa
que cometió un error al almacenar los datos [8].
El panorama apunta a que la próxima elección será
más compleja en el tema informático, los candidatos
usarán dispositivos más seguros y con un cifrado
criptográfico robusto y una cautela que los proteja
de intervenciones, espionaje o infección de virus
que permita a contrarios acceder a su información.
Aunque no queda claro el panorama completo respecto
a este problema, sí nos indica que actualmente
estamos rezagados en la creación de marcos legales y
administrativos que puedan proteger eficientemente los
datos personales de los ciudadanos, ya que a pesar de que el
partido político acepto su responsabilidad, no queda claro
quién y cómo pagara las consecuencias de tal filtración.
Conclusión
La ingeniería social aplicada a los procesos sociales es
todavía un tema del que oficialmente no se habla y no
hay elementos que apunten a ingenieros específicos,
ya que la naturaleza de una práctica desleal es el
de eliminar toda la evidencia posible, aunque si se
pueden encontrar elementos que sugieren tal narrativa.
El avance social y los recursos tecnológicos que va
obteniendo una sociedad gradualmente van aumentando
su relación simbiótica, como sugieren sucesos
recientes que han causado controversia en nuestro país.
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INVESTIGACIÓN/ ASTROFÍSICA
,
,
DESVIACION SISTEMATICA DE
REGIONES HII EN LOS BRAZOS
ESPIRALES DE LA GALAXIA NGC 3631
Dr. Ángel E. Sánchez Colín
UANL - FCFM
Universidad Autónoma de Nuevo León
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México
Resumen: En este artículo, se describe una metodología didáctica para analizar la
distribución de regiones Hll en los brazos espirales de la galaxia NGC 3631. Se realizó un
análisis para conocer la desviación sistemática radial de estas regiones con respecto a las
curvas medias de los componentes que integran la estructura morfológica de esta galaxia.
Palabras claves: Galaxia espiral, espiral logarítmica, desviación radial, ángulo tangencial
�CELERINET ENERO - JUNIO 201 7
INVESTIGACIÓN/ ASTROFÍSICA
Introducción
En una galaxia espiral, generalmente las zonas que
contienen hidrógeno no-ionizado (Regiones HI), se
encuentran distribuidas en todo el disco galáctico y en el
espacio entre los brazos. Mientras que, el 70% de las zonas
con hidrógeno ionizado (Regiones HU), se encuentran
a lo largo de los brazos formando grandes complejos.
Las regiones Hll, son las que indican la formación
reciente de estrellas masivas; estrellas jóvenes muy
calientes que emiten fotones de alta energía. Muchos
de estos fotones son absorbidos por la nebulosa del
gas que rodea estas estrellas y por consiguiente,
son los causantes de la ionización del hidrógeno
que genera una emisión en la banda Ha (-656 nm)
del espectro electromagnético, la cual puede ser
detectada con los instrumentos de un telescopio.
Cuando se estudia una galaxia espiral, es muy
importante definir los brazos que la constituyen, así
mismo, es necesario conocer la distribución de regiones
HII de mayor tamaño y de más alta luminosidad, puesto
que se utilizan como trazadores de toda la estructura.
En este artículo, se presenta una metodología con
fines didácticos, que nos ilustra cómo analizar la
distribución espacial de regiones HII en galaxias
espirales, particularmente en la galaxia NGC 3631.
Para un análisis más profundo y extenso, se recomienda
consultar las características fisicas de esta galaxia,
que fueron publicadas con anterioridad en diferentes
estudios astronómicos [ 1-6].
Fig.1. Imagen de la galaxia espiral NGC 3631,
obtenida con el telescopio espacial Hubble. Fuente:
http: // commons. wi kimedia.o rg/wi ki/Fi le: NGC36 31hst-R814G6068450.jpg
Pero la asimetría e irregularidades que se observan en
la Fig. 2, hacia el exterior del disco de esta galaxia, nos
permite hacer un estudio independiente al considerar
los segmentos rectos y las pequeñas ramas que tiene
formadas en los brazos. Estas irregularidades pueden ser
causadas por varios factores; por ejemplo, los efectos
dinámicos del gas que producen la inestabilidad del
movimiento o por la interacción gravitacional con las
galaxias cercanas.
Para los propósitos del estudio, se parte de un catálogo
con 1322 regiones HII (ver Ref. [2]) y se procedió
a seleccionar las regiones más grandes ( con los
diámetros entre 1.6" 5 0 5 4.8" segundos de arco) y
las más luminosas (con luminosidad entre 37.4 .::, Log
L,, 5 40 Erg.Is). Esto nos redujo a una muestra de tan
sólo 258 elementos, pero suficientes para identificar los
componentes que integran la estructura de esta galaxia,
como se muestra en el plano xy de la Fig. 3.
,,
•
•
•
..
•
Análisis de la distribución de Regiones 1-111
Una imagen en el espectro visible, como la que se
muestra en la Fig. 1, nos permite apreciar que la
estructura galáctica está compuesta por dos brazos
espirales bien definidos.
•
•
•
..
• •
•
•
Fig. 2. Imagen de NGC 3631 en la banda-R del
espectro electromagnético. Obtenida del archivo
ING (Isaac Newton Group). http://casu.ast.cam.ac.uk/
casuadc/ingarch/
�CELERINET ENERO• JUNIO 2017
INVESTIGACIÓN / ASTROFÍSICA
Cada región tendrá una distancia a lo largo de la curva,
dada por:
8
6
$4
NOC3631
'&,9
o
o
4
o o,:,
\
~ o
o,.,
o·
8
e,
donde Les cero cuando 80 =0.
8 o9..Í·• '
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\
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º
Brw"'°
-8
-8
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b)
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(3)
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°o
2
I>-
o
o
-4
o~ ·-ec,;·o
oº
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o
o oo
o
Rc-gión HIT
a)
S3
..._,
-2
Regiónllll
···... l'R (r, O}
J.....,
o
l'R ,- • (r, O)
2
4
6
8
(f)'(J{. fJ) , ,-/
\
X [k,xi]
Segm::nto recto m:xlio
r
F ig. 3. Plano galáctico de NGC 3631 con 258 regiones
Brnz
HII, que identifican los Brazos A y B, las Ramas A1 y
A2 y los Segmentos S1 - S4.
Por conveniencia en este trabajo, la escala de todas
las gráficas, están dadas en kiloparsec (kpe), obtenida
conforme a la siguiente conversión de unidades:
La galaxia en cuestión, se encuentra a una
distancia D = 15.4 Mpe, cuyo rad io medio es
R = 150". Tomando en cuenta que a una distancia
d; J pe, una unidad astronómica sustenta un ángulo
cu = 1" y que 211: rad = 1,296,000 ", entonces:
Rm
CO=--
D
( !)
de donde R., = ll.2 kpe y por tanto el factor de
conversión de unidades para este trabaj o nos queda:
I " = 74.66 pe.
Para nuestros propósitos, el siguiente análisis es sólo
una aproximación basada en la teoría descrita en la Ref.
[7]. Refiriéndonos a la Fig. 4 a), el anál isis comienza al
realizar un aj uste de la distribución de regiones HU a una
espiral logarítmica de la forma
R =ae
b0
(2)
donde b, es la cotangente de l ángulo tangencial <p, para
cada región HII, ubicada en la posición radial (r, B).
•¡
n-edio
Fig. 4. Metodologia para estimar la desviación radial
en los brazos y en los segmentos rectos .
Cada posición de las regiones HII, produce una desviación
sistemática LlR en la dirección radial, con respecto
a la línea media ajustada, siendo esta definida por:
y =a+bx
l:!.R
=r - R
x = Rcos f= Rsen0
donde R, es la componente rad ial correspondiente
a cada punto de la linea media ajustada.
E l segmento recto medio, mostrado en la
Fig. 4 b), está definido por ajuste lineal de mínimos
cuadrados en coordenadas cartesianas
como y = a + bx. Aquí, b es la pendiente del segmento.
S i reemplazarnos x = Reos B e y = Rsen B en esta
ecuación, obtenemos:
a
R =----sen0 - bcos0
(5)
Por lo que en un segmento recto, para cada región
Hll ubicada en (r, 0), también corresponde una
posición radial en (R, 0) cuya distancia a lo largo de
la línea media está dada por :
(6)
�INVESTIGACIÓN/ ASTROFÍSICA
CELERINET ENERO - JUNIO 2017
donde L valdrá cero si R0=R y 00=0. Por conveniencia,
hemos considerado que 011 tome un valor mínimo,
diferente de cero; es decir, 00 = 0.,;,,.
..
Resultados
.
... .. ..
.
.
•I
Refiriéndonos a la Fig. 3, se observa que la mayor
densidad de regiones HII se encuentra distribuida a
lo largo del Bra=o A y del Segmento SI. Por lo que al
estimar las desviaciones radiales en estos componentes,
se pudo apreciar un comportamiento ondulatorio a lo
largo de su linea media, como se indica en las Figs. 5
y 6, donde las estimaciones de longitud de onda fueron
J. - 15 kpc para el Bra=o A y J. - 4 kpc para el Segmento
SI, cuyas amplitudes estimadas fueron A - 0.5 kpc y
A - 0.3 kpc, respectivamente. Es importante resaltar
que este comportamiento no siempre es necesariamente
sinusoidal, dependerá sobre todo de la asimetría
e irregularidades que presente cada morfología;
sin embargo, siempre será posible utilizar ajustes
polinomiales para cada caso. El ángulo tangencial
calculado para el Bra=o A fue de <p - 80º y la pendiente
para el Segmenlo Si fue b - 11 º.
La Tabla 1, reswne todos los resultados obtenidos para
cada componente, donde L, es su longitud, <p, es el
ángulo tangencial de las espirales, b, es la pendiente de
cada segmento recto, J. y A, son la longitud de onda y la
amplitud de la desviación radial, respectivamente.
2 ,....,...--,--,-.-,---,---,---,--,-
-2
L......L-~_,_..........,_ _.___.__,,__,
o
5
10
15
20
25
:IO
llstancia al t'Wtl n~io A [l:p::J
Fig. 5. Desviación sistemática radial a lo largo del
Brazo A, en función del ángulo (arriba) y en función
de la distancia L (abajo).
e
]::;¡ -2
j
!
~
2
-1.0
-1.5
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O
2
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5
6
Ll,u,cianl _ ..,k, nwoSI lkix:I
7
Fig. 6. Desviación sistemática radial a lo largo del
Segmento S1, en función del ángulo e (arriba) y en
función de la distancia L (abajo).
Tabla 1: Características para los componentes de la
estructura galáctica en NGC 3631.
t¡)
b
A
'
A
HII
L
(kpc)
(º}
(°}
(kpc)
(kpc)
Brazo A
138
- 32
- -80°
-
- 15
~0.5
Brazo B
10
~6
~62°
-
~0.l
Al
27
~8
~6 1°
-
-s
-s
A2
19
-6
~ 57°
-
-6
~0.1
SI
37
-7
-
- 11•
--4
~0.3
S2
12
-5
.
- 56°
-4
~0. l
S3
10
-6
.
~ -50°
~4
~0. l
S4
5
~4
.
~ -84°
~4
~0.05
Reg.
~0.3
�INVESTIGACIÓN /ASTROFÍSICA
CELERINET ENERO - JUNIO 2017
Conclusiones
Datos del Autor
La desviación s istemática radial, es útil para realizar
estudios de galaxias espirales, sobretodo para comprender
la existencia de fenómenos de corrugación que pueden
presentarse en la dirección radial a lo largo de los brazos.
Las galaxias espirales vistas de cara, son excelentes
candidatos para este tipo de estudios. Esto ha conducido
a varios investigadores a realizar una estimación de
este comportamiento en nuestra propia Vía Láctea [8].
Ángel Colin, es licenciado en Física, graduado en 1999
por la Universidad Autónoma de Baja California. Realizó
sus estudios de Maestría en 2002 en la Universidad de
Granada, España y en 2006 realizó su tesis doctoral
en el Instituto de Radio Astronomía Max Planck, en
Bonn, Alemania. Actualmente, es Profesor-investigador
en la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas de
la UANL. Sus principales líneas de investigación
se enfocan principalmente en instrumentación
astronómica y tecnología de satélites miniaturizados.
Agradecimientos
El autor agradece al Dr. Emilio Alfaro Navarro por su
apoyo y orientación para realizar este trabajo.
Referencias
Dirección del autor: Universidad Autónoma de
Nuevo León, Facultad de Ciencias Físico Matemáticas,
Departamento de Posgrado. Av. Universidad sin,
Ciudad Universitaria. 66455 San Nicolás de los Garza,
Nuevo León-México. Phone:+52(8 1) 83 2940 30 Ext. 7162
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�
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Celerinet
Description
An account of the resource
La revista Celerinet, inició en el 2012, sólo en formato digital, es semestral y se mantiene activa; ofrece información de las últimas investigaciones realizadas por docentes, estudiantes y egresados de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, también se encarga de difundir las actividades institucionales más relevantes. La publicación incluye artículos de investigación relacionados con las siguientes áreas: matemáticas, matemáticas aplicadas, física, ciencias computacionales, actuaría, multimedia y animación digital, y seguridad en tecnologías de información.
Text
A resource consisting primarily of words for reading. Examples include books, letters, dissertations, poems, newspapers, articles, archives of mailing lists. Note that facsimiles or images of texts are still of the genre Text.
Título Uniforme
Celerinet
Año de publicación
El año cuando se publico
2017
Año
Año de la revista (Año 1, Año 2) No es es año de publicación.
5
Volumen
Volumen de la revista
9
Mes de publicación
Mes cuando se publicó
Enero-Junio
Día
Día del mes de la publicación
1
Periodicidad
La periodicidad de la publicación (diaria, semanal, mensual, anual)
Semestral
Dublin Core
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Title
A name given to the resource
Celerinet, 2017, Año 5, Vol 9, Enero-Junio
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Martínez Moreno, Partricia, Directora
Subject
The topic of the resource
Física
Ciencias Actuariales
Educación
Matemáticas
Multimedia y animación digital
Tecnologías de la Información
Description
An account of the resource
La revista Celerinet, inició en el 2012, sólo en formato digital, es semestral y se mantiene activa; ofrece información de las últimas investigaciones realizadas por docentes, estudiantes y egresados de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, también se encarga de difundir las actividades institucionales más relevantes. La publicación incluye artículos de investigación relacionados con las siguientes áreas: matemáticas, matemáticas aplicadas, física, ciencias computacionales, actuaría, multimedia y animación digital, y seguridad en tecnologías de información.
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
Contributor
An entity responsible for making contributions to the resource
Calderón Martínez, Alma Patricia, Editora Responsable
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
01/01/2017
Type
The nature or genre of the resource
Revista
Format
The file format, physical medium, or dimensions of the resource
text/pdf
Identifier
An unambiguous reference to the resource within a given context
2020102
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Fondo Universitario
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Evolución de los Data Centers
Ingeniería social
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Text
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1
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N
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V)
V)
MATEMÁTICAS
/ MULTIMEDIA Y,AN IMACIÓN DIG,ITAL /
, / FÍSICA / C. COMPUTACIONALES
,
-
u ~~ UARIA / SEGURIDAD EN TECNOLOGIAS DE LA INFORMACION / ASTRON;
~
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Matemáticas
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M.A. Alma Patricia Calderón Martínez
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M.T. María de Jesús Antonia Ochoa Oliva
Consejo Editorial
Celerinet, Año 4 , Vol. 8, julio - diciembre. Fecha de publicación: 8 de diciembre de 2016
Es una publicación semestral, editada por la Universidad Autónoma d e Nuevo León, a través d e la Facultad de
Ciencias Físico Matemáticas. Domicilio de la publicación: Ave. Universidad S/N. Cd. Universitaria. San Nicolás de
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Editora Responsable: Alma Patricia Calderón Martínez. Reserva de derechos al uso exclusivo No. 04-2014102111595700-203 otorgado por el Instituto Nacional de Derechos de Autor. ISSN 2395-8359. Registro de marca en
trámite. Responsable de la última actualización de este número, Unidad Informática, M.A. Reyna Guadalupe Castro
Medellín, Ave. Universidad S/N Cd. Universitaria. San Nicolás d e los Garza, Nuevo León, México, C.P. 66451 .
Fecha de última modificación 8 d e diciembre de 2016.
Las opiniones expresadas por los a utores no necesariamente reflejan la postura de la editora o de la publicación.
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publicación sin previa autorización de la Editora.
Todos los derechos reservados © Copyright 2016 celerinet@uanl.mx
�04
EDITORIAL
06
INVESTIGACIÓN / MATEMÁTICAS
Eliminación de reactivos de un test
usando SPSS
12
INVESTIGACIÓN / ASTRONOMÍA
Diseño conceptual del cubo-satélite
RT-SAT
18
INVESTIGACIÓN / LSTI
Protección y Transferencia Internacional
de Datos Personales
24
Tecnología IP: Una revolución para los
controles de acceso
�Estimado(a) lector(a),
Terminando su cuarto año de existencia en el mundo editorial, una vez más
la revista CELERINET se honra con tu lectura atenta y curiosa para la cual
seconfiguran cada una de sus páginas digitales, siendo tu atención el pábulo
del que se nutre y motivo de existencia. Es por ello que estas palabras que
presentan el volumen VIII de esta revista están impregnadas por la gratitud y
esmero presentes durante toda su elaboración, y buscan ser fieles al impulso y
entusiasmo que han ido dando forma y naturaleza a esta plataforma de información.
En este volumen encontramos contenidos de interés presentados en forma de cuatro
artículos de investigación y divulgación científica, dando muestra de la creciente
variedad de las disciplinas cultivadas en la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
de la Universidad Autónoma de Nuevo León, y de su compromiso con la sociedad.
En el área de Matemáticas se presenta una investigación que lleva el
título "Eliminación de reactivos de un test usando SPSS: En ella, los
investigadores Ángel Salvador Pérez Blanco, Hugo Tirado Medina, María
Aurora Chávez Valdez y Ernesto Casiano Cavazos evalúan un proceso de
reducción del número de reactivos en una encuesta realizada para un estudio
sociológico buscando simplificar su análisis sin modificar su confiabilidad.
En el área deAstronomíase presenta el artículo "Diseño conceptual del cubo-satélite
RT-SAr; en el cual el investigador Ángel E. Sánchez Colín nos describe el diseño de un
nano-satélite que se encuentra en fase de construcción, llamado "RefractorTelescope
Satellite (RT-SAT)';y cuya misión será hacer estudios fotométricos de estrellas brillantes
cercanas para buscar y monitorear exoplanetas que se encuentren orbitando en ellas.
En el área de Seguridad en Tecnologías de la Información se presentan dos
trabajos. Uno de ellos es el artículo "Protección y transparencia internacional de
datos p ersonales; realizado por el maestro Miguel Ángel Valdés Alvarado, en el
cual se comparan las legislaciones nacional e internacional sobre la protección y
transferencia de datos personales, prestando especial atención a sus implicaciones
dentro del marco contractual y de los negocios internacionales. También, en el mismo
área, tenemos el artículo titulado "Tecnología IP: Una revolución para los controles
de accesd: En él, los maestros María de Jesús Antonia Ochoa Oliva y Jesús Eloy
Mendoza Rosales describen las ventajas de la implementación de la tecnología
IP ("Internet Protocol") en la cobertura de seguridad de datos en las empresas.
�Esta información multidisciplinaria en formato digital y de plena actualidad, queda a la
espera de vibrar a las frecuencias de la pantalla de tu dispositivo electrónico, por medio
del cual dará un maravilloso salto para tener la distinción de convertirse en parte de tu
experiencia lectora y ser estímulo de pensamiento, conocimiento y capacidad crítica.
Finalmente, es para mi un honor agradecer en este editorial a todo el equipo
de trabajo involucrado en la producción de la revista CELERINET: el director
de la facultad, M.T. Rogelio Juvenal Sepúlveda Guerrero, el subdirector de
posgrado, Dr. Romeo de Jesús Selvas Aguilar, la editora de la revista, M.A.
Alma Patricia Calderón Martínez, los autores de los artículos presentados,
los miembros del consejo editorial y los académicos que realizaron labores
de arbitraje, por dar continuidad, congruencia y crecimiento a esta revista
digital de acceso abierto, con el compromiso de seguir ofreciendo de forma
periódica contenidos que despierten el interés por la ciencia y la tecnología.
Muchas felicidades y gracias a todos.
Dr. Carlos Luna Criado
Profesor-Investigador FCFM-CICFIM
Investigador del Sistema Nacional Nivel II
�CELERINET JULIO • DICIEMBRE 2016
INVESTIGACIÓN/ MATEMÁTlCAS
,
ELIMINACION DE REACTIVOS
DE UN TEST USANDO
SPSS
Dr. Ángel Salvador Pérez Blanco*
Dr. Hugo Tirado Medinaº
MC María Aurora Chávez Valdez*
Ernesto Casiano Cavazosº
UANL-FCFM
Universidad Autónoma de Nuevo León
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas*
Facultad de Psicologíaº
San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México
Resumen: Al diseñar un instrumento de medición (cuestionario o test) los realizadores necesitan
saber si las preguntas que lo co,nponen van a permitir obtener la información que se requiere, si
existen preguntas redundantes y cuál sería la cantidad minima de éstas para tener un producto
confiable. Estos instrwnentos son comunes en las investigaciones en Ciencias Sociales, donde la
entrevista, test y/o cuestionario deben considerar un sin número de factores no controlables o que
son de dicho modo " per se". Un caso particular se presenta cuando se desea aplicar un instrumento
de 111edición a una población para la cual no fue diseñado. En este reporte de investigación se toma
un instrumento de medición cuya confiabilidad ha sido probada en una población anglosajona y que
ahora se quiere aplicar a la población estudiantil de la Universidad Autónoma de Nuevo León. Se
detalla el proceso que lleva a determinar los reactivos útiles para la población que se desea encuestar
esto es, validar si es necesario tener el total de reactivos del instrumento original; este proceso de
eliminación es detaJlado desde el 1110,nento en que se toma el instrwnento original y se van eliminando
reactivos utilizando como herramienta estadística el Statistical Package for Social Sc;ences (SPSS).
Palabras claves: TMMS, SPSS, Alfa de Cronbach, confiabilidad
�INVESTIGACIÓN/ MATEMÁTICAS
CELERINET JULIO - DICIEMBRE 2016
Introducción
Resultados
Una pregunta que surgió de la observación de los
estudiantes en las aulas de la UANL es cómo perciben,
comprenden y regulan sus emociones con el fin de
usar estos resultados como apoyo para investigaciones
sobre rendimiento académico, hábitos de sueño y
otros. El relacionar el Trait Meta-Mood Sea/e de 24
reactivos (TMMS24 por sus siglas en inglés) con
el rendim iento académico es un reto nada fácil que
requiere una investigación extensa, que implica el
diseño de instrumentos de medición, recolección amplia
y extensa de información sobre hábitos y los resultados
académicos obtenidos por los elementos muestreados.
En la investigación realizada se indaga primeramente la
forma en que perciben los estudiantes de la UANL, en
forma individual, sus emociones: inteligencia emocional.
Basado en que el TMSS mide la percepción, comprensión
y regulac ión (3 dimensiones: tmmsp, tmmsc y tmmsr)
los resultados del primer análisis estadístico en SPSS
bajo la prueba de confiabilidad Alfa de Cronbach
pueden verse en la Tabla 1 en donde se observa que la
dimensión " tmmsr" tiene el coeficiente más bajo. En e l
TMSS-24 se han generado 4 variables mediante la suma
de cada dimensión (tmmsptot, tmmssctot, tmmsrtot
y la tmmstot obtenida la sumar las tres anteriores).
Una parte importante de la investigación es determinar el
instrumento de medición a utilizar y si los reactivos que
lo forman son suficientes para dar confiabilidad al mismo.
Para ello se utilizó el TMMS en su versión española y
detallada por P. Femández, N . Extremera y N . Ramos
[1]. Es precisamente en esta parte de la investigación
en la que este artículo presenta una guía que sirve para
evaluar un instrumento de medición cotejándolo con
la población en particular (estudiantes de la UANL)
y utilizando técnicas estadísticas que califiquen la
confiabilidad, todo esto dentro del ambiente del SPSS.
Método
En este artículo tomamos los test conocidos como
TMMS-48 y TMMS-24 los cuales son discutidos,
junto con otros test en " Medidas de evaluación de la
inteligencia emocional" [2]. La principal diferencia
entre ambos es la cantidad de reactivos (48 y 24) y en
particular del seg1mdo se utilizó la versión española ya
que se consideró que podría ser más útil para la aplicación
en México por cuestiones culturales y de idioma. Un
análisis estadístico sobre la validez y confiabil idad de
la versión española modificada de l TMSS puede ser
consultada en " Validity and reliability of the spanish
modified version of the tratit meta-mood scale" [3].
Una vez llegado a este paso, se decidió hacer una prueba
piloto para determinar si los 24 reacti vos que conforman
el test TMMS-24 son importantes o si existe la
oportunidad de eliminar alguno(s). Se real izó una prueba
piloto aplicando el test a un total de 232 estudiantes de
la UANL de los cuales 125 fueron de la Fac. de Ciencias
Físico Matemáticas y 107 fueron de la Fac. de Psicología.
Tabla 1: Estadísticos de fiabilidad, para cada una de
las dimensiones del TMSS incluyendo la generada
como la suma de las tres.
Alfa de
Cronbac
Alfa de
Cronbach
basada en los
elementos
tipificados
Nde
elementos
tmmsp
.775
.901
9
tmmsc
.776
.904
9
tmmsr
.773
.895
9
tmmslo
.743
.904
25
t
La Tabla l indica 9 elementos ya que cada dimensión
consta de 8 reactivos más uno por la suma que
corresponde a ella. En el caso de la tmmstot son los 24
reactivos más el correspondiente a la suma de todos.
De la matriz de correlaciones de la Tabla 2 se observa que
el menor Alfa de Cronbach se encuentra en la dimensión
"tmmsr".
�CELERINET JULIO - DICIEMBRE 2016
INVESTIGACIÓN / MATEMÁTICAS
Tabla 2 : Matriz de correlaciones inter-elementos. Cada reactivo es correlacionado con la variable generada por
la suma de ellos.
Dimensión
tmmspl
tmmsp2
tmmsp3
tmmsp4
tmmsp5
tmmsp6
tmmsp7
tmmsp8
Tmmsptt
tmmsptt
0.7
04
0.7
98
0.7
0.7
1
1
0.8
05
0.8
07
1
71
0.7
39
Dimensión
tmmsc9
tmmscl0
tmmscll
tmmsc l2
tmmscl3
tmmscl 4
tmmscl5
tmmscl6
tmmsctt
tmmsctt
0.7
68
0.7
75
0.7
66
0.7
15
0.6
15
0.7
35
0.6
76
0.7
17
1
Dimensión
tmmsr l7
Tmmsrl8
Tmmsrl9
Lmmsr20
Tmmsr21
Tmmsr22
Tmmsr23
Tmmsr24
tmmsrlo
tmmsrtot
0.7
68
0.8
4
0.7
54
0.8
14
0.6
57
0.6
73
■
1
tmmspl
tmmsp2
tmmsp3
tmmsp4
tmmsp5
tmmsp6
•
0.6
32
tmmsp7
tmmsp8
.50
3
.55
.64
o
■
1
.47
7
.48
1
.54
6
1
.59
4
tmmsc9
tmmscl0
tmmscll
Lmmscl2
tmmscl3
tmmscl4
tmmscl5
tmmscl6
.55
8
.51
9
.56
6
.57
4
.54
6
.47
8
.54
5
.56
3
tmmsrl7
tmmsrl8
tmmsrl9
tmmsr20
tmmsr21
tmmsr22
tmmsr23
tmmsr24
tmmstot
.56
7
.61
9
.56
9
.61
.56
8
■
1
.56
5
1
1
.62
7
tmmstot
tmmstot
Tmmstot
�INVESTIGACIÓN/ ACTUARÍA
CELERINET JULIO - DICIEMBRE 201 5
Los valores obtenidos para los reactivos tmmsp5 y
tmmsr23 muestran los valores más pequeños dentro
de su dimensión y en la dimensión total. Es por ello
que se consideran para ser e liminados del test A l
hacerlo se encuentran los siguientes resultados, Tabla
3, todo utilizando el coeficiente Alfa de Cronbach.
Tabla 3: Estadísticos de fiabilidad sin los reactivos
tmmsp5 y tmmsr23, (original) y modificado.
Alfa de
Cronobach
Alfa de
Cronobach
basada en los
e lementos
tipificados
Nde
elementos
tmmsp
(.775)
.789
(.90 1)
.921
9
tmmsc
(.776)
.776
(.904)
.904
9
tmmsr
(.773)
.783
(.895)
.904
9
tmmstot (.743)
.746
(.904)
.910
25
A partir de la Tabla 3 se observa que los nuevos valores
de Cronbach son más cercanos a llo que implica una
confiabilidad más alta. La eliminación de los dos reactivos
ha generado una mejora tanto desde la dimensión
que le corresponde como desde la dimensión total.
Los resultados en la matriz de correlaciones es presentada
en la Tabla 4.
Tabla 4: Matriz de correlaciones ínter-elementos con
respecto al tmmstot
tmmspl
tmmsp2
tmmsp3
tmmsp4
tmmsp5
tmmsp6
tmmsp7
tmmsp8
tmmsc9
tmmscl0
tmmscll
tmmscl2
tmmscl3
tmmscl4
tmmscl5
tmmscl6
tmmsrl7
tmmsrl8
tmmsrl9
tmmsr20
tmmsr21
tmmsr22
tmmsr23
tmmsr24
tmmstot
Antes de
eliminar
Después de
eliminar
.503
.551
.546
.640
.013
.477
.481
.594
.558
.519
.566
.574
.546
.478
.545
.563
.567
.619
.569
.611
.568
.627
.449
.565
1.000
.496
.530
.533
.625
NA
.456
.465
.581
.580
.545
.581
.582
.559
.501
.559
.584
.576
.625
.580
.615
.580
.610
NA
.519
1.000
Si bien no todos los reactivos tuvieron una mejoría en
cuanto a la correlación lo que es cierto es que el A lfa
de Cronbach (está más cercano a 1) mejoró en cada
caso dando una mayor confiabilidad al instrumento.
La Tabla 5 presenta los resultados antes y después de la
eliminación de los reactivos mencionados mediante un
Análisis Factorial.
�INVESTIGACIÓN / MATEMÁTICAS
CELERINET JULIO - DICIEMBRE 2016
La confiabilidad ha mejorado, tal como se esperaba.
Por si sola la Tabla 5 no indica la ganancia obtenida
al eliminar los reactivos indicados, pero al ver la
Tabla 6 y Tabla 7 de matriz de correlaciones de antes
y después, respectivamente, se puede observar que
los valores correspondientes a la correlación entre los
factores 1, 2 y 3 es más alta en tanto que la correlación
de los factores 1, 2 y 3 con el factor 4 ha disminuido.
Este resultado respalda el hecho de haber seleccionado los
reactivos trnmsp5 y tmmsr23 como reactivos a eliminar.
Tabla 5: Matriz de correlaciones ínter-elementos
Inicial
tmmspl
tmmsp2
tmmsp3
tmmsp4
tmmsp5
tmmsp6
tmmsp7
tmmsp8
tmmsc9
tmmscl0
tmmscl 1
tmmscl2
tmmscl3
tmmscl4
tmmscl5
tmmsc16
tmmsrl7
tmmsr18
tmmsrl9
tmmsr20
tmmsr21
tmmsr22
tmmsr23
tmmsr24
.501
.594
.534
.530
.203
.580
.646
.584
.653
.674
.533
.479
.389
.520
.502
.455
.624
.740
.561
.640
.408
.502
.3 17
.336
Extracción
.412
.629
.536
.552
.179
.512
.720
.615
.540
.577
.511
.464
.350
.540
.459
.500
.613
.816
.537
.684
.398
.571
.230
.354
Tabla 6: Matriz de correlaciones entre los
factores (antes de eliminar)
Factor
1
2
3
4
1
2
3
4
1
0.136
0.443
-0.167
0.136
1
0.215
-0.291
0.443
0.215
1
-0.236
-0.167
-0.291
-0.236
1
Tabla 7: Matriz de correlaciones entre los factores
(después de eliminar)
Factor
1
2
3
4
1
2
3
4
1
0.242
0.454
0. 1
0.242
1
0.266
-0. 107
0.454
0.266
1
-0.018
0. 1
-0.107
-0.018
1
Inicial Extracción
.497
.583
.532
.524
NA
.574
.639
.582
.651
.671
.531
.467
.382
.519
.499
.450
.623
.739
.550
.632
.405
.449
NA
.325
.443
.6 17
.540
.524
NA
.482
.680
.622
.565
.572
.540
.469
.359
.566
.586
.479
.609
.8 14
.543
.671
.413
.467
NA
.348
~1étodo de extracción: Factorización Alfa
Método de extracción: Factorización Alfa
Metodo de rotación: Normalización Oblimin con
Kaiser
Es posible seguir haciendo esta eliminación de reactivos
hasta llegar a un test más confiable; sin embargo esta
actividad se contrapone a la ganancia que los psicólogos
pueden obtener de una mayor cantidad de reactivos,
el equilibrio entre uno y otro depende de los objetivos
y pretensiones de quien dirige la investigación.
Conclusiones
En ocasiones considerar solamente el coeficiente Alfa
de Cronbach para la eliminación de reactivos en un test
no es suficiente, si bien, matemáticamente es aceptable
siempre es conveniente una segunda opinión, que en
este caso es e l Análisis Factorial el que confirma que
los reactivos seleccionados si mejoran la confiabilidad
del test y arrojan información sobre la interacción
entre variables que pueden generar la detección de
un factor más no considerado en el djseño del test.
En e l caso particular presentado, el test ya había s ido
modificado para una población hispano parlante (España),
derivando en e l TMSS24. Al proponerlo para la aplicación
a estudiantes de la U ANLse uti Iiza una prueba pi loto cuyos
resultados derivan en un test con dos reactivos menos.
�INVESTIGACIÓN /MATEMÁTICAS
Con respecto a cuándo detener el proceso de e liminación
de reactivos en pro de una mejor confiabilidad, la
respuesta no es simple. Los especialistas de las Ciencias
Sociales tienen que decidir entre dos extremos:
- Un test con un alto indice de confiabilidad pero que no
provea información suficiente o
- Un test con un índice de confiabilidad menos alto
pero que provee mucha información a los investigadores
sociales.
En el caso presentado, como parte de un equipo
interdiscipl inario donde la función de la estadística es el
apoyo a la toma de decisiones, la función es advertir de
las ventajas y desventajas y ayudar a encontrar un test que
satisfaga losreq uerimientosde Iosqueconducenel estudio.
Para profundizar en la forma en que se trabaja
la medición en ciencias sociales se recomienda
consultar a Miranda [4] y a Díaz de Rada [5].
Este artículo se ha limitado a la parte de análisis de datos
para la determinación de un test adecuado a la población
estudiantil de la UANL. Estos resultados serán úti les para
estudios posteriores sobre hábitos de estudio y/o de sueño
los cuales recaen totalmente en el campo de la Psicología.
Las herramientas estadísticas uti Iizadas para el análisis de
la información obtenida y contestar la pregunta original
"¿cómo se ven a sí mismos los estudiantes de la UANL
con respecto a su inteligencia emocional? requieren un
test específico para ese tema en donde la información aquí
encontrada ayudará a generar un marco de referencia.
Los autores
Dr. Ángel Salvador Pérez Blanco
Fac. de Ciencias Físico Matemáticas, UANL, San
Nicolás de los Garza, N.L.
angel.perezbl@uanl.edu.mx
Dr. Hugo Tirado Medina
Fac. de Psicología, UANL, Monterrey, N.L,
hugotime@ hotmail.com
M.C . María Aurora Chávez Valdez
Fac. de Ciencias Físico Matemáticas, UANL, San
Nicolás de los Garza, N.L.
maria.chavezv@ uanl. mx
Ernesto Casiano Cavazos
Fac. de Psicología, UANL, Monterrey, N.L,
ernestocasianocavazos@ gmail.com
CELERINET JULIO - DICIEMBRE 2016
Referencias
[ 1]
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«Validity and reliability ofthe spanish modified version
ofthe trait meta-mood scale,» Psycological Reports. nº
94. pp. 751-755. 2004.
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N. Extremera, P. Femández-Berrocal y J.&.
G. R. Mestre, «Medidas de evaluación de la inteligencia
emocional.» Revista Ltinoamericana de Psicología, vol.
36, nº 2, pp. 209-228. 2004.
[3]
P. Fernádez-Berrocal, N. Extremera y N.
Ramos, «Validity and reliability ofthe spanish modified
version ofthe tratit meta-mood scale,» Psychological
Reports, nº 94, pp. 751-755, 2004.
[4]
B. Miranda, «Word Press,» Julio 2011.
[En línea]. Available: https://bemardomiranda.files.
wordpress.com/20 11 /07/medici_ n_ en_ ciencias_
sociales-_ manual-completo.pdL [Último acceso: 04 03
2016].
[5]
V Diaz de Rada «La medición de hechos y
fenómenos sociales,» de Técnicas de análisis de datos
para investigadores sociales. Aplicaciones con SPSS,
Barcelona, Universidad de Barcelona, 2003, pp. 294308.
�CELERINET JULIO - DICIEMBRE 2016
INVESTIGACIÓN / ASTRONOMÍA
~
DISENO CONCEPTUAL DEL
,
CUBO-SATELITE RT-SAT
Dr. Ángel E. Sánchez Colín
Universidad Autónoma de Nuevo León
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
Av. Universidad s/n, Ciudad Universitaria, 66455 San
Nicolás de los Garza, Nuevo León, México.
Resumen: En este artículo se describe el diseño conceptual para el RT-SAT (Refractor Telescope Satellite, por
sus siglas en inglés) cuya misión será destinada para el monitoreo de exoplanetas en las estrellas cercanas más
brillantes. El diseño contiene un tubo óptico extensible, capaz de extenderse desde 7 cm hasta 36 cm para ajustar
la distancia óptica entre los lentes acromáticos y el plano focal de una cámara CCD. El proyecto completo se
encuentra en fase de construcción y será implementado en un cubo-satélite de dos unidades (2U-CubeSat).
Palabras claves: Cubo-satélite ( cubesat), telescopio refractor, fotometría
�CELERINET JULIO - DICIEMBRE 2016
INVESTIGACIÓN / ASTRONOMÍA
Introducción
La nueva generación de satélites miniaturizados es
conocida en todo el mundo. Muchas universidades
contribuyen de manera activa en todas las variantes de
los desarrollos tecnológicos que han hecho posible el
acceso al espacio con misiones más cortas y que implican
un costo muy reducido [ 1]. . En la mayoría de estos
proyectos la participación de estudiantes e investigadores
jóvenes es muy notoria porque uno de los objetivos
es el entrenamiento y la val idación de instrumentos
y tecnologías que puedan incluirse en la carga útil.
Esto ha conducido a que las agencias espaciales más
importantes ofrezcan programas de capacitación
y financiamiento para generar los recursos
humanos que se necesitan en el sector espacial [2].
En los últimos 30 años, México cuenta con menos de una
veintena de satélites artificiales, de los cuales, 12 han
sido !amados al espacio y en su mayoría, han cumplido
con éxito su misión y el tiempo de vida útil de sus
operaciones; como se indica en la Tabla 1 [3]. Pero son
pocas las instituciones mexicanas que han participado
en el diseño y construcción de estos satélites; podría
decirse que solo un par de ellos han s ido construidos con
mano de obra y tecnología propias de nuestro país [4].
Tabla 1: Cronología de satélites artificiales
mexicanos
Satélite
Año de
operaciones
Morelos I
1985- 1993
Morelos II
1985 - 2004
Solidaridad I
1993 - 2000
Solidaridad II
1994 - 20 13
Satmex 5
1998 - 20 13
Satmex 6
2006-
La creación de la Agencia Espacial Mexicana (AEM)
en el año 2010, proporcionó un nuevo impulso en este
sector con programas de capacitación y un presupuesto
que permite financiar proyectos nacionales enfocados en
el desarrollo de tecnologías para el espacio. Uno de estos
programas se llevó a cabo durante el año 2014, en e l que
capacitaron a más de 50 profesores e investigadores en un
curso Uamado: "Sistemas de ingeniería, aplicados a una
misión CanSat" [5]. La finalidad de este curso fue que los
profesores capacitados difundieran estos conocimientos
a los estudiantes de sus respectivas universidades.
La rápida y creciente aceptación por parte de la
comunidad académica dio como resultado para e l año
2015, una serie de concursos regionales y nacionales
que fueron celebrados en diferentes estados [6], que
han logrado mantener una continuidad anual de estos
eventos. Como ejemplo se encuentra el 2do. Concurso
nacional de pico-satélites CanSat [7], el cual fue
organizado por la Universidad Autónoma de Nuevo
León (UANL) y se llevó a cabo el 7 de octubre de 2016.
Durante el año 2015 y hasta la primera mitad de 2016,
la AEM continuó sus programas de capacitación
ofreciendo pequeños cursos y seminarios, especializados
en la construcción y operación de cubo-satélites. A estos
programas fueron invitados todos los investigadores
y responsables técnicos de los proyectos otorgados y
financiados en su primera convocatoria lanzada en e l 2014.
En este artículo, presentamos el diseño conceptual de
un cubo-satélite, llamado RT-SAT (Refractor Telescope
Satellite, por sus siglas en inglés), como un proyecto
financiado por la AEM, el cual se encuentra en fase de
construcción. La mis ión contemplada para el RT-SAT
es realizar estudios fotométricos de estrellas brillantes
cercanas en las que se pueda llevar a cabo el monitoreo
de exoplanetas que se encuentran orbitando en e llas.
Las características generales y el desarrollo preliminar
de este trabajo, se describen en las siguientes secciones.
Satmex 7
Satmex 8
20 13 -
UNAMSat l
1995- 1995
UNAMSat B
1996 - 1997
UNAMSatm
QuetSat 1
2011-
MexSat 1
2015 -
MexSat2
2015 -
MexSat 3
2012 -
Satex t
Ulises 1
Misión científica para el RT-SAT
En general, los cubo-satélites son construidos
principalmente con fines educativos y de entrenamiento,
tanto en el diseño, como en e l desarrollo e integración
de todo un s istema espacial. Pero estos pequeños
satélites también
promueven
la colaboración
multidisciplinaria y la transferencia de tecnología entre
las universidades y, en algunos casos, con la industria.
Las misiones más comunes para los cubo-satélites son
principalmente en comunicaciones y observación de
�CELERINET JULIO - DICIEMBRE 2016
la
se
de
y
Tierra, aunque desde principios de esta década,
están proponiendo misiones en diferentes áreas
la Astronomía [9-1 1) que demuestran viab ilidad
confiabilidad para alcanzar sus objetivos.
INVESTIGACIÓN / ASTRONOMÍA
Esto nos condujo a configurar un tubo óptico expandible
con el fin de ajustar la distancia óptica entre las lentes y
el plano focal de la cámara como se ilustra en la Fig. 1.
Las especificaciones generales del telescopio y la cámara
CCD se encuentran indicadas en la Tabla 2.
Actualmente, la búsqueda y caracterización de
exoplanetas es una de las actividades más populares
en todo e l mundo; muchos astrónomos profesionales
la practican. Se ha demostrado que el tránsito de
exoplanetas puede ser detectado con gran exactitud,
usando pequeños telescopios instalados en tierra [12).
Tubooptico
Por otro lado, el descubrimiento de nuevos exoplanetas
se está incrementando cada día, gracias a los
instrumentos instalados en los telescopios espaciales
[13, 14). Esto ha motivado a los investigadores de varias
instituciones a crear nuevos desarrollos y propuestas
de pequeños telescopios integrados en cubo-satélites
[15-16) con el fin de alcanzar objetivos similares,
pero en corto tiempo, en una misión espacial más
corta y, sobre todo, con el fin de reducir el costo total.
axlonslblo
36cm
7crn
La misión predeterminada para el RT-SAT, es llevar a
cabo estudios fotométricos de las estrellas brillantes
más cercanas que contengan un sistema planetario;
para con ello, se deberá hacer un monitoreo de
los exoplanetas que se encuentran orbitándolas.
Diseño conceptual del RT-SAT
Lentes
El RT-SAT consiste en la implementación de un
telescopio refractor en un cubo-satél ite de 2-Unidades.
Un cubo-satél ite de una unidad ("U"), es la mínima
plataforma estandarizada de un satélite artificial
que puede ser lanzada al espacio y ponerse en
órbita, cuyas dimensiones establecidas fueron 1O x
10 x 10 cm3 y una masa asociada de 1.33 kg [8].
El te lescopio en cuestión, contiene un doblete de lentes
acromáticos de 80mm de apertura a una distancia focal 175.
Las lentes están acopladas a una cámara prosílica CCD
(ALLIEDGC1600CH)conresoluciónde 1620x 1220px2.
En este diseño tomamos en cuenta las limitaciones del
volumen para2-Unidades ( 10 x 1Ox 20 cm3). La mayoría
del espacio está limitado por la electrónica, e l mecanismo
del giróscopo, la cámara CCD y la misma estructura
metál ica. Por lo que el máximo espacio permitido para la
óptica del telescopio se reduce tan solo a 1Ox I Ox 7 cm 3.
acromatlcos
CámaraCCO
,
MotorM
(3-t'je.s)
�INVESTIGACIÓN / ASTRONOMÍA
CELERINET JULIO - DICIEMBRE 2016
Fig. 1. Diseño conceptual para el RT-SATen un cubosatélite de 2-Unidades. Por claridad en esta figura, el
t(y
z
tubo extensible se muestra transparente.
Tabla 2. Especificaciones del telescopio y la cámara
Rueda
X
l.,;
eco.
•
f
Artic11lo!Parámerros
Especificaciones
Dob lete acromático
<1>80 mm
Longitud focal
400 mm
Rad io focal
35 7 mm
Campo de visión
11.98°
Tamaño de la cámara
59x46x33 mm3
Tipo del sensor
Sony ICX274
Área del sensor
8.5x6. 8 mm2
Tama11o del p ixel
c~mara eco
f75
Longinid óptica
Reso lución
/
Motor
Fig. 2. Diseño conceptual del mecanismo para
posicionamiento y apuntado del telescopio
1620x l 22 0 px 2
4 .4x4.4 ¡, m1
Frecuencia de imagen
'}_ )- fp s
AID
14 bit
Potencia req uerida (D C)
12 V
Potencia de consumo
3.3 W
Para el sistema de pos1c1onam1ento y apuntado del
telescopio, se han considerado 2 ruedas de reacción
distribuidas y alineadas en cada uno de los ejes
xyz, con el giro del motor en el mismo sentido para
proporcionar mayor estabilidad y rapidez de giro. El
mecanismo del sistema alberga el cuerpo de cámara
CCD, que es colocada en el centro del bloque metálico,
el cual a su vez, soporta cuatro varillas sujetadas en
el receptáculo de las lentes, donde el tubo extensible
se encuentra sujeto por el extremo superior, mientras
que el extremo inferior está sujetado en la apertura de
la cámara CCD como se muestra en las Figs. 2 y 3.
Una vez que el RT-SAT sea puesto en órbita, se tiene
contemplado establecer además de una estación
terrena, un sistema rastreador para monitorear su
trayectoria durante el paso por el territorio nacional.
Para ello, utilizaremos un telescopio reflector MEADE
LS 8", 1710, equipado con instrumental adecuado
para realizar estudios de fotometría. El diagrama
esquemático de rastreo puede apreciarse en la Fig. 4.
Fig. 3. Diseño conceptual para el RT-SAT en un cubosatélite de dos unidades, mostrando el tubo óptico y
las varillas extensibles.
�CELERINET JULIO - DICIEMBRE 2016
INVESTIGACIÓN / ASTRONOMÍA
RT-SAT
-·~-
Órbita ("400 km)
Teleicopio rastreador, CDa8..., f/10, en tierra
Fig. 4. Diagrama esquemático de rastreo para el RTSAT en una órbita baja a -400 km de altura
necesarios para la fotometría, el telescopio de 8" de
diámetro para el rastreo, etc. En términos generales,
la estimación de costos asociada a todo el proyecto
está desglosada como se muestra en la Tabla 4.
Debe tomarse en cuenta que estas cantidades no incluyen
gastos de mantenimiento y operación posteriores al
lanzamiento, ni los permisos oficiales nacionales e
internacionales para la puestaen órbita,ni la infraestructura
que albergará la estación terrena y el sistema de
rastreo, o gastos subsecuentes que pudieran generarse.
Tabla 4 . Costo aproximado del proyecto en pesos
mexicanos.
Descripción
S (MXN)
Estrnctura metálica de 2-U
65.000.00
Carga úti l (telescopio 80mm)
20,000.00
Sistema de comunicación
40,000.00
Computadora de vuelo
40.000.00
Costo total estimado del proyecto
Los satélites artificiales pueden ser clasificados
de diferentes maneras: por su tamaño, costo,
función, tipo de órbita, etc. pero su clasificación
por masa casi siempre suele estar relacionada
directamente con los costos de lanzamiento para
la puesta en órbita. En la Tabla 3 se muestra una
clasificación general adoptada en los últimos años [8].
Tabla 3 . Clasificación de los satélites por masa
Tipo
Grandes smélites
Medianos sa télites
Masa en [kg)
Mayor que 1000
100 a 500
Micro-satélites
10 a 100
Nano-satélites
1 a 10
Pico-satélites
0.1 a 1
Menor que 0.1
De acuerdo a la tabla anterior, el RT-SAT, se encuentra
clasificado como un nano-satélite cuya masa permitida
sería de 2.66 kg. El costo preliminar aproximado para
todo el proyecto es de -4.5 millones de pesos. Esto
incluye el costo aproximado del lanzamiento (USD
$200,000), cotizado por una empresa norteamericana
al tipo de cambio (1 USD = 18.52 MNX), también
incluye algunos costos asociados a la certificación y
pruebas de funcionamiento antes de lanzarlo; como
pueden ser: alto vacío, vibración, choque térmico, etc.
El costo también incluye los materiales y componentes
electronicos para cada subsistema, los instrumentos
apun tado
y
100,000.00
Sistema de potencia
40,000.00
Sistema de rns rreo (telescopio 8")
40,000.00
Cenificación y pmebas
500.000.00
3.705.000.00
Lanzamiento
TOTAL:
500 a 1000
Mini-satélires
Femto-satélites
Sis tema
de
posicionamiemo
4.550,000.00
Conclusiones
Los programas de capacitación y entrenamiento en
pico-satélites y cubo-satélites que la AEM ha
proporcionado a losresponsablestécnicosdelos proyectos
otorgados, forman la base y la motivación para realizar
con éxito los objetivos y los desarrollos tecnológicos en
materia del espacio, que se tienen contemplados para esta
nueva generación que está emergiendo en nuestro país.
La mayor importancia de un cubo-satélite, es que
constituye el primer paso hacia la exploración
de la tecnología espacial a un costo muy
reducido, comparado con cualquier proyecto
profesional que esté destinado hacia el espacio.
El desarrollo del cubo-satélite RT-SAT presenta retos y
grandes desafios, porque hasta la fecha no hay telescopios
integrados en un cubo-satélite que demuestren un
apuntamiento con exactitud en el espacio, por lo que se
�CELERINET JULIO - DICIEMBRE 2016
INVESTIGACIÓN / ASTRONOMÍA
requiere de una investigación conjunta y multidisciplinar.
Una ventaja de este proyecto es que proporciona los
conocimientos esenciales y los principios básicos de
operación que se requieren en una misión espacial;
además, es adecuado para promover la transferencia
tecnológica entre las instituciones y la industria, así como
la generación de propiedad industrial. Como un ejemplo,
los diseños presentados en las Figuras 1- 4, forman
parte de los documentos que se encuentra en proceso de
registro ante el Instituto Nacional del Derecho de Autor
y ante el Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial.
Agradecimientos
[2)
R. Walker. et al .. ESA Hands-on Space Educatlon ProJect
Achvrt1es far Univers,ty Students: Attractmg and frammg the Next
Generat1on ofSpace
Engmeers. IEEE EDUCON. Educat1on
Engmeenng.
(2010). 1699-1708.
[3)
httpsJ/es. w1k1pedia.org/w1k1/Sat¾C3%A911tes_
art1fic1ales_de_M%C3%A9x1co (Consultado el 20/08/2016).
(4)
E. Pacheco and F.J. Mend,eta Satelhte and spacem
communicattons research m Mexico: contnbutJons to nat1onal
program. ALAA SPACE 2009 Conference & Expos1t1on. 1-1-17
September 2009. Pasadena California. USA.
[5)
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htJnJ (Consultado el 7/07/2016).
(6)
Angel E. Sánchez Colin. et al (2016). P1co-sa
educauvos CanSat: Pnmer Concurso Nacional en México.
Estetrabajoesfi nanciado por laAgenciaEspacial Mexicana
(AEM), con el proyecto No.: AEM-2014-01-248438.
CELERINET. Año 4. Vol VII. Pp. 20 -28.
[7)
El autor agradece al Ing.
Méndez por su apoyo en
Marcelo Villarreal
el modelado 3D.
El autor
El Dr. Ángel E. Sánchez Colín, es Licenciado en Física,
graduado en 1999 por la Universidad Autónoma de Baja
California. Realizó sus estudios de Maestría en 2002 en
la Universidad de Granada, España y en 2006 realizó
su tesis doctoral en el Instituto de Radio Astronomía
Max Planck, en Bonn, Alemania. Actualmente, es
Profesor-investigador en la Facultad de
Ciencias
Físico Matemáticas de la UANL. Sus principales
líneas de investigación se enfocan principalmente en
instrumentación astronómica y tecnología de satélites
m iniaturizados.
Dirección del autor:
télues
http://www.un1sec.mx/evenL'i/ (Consulwdo el 20/08/2016).
[8)
M. D. D. Staíf. Small Spacecraft Technolog) State Art.
Nallonal and Space Admm1stratt0n Cahforrua Techmcal Report TP2014-216648. (2014).
(9)
Y.N Nam1lu. H Senshu.. K. Wada. et al .. Shootmg.~tar sensmg
satelhte (S3: S-Cube): Cubesat proJect far observaban ofmeteors
from low Earth orb1t, 4-1 Lunar and planetary sc1ence conference.
2013.
[10] A. Hartan. L. Sp1tler. N Mathers. et al. ll1e asutralmn
space eye: studymg !he h1stoí) of galaxy forrnatmn w1th a cubesat.
arXI\ . J606.06960v2 (astro-ph.lM) 26 Ju] 2016.
[1 IJ S. Bandyopadhya), G.P Subran1aman. R. Foust. et al..A
rev1ew of tmpendmg small satelhte fannat1on fl} mg m1ss1ons.
ALAA. http://arcl.ae.JI lmo1s.edu/Llterature_survey_paper_" 1O.pdf
(Consultado el 03/08/2016)
[12) P.V. Sada and F.G Ramón-Fax. Exoplanet rrans1ts reg1stered
al !he Umvers1dad de Monterre) observatoí)·. l. HAT-Pl2b, HAT-P13b. HAT-P-l 6b. HAT-P-23b. and ~ •'ASP- JOb. Astronom1cal Soc1ety
ofú1e Pac1fic. 128:024402 (13pp). 2016.
[I 3]
Universidad Autónoma de Nuevo León,
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas,
Departamento de Posgrado.
Av. Universidad sin, Ciudad Universitaria.
66455 San Nicolás de los Garza,
Nuevo León - México.
Phone: +52 (8 1) 83 29 40 30 Ext. 7 162
E-mail:angel.col in@fcfm .uanl.mx
Referencias
11 )
M,chael Swartwoul Uru\'ers1ty-class satell1tes: From
Marginal utthty to '"d1smp!Jve'· research platfonns. SSC0-1-11-5. 18th
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Telescope." Proc SPII:,.. Vol. 6693. (2007)
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Demory. B.-O.. Ehrenre1ch, D., Queloz, D.. et al., Hubble
Space Telescope search far lhe transll of lhe Earth-mass exoplanet a
Centaun 8 b. MNRAS.450. (2015). 2043-2051.
[15]
M. W. Sn11th. S. Seager. Ch. M. Pong, et al .•
ExoplanetSat: Detectmg trans1tmg exoplanets usmg a
lo\\-costcubesat platform, Proc. OfSPIE vol. 7731.
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M W. Sm1th. S. Seager. Ch. M. Pong. et al .. The
ExoplanetSat M1ss1on to detect trans1tmg exoplanets wtlh a cubesat
space telescope. SSCI I-XU--1. 25th Annual AIAA/USU conference
on small satelllles. USA.(2011 ).
�CELERINET JULIO • DICIEMBRE 2016
INVESTIGACIÓN/ SEGURIDAD EN TECNOLOGÍAS DE LA INFOMACIÓN
,
PROTECCION Y TRANSFERENCIA
INTERNACIONAL DE DATOS
PERSONALES
Dr. Miguel Ángel Valdés Alvarado
UANL-FCFM
Universidad Autónoma de Nuevo León
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México
Resumen: La Protección de Datos Personales es un tema que continúa en desarrollo, y día a día cobra mayor
relevancia. Toda vez que el uso de diversas tecnologías permite transm itir datos de un país a otro, sin la existencia
de fronteras de limitadas en este ámbito , es necesario que la transferencia de Datos Personales sea abordada tanto a
nivel nacional como a nivel internacional. El uso de Tecnologías de Información y Comunicación permite que exista
transferencia voluntaria e incluso involuntaria de datos que pueden encontrarse sujetos a determinada legislación.
Por lo anterior, es necesario contar con normatividad que permita no solo e l tratamiento de datos personales
en territorio nacional, sino que la misma cuente con los mínimos indispensables exigidos por legislaciones
internacionales para ser sujetos de transferencia de datos. En este sentido, este artículo pretende realizar un marco
comparativo de la legislación existente a nivel internacional, en concordancia con la legislación nacional así como
evidenciar los retos que imperan actualmente en la materia.
Palabras claves: Datos personales, privacidad, protección, transferencia, contratos internacionales
�INVESTIGACIÓN / SEGURIDAD EN TECNOLOGÍAS DE LA INFOMACIÓN
Introducción
La protección de datos personales es un derecho al cual todas las
personas deben tener acceso, o cuando menos, es una obligación
del Estado regular la aplicación de normas y reglamentaciones al
respecto;s in embargo,existenEstadosq uea pesar de Ia importancia
que guarda este derecho, aún hoy no han legislado al respecto,
poniendo en riesgo la privacidad e intimidad de los gobernados.
Resulta contradictorio, incluso incongruente, pensar que
un derecho que no ha sido integrado en las constituciones
de los países como un derecho fundamental, como lo es el
derecho a la protección de datos personales, puede ser en
cualquier momento adoptado por legislaciones federales, e
incluso tomar mayor relevancia que otros derechos de los
denominados fundamentales. A pesar de que el derecho es
dinámico y debe ser adecuado conforme a las circunstancias
y la material idad de los hechos y actos jurídicos, de lo
contrario el mismo derecho perdería su razón de ser, también
lo es, que al momento de encontrar imperfecciones o vacíos
legales, estos deben ser corregidos por los legisladores.
La privacidad y protección de datos personales, indudablemente
son temas de estudio demasiado amplios en el cual se abarcan
todas las modalidades de protección, tanto en manos de
los particulares como en manos del gobierno propio. Sin
embargo, para llevar a cabo este artículo, se ha centrado la
idea en la protección de datos personales en poses ión de
particulares por las razones que más adelante se explican.
A manera de antecedente, en México, fue hasta el año de 20 10
que fue promulgada la Ley Federal de Protección de Datos en
Posesión de Particulares, misma que establece mecanismos
sencillos, expeditos y gratuitos para el ejercicio y tutela de los
derechos de Acceso, Rectificación, Cancelación y Oposición
de datos personales. Cabe hacerse la aclaración que en México
ya habían s ido reconocidos y protegidos estos derechos
desde2002, perosolamenteenelám bitopúbl icoynoasí enel privado.
Ahora bien, resulta de extrema importancia el tratamiento de
datos personales en las relaciones comerciales principalmente
por dos razones: la primera, toda vez que los datos personales
son esenciales en las relaciones jurídicas, ya sea para formalizar
una contrato, o bien para pagar o cumplimentar una obl igación;
y por otro lado, forman parte de datos que las empresas deben
documentar y guardar en sus archivos a fin de documentar
cualquier relación comercial o contractual existente.
El objetivo de este artículo pretende detallar el sentido de
la Ley de Protección de Datos y sus implicaciones jurídicas
en el marco contractual y de los negocios internacionales.
CELERINET JULIO - DICIEMBRE 2016
Antecedentes de la Protección de Datos
Personales
A raíz del despliegue tecnológico del último siglo
se ha hecho más dificil controlar la protección de
datos personales, debido al intercambio de flujos de
información de todo tipo, vulnerando así uno de los
derechos fundamentales de los individuos, la privacidad.
La protección de la vida privada es un derecho reconocido
por diversas disposiciones internacionales de las cuales
México forma parte, como: la Declaración Universal de
Derechos Humanos, el Pacto Internacional de Derechos
Civiles y Políticos, la Declaración Americana de los
Derechos y Deberes del Hombre, la Convención sobre
los Derechos del Niño, y la Convención Americana sobre
Derechos Humanos, entre otras, ésta última dispone que:
"Nadie será objeto de m1erencias arbilrarias
en su vida privada, su familia, su domicilio o su
correspondencia, ni de ataques a su honra o a su
repu1ac10n. Toda persona tiene derecho a la protección
de la ley contra tales injerencias o ataques" [IJ
En la actualidad, puede decirse que los horizontes
de la privacidad se están transformando en un terreno
desconocido, puesto que "sin que las personas se enteren,
ni mucho menos otorguen su consentimiento, terceros,
-ya sean públicos o privados- recaban y transmiten
información sobre datos personales a través de todo
tipo de procedimientos" [2] que pueden o no utilizar la
tecnología; con lo cual queda claro que la tecnología no
puede ser ajena al derecho, y por muy rápidas que sean las
innovaciones tecnológicas, no puede hacer obsoletos los
esfuerzos por regular su impacto en la vida privada. [3]
Por lo que, ante la insuficiencia de los medios
tradicionales de protección de la vida privada, cada vez
son más países los que han aprobado leyes de protección
de datos personales. En 2006 eran más de 75 países, los
que habían logrado cambios constitucionales, legales,
en referencia al marco regulatorio de protección a la
vida privada. Lo cual se suma al esfuerzo de la Cumbre
Mundial de la Sociedad de la Información, la cual
convocó "a todas las partes interesadas en garantizar el
respeto a la privacidad y a la protección de información
y datos personales, ya sea mediante la adopción de una
legislación, la aplicación de marcos de colaboración,
de mejores prácticas y medidas tecnológicas y de
autorregulación por parte de empresas y usuarios". [4]
�CELERINET JULIO - DICIEMBRE 2016
Así los primeros antecedentes de la protección de
información se remontan a Europa, con la Resolución
509 de la Asamblea del Consejo de Europa de 1967,
sobre los derechos humanos y nuevos logros científicos
y técnicos, marcando la pauta para en los años setenta
Alemania, Francia, Dinamarca, Austria y Luxemburgo
aprobaran leyes nacionales para la protección de datos.
Durante los últimos 30 años ha surgido la necesidad
de desarrollar una serie de normas y doctrina
internacional, tanto, que en 1990 la Asamblea General
de Naciones Unidas, mediante la Resolución 45/95,
creó la reglamentación de los ficheros computarizados,
por la cual se establecen las Directrices de Protección
de Datos, resaltando los principios relativos a las
garantías mínimas que deben prever las legislaciones
nacionales: legalidad y lealtad, exactitud, especificación
de la finalidad, acceso, no discriminación, seguridad,
y flujo transfronterizo de datos. Conteniendo además,
una lista de principios para la protección de datos
personales en el mundo, su finalidad, y acceso.
Para que posteriormente, con la Directiva 95/46/CE del
Parlamento Europeo y del Consejo de Europa, de 1995,
se definiera datos personales como "toda la información
sobre una persona fisica identificada o identificable".
Concepto que no sólo fue seguido por México, sino sirvió
de base para las Directrices de la Organización para la
Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE) sobre
Privacidad y Flujos Transfronterizosde Datos Personales,
constituyendo el primer instrumento supranacional en
analizar el derecho a la protección de dichos datos, de la
Privacy Act de Canadá, y otras legislaciones europeas. (5)
No obstante, el concepto de privacidad ha seguido
evolucionado a nivel internacional debido al incremento
en el uso y desarrollo de nuevas tecnologías de
información, las cuales permiten que los datos sean
recabados, utilizados, almacenados y transmitidos
para diferentes fines tanto en el sector público,
como en el privado, ocasionando en algunos casos
amenazas a la privacidad, derivadas de intrusiones
arbitrarias o ilegales. Por lo que en el año 2000, se
aprobó la Carta de Derechos Fundamentales de la
Unión Europea, en la que se elevó la protección de
datos personales al rango de derecho fundamental.
INVESTIGACIÓN/ SEGURIDAD EN TECNOLOGÍAS DE LA INFOMACIÓN
confidencialidad y tratamiento de cierta información
relativa a personas fisicas. Tal como refiere el artículo
tres, fracción segunda, considerando datos personales a:
"La información concerniente a una persona jisica,
identificada o identificable, entre 01ra, la relatva
a su origen étnico o racial, o que esté referida a
las
característicasfisicas, morales o emocionales,
a su vida afecliva y familiar, domicilio, número
telefónico, patrimonio, ideología y opiniones políticas,
creencias o convicciones religiosas o filosóficas, los
eslados de salud físicos o menu1les, las preferencias
sexuales, u otras análogas que afecten su intimidad".
Por lo que el derecho a la protección de datos personales
se traduce en el reconocimiento de prerrogativas,
principios, y procedimientos por parte del Estado o de
terceros, para manejar la privacidad o transparencia
de la información privada de personas físicas; lo cual
quiere decir que tienen el derecho de estar informados
sobre las bases de datos que contienen su información,
así como decidir libremente sobre las transmisión de su
información, y el poder de oponerse a que sea utilizada.
Por su parte, la Ley Federal de Protección de Datos
Personales en Posesión de Particulares tiene como
objetivo principal reglamentar las bases a las que estarán
sujetas las personas y empresas propietarias de archivos
y bases de datos, así como guardar el equilibrio entre sus
derechos de uso, comercialización o transferencia. La Ley
Federal de Protección de Datos Personales en Posesión
de los Particulares, pretende evitar abusos con el manejo
de referencias por parte de empresas de información
de clientes, bancos de datos y padrones. Además, por
primera regula el manejo de los bancos de datos por parte
de particulares, en especial de bancos, aseguradoras,
hospitales y empresas comerciales como telefónicas.
Además, con esta legislación, se reconocen nuevos
derechos de los ciudadanos para proteger su privacidad,
y faculta a las personas para que puedan solicitar
acceso a los datos para su rectificación, supresión,
confidencialidad o actualización de la información que
le concierne. Y al igual que la Directiva europea de
protección de datos, 1998, se otorga protección a los datos
sensibles, relacionados con las preferencias sexuales,
origen étnico o racial o estado de salud, que podrían ser
mal utilizados para discriminar o excluir a una persona.
Legislación Nacional
Retomando el concepto de protección de datos
personales del Parlamento Europeo y del Consejo de
Europa, Ley Federal de Transparencia y Acceso a la
Información Pública Gubernamental, establece la
Para lo anterior, se faculta al Instituto Nacional de
Acceso a la Información Pública y Datos Personales
(INAI) a regular su aplicación y a establecer
sanciones a las empresas particulares que hagan
mal uso de la información; persiguiendo en todo
�INVESTIGACIÓN / SEGURIDAD EN TECNOLOGÍAS DE LA INFOMACIÓN
momento, que la información se use para los fines por los
que fueron recabados, observando medidas de seguridad
que eviten su pérdida, robo o acceso no autorizado. De
este modo, las empresas tienen la obligación de informar
a los titulares de los datos la informac ión que se recaba
de ellos y con qué fines, a través del aviso de privacidad.
Además, busca fomentar el desarrollo de las tecnologías
de la información con la conciencia de que las bases
de datos y el tratamiento de las mismas están siempre
al servicio del hombre y que, por lo tanto, deben
respetarse las libertades y derechos fundamentales de
las personas físicas, en particular la protección de sus
datos personales, y por lo tanto de su privacidad. (6]
Relaciones jurídicas contractuales y la Ley
Federal de Protección de Datos Personales en
Posesión de Particulares
CELERINET JUL.1O • DICIEMBRE 2016
Tan es así, que la misma Ley de Protección de Datos en el
primer inciso del artículo 26 establece que un particular
no estará obligado a cancelar un dato en el supuesto que:
"Se refiera a las partes de un contrato privado,
social
o
administrativo
y
sean
necesarios
para
su
desarrollo
y
cumplimiento;"
[8]
Como puede ser notado, la misma legislación prevé
que los derechos y obligaciones que estipula en su
articulado no son generales puesto que en las relaciones
jurídicas contractuales
existe un intercambio de
datos personales en el cual ambas partes deberán dar
tratamiento especial a los mismos. Por lo anterior,
los datos derivados de estas relaciones representan
además información necesaria para el cumplimiento
de las obligaciones y por lo tanto los titulares no tienen
el derecho de cancelar e l tratamiento de sus datos
en tanto y cuanto el contrato no haya sido resuelto.
Ahora bien, en re lación al tratamiento que deben dares
a los datos personales derivados de un Contrato, deben
atenderse diferentes e lementos de la protección de
datos personales, entre los cuales se encuentran [7]:
Consentimiento: sobre el consent1m1ento mismo
de los datos personales por parte de los titulares,
en e l capítulo anterior se ha explicado la forma
en que deben ser tratados tales elementos.
Finalidad: al respecto debe señalarse que es un
elemento intrínseco de la protección de datos, ya
que los particulares deberán informar a los titulares
cual es el objetivo con e l que se recaban los datos.
Calidad: en base a este punto debe señalarse que se
entiende en dos sentidos, el primero es sobre la calidad
de la recolección de los datos y se incluyen los elementos
anteriores, mientras que por otro lado se encuentra la
calidad en e l tratamiento y almacenamiento de los mismos.
Información: se
refiere a
la claridad
en
los avisos a
los titulares de
los datos.
Proporcionalidad: nos señala la relevancia que guardan
los datos recolectados con la finalidad misma de la
reco lección, por lo cual losparticularessolo podrán recabar
información proporcional a la necesidad del negocio.
Resulta de este último e lemento, es decir, la
proporcionalidad de la recolección de datos, e l más
importante en las relaciones jurídicas bilaterales, ya que
resu lta de suma importancia que ambas partes cuenten con
los datos necesarios para poder llevar a cabo un negocio.
Además de lo anterior, y en el caso de tratamiento de datos
de empleados en virtud de un contrato de trabajo, ya sea
individual o colectivo, debe señalarse que la informac ión
que requiere el empleador a los empleados debe ser
proporcional a la necesidad de tener dicha información
en sus registros. Una vez demostrado este elemento,
el empleador deberá dar un tratamiento seguro a los
datos transferidos por el trabajador, pero la relación se
convierte en menos estricta toda vez que dichos datos son
necesarios para efectuar la relación jurídica pertinente.
A tal efecto, en España por medio de diferentes
resoluciones y sentencias se ha determinado que el uso de
los datos e información de los trabajadores, toda vez que
el mismo sea justificado y que los datos uti lizados sean
necesarios para la operación de la empresa y actividad del
trabajador, no necesitan autorización expresa del titu lar
de los derechos para estos efectos. Lo anterior quedó
sustentado en la Sentencia 1396/2002 emitida por el
Tribunal Superior de Justicia de Aragón, Sala Social, en
la cual se estableció que e l uso de los datos almacenados
de un trabajador por su empleador, pueden ser utilizados
siempre y cuando este determinada la relación que existe
entre el dato y el beneficio de su utilización; además,
de analizar que el correo electrónico proporcionado
por la empresa no forma parte de un dato personal.
La Ley Federal de Protección de Datos Personales
en Posesión de los particulares, representa una serie
de derechos que el ciudadano podrá ejercer: acceso,
rectificación, cancelación y oposición de sus datos
�CELERINET JULIO • DICIEMBRE 2016
cuando éstos se encuentren en manos de terceros.
Misma que establece como obligatorio para los
responsables, el contar con un aviso de privacidad.
De modo que el aviso de privacidad, figura como una
obligación que contiene las obligaciones y medios que
el responsable ofrezca a los titulares para limitar el uso
o divulgación de los datos, logrando que el ciudadano
obtenga mayor control sobre el empleo de su información.
Por otro lado, respecto a los datos sensibles, que
requieren del consentimiento expreso de los ciudadanos
para su tratamiento, el artículo 9 establece que el
consentimiento debe ser otorgado por escrito y de
manera indubitable. Lo cual es importante, sobre todo
cuando la información se maneje en áreas de recursos
humanos, hospitales, laboratorios o aseguradoras, ya que
el tema es delicado porque el tratamiento incorrecto de
estos datos y la falta de cumplimiento de las obligaciones
correspondientes establecidas en la Ley, pueden ser
sancionados con penas de hasta I O años de prisión. (9]
Finalmente el artículo 22 referente a los derechos
de los titulares de datos personales, señala que:
"cualquier titular, o en su caso representante legal,
podrá ejercer los derechos de acceso, rectificación,
cancelación y oposición previstos en la presente Ley.
El ejercicio de cualquiera de ellos no es requisito
previo ni impide el ejercicio de otro". Mientras que el
artículo 28, dicta que "el titular o su representante legal
podrán solicitar al responsable en cualquier momento
el acceso, rectificación, cancelación u oposición,
respecto de los datos personales que le conciernen".
Restricciones a la transferencia de Datos
Personales dictadas por la Unión Europea
En la legislación Española referente a la regulación
de datos, o mejor de la transferencia o movimiento
internacional de datos se prevén algunos principios
específicos en relación a dicha transferencias.
Mismo que también cuenta con una directiva a escala
europea, como w1 marco regulador para mantener
un equilibrio de protección de la vida privada de
las personas físicas y la libre circulación de datos
personales dentro de la Unión Europea (UE) (10].
INVESTIGACIÓN/ SEGURIDAD EN T ECNOLOGÍAS DE LA INFOMACIÓN
Esta Directiva 95/46/CE del Parlamento Europeo y
del Consejo, de 24 de octubre de 1995, la cual expresa
que las transferencia que se realicen a terceros países
únicamente podrán efectuarse si se respeta plenamente
estas disposiciones adoptadas por los Estados miembros.
Mencionado lo anterior podemos identificar que hay
o se establece un principio general de no-transferencia
internacional de datos personales aquellos terceros
países que no garanticen de acuerdo con su legislación
nacional una protección igual o superior a la ley española
o en su caso a los estados miembros de la Unión Europea,
es decir, una deben de existir una protección equiparable
de lo contrario, no habrá transferencia de datos.
Aquí encontramos otro principio que puede ser
denominado como de protección equiparable, a la que se
ofrece la legislación española. Este principio de protección
equiparable se crea para hacer compatible el principio de
libre circulación de la información con el de protección
y tutela de la intinudad personal de los individuos. [11 ]
De acuerdo con el principio mencionado en el párrafo
anterior se aprobó una Orden de 2 febrero de 1995 que
la da la relación de países que se consideren ofrecen un
nivel equiparable de protección. Dicha orden establece las
categoríasquepuedenserconsideradascomoequiparables:
l. Países que son parte del Convenio 108 del Consejo
de Europa, y cuyo régimen legal de protección de datos
personales, objeto de tratamiento automatizado, se
considera que proporciona un nivel equiparable tanto
respecto a ficheros de titularidad pública como privada.
2. Países que proporcionan un nivel de protección
equiparable a la legislación española respecto
a ficharos de titularidad pública y privada.
3. Países que proporcionan un nivel equiparable
a la legislación española, para los datos
registrados en ficheros de titularidad pública.
4. Países que proporcionan un nivel equiparable a la
española en cuanto a los ficheros de titularidad privada.
Sin embargo, la excepción a este principio como todos,
existe; la posibilidad de transmitir datos a terceros
países que tengan una protección de datos de carácter
inferior a la que se determina en la legislación española.
Ésta posibilidad de transferir dichos datos a países que
tengan una protección inferior si se consigue autorización
previa del Director de la Agencia de Protección de
Datos , quien dará un sí, únicamente cuando considere
que en el país con que él se está contractando o en el
país de destino final se ofrece las garantías adecuadas.
�INVESTIGACIÓN/ CIENCIAS COMPUTACIONALES
CELERINET JULIO - DICIEMBRE 2016
Conclusiones
El autor
Es importante que se respete la privacidad del ciudadano,
todo aquello que le dé seguridad de que nadie va a
hacer uso de sus datos, que no lo van a molestar en sus
posesiones, por lo que la Ley Federal de Protección de
Datos Personales en Posesión de Particulares le brinda
al ciudadano la oportunidad de solicitar a las empresas
información que contenga datos personales propios.
En nuestro país existe un amplio marco normativo
en materia de manejo de información personal, y
recientemente en materia de protección de datos
personales. Empero, hasta ahora, no se había contado
con una legislación que abarcara tanto al sector público,
como al privado, ni que establecería los derechos,
principios, procedin1ientos y autoridad encargada de
vigilar el ejercicio pleno de este derecho, por lo que la
Ley de Protección de Datos Personales, es la encargada
de marcar un cambio para la regulación de dicho tema.
Miguel Ángel Valdés Alvarado: Desde 2013 es Profesor
de Posgrado en la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
de la Universidad Autónoma de Nuevo León. Además,
desde enero de 2015 es Profesor del Departamento
de Derecho del Tecnológico de Monterrey, Campus
Monterrey. Actualmente se encuentra estudiando el
Doctorado en Estudios Humanísticos en el Tecnológico
de Monterrey, Campus Monterrey, enfocando su
investigación doctoral en propiedad intelectual; Maestría
en Derecho Internacional, Tecnológico de Monterrey,
Campus Monterrey (2010); Licenciado en Derecho,
Tecnológico de Monterrey, Campus Monterrey (2007).
Email: miguel.valdes@vmrabogados.com
Cada Estado a través de su legislación y autoridades
debe de asegurarse de manifestar una sensibilidad
por la protección de los datos personales y privacidad
de sus ciudadanos; además de limitar a la autoridad
respectiva el uso de la información personal hacia un
tercero contando con el consentimiento respectivo de
la persona garantizando así, la intimidad personal de
los ciudadanos y el ejercicio de sus derechos y garantías.
En este tema que supone el flujo jurídico internacional
de datos de carácter personal, debemos de asegurarnos
de que existe una armonización de las legislación
nacional de todos los países; porque de lo contrario
estaríamos en presencia de trabas de carácter
económico que dificultaría el desarrollo social de
cada unos de los países y a la vez del desarrollo social
comunitario que resultan de esas transmisiones de datos.
En materia contractual, como ha quedado señalado
en los capítulos que anteceden, existen dos factores
que deben ser tomados en cuenta: primero, el aviso
de privacidad establecido por la Ley de Protección
de Datos Personales puede ser considerado como un
acuerdo de voluntades entre las partes; y, segundo,
para el cumplimiento de las obligaciones contractuales,
las partes pueden no cancelar los datos personales
para poder continuar con el negocio jurídico.
Y por otro lado, consideramos que se han salvaguardado
de manera correcta los derechos y obligaciones que
implican una relación jurídica contractual, toda
vez que de no haberse especificado que en casos
de que por motivos de un contrato sea necesaria la
información, los titulares no podrán cancelar la misma.
Esto, evidentemente se traduce en una actividad
negocial conforme a la práctica, y no en una carga
para las partes jurídicas involucradas en estos casos.
Referencias
[I)
Universal de Derechos Humanos, 1948. Articulo 12.
[2J
lnsuruto Federal de Acceso a la lnformac10n Publica.
La protección de datos personales en México: una propuesta para
deliberar México. D.F: IFAJ-IEAIP. Pag. 12.
f 3]
Guerrero, M. El impacto de Internet en el Derecho
Fundamental a la protección de datos de Caracter personal. Estud 10s
de Protección de Datos. Madnd: Thomson- Agencia de Protección de
datos de la Comunidad de Madnd
[4]
op.c1t.
Instituto Federal de Acceso a la lnfom1ac1on Publica,
[5]
Gómez. A. Protección de Datos Personales en Mex1co·
El caso del Poder EJecut1vo Federal. Mex1co: UNAM: Instituto de
lnvest1gac1ones Jurídicas. p. 18
l6]
Vera, L. (2010). Aspectos lnfonnallvos sobre la Le)
Federal de Protección de Datos Personales- Refomias a la Ley del
lFAJ. Méx:ico: AMJll-Vera Abogados. S.C.
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Ultima ,1s1ta d1c1embre 2010 en: http://europaeu/leg1slat10n_
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[8]
Arteaga, Manuel G. Sanchez. Mov1m1ento lntemac1onal
de Protección de Datos Personales. A propósito de la ley española
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[9)
Vera.L.(2010). Aspectos lnfonnauvos sobre la Ley Federal
de Protección de Datos Personales- Refom1as a la Le} del IFAI
Mex1co: AMITI-VeraAbogados, S.C.
[10]
Dlíectirn 95/46/CE Protección de los datos personales.
ÚltJma visita d1c1embre 20 IO en: http://europaeu/leg1slat1on_
summar1es/mfonnat1on_soc1ety/l l 4012_es.htm
[I I)
Arteaga, Manuel G Sanchez. Movm11ento Internacional de
Prolecc1ón de Datos Personales. A propósito de la le) española y su
aplicación. Ultima v1s1ta Noviembre 20 IO en: http://www.cae1.com.
ar/es/programas/di/18. pdf
�INVESTIGACIÓN/ SEGURIDAD EN TECNOLOGÍAS DE LA INFOMACIÓN
CELERINET JULIO • DICIEMBRE 2016
,
,
TECNOLOGIA IP: UNA REVOLUCION
PARA LOS CONTROLES DE ACCESO
M.T. María de Jesús Antonia Ochoa Oliva
Jesús Eloy Mendoza Rosales
UANL-FCFM
Universidad Autónoma de Nuevo León
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México
Resumen: En los sistemas de seguridad física existen elementos de evolución, por ello los sistemas de control de
acceso han ido revolucionando dentro de su tecnología, ya que gracias al protocolo de TCP/IP, estos sistemas poseen
grandes ventajas como la implementación en menor costo, fácil instalación y gestión remota.
A su vez, a medida que esta tecnología avanza se han ido desarrollando soluciones a las limitaciones que posee un
sistema de control de acceso análogo, ayudando, de esta manera, a que este tipo de controles sea implementado con
mayor seguridad.
En el presente trabajo se observa el cambio paulatino de los sistemas de control de acceso por medio de CCTV, así
como los sistemas de video vigilancia, ya sea en su modalidad análoga o IP.
Palabras claves: Tecnología, IP, controles de acceso, seguridad ftsica, TCP, API, PoE, CCTV, API, Plug & Play,
SS&I
�INVESTIGACIÓN/ SEGURIDAD EN TECNOLOGÍAS DE LA INFOMACIÓN
Introducción
Cuando se habla de seguridad fisica es con referencia
a las medidas que se toman para controlar el acceso
a las instalaciones de personal no autorizado. o
anterior, onsiste en la aplicación de obstáculos fisicos
y medidas de control que aseguran la protección al
hardware, software y base de datos, donde estos pueden
ser atacados por intrusos y de desastres naturales.
Uno de los controles más importantes es el control
de acceso, que consiste en la autenticación fisica
(credenciales, huellas digitales, retina) de una persona.
Hoy día, los s istemasde control de acceso tradicional mente
analógicos ya no son suficientes para brindar una
mejor cobertura de seguridad a las organizaciones.
Es por e llo, que la tecnología IP implementada a los
sistemas de control de acceso puede ser considerada
como la solución a la mayoría de los problemas que
existen en los sistemas de control de acceso análogicos.
El principal motivo es el enfoque hacia sistemas
que usan el protocolo TCP/IP, lo cual, trae grandes
beneficios en cuanto a su instalación, implementación
y administración. A medida que incrementa el uso
de este tipo de tecnología, los costos disminuyen
y las ventajas aumentan, puesto que la integración
de este tipo de soluciones resue lve las limitaciones
que se presentan en los sistemas análogos clásicos.
Esto implica un cambio de los sistemas que
cuentan con licencia a soluciones más abiertas,
donde se basan en estándares internacionales de la
industria proporcionando instalaciones más seguras
alrededor del mundo gracias a la tecnología IP.
Conceptos importantes
TCP/lP: (Transmission Control Pro/Ocol / interne/
ProLoco/). Es un protocolo usado para comunicaciones
en redes y describe un conjunto de guías generales
de operación para permitir que un equipo pueda
comunicarse en una red. [ 1]
Po E: (Power over Ethernet). Tecnología que permite que
la alimentación eléctricase sum inistreal dispositivo de red,
usando el mismo cable que se utiliza para la conexión. [2]
API: (Application Programming interface). Es
el conjunto de subrutinas, funciones, métodos,
implementaciones y procedimientos que ofrece cierta
biblioteca para ser utilizado por la comunidad de
desarrolladores como una capa de abstracción. [3]
CELERINET JULIO - DICIEMBRE 2016
Plug & Play: Es la tecnología que permite a
un dispositivo informático ser conectado a una
computadora sin tener que realizar configuraciones
previas
mediante
software
específico
(no
controladores) proporcionado por el fabricante, ni
proporcionar parámetros a sus controladores. [4]
integration).
SS&I:
(Security
Sales
and
Organización que realiza encuestas sobre ventas,
seguridad y tecnologías de la información.
La revolución ha llegado
No es exagerado decir que el video 1P ha revolucionado
el mundo del CCTV (circuito cerrado de televisión).
En la actualidad, e l mercado de autenticación
de usuarios físicos se encuentra al borde de un
acontecimiento similar; el motivo es el enfoque
hacia sistemas que usan el protocolo TCP/IP.
Desde la introducción de las primeras cámaras IP en
la década de los 90, los sistemas de video vigilancia
digital han crecido rápidamente y ahora ofrecen una
amplia variedad de características avanzadas que no
son posibles con la tecnología analógica. Hoy día,
los encargados de la seguridad fisica de las empresas
requieren una amplia gama de funciones, tales como
la accesibilidad a distancia, alta calidad de imagen,
gestión de eventos, fácil integración a los s istemas
existentes, mayor escalabilidad y mayor flexibilidad.
Las ventajas del vídeo IP con respecto a la tecnología
CCTV analógica son muchas y variadas: permite ahorrar
dinero, trabajar de manera más eficiente y disfrutar de una
excelente calidad dev ideo; además, da la opción de integrar
una solución de video vigilancia con otros sistemas.
¿Sistema de control de acceso IP o sistema de
control de acceso análogo?
La migración de los sistemas de control de acceso a un
entorno digital trae muchas ventajas. Los beneficios
incluyen menores costos de instalación, configuración y
gestión más fácil, versatilidad del s istema y la apertura
a la integración con otros controles de seguridad.
Por supuesto, la tecnología basada en 1P no es
nueva y ya se usa en la industria de los controles de
acceso; pero los sistemas actuales no han explotado
todavía plenamente los beneficios del protocolo IP.
�CELERINET JULIO - DICIEMBRE 2016
Un sistema de control de acceso antiguo depende
generalmente del cable que conecta a los dispositivos
(lectores de tarjetas, cerradura electrónica de la puerta,
interruptor de posición de la puerta, etc.) a una unidad
central o servidor central mediante un cable RS-485 [5].
Estos son sistemas propietarios que limitan al usuario
a un solo proveedor de hardware y software. Dichas
soluciones suelen ser complejas y requieren personal
especializado para su instalación y configuración.
Además, la extensión de los sistemas analógicos
tradicionales es complejo debido a que un controlador
central típico está construido para acomodar un
número de puertas al máximo, por lo general 4, 8, 16
o 32. Esta limitante hace que el sistema sea más rígido,
también es dificil para el usuario encontrar controles
correspondientes a estas especificaciones; por ejemplo,
s i hay necesidad de controles de acceso para 9 o 17
puertas. Esta rigidez puede conducir a costos muy altos.
S istemas básicos y pequeños
Por lo general, los controles de autenticación de
usuarios fisicos más clásicos están optimizados para
emplazamientos enormes con un buen número de
puertas y miles de identidades (titulares de las tarjetas
de acceso). El mercado actual parece muy diferente.
Deacuerdocon unaencuestadeSS&I [6), unemplazam iento
promedio se compone de 10 puertas y alrededor de
128 identidades. Sólo el 20% tiene más de 1O puertas.
INVESTIGACIÓN/ SEGURIDAD EN TECNOLOGÍAS DE LA INFOMACIÓN
Los grandes sistemas más avanzados
El cambio a soluciones 1P ayuda a resolver muchas
limitaciones de sistemas antiguos ya que posee
características nuevas y particulares, donde en
un
ambiente digital estándar actual ofrece un
potencial de posibilidades de integración ilimitadas
con otros sistemas tales como el de video, el de
detección de intrusos y el de detección de incendios.
Altas exigencias de seguridad no necesariamente hacen
que el sistema sea menos manejable; por el contrario, las
soluciones 1P permiten administrarlo en forma remota,
lo que es claramente un punto a favor para los sitios de
grandes dimensiones. Esta capacidad también facilita
la configuración, pruebas y verificación de los nuevos
sistemas o parcialmente nuevos, porque los ajustes
pueden crearse desde la conexión de red más cercana.
El despliegue de sistemas, independientemente de su
tamaño, es más rápido y requiere menos mano de obra
en la instalación de un sistema analógico equivalente.
La inteligencia distribuida de un sistema de este
tipo hace que sea menos vulnerable a los cortes
de energía eléctrica y malos funcionamientos en
la red. El sistema de alimentación ininterrumpida
[7] y el bujfering de eventos en memoria en
combinación con comunicaciones cifradas, ayudan a
alcanzar un grado óptimo de fiabi lidad y seguridad.
Beneficios de los estándares
No requieren conexión por cable a una unidad de control
central o a un servidor central, los sistemas 1P nos permiten
no tener instalaciones propias y mayor flexibilidad. Esto
no significa que sólo es más flexible, sino también más
rentable. Liberado de las limitaciones de las extensiones,
un sistema basado en IP permite, si es necesario, la adición
de una sola puerta y un solo lector de tarjetas a la vez.
A medida que las redes 1P son cada día más omnipresentes
en oficinas, tiendas, fábricas e instalaciones similares,
el costo de añadir un controlador de puerta IP es
mínimo, en lugar de múltiples conexiones en serie a un
servidor central. El trabajo de cableado puede ser aún
más simple. Con un controlador que use PoE en cada
puerta, los cables de alimentación de los equipos, tales
como cerraduras y lectores pueden ser eliminados.
Este enfoque reduce el costo total de la instalación.
Al igual que el mercado de videovigilancia, el
cambio hacia sistemas 1P por parte de la industria
de los controles de acceso, sin duda implicará un
cambio de sistemas propietarios a soluciones más
abiertas. Probablemente, estas soluciones estarán
basadas en estándares internacionales de la industria.
Soluciones abiertas e interfaces estándar son un requisito
previo para cualquier sector de actividades que busque
establecer su propio equivalente del enfoque plug &
play. Esto puede traer varios beneficios en el área de los
controles de autenticación de usuarios fisicos; como el
poder seleccionar los lectores y el software que mejor
se acoplen a las necesidades. Esta opción hace que el
sistema sea más sostenible y para las empresas significa
que ya no tienen que depender de una sola marca o
de un solo proveedor. Esta libertad también permite
la integración con otras aplicaciones relacionadas
con la seguridad sin el uso de materiales caros para
servir como un puente entre los diferentes sistemas.
�INVESTIGACIÓN/ SEGURIDAD EN T ECNOLOGÍAS DE LA INFOMACIÓN
En el mercado de los sistemas de seguridad de red,
ya hay una clara tendencia hacia el desarrollo de
interfaces de programación de aplicaciones (API),
que son utilizadas por todos los competidores del
mercado de forma indiscriminada. Naturalmente, esto
aumentará la oferta, fomentará la competencia y guiará
al mercado a un nuevo nivel de innovación, al tiempo
que facilita a los usuarios, integradores de sistemas,
consultores, fabricantes y otros, el uso de las diferentes
posibilidades que ofrecen las soluciones de red.
Por ejemplo, la ONVIF (Open Network Video Interface
Forum), que es un organismo mundial de normalización,
especializada en estándares industriales [8], con el
objetivo de facilitar el desarrollo y el uso de productos
de seguridad IP, anunció en 20 1O una extensión de
su rango de aplicación~ agregando a los controles de
autorización de usuarios fisicos. Idealmente, en un
futuro próximo, estos dispositivos de fabricantes que
cumplan con los estándares de la ONVIF interactuarán
unos con otros más fácilmente y con toda transparencia,
así como con otros productos de videovigilancia
y con sistemas que cumplen estos estándares.
Nuevas oportunidades
El paso de los controles de autenticación de usuarios
fisicos al protocolo TCP/IP traerá consigo nuevas
oportunidades. Los integradores, por ejemplo,
apreciarán la facilidad de instalación y la capacidad de
integrar estos controles a otros sistemas. Los minoristas
encontrarán nuevos mercados y nuevos el ientes, con
la libertad para agrupar diferentes componentes de
diferentes fabricantes para crear ofertas útiles y atractivos
negocios. Finalmente, los encargados de la seguridad
fisica de las empresas podrán disfrutar de una tecnología
asequible, flexible, escalable y adaptable para ayudar
a asegurar y proteger los activos de la organización.
Los sistemas de control de acceso han crecido de forma
exponencial ya que las organizaciones se ven interesadas
en ir asegurando toda su infraestructura; por ello se busca
que "el entorno en el que opera la organización influye
en la selección de las salvaguardas y en la concienciación
en seguridad de la organización. En este aspecto,
es importante seleccionar salvaguardas que no sean
ofensivas con la cultura y/o sociedad en la que opera" [9].
CELERINET JULIO - DICIEMBRE 2016
Conclusiones
Hay que recordar que todas las situaciones de
vulnerabilidad en una organización es sobre una
característica que un sistema puede tener, lo cual por
medio de la explotación de la misma ya sea a través de
una existencia de una entidad, persona o proceso que
puede lograr corromper los sistemas de monitoreo, ya
sea por factores humanos o por mecanismos de control.
El responsable de la seguridad fisica de cualquier
organización o empresa tiene dos opciones: seguir con
los controles analógicos con las ventajas y desventajas
que esto representa o una transición hacia la versatilidad
que representa la tecnología IP aplicada a los controles
de acceso, que, aunque cuenta con algunas desventajas,
su bajo costo, fáci l implementación y gran flexibilidad,
pueden inclinar fácilmente la balanza a su favor.
Cualq uier enfoque que se tome no debe de alejarse
del objetivo central y prioritario, que es el asegurar
la seguridad fisica de la infraestructura o en las
diferentes instalaciones; ya que la import.ancia
de cualquier aplicación o sistema de seguridad es
aplicando, integrando y operando los diferentes
sistemas utilizando la buena gestión, mantenimiento y
siempre estar atentos a las evoluciones tecnológicas
que estos tipos de s istemas puedan presentar.
Los autores
'.Viaria de .Jesús Antonia Ochoa Oliva: Es Ingeniera
en Electrónica y Comunicaciones, cuenta con la
Maestría en Teleinformática por la UANL. Catedrática
de la Licenciatura en Seguridad en Tecnologías
de Información y de la Maestría en Ingeniería en
Seguridad de la Información que se imparte en la
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas.
Dirección: Ciudad Universitaria, SIN, C.P. 66455, San
Nicolás de los Garza, Nuevo León, México. Email:
maria.ochoalv@uanl .edu.mx
Jesús Eloy Mendoza Rosales: Es Ingeniero
Administrador de Sistemas, realizó sus estudios
en la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica,
estudiante de la Maestría en Ingeniería de Seguridad
de la Información de la Facultad de Ciencias Físico
Matemáticas de la UANL.
Dirección: Av. Los Pinos No. 411 , Col. Villas de
Oriente, C.P. 66470, San Nicolás de los Garza, Nuevo
León, México. Email: the.inebriator85@gmail.com
�CELERINET JULIO • DICIEMBRE 2016
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España
INVESTIGACIÓN/ SEGURIDAD EN TECNOLOGÍAS DE LA INFOMACIÓN
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Celerinet
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La revista Celerinet, inició en el 2012, sólo en formato digital, es semestral y se mantiene activa; ofrece información de las últimas investigaciones realizadas por docentes, estudiantes y egresados de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, también se encarga de difundir las actividades institucionales más relevantes. La publicación incluye artículos de investigación relacionados con las siguientes áreas: matemáticas, matemáticas aplicadas, física, ciencias computacionales, actuaría, multimedia y animación digital, y seguridad en tecnologías de información.
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A resource consisting primarily of words for reading. Examples include books, letters, dissertations, poems, newspapers, articles, archives of mailing lists. Note that facsimiles or images of texts are still of the genre Text.
Título Uniforme
Celerinet
Año de publicación
El año cuando se publico
2016
Año
Año de la revista (Año 1, Año 2) No es es año de publicación.
4
Volumen
Volumen de la revista
8
Mes de publicación
Mes cuando se publicó
Julio-Diciembre
Día
Día del mes de la publicación
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Periodicidad
La periodicidad de la publicación (diaria, semanal, mensual, anual)
Semestral
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Celerinet, 2016, Año 4, Vol 8, Julio-Diciembre
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Martínez Moreno, Partricia, Directora
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Física
Ciencias Actuariales
Educación
Matemáticas
Multimedia y animación digital
Tecnologías de la Información
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La revista Celerinet, inició en el 2012, sólo en formato digital, es semestral y se mantiene activa; ofrece información de las últimas investigaciones realizadas por docentes, estudiantes y egresados de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, también se encarga de difundir las actividades institucionales más relevantes. La publicación incluye artículos de investigación relacionados con las siguientes áreas: matemáticas, matemáticas aplicadas, física, ciencias computacionales, actuaría, multimedia y animación digital, y seguridad en tecnologías de información.
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Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
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01/07/2016
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2020101
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1
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1,/l
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN A TRAVÉS DE LA FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS
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MATEMÁTICAS / FÍSICA / C. COMPUTACIONALES / MULTIMEDIA Y ANIMACIÓN DIGITAL /
ACTUARÍA / SEGURIDAD EN TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN
FCFM ·
FACUJ.:rAD OEOENOASFlstco MA:IPMÁ'llCAS
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�Dr. Jesús Ancer Rodríguez
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Secretario Académico
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Director de la Facultad de Ciencias Físico
Matemáticas
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Editora Responsable
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Melina E. Ontiveros González
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Colaboradores
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M.A. Alma Patricia Calderón Martínez
M.C. Álvaro Reyes Martínez
M.T. María de Jesús Antonia Ochoa Oliva
Consejo Editorial
Celerinet, Año 4, Vol. 7, enero- junio Fecha de publicación: 8 de junio de 2016
Es una publicación semestral, editada por la Universidad Autónoma de Nuevo León, a través de la Facultad de
Ciencias Físico Matemáticas. Domicilio de la publicación: Ave. Universidad S/N. Cd. Universitaria. San Nicolás de
los Garza, Nuevo León, México, C.P. 66451.
Teléfono + 52 81 83294030. Fax: + 52 81 83522954. www.fcfm.uanl.mx
Editora Responsable: Alma Patricia Calderón Martínez. Reserva de derechos al uso exclusivo No. 04-2014102111 595700-203 otorgado por el Instituto Nacional de Derechos de Autor. ISSN 2395-8359. Registro de marca en
trámite. Responsable de la última actualización de este número, Unidad Informática, Lic. Reyna Guadalupe Castro
Medellín, Ave. Universidad S/N. Cd. Universitaria. San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México, C.P. 66451.
Fecha de última modificación 8 de junio de 2016.
Las opiniones expresadas por los autores no necesariamente reflejan la postura de la editora o de la publicación.
Prohibida su reproducción parcial o total de los contenidos e imágenes de la
publicación sin previa autorización de la Editora.
Todos los derechos reservados© Copyright 2016 celerinet@uanl.mx
�04
EDITORIAL
06
INVESTIGACIÓN / FÍSICA
Estados de configuración de un polímero flexible
13
INVESTIGACIÓN / FÍSICA
Procesos de difusión, una revisión
teórico numérica
20
INVESTIGACIÓN / ASTRONOMÍA
Pico-satélites educativos CanSat:
Primer concurso nacional en México
29
INVEST IGACIÓN / CIENCIAS
COMPUTACIONALES
Ecología microbiana, secuenciación
masiva y bioinformática
�Estimado(a)s lectore(a)s y amigo(a)s,
Existe una amplia variedad de aplicaciones científicas orientadas a las ciencias
que se investigan en la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas con gran impacto
tecnológico y en la sociedad. Para muestra de ello, este séptimo volumen de la
revista Ce/erinet se engalana con los trabajos de divulgación que se presentan a
continuación. Esta publicación está en buen camino para consolidarse y posicionarse como la revista ideal para divulgar el quehacer científico dentro de la UANL.
Para ser más específico, en este número se muestran cuatro trabajos de tres
áreas principales: Física, Astronomía y Ciencias Computacionales. En el área de
Física se cuenta con dos trabajos; el primero de ellos titulado "Estados de configuración de un polímero flexible'; cuyos autores son J.I. Moralez, D.G. Gómez,
F-J. Almaguer, D. Montiel, O. González. En dicho trabajo se muestra una investigación que permite definir criterios sobre el plegamiento de moléculas en sistemas
biológicos (en particular, de ADN) y al mismo tiempo, definir los criterios para la
estabilización en sistemas coloidales. Para llevar a cabo lo recién descrito, se
realizaron simulaciones computacionales con un algoritmo de dinámica molecular.
El segundo artículo del área de Física tiene por nombre "Procesos de Difusión,
una revisión teórico-numérica'; elaborado por J.I. Morales, O. González y F-J. Almaguer; en donde se hace una investigación referente a sistemas complejos. Más
en detalle, se hace una diferenciación de la ecuación de difusión y la de Langevin (dos de las metodologías más importantes para estudiar la teoría de fluctuaciones fuera de equilibrio). Se emplearon caminatas aleatorias para simular
el proceso de difusión hasta en dos dimensiones. Se muestra que los modelos
aleatorios discretos sirven para simular algunas propiedades de medios continuos.
Ahora bien, dentro del área de Astronomía se publica una nota de divulgación de la
participación de un equipo de estudiantes y profesores dentro del Primer Concurso
Nacional de Satélites Educativos organizado por la Universidad Autónoma de Baja
California. El equipo estuvo integrado por A. Gómez, B. Bermúdez, J.A. Cardona,
G. Espinosa, G.A. Lira, A. Emmanuel, liderado por A. Colin. Es importante mencionar que los pico-satélites educativos permiten adquirir las herramientas básicas
necesarias para -en un futuro- construir componentes electrónicos comerciales.
�Por último, pero no menos importante, se cuenta con un artículo del área de
Ciencias Computacionales, con una interesante aplicación en Biología. La investigación se titula "Ecología Microbiana, Secuenciación Masiva y Bioinformática" y fue realizada por J.R. Bárcenas, A.J. Ruiz, B. Gómez, J.F. García. El contenido del artículo se centra en describir dos herramientas computacionales,
Mothur y QIIME (por sus siglas en inglés), que permiten analizar secuencias
de ácidos nucleicos. El objetivo es situarnos en un contexto de ecología microbiana para después hacer el contraste sobre las limitantes existentes en
este proceso que nos impiden a los humanos obtener beneficios de esto.
Como se puede apreciar en esta editorial, el séptimo volumen de la revista Ce/erinet es muy variado con temas interesantes para los lectores de todas las
áreas. Cabe señalar que todos los artículos publicados en este volumen, tienen
un gran potencial para ser aplicados en la vida real, por lo que este hecho realza un poco más la importancia de las investigaciones aquí presentadas.
Agradezco sobremanera a las autoridades de nuestra facultad y a
todo el equipo editorial y de colaboradores que contribuyen para que
esta revista siga madurando de la forma en que lo hace actualmente.
¡Felicidades a todos ellos!
Dr. José Fernando Camacho
Coordinador del Posgrado en Ciencias
con Orientación en Matemáticas
�CELERINET ENERO • JUNIO 2016
INVESTIGACIÓN/ FÍSICA
I
ESTADOS DE CONFIGURACION DE UN
POLIMERO FLEXIBLE
I
Jorge l. Morales Ramírez
Díego G. Gómez Pérez
Francísco J. Almaguer Martínez
Ornar González Amezcua
Facultad de Cíencias Físico Matemáticas
Uníversidad Autónoma de Nuevo León
San Nícolás de los Garza, Nuevo León, Méxíco
Dvorak Montíel Condado
Facultad de Cíencías Bíológicas
Uníversídad Autónoma de Nuevo León
San Nicolás de los Garza, Nuevo León, Méxíco
Resumen: Realizando símulacíones por el método de dinámica
molecular, se caracterizaron los diferentes estados que presenta
un polímero en funcíón de su grado de flexíbilidad e ínteraccíón
con el solvente. Se observó y determinó la transicíón del polímero entre un estado extendido (lineal) y un estado colapsado (globular). Los resultados permíten, por ejemplo, establecer críteríos
para los cuales se establece el plegamiento de moléculas en sístemas bíológícos, y en sístemas coloídales se tiene la estabilizacíón
de mezclas multí-componentes.
Palabras claves: Polímero, dínámica molecular, estados de transición
�INVESTIGACIÓN/ FÍSICA
CELERINET ENERO• JUNIO 2016
Introducción
Marco Teórico
El estudio de la configuración de equilibrio que adquiere
un polímero es importante para estabilizar mezclas de
partículas coloidales [ I ,2,3], para mejorar la adherencia
de pinturas sobre superficies (3]; y en sistemas
biológicos para implementar estrategias que mejoren
la interacción de liposomas con las membranas de
células dañadas [4]. Una parte importante en el estudio
de las fases que presenta un polímero está marcado por
el tipo de fuerzas que interviene en el sistema ya que
la configuración final del polímero se establece por el
equilibrio energético entre todos los elementos, por lo
tanto, mientras más grados de libertad tome en cuenta
el sistema, más complicado será determinar los estados
de mínima energía y sus rases. A la fecha, se han
logrado caracterizar los estados de equilibrio en sistemas
complejos; por ejemplo: para sistemas en los que se tiene
un polímero que interacciona atractivamente con una
superficie plana se determinaron los estados de absorción
del polímero (5], de igual manera para la interacción del
polímero con una superficie esférica [6]. Se ha estudiado
también el caso en que el polímero presenta restricciones
de movimiento en algunos de sus monómeros [7], y
los estados de equilibrio presentes en polímeros que
cuentan con diferentes grados de flexibilidad [8]. La idea
general detrás de todos estos estudios es mejorar nuestra
compresión de las diferentes fases que puede llegar a
manifestar un poi ímero.
Modelo de simulación: Se ha empleado el método
Teóricamente se ha caracterizado el medio en el que se
encuentra el polímero como un "buen solvente", cuando
hay una fuerte interacción entre los monómeros del
polímero y el medio, y como "mal solvente" cuando
dicha interacción es nula (9, IO], siempre estableciendo
un parámetro crítico de temperatura T para definir
dichos solventes. Sin embargo, muy poco trabajo se
ha realizado en incorporar al sistema nuevos grados de
libertad. En este estudio se analiza el efecto que tiene
el solvente sobre un polímero que presenta diferentes
grados de rigidez.
i-2
Fig.1 Esquema que muestra la posición de monómeros
sobre un polímero, los monómeros en color verde están
identificados por los índices i -1, i , i+1. Las posiciones
consecutivas de tres monómeros nos permiten definir el
ángulo de flexibilidad definido en la ecuación (1), que es
utilizada para definir la rigidez del polímero.
de dinámica molecular para realizar la simulación del
polímero. El elemento central de la simulación depende
de la fuerza que ejercen entre sí los diferentes elementos
del sistema, por ejemplo la fuerza de enlace entre dos
monómeros se calcula por medio del potencial de
interacción de Lennard-Jones (LJ) (1l] y del potencial
FENE (iniciales en inglés de: Finitely Extensible
Nonlinear Elastic Model) (5, 11].
Para este trabajo se analizó el efecto que tiene la
flexibilidad del polímero sobre su configuración de
equilibrio, la cual se calcula por medio de un potencial
de interacción de tres cuerpos, definido por un el ángulo
0 que se forma entre tres monómeros consecutivos, (ver
Fig. 1), como se puede ver en la siguiente ecuación:
1
Vflex_ (0)
=-
4
N- 2
K ¿ (cos0; -1)
2
(1)
i =I
La constante K limita los posibles valores del ángulo
inicial 0; a valores cercanos a la posición de equilibrio
60 = O, y es uno de los parámetros libres que varían en
la simulación (5, 11]. Otro potencial importante en este
trabajo es un potencial de interacción con las partículas
del medio (solvente) en el cual se encuentra inmerso el
polímero. Formalmente es necesario incluir este potencial
de forma explícita colocando las partículas que forman
el solvente, sin embargo esto es muy demandante en los
tiempos totales requeridos para la simulación. Por esta
razón se seleccionó colocar un potencial de interacción
monómero-monómero que capturara la interacción
de los monómeros con el solvente de forma indirecta.
Tomando por tanto, para la interacción monómerosolvente un potencial tipo LJ con la siguiente expresión:
(2)
Donde la constante Fu es un parámetro libre que
determina el tamaño de la interacción entre elementos.
Un trabajo en proceso, muestra que un valor grande
corresponde con un solvente que interacciona débilmente
con el polímero, mientras que un valor pequeño de Fu
corresponde con un solvente que apantalla la fuerza
monómero - monómero y para el cu3! se verifica que
el radio de giro es proporcional a N . Esto permite
establecer los límites de validez del potencial. El
algoritmo de simulación cons iste básicamente en resolver
la ecuación diferencial de Newton de forma numérica y
se ha explicado con detalle en artículos anteriores [1 1,
12]. Con las coordenadas generadas por el proceso de
�CELERINET ENERO · JUNIO 2016
INVESTIGACIÓN/ FÍSICA
simulación se pueden calcular fácilmente propiedades
que caracterizan el equilibrio del polímero, como son la
distancia principio-fin d [11 , 9] y el radio de curvatura
Rg [l 1,9].
Resultados
El sistema de estudio cons istió simplemente de un
polímero libre sometido a fuerzas de enlace y de
flexibilidad. En todas las simulaciones se utilizó un
valor Nc.30 para el número de monómeros del polímero.
Para incluir el efecto de temperatura, se consideró un
termostato de Nosé-Hoover [ 13], el cual ajusta e l cálculo
de la energía en cada fracción de iteración, esto a partir
de cons iderar un hamiltoniano modificado que no altera
las ecuaciones de movimiento de l sistema.
Análisis variando K
En la Fig. 2 se muestra la dependencia en el cálculo de
la distancia principio-fin d, en función de la constante
de flexibilidad K, para una temperatura fija del s istema
T=0.6 ( la cual corresponde a una temperatura ambiente)
y seis valores diferentes de la constante de interacción del
medio Fu. Se puede observar cómo para todos los valores
de Fu, el s istema tiende asintóticamente al mismo valor
de d=26.0 cuando la constante de flexibilidad es mayor
que trece (K > 13, valor característico de la molécula de
DNA).
Jj)
e)
T=0.6
2S
¡
20
~
1S
'º
s
a)
~
- - Fu= 0 .1
Fu• O.S
~ Fu•1.0
- - Fu= 1.S
Fu =2.0
Fu• 4 .0
1
.
o
o
s
'º
K*
,s
20
Fig. 2. Gráfica de la distancia principio-fin d en función de
la constante de flexibilidad K del polímero, ecuación (1 ),
para una temperatura constante del sistema igual a T=0.6.;
donde cada color de la linea corresponde a un valor distinto
para el parámetro de interacción del polímero con el medio
Fu, ecu. (2).
Observaciones: Las lineas punteadas rojas que separan
las zonas marcadas con a), b) y c) se colocaron de forma
arbitraria para identificar los tres estados que presenta el
polímero. En todos los casos los parámetros mostrados se
encuentran expresados en forma adimensional. Las barras
de error fueron retiradas para efectos de claridad y son de
la misma escala que el punto. Los puntos calculados se encuentran unidos por segmentos lineales para mejorar la
presentación de la curva.
Los parámetros utilizados para correr la simulación
fueron: el incremento de paso en cada iteración del
tiempo ót =0.0005, e l número total de iteraciones fue
N<ic10.,= 6*1Ot y el cálculo de los valores promedio se
realizó sobre las últimas cuatro millones de iteraciones
una vez que el s istema se encuentra en equilibrio
termodinámico. La magnitud de todas las energías está
escalada con el valor de la constante del potencial de
Lennard-Jones Cu, además todas las variables utilizadas
en la s imulación y las reportadas en los resultados
se encuentran adimensionadas [11]. En todas las
simulaciones realizadas se partió de una configuración
inicial, donde el polimero se encuentra alineado en
forma lineal. Los parámetros libres del sistema son la
temperatura del sistema T, 1a constante de ti exib iIidad del
polímero K y el valor de interacción de los monómeros
con el medio F u.
Fig. 3. Gráficas de las configuraciones en equilibrio adquiridas por el polímero para los tiempos finales de la simulación. En los tres casos se mantienen fijos los siguientes
parámetros: la temperatura es igual a T=0.6, la constante
de interacción de los monómeros del polímero con el medio
es FLJ=:l.O. Las tres gráficas muestran el cambio en la configuración del polímero cuando se incrementa su rigidez,
para la gráfica (a) tenemos un valor para flexibilidad del
polímero igual a K=f .O, para la gráfica (b) un valor de K=5.0,
finalmente para la gráfica (c) un valor igual a K=15.0.
En este lím.ite se tiene un polímero lineal muy rígido
y los efectos del medio (representados por el valor de
Fu) tienen poca influencia sobre las propiedades del
polímero. La Fig. 3 (c) muestra una fotografia de la
configuración del polímero con parámetros T 0.6,
K=15.0 y Fu=2.0, donde se corrobora cómo el polimero
adquiere una configuración lineal.
En el extremo opuesto, es decir valores pequeños para
K <3, el sistema muestra que el cálculo de d es menor y
depende del valor del F u usado. Se puede notar cómo
el efecto de Fu=I.O genera una menor distancia d=2.28
comparada con el valor de Fu =0.1 para el cual tenemos
d=7.33; es decir el efecto de un polímero muy flexible
es fuertemente influenciado por la interacción de medio,
generando un polímero altamente comprimido que
depende del valor de Fu
)0 -,-'~-~,....,~~~~~~~~~~~~~-+-
a) ! b)
!
25
L e}~ ~~~ ~ ),Q-Q,-1-0
!
20
~-T=0.3 - -
¡
'
10
s
~
o
S
10
K*
Fu• 0.1
Fu= 0.5
Fu• 1.0
Fu= 1.5
Fu• 2.0
Fu= 4.0
1S
20
�INVESTIGACIÓN / FÍSICA
Fig.4. Gráfica de la distancia pñncipio-fin d en función de
la constante de flexibilidad K d el polímero, ec. (1 ), para u na
temperatura constante del sistema igual a T =0.3; donde
cada color de la línea corresponde a u n valor distinto para
el parámetro de interacción del polímero con el medio FLJ,
ecu. (2), con observaciones iguales a los de la Fig. 2.
La Fig. 3 (a) muestra una configuración típica del
polímero colapsado, para el caso de T=0.6, K=J.0 y
Fu=2.0. Para la elección de parámetros T=0.6, K=5.0 y
Fu=2. O, Fig. 3 (b), el polímero se encuentra en una fase
de transición entre polímero lineal y colapsado.
En la Fig. 2 también se puede notar cómo la transición
entre el estado lineal y globular del polímero es suave
para valores pequeños de F u(línea negra y cian) y, es con
un cambio muy marcado en su pendiente para el valor
de Fu= 4.0 (línea azul). Por lo tanto la interacción del
polímero con el solvente es fundamental para entender el
colapso globular de macromoléculas y polímeros.
Un mal solvente favorece que la interacción entre
los monómeros del polímero sea la dominante para
determinar la configuración final de polímero, las
moléculas del solvente intervienen aportando un efecto
de exclusión de volumen, pero no compiten con la
interacción entre monómeros; por tanto, la transición
entre estados lineal y globular es suave y continua.
Mientras que en un buen solvente el equilibrio entre
todas las fuerzas del sistema es más complicado cuando
el polímero es muy flexible y las interacciones de los
monómeros dominan sobre e l resto y e l polímero
adquiere una configuración globular, en un polímero
con un valor alto de K, polímero rígido, la interacción
dominante sobre todas las demás es la de flexibi lidad
y el polímero adquiere una configuración lineal, que
corresponde con su configuración de equilibrio. El punto
importante es que la interacción de l solvente establece
un valor crítico a partir del cual la interacción entre
monómeros domina sobre las demás, igual a Kcrt=4.9
para Fu=4.0 en la Fig. 2.
Este valor crítico del valor de Fu debe ser dependiente
de la temperatura del sistema, la cual establece una
barrera que tiene que ser alcanzada por las energías de
los elementos del anterior, así cuando la temperatura
disminuye es de esperar que la trans ición antes observada
se presente para valores menores en la constante de
flexibilidad K y el parámetro de interacción del solvente
Fu.
En la Fig. 4 tenemos la dependencia de den función de K
para una temperatura de T=0.3 y los mismos seis valores
en el parámetro de interacción del solvente. Se puede
notar cómo en este caso tres valores de la constante
de interacción del solvente (Fu=l.5, 2.0, 4.0) presenta
una transición marcadamente más pronunciada entre
un estado lineal y uno globular, en el valor crítico de
constante de flexibilidad cercano a Kcñ-3.1, mientras
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para valores pequeños de Fu nuevamente la transición es
continua y suave. Por tanto, se observa en este caso cómo
el rango de valores del parámetro K, donde el polímero
se encuentra una configuración intermedia entre lineal y
globular, se encuentra limitado a un intervalo de va lores
de K=2 a K=4. 5 (representada por las líneas punteadas en
rojo en la Fig. 4); es decir, es muy estrecha comparada
con lo estudiado para el caso de una temperatura T=0.6,
Fig. 2.
18
16
T=2
14
...
12
""CI 10
- - Fu=0.1
- - Fu=2.0
- - Fu=4.0
8
6
4
o
s
10
IS
20
K*
Fig. 5. Gráfica de la distancia principio-fin d en función de
la constante de flexibilidad K del polímero ec. (1) para una
temperatura constante del sistema igual a T =2.0. Donde
cada color de l a línea corresponde a un valor distinto para
el parámetro de interacción del polímero con el medio Fu,
ecu. (2); con observaciones iguales a los de la Fig. 2.
Otro hecho sobresaliente al comparar las Fig. 2 y 4 es
que los valores asintóticos para K grandes y pequeños
permanecen aproximadamente iguales para ambas
figuras; mostrando, como es de esperarse, que los
valores intrínsecos del polímero son independientes de
las propiedades del medio.
Resultados análogos se esperan para sistemas en
equilibrio a temperaturas mayores; sin embargo,
para temperaturas grandes no fue posible lograr la
convergencia del programa de tal forma que los límites
asintóticos pudieran alcanzarse como se puede ver
en la Fig. 5. Esta muestra nuevamente a lf en función
de K para cuatro valores de Fu, pero utilizando una
temperatura del termostato T=2.0. Para este caso no
se presenta la transición crítica entre un polímero
lineal y g lobular, la curva es continua y suave, (para
valores grandes de K la curva es quebrada, pero esto
es un problema numérico ya que en estos puntos la
convergencia del programa es muy limitada). Por tanto,
cuando la temperatura del medio es alta se establece
una barrera de energía que en el intervalo de parámetros
analizados no se pudo alcanzar. Es interesante notar,
para este caso, cómo la curva con un valor de Fu -4. O
(linea azul) está por arriba de la curva con Fu =0.1
(línea negra), hecho que no está presente en la gráficas
de las temperaturas anteriores. Este proceso debe de
estudiarse con mayor cuidado (trabajo en proceso ).
Finalmente, para corroborar lo expuesto en los párrafos
anteriores, en la Fig. 6 se muestra una fotografía de las
configuraciones de equilibrio que presenta un polímero
�INVESTIGACIÓN/ FÍSICA
CELERINET ENERO - JUNIO 2016
cuando se varía la temperatura pero se mantiene
constante la flexibilidad del polímero e interacción del
solvente con los monómeros. En las s imulaciones se
utilizaron tres temperaturas distintas: T-0.3 , línea roja,
T=0. 6, línea verde, y 1'=2.0, línea azul, con un valor de
flexibilidad K=5.0 y de interacción del solvente Fu=2. 0.
Se nota cómo la configuración del polímero es muy
distinta en los tres casos: lineal en el caso de T=0.3,
globular para T=2.0 y una configuración intermedia
cuando T-0.6. Las configuraciones mostradas
corresponden bien con los puntos calculados en las Fig.
2, 4 y 5, y nos permiten tener una representación visual
de la información resumida en estas figuras.
polímero no logran dominar a la interacción cinética
de las moléculas del medio. Cuando se incrementa el
valor de Fu>2.0 la d istancia tiende al valor de d=9.5.
Es decir, cuando disminuye la fuerza de interacción
entre los monómeros y el solvente, la distancia principio
-fin disminuye y tiende a comprimir el polímero; sin
embargo, tiene que vencer la energía térmica del medio,
lo cual genera los diferentes valores asintóticos que se
observan en la Fig. 7.
25
..
----
20
"0
b)
15
Fu =0.1
Fu =1.0
Fu=2.0
Fu =4.0
K=17
1
¡
e)
1
a}
10
2
4
6
8
10
T*
Fig. 7. Gráfica d e la distancia principio-fin d en función de
la temperatura T del sistema, para un valor con stante del
parámetro de flexibilidad del polímero ec. (1), K = 17.0-, donde cada color de la línea corresponde a un valor distinto
para el parámetro de interacción del polímero con el medio
Fu, ecu. (2). Las líneas rojas puntead as limitan regiones de
diferente configuración, ver "Observaciones" Fig. 2.
Fig. 6. Gráficas de las configuraciones e n equilibrio adquiridas por el polímero para los tiempos finales de la simulación. Se tienen tres configuraciones su perpuestas con la
intención de poder ilustrar los tres estados de equilibrio
característicos. En dicho casos se tienen parámetros fijos
para constantes de flexibil idad igual a K =5.0 y para la
constante d e i nteracción de monómeros con el medio
F•J=:Z.O. Los tres polímeros muestran el cambio en la configuración del polímero cuando se i ncrementa la temperatu ra del sistema, la línea roja corresponde a una temperatura igual a T =0.3, la línea verde es para T =0.6 y la
línea azu l es para una temperatura igual a T =:Z.0.
Análisis variando T
En esta sección se estudia la variación de la distancias
principio-fin ti, ahora en función de la temperatura
del sistema T, manteniendo constante el parámetro de
flexibilidad K y utilizando cuatro valores distintos para
la constante de interacción del solvente Fu . La Fig. 7
muestra los resultados del cálculo para un polímero poco
flexible, se puede notar cómo a temperaturas T<2 el valor
de d permanece aproximadamente constante para todo
valor de Fu usado con un valor asintótico para d igual
al calculado en la sección anterior (d=26. 0), cuando la
temperatura tiende a ser pequeña ( T-+0. 4); a partir de
este valor la distancia principio fin disminuye de forma
continua y para T>5 alcanza un valor constante, que es
dependiente del valor de Fu seleccionado.
Para un valor pequeño de interacción con el solvente
(Fu<l.O) la distancia es d=l2.5, y en este intervalo
las interacciones presentes entre los monómeros del
En todo el rango de valores de temperatura T usados,
el sistema presenta nuevamente tres estados de
configuración característicos, un estado donde el
polímero presenta una configuración lineal para va lores
donde la temperatura es T<l.5. Para el intervalo de
temperatura entre l. 5< T<3.5 el polímero se encuentra
en una configuración intermedia entre lineal y globular.
Finalmente, cuando la temperatura es muy alta T>3.5 el
sistema presenta una configuración semi-globular. Los
resultados anteriores se calcularon para un polímero
muy rígido donde es necesario invertir mucha energía
para cambiar e l estado lineal que presenta e l polímero.
Para contrastar estos resultados se realizaron nuevas
simulaciones con los mismos parámetros, pero con la
diferencia que se analizaron los estados de equilibrio
de un polimero flexible K=2.0. La Fig. 8 muestra los
resultados de la simulación. La principal diferencia en
relación a lo presentado en la Fig. 7 para K= 17.0, es
que ahora el sistema presenta a temperaturas T<2.0, un
comportamiento más variado, pasando de un estado semiglobular para Fu=0. l a un estado altamente comprimido
para F u=4. 0 para cuando se tiene una temperatura
T=0. 5, es decir para este caso la energía total fijada por
la constante de flexibi lidad y la agitación térmica del
sistema pude ser alcanzada como función de l valor de
interacción de los monómeros con el medio (valor del
parámetro Fu), lo cual conduce a los d iferentes estados
de configuración que se aprecian similares a los de la
Fig. 3 .
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Para valores grandes de la temperatura T>5 el sistema
presenta un valor constante para la distancia principiofin d, que no depende del valor de Fu utilizado.
- - f u=0.1
----o- Fu=1.0
Fu=2.0
Fu=4.0
10
B
4
2
(3] Lipowsky R.: Sackmann E.; ··structure and Dynamics of
Membranc"; Elscv1cr, Amsterdam, 1995.
e)
1
b) 1
1
4
6
B
(1 ] Flecr, G. J: Stuart M. C: Shcutjens; Cosgrovc T.: Vincent.
B. "Polymcr at interfaces". Chapman and Hall; London, 1993.
(2] Genncs P. G: ·'ScaJing Conccpts in Polymer Physies", 2nd
ed.; Comell Umversity Press: lthaca and London, 1985. M.
Rubinstcin, --Polymcr Physics", Oxford Univcrsity Press.
K=2.0
6
Referencias
10
T*
Fig. 8. Gráfica de la distancia principio-fin d en fun ción de
la temperatura T del sistema, para un valor constante del
parámetro de flexibilidad del polímero ec. (1), K =2.0. Donde cada color de la línea corresponde a un valor distinto
para el parámetro de interacción del polímero con el medio
FLJ, ecu. (2); con "Observaciones" i guales a los de la Fig. 2.
(4] O. Gonzálcz-Amezcua and M. 1-lcmándcz-Contrcras,
"'StructuraJ thermodynamics of !amellar cationic lipid-DAN
complex: DNA comprcssib1lity modulus", J. Chem. Phys, Vol.
123.pp. 224906, 2005.
(5] M. Moddel. M. Bachmann and W. Janke. "Conformat1onal
Mcchanics of polymer adsorption transitions at attractivc
substratcs," J. Phys. Chcm. B, vol. 113( 11 ). pp.3314-3323,
2009.
Conclusiones
Se han determinado los estados característicos de
un polímero con djferentes parámetros de l valor de
flexibilidad y de interacción con el solvente utilizando
simulaciones que trabajan bajo el algoritmo de dinámica
molecular. U n resultado sobresaliente del trabajo es la
presencia de tres estados de configuración del polímero:
uno lineal, uno globular y uno de transición entre línealglobu lar, que es muy marcado cuando la interacción de
poi ímero con el medjo es poco atractiva. Estos diferentes
estados de configuración pueden ser importantes para
ayudar a entender la trans ición que realiza la molécula
de ADN cuando lleva a cabo la transcripción de su
información para finalmente producir una proteína.
U n mecanismo para lograr la transcripción, sería
modificar las interacciones presentes entre los elementos
del ADN de forma tal que la flex ibilidad de la molécula
se altere y, por lo estudiado en la Fig. 2, se pueda
realizar el cambio de conformación. Otro mecanismo
que funcionaría de forma similar es trabajar con un
conjunto de moléculas especializadas y específicas que
puedan alterar de manera local las características del pH
(interacción con el sol vente) y con ello generar diferentes
interacciones con la molécula de ADN.
Finalmente son necesarios los estudios que incorporen
más e lementos de interacción, por ejemplo : tors ión
entre cadenas de monómeros, sistemas con carga
eléctrica y s istemas muJti-componentes para lograr una
mejor comprens ión de los procesos que determinan las
diferentes fases presentes en un polímero.
[6] N. Bagatclla-Florcs, H. Schiesscl. W. M. Gelbar. "Static
and Dynan1ic of polymer-wrappcd colloids," J Phys. Chem.,
vol.109, pp.21305-21312, 2005.
[7] Vladimir A Baulin, Albert Joner and Carlos M. Marques,
"Sliding Grafted Polymcr Laycrs", Macromolccules. Vol. 38,
pp.1434-1441.2005.
[8] Andrey Milchcv'; D. P. Landau "Monte Cario study of
semi flexible living polymcrs". Phys. Rev. E. Vol-52, N-6: pp
6431-6441. 1995.
(9] Doi. M: Edwards S. F: ·Thc thcory ofpolymcr dynamics",
Clarendon Press: Oxford, 1986.
Toshihiro Kawakatsu
·'StatisticaJ Physics of Polymcrs", Springer: 2004 cdition.
[ 1O] Masao D01. ··Jntroduction to Polymcr Physics", Clarendon
Press: Oxford, 1995. Robert J. Young and Petcr A. Lovcll
·'Introduction to Polymcrs", CRC Prcss; 3 cdition (Junc 27,
2011 ).
[ 11] Ornar Gonzálcz A., Armando Rodulfo R.. Cclcrinct, Año
1 vol. l. pp. 22-30. 2013. J. A. Medcl-Garcia, F. J. Almagucr
Martincz. O. Gonzálcz Amczcua. Celcrinct. Año 2 vol. IV. pp.
12-1 9.2014.
(12] Allen, M. P. and D. J. Tildcsley. Computcr SimuJation
of Liqmds, Clarcndon Pres, Oxford, 1987. Daan Frenkel
and Bcrcnd Smil "'Undcrstanding Molecular Stmulation",
Acadcmic Prcss. D. C. Rapaport. ·T he Art of Molecular
Dynam1cs Simulation". Cambridge Univcrsity Prcss.
[ 13] Nosé, S ... A unified fonnulat1on ofthe constanttcmperaturc
molecular-dynamics mcthods" Joumal of ChcmicaJ Physics
81 (1): 511-519. 1984. Hoovcr, William G. ··canomcaJ
�CELERINET ENERO - JUNIO 2016
dynamics: Equilibriw11 pha~c-spacc d1stribu-tions". Phys.
Rcv. A 31(3): 1695-1697. 1985.
Datos de autores
Jorge l. Morales Ramírez
Jorge l. Morales Ramírez es estudiante de la
Licenciatura en Física en la Facultad de Ciencias Físico
Matemáticas de la UANL.
Diego G. Gómez Pérez
Diego G. Gómez Pérez es estudiante de posgrado en
Ingeniería-Física en la Facultad de Ciencias Físico
Matemáticas de la UANL.
Francisco J. Almaguer Martínez
Francisco l Almaguer Martínez es profesor de Tiempo
completo en la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
de la UANL.
Dvorak Montiel Condado
Dvorak Montiel Condado es profesora de Tiempo
completo en la Facultad de Ciencias Biólogicas de la
UANL.
Ornar González Amezcua
Ornar González Amezcua es profesor de Tiempo
Completo en la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
en la UANL. Sus líneas de investigación se desarrollan
en tópicos relacionados con Sistemas Complejos.
Email: omar.gonzalezmz@uanl.edu.mx
INVESTIGACIÓN/ FÍSICA
�INVESTIGACIÓN/ FÍSICA
CELERINET ENERO - JUNIO 2016
Jorge I. Morales Ramírez
Ornar González Amezcua
Francisco J. Almaguer
UANL-FCFM
Universidad Autónoma de Nuevo León
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México
Resumen: Existen fenómenos naturales, sociales y económicos
con las características de sistemas o procesos fuera de equilibrio. Estos abarcan desde simples mezclas de sales con solventes
hasta soluciones poliméricas, transporte anómalo, crecimiento
de poblaciones y ciudades, propagación de rumores e incluso
variación de precios de acciones en mercados financieros. En el
presente trabajo se contrastan de manera teórico-numérica dos
de las metodologías más importantes en el estudio de la teoría de
fluctuaciones fuera de equilibrio.
Palabras claves: Sistemas fuera de equilibrio, ecuación de difusión, ecuación de Langevin, difusión anómala, percolación
�CELERINET ENERO · JUNIO 2016
INVESTIGACIÓN/ FÍSICA
Ecuación de Difusión
Cuando una sustancia se suelta en un solvente se sabe que,
baj o algunas consideraciones de tamaño, el movimiento
de la sustancia a través del medio se puede aproximar
mediante la ley de F ick, la cual establece que e l flujo es
proporcional al gradiente de concentración /(t,x) = - Ddp/dt,
la constante de proporcionalidad es e l llamado coeficiente
de difusión. Esta aproximación para el flujo, combinada
con el principio de conservación de la materia o ecuación
de continuidad :
=º , da lugar a la ecuación de
difusión en una dimensión (espacial), un modelo clásico
de transporte en sistemas fuera de equilibrio [ l].
+:
(1)
En cualquier instante de tiempo, la solución de la ecuación
(1) predice un perfi l Gaussiano para la concentración o
densidad de partículas (normalizada):
- x2
p(t,x)
= v4n:Dt
~ em
(2)
De la ecuac1on (2), el desplaz.amiento promedio
de las partículas es cero µ =O, con una dispersión o
desplazamiento cuadrático medio lineal en el tiempo
íl =✓2Dt . La ecuación de d ifusión es construida bajo
una visión macroscópico-fenomenológica y asigna
propiedades deterministas en espacio y tiempo al campo
escalar p(l,x).
Ecuación de Langevin
Además del enfoque determin ista anterior existe una
versión dinámico - aleatorio para abordar sistemas fuera
de equilibrio, cuyo punto de partida es una ecuación de
movimiento (segunda ley de Newton) con un término
estocástico apropiado para un elemento representat ivo
del sistema (una molécula o partícula del fluido que
se difunde en el medio). Se supone entonces que se
tiene un ensamble de realizaciones idénticas con las
mismas condiciones iniciales. El término aleatorio
provoca que cada elemento del ensamble defina una
"trayectoria" diferente en el espacio fase. En lugar de
resolver un número enorme de ecuaciones diferenciales
acopladas, este conjunto de realizaciones-trayectorias
permite un tratamiento probabilístico en el cálculo de
desplazamientos, velocidades y tamaño de fl uctuaciones
promedio y momentos de mayor orden.
La ley de Stokes dice que la fuerza ejercida sobre una
partícula de masa m debida a la viscosidad del fluido en
el cual se desplaza, para bajos números de Reynolds, es
proporcional a la velocidad de la partícula
mv
= -av
(3)
donde la aceleración de la part ícula se ha escrito
como v=dvldl y a es el coeficiente de viscosidad del
medio. Para cualquier velocidad inicial v0, la solución
de la ecuación diferencial (3) da una velocidad con
un decaimiento exponencialmente en el tiempo:
v(t) = v0 e·r1 , con y=a/m el coeficiente de v iscosidad
por unidad de masa. Sin embargo, lo que observó Robert
Brown en 1827, en un s istema formado por partículas de
polen suspendidas en agua, fue un movimiento siempre
continuo, incesante y "errático"; hoy conocido como
movimiento Browniano. En 1905 Einstein [2] presenta
la primera explicación teórica a las observaciones de
Brown y obtiene la ecuación de difusión (1) empleando
conceptos de la termodinámica del equilibrio y nociones
de lo que posteriormente llegaría a ser conocido como la
teoría de campos aleatorios o procesos estocásticos. Para
explicar este mismo fenómeno Langevin [3] recurre a
una idea a lgo extravagante para los fisicos de la época: la
fuerza resultante sobre una partícula Browniana de masa
m, que se mueve en un fluido, es la suma de la fuerza
de v iscosidad del medio, más una fuerza fluctuante
aleatoria, mx = ! viscosidad + Fa1eatoria .
La ecuación de movimiento propuesta por Langevin,
una ecuación diferencial estocástica de segundo orden
inhomogénea, se puede entender de la siguiente manera:
las partículas que se difunden en un líquido se desplazan
en el interior de un medio continuo, de tal manera que
en este régimen hidrodinámico la interacción partículafluido es representada por el término -av que aparece
en el lado derecho de la ecuación (3).
Sin embargo, en sentido estricto, el fluido es un agregado
de moléculas que interaccionan con un sistema finito
(una partícula Browniana) en una escala mesoscópica,
es decir, una partícula "macroscópicamente pequeña"
comparada con e l tamaño del microscopio (laboratorio),
pero " m icroscópicamente grande" comparada con las
moléculas del fluido, y por ello susceptible de "detectar"
las discontinuidades del medio continuo.
�INVESTIGACIÓN / FÍSICA
CELERINET ENERO - JUNIO 2016
Las moléculas del fluido están en constante agitación
térmica, chocando en gran número y en todas direcciones
con la partícula Browniana ocasionando que dicha
partícula lleve a cabo un paseo aleatorio. Así, la ecuación
de Langevin ha de contener la ecuación (3) más una
fuerza estocástica FL con la cual modelar la interacción
a leatorio-discreta de la partícula Browniana con las
moléculas del medio; en otras palabras, la ecuación
"correcta" que da cuenta del movimiento Browniano
debe ser:
(4)
La ecuación (3), al dividir entre la masa de la partícula,
se reescribe como:
v + yv = f(t)
(5)
Al promediar (8) sobre un ensamble de sistemas idénticos
y teniendo en cuenta (6), se obtiene que la velocidad
promedio de las partículas decae exponencialmente a
cero con el tiempo debido a la fuerza de viscosidad:
(9)
Util izando (8) y las propiedades de la fuerza aleatoria
dadas por (6), e l valor asintót ico de la función de
autocorrelación de la velocidad, para tiempos grandes,
t, t' » ks dado por:
(v(t)v (t'))
= ..i.
e - r<c- t,)
2y
El segundo momento de la velocidad se obtiene
de( IO)cuando L= t'
donde f(t) es el valor de la fuerza a leatoria por unidad
de masa al tiempo t. Lo importante del modelo (5) es que
f(t) es una fuerza estocástica, debido a la idea de que
los choques son aleatorios, cuyos valores se distribuyen
de manera Gaussiana con las siguientes propiedades [4]:
(f(t)} =
(f(t)f(t'))
= qo(t -
o
t')
(6)
La primera ecuación en (6) dice que en cualquier instante
t, la fuerza promedio por un idad de masa es cero deb ido
a la gran cantidad de colisiones en todas direcciones; la
segunda ecuación en (6) implica que la fuerza a leatoria
es delta correlacionada; es decir, para instantes de tiempo
muy separados t' >> t no hay correlación pero para
t iempos muy cercanos t' "' t sí la hay, y su intensidad
esq.
( 1 1)
De acuerdo con el teorema de equipartición de la
energía, la energía cinética promedio por partícula es
proporcional a la temperatura absoluta:
( 12)
donde k s es la constante de Boltzmann y T es la
temperatura absoluta. De ( 11) y ( 12) se obtiene que la
intensidad de la autocorrelación entre los valores de la
fuerza, el valor del parámetro q que aparece en (6), es:
(13)
La primera integral de la ecuación diferencial (5) es:
Ya que dx = v(t)dt , el desplazamiento cuadrático
medio de la partícula Browniana para un ensamble de
sistemas idénticos se escribe como:
J
v(t) = v0 e· + Je· r(, -,·)r (t ')dt'
11
o
(8)
�CELERINET ENERO - JUNIO 2016
INVESTIGACIÓN/ FÍSICA
Usando (8) el segundo momento para el desplazamiento
resultante al tiempo t resulta ser proporcional al tiempo
Difusión en 2 dimensiones
transcurrido:
La extensión del movimiento Browniano a dos o
más dimensiones es inmediata. Suponiendo que las
componentes de la posición de la partícula son variables
aleatorias independientes con distribuciones marginales
dadas por (2), entonces la distribución de probabilidad
conjunta del vector aleatorio ( x,y) en un medio
homogéneo e isotrópico es:
(14)
La constante de proporcionalidad D que aparece en (14)
es el coeficiente de difusión el cual, teniendo en cuenta
( 13), se puede escribir como:
1
P(t,x,y)
= 41tDC
- e
- (x2+y2)
4Dt
(18)
(! 5)
Al pasar a coordenadas polares, la densidad de
probabilidad de la magnitud del desplazamiento
La expresión ( 15) para el coeficiente de difusión fue
obtenida por Einstein en su trabajo de 1905 sobre el
movimiento Browniano.
Utilizando las propiedades de la aceleración aleatoria
f ( t ) es posible mostrar que los momentos impares del
desplazamiento son cero, mientras que los momentos
pares de x (L) están dados por :
(16)
Una vez que se conocen todos los momentos del
desplazamiento, la transformada de Fourier de su
densidad de probabilidad, esto es, la función característica
P(k ), queda completamente determinada por la fórmula:
r= ✓x2 + y2 es dada por la distribución de Rayleigh:
P(r, t)
-
(19)
De lo Discreto a lo Continuo
Considere un sistema formado por una partícula " libre"
la cual lleva a cabo un paseo aleatorio en una dimensión.
La posición inicial de la partícula es el origen x = O, y
en cada unidad de tiempo da pasos de tamaño unitario,
a la derecha con probabilidad a o la izquierda con
probabilidad b, ver la Fig. 1.
<E--b ---¿
-1ª o
.
J j+l
Tomando la transformada de Fourier inversa de ( 17), la
densidad de probabilidad para el desplazamiento de la
partícula Browniana es dado por la función de densidad
de probabilidad Gaussiana (2).
- r2
= -2Dt re4Dt
1
•••
1
j-1
Después de n pasos, la probabilidad de localizar a la
partícula en la posición j satisface la siguiente relación
de recurrencia [5]:
(20)
�INVESTIGACIÓN/ FÍSICA
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:&
Con la condición inicial Po (J) = ó (J) = 1 si J = O,
y O si j * O, la solución de (21) es la distribución de
probabilidad binomial:
o
>-
~
-
8
(21)
¡.,..
.
:&
-150
Con r el número de pasos a la derecha y j=2r-n.
Cuando el número de pasos es mucho muy grande n >> 1
con la aproximación de Stirl ing dada por:
.so
-100
o
X
Fig. 2 Un paseo aleatorio en dos dimensiones en el plano
!n(n!)::(n+ ~)ln(n)-n+ ~ln{2ir)
(22)
XY . Si ,¡ representa el vector de desplazamiento en el
i-esimo paso, la línea azul es el vector de desplazamiento
resultante r = r 1 +r 2 + ···+ r., , después de n = 5 x 104
pasos, medido desde el origen (0,0). La línea roja son las
los valores de la binomial (2 1) se pueden aproximar
mediante los valores de la Gaussiana
P(J,n)=
2
✓2n4nab
· ( ¡' )
e- 2 ¡;;;;¡;
(23)
Observe que de acuerdo con (23), el desplazamiento
promedio de la partícula es cero J = O, con una
desv iación estándar proporcional a la raíz cuadrada del
número de pasos a = ✓4abn , resultado consistente con
el proceso dado por la ecuación de difusión (2) ya que el
número de pasos es proporcional al tiempo transcurrido
t ex; n . Por lo tanto, todos los resultados obtenidos en las
secciones anteriores son válidos asintóticamente para
una caminata aleatoria discreta.
huellas de la partícula Browniana.
Con cada valor n del número de pasos, se genera una
realización de la caminata y se calcula el cuadrado
del desplazamiento resultante; se repite el proceso
1000 veces y se promedia sobre todo el ensamble de
realizaciones (r 2 ) = (x2 ) + (y2 ). Los resultados se muestran
en la Fig. 3.
8
-
(;-
5,
<fl>
<12>
<X2>
i
~>
~
o
o
20
4-0
80
100
n
Simulaciones
Fig. 3. Graficamos el promedio del cuadrado de la distan-
Para simular un proceso de difusión mediante caminatas
aleatorias en una y dos dimensiones se escribieron
algoritmos en lenguaje de programación de código
abierto GNU-R. El procedimiento general es el siguiente:
se generan dos números aleatorios entre O y 1, uno para
decidir si el desplazamiento es en la dirección II x 11 o en
II
11
la dirección Y , y el otro para decidir si es a la derecha
o a la izquierda (eje x ), o bien hacia arriba o hacia abajo
(eje y).
cia recorrida de O a 100 pasos para
2
),
(r
2
2
) , (x )
y
(y2 } . El número de pasos n es equivalente al tiempo trans2
currido t; (r' } representa el promedio del cuadrado de la
distancia recorrida para una simulación de la caminata
aleatoria subyacente a la distribución de Rayleigh (20): en
cada iteración, se genera un ángulo aleatorio 0 con distribución uniforme en el intervalo (O, 2n) y se da un paso
de tamaño unitario en esa dirección. Como era de esperarse, cuanto mayor sea el número de pasos, más tiempo
transcurre y la dispersión o desplazamiento cuadrático
medio crece con la raíz cuadrada del número de pasos:
,i
Una iteración en el código corresponde a un paso en la
caminata aleatoria y un número n de iteraciones en
un ciclo del programa es equivalente a una caminata
con el mismo número de pasos. Una realización de una
caminata aleatoria con 5 x 104 pasos en dos dimensiones
se muestra en la Fig. 2:
(r '
= ✓ (RZ)~../ñ.
�CELERINET ENERO - JUNIO 2016
INVESTIGACIÓN / FÍSICA
Como encontramos en la teoría, la dependencia del
desplazamiento cuadrático medio .í., es lineal en el
número de pasos, podemos notar que en e l caso de
= J<r2 ) , la pendiente es casi 1, esto será importante
después.
i,
Algo también interesante es la distribución del
desplazamiento; sabemos que "x" e "y" deben ser
Gaussianas para que " r" tenga una distribución de
Rayleigh; para corroborar esto usaremos un test de
normalidad de Smirnov-Kolmogorov [6], el cual busca
las máximas djferencias entre nuestra distribución y una
normal generada por R, luego calcula el p-value para
encontrar la probabilidad de que exista una distribución
normal con nuestros datos, lo anterior está mostrado en
la Fig.3.
Desplazamiento en x
$
l
...
o..,
n■IOOO
Un ejemplo importante de una situación donde se
presenta una dinámica anómala es en el fenómeno de
la percolación. La percolación es e l flujo o transporte
efectivo de un fl uido a través de un medio poroso. En
una versión discreta se puede pensar en un conjunto de
partículas que se mueven de manera aleatoria a l atravesar
de lado a lado una red formada por dos tipos de nodos:
nodos conductores o poros y nodos no-conductores u
obstáculos.
Dos ejemplos clásicos de percolación son el paso del
café a través de un fi ltro en una máquina percoladora y
el movimiento de hidrocarburos confinados en rocas a
través de grietas.
Para simular una caminata en un régimen de difusión
anómala se utiliza el mismo a lgoritmo con el cual se
genero la caminata mostrada en la Fig. 2, pero agregando
un par de rutinas: una con la cual incluir huecos en la red
y otra para hacer que la partícula esquive los huecos.
p-val .0.6885
o
N
g
o
o
·2
·1
o
1
2
3
,..
•
ij
.,
X
o
~
Fig. 3 Histograma de las frecuencias de "x" normalizada
'
para una muestra de 1000 desplazamientos de 1000 pasos
o
En la Fig. 3 vemos un p-val=0.6865 con el cual,
teniendo un nivel de significancia de O.OS demostramos
que nuestra hipótesis de que "x" se distribuye de forma
Gaussiana, es cierta; por lo tanto, ya que "y" se genera
de la misma manera que "x", esta también es Gaussiana
y concluimos que " r" debe tener una distribución de
Rayleigh por la teoría antes mostrada.
Ahora que ya conocemos bien la difusión, compl icaremos
la red colocando obstáculos para el caminante y
volviendo a medir el desplazamiento.
Difusión Anómala
La difusión anómala se presenta cuando las partículas, al
desplazarse a través de un medio, encuentran obstáculos
colocados de manera regular o aleatoria, lo cual ocasiona
que su movimiento sea más rápido o más lento que en la
difusión Iibre. (8]
2(J
40
•
IIO
•
Fig. 4 . Sistema en percolación después de dar 5000
pasos. La linea azul conecta el punto inicial de entrada
(0,0) y el punto final por donde escapa la partícula. Los
pequeños puntos negros son los obstáculos por donde no
puede pasar la partícula. Observe que la escala de la red
utilizada es del orden de la raíz cuadrada del número de
pasos
L- ✓
n
En el modelo de percolación se introduce el parámetro
" p", el cual mide la densidad de huecos o sitios noconductores en la red. Así, un valor p=0.5 significa que
la mitad de los puntos o nodos de la red no pueden ser
atravesados por la partícula y cuando p=O no hay huecos;
esto es, todos los sitios son conductores y el movimiento
de las partículas corresponde al caso difusivo.
Los resultados de la simulación de una dinámica de
percolación desde 25 hasta 40 pasos con diferentes
valores en la densidad de huecos se muestran en la Fig.
5.
�INVESTIGACIÓN/ FÍSICA
CELERINET ENERO • JUNIO 2016
Referencias
5l .
,a
p.O
p.075
i .
p.025
p.095
lil .
p.0.5
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Crítica, Barcelona, 2001.
¡¡¡ •
~
.
o
•
(3] H. Rísken. The Fokkcr-Planck Equation, 2nd Edítion, 1989.
1
1
1
1
2S
30
35
40
n
Fig. 5. Desplazamiento de una partícula en un régimen de
percolación, con diferentes valores del parámetro p , graficando distancia con respecto al numero de pasos "n'!
Los resultados numéricos muestran que el desplazamiento
cuadrático medio es prácticamente cero cuando la
densidad de huecos es cercana al valor de saturación 1;
por contraste, cuando la densidad de huecos disminuye
hasta casi el valor cero, el desplazamiento cuadrático
medio adquiera las propiedades características típicas
del régimen difusivo.
Algo importante a recalcar es lo que se llama umbral de
percolación [9], esto es, la densidad de huecos crítica
por debajo de la cual el sistema siempre percola, esto
es, las partículas s iempre atraviesan la red. En la red
considerada el umbral de percolación corresponde a la
región p5().5, ya que la distancia recorrida debe ser a lo
más igual a la raíz cuadrada del número de pasos.
(4] W. PauL J. Baschnagel. Stochastíc Processes, 2nd Ed ition,
1999.
(5] G. H. Weiss, Aspccts and Aplícations of thc Random
Walks, 1st Edition, 1994.
(6] H.C. Thode, Testing forNormality, Vol. 164, 1991.
[7] G. Marsaglia, W. W. Tsang, J. Wang, Evaluating
Kolmogorov's Distribution, University ofHong Kong.
(8] B. D. Hughes, Random walks and Random environments.
1st Editton, 1995.
(9] J. Klafter, l. M. Sokolov, First steps m Random Walks, 1st
Editton. 201 l.
Datos de autores
Jorge lván Morales Ramírez
Conclusiones
Los procesos fuera de equilibro como la difusión y la
percolación, son fenómenos complejos, interesantes y
de amplia aplicación en la ciencia y tecnología. Aunque
los principios fisicos del mecanismo de la difusión están
bien establecidos y se cuenta con modelos matemáticos
discretos y continuos que permiten cálculos analíticos
exactos de muchas propiedades difusivas, las teorías
de la difusión anómala y percolación tienen muchas
preguntas abiertas. Por ejemplo, los umbrales de
percolación para redes regulares se pueden obtener
analíticamente, sin embargo, preguntas como: ¿qué pasa
con la distribución del desplazamiento r en este caso? o
¿cómo es en general el desplazamiento cuadrático medio
en estos sistemas?, son dificiles de responder. Algo
importante del presente estudio es mostrar que es posible
describir dinámicas de sistemas complejos mediante
algoritmos sencillos, además de hacer poder simular, al
menos cualitativamente, ciertas propiedades de medios
continuos mediante modelos aleatorios discretos. Este
trabajo es solo el preámbulo de un estudio más detallado
en el tema de procesos fuera de equilibrio.
Jorge Iván Morales Ramírez es estudiante de la
Licenciatura en Física, en la FCFM de la UANL.
Ornar González Amezcna
Ornar González Amezcua es Profesor-Investigador del
CICFIM de la UANL.
Francisco Javier Almaguer Martínez
Francisco Javier Almaguer Martínez es ProfesorInvestigador del CICFIM de la UANL.
�CELERINET ENERO · JUNIO 2016
INVESTIGACIÓN/ ASTRONOMÍA
,
PICO-SATELITES EDUCATIVOS CANSAT:
PRIMER CONCURSO
NACIONAL EN
,
MEXICO
Angel E. Sánchez Colín
UANL-FCFM
Universidad Autónoma de Nuevo León
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México
Antonio G. Roa
UABC
Universidad Autónoma de Baja California
Escuela de Ciencias de la Ingeniería y Tecnología
Bárbara Bermúdez
Universidad Autónoma de Nuevo León
Centro de Investigación e Innovación en Ingeniería
Aeronáutica
Carretera Salinas Victoria s/n, Aeropuerto del Norte,
Escobedo, Nuevo León, México.
José Á. Cardona
Grace Espinosa
Gerardo Lira
UANL-FIME
Universidad Autónoma de Nuevo León
Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México
Antonio Rentería
Universidad de Monterrey
San Pedro Garza García, Nuevo León, México
�INVESTIGACIÓN/ ASTRONOMÍA
CELERINET ENERO - JUNIO 2016
Resumen: : En este trabajo se reporta la descripción física de un
pico-satélite CanSat y los resultados obtenidos durante su misión
en el primer concurso nacional de satélites educativos, celebrado el 8 octubre de 2015 en Valle de las Palmas, Tijuana, B. C.
México. Con un sensor de temperatura DHTl 1, registramos una
diferencia de ~2 ºC, entre el punto de despegue a nivel del suelo
y la altura máxima alcanzada a 130 m. La trayectoria del vuelo de
ascenso y descenso del pico-satélite, quedó proyectada en un área
de 200x200 m 2 mediante las coordenadas de un GPS.
Palabras claves: Pico-satélite; CanSat; microcontroladores
�INVESTIGACIÓN/ ASTRONOM ÍA
CELERINET ENERO - JUNIO 2016
Introducción
Hoy día, los satélites pequeños juegan un papel muy
importante en el desarrollo tecnológico que se lleva a
cabo en las agencias espaciales, en las instituciones
educativas y en la industria del espacio [1 ]; esto se debe
a que el tiempo para construirlos es muy reducido en
comparación con los satélites de tamaño estándar. Por
otra parte, el tamaño y el peso son factores cruciales para
determinar el costo de su lanzamiento.
La inversión económ ica en la planeación, diseño y
construcción de un satélite artificial es muy costosa
debido a que, para su desarrollo, se requiere contar con el
estado del arte de las tecnologías y de personal altamente
calificado. La mayoría de los países desarrollados,
cuenta con una variedad de programas para la formac ión
y capacitación de personal en estas áreas [2]; por lo que
han hecho una gran labor al incorporar estos programas
en los sistemas educativos y han logrado difundirlos
en sus universidades, incluso en los países en vías de
desarrollo [3-6).
Hace poco más de una década que dichos programas
comenzaron a ser establecidos en casi todo el mundo;
lo cual fue posible, mediante proyectos educativos
económicos, empleando los simuladores de satélite
denominados CanSat, ya que presentan una buena
alternativa para la formación de recursos humanos y
porque proporcionan los conocimientos básicos y los
principios de operación esenciales de una misión espacial.
Estos dispositivos pueden ser diseñados y construidos
utilizando componentes electrónicos comerciales, tienen
la ventaja de que los códigos y la programación de los
subsistemas pueden hacerse mediante una computadora
personal.
El concepto CanSat (Can-Satellite, por sus siglas en
inglés) fue propuesto en 1999 por el profesor Robert
Twiggs del Laboratorio de Desarrollo Espacial de la
Universidad de Stanford [7]. Su principal objetivo, era
transmitir a los estudiantes los conceptos básicos para el
diseño y construcción de satélites.
En términos generales, un satélite artificial puede
clasificarse de diferentes maneras: por su tamaño, costo,
función, tipo de órbita, etc.; pero su clasificación por
masa casi siempre suele estar relacionada directamente
con los costos de lanzamiento para la puesta en órbita.
En la Tabla l , se muestra una clasificación general
adoptada en los últimos años.
Tipo
Masa en [kg]
Graneles satélites
Mayor que l 000
Medianos satélites
500 a 1000
Mini-satélites
100 a 500
Micro-satélites
10 a 100
Nano-saté lites
1 a IO
Pico-satélites
0.1 a 1
Femto-satélites
Menor que 0. 1
Tabla 1. Clasificación de los satélites por masa
Los CanSat no son puestos en órbita, pero pueden ser
lanzados a diferentes alturas: desde un cohete, un globo,
o un vehículo aéreo no tripulado. De acuerdo a lo
anterior, un CanSat es un pico-satélite que cabe en una
lata de refresco y su costo aproximado para construirlo
es de-400 USD ( dólares estadounidenses), dependiendo
de los materiales del diseño y de la carga útil que haya
sido utilizada.
Para completar su misión, los CanSat deben ser
completamente autónomos. Durante el descenso
en paracaídas o en estructuras desplegables, deben
transmitir información por telemetría hacia una estación
terrena, conectada a una computadora portátil; por lo
tanto, la misión puede consistir únicamente en transmitir
datos, efectuar retornos controlados o probar pequeños
mecanismos de despliegue.
En este artículo, se presenta la descripción fisica
de un CanSat y los resultados obtenidos durante su
lanzamiento en el primer concurso nacional de picosatélites, celebrado el 8 de octubre de 20 15 en Valle de
las Palmas, Tijuana, Baja California, México.
Primer Concurso Nacional de CanSat en
México
Los CanSat se conocen en México desde principios de
esta década. La Red Universitaria del Espacio (RUE),
de la Universidad Nacional Autónoma de México
(UNAM), organizó en 2013 el primer concurso interno
de CanSat [8], dirigido exclusivamente a estudiantes
que pertenecen a esta institución. Este concurso está
programado anualmente, por lo que este año se llevó a
cabo su tercera edición.
Durante el año 20 14, la Agencia Espacial Mexicana
(AEM) realizó un proyecto de capacitación en sistemas
de ingeniería aplicados a una misión CanSat [9], en la
que participaron más de 50 profesores de todo el país,
con la finalidad de difundir estos conocimientos a los
estudiantes de sus universidades correspondientes.
�INVESTIGACIÓN / ASTRONOMÍA
Por otro lado, México cuenta con 7 profesoresinvestigadores, que han recibido la certificación de un
programa de entrenamiento para lideres en CanSat,
(CLTP, CanSat Leader Training Program [10), por
sus siglas en inglés), que año tras año es ofrecido en
diferentes universidades de Japón, junto con el Consorcio
de Universidades para la Ingeniería del Espacio,
(UNISEC, University Space Engineering Consortium
[1 1], por sus siglas en inglés), ubicado también en Japón.
Actualmente, tres de estos profesores, forman parte del
capitulo UNISEC-Mexico [12), establecido para crear
una red nacional e internacional de colaboración entre
estudiantes y profesores, en acti vidades académicas
y proyectos educativos que estén relacionados con el
espac10.
CELERINET ENERO - JUNIO 2016
mantener una periodicidad anual, por lo que se propuso
como sede a la UANL, para el otoño de 2016.
En la primera edición de este concurso, participaron
un total de 18 universidades provenientes de diferentes
estados de la república. Cada proyecto estuvo
conformado por cinco estudiantes y se premiaron a los
tres primeros lugares, los cuales fueron otorgados en
orden consecutivo al Instituto Tecnológico de Puebla
(ITP), Instituto Tecnológico de Nogales (ITN) y a la
UABC-Ensenada, respectivamente.
.,.Fig. 2. Instalaciones para los equipos participantes.
Descripción física de un CanSat.
En la Fig. 3, se muestran los componentes principales
que constituyen los subsistemas de un CanSat.
Fig. 1. Imagen de bienvenida al Primer Concurso Nacional
de Satélites educativos CanSat.
La gran aceptación que se ha producido en los últimos
años por parte de los alumnos y profesores, condujo a
organizar y llevar a cabo el primer concurso nacional
de satélites educativos denominados CanSat. Este fue
organizado por la Escuela de Ciencias de la Ingeniería
y Tecnología (ECITEC), Unidad Valle de las Palmas
de la Universidad Autónoma de Baja California
(UABC), en colaboración con la AEM, el Clúster
Aeroespacial de Baja California, el museo del Trompo
de Tijuana, UNISEC-México, el Instituto Politécnico
Nacional (IPN), UNAM, la Universidad Autónoma de
Nuevo León (UANL), la Universidad Autónoma de
Chihuahua(UACH), el Instituto Tecnológico de Puebla
(ITP), el Instituto Tecnológico de Nogales (ITN), el
Instituto Tecnológico superior de Cajeme (ITESCA) y
el Centro de Investigación y Desarrollo de Tecnología
Digital (CITEDI).
El concurso fue realizado el 8 de octubre de 2015 en las
instalaciones de la ECITEC [13), en donde se estableció
a) El subsistema de la computadora de vuelo, está
compuesto por un microcontrolador Arduino Pro-mini
328, que dispone de un chip Atmega328, operando a
8MHz.
b) El subsistema de comunicación comprende un
módulo transm isor compuesto de una antena XBee,
que utiliza el protocolo de comunicaciones inalámbrico
Zigbee (IEEE 802. 15.4). Para conocer su ubicación en
todo momento, el CanSat tiene instalado un Sistema
de Posicionamiento Global o GPS (Global Position
System, por sus siglas en inglés) modelo GP635T,
cuyas pequeñas dimensiones le hacen ideal para esta
aplicación. El módulo receptor cons iste en una antena
de características similares a la anterior, conectada a
una computadora portátil, que en conjunto forman la
estación terrena.
c) El subsistema de la misión cuenta con un sensor
de temperatura y humedad DHTI I con sal ida de
datos digital y una tarjeta Arduino que contiene un
acelerómetro ADXL345, un giroscopio L3G4200D,
un compás HMC5883L y un barómetro BMP085 para
medir la pres ión a diferentes alturas.
�CELERINET ENERO - JUNIO 2016
INVESTIGACIÓN/ ASTRONOM ÍA
d) El subs istema de potencia, emplea una batería
recargable de polimero de litio de 3.7 V, con una
capacidad de carga de 1.2 mAh para alimentar todo el
sistema. También cuenta con una micro-cámara 808 Car
Key, para la grabación de v ideo y captura de fotografia
durante el vuelo. Esta cámara tiene una resolución de
imagen 720X480 y cuenta con su propia batería.
Fig. 3. Cuatro subsistemas que conforman la configuración
básica de un sistema CanSat. De arriba abajo y de izquierda
a derecha: a) subsistema de computadora, b) subsistema
de comunicación, c) subsistema de la misión y d) subsistema de potencia con micro-cámara.
Cada uno de los subs istemas está conectado entre sí para
formar todo el s istema, como se muestra en la Fig. 4, en
donde el ensamble está listo para ser introducido en una
lata de refresco.
En cada etapa del ensamble, se verificó la funcionalidad
de los subsistemas, hasta llegar a la integración
completa. Para verificar la operativ idad del sistema
integrado, se realizaron dos pruebas complementarias
bajo condiciones extremas, mientras estaba en operación
y transmitiendo los datos. En la primera prueba, se
sometió a una fuerza centrífuga, atado a una cuerda de 70
cm de largo y girando manualmente a una frecuencia de
3-5 Hz. La segunda prueba fue de impacto; se dejó caer
hacia el suelo desde una altura de 1.8 m y se comprobó
la continuidad de su funcionamiento, como se indica en
la Fig. 5.
Fig . 4. lntegración completa del sistema CanSat
•
.. ......
•• • ••••
1
Fig . 5. Prueba de impacto contra el suelo en caída libre
�INVESTIGACIÓN / ASTRONOMÍA
Es importante considerar que el mecanismo de descenso,
es un elemento adicional, externo al sistema integrado.
El paracaídas de la Fig. 6 por ejemplo, está sujetado al
aro de plástico que se ha implementado en esta lata, la
cual fue reforzada con cemento transparente, adherido en
su interior, para dar mayor dureza y prevenir los daños
por impacto en el aterrizaje.
Para verificar el despliegue del paracaídas, el CanSat
fue lanzado desde una altura de 10 m en el interior de
un edificio, como se muestra en la Fig. 7. Esto confirmó
la entera funcionalidad del dispositivo, por lo que se
preparó para llevarlo al lugar del lanzamiento en el
concurso.
CELERINET ENERO - JUNIO 2016
El lenguaje de programación utilizado para este sistema,
fue Arduino v.1.6.6., no solo porque la configuración
de los elementos principales de cada subsistema es
compatible con este lenguaje, sino porque es didáctico
y relativamente fácil de aprender para los estudiantes.
Cabe señalar que este lenguaje es útil en casi todas las
carreras de ingeniería, inclusive en fisico-matemáticas.
En el código, se escribieron todas las órdenes para medir
los parámetros fisicos con los sensores, realizar una
lectura y escribirla en la pantalla de la computadora;
con esto se puede verificar que el funcionamiento sea
correcto y al mismo tiempo, cada lectura adquirida es
almacenada en un archivo de datos con el que se procede
a construir su respectiva gráfica. Para ello se diseñó una
interface con Matlab, que permite graficar las curvas en
tiempo real, conforme se están recibiendo los datos por
telemetría.
Resultados
Durante el concurso, todos los lanzamientos fueron
hechos con un multirotor, como el que está mostrado
en la Fig. 8, el cual lleva una carga de tres CanSat y
los eleva hasta una altura determinada. Debido a las
condiciones el imáticas del lugar, como los vientos
fuertes, solo permitieron alcanzar una altura máxima de
~ 150 m para todos los vuelos.
Fig . 6. Paracaídas implementado para e l CanSat
Fig . 8. Multirotor empleado para lanzamiento simultáneo de
3 CanSat
Fig . 7. Prueba de despliegue del paracaídas en el interior de
un edificio a 10 m de altura
En la Fig. 9 se muestran dos fotografias tomadas con la
micro-cámara. En la foto de arriba, justo antes de soltar
la carga, se aprecia uno de los motores del hexacóptero y
parte de las instalaciones del lugar. En la foto de abajo,
durante el descenso, se aprecian otros edificios ubicados
en el lado opuesto de los anteriores. Nótese que el lugar
es un área restringida en un campo despejado.
�INVESTIGACIÓN/ ASTRONOM ÍA
CELERINET ENERO - JUNIO 2016
460
440
420
400
~
E
~
ro
l..
380
~
360
:,
340
320
300
o
50
100
150
200
250
300
tiempo [s)
Fig. 10. Altura máxima alcanzada durante la misión
36.5
36.0
Fig. 9. Fotografías obtenidas con la micro-cámara antes de
soltar al CanSat (arriba) y durante el descenso (abajo)
35.5
ü
L
El vuelo de la misión tuvo una duración de 300
segundos, desde la preparación de la plataforma, hasta
el aterrizaje. Los resultados obtenidos se muestran en las
gráficas de las Figs. 10-13. En la Fig. 10 se observa una
altura máxi ma de ascenso de ~ 130 m. La variación de
alturas con respecto al punto de lanzamiento y el punto
de aterrizaje, es debido a las irregularidades del terreno.
La escala vertical de la Fig. 10, inicia en 300 m, que
corresponde a la altura del sitio con respecto al nivel del
mar. En la Fig. 11 se observa un cambio abrupto en la
temperatura, de 33.5° a 35.5°; esto puede ser debido a la
velocidad de ascenso o a los gradientes de temperatura
que presenta el aire a estas alturas. En la Fig. 12, se
aprecia un ligero descenso en la presión atmosférica,
conforme se alcanza mayor altura. Finalmente, en la Fig.
13 la trayectoria completa del vuelo está proyectada en
un área de ~200x200 m2 con las coordenadas del GPS.
35.0
~
-...
::,
( 1l
34.5
(1)
a.
E
(1)
1-
34.0
33.5
33.0
32.5
o
50
100
150
200
Tiempo [s)
Fig. 11. Variación de la temperatura
250
300
�INVESTIGACIÓN / ASTRONOMÍA
CELERINET ENERO - JUNIO 2016
Conclusiones
98200
98000
97800
97600
'¡ij'
-
97400
·¡¡:;
97200
a..
e
o
Q)
....
a..
97000
96800
96600
96400
280
300
320
340
360
380
400
420
440
Altura [m)
Fig . 12. Presión atmosférica vs. Altura
32.43200
Los pico-satélites educativos CanSat, son importantes
en las instituciones de educación superior, tanto en los
países desarrollados, como en los que se encuentran
en vías de desarrollo. Estos s imuladores proporcionan
los conocimientos básicos y los principios de diseño,
desarrollo y operación esenciales de una misión espacial.
Además, pueden ser diseñados y construidos utilizando
componentes electrónicos comerciales.
Los programas de entrenamiento en pico-satélites
que se ofrecen hoy día en nuestro país, han logrado
establecer nuevas pautas de interés y motivación en los
estudiantes de licenciatura para continuar en los estudios
de posgrado o encaminarse a los sectores laborales con
esta especialidad.
El primer concurso nacional de pico-satétilites CanSat
nos brindó la oportunidad de intercambiar conocimiento
y experiencia entre las instituciones participantes; esto
nos conduce a generar colaboraciones nacionales e
internacionales con el fin de emprender proyectos de
mayor envergadura.
Aterrizaje
32.43195
V,
o
u
~
Agradecimientos
32.43190
Este trabajo fue financiado en parte, por PROMEP
(Proyecto: DSA/103.5/14/10812) y por la Dirección de
la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas de la UANL.
3 2.43185
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32.43180
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u
32.43175
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32.43170
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Referencias
32.43165
32.43160 ~----~~~~-~~~-~
-116.6750 • l 16.6745 -116.6740 ·116.6735 -1 16.6730 • I 16.6725
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[9]http://www.educacionespac1al.acm.gob.mx/cansat.html.
(Rcc.: 9/12/2015).
INVESTIGACIÓN/ ASTRONOM ÍA
Datos de autores
Ángel E. Sánchez Colin, es Licenciado en Física,
graduado en 1999 por la Universidad Autónoma de Baja
California. Realizó sus estudios de maestría en 2002 en
la Universidad de Granada, España y en 2006 realizó
su tesis doctoral en el Instituto de Radioastronomía
Max Planck, en Bonn, Alemania. Actualmente, es
profesor-investigador en la Facultad de Ciencias Físico
Matemáticas de la UANL.
Sus principales líneas de investigación se enfocan,
principalmente, en instrumentación astronóm.ica y
tecnología de satélites miniaturizados.
(10] http://cltp.info/. (Rcc.: 9/12/2015).
(11] http://www.unisec-globaLorg/ (Rcc.: 9/12/2015).
Dirección del autor
Universidad Autónoma de Nuevo León,
[ 12] http://uniscc.mx/north/. {Rec.: 9/12/2015).
(13] http://acroespaciaJ-ccitcc.eom.mx/cansat2015
(Rcc.: 15/12/2015)
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas,
Departamento de Posgrado.
Av. Universidad sin, Ciudad Universitaria.
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Nuevo León - México.
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�INVESTIGACIÓN/ CIENCIAS COMPUTACIONALES
CELERINET ENERO· JUNIO 2016
José R. Bárcenas Walls
UANL-CIDICS
Universidad Autónoma de Nuevo León
Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias de la
Salud
Monterrey, Nuevo León, México
Antonio J. Ruiz Uribe
UAT-FMVZ
Universidad Autónoma de Tamaulipas
Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia
Ciudad Victoria, Tamaulipas, México
Bruno Gómez Gil
CIAD, A.C.
Centro de Investigación en Alimentación y
Desarrollo, A.C.
Unidad Mazatlán en Acuicultura y Manejo Ambiental
Mazatlán, Sinaloa, México
José F. García Mazcorro
UANL-FMVZ
Universidad Autónoma de Nuevo León
Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia
General Escobedo, Nuevo León, México
�CELERINET ENERO· JUNIO 2016
INVESTIGACIÓN/ CIENCIAS COMPUTACIONALES
Resumen: Vivimos en un Planeta Microbiano: miles de millones de microorganismos habitan cada rincón de nuestro
medio ambiente, desde las profundidades de los océanos y
mares hasta nuestros tejidos internos. Estos microorganismos forman complejas comunidades, las cuales soportan
y dan vida a todos los ecosistemas de nuestro entorno. Los
microorganismos pueden ser estudiados usando diferentes
herramientas. Los métodos tradicionales basados en el cultivo de microorganismos tienen utilidad limitada en Ecología Microbiana contemporánea. Los métodos moleculares
utilizan secuencias de ácidos nucleicos (en particular el gen
que codifica para la subunidad 16S del ARN ribosomal) para
identificar y estudiar microorganismos. Nuevas tecnologías
de secuenciación masiva han democratizado el uso de técnicas moleculares para estudiar ecosistemas complejos de
microorganismos. Varias herramientas computacionales
han sido desarrolladas para estudiar información molecular
obtenida de ecosistemas microbianos. En particular, Mothur
y Quantitative Insights into Microbial Ecology (QIIME) han
demostrado una gran utilidad y versatilidad para analizar
secuencias de 16S ARNr. Aquí se discuten estas herramientas en un contexto de Ecología Microbiana. Además, se
exponen algunos de los desafíos más importantes que actualmente nos limitan en la explotación de ecosistemas microbianos para beneficio humano. Por último, se mencionan
áreas de oportunidad y desarrollo para aquellos interesados
en el tema.
Palabras claves: Ecología Microbiana, secuenciación masiva, bioinformática, 16S, ARN ribosomal, QIIME, Mothur
�INVESTIGACIÓN / CIENCIAS COMPUTACIONALES
Introducción
Nuestro planeta es un planeta microbiano: miles de
millones de microorganismos habitan cada rincón de
nuestro medio ambiente. Comunidades complejas
de microorganismos habitan prácticamente en todos
los ecosistemas: océanos, desiertos, suelos, plantas,
glaciares, así como en los cuerpos y estructuras orgánicas
de plantas, animales y humanos. Estos microorganismos
miden milésimas de milímetro, tienen diferentes formas
y estructuras celulares, producen una amplia variedad
de productos biológicos y sustentan la estabilidad de los
ecosistemas donde se ubican.
Métodos para el estudio de microorganismos
Los métodos para estudiar microorganismos pueden ser
divididos en dos grandes grupos: cultivo dependientes
(métodos tradicionales de microbiología basados en el
cultivo de microorganismos) y cultivo independientes
(métodos moleculares que no requieren de cultivar
a los microorganismos). Los métodos tradicionales
de cultivo tienen una utilidad limitada en ecología
microbiana contemporánea [ I] y por lo tanto no serán
discutidos aquí; sin embargo, algunos investigadores
emplean actualmente culturomics, el cual es un término
relativamente nuevo para definir el uso masivo de
técnicas de cultivo para estudiar comunidades complejas
de microorganismos.
Métodos moleculares
La gran mayoría de los métodos moleculares usados
en Ecología Microbiana se enfocan en el gen que
codifica para la subunidad 16S del ARN ribosomal
(16S). Este gen es universal (es compartido por todos
los microorganismos bacterianos conocidos) y tiene una
naturaleza semi-conservada; entre los diferentes grupos
de bacterias, algunas porciones de este gen son altamente
conservadas (presentan poca variación en su secuencia de
nucleótidos), mientras que otras regiones son variables o
hipervariables entre los diferentes microorganismos. La
presencia de regiones conservadas y variables permite la
determinación de parentescos filogenéticos basados en
el orden de nucleótidos del gen 16S, aunque se sabe que
bacterias con secuencias 16S idénticas pueden presentar
características altamente divergentes (ver "Desafio
Biológico" abajo).
CELERINET ENERO - JUNIO 2016
llamada secuenciación. Las regiones conservadas del
16S nos permiten amplificar las secciones variables
que serán útiles para clasificar y estudiar a las bacterias
presentes en una muestra.
Secuenciación Sanger. La información contenida en la
secuencia de nucleótidos del ácido desoxirribonucleico
(ADN) representa la principal fuente de información
evolutiva acerca de un organismo. Conocer la
secuencia genética de genomas microbianos es de suma
importancia para entender su biología y su forma de
vida; adicionalmente, con esta información a la mano,
los grupos de investigación pueden diseñar aplicaciones
de diagnóstico clínico, encontrar biomarcadores de
utilidad agropecuaria y/o clínica, realizar estudios de
epidemiología en salud, entre otros. En la actualidad,
existen diferentes métodos para determinar el orden de
nucleótidos de un ácido nucleico, a este proceso se le
conoce como secuenciación de ADN.
El método de secuenciación Sanger fue por muchos
años la técnica estándar para la secuenciación de ADN.
Esta técnica requiere del uso de análogos de nucleótidos
fluorescentes y el uso de equipos/lectores automatizados,
posteriormente bajo un análisis por computadora es
posible determinar la secuencia de fragmentos cortos
del ADN de interés. Esta técnica continúa siendo
ampliamente utilizada en biología molecular, sin
embargo debido su bajo rendimiento (lecturas por
ensayo) su uso es limitado para los objetivos planteados
en Ecología Microbiana.
A continuación, se describen tres técnicas que han
revolucionado la biología molecular y forman parte
importante dentro del área de Ecología Microbiana.
Secuenciacióo masiva o NGS (Nex t Generation
Sequencing). Gracias a los esfuerzos realizados en el
proyecto genoma humano, diversas tecnologías se han
desarrollado para secuenciar fragmentos genéticos con
mayor rendimiento; es decir, con la capacidad de analizar
millones de reacciones simultáneamente y obtener
mayor cantidad de datos por ensayo. Una de las primeras
tecnologías más utilizadas en el área de Ecología
Microbiana fue la pirosecuenciación. Esta metodología
emplea un sistema de reacciones distintas comparadas
con la tecnología de Sanger. La principal adaptación fue
la manera de amplificar en una sola reacción millones
de moléculas de interés simultáneamente (por Sanger
la secuenciación es altamente específica y dirigida a
un solo fragmento de interés), esto se realiza mediante
una variante de la PCR llamada PCR en emulsión
"emPCR". Adicionalmente, la metodología utiliza para
secuenciar estas moléculas la técnica conocida como
p1rosecuenciación.
Reacción en cadena de la polimerasa. La reacción en
cadena de la polimerasa o PCR por sus siglas en inglés,
es una técnica molecular que permite generar millones
de copias de un fragmento genético específico. En
Ecología Molecular, la PCR se utiliza con frecuencia
para amplificar y generar copias de las secuencias del
gen 16S, utilizadas posteriormente por una técnica
El principio de la pirosecuenciación consiste en
convertir, mediante reacciones enzimáticas, moléculas
de PPi (pirofosfato inorgánico, de aquí el nombre
de pirosecuenciación) en señales de luminiscencia,
utilizando las mismas proteínas que las luciérnagas
requieren para emitir luz. Posteriormente estas señales
se traducen a las secuencias de nucleótidos de ADN
�CELERINET ENERO- JUNIO 2016
INVESTIGACIÓN/ CIENCIAS COMPUTACIONALES
mediante un análisis automatizado.
Mothur
La pirosecuenciación fue revolucionaria en sus inicios
para la biología molecular y la genómica, sin embargo,
debido a la acelerada evolución de rendimientos de
otras tecnologías, la pirosecuenciación se encuentra
actualmente descontinuada (en nuestro conocimiento el
soporte técnico continuará después de 2015). Hoy día,
se utilizan otras plataformas y tecnologías distintas de
secuenciación masiva, tales como los equipos MiSeq/
HiSeq de la compañía fllumina, Ion Torrent de Thermo
Fisher, entre otros. Cada plataforma y tecnología de
secuenciación incorpora elementos de hardware y
software distintos, así como sistemas enzimáticos,
reacciones químicas, ópticas y sistemas de detección
diferentes [2].
Mothur fue diseñado por Patrick Schloss y colaboradores
e introducido a la comunidad científica en el 2009 [3].
Mothur es gratuito, es software libre (open source) está
escrito en c++ y es mucho más sencillo de instalar y
utilizar comparado con QIIME. Actualmente, Mothur
v.1.35.1 contiene un total de 145 comandos con diferentes
aplicaciones. Por ejemplo, Mothur contiene comandos
para alinear secuencias, para obtener estadísticas acerca
de un grupo de secuencias, para modificar secuencias
y para realizar otras tareas bioinformáticas. El equipo
de Patrick Schloss ofrece ayuda invaluable acerca
de Mothur en su sitio de internet (www.mothur.org).
Diferentes versiones de Mothur para Windows y Mac
están disponibles.
La Fig. 1 muestra una representación gráfica del estudio
moleculardeecosistemasm icrobianos. Cualquier muestra
biológica puede ser utilizada, de la cual se puede extraer
ADN genómico del conjunto total de microorganismos.
El ADN extraído se utiliza posteriormente en la técnica
de PCR para generar m iliones de copias de alguna región
especifica del gen que codifica para la subunidad l 6S del
ARN ribosomal. Estos mi.llones de amplicones de 16S
son secuenciados y los datos generados son analizados
utilizando diferentes herramientas computacionales
como Mothur y QIIME (ver abajo).
Mothur es una excelente herramienta para analizar
datos de 16S pero cada comando está diseñado para
realizar tareas específicas solamente en vez de contener
comandos más generales que realizar diferentes tareas
al mismo tiempo. A pesar de esta posible desventaja,
varios artículos han sido publicados donde utilizan
primordialmente Mothur como la herramienta principal
de todos los análisis (por ejemplo ver [4]).
Muestras biológicas
(excremento, suelo, agua)
Extracción de ADN
PCR
(gen 16S)
~
Bioinformática
Secuenciación Masiva
ACGCTAGGCTAGG
TGATCGGTAGCTCG
GACGGCTAGCGCTAG
CTTGAGTCGGCTCGCG
Fig. 1 Estudio molecular de ecosistemas microbianos (ver
texto principal para detalles)
Programas computacionales para estudiar
comunidades de microorganismos
Algunos programas computacionales han sido
desarrollados para estudiar datos moleculares obtenidos
de comunidades de microorganismos.
QIIME
Quantitative Insights into Microbial Ecology (QIIME)
fue diseñado por Greg Caporaso y colaboradores e
introducido a la comunidad científica como software
libre en el 2010 [5). Existen dos maneras de utilizar
QlIME, aquí se discutirá solamente el uso e instalación
de una máquina virtual en VirtualBox. La instalación de
forma nativa puede ser complicada por la dependencia
de QIIME con otras aplicaciones en Linux.
Primero, es necesario descargar e instalar la versión
de VirtualBox para tu computadora (www.virtualbox.
org). Actualmente, VirtualBox corre en varios sistemas
operativos incluyendo Windows, Linux, Macintosh,
y Solaris. La caja virtual de QllME funciona muy
bien pero requiere de mucho espacio en disco duro
(la versión 1.9.0 de QITME es de 13 GB) y requiere
de conocimientos en el uso de Linux. Además, la caja
virtual QIIME no puede empaquetar ciertos programas
(por ejemplo sfftools o usearch) debido a restricciones
de licencia, aunque estas herramientas son también
gratuitas. QIIME requiere la asignación de al menos 2
GB de memoria RAM (en nuestra experiencia se debe
asignar la mayor cantidad de memoria RAM posible
para agilizar los diferentes procesos) y de preferencia 2
o más núcleos del procesador. El equipo de Rob Knight
ofrece apoyo valioso para los usuarios de QIIME (http://
qiime.org/).
Dos posibles ventajas de QIIME sobre Mothur tienen que
ver con la visualización de resultados y la automatización
de tareas. Por ejemplo, varios scripts de QIIME otorgan
imágenes de buena calidad listas para publicación con
�INVESTIGACIÓN/ CIENCIAS COMPUTACIONALES
respecto a taxonomía e índices de diversidad. Por el otro
lado, QTIME cuenta con scripts capaces de llevar a cabo
múltiples tareas, evitando así la necesidad de realizar
cada tarea por separado.
Independientemente de las características de cada una de
estas herramientas, ambos (QIIME y Mothur) necesitan
ser adaptados a las necesidades personales pues son
una serie de scripts los cuales pueden ser más útiles
que otros. Los resultados que generan frecuentemente
necesitan ser analizados mediante otros programas o
visualizados de una forma más clara. La visualización
puede ser realizada en Excel o bien con programas como
Krona [6]. También es conveniente utilizar programas
para el análisis estadístico de los resultados; uno de los
más utilizados es STAMP [7]. Diferentes paquetes de
R pueden también ser útiles para la visualización y/o
análisis de resultados [8]. Una visión general del análisis
computacional de secuencias 16S usando QIIME se
muestra en Fig. 2.
--------- --+
-EJdraer
-----ADN y
-+
Jun1er amolicones y secuenciar
>4(,A((T~A(';G(A~"4A..
>0CA«TG,16Gt,CAGGG6AGGI\GGA.-.
AGGOCiGAC4M..
>
►tTA.<:éC.C..~JGltGGAf_
' AGG(.A(i6t,!ÑAA-- ...Jlo..
>
><.CA<Ct G,t,r..c.-.cACG(J.GGA(GAL.,,,,..
>Cl Ar.(GGl,GCACAGGC~AA..
>
JA(((j(i,1,(,(,1,{A(~
>6AACCTTCMATAGGU,C4,t,GG4f-
>
!AGGGGCAltGGM>GC.t,(( TG.A"°".\GGCA~
Asignar lecturas a
muestras
microorganismos en el planeta.
Otro desafio importante tiene que ver con nuestra
incapacidad de hacer crecer toda la amplia variedad
de microorganismos usando técnicas de cultivo
tradicionales. Las razones detrás de esto son varias pero
a última instancia limita el estudio directo del fenotipo
de los microorganismos.
La naturaleza del ARN ribosomal es otro factor que
influye en el desafio biológico. Por ejemplo, algunos
grupos microbianos poseen una alta similitud con
respecto al gen 16S (lo cual podría indicar una cercanía
evolutiva) pero sin embargo presentan genomas y
actividades metabólicas altamente divergentes [9].
Por otro lado, las secuencias de 16S son asignadas
arbitrariamente a unidades taxonómicas operacionales
basadas en porcentajes de s imilitud entre las secuencias
comparadas, si.o ningún sustento biológico o estadístico.
Por último, las bacterias pueden contener diferente
número de copias del ARN ribosomal, siendo copias
idénticas, semejantes o incluso muy distintas en
secuencia [ 1O], un fenómeno que podría reflejar
estrategias ecológicas de los microorganismos [11 ].
Desafío computacional
ampliftear con
01,gonueleótidos con
cOcliOO de berras
CELERINET ENERO - JUNIO 2016
:: : +
-··
-··
-··
Asignar millones de
secuencias de cientos/rrules
de mues1ras a OTUs
caicutar distancias
UniFrac Y comparar
muéStras
Fig. 2. Análisis computacional de secuencias 16S usando
QIIME (versión modificada de una diapositiva creada por
Greg Caporaso con permiso del autor). Los códigos de
barras son secuencias de pocos nucleótidos que permiten
la asignación de las lecturas (amplicones de PCR) a cada
una de las muestras. OTUs (siglas en inglés): Unidades
Taxonómicas Operacionales.
Desafíos
Existen desafios importantes que actualmente nos
limitan en la explotación de ecosistemas microbianos
para beneficio humano.
Desafío biológico
Los microorganismos que actualmente habitan nuestro
planeta son descendientes de microorganismos que han
habitado nuestro entorno por millones de años más que
cualquier célula eucariota. Desafortunadamente, los
microorganismos usualmente no dejan fósiles, por lo que
dependemos forzosamente de comunidades microbianas
actuales para poder estudiar la vida y evolución de
La creciente accesibilidad de métodos de secuenciación
masiva ha permitido la generación de una cantidad
mas iva de información, la cual debe ser organizada y
resguardada para su utilización por parte de la comunidad
científica internacional. En general, la organización
y el análisis de datos representan un gran desafio
computacional. Posibles soluciones a este desafio
han sido desarrolladas; por ejemplo la integración de
herramientas para todos los niveles de experiencia
en bioinformática [12], el desarrollo de herramientas
capaces de computación en la nube [13] así como el uso
de diferentes formatos para guardar y hacer uso de la
información [14).
Desafío matemático y estadístico
Una gran cantidad de métodos matemáticos y/o
estadísticos existen actualmente para estudiar
comunidades microbianas. Sin embargo, cada uno de
estos métodos cuenta con ventajas y desventajas, lo cual
siempre incita a los investigadores a desarrollar nuevas
maneras de anal izar los datos.
Respecto a lo matemático, existen artículos interesantes
acerca de la utilización de modelos matemáticos
para analizar el papel que desempeñan juegan los
microorganismos benéficos (probióticos) en procesos
patológicos como la enterocolitis necrotizante [ 15], la
cual es una enfermedad severa del tracto gastrointestinal
de bebés prematuros.
Por otro lado, existen publicaciones interesantes
acerca del uso de métodos matemáticos para estudiar
quimiotaxis en bacterias [16], un fenómeno de gran
�CELERINET ENERO• JUNIO 2016
INVESTIGACIÓN/ CIENCIAS COMPUTACIONALES
valor en Ecología Microbiana.
de esta poderosa herramienta [20-21].
En nuestra opinión, muchos de estos esfuerzos son
valiosos por lograr comprender la relación entre los
microorganismos y su medio ambiente; sin embargo,
estos esfuerzos con frecuencia tienden a simplificar
la relación ecológica entre las células microbianas
y el ambiente donde se desarrollan. Esfuerzos
multidisciplinarios son indispensables para utilizar
de mejor manera las herramientas matemáticas para
entender y estudiar a las comunidades microbianas.
Áreas de oportunidad y desarrollo
Respecto a lo estadístico, el número de secuencias
por muestra no puede ser utilizado como la variable
dependiente en análisis estadísticos. Esto es debido
a que estos números variarán de acuerdo a diferentes
circunstancias no necesariamente relacionadas con la
abundancia verdadera de los microorganismos presentes
en la naturaleza. Por lo tanto, es indispensable utilizar
las proporciones relativas de cada grupo bacteriano
como la variable dependiente. Estos valores se calculan
dividiendo la abundancia de secuencias de un grupo
bacteriano específico entre la abundancia de secuencias
totales. Esta variable dependiente (proporciones
relativas, 0-100%) ha sido analizada usando métodos
paramétricos (ANOV A) y no paramétricos en múltiples
estudios, los cuales no necesariamente ofrecen la mejor
alternativa estadística. Un modelo estadístico interesante
para analizar proporciones relativas es el que utiliza
distribuciones de Dirichlet [ 17]. Otras alternativas,
que en nuestro conocimiento no han sido utilizadas a
la fecha, incluyen modelos mixtos donde se contemple
al individuo o lugar de donde se obtuvo la muestra
como factor aleatorio, modelos anidados (por ejemplo,
abundancia de género dentro de familia dentro de orden
dentro de clase dentro de filos), y/o modelos adecuados
de mediciones repetidas usando diferentes estructuras
de covarianza usando, por ejemplo, PROC MIXED y
PROC GLIMMIX en SAS. Es importante mencionar que
SAS cuenta actualmente con una versión completamente
gratuita (SAS University Edilion) para la academia,
aunque este programa no ha sido debidamente explotado
en Ecología Microbiana.
También re lacionado con lo estadístico, e l método
filogenético de UniFrac fue desarrollado como una
alternativa para comparar comunidades microbianas
[ 18]. Al principio, este método era capaz de llevar a cabo
esta comparación desde un punto de vista completamente
filogenético (ignorando la cantidad de secuencias).
Después, se logró modificar el método original de
Unifrac para hacerlo también cuantitativo (capaz de
tomar en cuenta el número de secuencias además de
sus diferencias fi logenéticas) [19]. Ambas versiones de
UniFrac otorgan diferentes puntos de vista con respecto a
los factores que estructuran las comunidades microbianas
[ 19]. Diferentes modificaciones y/o adaptaciones del
método de Unifrac han logrado expandir la aplicabilidad
El uso de herramientas computacionales para estudiar
ecosistemas complejos de microorganismos cuenta con
múltiples áreas de oportunidad y desarrollo.
Desarrollo de programas
Un área de gran oportunidad para programadores es
el desarrollo de nuevos programas computacionales
para estudiar secuencias genéticas provenientes de
comunidades de microorganismos. Por otro lado,
Mothur y QIIME son de código abierto, lo cual significa
que cualquier persona pudiera modificar los códigos
previamente escritos para mejorarlos. En nuestra
opinión, estos programas deberán contar con ciertas
características. Primero, deben ser fácil de utilizarse
(asegura que una gran cantidad de usuarios pueda
hacer uso de ellos). Segundo, deben ser ligeros, tanto
en espacio fisico como en la memoria RAM necesaria
para correr los procesos, avalada por conceptos actuales
de ecología microbiana. Por último, estas herramientas
deberán contar con el soporte humano y computacional
para ofrecer actualizaciones y apoyo a la comunidad de
usuarios. De poco sirve un buen programa computacional
sin estas importantes características.
Desarrollo de tecnología
Las tecnologías de secuenciación masiva utilizan
diferentes procedimientos para determinar el orden de
nucleótidos en un fragmento genético. Sin embargo, las
lecturas obtenidas de la mayoría de estas tecnologías
aún son demasiado cortas (-500-600 pares de bases
máximo). Dada la naturaleza del 16S, sería importante
desarrollar tecnologías capaces de secuenciar fragmentos
más largos. Por otro lado, los laboratorios que ofrecen
servicios de secuenciación masiva usualmente son
capaces de generar un gran número (miles a millones) de
secuencias por muestra. Sin embargo, artículos sugieren
que la generación de gran cantidad de secuencias por
muestra no necesariamente ofrece mejores resultados
con respecto a mediciones de diversidad [22]. En el
futuro, sería interesante el diseño y/o adaptación de
métodos de secuenciación masiva para generar pocas
secuencias (por ejemplo cientos) de una gran cantidad
de muestras, ajustando costos correspondientes.
Por último, actualmente es deseable construir
secuenciadores cada vez más pequeños, incluso hasta un
nivel capaz de poder ser transportado sin inconvenientes
[23]. Durante el Simposio Internacional número 15 de la
Sociedad lnternacional de Ecología Microbiana (ISME
por sus siglas en inglés) en Seúl, Corea del Sur, Rob
Knight incluso mencionó de su interé-s de incorporar
mini-secuenciadores en teléfonos celulares para el
posible envio de secuencias a través de este medio.
�INVESTIGACIÓN/ CIENCIAS COMPUTACIONALES
Comentarios finales
Nuestro planeta se encuentra permanentemente
colonizado por una gran cantidad de microorganismos
los cuales pueden ser estudiados usando herramientas
moleculares. El gen que codifica para la subunidad 16S
del ARN ribosomal ha sido muy utilizado debido a su
naturaleza universal y semi-conservada. Un gran número
de herramientas moleculares y computacionales han sido
desarrolladas para analizar ecosistemas complejos de
microorganismos, abriendo nuevas posibilidades pero
también acarreando desafios específicos dificiles de
vencer sin un esfuerzo colaborativo multidisciplinario.
Esfuerzos internacionales como el Earth Microbiome
Project [24] reflejan nuestro deseo y pasión por
estudiar microorganismos pero también descubren las
incertidumbres asociadas con tales aspiraciones [25].
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[25) Gi lbert, J.A .. Jansson, J.K .. Knight, R. (20 14) The Earth
Microbiome Pro_1cct: successcs and aspirat1ons. BMC Biology,
INVESTIGACIÓN/ CIENCIAS COMPUTACIONALES
Dirección del autor: Francisco Villa sin Colonia ExHacienda el Canadá, C.P. 66050, General Escobedo,
Nuevo León, México.
Email : ajruiz@docentes.uatedu.mx
Bruno Gómez Gil
Bnmo Gómez estudio Biología en la Universidad
Autónoma de México (UNAM), una maestría en
Ciencias del Mar en el área de Oceanografia Biológica
y Pesquera y un doctorado en la Universidad de Stirl ing,
Escocia. Actualmente es Investigador Titular C del
Centro de lnvestigación en Alimentación y Desarrollo,
A.C., Unidad Mazatlán y responsable del Laboratorio de
Genómica Microbiana.
Dirección del autor: Av. Sábalo-Cerritos sin, Mazatlán,
Sinaloa, México. C.P. 82000,
Email: bnmo@ciad.mx
Datos de los Autores
.José Francisco García Mazcorro
José Ramón Bárcenas \Valls
José Bárcenas estudió Biotecnología Genómica en
la Universidad Autónoma de Nuevo León (UANL) y
un Certificado en Genética Médica en la Universitat
de Valencia, España. Actualmente es Auxiliar de
Investigación del Centro de Desarrollo e Investigación
en Ciencias de la Salud (CIDICS-UANL) y responsable
del área de Secuenciación Masiva en la Unidad de
Genómica.
Dirección del autor: Av. Carlos Canseco sin esquina con
Av. Gonzalitos Colonia Mitras Centro, Monterrey, N.L.
C.P. 6446
Email: j ose.barcenaswll@uanl.edu. mx
A ntonio .Joel Ruiz Uribe
Antonio Ruiz estudio Medicina Veterinaria en la
Universidad Autónoma de Tamaulipas (UAT), una
maestría en Innovación Educativa y cuenta con
estudios de posgrado en Farmacología y Neurobiología.
Actualmente estudia su Doctorado en la Facultad de
Medicina Veterinaria de la UANL con un énfasis en
toxicología y microbiología molecular de productos
naturales.
José García estudio Medicina Veterinaria en la
Universidad Autónoma de Nuevo León (UANL) y un
doctorado en Ciencias Biomédicas en la Universidad de
TexasA&M, EUA. Actualmente es Profesor Investigador
de Tiempo Completo de la UANL, es Líder del Cuerpo
Académ ico Eco-Biología Medica y cultiva la línea de
investigación Ecología Microbiana.
Dirección del autor. Francisco Villa sin Colonia ExHacienda el Canadá, C.P. 66050, General Escobedo,
Nuevo León, México.
Emai 1: jose.garciamzc@uanl.edu. mx
�Te invitamos a participar en el Volumen 9 de Celerinet
Consulta la convocatoria en
www.fcfm.uanl.mx
�
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Celerinet
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La revista Celerinet, inició en el 2012, sólo en formato digital, es semestral y se mantiene activa; ofrece información de las últimas investigaciones realizadas por docentes, estudiantes y egresados de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, también se encarga de difundir las actividades institucionales más relevantes. La publicación incluye artículos de investigación relacionados con las siguientes áreas: matemáticas, matemáticas aplicadas, física, ciencias computacionales, actuaría, multimedia y animación digital, y seguridad en tecnologías de información.
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A resource consisting primarily of words for reading. Examples include books, letters, dissertations, poems, newspapers, articles, archives of mailing lists. Note that facsimiles or images of texts are still of the genre Text.
Título Uniforme
Celerinet
Año de publicación
El año cuando se publico
2016
Año
Año de la revista (Año 1, Año 2) No es es año de publicación.
4
Volumen
Volumen de la revista
7
Mes de publicación
Mes cuando se publicó
Enero-Junio
Día
Día del mes de la publicación
1
Periodicidad
La periodicidad de la publicación (diaria, semanal, mensual, anual)
Semestral
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Celerinet, 2016, Año 4, Vol 7, Enero-Junio
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Martínez Moreno, Partricia, Directora
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Física
Ciencias Actuariales
Educación
Matemáticas
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La revista Celerinet, inició en el 2012, sólo en formato digital, es semestral y se mantiene activa; ofrece información de las últimas investigaciones realizadas por docentes, estudiantes y egresados de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, también se encarga de difundir las actividades institucionales más relevantes. La publicación incluye artículos de investigación relacionados con las siguientes áreas: matemáticas, matemáticas aplicadas, física, ciencias computacionales, actuaría, multimedia y animación digital, y seguridad en tecnologías de información.
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MATEMÁTICAS / FÍSIC_A / e.COMPUTACIONALES / M~LTIMEDIA Y AN IM~CIÓN DIGITAL /
ACTUARIA / SEGURIDAD EN TECNOLOGIAS DE INFORMACION
UANL
-----U\:IVER5:1DAD AlJTÓNOMJ\ DE NUEVO LEÓN
.
FCFM .
l'A(.1JLJAO U6U6,CIA.~ HSK.U MATI1'1ÁnCAS
�lng. Rogelio G. Garza Rivera
Rector
M.A. Carmen del Rosario De la Fuente
García
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Secretario Académico
Lic . Rogelio Villarreal Elizondo
Secretario de Extensión y Cultura
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Director de la Facultad de Ciencias Físico
Matemáticas
M .A. A lma Patricia Calderón Martínez
Ed itora Responsable
M .A. A lma Patricia Calderón Martínez
Redacción
Lic. Ahirasvgyl Peña Caballero
Dr. Ángel Enrique Sánchez Colin
Dr. Sandra Angélica Ayala Gómez
Dr. Eduardo Gerardo Pérez-Tijerina
Dr. Mikhail Basin
M.C. Álvaro Reyes Martínez
Roberto Josafat Rojas Solis
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Colaboradores
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M.T. José Apolinar Loyola Rodríguez
Dr. Romeo de Jesús Selvas Aguilar
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M .A. Alma Patricia Calderón Martínez
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Consejo Editorial
Lic. Melina E. Ontiveros Gzz.
Diseño
Celerinet, Año 3, Vol. 6, julio-diciembre. Fecha de publicación: 7 de diciembre de 2015
Es una publicación semestral, editada por la Universidad Autónoma de Nuevo León, a través de la Facultad de
Ciencias Físico Matemáticas. Domicilio de la publicación: Ave. Universidad S/N. Cd. Universitaria. San Nicolás de
los Garza, Nuevo León, México, C.P. 6645 1.
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Editora Responsable: Alma Patricia Calderón Martínez. Reserva de derechos al uso exclusivo No. 04-2014102111595700-203 otorgado por el Instituto Nacional de Derechos de Autor. ISSN 2395-8359. Registro de marca en
trámite. Responsable de la última actualización de este número, Unidad Informática, Lic. Reyna Guadalupe Castro
Medellín, Ave. Universidad S/N. Cd. Universitaria. San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México, C.P. 6645 1.
Fecha de última modificación 7 de diciembre de 2015.
Las opiniones expresadas por los autores no necesariamente reflejan la postura de la Editora o de la publicación.
Prohibida su reproducción parcial o total de los contenidos e imágenes de la
p ub licación sin p revia autorización de la Editora.
Todos los derechos reservados© Copyright 2015 celerinet@uanl.mx
�04
EDITORIAL
06
INVESTIGACIÓN / ASTRONOMÍA
Observatorio Astronómico de la Universidad
Autónoma de Nuevo León
12
REPORTAJE
Celebran 40 Aniversario de la Licenciatura en Ciencias Computacionales
17
Etica, herramienta fundamental en la Seguridad Informática
21
RECONOCIMIENTOS ESPECIALES
22
NOTICIAS
•
�Estimados lectores
y amigos,
En esta ocasión publicamos el sexto número de la revista Celerinet. Durante los tres
años de su existencia, hemos podido ver el crecimiento y fortalecimiento de la revista,
su importancia en la vida académica de la Facultad y su función como foro de divulgación y comunicación; gracias al apoyo constante de la administración de la Facultad.
El presente número de la revista, contiene dos artículos de las áreas de Astronomía
y de Informática. El artículo de Astronomía, presenta los avances de la construcción del Observatorio Astronómico de la Universidad Autónoma de Nuevo León
(OA-UANL), donde se econtrará un telescopio óptico de 1.3 m de diámetro, equipado con instrumentos modernos para la investigación profesional. Este observatorio, en conjunto con el nuevo programa de Maestría en Astrofísica Planetaria y Tecnologías Afines, iniciado en agosto de 2015, constituirá las bases sólidas
para contribuir en la formación de nuevas generaciones de astrónomos en México.
El artículo correspondiente al área de Informática, indica que la tecnología
en informática avanza a pasos agigantados, y que en el futuro podrá tener repercusiones aún inimaginables. Por tal motivo, es crucial crear conciencia de la importancia que debe desarrollar la ética, a la par de la tecnología,
como herramienta fundamental; particularmente en el campo de la Seguridad Informática, área en la cual se desarrollarán futuros profesionistas,
quienes tendrán como denominador común la ética profesional en este campo.
En este año, la Facultad celebra el 40 aniversario de la Licenciatura en Ciencias Computacionales. Esta carrera creada en 1975, siempre ha atraido a un gran número de estudiantes, siendo actualmente el
segundo lugar de matrícula entre las seis licenciaturas de la Facultad.
Nuestras sinceras felicitaciones al Dr. José Luis Comparán Elizondo, ex-director
de nuestra Facultad y creador de la Licenciatura en Ciencias Computacionales; a
los ex-directores de la Facultad: lng. Raúl Mario Montemayor Martínez, lng. José
óscar Recio Cantú, M.A. Carmen del Rosario De la Fuente García, M.A. Patricia Martínez Moreno, y al actual Director, M.T. Rogelio Juvenal Sepúlveda Guerrero, promotores de la carrera. Un reconocimiento además, a los ex-coordinadores
académicos de la misma: lng. Juan Jesús De la Garza Ochoa, M.I.A. lrma Leticia Garza González, M.C. María Aurora Chávez Valdez, M.T. José Apolinar Loyola Rodríguez, M.T. Felipe de Jesús Rodríguez García, y la actual coordinadora,
M.A. Reyna Guadalupe Castro Medell ín; así como a todos los profesores que
imparten las unidades de aprendizaje de la Licenciatura en Ciencias Computacionales. Es un placer ver una carrera joven y con tanta energía a sus 40 años.
�Para concluir, aprovecho esta ocasión para agradecer al director de la Facultad,
el M.T. Rogelio Juvenal Sepúlveda Guerrero, al subdirector de posgrado, el Dr.
Romeo de Jesús Selvas Aguilar, y a la editora de la revista, la M.A. Alma Patricia
Calderón Martínez, por su apoyo y labor al dar vida a una revista de divulgación
y comunicación académica exitosa, ya que esto representa una manera de comprometernos al buscar una mayor participación de investigadores y de transmitir
el día a día de nuestra queridísima Facultad de Ciencias Físico Matemáticas.
¡Bienvenidos al nuevo número de nuestra revista!
Dr. Mikhail Basin
Investigador Nacional Nivel 111
�CELERINET JULIO-DICIEMBRE 2015
INVESTIGACIÓN / ASTRONOMÍA
Observatorio Astronómico de la Universidad
Autónoma de Nuevo León
Ángel Enrique Sánchez Colin, Sanch·a Angélica Ayala Gómez,
Ech1ardo Gerardo Pérez Tijeti na
UANL-FCFM
Universidad Autónoma de Nuevo León
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México
Resu1nen: En este a1tículo desctibimos los avances de la construcción
del Observatorio Astronómico de la Universidad Autónoma de Nuevo
León (OA·UANL), en el que se albergará un telescopio óptico de 1.3 m
de diámetro, equipado con instrumentos modernos para la investigación
profesional. Este observato1io, en conjunto con el nuevo programa
de Maestría en Astrofísica Planeta1ia y TeCllologías Afines, iniciado
en agosto de 201;, constituirá las bases sólidas para conllibuir en la
fonnación de nuevas generaciones de astrónomos en México.
Palabras claves: obse1vato1io astronómico, temperatura, humedad
relativa, precipitación
�INVESTI GACIÓN / ASTRONOMÍA
Introducción
La Universidad Autónoma de Nuevo León (UANL),
fundada en 1933, es tma de las universidades públicas
más importantes en nuestro país. Cuenta con más de 200
programas académicos diseñados para una gran valiedad
de disciplinas, las cuales están distribuidas en diferentes
campus y 35 centros de investigación. Aproximadamente
630 elementos de su personal académico, son miembros
activos del Sistema Nacional de Investigadores (S.N.I.).
En octubre de 2013 la Facultad de Ciencias Físico
l\liatemáticas (FCFM) celebró su 60 aniversa1io, sin
embargo las actividades relacionadas con astronomía
comenzaron desde la segunda mitad de los años 80,
cuando un grupo de estudiantes asistieron a una de
las escuelas de verano que se ofrecen anualmente en
el Observatolio Astronómico Nacional (OAN) en
Ensena da, Baja Califonli a. Los cursos son impa1ti dos por
astrónomos de Instituto de A~1ronomía de la U1liversidad
Nacional Autónoma de México (IA-UNAM), y en ese
entonces dejaron a este giupo de estudiantes con una
gran motivación en esta disciplina.
Años más tarde, en 1997 , tm pequeño observatorio
astronómico fue inaugurado en las afheras de la ciudad
de Monten-ey, aproximadamente a unos 30 km de la
FCFM. Este observato1io fue utilizado p1incipalmente
para entrenar a los estudiantes de licenciatura en las
técnicas obse1vacionales, con el objetivo de llevar a
cabo actividades de clívulgación. Actualmente este
observatorio ya no funciona, ~'in embargo este tipo de
actividades continúan realizándose en la FCFM incluso
con la participación de varios gi11pos exten1os de
astrónomos aficionados.
La investigación profesional en Astrofísica en la
FCFM, comenzó a principios de 2012 con un acuerdo
de colaboración finnado por la UANL, el IA-UNAM
y el Instituto de Astrofísica de Canalias (IAC). El
acuerdo fue establecido para realizar investigación
conjunta en astronomía y ciencias del espacio, así
como para el desaffollo de nuevos instrumentos. Dicho
acuerdo, incluye la constn1cción de un obse1vatorio
astronónlico, equipado con un telescopio óptico de
1.3 m, así como programas académicos de intercambio
para la movilidad de los estudiantes de posgi·ado e
investigadores. Al mismo tiempo la FCFM inició la
contratación de astrónomos profesionales para fonnar
un gi11po ele investigación astronómica. Estos factores
indudablemente coadyuvarán en la formación de nuevas
generaciones de astrónomos profesionales.
CELERINET JULIO· DICIEMBRE 2015
Está planeado que e~1e obse1vatorio se emplee para
complementar las obse1vaciones astronómicas realizadas
con telescopios más grandes. A~'imismo, se establecerán
nuevos lazos de colaboración entre las comunidades
nacionales e inteniacionales.
El obse1vato1io proporcionará una gran valiedad de
oportunidades para los astrónomos pertenecientes
a las instituciones mexicanas que no cuentan con
infraestn1ctura similar o que necesiten tiempo de
telescopio adicional para ~11sprogi·amas de investigación.
En este a11ículo, se resume el estatus actual del
Obse1vatotio Astronónlico de la UANL. Se desc1ibe
la infrae~1ructura utilizada para caractelizar la calidad
del cielo, así como los resultados preliminares de las
valiables meteorológicas realizadas en el sitio.
Colaboración científica
Actualmente, el Cuerpo Académico de Astrofísica (CAA)
de la FCFM, se encuentra con el gi·ado de consolidación y
está formado por cinco astrónomos profesionales, cuyas
líneas de investigación están enfocadas principalmente
en temas de a~1rofísica y ciencias planetarias como
son: caractelización de exoplanetas conocidos [1 ];
estudio de las propiedades de los discos circumestelares
de las estrellas [2], caractelización de va1iables
cataclísmicas [3]; mo1litoreo de NEOs [4]; procesos
para la caractelización de asteroides [5]; así como en el
desan-ollo de instnunentos [6].
En conjunto, este CAA ha diseñado un programa de
posgrado titulado: Maestría en Astrofísica Planetaiia y
Tecnologías Afines, el cual clío iilicio en ago~1o de 2015
con una plimera generación de 5 estudiantes insclitos.
Los miembros de este CAA, también colaboran con
otros gi11pos de investigación exte111os de diferentes
instituciones mexicanas. En particular, se están haciendo
esfuerzos para creai· una red nacional declícada al estuclío
de Objetos Cercanos a la Tie1Ta (NEO's, Near Ea11h
Objects, por sus siglas en inglés). Hasta ahora, dicha
red está formada por inve~tigadores pe1tenecientes a
seis instituciones: IA·UNAM, UANL, Universidad
de Sonora (UNISON), U1liversidad ele Guaclalajara
(UDG), Instituto de Estudios Avanzados de Baja
Califonlia (IdEABC) y el Instituto Politécnico Nacional
(IPN). En el futuro se espera que otras instituciones se
acfüieran y formen pa1te de este proyecto. El principal
objetivo de esta red es crear un conjunto de estaciones
obse1vacionales para la detección y el monitoreo ele
NEO's, así como el desaffollo de instnunentosy técnicas
obse1vacionales que puedan conhibuir con las redes
inteniacionales existentes.
�CElERINET JULIO-DICIEMBRE 201 5
INVESTIGACIÓN / ASTRONOMÍA
l1úraestructlu·a y ubicación
Un obse1vat0Iio astronómico requiere no solo de las
mejores condiciones meteorológicas para obse1var el
cielo, sino también de la disponibilidad de caminos para
facilitar el acceso al sitio y de la infraestn1ctura que
permita la comunicación interna, tanto con el personal
de labores como con las universidades exten1as y las
auto1idades públicas.
En el campus universitalio de la UANL, la FCFM cuenta
con un Centro de Investigación en Ciencias Físico
lVlatemáticas (CICFIM), el cual está equipado con 30
oficinas para los ínve$1igadores y más de 50 escrito1ios
para estudiantes de posgrado. Tiene salones de clases
mode1nos, y vatios laborato1ios de inve~1igación en
diferentes disciplinas tales como: nanotecnología,
física nuclear, modelado matemático, óptica y fotónica.
Además, recientemente se está implementando un
laborato1io de instn1mentació11 astronómica.
La UANL también cuenta con un campus ecológico,
ubicado a 1600m sobre el nivel del mar (snm), inmerso en
las montañas de la Sieffa Madre Otiental, en el Noreste
de México, dentro del municipio de Iturbíde, Nuevo
León. La extensión de este campus es de más de 4 km.2
y está dedicado a la investigación de la fauna salvaje,
ciencias forestales y ciencias de la aglicultura. Dentro
de un radio de ~5 km alrededor del campus ecológico,
hay montañas con altitudes desde 1800m hasta 2400
m ~nm. La infraestn1ctura de este campus incluye dos
cabañas de madera completamente equipadas, en las que
los astrónomos y estudiantes se hospedan. Ahí se tiene
instalado, de manera provisional, el equipo necesalio
para realizar estudios meteorológicos de la zona para
estudiar la calidad del cielo en la región; es decir, estimar
la estabilidad atmosférica (seeing) , el número de noches
despeja das, el nivel de oscmidad del cielo noctJu·no, la
variación en el tiempo de la humedad y la temperatura,
etc.
, _ _ .,_°"'
11!1'?""~~~
.
<>
·~ ,..,
Figu ra. 1. Ubicación del Observatorio Astronómico de la
UANL. Arriba a la derecha: vista actual del sitio, mostrando
el pico más alto de la montaña. Abajo a la derecha: el sitio
de observatorio ubicado a 2200 m snm (latitud: 24.76º N;
longitud: -99.89º E). las cabañas de madera se encuentran
situadas a unos 6km de distancia a 1600 m snm, este lugar
se indica con una flecha abajo a la derecha de este panel.
Desde la mitad de 2012 y hasta la fecha, los
e$1udios realizados nos revelan que contamos con
aproximadamente tm 40 -50 o/o de noches despejadas
al año (7, 8]. Cabe destacar que estos resultados, son
consistentes con los reportados en un estJ1dio previo,
realizado por el hl$1ituto Tecnológico de Califo1nia
(9], para identificar los sitios dentro de la región
sureste de los Estados Unidos y el norte de México que
tienen condiciones de cla1idad de cielo adecuadas para
realizar obse1vaciones astronómicas. En e$1e trabajo la
e$1imación del porcentaje de noches despejadas al año
se hace usando los registros de satélites meteorológicos.
Figura. 2. Equipo utilizado para caracterizar la calidad de
cielo. a) Telescop io MEA DE, lX200 10" f/10, equipado con
cámara CCD. b) Estación meteorológica c) Cámara AII-Sky
y d) Sensores de temperatura y humedad
En el sitio elegido para colocar el telescopio del
obse1vato1i o se tienen temperat11ras promedio que oscilan
entre 10° y 17° centígrados. Este lugar está ubicado a
24.76° N y -99.89° E, a 2200 m snm, aproximadamente
a unos 180 km al sur de la ciudad de Monterrey, como
se muestra en la Fig. 1. Las fotografías de la Fig. 2,
corresponden a algunos instrumentos adquiridos para las
mediciones y que están operando hasta la fecha. En la Fig.
3 se muestran dos imágenes del cielo despejado, tomadas
con la cámara All Sky (Fig. 2 panel b) en diferentes días
a mediados de ablil de 2013. En la Fig. 4, se muestra un
histolial del nivel de precipitación pluvial en el campus
ecológico durante los años 2012 a 2014. En esta gráfica
se aprecia que el pe1iodo con más lluvia en la región
ocut1'e entre los meses de julio y septiembre. En esta
gráfica los súnbolos vacíos significan que no se tienen
registros de datos para todos los días del mes, por lo que
representan un lúnite inferior al nivel de precipitación
de ese mes.
Las Figuras s y 6 , muestran los resultados obtenidos de
temperat11ra y humedad relativa a lo largo del segundo
semestre de 2014 en el OA-UANL. Con propósitos de
comparación únicamente, en ambas figm·as se incluyen
los registros del OAN en San Pedro Má11ir durante
el mismo pe1iodo; estos datos son públicos y están
disponibles en su portal de inten1et (10].
�INVESTIGACIÓN / ASTRONOM ÍA
CELERINET JULIO· DICIEMBRE 2015
De los registros de temperatura en el OA-UANL se
dech1ce que, ch1rante el segundo semestre de 2014, la
valiación en las medidas de temperatura máxima y
mínima es mayor respecto a las del OAN SPJ\1. Por
otro lado, en este mismo periodo la humedad relativa
promedio en la zona elegida para el OA-UANL tiende
a ser mayor que la zona que alberga el OAN SPM. Cabe
destacar que durante 20 14, el estado de Nuevo León
presentó en general una mayor cantidad de precipitación
pluvial respecto de otros años.
OA UANL
OAN SP M
35
., Tm._.
30
•
T pro:m
•
Tm i.tt
. .. ............
10
~;::= ::: : ; ~ ;::.:_-.
...
5
2 0 14
o
i,go
sep
oct
nov
die
Figura. 5. Temperaturas promedio , maxIma y mrnrma
por mes en el OA-UANL, el promedio oscila entre 10º
y 17° centígrados durante 2014, comparadas con las
temperaturas en el OAN en San Pedro Mártir 8.C.
Figura 3. Dos imágenes tomadas con la cámara AII-Sky
desde el campus ecológico en la mitad de Abril de 2013.
Izquierda: Noche despejada después de ponerse el Sol.
Derecha: Vista de la Via Láctea a lo largo de la noche.
120
400
OA UANL
OAN SPM
100
.....,,, ..... 20 12
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may
Figura 4. Datos disponibles de la precipitación, obtenidos
con la estación meteorológica instalada en el campus
ecológico, cerca de las cabañas (ver texto).
..
jun
jul
ago
se p
ocl
nov
die
Figura. 6. Hum edad relativa promedio durante 2014 en el
sitio del OA-UANL, comparada con la humedad en el OAN
en San Pedro Mártir 8.C.
�INVESTIGACIÓN / ASTRONOMÍA
CELERINET JULIO-DICIEMBRE 2015
El 1n·oyecto
Conclusiones
El costo total estimado para todo el proyecto es
aproximadamente 80 millones de pesos (seis millones
de dólares). Esto incluye un telescopio de 1.3 metros de
diámetro, instnunentos para fotometría y espectrometría,
y todos los costos asociados con el diseño y construcción
de la infraestn1ctura. En ténninos generales, los C0$10s
del proyecto están desglosados como se muestra en la
La constn1cció11 de un obseivatotio astronómico
para uso profesional, requiere de muchos factores
económicos y climáticos para llevarlo a cabo. Es común
que la in$1itución o las instituciones que se encargan
de la operación y manterumiento de mI obsetvatorio,
cuenten con una plantilla de investigadores, capacitados
y especializados para conducirlo adecuadamente.
Tabl.l l : Costo total del proyecto (en dólares americanos).
uso
Descri pción
Telescopio óptico 1.3 m
Monturas y fi ltros UBVRI
Cámara eco
Criogenia para eco
Domo
Instrumentación adicional
Sistema eléctrico de tierras
Asesorías académicas
Infraestructura
Caminos rústicos
Electricidad
Sistema de comunicaciones
TOTAL:
$1,492,050 1
$29,995
$60,000
$11 ,538
$95,550
$2,918
$ 15,384
$30,000
$525,760
$1 ,1 50,000
$650,000
$7,692
$4,070,887
Debe tomarse en cuenta que estas cantidades no incluyen
impuestos, lÚ el costo del espectrómetro, de los caminos
tenninados, lÚ de la operación del telescopio, que puede
ser hasta un 25% de la cantidad total por cada año.
La Fig. 7 nos muestra una fotografía de un telescopio
astronómico de 1.3 m f/8 R-C, con montura ecuatorial,
similar al requetido por el OA-UANL.
Fig. 7 . Telescopio astronómico de 1.3-m, similar al requerido
para el OA-UANL. Fotografía tomada de: http://en.wikipedia.
org/wiki/DFMEngineering/
La FCFM, cuenta con 1111 cue1po académico de astrofísica
y un programa de posgrado para cubtir esta demanda.
El monitoreo $Ístemático que se tiene ha$1a ahora de
las vatiables meteorológicas en el sitio del OA UANL
nos pennitirá evaluar los pe1iodos del año con mejores
condiciones para realizar obseivaciones astronómicas.
El Obse1vatotio A$1:ronómico de la UANL, con la
instalación de su telescopio de 1.3-m, conttibuirá en los
programas de posgrado nacionales y en la investigación
de las ciencias planeta1ias que se realizan en México,
así mismo, será útil para la formación de una nueva
generación de astt-ónomos profe$ionales, capacitados
para integrarse en las connmidades nacionales e
inteniaci onal es.
�INVESTIGACIÓN/ ASTRONOMÍA
Referencias
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sp ectroscopy for characte11zation of transitmg
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Qi, C , D' Aless10, P, Oberg, K 1, et al . Resolving the
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84 (2011)
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Zhartkov S , Tovmassian G., Av1les A., et al. The
accretion disk 111 the post penod-mmun um cataclysm ic
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Obs. Skalnaté Pleso, 43, 434-437, (2014)
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Colm Angel, Design of two blackbody sources for
millimeter and sub-milhmeter wave Founer transfonn
spectrometiy, Optics Commumcations, 315, 329-332,
(2014)
CELERINET JULIO· DICIEMBRE 2015
N o1nbre c01npleto del autor o 1le los autores
Angel Colin, es Licenciado en Física, graduado en 1999
por la Universidad Autónoma deBaj a California. Realizó
sus estudios de Maestría en 2002 en la Universidad de
Granada, España y en 2006 realizó su tesis doctoral en
el Instituto de Radio Astronomía Max Planck, en Bonn,
Alemania. Actualmente, es Profesor-investigador en la
Facultad de Ciencias Fí;ico Matemáticas de la UANL.
Sus plincipales lúteas de investigación se enfocan
ptincipalmente en instnunentación astronómica y
tecnología de satélites miniatmizados.
DiI·ección 1lel autor o de los autores
Universidad Autónoma de Nuevo León,
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas,
Departamento de Posgrado.
Av. Universidad sin, Ciudad Universitalia.
66455 San Nicolás de los Garza,
Nuevo León • México.
Phone: +52 (81) 83 29 40 30 Ext. 7162
E-mail: angel.coli11@fcfm.ua11l.mx
Sanch'a Angélica Ayala Gómez
E-mail: sayala@fcfin.uanl.mx
Eduardo Gerardo Pérez Tij e1i11a
[7]
Colm A, Ayala S, Vázquez R, et al . The astronomical
obseivato1y of UANL, Montei1·ey-:tvfex1co, RevMexAA
(SC), 2015, en proceso de impresión
[8]
Ayala S, Colm, A., González A.R , et al , Quality
of the sky at the Observatorio Astronón11co UANL,
RevMexAA (SC), 2015, en proceso de unpresión
[9]
Erasmus, D. E , & van Staden, C A 2002, A Satelhte
Stuvey of cloud Cover and Watei· Vapotu· m the
Southwestem U S.A. and Northem :tv1exico, a study
conducted by CELT project (Pasadena Califomia
Institute ofTechnology)
[ 10]
Obseivatorio Astronómico Nacional de San Pedro
J:..,fa1ttr, Instituto de Astronomía http.//www astrossp.
unam.mx/mdexspm.htinl
E-mail: eduardo.pereztj@uanl.ech1.mx
�CELERINET JULIO · DICIEMBRE 2015
REPORTAJE
40 ANOS DE LA
CELEBRAN
LICENCIATURA EN CIENCIAS
COMPUTACIONALES
Por: Alma P. Calderón Martínez
La Facultad de Ciencias Físico Matemáticas (FCFM)
de la Universidad Autónoma de Nuevo León
(UANL), se congratula en celebrar el 40 aniversatio de la Licenciatlu·a en Ciencias Computacionales (LCC); catl'era que se ha distinguido en este
periodo, por dejar huella tanto en la comunidad científica y tecnológica, en la academia y en la inch1sttia.
El desatl'ollo que ha tenido la Licenciatl1ra se debe
a cada uno de los estudiantes que han fonnado parte de ella y que actl1almente tt·abajan enalteciendo el
nombre de la Facultad con la calidad de su trabajo,
puesto que son innovadores y muestl'an un compromiso social en donde actualmente ejercen su profesión.
La conciencia de las autolidades de cada una de las administraciones que han formado parte de la evolución de
la can-era ha sido también parte fundamental de la consolidación de la Licenciatura y de lo que esta ofrece, las
cuales, conscientes de las necesidades de tma sociedad
en la que la tecnología fonna parte de la vida de los indivich1os, y comprometidos con la visión de inten1acionalizaci ón de la U ANL, han buscado apoyar a sus estudiantes
mediante la vinculación, además de preparar ciudadanos
del mundo, profesionistas competitivos en el mercado
internacional y sensibles a la responsabilidad social.
De este modo, la call'era continúa a la vanguardia
ofreciendo planes de estudios acordes a las necesidades actuales, con estl1diantes y profesores comprometidos ante los retos tecnológicos, perfilándose como súnbolo de innovación y excelencia.
L C C, sie1.n¡1re avanzan do
La Licenciatura en Ciencias Computacionales es una
de las seis catTeras que actualmente se ofrecen en la
FCFM, y fue la tercera en gestarse. La iniciativa de su
creación se ambuye a la gestión del Dr. José Luis Comparán Elizondo en el año de 1974, cuando al volver de
sus estudios de posgrado realizados en la Universidad
de Toronto, dilucidó la necesidad de ofrecer la call'era
como respuesta a las nece~idades tecnológicas internacionales que deparaba el futuro y que exigía el presente. Finalmente, el plan de estudios se aprobó el 17
de mayo de 1975, fecha oficial del inicio de la catTera
con un total de 35 alumnos (actualmente cuenta con más
de 4,500 egresados) y una planta de profesores que apoyaron en impa1tir los cursos; dichos docentes fonuaban
parte de la iniciativa p1ivada así como de la inch1stria.
Tal como1a época y 1os avances tecnológicos del momento
lo pennitían, los jóvenes estudiantes comenzaron ti-abajando con taijetas perforadas que eran llevadas al Centt·o
de Cálculo para trabajar con las mismas. Po~telionnente,
se adquitió una computadora TRS-80 Mod. 1 de Radio
Shack, confonnada ponma pantalla de televisión CPU, teclado y grabadora, la cual contaba con el programa Basic.
En 1979, con el fin de que los ptimeros estudiantes
de la can·era tl1vieran una visión clara de la situación
laboral que enfrentarían una vez que egresaran, se llevó a
cabo la ptimera Semana de la Computación en la FCFM,
bajo la Dirección del Lic. Juan En1esto Colunga Cavazos; donde se invitó a los ingenieros Manuel Ordaz, Saúl
�REPORTAJE
Cantí1, Jorge Falcón, Luis Legon-eta, Ricardo Rendón,
Antonio Donadio, Gerardo López y Gerardo Martínez.
Para el año de 1980, JorgeLuisZúñiga Cortés se convütió
en el primer Licenciado en Ciencias Computacionales.
En 1983, ch1rante el 50 aniversario de la UANL y
el 30 arúversario de la FCFM, se ofreció un Curso
de Extensión de los paquetes S.P.S.S. y el II Simposium de Computación e Infonnática donde se trató:
el Impacto y Evaluación de las Microcomputadoras,
Computación Digital de Monterrey, Software para
Desan-ollo de Aplicaciones de Microcomputadora.
En 1984, bajo la admirústración del Lic. Luis Vicente
García González, se llevó a cabo el Tercer Simposium Inten1acional de Computación e Informática
que destacó por las conferencias de los expositores así como la exposición del equipo Compurey 84.
En 1990 se creó el Centro de Desarrollo y Sistemas con la finalidad de ejercer la vinculación mediante
contratos
para brindar se1vicios de infonnática y de dar cursos de capacitación.
En 1993 se creó la maestría en Ciencias Computacionales. En el mismo año se hizo un converúo con
ORACLE para la adquisición de software y se llevó a cabo
el Congresolnten1acional de Computación e Infonnática.
A su vez, se actualizó el plan de estudios y se incrementó
el equipo de cómputo, el cual consistía de 160 m.icrocomputadoras, 40 de las cuales tenían un morútor de color.
En 2005, bajo la Dirección de la M.A. Cannen del Rosario de la Fuente García, se llevó a cabo un Congreso
de Ciencias Computacionales para celebrar el 30 aniversario de la licenciatura. En 2006, se logra la Acreditación Nacional por el Consejo Nacional de Acreditaciones en húonnática y Computación A.C.
(CONAIC). Durante su gestión se prestó un gran apoyo
para el desa11"01lo y fo1talecimiento de la vinculación con
empresas por medio del Centro de Se1vici os en I1úo1n1ática (CSI) ofreciendo el desarrollo de software y cursos.
En 2009, bajo la admirústración de la M.A. Patricia Martínez Moreno, se llevó a cabo un rediseño de la
Licenciatura, que dio pie al ~·urgimiento a la quinta ca11"era de la FCFM, la
Licenciatura en Multimedia y Arúmación Digital.
Durante su gestón también se obtuvo la reacreditación de la CONAIC; y en 2013, se obtuvo el
logro de una acreditación internacional otorga-
CELERINET JULIO - DICIEMBRE 2015
�CELERINET JULIO - DICIEMBRE 2015
da por AKREDITA, Q.A., Agencia Acreditadora de
Ech1cación; mediante los Comités Intelinstitucionales para la Evaluación de la Educación Superior (CIEES), quienes emitieron la certificación
de noviembre de 2012 hasta noviembre de 2017.
A partir de 2013, bajo la achninistración del actual Director, el M.T. Rogelio Juvenal Sepúlveda Gueffero, la
ca!l'era de Ciencias Computacionales continúa $'Í endo
apoyada, pues ha procurado la gestión de recursos económicos y mateliales para proyectos de las licenciaturas que
ofrece la Facultad Su papel ha sido relevante además por
SIi colaboración al fo1talecimiento de la planta docente.
Centro de Servicios en Infor1nática
El Centro de Se1vicios en Informática (CSI) se encarga del desan-ollo de porgramas e implementación
de sistemas. A Sil vez, el Centro ha colaborado en
el rediseño del portal universitatio además de contribuir con el desall'ollo de un lector que registra los
accesos de los estudiantes con el fin de generar estadísticas. Otra conhibución del CSI consiste en la
implementación de un $'ÍStema web para el regish·o de
horarios de los laboratotios y de horatios de clases.
En general, esta unidad de la FCFM ha conhibuido
con la vinculación de proyectos con la inch1shia, logrando que los esh1diantes pongan a pn1eba sus conocimientos y demuestren Sil capacidad y liderazgo.
REPORTAJE
�REPORTAJE
Participación en Oliinpiadas
La Licenciatura también colabora con el Estado de Nuevo León a través de la capacitación de
estudiantes que han participado en las Olimpiadas Nacionales e Inten1acionales de Informática.
Dicha apo1tación es relevante debido a que se ha destacado durante las mismas, obteniendo cuantiosas medallas de oro, plata y bronce. Cabe señalar que el M.S.I.
Gilberto Reyes Ba!1'era ha sido el Delegado Estatal
de muchas de estas Olimpiadas. A su vez, el profesor
Reyes ha fomentado la colaboración de LCC hacia el
extelior mediante la organización y difu~ión del Encuentro de Informática I11te1preparato1ias de la UANL.
Por su parte, el M.C. Aurelio Ramírez Granados, ha
conttibuido en la capacitación para las Olimpiadas
Mundiales
de
Robótica,
impulsando a los jóvenes a desempeñar un buen papel.
Cue1110s Académicos
En
el
área
de
investigación
se
cuenta con un Cuerpo Académico en Fo1niación
denominado "Computación Aplicada", el cual
está confnnado por la M.C. Aleida Magdalena
Gil González, el M.E.C. Alejanch·o Cagliostro Lara
Neave, el M.C. Aurelio Ramírez Granados, el M.S.I.
Gilberto Reyes Barrera y el M.I.A. E111e~to Jesús Solís Valenzuela. Las lmeas de investigación son: Desan-ollo de aplicaciones en tiempo real, Implentación de laborato1io CISCO
CCNAP, Organización y actuaización de los Laboratorios de Computación de clase mundial, Plan de
DesaITollo de la Olimpiada de Infonnática en
Nuevo León con visión 2012, Desarrollo de la
robótica, control y mecatrónica, y finalmente, Ciencia y tecnología en los sistemas de itúonnación.
CELERINET JULIO· DICIMEBRE 2015
�CELERINET JULIO - DICIEMBRE 2015
Fe~1ejos del 40 aniversruio
Para conmemorar los 40 años de la Licenciatura
en Ciencias Computacionales, bajo la achninistración del M.T. Rogelio Juvenal Sepúlveda Guenero,
actual Director de la FCFM y egresado deLCC, tuvo lugar
el Congreso de CienciasComputacionales, llevado a cabo
los días 21 y 22 de octubre de 2015, donde se ofrecieron
conferencias y paneles en donde eestuvi eron presentes autolida des del ramo así como distinguidas personalidades
de la FCFM que forman pa1te de la h.i ~tolia de la caffera.
Entre ellas, se encontraron los siguientes ex-directores:
la M.A. Carmen del Rosalio De la Fuente García, actual Secretada General de la UANL; el Dr. José Luis
Comparán Elizondo, Decano, profesor emérito y ex-director, además de fundador de la Licenciatura en LCC;
el Ing. Raúl Mario Mali o Montemayor Martínez, Miembro de la Comisión de Hacienda de la UANL; así como
el Dr. Juan E111esto Colunga Cavanzos, el h1g. José Óscar Recio Cantú y la M.A. Patiicia Martínez Moreno.
Además se contó con la presencia del primer egresado en titularse de la caffera, el Lic. Jorge Luis Zúñiga
Cortés y de los excoordinadores de la Licenciatura:
M.T. Juan Jesús De la Garza Ochoa, M.C. María
Aurora Chávez Valdés, M.I.A. Inna Leticia Garza González, M.T. José Apolinar Loyola Roch·íguez y el M.T. Felipe de Jesús Roch·íguez García.
Durante los festejos, la M.A. Reyna Guadalupe Ca~tro
Medellú1, actual coordinadora de la lcienciatura, comentó que actualtnente se está ti·abaj ando en el rediseño de la caffera de modo que LCC continúe teníendo
la calidad con la que ha contado hasta el momento.
REPORTAJE
�INVESTIGACIÓN / SEGURIDAD EN TI.
CELERINET JULIO-DICIEMBRE 2015
Alvaro Reyes Martínez
UANL-FCFM
Universidad Autónoma de Nuevo León
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México
Resumen: La tecnología en informática avanza a pasos
agigantados, y en el futuro podrá tener repercusiones aún
insospechadas. Es de vital importancia crear conciencia de
la importancia que, a la par de la tecnología, debe desarrollar la ética, como herramienta fundamental, particularmente en el campo de la seguridad informática, área en la
cual se desarrollarán futuros profesionistas, que tendrán
como como común denominador, la ética profesional en
este campo.
Palabras claves: ética, ética info1mática, códigos de ética
�INVESTIGACIÓN / SEGURIDAD EN T.I.
Introducción
La globalización, en el siglo XXI se ha caracterizado
por ser un proceso de transfonnación profunda, tanto
a nivel macro y microeconómico, que ha afectado
profundamente la idio$incrasia, cultura y valores en casi
todos los habitantes del mundo.
En este último renglón, los valores, e$1á ligada
ú1timamente la ética, la cual se puede definir, para
efectos prácticos, como "la ciencia que estudia lo bueno
y lo malo de la conducta humana". Siendo una ciencia
social, la ética se ocupa de presentar teorías que tratan de
explicar la bondad o maldad de los actos humanos, desde
la perspectiva científica, $Íll valorar lo anterior desde el
punto de vi$1a de "la moral", por la cual se entiende el
conjunto de normas que recibimos a partir de la ech1cació11
acerca de lo que debemos hacer u omitir, esto es, viene
del extelior, es algo impuesto y carece de fundamentos
científicos, más bien se basa en "costumbres'' que sigue
una Sociedad específica. La Ética se refiere a las normas
que una persona se otorga a sí misma, en función de
su propia reflexión y análisis de los valores que desea
fomentar. La Ética tiene su 01ige11 en el intelior y la
intimidad de la conciencia humana.
CELERINET JULIO· DICIEMBRE 2015
datos, equipos y procedintientos computacionales deben
considerarse como el activo más importante, y que debe
utilizarse con la mayor confidencialidady celo profesional
posibles, por personal con una ética profesional probada
y certificada, lo cual, desgraciadamente, en la actualidad,
no se toma como elemento de vital importanci,1., en el
manejo de la i1úonnación.
Rdación entre la Ética y la IIúonnática
Debido al impacto global de la informática en el ámbito
social actual, exi$1e vinculación entre la Ética y la
fufonnática, por ejemplo, la confidencialidad de los
datos personales, la publicidad electrónica exce$iva a
través de h1ten1et, o, desgraciadamente, la difusión de
po1nografía, también a través de este medio.
En los últimos años, la ética y la itúonnática se
han fu$ionado para crear nuevos cursos o inclusive
ca11"eras profesionales, además de dar lugar a talleres,
conferencias, libros y a1tículos de investigación,
creando el concepto "Ética húonuática" que conocemos
actualmente, y el cual se definió antelionnente.
Los Có1ligos de Ética en las Empresas
En este trabajo, se trata dereconocer la necesi da dpli 01italia
de educar de manera puntual y responsablemente a los
estudiantes de las áreas de itúonnática, de esta nueva
herramienta que llamaremos ÉTICA INFORMÁTICA.
Ética Informática. Su definición
Un código de ética empresarial nace para se1vir
de marco general para aplicar principios de ética y
desan-ollo soste1tible, que vayan en paralelo con la
actividad específica de la empresa. fucluye aspectos de
normatividad internos y exte1nos, que abarquen a todo el
personal y $11S funciones generales y e$pecíficas.
Las nuevas tecnologías itúonnáticas nos conducen,
inva1iablemente, en el conocintiento de lo que se llama
''nonnal de derecho" y "nomial de hecho". Lo normal
de derecho es lo que debería suceder, lo que se 1ige a
través de leyes o nonnatividades, en otras palabras, es
el "deber ser", aunque no suceda con frecuencia , o en el
peor de los casos, nunca. Lo nonnal de hecho es lo que
suele $11Ceder, lo que cotidianamente sucede, aunque no
$Íempre sea lo correcto.
Los responsables de la creación aplicación y vigilancia
del código de ética en la empresa son, en plimera
instancia los accionistas, propietarios, achninistradores
y directivos, quienes se convierten en guardianes de los
reglamentos que 1ige11 la conch1cta de otros actores que
complementan a la Organización, tales como empleados,
proveedores, clientes, competidores y la sociedad en
general.
Bajo la prentisa antelior, podemos definir la Ética
h1fonnática como el estudio o la disciplina que identifica,
analiza y maneja el impacto que las nuevas tecnologías
de la itúonnación tienen sobre los valores profesionales
y personales de los indivich1os que se dedican a trabajar
con estas hell'amientas del conoci1niento humano.
Pocas empresas son conscientes de la impo1tancia que
tiene contar con un código de ética bien fundamentado
y darlo a conocer a $11S empleados, para que é$10s
conozcan lo que se espera de ellos y lo que ellos esperan
de la empresa. De aquí pa1te, en gran medida, el control
que se debe tener en los quehaceres y actividades todo
el personal, en particular, de aquél que labora en áreas
que tienen que cuidar la segmidad de la infonuación que
manejan, particulannente, las áreas de sistemas.
Lo ante1ior, nos lleva a considerar que el manejo de los
�INVESTIGACIÓN/ SEGURIDAD EN T.I.
CELERINET JULIO · DICIEMBRE 2015
Códigos de Ética en los profesiouistas (lel área de
Siste1nas
Los profesionales en el área de sistemas, en particular
los otientados a Ingeniería de Software, se deben
comprometer con ocho ptincipios fundamentales, en el
ejercicio de su quehacer laboral. Estos principios son:
a)
"Los profesionistas en Informática deberán actuar
en fonna congn1ente con el interés social". E$í0
es, aceptar la re$ponsabilidad de su trabajo,
aprobar software que cumpla con un bien social,
ser justo y veraz en todas las afinnaciones relativas
al uso de sistemas y conttibuir al beneficio de la
sociedad con su profesión.
b)
Los profesionistas en Infonnática deberán
conciliar los intereses de sus clientes, con el interés
social". Deberán ser honestos y sinceros acerca
de las limitaciones en su expe1iencia y educación,
no usar software ilegal, usar ilegalmente software
que no sea de su propiedad, entre otras cosas.
c)
"Los profesionistas en Infonnática deberán
asegurarse que $11S productos y modificaciones
correspondientes cumplen los estándares de
calidad profesionales más altos posibles". Lo
antetior, utilizando los métodos apropiados
en los proyectos realizados, asegurarse que
las especificaciones del software e$íán bien
documentados y satisfacen los requerimientos
de los usuarios. Además, asegurarse que las
e$íimaciones y cotizaciones de costos sean
realistas y apegadas al mercado.
d)
"Los profesionistas en h1fo1mática deberán tener
un juicio profesional Ílltegro e intachable". Esto
se logra, manteniendo una objetividad profesional
con respecto a cualquier software del cual se le
pida una evaluación, no involucrarse en prácticas
financieras ilegales, o negarse a participar como
asesor en organismos de dudosa reputación social.
e)
"Los profesionistas en Infonnática deberán
incrementar la reputación y el buen nombre de
$11 profesión, ante la Sociedad a la que si1ve11".
Participando activamente en la difusión y
divulgación de su área laboral, a través de
congresos, foros, publicaciones y otras vías,
apoyar a otros colegas en el desempeño de su
profesión y obedecer las reglas o lineamientos
que gobie111en su función en una Orgarúzación.
Ética liúonnática en las Aulas
La h1formática, como ciencia aplicada, es de una vida
muy coita, por lo cual, no se han podido establecer
reglas o lineamientos morales o éticos. Se tiene el caso
de otras ciencias, como el Derecho o la Medicina, que
han desaffollado sus códigos de ética desde hace siglos.
Se puede asegurar, que las profesiones clásicas tienen
un alto Ílldice de orgarúzación en este aspecto, incluso,
en algunas de ellas, a los miembros que transgreden sus
plincipios, se les puede hasta retirar $11 cédula profesional
e impedirles el libre ejercicio de su trabajo.
La h1formática es una profesión abierta, es
decir, cualquier persona con conocimientos poco
fundamentados se siente capacitada para dedicarse a la
explotación de esta actividad En las últimas dos décadas
ha habido un esfuerzo por parte de organizaciones, tales
como la Association for Computing Maclúnery (ACM),
la h1teniational Federation for h1fo1matio11 Processing
(IFIP), o por el h1stitute of Electtical and Electronics
Engineers (IEEE), para fonnular y desaffollar códigos
de ética que sean de aplicación a las Tecnologías de
la hlfonnación. El problema con éstos es que son muy
generales, y pueden ser interpretados de muchas fonnas.
De aquí la importancia de incluir, en los planes de
estudios ele las carreras olientadas a la h1fonnática,
la enseñanza ele los contenidos éticos y de conducta
profesional que rijan la conducta de los estudiantes,
desde las aulas. De esta fonna, se crearía una conciencia
en los estudiantes de esta disciplina, qtúenes serían los
profesiorústas del futuro, preparados para desempeñar
sus actividades desde la per$pectiva ética.
Por último, hay que tomar en cuenta la preparac1on
personal y profesional de los maestros que impariirían
esta cátecb·a, quienes deberán preparar a los estudiantes a
comprender que están siendo educados en una disciplina
académica exacta, pero que tiene siempre su raíz en el
contexto social hacia donde se dirigen los esfuerzos de
todos los profesionistas de la h1formática, acercándolos
a los conceptos sociales y éticos vitales para su éxito
profesional.
Conclu~ioues
Muchos profesionistas del comportamiento humano,
como p$icólogos y sociólogos, han dedicado estudios
hacia cómo ha afectado el uso de las computadoras en
el desaffollo intelectual y emocional del ser lnunano,
siendo la ética parte fundamental de éstos.
�INVESTIGACIÓN/ SEGURIDAD EN T.I.
Se ha mencionado anteliormente, lo que puede ser
"nonnal de hecho" y "nonnal de derecho", dentro de las
acciones cotidianas de la vida de las personas. Algunas
caen dentro del terreno de lo prohibido, y muchas de
ellas se realizan, cuando se está frente a la computadora.
Es vital entender que toda aquella persona que utiliza
como herramienta de trabajo o de diversión una
computadora, y más los profesionales de la húo1mática,
tiene una gran responsabilidad de los datos que está
manejando, y del impacto que puede tener el mal uso o
abuso de los llll$1110S.
Es imprescindible preparar a los jóvenes, desde $11
ingreso a las aulas un.iversitalias, o antes, si es posible,
en el campo de la Ética Infonnática, para que desan-ollen
la habilidad de aplicar los valores en el ejercicio de $11
profesión, y de esta fonna, se tenga una adecuada imagen
de su trabajo en la Sociedad actual.
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CELERINET JULIO· DICIEMBRE 2015
Datos de los Autores
Álvaro Reyes Martínez
Licenciado
en
Administración
de
Empresas
(Universidad Regiomontana) y Maestro en Ciencias
de la Administración, con especialidad en Relaciones
Inch1stiiales (Universidad Autónoma de Nuevo León),
Catecb-ático de Tiempo Completo en la Licenciatura
en Ciencias Computacionales y en la Maestría en
Teleilúonnática y Subdirector de Relaciones Humanas
en la Facultad de Ciencias Fí$'ico Matemáticas de la
Universidad Autónoma de Nuevo León.
Dirección del autor:
Email: alvaro.reyesnu@uanl.ech1.mx
�RECONOCIMIENTOS ESPECIALES
CELERINET JULIO· DICIEMBRE 2015
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas,
UANL
Claudia Patricia Martínez Lozano, ex alumna y
actualmente trabajadora
de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas,
recibió de manos del
Gobernador del Estado Rodrigo Medina de
la Cruz, la Medalla al
Mérito Cívico "Presea
Estado de Nuevo León';
por su incansable labor
en el rubro "Reto a la
Adversidad':
Institución que otorga:
Gobierno del estado de
Nuevo León
Fecha: Diciembre 2014
�22
CELERINET JULIO · DI CIEMBRE 2015
NOTICIAS
Presenta Cuerpo Académico de FCFM la 1 ª.
Jornada de Conferencias sobre Magnetismo
en Sistemas de Baja Dimensionalidad
Enero 28, 2015 / Por: Lic . Reyna Castro Medellín
El jueves 22 de enero de 2015 se llevó a cabo en
la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas de la
Universidad Autónoma de Nuevo León, la primera
edición de la Jornada de Conferencias sobre
Magnetismo en Sistemas de Baja Dimensionalidad.
La inauguración del evento, que se llevó a cabo
en el auditorio Dr. Eladio Sáenz Quiroga, de
nuestra Facultad, estuvo presidida por el Dr.
Romeo de Jesús Selvas Aguilar, Subdirector de
Estudios de Posgrado, en representación del
M.T. Rogelio J. Sepúlveda Guerrero, Director de
FCFM; el Dr. Carlos Luna Criado, responsable
del cuerpo académico Física de los Sistemas de
Baja Dimensionalidad y sus aplicaciones; y la Dra.
Raquel Mendoza Reséndez, miembro del mismo
cuerpo académico.
El Dr. Carlos Luna Criado saludó a las autoridades
presentes y agradeció el apoyo de la Dirección,
así como de la Subdirección de Posgrado para
la realización de esta importante jornada de
conferencias. Explicó que el objetivo de estas
conferencias es exponer los resultados de 6
trabajos de investigación de distintos centros
tanto de universidades españolas como en la
Universidad Autónoma de Nuevo León. Explicó
a los estudiantes que este tipo de eventos son
una gran oportunidad de acercarles a profesores
e investigadores que trabajan en áreas de gran
relevancia científica y tecnológica en el tema del
magnetismo.
�NOTI CIAS
CELERINET JULIO -DICIEMBRE 2015
Acto seguido, el Dr. Romeo de Jesús Selvas
Aguilar, Subdirector de Estudios de Posgrado,
dirigió de igual manera un mensaje a los presentes
a nombre del maestro Rogelio Sepúlveda, Director
de nuestra Facultad. El Dr. Selvas señaló que el
principal objetivo de esta jornada de conferencias
es hacer divulgación de las actividades científicas
que se están realizando en nuestra Casa de
Estudios. Así mismo, recalcó que este es un evento
de índole internacional pues algunas dos de las
conferencias son impartidas desde la Universidad
de Oviedo, en España, lo cual viene a reafirmar los
lazos de colaboración de nuestra Universidad con
instituciones en el extranjero.
Durante el día de actividades se expusieron seis
conferencias impartidas por 6 investigadores:
Dra. Blanca Hernando Grande (en línea
desde la Universidad de Oviedo)
Dr. Víctor Vega Martínez (en línea desde la
Universidad de Oviedo)
Dr. Víctor Manuel de la Prida Pidal (Universidad
de Oviedo)
Dr. Alberto Gómez Treviño (FCQ, UANL)
Dra. Raquel Mendoza Reséndez (FIME,
UANL)
Dr. Carlos Luna Criado (FCFM, UANL)
La clausura del evento se llevó a cabo en
punto de las 18:30 horas, en presencia de una
comunidad escolar satisfecha por esta iniciativa de
divulgación científica del Cuerpo Académico Física
de los Sistemas de Baja Dimensionalidad y sus
aplicaciones.
23
�Celebran
Octava
reunión plenaria de
RIE-UANL
Febrero 6, 2015 / Por: Lic. Reyna Castro E. Medillin
La Red de Investigación Educativa de la
Universidad Autónoma de Nuevo León, sostuvo
el pasado viernes 30 de enero su octava reunión
plenaria. Los integrantes del Nodo 6 "Innovación
en la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias",
liderados por la Dra. Lilia López Vera presentaron
a los asistentes los trabajos de sus líneas de
investigación. La cita fue en la Sala de Usos
Múltiples del edificio CSI de la Facultad de Ciencias
Físico Matemáticas.
El maestro Rogelio Juvenal Sepúlveda Guerrero,
Director de FCFM, asistió al arranque de la jornada
de trabajo para dar un cálido recibimiento a los
investigadores de las dependencias universitarias
hermanas. El maestro Rogelio demostró igualmente
su compromiso y apoyo a los integrantes del Nodo
6, que participan de este proyecto.
Algunos de los profesores que compartieron los
trabajos que se han realizado según su área de
investigación fueron la Dra. Lilia López Vera, el
Dr. Alfredo Alanís Durán, la M.E.C. María Esther
Grimaldo Reyna, la M.A. Reyna G. Castro Medell ín,
el M.E.C. Alejandro C. Lara Neave, la Dra. Bertha
Alicia Vázquez Méndez, la M.E.C. Myrella Solís
Pérez, la Dra. Laura García Quiroga y el Mtro.
Roberto Rebolloso Gallardo.
La línea de investigación del Nodo 6 es el desarrollo
de capacidades didácticas para la innovación en
la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias,
particularmente Biología, Química, Ciencias
Computacionales, Física y Matemáticas.
�5to. Foro de
Divulgación
Científica y
Tecnológica
Febrero 9, 20 15 / Por: Lic. María E. Guajardo
El 30 de enero se llevó a cabo con gran éxito el
5to. Foro de Divulgación Científica y Tecnológica
en la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
de la Universidad Autónoma de Nuevo León. El
evento de inauguración tuvo lugar en el auditorio
"Dr. Eladio Sáenz Quiroga", en donde alumnos,
profesores e investigadores se dieron cita para
participar del inicio de las actividades del día.
Encabezaron el presídium el M.T. Rogelio Juvenal
Sepúlveda Guerrero, director de la FCFM; el Dr.
Romeo de Jesús Selvas Aguilar, Subdirector
de Estudios de Posgrado; la M.C. Azucena
Yoloxóchitl Ríos Mercado, Secretaria Académica y
Administrativa del Posgrado de nuestra Facultad.
e
• las n ~as
La maestra Azucena Ríos habló a los asistentes
acerca de la historia de la organización de este
foro, en el marco del 5to. aniversario de creación
del Centro de Investigación en Ciencias Físico
Matemáticas. Dijo además que las conferencias
se dividieron en 3 secciones, según el área de
investigación. De tal manera, el área de Posgrado
en Ingeniería Física Industrial tuvo su sede en
el Auditorio "Dr. Eladio Sáenz Quiroga", el área
de Posgrado en Ciencias con Orientación en
Matemáticas presentó sus trabajos en el aula
1 del CICFIM y por último el área de Maestría
en Ingeniería en Seguridad de la Información
así como la Maestría en Astrofísica Planetaria y
Tecnologías Afines, tuvieron lugar en el Auditorio
"Dr. José Luis Comparán Elizondo". Además se
incluyó una sesión de pósters como parte de la
agenda del Foro.
�El director de la Facultad, Rogelio Sepúlveda,
saludó a los presentes agradeciendo su presencia
y participación en tan importante evento. "Desde
el primer aniversario del CICFIM, se crea el Foro
de Divulgación con el propósito el dar a conocer
las líneas de investigación y la vinculación con los
sectores académico y productivo, así como dar a
conocer los productos de los trabajos desarrollados por los profesores e investigadores de este
Centro': expresó el maestro Sepúlveda.
La clausura del evento se llevó a cabo a las 18:15
hrs, contando con la presencia del M.C. Álvaro
Reyes Martínez, Subdirector de Relaciones Humanas, quien dio por concluidos los trabajos del 5to.
Foro de Divulgación Científica y Tecnológica de la
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas.
El director de la Facultad, Rogelio Sepúlveda,
saludó a los presentes agradeciendo su presencia
y participación en tan importante evento. "Desde
el primer aniversario del CICFIM, se crea el Foro
de Divulgación con el propósito el dar a conocer
las líneas de investigación y la vinculación con los
sectores académico y productivo, así como dar a
conocer los productos de los trabajos desarrollados por los profesores e investigadores de este
Centro': expresó el maestro Sepúlveda.
La clausura del evento se llevó a cabo a las 18:15
hrs, contando con la presencia del M.C. Álvaro
Reyes Martínez, Subdirector de Relaciones Humanas, quien dio por concluidos los trabajos del 5to.
Foro de Divulgación Científica y Tecnológica de la
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas.
�Inician actividades de
la Semana de la Luz
Febrero 1O, 2015 / Por: Lic María E. Guajardo.
El año 2015 fue declarado por la Asamblea General de la ONU como el Año Internacional de la
Luz y las Tecnologías basadas en la Luz. Por tal
motivo, la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas de la UANL, celebrará del 9 al 13 de enero la
Semana de la Luz para dar inicio a una serie de
actividades que tendrán lugar durante el presente
año. El lunes 9 de febrero, en punto de las 9:30
horas, se llevó a cabo la ceremonia para inaugurar
oficialmente la Semana de la Luz, en el marco de
la celebración de talla internacional. El evento tuvo
lugar en el Auditorio "Dr. Eladio Sáenz Quiroga7
El presídium estuvo integrado por el M.T. Rogelio
Juvenal Sepúlveda Guerrero, director de nuestra
Facultad; el Dr. Romeo de Jesús Selvas Aguilar,
Subdirector de Estudios de Posgrado; la M.C.
Perla Marlene Viera González y el M.C. Guillermo
Ezequiel Sánchez Guerrero, coordinadores de
actividades estudiantiles del Año Internacional
de la Luz. Entre los asistentes se encontraban
también subdirectores, coordinadores, estudiantes
y profesores, quienes se mostraron atentos y muy
interesados en conocer los detalles de este evento
que tendrá lugar en nuestra Facultad.
Los asistentes pudieron observar un video que
muestra la relevancia de esta conmemoración
de la luz a nivel mundial. Acto seguido, tomó la
palabra la M.C. Perla Marlene Viera, quien como
parte de la organización de este evento, explicó al
público asistente que el 2015 fue nombrado Año
Internacional de la Luz por coincidir con importantes aniversarios científicos, entre los que destacan
los primeros mil años del primer libro de óptica y el
aniversario número cien de la teoría de la relatividad general.
"Sin embargo, no sólo es importante desde el
punto de vista científico, ya que en sí es una celebración multidisciplinaria que tiene como objetivo
la inclusión de todo el mundo en las ciencias,
tecnologías y artes que se relacionan con la luz,
y además busca hacer conciencia en las personas del papel tan fundamental que tiene la luz en
nuestras vidas': señaló la maestra Perla.
•
-
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.
•
�28
CELERINET JULIO - DIC IEMBRE 201 5
El jueves 22 de enero de 2015 se llevó a cabo en
la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas de la
Universidad Autónoma de Nuevo León, la primera
edición de la Jornada de Conferencias sobre
Magnetismo en Sistemas de Baja Dimensionalidad.
La inauguración del evento, que se llevó a cabo
en el auditorio Dr. Eladio Sáenz Quiroga, de
nuestra Facultad, estuvo presidida por el Dr.
Romeo de Jesús Selvas Aguilar, Subdirector de
Estudios de Posgrado, en representación del
M.T. Rogelio J. Sepúlveda Guerrero, Director de
FCFM; el Dr. Carlos Luna Criado, responsable
del cuerpo académico Física de los Sistemas de
Baja Dimensionalidad y sus aplicaciones; y la Dra.
Raquel Mendoza Reséndez, miembro del mismo
cuerpo académico.
NOTICIAS
El Dr. Carlos Luna Criado saludó a las autoridades
presentes y agradeció el apoyo de la Dirección,
así como de la Subdirección de Posgrado para
la realización de esta importante jornada de
conferencias. Explicó que el objetivo de estas
conferencias es exponer los resultados de 6
trabajos de investigación de distintos centros
tanto de universidades españolas como en la
Universidad Autónoma de Nuevo León. Explicó
a los estudiantes que este tipo de eventos son
una gran oportunidad de acercarles a profesores
e investigadores que trabajan en áreas de gran
relevancia científica y tecnológica en el tema del
magnetismo.
�Inician actividades del 2do. Taller Nacional
de Astrofísica Planetaria
Marzo 12, 2015 / Por: Lic. Mar[ia Elizabeth Guajardo T.
La ceremonia de inauguración del 2do. Taller
Nacional de Astrofísica Planetaria tuvo lugar el
pasado miércoles 11 de marzo en la Biblioteca
Universitaria Raúl Rangel Frías de la Universidad
Autónoma de Nuevo León.
El evento estuvo presidido por distinguidas
personalidades: el Dr. Mario César Salinas Carmona,
Secretario de Investigación, Innovación y Posgrado
de la UANL, quien asistió en representación del
Dr. Jesús Ancer Rodríguez, Rector de nuestra
Máxima Casa de Estudios; el M.T. Rogelio Juvenal
Sepúlveda Guerrero, Director de la Facultad
de Ciencias Físico Matemáticas; el Dr. Enrique
Pacheco Cabrera, Coordinador de Investigación
Científica y de Desarrollo Tecnológico Espacial
de la Agencia Espacial Mexicana; el Dr. Mauricio
Reyes Ruiz, Jefe del Observatorio Astronómico
Nacional; y el Dr. Eduardo Gerardo Pérez Tijerina,
Coordinador del Programa Universitario para el
Desarrollo de la Astrofísica y Ciencias del Espacio.
El 2do. Taller Nacional de Astrof ísica Planetaria
tiene como objetivo principal reunir a la comunidad
Científica Nacional en el área de Ciencias
Planetarias para exponer y discutir los últimos
avances de las investigaciones y propiciar
colaboraciones interinstitucionales.
El evento, organizado por la Facultad de Ciencias
Físico Matemáticas, está dirigido a investigadores
y estudiantes de licenciatura y posgrado en áreas
de Ciencias Naturales y Exactas.
El programa incluye temas relacionados con las
ciencias espaciales, la astrobiología, formación y
dinámica de sistemas planetarios y exoplanetas.
Este taller está dividido en 18 charlas contribuidas,
9 charlas invitadas, la presentación de 17 carteles
y una mesa redonda entre la Agencia Espacial
Mexicana y la empresa Astrobotic, en donde se
anunciará la primer misión de México a la Luna.
El Dr. Mario César Salinas Carmona realizó la
Inauguración oficial del 2do. Taller Nacional de
Astrofísica Planetaria a nombre del Dr. Jesús
Ancer Rodríguez, Rector de nuestra Universidad,
reiterando los apoyos por parte de la Rectoría para
que la comunidad científica de nuestra Universidad
siga rindiendo frutos y trabajando en la búsqueda y
aplicación del conocimiento.
�Tiene la FCFM su 3rd.
Security Day
Marzo 20, 2015 / Por: Lic María E. Guajardo.
El pasado miércoles 18 de marzo se celebró el
3rd. Security Day de la Facultad de Ciencias Físico
Matemáticas de la Universidad Autónoma de
Nuevo León. En el evento inaugural que se llevó
a cabo en el Auditorio Dr. Eladio Sáenz Ouiroga,
estuvieron presentes el Director de la FCFM , M.T.
Rogelio Juvenal Sepúlveda Guerrero; el Director
de Tecnologías de Información del Gobierno del
Estado de Nuevo León, lng. Esteban Ortiz Oviedo y el Presidente de la Asociación Mexicana de
Seguridad Informática, M.T.I. Israel Fortino Sotelo
Ruiz, así como profesores, y alrededor de 100
estudiantes principalmente del área de seguridad.
Tanto el lng. Esteban Ortiz como el M.T.I. Israel
Sotelo resaltaron la importancia que tiene hoy en
día considerar la vulnerabilidad de la información
en las organizaciones y valorar la importancia del
estudio y la preparación en este campo cada vez
más demandado.
El maestro Rogelio Sepúlveda Guerrero felicitó a
los organizadores de este evento, mismo que fortalece la vinculación entre el Gobierno, la Iniciativa
Privada y las Instituciones de Educación Superior.
Entre las conferencias que se impartieron están:
Seguridad basada en PCI, Seguridad en la Nube,
Panorama de Seguridad de Información 2015, la
Seguridad en Tiempos de Cloud Computing, entre
otros.
Como en las dos ediciones anteriores del Security
Day, se contó con la participación de reconocidas
marcas en el campo de la seguridad, quienes
expusieron sus productos entre los estudiantes y
maestros que se mostraron muy interesados en
conocer las últimas novedades.
El 3rd. Security Day concluyó en punto de las
19:30 hrs, dando por terminado un día muy productivo para el alumnado y público en general. Al
finalizar, los asistentes tuvieron la oportunidad de
participar en una rifa de artículos de las marcas
expositoras.
"
�Asumen liderazgo estudiantil en FCFM
Abril 20, 2015 / Por: Lic. Mar[ia Elizabeth Guajardo T.
El pasado miércoles 15 de abril tuvo lugar la
Toma de Protesta de la Sociedad de Alumnos
de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas,
ante la comunidad estudiantil y docente de dicha
Institución.
Acompañando en el presídium al Dr. Jesús Ancer
Rodríguez, Rector de la Universidad Autónoma de
Nuevo León, estuvieron presentes el M.T. Rogelio
Juvenal Sepúlveda Guerrero, Director de la FCFM;
la Dra. Luz Natalia Berrún Castañón, Secretaria
de Asuntos Universitarios; el M.A. Elí Lafuente
Guerra, Director de Actividades Estudiantiles; los
jóvenes Monserrat León Duriez y Jhosban Alberto
Machorro Mayor, presidenta y consejero alumno
salientes; Cuauhtémoc lván Montalvo Espronceda
y Mónica Ouiroga Orrante, presidente y consejera
alumna entrantes, respectivamente.
En ceremonia que se realizó en la Sala de Usos
Múltiples, los dirigentes estudiantiles aceptaron
el reto de representar a sus compañeros ante el
Consejo Universitario y liderar las actividades que
surjan en el seno de la UANL y la Facultad de
Ciencias Físico Matemáticas.
El maestro Rogelio Sepúlveda, Director de la
Facultad, se dirigió a Monserrat Duriez y Jhosban
Machorro, para agradecer sus esfuerzos y logros
alcanzados como presidenta y consejero alumno,
respectivamente. También se dirigió a los nuevos
líderes estudiantiles, lván Montalvo y Mónica
Quiroga, reiterándoles el apoyo de la Administración
que él encabeza para continuar trabajando en pro
de los estudiantes de esta facultad.
Acto seguido, el Dr. Jesús Ancer y el maestro
Rogelio Sepúlveda entregaron a los jóvenes de la
Sociedad de Alumnos saliente, un reconocimiento
por el tiempo que dedicaron a representar a sus
compañeros en las actividades convocadas por la
administración que encabeza y por trabajar en pro
de la FCFM, además de una insignia que los hace
ahora parte de la Fraternidad Universitaria.
Luego vino la parte solemne, donde lván Montalvo
y Mónica Quiroga rindieron protesta para liderar
a los alumnos de la FCFM; para formalizar este
nuevo compromiso, el Rector les colocó una
insignia que los distingue como representantes
ante las diversas instancias universitarias.
En su oportunidad, el Rector Jesús Ancer Rodríguez
invitó a los nuevos líderes estudiantiles a sumarse a
los equipos de trabajo con que cuenta la Dirección
de Actividades Estudiantiles para participar en las
actividades programadas para este 2015.
�4to. Simposio de
Óptica
Aplicada,
Sustentabilidad
y
Energía
Abril 27, 2015 / Por: Lic María E. Guajardo.
El 22 de abril dio inicio el 4to. Simposio de Óptica
Aplicada, Sustentabilidad y Energía en la Facultad
de Ciencias Físico Matemáticas de la UANL.
La ceremonia de inauguración fue presidida por el
Dr. Romeo de Jesús Selvas Aguilar, como representante del Lic. Rogelio Juvenal Sepúlveda Guerrero, Director de la FCFM; la Dra. Ana María Cetto
Kramis, miembro del Comité del Año Internacional
de la Luz; la M.C. Perla Marlen Viera González,
coordinadora de actividades estudiantiles del Año
Internacional de la Luz.
La Dra. Ana María Cetto se mostró muy entusiasmada por la participación de la gente joven en
eventos de esta temática y reconoció el esfuerzo
que realizan los organizadores para lograr reunir
a la comunidad científica local, nacional e internacional. Invitó a los asistentes a perseverar en el
estudio y la investigación de la óptica, área que ha
tomado gran auge en los últimos años a nivel global y que es especialmente atendida en este 2015,
considerado como el Año Internacional de la Luz.
Acto seguido, el Dr. Romeo Selvas dio la bienvenida al auditorio y declaró el inicio formal de los
trabajos del simposio.
Conferencias, talleres, sesión de pósteres, un coffee science y el concurso Light Outreach Games
Mx completaron las actividades que hicieron de
este evento todo un éxito, permitiendo un acercamiento muy productivo entre estudiantes, profesores e investigadores.
Felicidades al comité organizador de este 4to.
Simposio y esperamos más sorpresas para la
siguiente edición.
�Expo Multimedia
Mayo 20, 2015 / Por: Lic María E. Guajardo.
El pasado sábado 16 de mayo se llevó a cabo la
Expo Multimedia en la Plaza Cultural Rafael Serna
Treviño de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas de la UANL. Esta Expo es una demostración
de los trabajos finales de la Licenciatura en Multimedia y Animación Digital, en donde participan
estudiantes de segundo a octavo semestre.
Estuvieron presentes apoyando a los alumnos, el
M.T. Rogelio Juvenal Sepúlveda Guerrero, Director
de la FCFM así como el Coordinador de LMAD,
el M.C. Rafael Rosas Torres y la Coordinadora de
los laboratorios multimedia, la M.C. Blanca Patricia
Sánchez Juárez; además de los maestros que calificaron la realización de los proyectos presentados.
La Expo Multimedia nació en febrero de 2010 para
establecer puntos de referencia en los estudiantes
sobre los límites que deben y pueden rebasar en
la elaboración de sus trabajos.
En esta edición, se expusieron 28 proyectos con
temas relacionados a Realidad Virtual, Realidad
Aumentada, Producción Multimedia, Animación por
Computadora, Modelado por Computadora, Microprocesadores, Programación Web, entre otros.
�oremio UP
, 1nvenc
FCFM presente en el Premio UANL a la
Invención: Reconocimiento a la Propiedad
Industrial
Mayo 22, 2015 / Por: Lic. Mar[ia Elizabeth Guajardo T.
El pasado 19 de mayo se llevó a cabo la primera
edición del Premio UANL a la Invención, evento en
el cual investigadores de la Facultad de Ciencias
Físico Matemáticas de la Universidad Autónoma
de Nuevo León fueron premiados en diferentes
categorías.
Presidió el evento el Rector de esta Máxima Casa
de Estudios, Dr. Jesús Ancer Rodríguez, quien
expresó en todo momento su orgullo de dirigir a una
universidad creativa, innovadora y emprendedora.
"Tenemos una posición de privilegio nacional, pero
esto es también una responsabilidad que debemos
incrementar: generar patentes, productos propios
de conocimiento que tengan impacto; y no quedar
en la innovación sino avanzar al emprendimiento, la
creación de empresas, y la generación de beneficio
al investigador, a la Institución y al país", expresó el
Rector Jesús Ancer Rodríguez.
"Cuando me tomaron la protesta hace seis años
para ser rector hice el compromiso de transformar
a la Universidad -pero que la Universidad
transformara también a la sociedad- y yo creo
que a seis años de distancia, con el apoyo de mis
equipos de trabajo, de las dependencias, y toda la
comunidad universitaria, lo hemos logrado".
El Director de Innovación de la UANL, Luis A.
Cárdenas Franco, señaló que el premio fomenta un
ecosistema de innovación a través de la cultura de
la protección de la propiedad intelectual, estimula
la creatividad de los universitarios y acrecienta un
flujo de propiedad industrial que busca traducirse
en beneficio económico y social para Nuevo León
y México.
En el presídium se encontraba también Alma Elena
Domínguez Batista, Directora Divisional de Oficinas
Regionales del Instituto Mexicano de la Propiedad
Industrial (IMPI) quien felicitó y valoró la gran
respuesta de los universitarios a la convocatoria y
los exhortó a promover la cultura de protección y
respeto a la propiedad industrial en México.
Los proyectos participaron en las categorías de
Patente, Modelo de Utilidad y Diseño Industrial.
El equipo de investigadores de la FCFM representó
muy dignamente a toda nuestra comunidad.
�En la categoría de Patente, recibieron reconocimiento:
• Dr. Daniel Ceballos Herrera
• Dr. Carlos Luna Criado
• M.C. Guillermo Ezequiel Sánchez Guerrero
• Dr. Romeo de Jesús Selvas Aguilar
• M.C. Perla Marlene Viera González
En la categoría de Modelo de Utilidad, felicitamos a:
• Dr. Juan Carlos Ruiz Mendoza
• Dr. Ángel Enrique Sánchez Colín
El Lic. Rogelio Juvenal Sepúlveda Guerrero, Director de
la FCFM y los estudiantes, profesores y personal administrativo de la misma, reconoce y felicita a todo este
gran equipo de ganadores.
�Presentan examen de
•
ingreso a la FCFMUANL
Junio 8, 2015 / Por: Lic María E. Guajardo.
El sábado 6 de junio en punto de las 8:00 hrs ,
alrededor de 33,000 jóvenes realizaron el examen
de ingreso a estudios de licenciatura en la Universidad Autónoma de Nuevo León, para el periodo
escolar agosto-diciembre 2015.
La Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
es una de las 26 facultades de la Universidad,
ofreciendo a la comunidad estudiantil 6 de los 77
programas educativos de nivel licenciatura en la
Máxima Casa de Estudios.
El M.T. Rogelio J. Sepúlveda Guerrero, Director
de la FCFM estuvo acompañado de los Subdirectores Atilano Martínez y José Apolinar Loyola
Rodríguez, para dar un recorrido por las 27 aulas
ocupadas por los 983 aspirantes a un lugar en
esta Facultad, dando una cálida bienvenida a los
jóvenes deseosos de superación académica y
profesional.
Es importante destacar que la UANL aplicará este
mismo examen en una segunda fecha, el próximo
7 de noviembre; dato a considerar para aquellos
jóvenes que no se vean favorecidos en esta ocasión.
El siguiente semestre escolar arranca actividades
el 3 de agosto. Los resultados de este concurso de
ingreso podrán ser consultados a partir del viernes
26 de junio en la página de la FCFM.
�Te invitamos a participar en el Volumen 8 de Celerinet
Consulta la convocatoria en
www.fcfm.uanl.mx
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La revista Celerinet, inició en el 2012, sólo en formato digital, es semestral y se mantiene activa; ofrece información de las últimas investigaciones realizadas por docentes, estudiantes y egresados de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, también se encarga de difundir las actividades institucionales más relevantes. La publicación incluye artículos de investigación relacionados con las siguientes áreas: matemáticas, matemáticas aplicadas, física, ciencias computacionales, actuaría, multimedia y animación digital, y seguridad en tecnologías de información.
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Física
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Secretario de Extensión y Cultura
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Matemáticas
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�04
EDITORIAL
06
INVESTIGACIÓN / MATEMÁTICAS
Un algoritmo genético para el problema
bi-nivel del diseño topológico de una
LAN
13
INVESTIGACIÓN / FÍSICA
Caracterización de géneros musicales
basada en rasgso acústicos y psicoacústicos
21
REPORTAJE
Celebran Año Internacional de la Luz
25
RECONOCIMIENTOS ESPECIALES
28
NOTICIAS
�Estlmado(a)s lectore(a)s
y amlgo(a)s,
Les doy de nuevo la más cordial bienvenida a su volumen 5 de nuestra muy esperada revista Celerinet, y con esto confirmando nuestra permanencia en el gusto y
agrado de los lectores apasionados en los temas de las ciencias y tecnología. Para
nosotros, en este periodo nos hemos puesto de fiesta, dado que se le ha otorgado
su gran esperado Número Internacional Normalizado para Publicaciones Periódicas o ISSN, del cual nos sentimos muy orgullosos y nos da gusto compartirlo.
En este volumen nos complace además, dar a nuestros lectores un par de trabajos de divulgación científica de mucho interés, en donde vemos primeramente,
que por medio de la medición de los perfiles psicológicos de personas en una
muestra y un estudio en unión con especialistas del ramo médico, fue posible
poder interpretar las influencias de la música en dichos aspectos de la psicología.
Este análisis es de gran importancia porque nos permite clasificar los diferentes
tipos de música que actúan para un mayor beneficio en el cerebro humano, y que
mediante el estudio del pítch como medida enérgica de una canción, se logra
medir los cambios de susceptibilidad en el cerebro. Otro aspecto relevante es el
tema de la duración de la misma música, de lo cual se entiende que es posible
monitorear a qué presión se encuentra sometido el oído interno y como resultado de lo anterior, se puede cambiar la actividad en el cerebro. Así como fue importante interpretar estas dos variables, se concluye en este trabajo que géneros
de música como la llamada clásica hasta la música de banda tienen diferentes
efectos sobre las mediciones, y por ende, se crea la propuesta de que al poner
algún tipo de música en específico, se pueden aliviar los problemas de estrés,
y por consiguiente, evitar los rasgos de depresión que se tienen en nuestra sociedad. Este es definitivamente un análisis muy interesante que los invito a leer.
Dentro de nuestro número, también encontramos que por medio un análisis de un
tema de moda como es el Internet, y la expansión en el uso del mismo, se crea
una necesidad de diseños más sofisticados de las redes de área local o LAN. En el
trabajo que se nos presenta, se explica la asignación a usuarios a concentradores
y después se une a estos por medios de puentes para minimizar los costos de conexión y sus tiempos de respuestas. Dicho artículo nos muestra que mediante un algoritmo Stackelberg-Genético se resuelven de una manera buena, el diseño de una
LAN, y con los resultados numéricos y teniendo como propósito mejorar el valor de
la función objetivo del líder, se encontraron varias soluciones y de igual modo, el
tiempo consumido aceptable. Como parte concluyente, se observó que el algoritmo
es eficiente y competitivo; siendo este, un método heurístico y sencillo, lo cual permitió encontrar la reacción racional del seguidor para la misma solución del líder.
Cabe mencionar que también, en este periodo de tiempo, la FCFM se ha visto
galardonada con eventos que han marcado rumbos muy interesantes, el equipo
de trabajo de la coordinación en Actuaría y un equipo de jóvenes estudiantes con
�un entusiasmo mostrado, obtuvieron un primer lugar en el "Concurso del Inversionista Nacional 2014'; y con el premio se nos posiciona entre las mejores
instituciones en este ramo; por otra parte, un grupo de jóvenes también de
nuestra Facultad en su labor de difusión de la ciencia realizaron un evento de importancia, "Física Pato 2•; el cual consistió en sensibilizar a niños
de varias edades a su gusto nato hacia las demostraciones de Física.
Asimismo, para el 50 aniversario de la carrera en Física, se realizó con mucho
éxito el "Simposio de Tópicos Selectos de Física•; en donde se tuvieron como invitados especialistas del ramo científico, pero con una característica común: el
ser un egresado. A su vez, varios de los egresados de la primera generación así
como los expositores del emotivo evento, recibieron preseas conmemorativas.
Dentro de los eventos institucionales, también se presentó el "7mo Congreso de Ciencias y Tecnología': del cual, a lo largo de dos días de actividades, se
organizaron conferencias invitadas y mesas redondas; para lo cual, las cinco académicas de la FCFM fueron involucradas en la organización, entre ellas,
la academia de Física, que por motivo de su 50 aniversario, organizo su evento alusiva a este acontecimiento. Es así como todas estas actividades están
conectadas con los festejos que tuvo la FCFM en sus 61 años de existencia.
En la parte académica, la FCFM también contó con diversas distinciones, como el
premio al estudiante de la Licenciatura en Física, ganador del reconocimiento por su
investigación llevado a cabo en el "Segundo Encuentro de Jóvenes Investigadores•:
Esperando que toda la información plasmada en este volumen sea de mucho interés
para nuestro más apreciado lector y comprometidos en obtener más trabajos de investigación que nos enriquezcan o respondan a las preguntas que nos hacemos día
a día, los veré entonces para el siguiente número y les extiendo mis saludos cordiales,
agradeciendo de antemano a todo el equipo que trabaja para tener este volumen
de la misma o mejor calidad que se viene haciendo y de igual manera comprometernos en continuar buscando más participación de investigadores y de mostrarles
el día a día de nuestra queridísima Facultad de Ciencias Físico Matemáticas.
En hora buena,
Dr. Romeo de Jesús Selvas Aguilar
Subdirector del Estudios de Posgrado
�CELERINET ENERO - JUNIO 2015
INVESTIGACIÓN / MATAMÁTICAS
,
UN ALGORITMO GENETICO PARA EL
~
PROBLEMA, BI-NIVEL DEL DISENO
TOPOLOGICO DE UNA LAN
José Fernando Camacho Vallejo, Ricardo Pedraza Rodríguez
UANL-FCFM
Universidad Autónoma de Nuevo León
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México
Julio Mar-Ortiz
Universidad Autónoma de Tamaulipas
Facultad de Ingeniería
Tan1pico, Tamaulipas, México
Resumen: Las redes de acceso local (LAN, por sus siglas en
Inglés) son comúnmente usadas como infraestructuras de comunicación satisfaciendo la demanda de un conjunto de usuarios. El problema bi-nivel del diseño topológico de una LAN
consiste en asignar usuarios a concentradores y en unir dichos
concentradores por medio de puentes para minimizar el costo
de conexión y el tiempo de respuesta en la red. De esta forma,
la decisión de asignar de manera óptima usuarios a concentradores será realizada por el líder y el seguidor tomará la decisión
de cómo conectar los concentradores formando un árbol de
expansión. En este trabajo, proponemos un algoritmo genético
para resolver el problema bi-nivel del diseño topológico de una
LAN. El algoritmo Stackelberg-Genético toma en consideración
que el problema del seguidor -en general- no puede ser resuelto
a optimalidad de una manera eficiente. Los resultados computacionales reportados muestran que el rendimiento del algoritmo
es bueno y que es más conveniente para resolver el problema
bi-nivel que resolverlo bajo un enfoque Nash-Genético previamente reportado en la literatura.
Palabras claves: programación bi-nivel, diseño topológico de
red, red de acceso local
�CELERINET ENERO - JUNIO 2015
INVESTIGACIÓN / MATAMÁTICAS
Introducción
El problema de diseño topológico de una LAN consiste
en enconh·ru· la mejor configuración entre usua1ios y
concenh·adores que optimice uno o varios criterios de
desempeño, tales como, los costos de equipo, los costos
de conexión, tiempos de respuesta, fiabilidad de la red,
latencia de los usua1ios, entre oh'os (Ersoyy Panwar [1 ]).
Estos criterios de rendimiento son muy impoitantes y
son afectados de manera significativa por la topologia de
la red. Es bien sabido que el problema del diseño óptimo
de una red es un problema combinatolio difícil que
involucra decisiones de asignación y 111teo. El problema
de asignación determina la mejor manera de asignar
usua1ios a concenh'adores, mienh·as que el problema de
ruteo determina los segmentos donde los concenh·adores
necesitan ser conectados enh·e sí a h·avés de puentes
formando un árbol de expansión. No1malmente, el
diseüo de las redes de comunicación considera un
árbol de expansión para penuitir que cada nodo pueda
comunicarse con todos los demás nodos de la red. Sin
embargo, Estepa et al. [2] resaltan el hecho de que las
soluciones árboles de expansión no proporciona un
diseüo fiable para un diseño de costo mínimo, ya que $1 se
pierde una conexión quedarán usuarios desconectados.
Por oh·o lado, $1 en lugar de conectar un árbol entre
los concenh·adores se conecta un ciclo, al momento de
perder una conexión se mantiene la comunicación entre
todos los usua1ios pero esa conexión exh'a impacta
negativamente en el costo. En este h·abajo se considera
el enfoque del árbol de expansión para la conexión
enh·e concenh'adores. Por oh·o lado, la programación
bi-nivel ha sido utilizada para modelar muchas diversas
aplicaciones de problemas que implican dos tomadores
de decisiones en donde se involucra una jerarquía entre
ellos. Ejemplos de aplicaciones pueden encontrarse en
Bard [3], Kalashnikov et al. [4], Camacho-Vallejo et al.
[5] y Palomo y Camacho-Vallejo [6].
En este h·abajo, se propone un algorihno genético que
considera el equilibrio de Stackelberg como método de
solución para el problema bi-nivel del diseüo topológico
de una LAN. El procedimiento de Stackelberg-Genético
asume que el seguidor reacciona de manera racional ante
1a decisión del líder; esto es, el seguí dor elige un árbol de
expansión aceptable debido a la inherente dificultad de
enconh'ar la respuesta óptima de manera eficiente.
El objetivo ptincipal de este trabajo es investigar y
mosh·ar el rendimiento de un algotitmo StackelbergGenético para resolver el problema bi-nivel. La sección
2 presenta el modelo matemático bi-nivel. La sección 3
está dedicada a describir el algoritmo propuesto para
obtener soluciones bi-nivel de buena calidad. La
sección 4 muestra los resultados de los expeiimentos
computacionales. Se te1mina con las conclusiones
remarcando la importancia de resolver los problemas binivel con la metodología apropiada.
Fo11nulación del Proble1na
Un problema de programación bi-nivel es un problema
de programación matemática el cual está compuesto de
un problema en el nivel supetior y oh·o problema en
el nivel itúerior. En este trabajo, el problema del 1úvel
supe1ior tiene como objetivo mininúzat· el costo de
conexión, mienh·as que el problema del 1úvel infetior
busca minimizar el tiempo de retardo promedio de los
mensajes. Cuando se resuelve un problema bi-nivel se
interactúa entre ambos 1úveles; en donde la decisión
realizada por el nivel supetior (el líder) y la del 1úvel
infe1ior (el seguidor) se toman en cuenta para obtener la
mejor solución del problema con$1derando una jerarquía
predefinida. Ahora se definirá el problema bi-nivel del
diseüo topológico de una LAN basado en el propuesto por
Kim et al. [7]: considere N = {1,2, .. .,n) como el conjunto
de usuarios exi$tentes en la red de telecommúcaciones;
sea G = (V, E) un grafo no ditigido, donde V= {v Lvr ..,vm}
es el conjunto de vértices (concenh·adores) y E= {(vp'
v,): p<q} el conjunto de a1istas (puentes) que conectan
los concentradores. Para cada concenh'ador se conoce la
capacidad máxima de h·áfico CP que puede fluir a través
de este. También, para cada puente se conoce el tiempo
de respuesta promedio bpq para enn1tar un paquete enh'e
dos concenh'adores. Asumimos que existe una matriz
de tráfico S enh'e usuatios, donde un elemento sV.. e S
representa el tráfico desde el usua1io i € Nal usuario} € N.
Se consideran dos tipos de costos: el costo de conexión
enh'e concenh'adores
{w pq : (p,q) € E} y el de conexión
•
enh·e usuanos y concenh·adores {a;/i e N, p e V).
Consideramos las siguientes vatiables de decisión:
y ={1,
ip
Xpq -- {
o,
1,
o,
si el usuario i es asignado al concentrador p .
otra manera.
si el concentrador p es conectado al concentrador q.
otra m anera.
La va1iable de decisión xpq está definida como x e x;
donde X es un conjunto de árboles de expansión. Para
estas variables de decisión se definirán oh·os elementos
impo1tantes relacionados al h'áfico en la red. Un camino
enh'e O€ V y r € V, -denotado por camino (0,1) - es una
�CELERINET ENERO- J UNIO 2015
INVESTIGACIÓN / MATAMÁTICAS
secuencia devé1tices sin repetición (v¡_1 , vj e E para toda
i = l , ...,r. Un vértice vk es llamado vé1tice intermedio en
el camino (0,1-), si {v IJ'"''vl! ...,v,). Simila1mente, nosotros
definimos el concepto de arista intennedia como el
conjunto de todos las aristas (p,q} en el camino (0,1).
Además:
E s el trófico total que se ofrece en lo red, el cual puede ser calculado
r
por
r= I./'=1 r::.=1 $.v Ode m anen análoga por f = r..'é1'I.«1' t,,
E s la m atriz de trafico entre con cetradores y puede ser calculada por
T = yr SY, donde Y es la matriz de concentradores, la cual asigna
u suarios a concentradores. Un elemento t de esta m atriz representa
el tráfico remitido desde el concentrador P e T' al concentrador qc V.
T
L (x}¡.
tener iuúcamente m-1 aristas, ser conexo y sin ciclos. Se
sabe que dos de estas condiciones implican la tercera.
Por lo tanto la ecuación (7) establece que un árbol debe
tener exactamente m-1 a1istas, mientas la ecuación (8)
garantiza que las a1istas de T no pueden fo1mar ciclos,
donde (S,S') denota todas las a1istas que van desde un
vé1tice en el conjunto S a otro vértice en el conjunto S.
Ambas ecuaciones implican un árbol de expansión. La
restricción (9) establece una restricción de capacidad
para el tráfico que fluye a m1 concentrador en pa1ticular.
Finalmente, las restticciones (5) y (10) indican la
naturaleza bi11a1ia de las variables de decisión.
Es el trófico loto! o! concentrodor k € //, este puede ser colculodo por
( 1)
F(x )fM>E s
el b·ófico total que fluye • b·ovés del puente (p,q) < E' c E,
(2)
El problema del líder consiste en detenninar la mejor
ubicación de usuarios a concentradores de tal manera
que los costos de conexión sean minimizados. Por otra
parte, el problema del seguidor se trata de detenninar
el subconjunto de aristas E i;::. E que fonnen un árbol de
expansión T= (V,E ') en G y que lnÍnimicen el tiempo de
retardo de los mensajes en la red. Cabe señalar que L(x)k
y F(x)(p,qJ dependerán en gran medida de la configuración
de la red definida por el árbol de x. El modelo matemático
del problema bi-nivel considerado está dado por:
Por último, para tener bien defülido el problema binivel
estudiado en este artículo se va a considerar el enfoque
optimista clásico. En otras palabras, si el problema del
1úvel infelior tiene soluciones múltiples entonces él
va a seleccionar la decisión que mejor le convenga al
líder, es decir, la que lnÍnimice los co~tos de conexión.
Es importante mencionar, que en ese caso todas las
múltiples soluciones óptimas del nivel i11fe1ior le
generarán el mismo tiempo de retraso múlimo de la red,
por lo que puede actuar en fonna cooperativa con el líder
sin afectar su propia función objetivo.
Algoritmo Stackelberg-Genético
(3)
Síqeto a:
I Y~=J
'fi= (l, ...,n}
(4)
p,V
y,¡ {Q 1)
donde x 1'esuelve
min
X
Síifeto a:
l [
f
Vi={J, .. .,n},p<T'
>
L(a)p
frt, e,, - L (,:)"
(.5)
+
LL
µV qEV
L x,,., =m-1
(p, q),A
L x;. ~ISl-1
F (tJP<JI, ]
N
(6)
(1)
V SC.V
(8)
'fp€V
Vp.qéV
(9)
(p,q}, (S,S)
L(A), <
e,
X,., {0. 1)
( 10)
La función objetivo en la ecuac1on (3) nlÍllilnÍza el
costo total de conexión (el objetivo del líder). El
primer tér!nÍno se refiere al costo de conexión entre
concentradores detenninado por el árbol de expansión,
mientras el segundo ténnino se refiere al costo de
asignación entre usuarios y concentradores. La ecuación
(4) establece que cada usua1io puede estar conectado a
un solo concentrador. La función objetivo del seguidor
está dada en (6) y minimiza el tiempo de retardo en los
mensajes. Dicho retardo se detennina por los retardos
de los concentradores y los puentes (ver Elbaum y Sidi
[8]) mediante una función no lineal. Cabe señalar que
un árbol debe satisfacer las siguientes condiciones: debe
En esta sección se describe el algoritmo genético
propuesto. Los algoritrnos genéticos consideran
un conjunto de individuos (soluciones) los
cuales fo1n1an una población en una detenninada
generación,
después dos individuos son
seleccionados y combinados mediante un operador
de c1uzamiento o 1nutación. Dichos operadores
son seleccionados aleatoriamente con el fin de
generar nuevas soluciones. Luego, basados en un
criterio de selección, los individuos con 1nejor
aptitud sobreviven y pennanecen para la siguiente
generación. El proceso se repite hasta que alguna
condición de paro sea cumplida. Un esquerna
general para los algoritlnos genéticos se muestra en
la Figura l.
�INVESTIGACIÓN / MATEMÁTICAS
CELERINET ENERO - J UNIO 2015
Generftción y evaluación de 1ft aptitud de la población PA
while (k :SMIIX _Generaciones)
Selección de algunos individuos de Pe
Curzamiento de algtulOs de los indhiiduos seleccionados e
integraci ón de l os hijos creados en
P:
Mutación de algunos de los i11di:vtdt10s seleccion ados e integración
de mutación en
P:
Evaluación de los individuos enP1:, ,
Creación de P,~, seleccionando algunos individuos de P,. U P ~
k=k+J
end while
return el individuo desde PM.;1.J,·•·»-t'llMt<,·, con mejor valor de aptitud
Figura 1. Esquema del algoritmo genético
Como ya se mencionó antetionnente, el objetivo
del problema considerado es a~ignar usua1ios a
concentradores tal que estos formen un árbol de
expansión. Por lo tanto, una forma conveniente para
representar una solución factible está dada por y =(y(J),
y(2), ...,y(n)}, donde n es el número de usuarios en la red
Cada posición de y indica el concentrador p al cual el
i-é~imo usua1io ha sido asignado (y(i) =p). Una solución
factibl e debe cumplir que cada u~11atio se debe asignar
a un solo concentrador, l o cual se satisface fácil111ente
en esta representación. Por otro lado, la configuración
del árbol de expansión es representada por una lista de
a1istas x ={(p,q)l<P,q) e:E'}tal que card (x) =m-1.
Para realizar la selección de los individuos se debe medir
l a aptitud (calidad) de los individuos. Para esto hay que
tener en cuenta que estamos resolviendo un problema de
programación bi-nivel, por lo que la aptitud considerada
será el valor de la función objetivo del líder, es decir, el
valor dado por la fónnula (3).
Población inicial: Los individuos son creados
aleatotiamente para generar una población diversa. Un
individuo yk es creado en la siguiente manera: para cada
uno de los n usuatios se genera un número al eatodo entre
1 y IVI, donde !VI es el número total de concentradores
en la red. Dicho número aleato1io si1ve para agregar ese
concentrador a la solución actual. Este proceso se repite
hasta que se alcanza el niunero deseado del tamaño
de la población. Es importante mencionar que si los
individuos se crean de esta manera se garantiza tener
soluciones factibles. Después que la población inicial
es creada, para cada individuo se obtiene la reacción
racional del seguidor x *61). Entonces, se puede evaluar
la aptitud F(y ,x *(y)) de cada individuo.
Sel ección: Para evitar convergencia prematura se
considera una de selección por ton1eos. Un torneo
consiste en seleccionar llll individuo y compararlo
aleatodamente contra otro individuo de la población para
ver quien tiene mayor aptitud (menor costo de conexión)
y se identifica el ganador. Estas comparaciones son
hechas para todos los individuos en la población actual.
Con el fin de procurar que los individuos con mayor
aptitud permanezcan en la pobl ación se realizarán
vados ton1eos. Si se hacen pocos ton1eos, la selección
de los individuos tenderá a tener mucha aleato1iedad; en
cambio, si se llevan a cabo muchos to111eos la selección
tench·á a los mejores individuos quitándole diversidad
al algoritmo. Entonces, una vez realizados los ton1eos
se hace una selección elitista, es decir, la mitad de l os
mejores individuos (en base a los torneos) entrarán a l os
operadores genéticos.
El algo1itmo considera dos operadores genéticos:
cruzamiento y mutación. Para cada uno de los individuos
elegidos en la fase de selección se genera llll número
aleatorio entre O y l. Si el número aleatorio es menor o
igual que un parámetro definido entonces el indivich10
entrará al operador cn1zamiento; de lo contrado, entr ará
a la mutación.
Cn1zamiento: Este es el operador genético principal,
por lo que la probabilidad de entrar en esta etapa es
mayor que 0.5. El cruzamiento simula la reproch1cción
entre dos individuos (pach·es). El procedimiento es el
siguiente: llll indivich10 se empareja aleatoriamente con
otro indivich10 de la población completa (no solo la
mitad con-espondiente a los individuos seleccionados).
Después, ambos pach'es se combinan para generar dos
hijos que heredarán las características de los pach·es. Se
implementó un punto sencillo de cruzamiento, el cual es
seleccionado aleatoriamente.
Mutación: En e$1e operador se realiza un cambio en un
indivich10. Este cambio aleatorio inco1porará nuevas
caracteristicas a la población pennitiendo explorar nuevas
regiones del espacio de soluciones. Sabiendo que el
cruzamiento produce hijos con las mh111as caractedsticas
que los pach·es, la mutación toma un importante lugar
en el algo1itmo para considerar indivich1os diversos. La
mutación se realiza mediante la selección aleatotia de un
componente de la solución actual y reemplazándolo por
otro número aleatorio entre 1 y IVI; es decir, un usuario
específico es reubicado a otro concentrador.
�CELERINET ENERO· JUNIO 2015
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Mltación
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Figura 2 . Operadores genéticos
Una ilustración del operador genético considerado se
muestra en la Figura 2. Es importante mencionar que el
cruzanúento y la mutación aseguran la factibilidad de los
nuevos individuos creados teniendo en cuenta que para
cada una de las nuevas soluciones se calcula de nuevo la
reacción racional del seguidor.
Experimentos computacionales
Para las pn1ebas computacionales nosotros usamos como
base el conjunto de tres instancias reportadas en Kim et
al. [7]. En este conjunto de instancias los usuarios varían
de 8 a 50 y los concentradores de 4 a 10. La infonnación
faltante fue generada con el núsmo procedimiento
reportado en Kim et al. [9]. Las instancias son utilizadas
para analizar el rendinúento del algotitmo desal1'ollado
en este trabajo. Las dimensiones de las tres instancias
se especifican en la Tabla 1. El algo1itmo genético
propuesto se implementó en C ++ utilizando Microsoft
Visual Studio 2010 en sistema operativo Windows 7.
Todos los expetimentos computacionales se llevaron a
cabo en una HP Compaq 6000 Pro PC con un procesador
Pentium Dual-Corea 3,00 GHz con 2,00 GB de RAM.
Problema 1
Problema 2
Problema 3
Niune1'0 de \ IS\t auo:i
s
30
50
Numet'O de c:oncentr.idoru
4
6
10
Co,to de COl\E'xion
co1\Cenbado1~ (w,.)
de
w,,.,-U(I 00,250)
Co,to de conexion
u=uio,(" ,)
de
" ,,- U(l , 100)
Capacidad ( C)
Tiompo de respue-:.ta.-;
concenhadotM (b)
de
pruebas numencas preliminares para detenninar la
configuración (G, P, n"). Para las instancias 1, 2 y 3
los parámetros se configuraron en (300,150,0.75),
(400,200,0.50) y (400,300,0.50), respectivamente.
50
300
500
0.1
0.1
0.1
Tabla 1. Dimensiones de las instancias consideradas
Los ptincipales parámetros que inte1vienen en el
algo1itmo genético obte1údos son: el número de
generaciones (G), el tamaño de la población (P), la
probabilidad (n) de entrar al cruzamiento o a la mutación
y el número de ton1eos realizados en la fase de selección.
Este último fue seleccionado como 5 debido a que es
un valor recomendable ya que pennite mantener un
equilibrio entre intensificación y diversificación de las
soluciones. Para los otros tres parámetros se realizaron
Para evaluar la calidad del algotitmo genético propuesto
los parámetros fueron configurados pa1iiculan11ente para
cada instancia y se realizaron 50 conidas del código
para cada uno. En la Tabla 2 se muestran los re~·ultados
de la expetimentación computacional realizada. La
columna "Mejor" representa el mejor valor obtenido de
las 50 corridas. En la columna "Promedio" se muestra
el promedio de las 50 con-idas y en la columna "Peor"
está el mayor costo obtenido. Luego, la columna "Gap"
muestra la holgura entre el promedio y el mejor valor
obtenido' se calcula como Gap= IMqor.Me¡or
P,.omedl'o! X100%'
La desviación estándar de las corridas para cada in~1ancia
se presenta en la columna "De~v. Est". La cohunna "#
Mejor" indica el número total de veces que el mejor valor
fue encontrado durante las 50 corridas. Finalmente, la
columna ''Tiempo" indica el tiempo promedio requetido
( en segundos) para resolver una vez cada instancia.
Mejor
Promedio
Peor
GAP
De:;v.
Est
#Mejor
Tiempo
Problema 1
493
49894
501
120
Ul
l7
4.l30
Problema2
ll03
l'JJ630
llSl
191
IS.GI
ll
13951
Problema3
160l
1689.16
1851
5.44
4763
6
50.701
Tabla 2. Resultados obtenidos de la experimentacion
computacional
De la Tabla 2 se puede obsetvar que el algoritmo
genético alcanza el mejor valor en más de la 1nitad de
las 50 conidas para la instancia l. Por otra parte, el
promedio para todas las conidas es muy cercano al mejor
valor obte1údo y la desviación estándar indica que los
valores están alrededor de la media. Tener una holgura
muy pequeña (1.20%) confinna el buen desempeño del
algotitmo genético en esta instancia. El tiempo promedio
consunúdo es 4.23 segundos.
Los resultados para la instancia 2 indican que a pesar
del aumento esperado en el tiempo computacional (casi
14 segundos), el algoritmo encontró una holgura menor
del 2% entre el mejor valor obtenido y el promedio de
las 50 conidas. Además, el mejor valor fue obte1údo
en 22 de las 50 coffidas, es decir, en casi la mitad de
la expetimentación. Por último, la expetimentación
realizada para la instancia 3 no fhe tan buena como las
antetiores. El mejor valor fue encontrado en solo 6 de
las 50 conidas, mientras que la holgura se incrementó
a 5.44% y el tiempo consmnido fue de 50.7 segundos.
�INVESTIGACIÓN / MATEMÁTICAS
Estos resultados claramente se vieron afectados por la
dificultad de encontrar la reacción racional del seguidor.
CELERINET ENERO• JUNIO 201 5
[3]
Bard, J.F., Practica! Bilevel Optimizatíon:
Algo1ithms and Applications, Kluwer Academic
Publishers: Dordrecht, 1998.
[4]
Kalashrukov, V.V., Dempe, S., Pérez-Valdéz,
G.A., Kalaslmykova, N.I., Camacho-Vallejo,
J.F., "Bilevel Programming and Applicatíons",
Mathematícal Problems in Engineering. Vol. 2014.
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[5]
Camacho-Vallejo, J.F., González-Rodríguez, E.,
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Palomo, P., Camacho-Vallejo, J.F., "Uso de un
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Kim, J.R., Lee, J.U., Jo, J.-B. ''Hierarchical
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Elbaum, R., Sidi, M., "Topological Design of
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Kim, J.R., Jo, J.B., Yang, H., "A Solutíon for
bi-level network design problem through Nash
genetic algolithm", in: Szczuka, M., Howard, D.,
Slezak, D., Kim, H., Kim, T., Ko, l., Lee, G.,
Sloot, P. (Eds.), Advances in Hybtid húonnation
Technology, Lecture Notes in Computer Science,
vol. 4413. Splinger, Berlin, pp. 269-280, 2007.
Conclu1>i ones y futuras investigaciones
En este trabajo se presentó un modelo de programación binivel para resolver un problema del diseño de una LAN.
El líder decide la ubicación de usualios a concentradores
con el fin de minimizar el costo de conexión; mientras el
seguidor conecta los concentradores formando un árbol
de expansión que minimice el retraso promedio en la
red. Para resolver este problema se propuso un algoritmo
genético que considera el equiliblio de Stackelberg. Este
algo1itmo considera el hecho de que el nivel ilúe1ior
no puede ser resuelto de manera exacta en una fonna
eficiente. Para e$10, implementamos un procedimiento
heurístico que parece ser eficiente en ténninos de calidad
y tiempo requelido.
Los resultados numéricos se llevaron a cabo tomando
como base unas instancias de la literatura que fueron
adaptadas para e$1e problema. Después de analizar los
resultados podemos concluir que dado el hecho de que el
mejor valor de la función objetivo del líder se encontró
varias veces y el tiempo consumido es aceptable podemos
decir que el algo1itmo es eficiente y competitivo.
Como un área de opo1tu11idad, identificamos que dada
la dificultad de tratar con un problema combinatorio
difícil en el segtúdor se debe proponer una metodologia
alten1ativa para resolverlo ya que los métodos exactos
consumirán demasiado tiempo para instancias grandes.
En este trabajo, se implementó un método heurístico
sencillo para encontrar la reacción racional del seguidor.
Esta metodología puede arrojar diferentes respuestas del
seguidor para la misma solución del líder y aun así no se
puede garantizar obtener el mejor árbol de expansión.
Esto afecta la eficiencia del algolitmo genético y puede
constatarse con los resultados de la instancia 3.
Referencias
[l ]
Ersoy, C., Panwar, S.S. "Topological Design of
h1terconnected LAN/MAN Networks," IEEE
Joun1al 011 Selected Areas in Conmumications.
Vol. 11,110.8, pp. 1172-1182. 1993.
['.!]
Estepa, R., E$1epa, A., Cupe1tino, T., "A
productivity-oliented metllodology for local
area network design in industiial enviromnents,"
Computer Networks. Vol. 55, no. 9, pp. 23032314. 2011.
�CELERINET ENERO - JUNIO 2015
Datos de los Autores
José Fernando CaJnacho
El Dr. Camacho tiene Licenciatura en Matemáticas
por la Facultad de Ciencias Físico-Matemáticas de la
Universidad Autónoma de Nuevo León, l\.:laestría en
Ciencias en Ingeniería con especialidad en Ingeniería
Industrial otorgado por el ITESM campus Monten-ey.
Actualmente, se encuentra laborando como profesorinvestigador exclusivo y de tiempo completo en CICFIM
y como coordinador del Posgrado en Ciencias con
Olitentación en Matemáticas de la FCFM en la UANL.
Las líneas de investigación de operaciones, en particular
sobre teoría y aplicaciones de programación binivel,
diseño de métodos numélicos y técnicas heurísticas para
resolver problemas de programación binivel.
Dirección del autor: Ciudad Universitaria, SIN, C.P.
66451. San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México.
Email: j ose-camachovi@uanl. echunx
RicaJ·do Pedraza Rodríguez
Dirección del autor: Ciudad Universitaria, SIN, C.P.
66451. San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México.
Email: 1icardopedrazardz@hohnail.com
Julio M aJ·-Ortiz
Dirección del autor: Utúversidad Autónoma de
Tamaulipas, Facultad de Ingeniería, Circuito
Universitalio sin, 89100, Tampico, Tamaulipas, México.
Email: jmar@uat.echunx
INVESTI GACIÓN / MATAMÁTICAS
�INVESTIGACIÓN / FÍSICA
CELERINET ENERO - JUNIO 2015
,
,
CARACTERIZACION DE GENEROS
MUSICALES
BASADA
EN
RASGOS
,
,
ACUSTICOS Y PSICOACUSTICOS
Nestor Antonio Flores Martínez
Co autor: Valentín Guzmán Ramos
UANL-FCFM
Universidad Autónoma de Nuevo León
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México
Resumen: Todos conocemos las distinciones de géneros
musicales, aunque a veces estos mismos no están bien definidos. Desde hace un par de años se ha estado trabajando
en métodos experimentales de clasificación musical a través
de características fácilmente medibles, como decibeles,
pulsos por minuto, frecuencia, duración, en cuanto al ámbito de la acústica. Para el ámbito de la psicoacústica se ha
trabajado en organizarla por medio de pitch, ruido (como
un nivel de la intensidad de la música), timbre, además de
la generación de ruido blanco y/o ruido rosa; todos estos
que nos indican factores de procesamiento del sonido por
parte del cerebro y nivel de activación emocional. En este
trabajo, se toman algunos de las características de acústica
y psicoacústica, además, para ayudarnos a entender más
estos géneros musicales estudiados, nos valemos de algunos
conceptos básicos de estadística. La finalidad de caracterizar a la música con parámetros de psicoacústica está en
comprender como esta puede afectar al cerebro, que géneros pueden hacer que se desarrolle el intelecto, la actividad
cerebral, el control de emociones, entre otras cosas.
Palabras claves: pitch, BPM, géneros musicales, varianza,
emociones
�INVESTIGACIÓN / FÍSICA
CELERINET ENERO• JUNIO 2015
Introducción
Sonidos repetitivos, ordenados y predecibles, nos
hacen cosquillas en el centro del placer que sirven para
indican1os que hemos encontrado un ambiente ordenado
y predecible, un ambiente seguro. La percepción, en
general, es una colaboración entre el órgano que capta
el estimulo y el cerebro, que lo interpreta [l ]. Estamos
acostumbrados a escuchar música constantemente,
algunos de fonna inconsciente (como una fonna de
contaminación auditiva) y algunos otros como algo que
clisfn1tan o que fonna pa1te de su actividad clialia. Pero
los géneros musicales y grupos a los que se expone cada
persona es lo realmente representativo.
El sonido está lleno de infonnación útil acerca del
entorno y acerca del prójimo. Dishibuye el estímulo
sonoro a diversas regiones del encéfalo, donde se llevan
a cabo los procesos de reconocimiento e interpretación
[l ]. Es entonces que emprendemos el trabajo para ver
que géneros musicales afectan de manera "positiva"
al cerebro, en lugar de hacer una reorganización de la
música. Podemos entender a través de la música como se
afecta la personalidad de las personas para gente que está
muy en contacto con dichas melodías.
La plimera parada en el cerebro es el tálamo, identifica
la frecuenci a y la intensidad del tono que se escucha. La
corteza secundalia, que analiza la infonnación acerca de
la annonía, la melodía y el ritmo. Según Robert Zatorre,
neurocientífico del Instituto Neurológico de Montreal,
las actividades musicales (escuchar, tocar, componer)
ponen a funcionar casi todas nuesh·as capacidades
cognitivas [l].
de lo que cada uno tiene como único (atticulación,
dinámica, digitaciones, etc.) [3].
Quizás el rasgo más importante en la atracción
musical, pennanece relativamente inexplora~.º en
medio de aproximaciones no tradicionales, serían
los modelos musicales basados en la manera en que
la percepción humana y los mecanismos cognitivos
reciben e interpretan los sonidos [3]. En un sentido
que nos pennite expresa1nos sobre la búsqueda del ser
humano por crecer y por comprender la mente propia;
es entonces que la música fonna un papel importante,
ya sea buscando comprensión, inhibición o alteración de
emociones inherentes de la personalidad o generadas por
expe1iencias.
La memoria prospectiva (MP), definida como el
recuerdo de realizar una acción programada en un
momento dete1ntinado del futuro, puede verse afectado
de diferente manera por el contenido emocional de los
elementos que la determinan [4].
La pla$ticidad neuronal es la capacidad del sistema
netvioso central para adaptarse, ya sea para recuperar
funciones perdidas después de una accidente
cerebrovascular o de una lesión de méchlla espinal o para
aj u$1arse a nuevos requerimientos ambientales, o sea,
aprender. Esto quiere decir que nuestro cerebro cambia
petmanentemente y si se pudieran entender mejor
estos mecanismos, se instn1mentarían esh·ategias para
modificarlo con un fin detenninado [5].
Antecedentes
Más allá de unas cuantas conientes y escalas (musicales)
secuenciales sucesivas, la mente las une y categoliza
en un número más rech1cido [2]. Tendemos a percibir,
crear o imponer a través de una percepción de gn1pos
dentro de gn1pos, esh11cturas anidadas con esh11cturas
$imilares: jerarquías.
La pa1titura orquestal mode1na ha evolucionado,
hasta tma culminación última (excelsa) o modelo de
jerarquía, con cientos de recursos sónicos indivichiales
y sus parámetros sónicos organizados en pentagramas
paralelos agn1pados en to1no a sistemas paralelos de
pentagramas. Este modelo permite el affeglo de lo que
tienen en común (pitch --trach1cido, erróneamente, como
frecuencia-, 1itmo, tiempo, etc.) así como en función
En la Universidad de California, se publicaron los
resultados obtenidos en una investigación realizada con
gn1pos de estudiantes universitalios. El experimento
consistió en exponer a tres grupos de estudiantes,
durante 10 minutos, a la escucha de música minimalista,
un gn1po, una sonata de Mozart, otro gn1po y silencio, el
último gn1po. Se encontró que el gn1po correspondiente
a la sonata de Moza1t obtuvo un mejor resultado en las
pn1ebas de habilidades VÍ$1JOe$paciales. La permanencia
de esa habilidad superior en llll grupo de estudiantes no
se mantuvo en el tiempo [6].
Durante años los psicólogos, neuropsicólogos y
algunos p$iquiatras han estado buscando la manera de
comprender comprender como el cerebro se ve afectado
�INVESTIGACIÓN / FÍSICA
por la música, ruido y son.idos diversos de nuestro día
a día. Pero la mejor manera de comprender esto sería
estudiarlo a través de condiciones medibles que nos
hablen de las fonnas en que se altera el cerebro.
El in.consciente cognoscitivo consiste, por ende, en un
conjunto de estn1cturas y de funcionamientos ignorados
por el sujeto salvo en sus resultados [7]. En.tendemos
entonces que la mente puede organizar estímulos que
forman. parte de nuestro ambiente pero que, en p1imera
instancia, "ignoramos" o pensamos que ignoramos
cuando en realidad, a través de la plasticidad neuronal
se van fo1niando estn1cturas cerebrales que 01ientan
nuestra personalidad, en. compañía de características ya
establecidas previas a las experiencias.
Consideremos que tmo de los más importantes
anteceden.tes está presente en. lo que conocemos como
los géneros musicales. Esto más que nada e$1á otientado
hacia clasificar la música y no a caracterizarla, ya que se
basan en condiciones como el 1itmo, méttica, melodía,
notas musicales y a veces, en el tipo de instn1mentos.
Este trabajo tiene tma finalidad diferente.
Materiales y 1nétodos
CELERINET ENERO - J UNIO 2015
reggaetón (por su popular "mala influencia") y la
música clásica (por aceptar las bases de muchos
géneros, por ser estudio de diversos estudios de
control de emociones y para mejoramiento del
intelecto).
De los géneros seleccionados se analizaron algunos de
los gn1pos, bandas, duetos, solistas, DJs más escuchados
en el ámbito universitario. Solo se citan aquí algunos de
cada un.o:
Electrónica: Swedish House Mafia, DJ Tiesto, Dash
Berling, In.na.
Clásica: Mozart (no tiene relación con los e$1udios del
'efecto l\ilozart'), Antonio Vivaldi, Beethoven.
Banda: La Affolladora Banda El Limón, J enni Rivera, El
Komander, Julion. Álvarez.
Ranchera: Vicente Fen1ández, Jorge Negrete, Aida
Cuevas.
Rock: Lin.kin. Park, Evanescen.ce, Queen, Radiohead.
Metal: Apocalyptica, Avenged Seve1úold, !ron Maiden,
Metallica, Disturbed
Pop: Shakira, 11:ichael Jackson, Ju$1in Bieber, Selena
Gómez, Katy Peny.
Reggaeton: Wisin y Yandel, Don Omar, Tito el Bambino.
Se utilizaron 671 archivos mp3 de música, los cuales
fueron tomados de una selección relativamente amplia
de 814 melodías tomadas de algunos álbumes de las
discografías pe11enecientes a los gn1pos musicales
más escuchados en. la comtmidad de estudiantes
Universita1ios.
Con. pleno conocimiento de los bastos géneros que hay,
solo se tomaron los ocho considerados más significativos:
1)
Los más escuchados (rock, metal, pop, electt·ón.ica)
y que p1incipalmente son más orientados hacia
la melodía, no tanto a las letras. Entiéndase que
esta característica se analiza en comparación con
géneros como rap, hip-hop, cantos grego1ianos,
trova, etc.
2)
Los más representativos ante otras entidades,
debido a la ubicación geográfica (banda,
ranchera).
3)
Por último, los géneros que generan más incógnitas
con. respecto a su impacto en la sociedad, el
Se analizaron las canciones a h'avés de un programa
gratuito de fácil adquisición (Digital Music Mentor,
de la compañía Sienzo) que se utiliza para conocer
las notas musicales, pitch, pulsos por minuto (BPM),
duración, que con.forman. las canciones analizadas en el
programa. De donde tomamos solamente las últimas tt·es
características, para no entrar en cuestiones musicales
innecesalias para la investigación. Aunque no hay datos
sobre como calcula el valor de pitch, por Jo general en
la indushia musical se mide dicho valor en contraste
con las notas musicales en una escala con el piano como
referencia. El valor de BPM se calcula analizando los
picos de voltaje generados en la reproducción de un
sonido, pueden ser autoreferenciales, ya que se pueden
medir en to1no al valor promedio de frecuencia de la
melodía completa.
El pitch, es un término subjetivo, es p1incipalmente
una fi.mción dependiente de la frecuencia , pero n.o
está directamente relacionado con esta. Se requiere de
otra unidad de medida subjetiva, llamada mel [8]. El
pitch puede ser entendido en té1minos de la relación
probabilística entre el estímulo auditivo evocado y las
�INVESTIGACIÓN / FÍSICA
CELERINET ENERO - JUNIO 2015
características naturales del sonido [9]. Entendamos al
pitch como una medida de cuan fuerte es el estúnulo de
la melodía para el cerebro, relacionémoslo con la energía
de una onda sonora, la cual puede ser medida a través de
la frecuencia (Hertz); es en esto donde radica la $'Í militud
de ambos conceptos.
Como una aclaración, se conoce que hay canciones de
música rock, metal y clásica que su ch1ración van más
allá de los 10 nlinutos, incluso algunas llegan a durar
más de una hora. Estas canciones no fonnaron pa1te del
análi$'ÍS por ser minoría contra aquellas que su ch1ración
está por debajo de los 10 minutos.
Las canciones se analizaron en su mayoría en la versión
"radio edit" para los géneros como ranchera, banda, pop,
debido a que los espacios en silencio y de videos que dan
"emoción" y "significado" a los videos se eliminan en
las versiones estudiadas de las melodías.
Song Infonnation
Pitch: 441 Hz.
Key: G
8PM: ll22,0
Spééd control
Resultados y disensiones
Factor: l!.O
Figura 1. Muestra del sección que es de interés del programa
Digital Music Mentor donde se pueden ver; frecuencia pitch,
acorde o notas musicales (Key) y los pulsos por minuto
(8PM) de una canción de rock (so lo como muestra).
w
Los BPM nos indican cuan compleja puede ser 1a canción.
Nos dice cuan va1iable se mue$'b:a, ya que es una medida
de la cantidad de máximos (graves) y mínimos (agudos)
de los decibeles que presenta la canción. Esta medida,
podemos decir que es la cantidad de veces que tiene un
máximo y un múlimo por cada minuto de la canción;
el valor de BPM que evalúa el programa ya es un valor
promedio, porque nos aholl'aremos la necesidad de usar
dicha palabra al referi111os a los pulsos por minuto.
Para el cálculo de todos los demás valores (promedio,
moda, varianza, desviación e$1ándar, valor máximo,
valor múlimo) se utilizó Microsoft Excel 2010.
Se podría calcular un margen de ell'or de fonna sencilla,
ya que se toma la muestra suponiendo que cada género
musical tiene un tamaño de población infinito, por los
gn1pos de música que se han dejado de escuchar, así
como por los nuevos álbumes que han ido surgiendo y
pueden surgir en un futuro (próximo o lejano).
Después de analizar el compo1ta1niento de los valores
estudiados de las diversas canciones, para cada género en
particular, se estudiaron solo aquellos que se mostraban
realmente característicos, es decir, solo aquellos que
pudieran representar diferencias de un género a otro.
Estos datos fonnaban pa1te de los valores más cercanos
a la cmva de tipo distribución normal.
Recordemos que el pitch es una medida de cuan
"enérgica" es una canción, lo cual nos indicará que tan
susceptible a cambios será el cerebro para ese valor de
pitch. Lo cual nos puede indicar a cuanta presión (como
medida física) se somete el oído inten10 y entender
cuanta "presión" puede hacer que el cerebro cambie.
La ch1ración de la canción influye en que tan perdurable
y notoria será alguna alteración de las estn1cturas
neuronales a corto o l argo plazo (dependiendo del tipo
de exposición a las canciones), siendo este último tipo de
exposición el que altera de manera ~ignificativa a nuestra
personalidad, emociones y estructuras cognitivas.
La caracte1ización de los géneros musicales (no solo
estos estudiados, sino en general los que existen) nos
pennite conocer qué tipo de ambiente emocional,
intelectual y social es al que se exponen un gn1po de
sujetos o una persona. En este estudio se buscó de fonna
general que características tienen cada género estudiado,
con la finalidad de tener un panorama general del tipo de
ambiente social al que se ven expue~tos los estudiantes
universitarios.
Nota: Para todas l as tablas presentadas en adelante, se
tomará en cuenta: que n es el valor del tamafio muestra!
y, a representa la desviación estándar muestra! del
género indicado. Todos los promedios son alihnéticos.
�INVESTIGACIÓN/ FÍSICA
Genero
Prome<lio
CELERINET ENERO• JUNIO 2015
Mmm:>
MininlO
"
Reggaeton
439.1364
446
42'.l
66
Banda
440.5417
447
42'.l
96
R.an,he,a
440.488 1
452
4'.l'.l
84
Pop
436.6429
447
4'.l3
102
Rock
439.5595
441
4'.l3
85
Metal
439.9583
447
42'.l
96
Electronica
439
447
4'.l'.l
89
Ctii:lica
44'-05'6
45'
426
S3
Género
Tabla 1. Presentación de los datos estudiados con respecto
al pitch. Muestra los valores presentados para las medidas
indicadas, con su correspondiente género musical.
Genero
q
Vuianz.t
Moda
Mechana.
se presenta como un género de música que "relaja" (en
primera instancia) y el segundo incrementa la actividad
cerebral.
Promedio
Máximo
Mmimo
"
Reggaeton
99.0136
150
78
66
Baild.a
108.0718
150
75.3
96
Ranchera
103.0012
146.6
75.3
84
Pop
112.4088
150
75.9
102
Rock
109.1376
148.4
75
85
Metal
106.1S65
149.8
77
96
Eltetrónica
U L?764
147.1
80
s,
Clasica
103.0660
148.6
75.9
53
Tabla 3. Presentación de los datos estudiados con respecto
a 8PM. Muestra los valores presentados para las medidas
indicadas, con su correspondiente género musical.
Reggaeton
3.3781
11.4119
440
441
Banda
?3197
8.5246
441
441
Ranchera
39378
15.5059
441
441
Gene.ro
q
Pop
6.7551
45.6319
437.5
441
Reggaeton
18.2014
Rock
3.4233
11.7193
441
441
Metal
3.6416
13.2614
441
441
Banb
23. 18'6
537.7585
10,
so
Eledró1uca
3.SG83
12.3082
440
440
Ranchera.
19.1691
367.4555
101.3
101.3
Cliaica
8.3584
69.8621
453
453
Tabla 2. Presentación de la segunda parte de los datos
estudiados con respecto al pitch. Muestra los valores
calculados a través de Excel.
Como podemos obse1var de l as tablas, en cuanto al pitch,
el género que tiene el mayor índice de influencia en el
cerebro es la música clásica, podría decirse que es la que
más "penetra" en l a mente. Asimismo, es este género el
que tiene su mediana y valor máximo más cercanos, l o
que nos indica que en general estas canciones son muy
"enérgicas".
Si obse1vamos los extremos, tenemos que la música
clásica tiene el valor máximo y el pop, por el contario,
el múrimo.
En cuanto a la desviación estándar, los que presentan
el menor valor son la m,hica electróni ca y la banda, lo
que nos indica que tienen una mayor unifonuidad, por l o
cual tendríamos el llli$1llO tipo de respuesta si se somete
a una persona a estos géneros, sin importar realmente
cuál de los gn1pos (Swedish House Mafia, DJ Tie$10,
Jemri Rivera, La Arrolladora Banda El Limón, etc.) sean
elegidos como las fuentes de la música.
Pero si analizamos el valor modal, vemos que casi todos
los géneros se presentan "idénticos" a excepción de la
música electrótrica y la música clásica, donde el primero
Vauarcza
331.2932
Mediana
93
Moda
so
93
117.3
129.2
Pop
21.0171
441.7176
113.5
87
Rock
TI.7034
515.4459
109.8
150
Metal
21.0296
442.245
100.5
78.4
90
96
ElecbOl'Uca
21.5340
463.7152
128
CWica
~19874
483.4465
99.1
145
Tabla 4. Presentación de la segunda parte de los datos
estudiados con respecto a 8PM. Muestra los valores
calculados a través de Excel.
En este caso, como estamos analizando los valores de
BPM que nos indican cuan complicados son los géneros,
entre mayor sea el valor de l a cr (desviación estándar) más
trabajo le tomara al cerebro procesar la información de
l a música y por lo tanto, ejercitara al órgano, haciéndol o
más flexible a los cambios y estn1cturando redes
neuronales más complicadas, apoyando a la mejora de
la memoria.
Podemos concluir de lo visto en las tablas (y a través
del valor promedio) que el género musical más
"complicado" (entiéndase que estamos despreciando las
letras de las canciones) es la electrónica, el más básico
( o el más "simple") es el reggaetón.
El género que presenta el mayor valor de varianza es la
música Banda, seguido por el Rock. En cuanto a los
�INVESTIGACIÓN / FÍSICA
CELERINET ENERO· JUNIO 2015
valores modales, entre mayor cantidad de valores
modales, mejor influencia por pa1te de la música, ya
que al centrarse en un solo valor modal las canciones se
vuelven, en cie1to modo, predecibles y monótonas, ya
que todas las canciones de un dicho genero tench'Ían la
misma influencia. Como nota, a la música clásica no se
le puso un valor modal, ya que presentaba demasiadas
repeticiones de valor BPM por lo que se puede intuir que
proch1ce una influencia amplia en el cerebro, ya que no
se centran en un solo tipo de complejidad, sino que tiene
un rango significativo de BPM.
]"''
J .. , ,
j
1
1•••
J .. ' "
Figura 5. Se muestra una elongación de una sección de la
canción antes mencionada. Son cerca de 8 segundos de
canción lo que se muestra aquí. Se ve como la canción en
la Figura 3 es más compleja que la mostrada aquí.
l
l
111•1
l.11 ...
!
1
Figura 2. Se muestra el tipo de perfil en graves y agudos que
tiene una canción del género Electrónica. El fragmento aquí
observado es el mas complejo de la canción Greyhound, del
grupo Swedish House Mafia. Se uso el programa Mixcraft6,
para ver dichas variaciones.
Gl!nuo
Ptomedio
M.iximo
MúUltlO
"
Rei;gaetón
3.00
6.00
~.00
66
Ban:la
2.60
5.00
2.00
96
Rancheta
2.64
4.00
2.00
S4
Pop
3.32
8.00
2.00
102
Rock
3.52
6 .00
2.00
S5
Metal
4.28
!LOO
1.00
96
Electrónica
4.91
9.00
1.00
S9
Clúica
6.60
IS.00
1.00
SJ
Tabla.-5 Presentación de los datos estudiados con respecto
a la duración. Muestra los valores presentados para las
medidas indicadas, con su correspondiente género musical
Género
Figura 3. Se muestra una elongación de una sección de
la canción antes mencionada (Fig 2). Son cerca de 10
segundos de canción lo que se muestra aquí.
P,orn,dio
Máxiroo
Minimo
"
Reggaeton
0.7845
0 .6 154
3 .00
3.00
Banda
0.6237
0 .3890
3 .00
3.00
Rancliora
o.s,40
0.35?8
3.00
?, J
Pop
0.8462
0 .716 1
3 .00
3.00
Rock
1.0517
1.1061
3 .00
3 .00
Metal
1.7454
J.0464
4 .00
4.00
Ele-cb'Onica
1.8686
3 .4918
5.00
3.00
Clá.n ca
3.230 5
10.4361
6 .00
5.00
Tabla 6. Presentación de la segunda parte de los datos
estudiados con respecto a la duración. Muestra los valores
calculados a través de Excel.
Figura 4. Se muestra el tipo de perfil en graves y agudos que
tiene una cancion del genero Reggaeton. El fragmento aquí
observado es el mas complejo de la cancion Bandoleros,
de Don Om ar y Tego Calderon. Se uso el programa Mixcraft
6, para ver dichas variaciones.
Pensemos un momento en que los hábitos diatios que
confonnan nuestra n1tina (lavar los dientes, atar los
tenis/zapatos, bañan1os, etc.) se vuelven una función
del cerebro debido a la repetición y/o a h·avés de un
estímulo altamente perdurable, ya que el cerebro debe
fonnar las estructuras necesarias para controlar dichos
movimientos y procesar dicha infonnación, de fonna
lenta y progresiva, gracias a la plasticidad cerebral. Los
únicos cambios "a corto plazo (comparando unos cuantos
meses conh·a años, incluso décadas)" son manejados por
el subconsciente en situaciones de mucho "estrés".
�INVESTIGACIÓN/ FÍSICA
CELERINET ENERO · JUNIO 2015
De acuerdo con esto, podemos ver claramente que las
canciones que presentan un mayor nivel de duración
son las que tienen una mayor actividad en el cerebro a
h·avés de la plasticidad cerebral; de nueva cuenta esto
es analizando el valor promedio de las duraciones, el
cual está tomado en valores exactos de minutos (por
ejemplo, tenemos el rango que va desde 1 seg. hasta 1
min indicados como 1.0, los que van desde 1 min con
1 seg. ha~ta los 2 min, están indicados como 2.0, así
sucesivamente). Como podemos ver, la música clásica
tiene el valor más alto de dm·ación, seguido de la música
elech·ónica y el metal.
ya que, podemos saber que muS1ca es "buena" para
conh'olar estados de estrés y cuales sirvan para evitar
estados de depresión (o similares a ambos). En esta
investigación se despreciaron por completo las influencias
que las letras de las canciones puedan tener, para algunos
casos, en algunos géneros (rock, clásica, electró1lica) se
buscaron arcllivos con melodías y carentes de voces.
En valores máximo y mínimo, podemos enconh'ar cosas
muy interesantes, como el hecho de que los que influyen
más en una exposición a largo plazo serian la clásica,
metal, electrónica y pop en ese orden, para el valor
máximo de duración.
[2]
Miller, 1978
[3]
Sp1egel, L (2000) 11usic as lv!irror of:Mmd. Organised
Sound Diciembre Vol 4, Ed 3, 151-152
[ 4]
Gordillos, F , Arana, J , Me1lán, J , y 1-1estas, L. (201 O)
Efecto de la emoción sobre la memona prospectiva. un
nuevo enfoque basado en procedimientos operantes
Septiembre-D1c1embre Volumen 3. Número 4, 40-47
En cuanto a valores muumos, podemos encontrar
que, s01prendentemente, el múlimo (1 minuto) se
presenta para casi los mismos géneros que en los
valores máximos. Esto es una buena manera de generar
emociones "instantáneas", Jo cual no genera cambio
alguno o son múlimos, por lo tanto para dichas melodías
con esa duración se puede decir que ni son benéficas ni
son dañinas, siempre y cuando no se estén escuchando
repetitivamente en un solo rango de tiempo.
Referencias
[1]
(5]
[ 6]
Conclusiones
Podemos conocer un poco sobre el perfil psicológico de
una persona, e~to mediante un estudio más profundo, en
unión con psicólogos, psiquiatras, biólogos y quúnicos,
para interpretar apropiadamente las influencias de la
música en el p~'ique.
Del análisis general hecho previamente podemos
concluir que el género que más beneficia al cerebro
humano es la música clásica, debido a sus características
en cada aspecto estudiado. El reggaetón se presenta
como la música más invaliante (monótona) por Jo que
pocb·ía generar un estado de somnolencia duradero en el
cerebro. La Banda es la que presenta menor influencia
en el cerebro. Todos estos referentes son con respecto
a la influencia en un cerebro relajado, o en estado de
indiferencia.
Es importante conocer las características aquí observadas,
¿Como ves? Revista de d1vulgac1ón científica de la
UNA.11
(7]
[8]
[9]
Frausto, 11. (2011) Fundamentos de Neurops1cología.
Introduccion a la Neurociencias. Editorial Pax 11éxico
México, DF 38.
C. Talero Gutie1rez, J G. Zanuk Seinno, A Espinosa
Bode (2004) Percepción musical y func10nes cogmtivas
¿Existe el efecto lv!ozart? L inea de Investigación en
Neurociencia Cognitiva, Grupo Neurociencia Facultad
de 11ed1cina, Umvei·s1dad Colegio Mayor de Nuestra
Sefiora del Rosario, Bogotá, Colombia Revista de
Neurología. Número 39, 1167-1173
Piaget, J (1997) Estudios de psicología genética
Emecé Editores, 1era edición, Buenos Aires, Argei1tina,
152 páginas
Alton, F Master Handb ook of Acoust1cs.
Cuarta edición, 1.1c Graw Hill
Schaw1tz, D and Purves, D. (2004) Pitch 1s detei1nmed
by naturally occunmg penodic sounds Hearing
Research. Centei· for Cognitive Neuroscie11ce and
Departrnent ofNeurob1ology, Duke Univei·s1ty. May
�CELERINET ENERO · JUNIO 2015
Datos de los autores:
Nestor Antonio Flores Martínez
Lic. en Física, UANL. Facultad de Ciencias FísicoMatemáticas.
Intereses: Neurociencia teórica y aplicada, Física de
ondas, Neuropsicología, Psicobiología.
Valentíu Gurzmán Ramos, Dr.
Lic. en Física, UANL, Facultad de Ciencias Físico
Matemáticas UANL.
Dirección del autor: Cd Universitaria, N.L. C.P. 66450.
Profesor-investigador
Intereses: Láseres, Optoelectrónica, Física médica,
Circuitos eléctricos.
INVESTIGACIÓN / FÍSICA
�REPORTAJE
CELERINET ENERO - JUNIO 2015
CELEBRAN ANO
INTERNACIONAL DE 1A LUZ
Por: Alma P. Calderón Martínez
LaFacultadde Ciencias Físico Matemáticas dela Universidad Autónoma de Nuevo León se une a la celebración
del Año Inten1acional de la Luz y las Tecnologías Basadas en la Luz (IYL 2015). Dicha celebración se estará
llevando a cabo ch1rante el 2015, según la Asamblea General de la Organización de las Naciones Unidas (ONU).
La luz como fenó1neno
involucran pueden proveer a la ciencia y a la sociedad
Es esta razón una de las p1imordiales por las cuales
se decidió llevar a cabo una conmemoración que propiciara el diálogo entre las distintas áreas del conocimiento, de modo que se compartiera la infonnación
más relevante de las últimas investigaciones del fenómeno y de cómo puede aportar a temas de interés
internacional que conlleve11 a mejoras en la calidad
de vida de la población, como es la st1&1entabilidad
IYL 2015, Con1nemoraciones
Festejar el 2015 como Año Inte111acional de la Luz busca reunir a las comunidades cie11tíficas de Óptica, Fotónica y Astronomía, entre otras, con el fin de compa11ir
i11formación sobre los múltiples usos de la luz. De ahí
st1rgen actividades a nivel inte111acional cuyo fin es el
de la difusió11 de la importancia y prese11cia de la luz e11
la vida cotidia así como de su influe11cia nuestras vidas.
En el área de Física, la luz se define como "radiación
electromagnética que puede ser detectada por el ojo
humano. Dicha radiación puede ocurrir en un exh'amadamente amplio rango de magnitudes de onda,
desde los rayos gamma hasta ondas de radio" . (1) No
todas e&1as ondas son visibles para el ojo humano.
Actualmente, el estudio de la luz no compete solamente al área de Física, gracias a los avances tecnológicos, el ser humano se ha percatado de los múltiples usos y beneficios que las investigaciones que la
IINTERNATEO N AL
Y EAIR OF L IG H T
2 0 15
E11tre las actividades antes me11cionadas están: conferencias, talleres, simposios,fe1ias, concursos, entre otros;
todas e&1as actividades se llevan a cabo en 35 países, entre ellos se encuentran Argenti11a, Australia, Azerbaiyán,
Bosnia y Herzegovina, Chile, China, Colombia, Corea
�CELERINET ENERO· JUNIO 2015
del Sur, Cuba, República Dominicana, Ecuador, España,
Estados Unidos, Francia, Ghana, Guinea, Haití, Honch1ras, Israel, Italia, Japón, Ma1n1ecos, Mamicius, México,
Montenegro, Nepal, Nicaragua, Nueva Zelanda, Palau,
Rusia, Somalia, Sri Lanka, Tímez, 1\1rquía y Ucrania.
Asirnismo, cabe señalar quiénes son los organizadores
de los eventos que se han llevado a cabo y se seguirán
realizando para conmemorar este año. P1imeramente, se
encuentran los socios fundadores: Ame1ican Institute of
Physics (AIP), European Physical Society (EPS), Amelican Physical Society (APS), Deutsche Physikalische
Gesellschaft (DPG), International Centre for Tueoretical
Physics (IC'IP), IEEE Photonics Society (IPS), Institute of Physics (IOP), Light Science and Applications,
Red Internacional de Fuentes de Luz, 1001 Inventions,
Toe Optical Society (OSA), Inteniational Society for
Optics and Photonics (SPIE), así como Abdus Salam
Intemational Centre of Tueoretical Physics (IC'IP).
Es relevante señalar que Año inte1uacional de la Luz
conmemora valios aniversalios que coinciden con esta
temática, razón por la cual, la ONU decidió que el 2015
recibiera ese apelativo. Entre los aniversarios mencionados se encuentran: la conmemoración de 1,000 años del
uso de lentes en Óptica, también se corunemoran 100 años
de la teoría General de la Relatividad de Albe1t Einstein
y 150 años de la Teoría Electromagnética de Maxwell.
Participación <le la F CFM
En la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas se
cuenta con gran interés por participar en actividades
relacionadas con esta conmemoración, de modo que
en algunos eventos se retomó la temática y se colaboró en la difhsión de los usos y beneficios de la luz.
Lo antelior se pudo obse1var en en algunos
eventos,
por
ejemplo
en
el
que
tuvo lugar del 23 al 24 de abtil del presente año, el Simposio de Óptica Aplicada, Sustentabilidad y Energía
(SOASE), el cual ocutl"e anualmnete y se lleva a cabo
con el fin de difundir entre estudiantes, profesores e investigadores, la ciencia otientada a la sustentabilidad
El Simposio de 2015 fue una de las actividades que
se celebraron en el marco del Año inten1acional de la
Luz. Entre los asistentes al evento se encontró la Dra.
Ana María Cetto Kramis, quien dio una conferencia
en la que trató acerca de "Mil y un años en la histo1ia
de la luz". En una entrevista que concedió a la revista, la Dra. Cetto comentó: ''La luz es un fenómeno muy
atractivo y nos concie1ue a todos; despierta nuestra culiosidad" . Entre dichas actividades, comentó que se llevarían a cabo eventos próximos: "En mayo habrá una
actividad en Ensenada que tiene que ver con recuperar
la oscuridad de los cielos para que los astrónomos pue-
REPORTAJE
�REPORTAJE
CELERINET ENERO - JUNIO 2015
dan seguir haciendo obseivaciones, también va a haber
en junio un coloquio en la Cadena Nacional de Medicina sobre la luz y la salud porque allí hay vatios aspectos muy interesantes sobre efectos benéficos y efectos
no tan benéficos de la luz sobre nuestros organismos y
también cómo se están usando la Óptica y la Fotónica
para terapia, diagnó$iico, etc... se están haciendo operaciones con láser ahora que antes se nece$itaba el bisturí".
Asimismo, la Dra. comentó que otra actividad que
ocunirá a finales de año en la Ciudad de México, lleva el nombre de "TNT Detectives de la Luz", a dicho
evento asistirá un gn1po de especialistas en ilumina
ción urbana para hacer
un análisis y un diagnóstico de la calidad de la iluminación en la ciudad y para emitir recomendaciones de cómo mejorar las condiciones de iluminación.
Otras activi<la<les
En la FCFM se llevaron a cabo otras actividades relacionadas directamete con la celebraci[on del IYL 2015, tales como "La semana de la luz", evento en el que se donde se compartió información acerca de los usos de la luz
y sus efectos, se mostraró un video hecho por estudiantes
y se realizaron actividades diversas. A su vez, se contó
con las visitas de colegios y con la Conferencia FOCUS.
Participación de la sociedad
El Afio Inte1nacional de la Luz concierne a la sociedad en general, es por ello que todas las actividades que se han llevado a cabo buscan incluir a
la comunidad en general, de modo que todos estén conscientes del imapcto de la misma día a día.
-
�CELERINET ENERO - JUNIO 2015
REPORTAJE
El grado de interés mostrado por niños, jóvenes
y adultos relacionados con el IYL2015 es alto. De
acuerdo con la Dra. Cetto es relevante dicha participaci[ 011 puesto que "se toma conciencia acerca de los
efectos que produce la luz, así como de los diferentes ambientes mediante diferentes tipos de iluminación, de cómo se puede iluminar mejor, de opciones
generadoras o ahon-adoras de luz más económicas".
Oh·os temas impo1tantes para la comunidad incluyen los lugare sen los que puede aprenderse más
sobre el fenómeno; así como las investigaciones
que existen actualmente sobre Óptica y Fotónica.
En relación a este punto, la Dra. Cetto comentó: "Se están
generando puntos de encuenh·o enh·e gente que se dedican
a diferentes áreas o a diferentes profesiones; por ejemplo,
he visto diálogosmuyinteresantes entre arquitectosy científicos, ingenieros, también artistas... significa que
nos estamos vinculando así más con la sociedad y con
las otras profesiones, estamos rompiendo un poco ese
aislamiento del que todavía es víctima la sociedacf'.
Referencias
[l] Blitannica Online. 5 junio 2015. http: //global.blitannica.com/EBchecked/topic/340440/light.
[2] IYL2015. http: //www.light20l5.org/Home.hhnl
�CELERINET ENERO· JUNIO 2015
RECONOCIMIENTOS ESPECIALES
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas,
UANL
La Facultad de Ciencias
Físico Matemáticas de la
UANL, recibió en la Bolsa Mexicana de Valores
el reconocimiento por
haber ganado el Primer
Lugar Nacional en el
concurso "El Inversionista Nacional 2014" .
Institución que otorga:
Terra Networks y autoridades de la BMV
Rogelio Mireles Arredondo, estudiante de 7º.
Semestre de la Licenciatura en Actuaría, recibió
en la Bolsa Mexicana de
Valores el reconocimiento por haber ganado el
Primer Lugar Nacional
en el concurso "El Inversionista Nacional 2014" .
Institución que otorga:
Terra Networks y autoridades de la BMV
Fecha: Noviembre 2014
La Act. Alejandra Aceves
Alós, Coordinadora de la
Licenciatura en Actuaría,
y el profesor C.P. Carlos
A. Almaguer Salazar,
recibieron los reconocimientos de Universidad
Primer Lugar Nacional y
''Tutor del Año" .
Institución que otorga:
Terra Networks y autoridades de la BMV
Fecha: Noviembre 2014
Fecha: Noviembre 2014
�CELERINET ENERO• JUNIO 2015
RECONOCIMIENTOS ESPECIALES
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas,
UANL
0torg3.n el presente
Reconocimiento
_,
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..., _ _,,. ....._ , . _ __ ., _ _ _ _ _ _, ....i ..- • - -
,_,
La Facultad de Ciencias
Físico Matemáticas de la
UANL, recibió el primer
lugar en la evaluación
de trabajos presentado en el área: Física,
Matemáticas y Ciencia
de la Tierra, con la ponencia "Caracterización
de guías de onda óptica
en cristales de NO: YAG"
dentro del marco del
Segundo Encuentro de
Jóvenes Investigadores
en el estado de Sinaloa.
Pablo Gerardo Rojas
Hernández, estudiante
de 9º semestre de la
Licenciatura en Física,
recibió el primer lugar en
la evaluación de trabajos
presentado en el área:
Física, Matemáticas y
Ciencia de la Tierra,
con la ponencia "Caracterización de guías de
onda óptica en cristales
de ND:YAG" dentro del
marco del Segundo
Encuentro de Jóvenes
Investigadores en el
estado de Sinaloa.
Institución que otorga:
CONACYT
Fecha: Septiembre 2014
Institución que otorga:
CONACYT
Fecha: Septiembre 2014
�RECONOCIMIENTOS ESPECIALES
CELERINET ENERO - JUNIO 2015
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas,
UANL
o
o
La Facultad de Ciencias
Físico Matemáticas, de
la UANL recibió la Certificación Nivel 1 en el
Programa Educativo de la
Licenciatura en Multimedia
y Animación Digital.
Institución que otorga:
Comités lnterinstitucionales para la Evaluación
de la Educación Superior
(CIEES)
The,Optical Soci'e ty
Perla Marlene Viera
González (MIFI) ganó el
Primer lugar en el concurso
'What Will You Do" convocado en aras del Año Internación de la Luz (IYL 2015).
Institución que otorga: The
Optical Socieaty (OSA)
Fecha: Agosto 2014
Fecha: Diciembre 2014
�28
NOTICIAS
CELERINET ENERO· JUNIO 2015
3er. Bitcoin Meetup Monterrey
Agosto 18, 201 4 / Por: Lic. María E. Guajardo
El pasado 8 de Agosto de 2014, en punto de
las 15:00 hrs. dio inicio el 3er. Bitcoin Meetup
Monterrey, teniendo como sede el Auditorio "Dr.
Eladio Sáenz Quiroga" de la Facultad de Ciencias
Físico Matemáticas de la Universidad Autónoma
de Nuevo León. El ciclo de conferencias comenzó
con la presentación de los ponentes por parte del
M.T. José Apolinar Loyola Rodríguez, coordinador
de la Licenciatura en Seguridad en Tecnologías de
Información.
En la plática introductoria, a cargo de Luis Daniel
Beltrán, se explicó de forma clara y precisa todo
lo relacionado con este innovador sistema de
intercambio de bienes y servicios. A diferencia de
otras monedas, Bitcoin es una divisa electrónica que
presenta novedosas características y destaca por
su eficiencia, seguridad y facilidad de intercambio.
Este ciclo de conferencias se programan para crear
una comunidad fuerte e informada para individuos,
negocios e instituciones interesados en conocer
los beneficios y el potencial que tiene esta moneda
en nuestro país. Los expositores que visitaron la
facultad para compartir sus conocimientos sobre
el tema fueron: Luis Daniel Beltrán, Manuel Flores,
Heriberto Montalvo, José Rodríguez, Priscila
Hernández, Jesús Cagide, Mario Medina, Lucía
Cangas, Pablo González y Miguel Salazar; todos
ellos profesionistas con altos conocimientos en las
áreas de minería educativa, minería corporativa,
compra/venta, monederos, medios de pago, etc.
Las conferencias abarcaron desde temas básicos,
como la historia y desarrollo del Bitcoin, seguridad,
inversiones, hasta el marco legal en el que se
desenvuelve esta moneda electrónica en México.
Alrededor de las 21 :00 horas. los conferencistas
respondieron a cada una de las interrogantes que
surgieron entre los asistentes al evento, para dar
lugar al cierre en punto de las 21 :30 horas.
Felicitaciones por el éxito de este evento a toda la
comunidad Bitcoin en Monterrey. Los esperamos
en la próxima edición.
�NOTICIAS
CELERINET ENERO · JUNIO 201 5
Ciclo de Conferencias El Emprendedor en
FCFM
Agosto 29, 2014 / Por: Lic. María E. Guajardo
El martes 26 de agosto se llevó a cabo en la
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas de la
Universidad Autónoma de Nuevo León el Ciclo
de Conferencias El Emprendedor en FCFM,
en donde se contó con la presencia de líderes
empresarios que compartieron sus conocimientos
y experiencias con los estudiantes y profesores de
esta dependencia.
La ceremonia de inauguración tuvo lugar en el
Auditorio "Dr. Eladio Sáenz Quiroga" en punto de
las 9:00 hrs. Las autoridades que estuvieron en el
presídium fueron: el Dr. Ricardo Alberto Gómez
Flores, Director de Incubación de Empresas y
Transferencia de Tecnología de la UANL; el M.C.
Álvaro Reyes Martínez, Subdirector de Relaciones
Humanas de la FCFM , en representación del M.T.
Rogelio Juvenal Sepúlveda Guerrero, nuestro
Director; y la M.I.A lrma Leticia Garza González,
Coordinadora del Programa Emprendedor.
La maestra lrma Leticia Garza explicó de forma
breve los objetivos del programa, recalcando
su misión en beneficio de todos los jóvenes que
quieran emprender su propio futuro. Del mismo
modo, convocó a todos los presentes a conocer
las bases del concurso El Emprendedor en FCFM,
mismo que generará proyectos que tendrán un
acompañamiento durante los próximos meses y
que será evaluado constantemente por un equipo
de profesionales que fungirán como jueces del
concurso.
El maestro Álvaro Reyes Martínez felicitó
públicamente a los organizadores del evento
y realizó la inauguración oficial del Ciclo de
Conferencias.
Durante el día se contó con la participación del lng.
Rodrigo Gerardo González Osuna, Roberto Carlos
RóC, el lng. Eugenio Fernández Leal, el lng. Luis
Agustín Cárdenas Franco, el Lic. Francisco Aguilar
Hernández y la Lic. Karina Astorga Carrasco, todos
ellos expertos en el tema de la innovación y el
emprendedurismo, quienes fueron los ponentes
responsables de orientar las ideas de cientos de
jóvenes que asistieron a escuchar sus interesantes
pláticas.
Este arduo día de trabajo culminó en punto de
las 19:20 hrs, en donde el M.T. Atilano Martínez
Huerta, Subdirector Administrativo de la Facultad
realizó la clausura oficial del Ciclo de Conferencias.
Lo acompañaron en presídium la maestra lrma
Leticia Garza González y el Lic. Lázaro Treviño
Castillo, responsables de la organización de este
evento y del Programa Emprendedor.
Esperamos que este Ciclo de Conferencias El
Emprendedor en FCFM de la UANL, haya sido
de vital provecho para estudiantes, maestros,
administrativos y en general, para todos los
asistentes al evento.
29
�Premiación del concurso "El Inversionista
Nacional del año 2013"
Septiembre 11, 2014 / Por: Lic. Reyna Castro E. Medillin.
El pasado jueves 4 de septiembre se llevó a
cabo en el Auditorio Dr. Eladio Sáenz Ouiroga
de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
la premiación de los participantes destacados de
la Universidad Autónoma de Nuevo León en el
concurso "El Inversionista Nacional del año". Las
autoridadesque estuvieron presentes en el evento
fueron: en representación del Director de la Facultad
M.T. Rogelio Juvenal Sepúlveda Guerrero, el M.C.
Álvaro Reyes Martínez, Subdirector de Relaciones
Humanas, la Act. Alejandra Aceves Alós,
Coordinadora de la Licenciatura en Actuaría, M.A.
Pablo Reyna Quiroga, Coordinador del concurso
"El Inversionista Nacional del año" de Terra
Networks y el C.P. Carlos Almaguer, maestro de
nuestra facultad y participante en dicho concurso.
Para dar inicio al evento, la Act. Alejandra
Aceves Alós dio una cálida bienvenida a toda
la audiencia, mostrando su agradecimiento por
atender la invitación. Posteriormente el M.A. Pablo
Reyna Quiroga dio una nutrida reseña sobre el
concurso en el cual participaron 342 alumnos de 8
universidades del estado de Nuevo León y un total
de 590 de la zona norte del país, la cual incluía
un video en donde se ilustraba la participación de
algunos de los ganadores en ediciones anteriores
del concurso.
Los alumnos de la Licenciatura en Actuaría de la
FCFM que obtuvieron reconocimientos por ser
parte del Top 1O de Nuevo León son: Fernando
Tristán López, Juan Aguiñaga Mendoza, Lilia
Guadalupe Álvarez García y Beatriz Elizabeth
Barbosa Esparta. Se entregaron además algunas
placas conmemorativas por el éxito obtenido a las
siguientes personas: C.P. Carlos Almaguer, por
haber obtenido el segundo lugar nacional en el
concurso a nivel posgrado, Saúl de León Aguirre
por haber obtenido el 3er lugar a nivel Nuevo
León, Valeria Lizeth Huerta por haber obtenido el
segundo lugar a nivel Zona Norte y finalmente a
Rogelio Mireles Arredondo por haber obtenido el
primer lugar a nivel Zona Norte y estado de Nuevo
León.
Se entregó también una placa a la Facultad de
Ciencias Físico Matemáticas donde se reconoce
su exitosa participación en el concurso quedando
como ganadora del primer lugar a nivel Nuevo
León y primer lugar a nivel Zona Norte, gracias
al estudiante Rogelio Mireles Arredondo. Dicho
reconocimiento se le entregó al M.C. Álvaro Reyes
Martínez, quien compartió con la audiencia unas
palabras de motivación para seguir luchando por
alcanzar nuevas metas.
Al finalizar el evento los alumnos de la Licenciatura
en Actuaría se mostraron muy interesados en
participar en el concurso "El Inversionista Nacional
del año 2014" y se comprometieron a ser dignos
representantes de la Facultad al igual que sus
compañeros premiados.
�NOTICIAS
CELERINET ENERO· JUNIO 2015
Celebra la FCFM su 7mo. Congreso de Ciencia y Tecnología
Octubre 2, 20 14 / Por: Lic. María E. Guajardo
El 7mo. Congreso de Ciencia y Tecnología de
la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas de
la Universidad Autónoma de Nuevo León fue
inaugurado oficialmente durante la mañana del
lunes 29 de septiembre de 2014 en la Plaza Cultural
lng. Rafael Serna Treviño ante una audiencia muy
nutrida de profesores y alumnos de esta Facultad.
En el marco de los festejos del 61 aniversario de
la FCFM, este congreso celebra los avances de la
ciencia y la tecnología, donde grandes exponentes
nos comparten sus experiencias y su conocimiento
en las diferentes áreas correspondientes a las
diversas licenciaturas que se imparten en esta
Facultad.
Presidieron la inauguración de este Congreso,
el Director de la Facultad de Ciencias Físico
Matemáticas, M.T. Rogelio Juvenal Sepúlveda
Guerrero; el Subdirector de Relaciones Humanas,
M.C. Álvaro Reyes Martínez; el Subdirector
Administrativo, M.T. Atilano Martínez Huerta; la
coordinadora de la Licenciatura en Matemáticas,
M.C. Ma. Esther Grimaldo Reyna; el coordinador
de la Licenciatura en Física, M.E.C. Jesús
Guadalupe Suárez de la Cruz; la coordinadora
de la Licenciatura en Ciencias Computacionales,
M.A. Reyna Guadalupe Castro Medellín; la
coordinadora de la Licenciatura en Actuaría, Act.
Azucena Alejandra Aceves Alós; el coordinador de
la Licenciatura en Multimedia y Animación Digital,
M.C. Rafael Alberto Rosas Torres; y el coordinador
de la Licenciatura en Seguridad en Tecnologías de
Información, M.T. José Apolinar Loyola Rodríguez.
El maestro José Apolinar Loyola Rodríguez se
dirigió a la audiencia en representación de los
coordinadores académicos, haciendo una breve
reseña de lo que representa este importante congreso
para la comunidad universitaria. Mencionó además
que para complementar los temas expuestos en este
Congreso, la academia de Física tendrá a finales de
octubre un Simposio de Tópicos Selectos de Física,
como parte de la celebración del 50 aniversario de
esta carrera en nuestra Facultad.
Acto seguido, el maestro Rogelio J. Sepúlveda
Guerrero, Director de la FCFM, saludó a los
asistentes y los invitó a valorar los esfuerzos de los
responsables de traer estas iniciativas, siempre en
beneficio de los jóvenes, pues son ellos quienes
gustan de saber cómo es que los conocimientos que
adquieren en su vida escolar, tienen una aplicación
en la vida "real". Fue el maestro Sepúlveda quien
inauguró oficialmente el 7mo. Congreso de Ciencia
y Tecnología, ante los cientos de invitados que se
dieron cita en esta ceremonia inicial.
Para dar inicio a este Congreso, se contó con un
gran invitado, el M.C. Juan Manuel Herrero Álvarez,
quien impartió la conferencia Magistral "Tomando
Riesgos", título asociado con el ámbito de estudio de
su profesión, la Actuaría, aunado a su otra pasión,
el futbol. Los asistentes estuvieron atentos a las
experiencias que el Actuario compartió en relación a
su vida profesional.
Fueron dos días de gran actividad con ponencias
en cada una de las 5 academias involucradas,
concluyendo los trabajos de este congreso con
una ceremonia de clausura, el día martes 30 de
septiembre en punto de las 19: 15 hrs.
31
�32
CELERINET ENERO - JUNIO 201 5
NOTI CIAS
Éxito del Simposio de
Tópicos Selectos de
la Física en el Marco
del 50 Aniversario
de la Licenciatura en
Física
Noviembre 5, 2014 / Por: Lic María E. Guajardo.
La Facultad de Ciencias Físico Matemáticas de la
UANL reabrió sus puertas a estudiantes del ayer,
grandes profesionistas de hoy para celebrar los
primeros 50 años de Licenciatura en Física.
Estudiante
de
Física
obtiene
reconocimiento
por
.
.
.
su 1nvest1gac1on
~
Octubre 3, 2014 / Por: Lic María E. Guajardo.
La Facultad de Ciencias Físico Matemáticas de la
Universidad Autónoma de Nuevo León felicita al
joven Pablo Gerardo Rojas Hernández, estudiante
de 9° semestre de la Licenciatura en Física, quien
obtuvo el primer lugar en la evaluación de trabajos
presentado en el área: Física, Matemáticas y Ciencia de la Tierra, con la ponencia "Caracterización
de guías de onda óptica en cristales de NO: YAG':
Lo anterior tuvo lugar dentro del marco del Segundo Encuentro de Jóvenes Investigadores en el
estado de Sinaloa, celebrado los días 25 y 26 de
septiembre de 2014 en Mazatlán, Sinaloa.
¡Muchas felicidades, Pablo y gracias por ser tan
digno representante de la Facultad de Ciencias
Físico Matemáticas de la UANL!
El miércoles 29 de noviembre en punto de las 8:45
hrs se llevó a cabo la ceremonia de inauguración
del Simposio de Tópicos Selectos de la Física.
Presidieron este evento el M.C. Álvaro Reyes
Martínez, Subdirector de Relaciones Humanas,
en representación del M.T. Rogelio J. Sepúlveda
Guerrero, Director de FCFM; el M.E.C. Jesús
Guadalupe Suárez de la Cruz, Coordinador de la
Licenciatura en Física y el Dr. Francisco Hernández
Cabrera, miembro del Comité Organizador de
Aniversario.
El Dr. Hernández Cabrera expresó que los
egresados de la FCFM representan las afluentes
de un río que recorren todo el mundo y hacen
fértiles de conocimientos a tierras lejanas. "Hemos
recibido muestras de cariño y felicitaciones de
egresados en Estados Unidos, Chile, Brasil,
Argentina, España, Francia, Dinamarca, Alemania,
Polonia, Rusia, Japón y por supuesto a lo largo y
ancho de nuestra República, desde Baja California
hasta Yucatán", concluyó.
Acto seguido, el M.C. Álvaro Reyes Martínez felicitó
a los organizadores de este gran evento y realizó la
inauguración oficial en punto de las 9:00 hrs.
Durante el Simposio, que tuvo una duración de 3
días, se expusieron temas como "Control de la
propagación de luz en chips fotónicos", "El modelo
estándar y el bosón de Higss", "Bio-fotónica y Optoelectrónica con materiales orgánicos: avances y
perspectivas", entre otros. Cabe mencionar que
todos los investigadores ponentes son ex alumnos
de nuestra Facultad y en las mesas redondas
participaron activamente algunos egresados de
la primer generación de físico matemáticos de la
misma.
�También se contó con ses1on de carteles,
experimentos de física recreativa, observación
astronómica y el planetario móvil para hacer más
interactivo este evento.
El viernes 31 de octubre a las 19:30 hrs, se llevaría
a cabo la ceremonia de clausura, presidida por
nuestro Director, el M.T. Rogelio J. Sepúlveda
Guerrero, el Coordinador de la Licenciatura en
Física, M.E.C. Jesús Guadalupe Suárez de la
Cruz, el profesor Decano, Dr. José Luis Comparán
Elizondo y como miembro del Comité Organizador
de Aniversario, el Dr. Francisco Hernández
Cabrera.
La clausura del Simposio de Tópicos Selectos
de la Física se vistió de gala para recibir a los
primeros egresados de la Licenciatura en Físico
Matemáticas. José Guadalupe Álvarez Leal, Raúl
Briano Estrada, José Luis Comparán Elizondo,
Luis Vicente García González, Martín Martínez
Gutiérrez, Juan Luis Peña Chapa, Enrique Raúl
Ramírez Hernández, Luis Guillermo Rodríguez
Garza, Israel Garza López y Roberto Solís Garza
llenaron la Sala de Usos Múltiples de grandes
recuerdos y los sentimientos estuvieron a flor de
piel. Ellos recibieron de manos de nuestro Director
una moneda conmemorativa del 50 Aniversario,
en medio de los aplausos del público asistente.
Así mismo, se entregó un reconocimiento al Lic.
Rodolfo Jaime Mendoza por su labor educativa
para los primeros estudiantes de esta carrera. El
lng. Gonzalo Ocañas Domínguez recibió un día
antes este mismo reconocimiento en su casa, pues
por motivos de salud, no pudo acompañarnos a la
clausura.
En el evento, el maestro Rogelio Sepúlveda hizo
pública su emoción por ser parte de este festejo
de 50 años de la carrera en física y felicitó a los
miembros del comité de aniversario por el empeño
que pusieron en la organización de esta merecida
celebración.
Al finalizar la clausura, los asistentes no dejaron
pasar la oportunidad de dejar este momento
grabado en una fotografía que se quedará para las
memorias de esta gran celebración.
Felicidades a la Licenciatura en Física por estos
primeros 50 años de vida y de formar en la ciencia
a individuos de gran calidad.
¡Felicidades Universidad Autónoma de Nuevo
León y felicidades Facultad de Ciencias Físico
Matemáticas!
�Física
Pato2:
la
ciencia también es
divertida
noviembre 25, 2014 / Por: Líe María E. Guajardo.
El pasado jueves 20 de noviembre se llevó a cabo
en las instalaciones de la Facultad de Ciencias
Físico Matemáticas de la Universidad Autónoma de
Nuevo León, el evento "Física Pato2 2014'; mostrando la cara divertida y práctica de la ciencia, en
particular la física.
Más de 50 jóvenes universitarios participaron
como equipo de apoyando a los estudiantes de
esta facultad, para recibir a los casi 300 alumnos
de las primarias Prof. Juan Garza Fernández y Lic.
Santiago Roel y la Secundaria No.18 Cincuentenario de la Expropiación Petrolera.
Se realizaron más de 30 experimentos de diversas
ramas de la física, entre ellas óptica, aeronáutica y fluidos, manteniendo siempre la atención
de los asistentes para captar además de la parte
aplicada, los principios que rigen cada uno de los
fenómenos que pudieron presenciar.
Nuestros invitados aprendieron la diferencia entre
espejos cóncavos y convexos, fluorescencia y
fosforescencia y la importancia de la visión estereoscópica, también se les explicó cómo es que
los globos aerostáticos se mantienen en el aire y el
principio del vuelo de los helicópteros y los aviones, la ciencia que existe detrás de las burbujas de
jabón, entre muchos otros temas más.
El Grupo de Divulgación Científica Física Pato2
agradece al Director de la FCFM, el Lic. Rogelio
Juvenal Sepúlveda Guerrero y a todo el personal
docente, administrativo y técnico, involucrado y
comprometido con el éxito de este proyecto.
�Estudiante de Actuaría y de la UANL, Primer Lugar Nacional en el concurso "El Inversionista Nacional del año 2014" de Terra
Networks
Diciembre 11, 2014 / Por: Lic. Reyna Castro E. Medillin.
El pasado 27 de noviembre, Rogelio Míreles
Arredondo, estudiante de 7 2 • Semestre de la
Licenciatura en Actuaría, recibió en la Bolsa
Mexicana de Valores el reconocimiento por parte de
Terra Networks y autoridades de la BMV por haber
ganado el Primer Lugar Nacional en el concurso "El
Inversionista Nacional 2014", organizado en línea
por dicha empresa, después de haber quedado en
primer lugar regional en la pasada edición.
Así mismo, la Act. Alejandra Aceves Alós,
Coordinadora de la Licenciatura en Actuaría,
y el profesor C.P. Carlos A. Almaguer Salazar,
recibieron los reconocimientos de Universidad
Primer Lugar Nacional y ''Tutor del Año", de dicho
concurso respectivamente.
Rogelio Mireles ganó el concurso de entre 1,173
estudiantes de toda la República Mexicana. A
los participantes se les asignaron 500 mil pesos
virtuales para ser invertidos en acciones que
cotizan en la Bolsa Mexicana de Valores, con los
que el joven obtuvo un rendimiento superior al
35%.
Adicional a la visita a
entrevistas en vivo en
Networks, una visita a
interesante recorrido en
Economía (MIDE).
la BMV, se realizaron
los estudios de Terra
lnfosel, además de un
el Museo Interactivo de
�Te invitamos a participar en el Volumen 6 de Celerinet
Consulta la convocatoria en
www.fcfm.uanl.mx
�
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La revista Celerinet, inició en el 2012, sólo en formato digital, es semestral y se mantiene activa; ofrece información de las últimas investigaciones realizadas por docentes, estudiantes y egresados de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, también se encarga de difundir las actividades institucionales más relevantes. La publicación incluye artículos de investigación relacionados con las siguientes áreas: matemáticas, matemáticas aplicadas, física, ciencias computacionales, actuaría, multimedia y animación digital, y seguridad en tecnologías de información.
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Física
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1
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Celerlnet, Año 2, Vol. 4, Julio - diciembre. Fecha de publicación: 5 de diciembre de 2014
Es una publicación semestral, editada por la Universidad Autónoma de Nuevo León, a través de la Facultad de
Ciencias Físico Matemáticas. Domicilio de la publicación: Ave. Universidad S/N. Cd. Universitaria. San Nicolás de
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Editora Responsable: Alma Patricia Calderón Martínez. Reserva de derechos al uso exclusivo No. 04-20141021 11595700-203 otorgado por el Instituto Nacional de Derechos de Autor. ISSN en trámite. Registro de marca en
trámite. Responsable de la última actualización de este número, Unidad Informática, Lic. Reyna Guadalupe Castro
Medellín, Ave. Universidad S/N. Cd. Universitaria. San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México, C.P. 6645 1.
Fecha de última modificación: 27 de enero de 2015.
Las opiniones expresadas por los autores no necesariamente reflejan la postura de la editora o de la publicación.
Prohibida su reproducción parcial o total de los contenidos e imágenes de la
publicación sin previa autorización de la Editora.
Todos los derechos reservados © Copyright 2014 celerinet@uanl.mx
�04
EDITORIAL
06
INVESTIGACIÓN / MATEMÁTICAS
Números anómalos: una revisión a la
distribución de Benford
12
INVESTIGACIÓN / FÍSICA
Estudio de las propiedades estructurales
de un polímero sobre una esfera
19
REPORTAJE
Celebran 50 años de la Licenciatura en
Física
23
24
RECONOCIMIENTOS ESPECIALES
'
NOTICIAS
----
.
�Del Consejo Editorial,
Agradezco a ti lector, la oportunidad que das a esta revista de poder brindarte
un espacio para divulgar y transmitir conocimiento una vez más. Entregamos este
volumen, en el marco del 50 aniversario de la Licenciatura en Física que estamos
celebrando. A cinco décadas de haber nacido la Física en nuestra Facultad, somos
afortunados testigos y partícipes de la nueva etapa que vive nuestra escuela y
CELERINET es una prueba contundente de ello. Ahora mismo que redacto estas
líneas, recuerdo el tiempo (1993-1997) en que cursaba la carrera de Física en
esta Facultad y no puedo dejar de valorar que fuimos nutridos por la vocación
de nuestros profesores, pero también aceptar, que existían carencias. Hoy,
realizamos investigación científica, escribimos artículos con arbitraje internacional,
los estudiantes participan en proyectos científicos y de vinculación, exponen sus
resultados y realizan intercambios en otros países, tenemos acceso a revistas
científicas y muy recientemente, dos años, a CELERINET como un espacio para
divulgar los trabajos que aquí se desarrollan. Estoy convencido, que nadie aquí,
refutaría que hemos tenido avances valiosos, resultado del esfuerzo cotidiano,
de todos los que han trabajado o trabajamos actualmente, que nos ha permitido
construir la escuela multidisciplinaria que somos. También justamente hoy, puedo
reconocer que nuestra juventud académica nos coloca en una posición donde
debemos aprender a identificar las áreas de oportunidad y elegir un rumbo maduro
de crecimiento y CELERINET deberá ser testigo y protagonista de ello.
En este cuarto volumen, CELERINET entra en resonancia con nuestro aniversario
y presenta dos trabajos que han caminado el método científico de manera simple
y elegante. Ambos trabajos, plantean una pregunta de investigación, definen los
objetos de estudio, elaboran una hipótesis, plantean un modelo y lo desarrollan,
analizan los datos y sostienen sus conclusiones a partir de los resultados obtenidos.
En el primer trabajo, los autores abordan la Ley de Benford, que hace referencia
a la distribución de frecuencias de los dígitos (1-9) en un conjunto de datos. Los
autores han utilizado tres conjuntos de datos reales (población mundial, extensión
territorial y generación de números pseudo aleatorios) y han demostrado que la
frecuencia con la que aparecen los datos que empiezan con el dígito 1 ocurre un
30%, el dígito 2 un 18 %, el dígito 3 un 13%, etc. ajústandose aproximadamente a
la ley de Benford. Los autores no solo demuestran que esta ley se ajusta bastante
bien a los conjuntos muestreados, sino que puede ajustarse a todos aquéllos datos,
cuyo muestreo cubra un amplio espectro de órdenes de magnitud. Más importante
aún, los autores dejan de manifiesto que esta ley podría utilizarse para aplicaciones
potenciales como detectar fraudes bancarios, electorales, científicos, transcripción
genómica, etc.
�En el segundo trabajo, los autores realizan un estudio de la configuración y
estructura de un polímero sobre una superficie esférica mediante simulaciones de
dinámica molecular. Este estudio, es un buen ejemplo del quehacer de modelación
que realiza un físico para contestar preguntas y pone de manifiesto la importancia
que podrían tener las características estructurales (longitud del polímero, radio
de la esfera, distancia entre los extremos del polímero, etc.) en la conformación
que adquiere un polímero sobre la superficie de un coloide y que se relacionan
directamente en identificar los mecanismos de empaquetamiento o de autoorganización en sistemas biológicos. Los autores proponen un diagrama de los
diferentes estados de configuración del polímero sobre la esfera, donde concluyen
que la configuración final del polímero depende tanto del número de monómeros
que conforman la cadena polimérica, como de la curvatura de la esfera.
Este tipo de trabajos son importantes para la comprensión de los diferentes procesos
que se presentan en la estabilización de coloides en agregados poliméricos, en el
plegamiento de proteínas sobre paredes celulares o en la traslocación de polímeros
sobre canales iónicos en presencia de soluciones multi-componentes.
Para concluir la labor editorial de este número, quiero agradecer y reconocer el
apoyo de las autoridades, el director de la Facultad, M.T. Rogelio Juvenal Sepulveda
Guerrero, el subdirector de posgrado, Dr. Romeo de Jesús Selvas Aguilar; el
esfuerzo de la editora, M.A. Alma Patricia Calderón Martínez, la contribución de
los autores, el tiempo de los árbitros y la aceptación de los lectores. Este volumen,
como los tres anteriores, han sido gracias al esfuerzo y apoyo de todos ellos, pero
en especial, gracias al apoyo de los autores que participan en la preparación de los
manuscritos, esperando que en la siguiente edición, siga incrementando el número
de colaboradores y de lectores.
¡Bienvenidos y de nuevo felicidades por los primeros 50 años!
Dr. Edgar Martínez Guerra
Profesor FCFM-CICFIM
Investigador Nacional Nivel 1
�CELERINET JULIO· DICIEMBRE 2014
,
INVESTIGACIÓN/ MATAMÁTICAS
,
NUMEROS ANOMALOS:
,
,
UNA REVISION A LA DISTRIBUCION DE
BENFORD
L.E. López N erio y F.J. Almaguer Mattínez
UANL-FCFM
Universidad Autónoma de Nuevo León
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México
Resumen: Las personas suelen tener ideas preconcebidas de
cómo el azar realmente se compo1ta. La teol'Ía de la disttibución
del ptimer dígito o ley de Betúord es un ejemplo de lo en-óneo que
pueden resultar e1:,1:as ideas. El fundamento empírico que abona
la constn1cción de la distribución del primer dígito reside en la
existencia de bases de datos en las cuales se pueden encontrar
dígitos que aparecen con más frecuencia que otros, es decir, si se
toma el primer dígito de los números de wia de esas bases de datos,
el digito que aparecerá con mayor frecuencia será el 1 y conforme
se avanza a los dígitos siguientes (2, 3, 4 ... 9), la frecuencia
relativa de aparición disminuye. En este artículo se presenta una
revisión a esta propiedad "anómala" así como a las explicaciones
y aplicaciones que han seguido a i:,11 descubrimiento.
Palabras claves: Ley Benford, distribución del primer dígito, ley
de potencias, invarianza de escala
�INVESTIGACIÓN / MATE MÁTICAS
CELERINET JULIO• DICIEMBRE 2014
Inn·oducción
Un juego <le smna cero. Se plantea el siguiente juego. Se
lanza una moneda justa (no sesgada). Si la moneda cae
cara se gana 1 peso, si cae cruz se pierde 1 peso. Al final
de cada lanzamiento se registra cuánto dinero se tiene
( o se debe) hasta ese momento. El capital inicial con el
cual se inicia el juego es cero o cualquier otro número.
Al obseivar la bitácora de resultados, aparentemente con
más frecuencia de lo esperado, poch·án obse1varse rachas
de ganancias o pérdidas. Para implementar este juego
en la práctica, puede dejarse como ejercicio a una clase
numerosa de estudiantes pidiendo que cada uno de ellos
realice 200 lanzamientos. La p111eba de que realmente se
haya hecho el expelimento son los registros del capital
como función del número de lanzamientos.
Los resultados de la simulación del juego, en lenguaje
de programación GNU·R, se muestran en las gráficas
siguientes.
En la Fig. 1 se muestra el monto que tiene el jugador
al final de cada lanzamiento. Las rachas de ganancias o
pérdidas son evidentes en la existencia de extensas lú1eas
rectas continuas con pendiente positiva o negativa. Por
ejemplo, en la Fig. 2 se presentan los resultados de la
simulación en el inte1valo 175-200 de los lanzamientos
presentados en la Fig. l . Se obse1van dos grandes
rachas perdedoras a esa escala, una con 13 movimientos
consecutivos hacia abajo, los lanzamientos del 180 al
193, y otra con 6 pasos descendentes, del 194 al 200.
1 11
31
51
71
91
111
131
151
171
191
Lanzamooto
Figura 1. Capital acumulado al final de cada lanzamiento.
"'
Los resultados de la simulación del expelimento de
200 lanzamientos independientes de una moneda
equilibrada, muestran la existencia de una frecuencia
relativa no despreciable de rachas grandes de pérdidas
y ganancias; de hecho la distribución de rachas de todos
los tamaños tiene un perfil exponencial (ver la discusión
más adelante).
Con respecto al experimento "real", por pereza o por
un mal empleo del sentido común de la "intuición
probabilística", es muy probable que no se haya lanzado
realmente una moneda 200 veces y se haya empleado
un mecallÍSino mucho más eficiente: inventar los
nfuneros. Al parecer, el falseamiento del sentido común
probabilístico hace creer que las rachas se presentan
menos de lo que realmente acontece y se tiende
etl'óneamente a "dispersar" los resultados, esto es, se
los equilibra a mano. Después de todo, se supone que
la moneda e$1á balanceada y ello debería ba$1ar para
dejar fuera la posibilidad de un sesgo marcado, así que el
juego debe ser de suma cero, ¿o no?
¿Cómo se sabe del mal empleo de la inteligencia
probabilística? Resulta que algunas obse1vaciones
empúicas [1] indican que las personas tienden a evitar
las repeticiones para que los datos parezcan más
"reales". Lo que no saben u olvidan es que en el mundo
real donde existen las monedas se presentan rachas
largas de pérdidas o ganancias con mayor frecuencia de
la que ellos imaginan o $11ponen. Tienden a subestimar la
apalición de eventos "raros" de rachas grande como las
obse1vadas en el ejemplo simulado. La propia evidencia
mostrada sería una p111eba de que en realidad no lanzaron
la moneda e inventaron sus datos.
Frecuencia de rachas de to<los los tainaños. Simulando
el juego de lanzar una moneda 200 veces con 1000
realizaciones y obse1vando el promedio del número de
rachas (tanto positivas como negativas) de longitudes
1, 2 ,3 ... , 200 se ha constatado que la apalición de
rachas largas no es para nada despreciable, por lo que
la no apalición de rachas sería un indicio de datos
"falsificados". En la Fig. 3 se obse1va el promedio de la
apalición de rachas de todos los tamaños en la simulación
•
fi
_:
S1
•
~ ~ j
e• ºq j'
l iiiiliili iiii !liliiiii ill
175 181 187 193 199
Lanzamento
Figura 2.· Un acercamiento de la Fig. 1 en el intervalo 175200.
,§
e
{¡
.
~ j
1
-j
¡
~
~
o
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o J
1
j
J
~ ~
r -~~~ ::;::;=::;:=~~~~~~~
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 ·12 13 14 15 16 17
T810oJiode ""'ha
�CELERINET J ULIO • DICIEMBRE 2014
INVESTIGACIÓN/ MATAMÁTICAS
Figura 3.· Distribución del tamaño de rachas. El perfil de la
distribución tiene un decaimiento tipo exponencial.
Obse1vaciones como estas, en las cuales se identifica un
patrón que difiere de ideas preconcebidas son las que
dieron pie al establecimiento de lo que hoy se conoce
como la propiedad anómala del ptimer dígito o ley de
Benford. En 1881 el astrónomo Simon Newcomb [2]
mientras consultaba un libro de tablas logarítmicas se
percató que las primeras páginas estaban muy gastadas
y que confonne iba pasando las páginas estas parecían
menos usadas, indicio de que los loga1itmos de los
números de las primeras páginas eran más consultados
que los otros. Dejado así, lo anterior no parece lo
suficientemente interesante como para iniciar una
investigación al respecto. Sin embargo, lo que pasó
a continuación sí que ha dado mucho de qué hablar.
Sorprendentemente, N ewcomb concluyó que si las
ptimeras páginas estaban más gastadas que las restantes
era simple y sencillamente porque los loga1itmos de los
plimeros dígitos aparecían con más frecuencia en la
naturaleza. ¿ Una re$1,mesta obvia? Solo a medias, como
se verá más adelante.
Realmente, aún hoy, la extrapolación de Newcomb no
deja de asombrar, pero en su momento debió ser algo
temeralia, por decir lo menos.
~
o
Distribución Benford
.,
'
'' 0.301
'
oo'! ·;
'
'
"'
o ·-:'
~
o
q
o
'
'
'
.J'
2
3
4
5
6
7
8
9
Dígito
Figura 4.• Probabilidades asociadas a la función de
densidad de probabilidad (1)
Así, sin mayor explicación, como algo que era evidente y
dejando simplemente que los hechos hablaran, Newcomb
propuso la siguiente disttibución para la probabilidad
P(d} de la apatición del primer digito d =1,2, ... ,9:
La obse1vación de N ewcomb permanece en el olvido por
ca$i 5 décadas hasta que un físico, empleado de General
Elechic, Frank Beuford obse1va este fenómeno. En [3]
se analiza el primer dígito de aproximadamente 20,000
números provenientes de diversas bases de datos tales
como población, constantesfisicasy tasas de mortalidad
Los resultados de la investigación de Benford mostt·aron
que las bases de datos por él estudiadas presentaban
una aproximación muy cercana a una ley logarítmica
similar a la propuesta por Newcomb, la ecuación (1).
No si cierto métito Betúord le da $11 nombre a la ley y
encuentra una generalización para la disttibución de los
dígitos más allá del plimero. A pa1tir de este momento
hicieron $11 apatición munerosas aplicaciones de la ley
de Benford [ 4]. En el campo de elecciones políticas [ 5],
en algunos juicios en Estados Unidos ha sido aceptada
como un método analítico para la detección de fraudes
[ 6], ha hecho su aparición en estudios recientes de
geología, específicamente en el análisis de bases de
datos de vulcanología [7] e hicb·ología [8].
Metodología
La revisión de la disttibución de Betúord se lleva a
cabo utilizando bases de datos de extensión tenitotial
de países, datos de censos y en la generación de
números pseudo-aleatotios con distribución de Lévy.
Nuevamente, se emplea el lenguaje de programación de
código abietto GNU·R como platafonna de trabajo para
el manejo y visualización de las bases de datos y en la
generación de números pseudo-aleatotios.
El ptimer paso es encontrar una base de datos lo
suficientemente grande. Con esta finalidad se han elegido
datos de la población mundial, extensión tenitorial de
países y, por comparación, una base de datos de números
pseudo-aleatotios. Un ejemplo del procedimiento a
seguir con los datos de la población mundial se muestra
en la Tabla l .
Tabla 1.· Habitantes de países (CIA, The World Factbook:
https:/fwww.cia.gov/library/publications/the-world•
factbook/)
Población
Ptimer
Mundial
digito
Afghanistan
Akrotiri
31822848
15700
3
Zambia
Zimbawe
14638505
13771721
1
País
1
(1)
1
�INVESTIGACIÓN/ MATE MÁTICAS
CELERINET JULIO• DICIEMBRE 2014
El histograma ele la frecuencia relativa ele los dígitos que
aparecen en la columna tres de la Tabla 1, para la base
de datos completa de la población mundial, se muestra
enla Fig.5.
Poblaclón de países
d < r < d+l
El crecimiento monótono continuo de la función lag (x)
penuite reescribir la de$igualdad antelior como
0.312
(3)
~
0. 133
0.083
0.1 12
0.1)52 0.058
0.05
0.05
iiliii=--=::J
2
3
4
5
6
7
8
9
O!o1to
Figura. 5.• Frecuencia relativa del primer dígito en los datos
numéricos de la población de los países del mundo. La
distribución de Benford, la ecuación (1), se muestra en rojo .
Resultados
Aunque la distribución ele Benforcl es un modelo que
ajusta bastante bien con la distribución del p1imer dígito
en la base de datos de la población mundial por países,
evidentemente existen casos donde la ley de Benford
está en desacuerdo con Jo obse1vado. Un par de ejemplos
donde no se cumple la distJibución del p1imer dígito son
los números telefónicos y las estaturas de los habitantes
de una ciudad. ¿Cuándo se puede decir que se sostiene
la ley de Benford? ¿Qué tipo de características tienen
1os datos para 1os cual es esta 1ey puede representar una
distiibución aproximada? En [9] se da una explicación
relativamente simple.
Una manera de demostJ·ar que un número X tiene como
p1ilner dígito ad con una probabilidad dada por (1) es la
siguiente. Se escribe el número X en notación científica
X=r • 10"
Debido a que la función log(x) posee una velocidad de
crecimiento dada por 1/2:, los inte1valos ciados por (3)
son cada vez más pequeños. De hecho la función en el
lado derecho ele (3) tiene la propiedad de que sus valores
acumulados suman 1, ver la Fig. 4. Por esta razón la
probabilidad de enconti·ar al 1 como ptimer dígito es
mayor y también que esta probabilidad es decreciente
para valores mayores de d. En términos generales la ley
Benford se cumple cuando los datos están distiibuidos
en vatios órdenes ele magnitud o distintas escalas.
Como se mencionó antetionuente, un contraejemplo
de tma base de datos que no sigue la ley de Betúord
es la distJibución de las estaturas de las personas. Las
estaturas no se extienden sobre muchos órdenes de
magnitud sino que se acumulan en una escala específica,
por ejemplo entre 50 y 190 etn. En cambio una variable
que se extiende en vatios órdenes de magnitud como la
población ele los países tienen un mejor ajuste con la
di$1tibución de Benford, observe la Tabla l .
Tabla 2.- Extensión territorial países (CIA,The World
Factbook, idem)
País
Extensión Tenitorial (km2)
Holy See (Vatican City)
1
Monaco
2
Canada
9984670
Russia
17098242
(2)
Donde r E R ,1 < r <10,n E N. Ahora bien, en Jugar de
ubicar al número X en alguna posición en la escala
01iginal de los datos [max(.x;,min(.x; ], lo que interesa
es posicionar solo el primer dígito de X o Jo que es Jo
mismo el p1imer dígito del coeficiente r de (2) en algún
Jugar en la escala [1,9]. Por ejemplo, si el p1imer dígito
de X es 1, el número X poch'ía pe1tenecer a la unión de
los conjuntos [l] u [10,19] u [100,199] en la base de
datos 01iginal. En cambio, para ubicarlo en la escala
JogarítJnica de la distiibución de Benforcl es s11ficiente
con "mirar" en el inte1valo. En general, si el p1imer
digito de X es d entonces el ptimer dígito del coeficiente
r en (2) satisface la desigualdad
En la Tabla 2 se obse1va la extensión ten'itorial en
km cuach·ados de países ordenadas de menor a mayor.
Solamente se muestra la infonnación de los dos primeros
y los dos últimos países. La extensión tenitorial de los
países pequeños tiene una diferencia de varios órdenes
de magnitud con respecto a la de los más grandes. La
di$tlibución del primer dígito de la extensión tenitotial
de los países se muestra en el histograma de la Fig. 6.
�CELERINET J ULIO • DICIEMBRE 2014
INVESTIGACIÓN / MATAMÁTICAS
Invalianza de escala. Los resultados del análisis del primer
dígito en los datos de extensión ten-itorial mosti·ados en
la Tabl a 2 tienen un buen ajuste con la distribución
de Benford Sin embargo podría plantearse la pregunta
¿ es posible que los resultados estén relacionados con la
unidad de medida? ¿Se esperarían los núsmos resultados
si en lugar de expresar las cantidades en km cuadrados se
esCiibieran en millas cuadradas?
Área en km cuadrados
0.1 19
2
3
-=~
o 103
.
0.087
o063
0.071
5
6
7
8
9
Dlg1io
Fi gura 6. - Frecuencia relativa del primer dígito en datos de
extensión territorial. Nuevamente, en color rojo se muestra
la distribución de Benford.
En este caso, el resultado teóiico de la ley Benford es
muy cercano a los valores de la extensión tenitoiial. Este
resultado muestra empúicamente que los datos que se
extienden valios órdenes de magiútud como los valores
de e>..1ensión tenito1ial siguen la ley Benford.
La pn1eba de Be1úord también se puede realizar con
bases de datos de números aleatorios obte1údos a partir
de distribuciones conocidas. Para el análisis del p1itner
dígito se utilizó una distiibución de Lévy alfa-estable
con parámetro de estabilidad 1/2, una clisttibución con
media y vaiiallZa infuúta que pertenece a la familia de las
clistiibuciones alfa-estables cuya función de densidad de
probabilidad es dada por la ecuación
-e
f(x,¡1,c) = · íé' ~
\J 2ir_
(4)
(x-µ ) T
Números con distribución Lévy
•
j
~
•i3
5i
a~
u.
o
~
-~
:
('"!
-~
o
'
•
'
f'! . ;'
o
•
..-;
-
:
o
•
La característica de la invalianza de escala está
relacionada con las di$tlibuciones de probabilidad tipo
ley de potencias como la ecuación (5) [12].
P(x) -x
-:>..
(5 )
siendo 1 > O un número real positivo.
Cabe aclarar que la ecuación (4) presenta un decaimiento
si1nilar a (5) en el régimen asintótico x >> µ. Bases de
datos que se di$tlibuyen de acuerdo con una ley de
potencia tienen la característica de que son inva1iantes de
escala, su media y SIi desviación estándar (divergentes)
no son parámetl'os S11ficientes para caracterizarlos de una
manera adecuada pues se extienden en muchos ordenes
de magiútud De acuerdo con lo ante1ior se establece que
toda variable cuya dishibución sea tipo ley de potencia
tench·á propiedades sinúlares a la ley de Be1úord.
Área en millas cuadradas
0.3
;; · j
02
0.1 6
.
0.06
.~
o
En [11) se explica que si existe una ley asociada a la
distribución del primer dígito, entonces esta ley debe de
ser inva1iante de escala, es decir, expresar los datos de
extensión tenito1ial en lllÍllas cuach·adas no afectará la
distribución del p1imer dígito. Esto se con-obora en la
Fig. 8 donde se han gi·aficado los datos de la Tabla 2 en
millas cuach·adas.
c:i ...
2
3
4
0.08
•> .,o ·•
1.:
O06
0.05
0.06
.-~
5
0.337
8
7
8
9
Fi gura 7.• Frecuencia relativa del primer dígito en números
pseudo-aleatorios con la distribución de Lévy da da en (4).
Donde c es el parámetro de escala y il es un parámetl'o
de ti·aslación. En la Fig. 7 se muestl'an los resultados
de la simulación del p1imer dígito de números pseudo•
aleato1ios con distribución dada por (4) siguiendo un
procedimiento repo1tado en [10]. Los valores de los
parámeti·os utilizados fueron c=8 y µ=O. En rojo se
muestra nuevamente la disti·ibución logarítnúca de
Benford. En este caso, con las pn1ebas realizadas, el
acuerdo es cuando menos cualitativo.
!!
•i3
5i
a~
u.
N
o
~
o
o
o
.,'
0.06
'
.,
2
3
5
-
0.052 0.056 0.044 0.048
6
7
8
9
Figura 8.· Frecuencia relativa del primer dígito en datos
de extens ión territorial. En rojo se muestra la distribución
Benford
Capital acumulado en el juego de suma cero. Sea
x;, el capital acumulado después de n lall2a1nientos de
una moneda equilibrada (se pierde o se gana un peso con
igual probabilidad). Se llevó a cabo una simulación de
este juego y se obtuvieron los siguientes reS11ltados.
�INVESTIGACIÓN/ MATEMÁTICAS
Para cada realización específica, independientemente del
tamaño del número de lanzamientos n, la distribución
del p1imer dígito del capital acmnlado no sigue una
distribución de Benford. Sin emabrgo cuando n aumenta
la fracción promedio de apa1ición de cada dígito aju$1:a
ba$1:ante bien con la distribución de Benforcl, ver la Fig
CELERINET JULIO • DICIEMBRE 2014
[3]
Be1úord,F. (1938). Tuelaw ofanomalousnumbers.
Proceedings of the Ame1ican Philosophícal
Society, 551-57 2.
(4]
Hill, T. P. (1995). TI1e $1gnificant-digit
phenomenon. Amelican Mathematical Monthly,
322-327.
[5]
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Mexican Local Elections. Ametican Jom·nal of
Political Science.
[6]
Dmtschí, C., Hillison, W., & Pacini, C. (2004).
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detecting fraud in accounting data. Journal of
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(7]
Geyer, A., & Ma1tí, J. (2012). Applying Be1úord's
law to volcanology. Geology, 40(4), 327-330.
[8]
Nigrini, M. J., & Miller, S. J. (2007). Benford'slaw
appliecl to hych·ology data-re$·ults ancl relevance
to other geophysical data. Mathematical Geology,
39(5), 469-490.
[9]
Fewster, R. M. (2009). A simple explanation of
Be1úord's Law. TI1e Amelican Statistician, 63(1).
9.
Fi gura 9.· Frecuencia relativa promedio del primer dígito
en los valores del capital acumulado X,1 en un juego
equilibrado de suma cero, con n varían do desde 1 hasta
20000. En rojo se muestra la distribución Benford, en negro
los valores de la frecuencia relativa prom edío del prím er
dígito conforme aumentaba el número de lanzamientos y en
azul la diferencia entre las dos distribuciones.
Conclusiones
Cuando se tengan bases de datos que se dispersan en
valios órdenes de magnítud y que carezcan de una escala
propia, ello puede ser un buen indicio para el uso de
la distribución del primer dígito o ley de Be1úord. Sin
embargo, es necesaria aún una explicación más detallada
dela relación entre las leyes de potencias y su vínculo con
la distribución de Benford Otro aspecto que no se cubre
en este a11:ículo y queda para trabajo futuro es utilizar
pruebas de bondad de ajuste como una heiTamienta al
determinar si cierto tipo de datos puede ser caracteiizado
mediante las propiedades de la distribución de Benford o
disbibución anómala del primer dígito. Finalmente, con
respecto a la caminata aleatoria simétiica utilizada en el
juego de suma cero, los resultados numélicos muesb·an
que el valor promedio de la fracción relativa de apalición
del p1imer dígito para los valores del capital acumulado
Xii siguen una disti·ibución muy próxima a la ley de
Be1úord.
Refer encias
[ 1]
Hill, T. P. (1999). TI1e clifficulty of faking data.
Chance, 12(3), 27-31.
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11011-Gaus»ian random processes: Stoclia$1:iC
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tiuths about power laws. Science, 335(6069), 665 •
666.
�CELERINET JULIO· DICIEMBRE 201 4
INVESTIGACIÓN/ FÍSICA
ESTUDIO DE LAS PROPIEDADES
,
ESTRUCTURALES DE UN POLIMERO
SOBRE UNA ESFERA
J.A. Medel-García, F.J. Almaguer Ma11ínez y O. González
Amezcua
UANL ·FCFM
Univen,idad Autónoma de Nuevo León
Facultad de Ciencias F ísico Matemáticas
San Nicolás de los Garza, Nu evo León, México
Reimmen: Se estudian y analizan las diferentes configuraciones de
equilib1io de un polímero sobre una superficie esférica mediante
simulaciones de dinámica molecular (DM). Las interacciones
entre distintos monómeros es modelada por potenciales Lennard·
Jones (LJ) y annónicos, mientras que la interacción con la
superficie es dada por un potencial modificado de LJ. Va1iando
parámetros como la longitud del polúnero, el tamaño de la esfera,
la temperatura y la fuerza de atracción entre la superficie de la
esfera y el polímero, se caracteiizaron las constantes esln1cturales
del polúnero como son: la distancia de extremo a extremo, la
longitud de persistencia, así como el radio de giro, y se compararon
con los valores que se tienen para casos limites (superficie plana).
Con los resultados encontrados es posible constnlir un diagrama
de los diferentes estados de configuración del polúnero sobre la
esfera.
Palabras claves: Polímero, coloides, dinámica molecular,
absorción
�INVESTIGACIÓN / FÍSICA
CELERINET JULIO - DICIEMBRE 2014
I11troducción
La configuración y eshuctura de un polímero sobre
una superficie e$fé1ica ha tenido mucha importancia
en los últimos años en los campos de la biología y la
bioquimica [1,2 ,3], donde se ha determinado que existen
cantidades características del $istema, como son: la
longitud del polímero, la longitud de persistencia, la
distancia ptincipio-fin y el radio de la e$fera, las cuales
detenninan propiedades fundamentales del sistema
de auto ensamblado polímero-coloide. Una de estas
propiedades, es la detenninación de la confonnación
que adquiere el polímero sobre la superficie del coloide
(e:;,fera), resultados que son de interés para estudiar
el empaquetamiento de ADN en el interior de un
bacteriófago (cápside viral) [4] o en la organización de la
cromatina [5]. Por otra parte mia cuestión impo1tante a
resolver, es detenninar cuál es la interacción dominante
y relevante para la configuración final del polímero.
Se conoce que las fuerzas de exclusión de volumen
son fundamentales para detenninar la estn1ctura final
del polímero para el caso de un polÍlnero libre [6,7,8].
Otras interacciones importantes son las angulares, las
cuales parecen ser relevantes para el confinamiento de
polúneros sobre geometrías "ceffadas" ya sea: circulares
o cilmdricas [9], donde los parámetros que caracte1izan
al polímero y al sistema geométtico se acoplan, para
detenninar regúnenes con características y propiedades
diferentes. Así, se han estudiado por métodos analíticos
y nmnéricos dos casos limites, cuando la longitud
del polímero es mayor que el coloide, L> R; y el caso
contt·ario L<R. Encontt·ándose compo1tamientos
distintos en la configuración del polí mero para estas
dos regiones. Para sistemas donde L> R, no se presentan
correlaciones angulares y el polÍlnero tiende a presentar
un comportamiento lineal [10,11]; para el caso donde
L<R , se presenta una gran coffelación entt·e los ángulos
de los diversos segmentos del polímero, y el sistema
muestra una orientación generalmente helicoidal. Estos
estudios son impo1tantes para entender el rol que juegan
la geometría y topología del sistema en la confonnación
de bio-moléculas en el interior de una célula, en el
estudio de la diná1nica de partículas sobre vó1tices o
también en la rotación de partículas brownianas sobre
flujos turbulentos.
Figura.-1 (a) Esquema del sistema modelado, la esfera roja
representa a la superficie efectiva que interacciona con
los monómeros del polimero, la linea verde representa
la configuración inicial del polimero en la simulación. {b)
Estado de equilibrio final de un polimero, con parámetros
de simulación: T=0.6, N=50, F =5.0, R=3.0 y k=1.0. L'G linea
verde muestra la configuración del polimero.
Ott·os estudios se han e1úocado en tratar de detenninar
la estn1cttu·a espacial del polÍlnero sobre diversas
geometrías, en función: de propiedades energéticas, de
estabilidad, de pre$ión y de espaciamiento entre cadenas
poliméricas. En el presente tt·abajo se estudian por
métodos numéricos las propiedades de configuración del
polímero en función del radio de la esfera y su longitt1d,
con parámetros distintos de temperatt1ra, fuerza de
interacción entt·e la esfera y el polímero, y el grado de
flexibilidad del polímero, los resultados muestt·an una
tt·ansición característica orden-desorden.
Marco Teó1ico
Modelo de snnulación: Se ha empleado el método
de dinámica molecular para realizar la simulación del
polímero y su interacción con la superficie de la esfera,
ver Figtu·a 1 (a). El elemento centt·al de la simulación
depende de la fuerza que ejercen entt·e sí los diferentes
elementos del sistema, por ejemplo la fuerza entre un
monómero y la superficie, la cual se calcula por medio
de potenciales efectivos de interacción [2,12, 13]. Los
monómeros de la cadena polimérica se mantienen unidos
mediante la utilización de potenciales de interacción
att·activos y repulsivos. Se modela el efecto de exclusión
de volumen entre dos monómeros al contacto, por medio
de un potencial repulsivo de Lennard-Jones (LJ) entre
el monómero fijo M y cada uno de los l\Jjmonómeros
re$1antes de la cadena, por medio de la ecuación:
(1)
o
donde r 11 = / r; -rj/ es la distancia de interacción entre
el monómero M y N¡ , a detennina el tamaño de los
monómeros, y Eu fija la escala de energías a utilizar
en el sistema. La conectividad entt·e dos monómeros
ligados (potencial att·activo) es detenninada por medio
del potencial FENE [13] (por sus siglas en inglés), el
cual está dado por:
�INVESTIGACIÓN/ FÍSICA
CELERINET JULIO· DICIEMBRE 2014
r. <r
1 -
•
(2)
o
donde n = I n .,,..1/ es la distancia de interacción entre
dos monómeros adyacentes del polímero, k,. detennina
la magnitud de interacción y está dada en múltiplos de
&u, el parámetro r. determina la distancia de separación
máxima entre los monómeros, fijada con el valor de
=2.0'.J en la simulación [14]. La suma de estos dos
potenciales establece una distancia de equilibrio para
la interacción entre dos monómeros sucesivos en el
polimero. Por otra parte, para lograr que el polímero se
absorba a la superficie es necesario incluir un potencial
de interacción atractivo entre los monómeros y la
superficie, el cual es modelado por medio de un potencial
modificado de LJ, defi1údo solamente para la región por
encima de la superficie de la esfera, r > R, dado por:
'ª
(3)
donde¡¡- esla distancia entreunmonómeroyla superficie.
El parámetro F,,, detennina la magnitud de la fuerza de
interacción entre la superficie y el monómero [15]. Una
superficie fue1temente atractiva utiliza un valor grande
de F,,,, mientras que un valor pequefio de la constante
indica una superficie neutra.
65 -
e-O
.
'
'
-
l
55 .
50 .
45 -
~
' -- -- --
35 -
30
'
25
20 15
- • - F.=5.0
- • - Fw=1.0
-
.
.
·- -l--
.
O
.
20
40
'
60
4
N-2
¿ (cosB¡ -1)
2
(4)
i =l
la constante de dobladura k limita los posibles valores del
ángulo 0,. a valores cercanos a la posición de equilibrio
eo=O, y es uno de los parámetros libres que se varían en
la simulación [ 14,15].
El algo1itmo de simulación consiste básicamente en
resolver la ecuación diferencial de Newton de fonna
numé1ica, lo cual implica discretizar el tiempo en
unidades de paso h, de forma tal que se tienen tiempos
sucesivos dados por: t;+1=t,. + t:,,t
.La solución a la
ecuación de movimiento pennite conocer la dependencia
en el tiempo de la posición y la velocidad para cada
tiempo t,. , se utilizó el método de Verlet [2,16] para el
cálculo iterativo de estas cantidades:
r;(t + 6.t)
V
= r,.(t ) + 6.tv,.
(t
+ ~ t ),
t + -t:,,t) =v. (t - -t:, t) + -t:, t F(t) .
(
'
2
'
2
m '
(5)
donde t:,,t es el valor del incremento en cada paso del
tiempo. En la ecuación, el valor de la fuerza F¡ (t} es
calculado por medio del potencial:
F¡ =-v'9t(r)
(6)
1
1
j
1
V (0,.) = - k
-
-~·- - --
/
Finalmente, se incluyó un potencial para indicar el
trabajo que realiza el polúnero cuando se dobla sobre
una configuración cmvada, llamado potencial de
flexibilidad, el cual es calculado por medio de un
potencial de interacción de tres cue1pos. Donde se
define un ángulo 0 por la apertura generada entre tres
monómeros consecutivos. Así el potencial tiene la forma:
60
100
'
120
140
Radio
Figura.-2 Radio de giro del polúnero en función del
tamaño de la esfera, para dos constantes de interacción
con la superficie, F,, =5.0 (línea roja) y F,,, =1.0 (línea
negra), con parámetros de simulación: N= 50, T=0.6 y
k=I.O.
donde ~ (1) es la suma de los potenciales de interacción
presente en el sistema, en nuestro sistema la suma de las
ecuaciones (1) a (4). Las ecuaciones anteriores permiten
calcular de fonna iterativa las posiciones (I; , 1;, 1; . 1; )
ylasvelocidades (v,, V,, v, ... v. ) del sistema en función
del tiempo (t,, t,, t , .. t.)
.Con esta información sepue
den calcular propiedades que identifiquen el equilibrio
del sistema. Por ejemplo, la distancia comprendida entre
el plimer monómero y el último, es definida por:
(7)
�INVESTIGACIÓN / FÍSICA
CELERINET JULIO - DICIEMBRE 2014
la cual nos permite caracte1izar la longitud "lineal" del
polímero. Una medida de qué tanto se cmva el polímero
sobre sí mismo, es definida por medio del radio de
cmvatura [7,8]:
(- _ )2
(8)
Rrl = -1 -2 'v
L.,¿ li - lj
2 N iJ
Un parámetro impo1tante para caracterizar la estn1ct1u·a
del polímero sobre la superficie es la constante de
excentricidad [ 10], definido por:
~
L.. r.+I X r.+I ·+o 1
1,1
1
(9)
.t _,
i
e =-'-------
N- 2
Existen otros parámetros que se utilizan en la literatiu·a
para caractetizar los e$1ados de equilibrio del polímero,
por ejemplo: la longít11d de persistencia y las funciones
de distiibucíón, etc. [7,11]. Las cantidades ante1iores
se pueden calcular analíticamente, por ejemplo, para
un modelo de cadena gaussiana (polímero libre), en
el cual se desprecian las interacciones de exclusión de
volumen, de temperat11ra y de flexibilidad del polímero,
y se encuentran detennínadas por valores DF = (Nb ) ª 5 y
Rr = {0.16b)ª 5 , donde bes la distancia que existe enti·e
dos monómeros consecutivos en el polímero [ 6,7].
Figura.-3 Gráficas que muestran la configuración del
polímero para cuatro tiempos distintos de simulación,
(a) es un estado desordenado en un tiempo ti=1x10 6 , (b)
corresponde a un tiempo det=ti+75x10 4 , (c) a un estado semiordenado para un tiempo t=ti+2x75x104, y (d) a un estado
ordenado en forma de espiral para un tiempo t=ti+2x75x10'.
Para un conjunto de parámetros de simulación iguales a:
N=600, T=0.6, F =4.0 y k=1 .0.
w
Resultados
El sistema de est11dio consistió, en su configuración
inicial, de un polímero con uno de sus extremos fijo a
la superficie de la esfera y el resto de los monómeros
localizados en fonna perpendicular. En la Figtn·a 1 (a)
se muestra tui esquema de esta configuración inicial del
si$1ema. La simulación consistió de m1a primera etapa
donde el polímero se absorbe sobre la superficie de la
esfera (alrededor de N ciclos-inicial = 1*106 pasos de
iteración). En una segunda etapa el monómero que se
mantenía fijo, se liberó pennitiendo que el polúuero se
difimdiera libremente sobre la superficie de la esfera.
Para incluir el efecto de la temperat11ra se consideró un
tenuostato de Berendsen, el cual ajusta el cálculo de
la velocidad en cada fracción de iteración, a partir de
considerar una distiibución de velocidades ajustada por
un parámetro de escalamiento.
Los parámeti·os utilizados para correr la simulación
fi1eron, el incremento de paso en cada iteración del tiempo
t.t =0.004 5, el número total de iteraciones fi1e: Ncic/os =
Bx l 0 6 , el cálculo de los valores promedio se realizó sobre
los últimos tl'es millones de iteraciones, una vez que el
sistema se encuenti·a en equilibrio termodinámico. La
magnit11d de todas las energías está escalada con el valor
de la constante del potencial de Lemrnrd-Jones, fijada
como: su =l .2k8 T. Todas las va1iables de la simulación
fi1eron dimensionadas por los siguientes factores: <J
(diámetro del monómero) para las unidades de distancias,
su para las unidades de energías, t = (m cr2/su) 11J para los
tiempos, <J / su para las unidades de fi1erzas. Con tocio
lo antes mencionado se tiene que los parámeti·os libres
del sistema son el número de monómeros del polúnero
N, el radio de la esfera R, la fi1erza de interacción del
potencial superficie Fw,, la temperarura Ty la constante
de flexibilidad del polímero k
En la Figura 2 se muesti·a la dependencia del radio de
giro Rg (ecuación 8) en fimción del radio R de la esfera,
para dos valores distintos de la constante de interacción
con superficie de la esfera. La lú1ea roja cotTesponde a
un valor grande de interacción con la esfera: F,,=5.0,
mientl'as que la lú1ea negra con-esponde a un valor
pequefio ele la con$1ante de interacción: F .,,= ] .O. Al
comparar los dos resultados, notamos que para el valor
mayor de F,, el polúnero se cmva más sobre la superficie
de la esfera, manteniendo una diferencia aproximada
de 15.0 unidades con el caso de F.., pequeña. Resultado
que es de esperar dado que una absorción mayor del
polúnero se tiene cuando este interacciona fi1e1temente
con la superficie.
�INVESTIGACIÓN/ FÍSICA
CELERINET JULIO· DICIEMBRE 201 4
Por otra pa1te cuando se analiza la dependencia del radio
de giro en función del radi o de la esfera, se presenta un
estado donde Rg es aproximadamente constante y un
valor crítico del radio de la esfera R=20 donde el radio
de giro comienza a decrecer. Es decir se cuenta con dos
estados característicos de la configtu·ación del polúuero.
Re$11ltados semejantes se encontraron para otros
parámetros del sistema, como son la distancia plincipio•
fin, la excentlicidad del polúnero y la energía. Los
meca1úsmos implicados que promueven e$1a transición
se entiende fácilmente de la siguiente fonna, cuando la
longitud de polúnero L=Nd es menor que el radio de la
esfera (R<L) el polúnero se tiene que reordenar sobre
una superficie efectiva pequeña lo cual obliga a que el
polúnero genere una configuración con la formación de
muchos bucles, lo que en la literatura se ha denominado
est111ctura de bola de terus [9,10,22), una coirfigtu·ación
típica de este estado se puede notar en la Figura 1 (b), y
dado la dimensión de la esfera estos bucles se encuentran
espacialmente muy con-elacionados, lo cual se b·ach1ce un
valor pequeño en el radio de giro del polúuero. Por ob·a
pa1te cuando R>L el polúuero cuenta con una superficie
mayor para extenderse y defo1marse sobre la esfera,
razón por la cual desparecen los bucles y su radio de giro
se incrementa. En el lúnite en que el radio de la esfera es
muy grande se tiene la interacción de un polúuero con un
plano, donde se sabe que el radio de giro es proporcional
a N [13 ], resultado que está de acuerdo con lo calculado
en la Figura 2 . El punto importante es que el sistema
es capaz de evolucionar de fonna distinta al valiar los
parámeh·os de longitud en el sistema, generando una
mayor o menor probabilidad de interacción enh·e los
monómeros del polúnero. Este efecto es de especial
interés para entender la difusión de un polúnero sobre el
sistema de ensamblado de la cromatina [5,21).
En lo analizado antelionnente se varió el radio de la
esfera, pero ob·a elección interesante es fijar el radio dela
esfera y pennitir variaciones en la longitud del polúnero.
Para este caso entonces, se eligieron los sigtiientes
parámeh·os: la constante de flexibilidad del polúnero
k = 1.0 , la fuerza de interacción con la superficie de la
esfera F,, =4.0 y el radio de la esfera igual a R=30. En
figura 3 mostramos un conjunto de cuab·o imágenes que
muestran cómo cambia la configuración del polúnero
(lú1ea verde) cuando transcw-re la simulación, para
instantes distintos.
40
/.
o" ~o
.(,l
20
10
o
100
-
200
----------300
400
500
600
N,
Figura.-4 Grafica del la distancia principio fin del polímero
en función del número de monómero del polímero N. Los
parámetros de la simulación son los mismos de la figura 3,
a excepción de N.
(separados por intervalos de 750000 paso de iteración)
y una longitud grande del polúnero N=600. Podemos
apreciar como, conforme la simulación avanza, el
polúnero comienza a adquilir una configt1ración
ordenada y caracterizada por una estructura espiral
(Figura 3 (d)). Esta configuración espiral se presentó
en las simulaciones solo para valores grandes del
polúnero (N> 300) y $1lperficies de interacción fuerte.
Para polimeros pequeños (N<300) esta confonnación
no se presenta, y el polúuero adquiere una estructura de
estable, caracterizada por valores constantes para el radio
de curvatura, la distancia plincipio-fin, la energía, enh·e
otros, que con·esponde aproximadamente a lasrepo1tadas
para 1111 polúnero libre [9). Por lo que nuevamente se
tiene un estado de transición enh·e un polúnero "libre"
y un polímero fuertemente esh11cturado, esto en función
de las longitudes características del sistema, de tal forma
que nuevamente los efectos de con-elación e$1ablecen
fuerzas que detenuinan la configuración del polúnero.
La Figura 4 muestra el punto crítico en el que se
establece esta transición, para este caso se morutoreó
cómo cambia la distancia p1incipio-fin en función
del número de monómeros del polúnero y parámetros
iguales a los utilizados en la Figura 3. La gráfica muestra
que la tran$'ición ocun-e para algún valor enh·e N=300 y
N=600. Resultados análogos se obtienen al analizar las
gráficas de ob·os parámetros. Se e$1án realizando más
simulaciones para generar una cmva continua en este
inte1valo, y caractetizar con mayor precisión el punto en
que se presenta dicha b·ansición.
�INVESTIGACIÓN/ FÍSICA
CELERINET JULIO - DICIEMBRE 2014
Finalmente, es de mencionar que la configuración
de espiral no es estable, ya que cuando se realiza una
simulación con un inte1valo detiempomayor, la estn1cnu·a
espiral desaparece y aparece, como se puede apreciar en
la figura 5 , que muestra cómo cambia la excentricidad
del polímero, ecuación (9) (línea y escala negra) en el
tiempo de simulación. En un plimer inte1valo se tiene
un valor de e=0.01 y el polúnero es libre, pero para un
tiempo de 2xl r:P el polúnero ha formado la espiral con
un valor de e=0.91, lo ante1ior se repite al menos para
otro ciclo. Re~11ltados semejantes se encuentran para el
valor del radio de giro (Iú1ea y escala en azul).
0.12
700
º·'º
600
0.08
500
o.os
R
"'
0.04
~ºº
002
300
0.00
200
o
1x10•
2t108
3i101
4ll106
5x10•
•
ei 10~
Tiempo
Figura.-5 (a) linea y escala negra: gráfica de la constante
de excentricidad del polímero en func ión del tiempo de
simulación, a partir de que el sistema ha generado un estado
de com pi eta absorción y de equilibrio termodinámico. (b)
Linea y escala azul: gráfica del radio de giro del polímero
Rg nuevamente en función del tiempo de simulación. los
parámetros de la simulación son los mismos de la figura 3.
Estos resultados parecen mostrar que la e~tn1ctura espiral
es un estado de equiliblio parcial (meta-estado). Un factor
importante para entender esta transición podría provenir
de la magnitl1d de las fluctl1aciones térnlicas sobre la
dinámica de los monómeros, sin embargo se requiere
de un análi~is sistemático de la valiación de parámeh·os:
k, Fw y T, además de simulaciones (en proceso) que
cubran una ventana de tiempo mayor, para de esta
forma detenninar las fi1erzas implicadas en generan las
transiciones de estos estados. E~tos resultados pueden
ser importantes en el proceso de trach1cción de proteúias,
donde la molécula de ADN se libera de su estado de
agregación en el sistema de !listonas de fonua regular, y
regulada por un complejo sistema de señalización [1,4].
Conclu~iones
Utilizando simulaciones de dinámica molecular se han
podido caractelizar configuraciones de equilibrio para
un polúnero sobre la superficie de una esfera con la cual
interactúa atractivamente. En fimción del número de
monómeros en el polúnero se determinó que existe un
valor crítico Ne donde el polúnero se coloca sobre
l a esfera con una configuración en forma de elipse,
estableciendo que dicho estado es en realidad un estado
de equilibrio cíclico. Por oh·a pa1te se detenninó que
el polúnero tiene en fimción del tamaño de la esfera
una tran~ición entre estados donde su dinámica y
co1úo1n1ació11 es de partícula libre, es decir valores donde
R > N y estados donde la diná1nica y configuración
del polúnero son fuertemente influenciados por la
cmvatura de la esfera R < N, con una valor crítico
para esta transición igual a Re ~ N. Estos resultados
son importantes para la coll'ecta comprensión de los
diferentes procesos que se presentan enh·e soluciones
mixtas de polúneros y coloides, teniendo especial
relevancia en l a estabilización de coloides en agregados
polimélicos [17,18), en el plegamiento de proteúias
sobre paredes celulares [19,20), o en la traslocación
de polúneros sobre canales iónicos en presencia de
soluciones multi-componentes. Finalmente, extensiones
de este trabajo a sistemas con más grados de libertad se
encuentran en desa1Tol10. El h·abaj o a fi1turo es desall'ollar
algoritmos que nos pe1nlitan estl1diar sistemas con un
grado de complejidad mayor, por ejemplo: geometrías
más elaboradas, ~istemas multi-componentes, efectos de
llich'odinámica y de la influencia que la red atónlica de la
superficie tiene s obre el polúuero.
Los autores agradecen el apoyo b1indado por el
programa: Convocatolia de fo1talecimiento de a1erpos
Académicos, número: UANL-CA-301.
�INVESTIGACIÓN/ FÍSICA
CELERINET JULIO· DICIEMBRE 2014
Referencias
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wonnlike-chain statistics in curvilinear coordina tes
", J. Chem. Phys., Vol. 138, pp. 244910, 2013
Fathizadeh, Maziar Heidari, B. Eslami·
Mossallam and M. R. Ejtehadi, " Confinement
dynamics of a semiflexible chain inside nano•
spheres", J. Chem. Phys., Vol. 139, pp. 044912,
2013.
[22] A.
Nombre Completo de Autores
J. A. Medel-García
es actualmente estudiante del
posgrado en h1geniería Físico h1dusltial.
F. J. Ahnaguer-Martínez es profesor de Tiempo
Completo en la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
en la Universidad Autónoma De Nuevo León. Sus lineas
de investigación se desat'l'ollan en tópicos relacionados
con Sistemas Complejos y Sistemas Estocásticos.
O. González Amezcua es profesor de Tiempo Completo
en la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas en
la Utúversiclad Autónoma de Nuevo León. Realizó
estudios de posgrado en el CINVESTAV. Sus lineas de
investigación se desall'ollan en tópicos relacionados con
Sistemas Complejos, por ejemplo: teoría y simulación
de sistema muti-compontes (polúneros, moléculas y
membranas), teoría de coloides, y estudio de sistemas
estocásticos.
Email: omar.gonzalezmz@uanl.echunx
�REPORTAJE
CELERINET J ULIO - DICIEMBRE 2014
CELEBRAN 50 ANOS DE
1A LICENCIATURA EN FÍSICA
Por: Alma P. Calderón Martínez
La Facultad de Ciencias Físico Matemáticas (FCFM)
de la Universidad Autónoma de Nuevo León (UANL)
cuenta actualmente con seís licenciaturas; no ob~1:ante,
su nombre se attibuye a una de las dos primeras carreras
que se ofrecieron en el recinto: la Licenciatura en Física;
la cual, en 2014, cumplió su 50 aniversa1io.
Histo1ia
La creación de la Lícenciauu·a en Física fue posible,
gracias a la conciencia de la importancia de la misma, al
entl1siastno y el esfuerzo en conjw1to de varios profesores
y estl1diantes que hicieron una gran apo1tación al
conocimiento, entl'e ellos, el Ing. Rafael Serna Trevh1o,
el Ing. Eladio Sáenz Quiroga, el Ing. Gonzalo Ocañas
así como un grupo de Ingenieros Civiles cuya fonnación
inicial fue la Licenciatl1ra en Matemáticas, primera
ca!1'era ofrecida en la Facultad desde 1953. Esto se
logró en septiembre de 1964, bajo la Dirección del Ing.
Rafael Senia Treviño, cuando la nueva call'era recibió el
nombre de Licenciatl1ra en Ciencias Físico-Matemáticas.
Inicialmente, la cal'l'era contaba con un plan de estudios
en el que se ofrecían 32 materias.
Al ser vatios de los creadores de esta nueva ca!1'era,
egresados de la Licenciatl1ra en Matemáticas, fueron
ellos los ptimeros profesores de es-1:a nueva licenciauu·a.
Se aunaron a este esfuerzo el Lic. Rodolfo Jaime
Mendoza, egresado del Institl1to Tecnológico de
Estudios Supe1iores de Monte!1'ey (ITESM) y el Lic.
Alejanch·o Morales, egresado de la Universidad Nacional
Autónoma de México (UNAM). "La Facultad fue
la cua1ta en ofrecer la Licenciauu·a de Física, ya que
previamente el h1stitl1to Politécnico Nacional (IPN), el
ITESM y la UNAM contaban con esta ca1Tera", comenta
el Dr. José Luis Comparán Elizondo.
La Licenciatl1ra en Ciencias Físico Matemáticas dio
gran auge a la pa1te expetimental y ofrecía matetias
como Mecánica Cuántica y Métodos Matemáticos de
la Física, Fí~ica Nuclear y Física Atómica. No obstante,
durante los ptimeros años de la call'era fue necesa1io
que varios de los profesores buscaran especializarse en
ott·as institl1ciones para poder ofrecer vatias de estas y
ott·as mate1ias necesa1ias para emiqucer la fonnación
profesional de sus estl1diantes. Con el mismo propó~ito
del entiquecimiento en el estl1dio y la prácitica de la
carrera, se abtieron los Laboratotios de Física en la
Facultad; el dinero se obtl1vo de la venta de boletos de
los sorteos del Patl'onato Universita1io.
En 1969, durante la Dirección del Lic. Jaime Navall'o
Cuevas, egresó la primera generación de Licenciados
en Ciencias Físico-Matemáticas. En 1970, bajo la
Dirección del Ing. Eladio Sáenz Quiroga, ocmTió un
cambio imporante en los planes de estl1dios de modo
que la Licenciatura en Físico-Matemáticas dejó de
existir, quedando la Licenciauu·a en Física y la Lic. en
Matemáticas.
En 2000, la FCFM incrementó su oferta educativa
mediante la creación de un posgrado: el Doctorado en
Ingeniería Física Indusuial, bajo la Dirección del Ing.
José Óscar Recio Cantú y la Coordinación del Dr. José
�CELERINET JULIO · DICIEMBRE 2014
Rubén Morones Iball'a. Esto fue 1m logro impo1tante
debido a que por vez p1imera se ofrecía una opción para
el estudio de 1m posgrado de Física en la Universidad.
Otro posgrado que compete al área y que también se
ofrece en la Facultad es la Maestría en Ingeniería Física
Industrial.
Asimismo, en 2011 la construcción del Centro de
Investigación en Ciencias Físico Matemáticas (CICFIM),
bajo la Direccion de la M.A. Patlicia Ma1tínez Moreno,
representó un momento impo1tante para la Facultad,
puesto que se blindó un espacio dedicado a la
investigación y expedmentación, así como a la docencia,
en el cual profesores y estudiantes cuentan con espacios
y equipo que les permita llevar a cabo dichas actividades.
Dentro del CICFIM se encuenti·an los Laboratorios de
Nanociencia y Nanotecnología.
Actualmente, la Licenciatura en Física sigue creciendo
tanto en matrícula como en contlibuciones a la sociedad
y continúa dejando huella apo1tando y colaborando con
oti·as ciencias para conocer mejor nuestro mundo y para
mejorar la calidad de vida de los seres humanos.
Participación
Estudiantes y profesores de la Licenciatura en Física de
la FCFM, han contlibuido al conocimiento de diversas
maneras; una de ellas es la participación en congresos,
creación de artículos de investigación e innovación.
Desde el albor delo que hoy conocemos como Licencianu·a
en Física, en 1964, se llevó a cabo el primer esfuerzo por
conovocar a porfesores a la paticipación y a compa1tir
su conocimiento en el Congreso Nacional de Física y
Matemáticas, cuyo objetivo fue el planteamiento de los
planes de estltdio así como el contenido a desanollar para
ofrecerse en las matedas. En la actl1clidad, los Foros de
Divulgación Científica y Tecnológica son otro ejemplo
de la contribución de la Física (y de las demás call'eras
de la FCF11) a la investigación e innovación. Aunado
a este esfuerzo, se encuenti·an el Simposio de Óptica
(SOASE) y el Simposio de Nanotecnología.
En la acn1alidad, la Facultad también tiene las
líneas de inve~tigación de posgrado, cuenta con un
Cuerpo Académico consolidado de Nanociencias y
Nanotecnología. Dos cuerpos académicos de la FCF11
que están en consolidación son el de Nanobiotecnología
y el de Fotónica y Comunicaciones. Finalmente, exsiten
los cuerpos de Física Aplicada y el de Física de los
Sistemas de Baja Dimensionalidad; ambos en formación.
REPORTAJE
�REPORTAJE
::--
Otro ejemplo es el desatl'ollo en el área de Astronomía,
desde 1983, cuando los estudiantes mostraron interés
por las obse1vaciones a los astros y la investigación,
se comenzó a consolidar este interés, el cual llevó a la
Facultad a adquirir un telescopio en 1989. Hoy día se
cuenta con un Depa1tamento de A~1:ronomía con más
material, un Obse1vatolio Astronómico ubicado en
Zuazua, N.L., y con un Planetario Móvil.
Física recreativa
Muestra del interés de la difusión del conocimiento para
todos las edades, son las iniciativas como la creación de
una Sala Interactiva de la Ciencia (SICiencia), bajo la
actual achninhtración del Director M.T. Rogelio Juvenal
Sepúlveda Gue!l'ero, en donde a través de diferentes
experimentos y demostraciones, gente de todas las
edades es partícipe mientras aprende y se divie1te.
La Semana Nacional de la Ciencia y Tecnología es otro
momento en el que profesores y estudiantes de la FCFM
divulgan la ciencia mediante actividades de aprendizaje
con los niños de diferentes escuelas.
CELERINET JULIO• DICIEMBRE 2014
�CELERINET JULIO · DICIEMBRE 2014
REPORTAJE
Celebración del 50 aniversario
Finalmente, cabe señalar que para conmemorar los 50
años de la Licenciatura en Física, se llevó a cabo el
Simposio de los Tópicos Selectos de Física, evento al
que a:;,i:;,1ieron los ptimeros egresados de la Licenciatura
en Ciencias Físico-Matemáticas. En dicho evento,
especialistas compartieron itúonnación eruiquecedora
para estudiantes y profesores.
De acuerdo con varios de los profesores de la FCFM, a
futuro se espera que la Licenciatura en Física continúe
creciendo y cosechando éxitos en sus estudiantes, pues
son el futuro de la carrera y agentes de innovación.
l!l g 1
�CELERINET JULIO· DICIEMBRE 2014
RECONOCIMIENTOS ESPECIALES
Facultad de Ciencias Físico
Matemáticas, UANL
o o
0
o
CIEES
O
0
ººº
La Facultad de Ciencias
Físico Matemáticas,
de la UANL recibió la
Certificación Nivel 1 en
el Programa Educativo
de la Licenciatura en
Actuaría por parte de
CIEES, los Comités
lnterinstitucionales para
la Evaluación de la
Educación Superior.
Fecha: Junio 2014
La Facultad de Ciencias
Físico Matemáticas,
de la UANL recibió
la Medalla al Mérito
Ecológico 2014. de parte
del Ayuntamiento del
Municipio de Monterrey.
Fecha: 5 de junio de
2014
�4to
Foro de Divulgación
Científica y
Tecnológica
Febrero 7, 2014 / Por: Alma P. Calderón Mtz.
El 30 de enero de 2014, tuvo lugar el 4to Foro
de Divulgación Científica y Tecnológica. En el
evento se presentaron pósteres y conferencias
referentes a las líneas de investigación de física,
nanotecnología, óptica y matemáticas. Los
espacios en donde ocurrieron los principales
momentos del foro fueron el Auditorio "Dr. Eladío
Sáenz Ouíroga" y el Centro de Investigación en
Ciencias Físico Matemáticas.
Las autoridades que presidieron el evento fueron el
M.T. Rogelío Juvenal Sepúlveda Guerrero, Director
de la FCFM, el Dr. Romeo de Jesús Selvas Aguílar,
Subdirector del CICFIM, la M.T. María de Jesús
Antonia Ochoa Oliva, Secretaría Administrativa
del CICFIM y el Dr. José Fernando Camacho
Vallejo, Coordinador del Posgrado en Ciencias con
Orientación en Matemáticas.
El Foro tiene como objetivo la creación de sinergias
entre los estudiosos de las ciencias con el fin de
compartir la información y fomentar el trabajo
colaborativo.
El M.T. Rogelio Sepúlveda, Director de la Facultad,
exhortó a profesores y estudiantes a continuar
con gran entusiasmo en las actividades de
investigación y divulgación de la ciencia. Por su
parte, el Dr. Romeo de Jesús Selvas, aseveró lo
importante que es la participación de las distintas
áreas multidisciplinarias en las investigaciones
�Toma de protesta
del nuevo Consejo
Directivo del
Colegio Nacional de
Actuarios Capítulo
Noreste
Febrero 18, 2014 / Por: Lic. Irene Montemayor
El miércoles 18 de febrero se llevó a cabo en el
auditorio "Dr. Eladio Sáenz Quiroga" de la Facultad
de Ciencias Físico Matemáticas, la Toma de
protesta del nuevo Consejo Directivo 2014-2016 del
Colegio Nacional de Actuarios Capítulo Noreste en
presencia de estudiantes, profesores y egresados
de la Lic. en Actuaría, así como autoridades de
esta Facultad e integrantes del Consejo Directivo
saliente y el entrante. Como invitado especial, se
contó con la presencia del Presidente Nacional del
Colegio Nacional de Actuarios, el Actuario Pedro
Pacheco Villagrán.
Para comenzar el acto protocolario, el Act. Pedro
Pacheco Villagrán compartió inspiradoras palabras,
felicitando a los integrantes del Consejo saliente e
invitando a los presentes a participar activamente
en la vida gremial. Continuando con el evento,
el Act. Jaime Aviña Zavala, Presidente saliente,
realizó el Informe de Actividades del Consejo
directivo 2012 - 2014. Acto seguido, el Act.
Agustín Eduardo Toledo López, presentó el plan
de trabajo de los aspirantes al Consejo Directivo
para el bienio 2014 - 2016. Cabe destacar, que por
primera vez, egresados de esta Facultad forman
parte del Consejo Directivo del Colegio Nacional
de Actuarios Capítulo Noreste, lo cual es un gran
paso en su vida profesional, y un gran orgullo para
esta Facultad.
En seguida se llevaron a cabo las elecciones de
Consejo Directivo 2014 - 2016, continuando con
la toma de protesta del nuevo Consejo Directivo,
cuyos integrantes son:
Act. Agustín Eduardo Toledo López PRESIDENTE
Act. Ana Laura Ambriz Bastida VICEPRESIDENTE
Act. Víctor Alonso Reyna González SECRETARIO
Act. Roberto Abraham Zamudio Morán TESORERO
Act. lndira Mossali Sarmiento Godines
Previo a dicho evento, el Dr. Arturo Lozada
García, quien es Profesor Titular del Diplomado
en Medicina del Seguro de Personas y miembro
del Comité de Médicos de Vida AMIS, impartió
la interesante plática: "GUÍA DE SUSCRIPCIÓN
PARA RIESGOS ESPECIALES (OCUPACIONES,
DEPORTES, AFICIONES Y AVIACIÓN)".
SUBTESORERO
En hora buena al gremio actuaria!. Comienza
una nueva etapa, en la que se continuará con
proyectos en beneficio a nuestros estudiantes de la
Licenciatura en Actuaría
�Expo
Multimedia
Febrero 26, 2014 / Por: Lic. Irene Montemayor
El pasado miércoles 26 de febrero se llevó a cabo
la 9na. exposición de trabajos de los alumnos
de la Licenciatura de Multimedia y Animación
Digital, contando con la distinguida presencia de
nuestro Director M.T. Rogelio Juvenal Sepúlveda
Guerrero, el Secretario Académico M.T. Atilano
Martínez Huerta y el Coordinador de la carrera, el
M.C. Rafael Rosas Torres.
El evento tuvo lugar en la Plaza Cultural "lng.
Rafael Serna Treviño" de la Facultad de Ciencias
Físico Matemáticas en punto de las 17:00 horas.
A pesar de las inclemencias del clima, no cesó el
entusiasmo de los 31 participantes, quienes en un
total de 17 exposiciones, expusieron proyectos de
Videojuegos, Realidad virtual, Programación, Post
Producción con efectos especiales, Animación
en 30, Modelado, Arte Digital, Animación en 20,
Recreación de escenarios en 30 ,Post Producción
en sonido, etc.
Los directivos tuvieron la oportunidad de interactuar
con los proyectos y al mismo tiempo con los
expositores, felicitando a estos últimos por sus
trabajos y alentándolos a seguir superándose.
Cabe mencionar que el esfuerzo de los alumnos
fue notorio, pues hubo proyectos que tardaron en
realizarse alrededor de 2 semestres.
Los comentarios de los visitantes a la Expo fueron
muy positivos, ya que lo ven como una competencia
sana y al mismo tiempo una plataforma para
conocer el trabajo de sus compañeros y de esta
manera comparar sus trabajos y motivarse para
mejorar para la siguiente presentación
�NOTICIAS
2do. Bitcoin
meet up Monterrey
Marzo 13, 2014 / Por: Lic. Marissa Hernández.
El 13 de marzo del 2014, tuvo lugar la Conferencia
"2do. Bitcoin meet up Monterrey", el cual dio inicio
a las 18:30hrs, en el auditorio "Dr. Eladio Sáenz
Quiroga" de nuestra Facultad. El responsable del
evento M.T. José Apolinar Loyola comenzó con
una breve introducción de los temas a exponer por
los diferentes conferencistas.
Los expositores que nos acompañaron fueron:
Eddy Travia, Director de Seedcoin. Fondo de
inversión son sede en Singapur y Hong Kong que
se enfoca en empresas relacionadas a cryptomonedas. Eddy cuenta con más de 20 años de
experiencia en inversión de riesgo en Asia y Europa,
principalmente en los sectores de Biotecnología y
Nuevos medios
Gabriel Mirón, CEO y fundador de Mexbt, la primera
plataforma de traiding de monedas digitales para
México y parte de Latinoamérica.
Cesar Gaytán, emprendedor mexicano experto en
minería y seguridad. Según post en "Reddit" se
puede comprobar que fue el primer mexicano en
minar.
Manuel Flores, Economías alternativas.
Al finalizar el evento hubo una sesión de preguntas,
las cuales fueron atendidas amablemente a los
asistentes, despejando dudas e inquietudes sobre
el tema.
La plática concluyó en torno a las 21 :00 hrs con
un auditorio complacido por este tipo de iniciativas
que amplían su panorama.
CELERINET JULIO· DICIEMBRE 2014
27
Las monedas
so~ales: ¿Qué son?
¿Com~ ctonan?
�28
NOTICIAS
CELERINET ENERO-JUNIO 2014
Estudiantes Distinguidos
Marzo 7, 2014 / Por: Lic. Irene Montemayor
En punto de las 18:00 horas, la Plaza Cultural
lng. Rafael Serna Treviño recibió la presencia de
maestros, familiares y amigos de los jóvenes que
han mantenido un promedio igual o superior a 90
desde su ingreso a la Facultad hasta el semestre
agosto-diciembre 2013.
Presidieron la ceremonia el Maestro en
Teleinformática, Rogelio Juvenal Sepúlveda
Guerrero, Director de nuestra Facultad; el
Maestro en Teleinformática, Atilano Martínez
Huerta, Secretario Administrativo; el Maestro en
Ciencias, Álvaro Reyes Martínez, Subdirector de
Relaciones Humanas y la Maestra en Ciencias,
Azucena Yoloxóchitl Ríos Mercado, Subdirectora
de Desarrollo e Innovación Académica. Además
estuvieron presentes los coordinadores de las
Licenciaturas para apoyar a todos sus alumnos en
tan importante evento.
El M.T. Rogelio J. Sepúlveda Guerrero, Director
de la Facultad se mostró orgulloso de tener un
grupo tan numeroso de estudiantes que buscan
la excelencia en su preparación académica y los
felicitó con un emotivo mensaje, invitándoles a
seguir manteniendo sus altas notas durante el
resto de su estancia en la FCFM.
Al término del mensaje del Director, se llevó a
cabo la rifa de 2 laptops y 3 tablets, para premiar
merecidamente el esfuerzo que los jóvenes
estudiantes han realizado para alcanzar sus logros
académicos.
La Facultad de Ciencias Físico Matemáticas se
llena de gozo por contar entre sus miembros con
este importante grupo de Estudiantes Distinguidos.
¡Felicidades muchachos!
�XXVIII Olimpiada Mexicana de
Matemáticas
Mayo 31. 2014 / Por: Lic. Sonia Herrera
El pasado sábado 31 de mayo de 201 4 se llevó a
cabo en las instalaciones de la Facultad de Ciencias
Físico Matemáticas de la Universidad Autónoma
de Nuevo León, la XXVIII Olimpiada Mexicana de
Matemáticas en su etapa estatal.
Como anfitrión, el M.T. Rogelio J. Sepúlveda
Guerrero, Director de esta dependencia, recibió
con gusto a los cerca de 1,600 alumnos de primaria,
secundaria y bachillerato, que se dieron cita para la
competencia.
Así mismo, saludó a las autoridades educativas
que engalanaron el presídium : la profesora Aurora
Cavazos Cavazos, Secretaria de Educación;
profesora Idalia Reyes Cantú, Subsecretaria de
Educación Básica del Estado de Nuevo León;
el Lic. Juan José Quintero Medina, Director del
Programa Talentos de la Secretaría de Educación.
Agradeció la colaboración de
profesores y todo un equipo
entrenadores,
de personas
comprometidas con la obtención de mejores
resultados que pongan en alto a nuestro estado y
a nuestro país.
La profesora Aurora Cavazos Cavazos, Secretaria
de Educación, dio el banderazo de arranque a esta
Olimpiada convocada por la Sociedad Matemática
Mexicana, a través del Programa Talentos de la
Secretaría de Educación.
La Secretaria de Educación
felicitó a los
participantes y en especial a los padres de familia
de los mismos. Explicó que este tipo de olimpiadas
ha sido semillero de estudiantes que han logrado
poner en alto el nombre de Nuevo León, al ganar
concursos nacionales e internacionales.
Citó los casos de Diego Roque Montoya, Kevin
Beuchot Castellanos, Ismael Salvador Serrano y
Alfonso Santacruz García, a quienes reconoció y
felicitó por sus próximas competencias en donde
representarán a México a nivel internacional.
�Recibe FCFM
Medalla Monterrey
al Mérito Ecológico
Junio 5, 2014 / Por: Lic. Sonia Herrera
El pasado 5 de junio, en el marco del Día Mundial
del Medio Ambiente, el municipio de Monterrey
reconoció la labor ecológica de la ciudadanía
regia, entregando la Medalla Monterrey al Mérito
Ecológico edición 2014.
Durante la Sesión Solemne de Cabildo, la alcaldesa
de Monterrey, Margarita Arellanes Cervantes hizo
entrega de dicha presea al joven Sergio Montes
Zamora en la categoría de actuación ciudadana
y colectiva; a la Facultad de Ciencias Físico
Matemáticas de la Universidad Autónoma de Nuevo
León, en la categoría Instituciones Educativas y a la
compañía Terracycle en la categoría de empresas.
El Directorde nuestra Facultad, M.T. RogelioJuvenal
Sepúlveda Guerrero, recibió este reconocimiento
en nombre de toda la comunidad FCFM-UANL que
ha colaborado en las acciones en pro del ambiente,
tales como: campañas de reciclaje, reforestación,
separación de residuos, ahorro de energía, así
como en los ciclos de conferencias y talleres en
temas de Sustentabilidad. Explicó que el trabajo
de la Coordinación de Sustentabilidad y Ecología,
a cargo de la M.C. María del Consuelo Vázquez
Gracia, ha sido arduo y constante en la lucha por
crear consciencia en el cuidado de nuestro planeta.
Cabe destacar que el joven Sergio Zamora
Montes, quien fue reconocido en la categoría
de actuación ciudadana por integrarse a un
movimiento encaminado a la conservación del
entorno, mediante la participación en conferencias,
capacitaciones y acciones directas, es alumno de
la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas de
la UANL, reiterando con ello la participación de
nuestra dependencia en este tipo de iniciativas.
Sigamos colaborando en hacer de nuestro mundo
un mejor lugar para vivir. ¡Felicidades a la Facultad
de Ciencias Físico Matemáticas de la Universidad
Autónoma de Nuevo León por su Medalla Monterrey
al Mérito Ecológico 2014!
�La Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
de la UANL dice SÍ a la Ciencia
Junio 19. 2014 / Por: Lic. Sonia Herrera
La Facultad de Ciencias Físico Matemáticas de
la Universidad Autónoma de Nuevo León ofrece
nuevo espacio para la divulgación científica con la
apertura de la Sala Interactiva de la Ciencia que fue
inaugurada durante la mañana del jueves 19 de
junio en las instalaciones de la Unidad de Desarrollo
de Instrumentos Científicos y Tecnológicos.
En punto de las 9:00 hrs se realizó el corte del listón
y la develación de la placa; posteriormente, en el
interior de la Sala tuvo lugar una ceremonia en
donde las autoridades del presídium, encabezados
por el Dr. Jesús Ancer Rodríguez, Rector de
nuestra Máxima Casa de Estudios, compartieron
sus mensajes a los presentes augurando mucho
éxito para este nuevo espacio universitario.
En el presídium se contó con la presencia de: el Dr.
Jesús Ancer Rodríguez, Rector de la UANL; M.A.
Carmen del Rosario de la Fuente García, Secretaria
de Vinculación y Desarrollo Económico; M.C.
Alejandro Galván Ramírez, Director de Estudios
de Nivel Medio Superior; Dr. José Luis Comparán
Elizondo, coordinador de la Unidad de Desarrollo
de Instrumentos Científicos y Tecnológicos y el
M.T. Rogelio Juvenal Sepúlveda Guerrero, Director
de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas.
Entre el público asistente se contó con la presencia
de directores, subdirectores, personal académico,
administrativos y alumnos de nuestra Facultad así
como también de la secundaria Técnica #32.
El maestro Rogelio Sepúlveda se dirigió a los
presentes destacando la importancia de la Física
como la ciencia de la naturaleza, y como tal debe
aprenderse, de forma natural y práctica. Felicitó al
Dr. Comparán y todo su equipo de colaboradores
por el esfuerzo realizado para la puesta en marcha
de este proyecto que beneficiará a la comunidad
educativa de los niveles básico, medio básico y
medio superior, reiterando una vez más que la
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas apoya
el compromiso de responsabilidad social que
la Universidad Autónoma de Nuevo León tanto
promueve.
El Dr. Comparán agradeció el apoyo de los
presentes en la realización de este proyecto que
acerca la ciencia a la sociedad y en el cual cumple
una de sus más gratificantes metas profesionales.
El Dr. Jesús Ancer Rodríguez, Rector de la UANL
se mostró muy complacido de ver cómo nuestra
Facultad sigue creciendo en cantidad y calidad
educativa. Igualmente, felicitó a los responsables
de este nuevo proyecto para seguir difundiendo la
ciencia como algo accesible, amigable y al alcance
de todos.
Al término de la ceremonia, las autoridades
presenciaron algunas muestras de experimentos
que se exhiben en la Sala Interactiva de la Ciencia,
la cual permitirá que los niños y jóvenes entiendan a
la física de forma práctica y divertida. La sala estará
dividida en espacios de talleres, experimentos y
proyecciones con temas de interés.
�Te invitamos a participar en el Volumen 5 de Celerinet
Consulta la convocatoria en
www.fcfm.uanl.mx
�REPORTAJE
CELERINET J ULIO - DICIEMBRE 2014
CELEBRAN 55 ANOS DE
1A LICENCIATURA EN FÍSICA
Por: Alma Calderón Martínez
La Facultad de Ciencias Físico Matemáticas (FCFM) de la Universidad Autónoma de Nuevo León (UANL) cuenta
actualmente con seis licenciaturas; no obstante, su nombre se atribuye a una de las dos p1imeras ca1Teras que se
ofrecieron en el recinto: la Licenciatura en Física; la cual, en 2014, cumplió su 55 aniversario.
Histolia
La creación de la Licenciatura en Física fue pos.ible,
gracias a la conciencia de la importancia de la misma, al
entusiasmo y al esfuerzo en conjunto de varios profesores
y es.1udiantes que hicieron una gran apo1tación al
conocimiento, entre ellos, el Ing. Rafael Serna Treviño,
el Ing. Eladio Sáenz Quiroga, el Ing. Gonzalo Cañas así
como un gn1po de Ingenieros Civiles cuya fonnación
inicial fue la Licenciatura en Matemáticas, primera
ca1Tera ofrecida en la Facultad desde 1953. Esto se
logró en septiembre de 1964, bajo la Dirección del Ing.
Rafael Sen1a Treviño, cuando la nueva can-era recibió el
nombre de Licenciatura en Ciencias Físico-Matemáticas.
Inicialmente, la can·era contaba con un plan de estudios
en el que se ofrecían 32 materias.
Al ser varios de los creadores de esta nueva caITera,
egresados de la Licenciatura en Matemáticas, fueron
ellos los primeros profesores de esta nueva licenciatura.
Se aunaron a este esfuerzo el Lic. Rodolfo Jaime
Mendoza, egresado del Ins1ituto Tecnológico de
Estudios Supe1iores de MonteITey (ITESM) y el Lic.
Alejanch·o Morales, egresado de la Universidad Nacional
Autónoma de México (UNAM). "La Facultad fue
la cua1ta en ofrecer la Licenciatura de Física, ya que
previamente el Instituto Politécnico Nacional (IPN), el
ITESM y la UNAM contaban con esta caffera", comenta
el Dr. José Luis Comparán Elizondo.
La Licenciatura en Ciencias Físico Matemáticas dio
gran auge a la parte experimental y ofrecía matelias
como Mecánica Cuántica y Métodos Matemáticos de
la Física, Física Nuclear y Física Atómica. No obstante,
durante los primeros años de la caiTera fue necesatio
que va1ios de los profesores buscaran especializarse en
otras instituciones para poder ofrecer varias de estas y
otras materias necesalias para emiqucer la fotniación
profesional de sus estudiantes. Con el mismo propósito
del emiquecimiento en el estudio y la prácitica de la
ca1Tera, se abtieron los Laborato1ios de Fisica en la
Facultad; el dinero se obtuvo de la venta de boletos de
los sorteos del Patronato Universitatio.
En 1969, durante la Dirección del Lic. Jaime Navaffo
Cuevas, egresó la primera generación de Licenciados
en Físico Matemáticas. En 1970, bajo la Dirección del
Ing. Eladio Sáenz Quiroga, ocunió tm cambio imporante
en los planes de estudios de modo que la Licenciattu·a
en Físico-Matemáticas dejó de existir y quedan la
Licenciatt1ra en Física y la Lic. en Matemáticas.
En 2000, la FCFM incrementó su oferta ech1cativa
mediante la creación de un posgrado: el Doctorado en
Ingeniería Física Inch1st:Iial, bajo la Coordinación del Dr.
José Rubén Morones IbaITa. Esto fue un logro importante
debido a que por vez primera se ofrecía una opción para
el estudio de un posgrado de Física en la Universidad.
�
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Celerinet
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La revista Celerinet, inició en el 2012, sólo en formato digital, es semestral y se mantiene activa; ofrece información de las últimas investigaciones realizadas por docentes, estudiantes y egresados de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, también se encarga de difundir las actividades institucionales más relevantes. La publicación incluye artículos de investigación relacionados con las siguientes áreas: matemáticas, matemáticas aplicadas, física, ciencias computacionales, actuaría, multimedia y animación digital, y seguridad en tecnologías de información.
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A resource consisting primarily of words for reading. Examples include books, letters, dissertations, poems, newspapers, articles, archives of mailing lists. Note that facsimiles or images of texts are still of the genre Text.
Título Uniforme
Celerinet
Año de publicación
El año cuando se publico
2014
Año
Año de la revista (Año 1, Año 2) No es es año de publicación.
2
Volumen
Volumen de la revista
4
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Mes cuando se publicó
Julio-Diciembre
Día
Día del mes de la publicación
1
Periodicidad
La periodicidad de la publicación (diaria, semanal, mensual, anual)
Semestral
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Celerinet, 2014, Año 2, Vol 4, Julio-Diciembre
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Martínez Moreno, Partricia, Directora
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Física
Ciencias Actuariales
Educación
Matemáticas
Multimedia y animación digital
Tecnologías de la Información
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La revista Celerinet, inició en el 2012, sólo en formato digital, es semestral y se mantiene activa; ofrece información de las últimas investigaciones realizadas por docentes, estudiantes y egresados de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, también se encarga de difundir las actividades institucionales más relevantes. La publicación incluye artículos de investigación relacionados con las siguientes áreas: matemáticas, matemáticas aplicadas, física, ciencias computacionales, actuaría, multimedia y animación digital, y seguridad en tecnologías de información.
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01/07/2014
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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN A TRAVÉS DE LA FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS
S uANL
AÑO 2 VOL.111 ENERO- JUNIO 2014
MATEMÁTICAS/ FÍSICA/ e.COMPUTACIONALES/ MULTIMEDIA Y ANIMACIÓN DIGITAL/
ACTUARÍA/ SEGURIDAD EN TECNOLOGÍAS DE INFORMACIÓN
FCFM.
�Dr. Jesús Ancer Rodríguez
Rector
lng. Rogelio G. Garza Rivera
Secretario General
Dr. Juan Manuel AlcocerGonzález
Secretario Académico
Lic. Rogelio Villarreal Elizondo
Secretario de Extensión y Cultura
Dr. Celso José Garza Acuña
Director de Publicaciones
M.T. Rogelio Juvenal Sepúlveda Guerrero
Director de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
M.A. Alma Patricia Calderón Martínez
Editora Responsable
Dr. Mikhail Basin
Dr. José Jaime Hernández Castillo
Dr. Sergio Belmares Perales
Oswaldo Sebastián Arrieta Chávez
Dr. Edgar Gerardo de Casas Ortiz
David García Garza
Dra. Oxana Vasilievna Kharissova
Dr. Romeo de Jesús Selvas Aguilar
Dr. Arturo Castillo Guzmán
M.C. Valentín Guzmán Ramos
Lic. Cristhela Denisse Cháve< Reyes
Gustavo Adolfo Martínez Román
Erika Alejandra Rodríguez Santa Cruz
Arturo Alejandro Moreno Solis
Lic. Reyna Guadalupe Castro Medellín
Esteban Castro Acuña
Lic. Claudia lvonne Garza Alfara
Colaboradores
M.A. Alma Patricia Calderón Martínez
Redacción
Lic. Alice Siboney Vielmas Nava
Diseño
M.T. Rogelio Juvenal Sepúlveda Guerrero
M.A. Patricia Martínez Moreno
M.C. Azucena Yoloxóchitl Ríos Mercado
M.A. Alma Patricia Calderón Martínez
M.C. Álvaro Reyes Martínez
M.T. María de Jesús Antonia Ochoa Oliva
M.T. Miguel Ángel Cárdenas Mungía
Consejo Editorial
Celerinet, Año 2 , Vol. 3 , enero-junio 2014. Fecha de publicación: 5 de junio de 2014.
Es una publicación semestral, editada por la Universidad Autónoma de Nuevo León, a través de la Facultad de
Ciencias Físico Matemáticas. Domicilio de la publicación: Ave. Universidad S/N. Cd. Universitaria. San Nicolás de
los Garza, Nuevo León, México, C.P. 66451. Teléfono+ 52 81 83294030. Fax:+ 52 81 83522954. www.fcfm.uanl.mx
Editora Responsable: Alma Patricia Calderón Martínez. Reserva de derechos al uso exclusivo No. 04-2013027877205200-102 otorgado por el Instituto Nacional de Derechos de Autor. ISSN en trámite. Registro de marca en
trámite. Responsable de la última actualización de este número, Unidad Informática, Lic. Reyna Guadalupe Castro
Medellín, Ave. Universidad S/N. Cd. Universitaria. San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México, C.P. 66451.
Fecha de última modificación 5 de junio de 2014.
Las opiniones expresadas por los autores no necesariamente reflejan la postura de la editora o de la publicación.
Prohibida su reproducción parcial o total de los contenidos e imágenes de la
publicación sin previa autorización de la Editora.
Todos los derechos reservados© Copyright 2014 revista@fcfm.uanl.mx
�04
Ed itorial
06
INVESTIGACIÓN/ MATEMÁTICAS
El mapeo de Abel-Jacobi
11
INVESTIGACIÓN/ FÍSICA
Método para el cálculo de la derivada
en análisis térmico a velocidades altas
para aleaciones de aluminio y zmak 5
18
PÓSTERES GANADORES/
S IMPOSIO DE ÓPTICA APLICADA,
SUSTENTABILIDAD Y ENERGÍA
22
INVESTIGACIÓN / CIENCIAS
COMPUTACIONALES
Administración basada en la relación
con los clientes vs experiencias de
cliente
27
INVESTIGACIÓN/ CIENCIAS
COMPUTACIONALES
Sensado óptico de índice de refracción
para líquidos
15
REPORTAJE
Celebra FCFM 20 años del CSI
35
RECONOCIMIENTOS ESPECIALES
36
NOTICIAS
�Del Consejo Editorial,
Bienvenidos al tercer número de la revista Celerinet. Por un año y medio
de su existencia, la revista se convirtió a un fórum académico, donde los
profesores, investigadores y alumnos de nuestra Universidad y Facultad
publican los resultados de su investigación, divulgan los avances en sus
áreas de conocimiento y discuten las nuevas ideas de la ciencia mundial,
así como promueven las técnicas modernas de la educación y comentan
sobre las noticias de la vida cotidiana de nuestra comunidad. La revista se
está recibiendo un gran apoyo de la administración presente de la Facultad,
que siempre hace un énfasis en la necesidad de una libre comunicación
académica entre varios grupos de investigación, cuerpos académicos,
investigadores, alumnos, visitantes - toda la gente que quiere compartir su
conocimiento y aprender de sus colegas.
Hoy, celebramos la publicación del tercer número que presenta un artículo
en el área de matemáticas, dos en física y uno en ciencias computacionales.
El artículo de matemáticas presenta uno de los invariantes básicos para
el estudio de ciclos algebraicos, el mapeo de Abel-Jacobi, que no es
inyectivo, ni tampoco sobreyectivo; sin embargo, sirve como el primer
paso para estudiar ciclos y grupos de Chow. Este artículo tiene como su
objetivo introducir todos los ingredientes necesarios para definir el mapeo
de Abel-Jacobi. Se definen ciclos, el mapeo de clases de ciclos y se da una
definición el mapeo de Abel-Jacobi para grupos de Chow. Luego, se usa
esta construcción para introducir la conjetura de Bloch.
El primer trabajo en el área de física presenta una nueva aplicación para
el cálculo de la derivada en análisis térmico. Es importante establecer un
método que permita obtener un buen ajuste de la derivada para poder
determinar con precisión la secuencia de precipitación de fases de
cualquier aleación. En este estudio se encontró que el método de mínimos
cuadrados satisface la predicción de precipitación de fases para aleaciones
de aluminio aún a velocidades de enfriamiento tan altas como 3.2ºC/s.
También se utilizó el método mencionado para la predicción de la derivada
en una aleación de zamak 5 con una velocidad de enfriamiento de 1ºC/s,
dando como resultado una buena predicción de precipitación de fases. Se
da una explicación de la implementación del método de mínimos cuadrados
a las curvas de análisis térmico de una manera sencilla. Los resultados
del modelo se compararon con la simulación con el programa Thermocalc,
�dando una buena aproximación de temperaturas de precipitación.
El último trabajo en el área de física describe un sensor óptico para las
mediciones del índice de refracción de líquidos. El sensor óptico se basa
en la lectura de una doble reflexión por Fresnel que se presenta entre un
líquido con dos fronteras de aire. La medición se obtiene básicamente por
el cambio en el camino óptico que se presenta al momento de tener un
haz focalizado en estas dos fronteras (t. ==nL) y al medir el desplazamiento
que ocurre en el eje vertical , Z, por medio de un micrómetro automatizado.
Usando técnicas de óptica geométrica para estos dos puntos medibles se
calcula el índice de refracción del líquido.
El artículo en el área de ciencias computacionales presenta un estudio sobre
la administración basada en la relación con los clientes y la experiencia del
cliente, dos conceptos que todavía no están formalmente claros. Los dos
nos ayudan a potencializar procesos comerciales por medio del análisis
y estudio de la información y reacciones del cliente y todo esto es posible
gracias a la tecnología especializada en estos temas. Actualmente, las
empresas preocupadas por distinguirse entre las otras y aumentar sus
ventajas competitivas, están evolucionando, cambiando su manera de
trabajar para convertirse en las empresas centradas en el cliente. Están
invirtiendo fuertes cantidades de dinero en herramientas que soporten la
estrategia y permitan tomar decisiones prediciendo comportamientos de
clientes, pero esta inversión les reditúa por mucho y en muy poco tiempo.
Finalizando este editorial, me gustaría agradecer profundamente el director
de la Facultad, M.T. Rogelio Juvenal Sepúlveda Guerrero, el subdirector de
posgrado, Dr. Romeo de Jesús Selvas Aguilar, y la editora de la revista,
M.A. Alma Patricia Calderón Martínez, por su apoyo y labor que permitieron
convertir nuestro sueño de tener una propia revista de divulgación
funcionando a una realidad.
¡Qué disfruten este tercer número!
Dr. Mikhail Basin
Investigador Nacional Nivel 111
�Res umen:
Uno de los invariantes básicos para el estudio de ciclos algebraicos es el
mapeo de Abel-Jacobi. Aunque en general no es inyectivo, ni tampoco
sobreyectivo, es el primer paso para estudiar ciclos y de manera más general
grupos de Chow. De hecho una de las conjeturas que persisten en el estudio
de ciclos algebraicos, la conjetura de Bloch, tiene que ver con uno de estos
mapeos. Este artículo tiene como objetivo introducir todos los ingredientes
necesarios para definir el mapeo de Abel-Jacobi. Se definen ciclos, el mapeo
de clases de ciclos y se da una definición el mapeo de Abel-Jacobi para
grupos de Chow. Luego se usa esta construcción para introducir la conjetura
de Bloch.
Palabras claves:
ciclos algebraicos, grupos de Chow, mapeo de clases de ciclos, mapeo de
Abel-Jacobi, conjetura de Bloch
�INVESTI GACIÓN / MATEMÁTICAS
CELERINET ENERO-JUNIO 2014
Introducción
En geometría algebraica compleja algunos de los
problemas más interesantes y complicados surgen del
estudio de los llamados ciclos algebraicos. Encontrar
invariantes para estos objetos es una tarea que ha
mantenido ocupados a los especialistas que trabajan en
esta área. Podemos pensar en un ciclo algebraico como
una suma formal de subvariedades de codimensión r de
una variedad proyectiva lisa compleja X. Estos objetos
constituyen un grupo y nos gustaría distinguir los objetos
que lo componen. Este grupo es demasiado grande para
muchos propósitos, por lo que módulo una re lación de
equivalencia adecuada, llamada equivalencia racional,
se obtiene el grupo de Chow CH' (X). Para estudiar
los elementos de este grupo buscamos invariantes que
capturen todos los ciclos que lo confonnan. E l primer
paso en esta dirección lo da el mapeo de clases de ciclos
el r : CH' (X)-+ H'·' (X Z).
(1)
Este mapeo permite enviar ciclos a grupos de
cohomología, que constituyen un invariante topológico
de la variedad. De hecho, básicamente lo que estamos
mapeando es la c lase fundamental de una subvariedad
de X y la construcción que aquí presentamos puede
demostrarse que coincide con la también llama clase
fundamental de una variedad que se define en topología.
Nos gustaría obtener toda la información posible con este
primer invariante pero, excepto en el caso r = l donde
es un isomorfismo, en general no podemos decir mucho
sobre los ciclos involucrados. La famosa Conjetura de
Hodge de hecho predice que este mapeo es sobre (previo
producto tensorial con los racionales Q) pero inclusive
sobre esta conjetura se tienen pocos avances hasta el momento.
Una vez que tenemos el mapeo de ciclos, podemos
considerar el kernel de este mapeo y ver si ahora podemos
decir algo sobre este nuevo grupo. Resu.lta que es posible
demostrar que los elementos en el kernel mapean a un
toro complejo, llamado el Jacobiano. Es decir la imagen
tiene una estructuta matemática en principio posible de
estudiar. El kernel del mapeo de clases de ciclos se denota
por CH'1iom(X) y tenemos el mapeo de Abel-Jacobi
tener un papel tan importante en la investigación actual
en el campo de ciclos algebraicos (para obtener un
panorama de la investigación en este campo ver [1 ]). La
dificultad para describirlo ha mantenido ocupados a los
investigadores en el área. Lo que se busca es una teoría
general que explique por qué tiene este comportamiento
tan complicado.
Ciclos AJgebraicos
En adelante trabajaremos con variedades proyectivas
complejas, es decir, conjuntos irreducibles cerrados respecto a la topología de Zariski en el espacio proyectivo.
Una introducción a estos conceptos se puede encontrar
en la referencia [2].
Definición l. Sea X una variedad proyectiva Iisa sobre
C de dimensión n. Definimos :: (X ) como el grupo
abeliano libre generado por subvariedades irreducibles
de codimensión r en X.
Un ciclo algebraico Z de codimensión r en X es un
ele-mento de::(X). ::(X) es llamado del grupo de ciclos
algebraicos de codimensión r en X.
Ejemplo l. Un ciclo algebraico Z de codimensión
n =dimX está dado por una combinación lineal de puntos:
s
Z=
¿
n;P; ,
(3)
i =l
donde P, E X, s 2:. 1, n; E Z.
Ejemplo 2. Consideremos
y
Ambas son subvariedades de dimensón 1 de la variedad
P2 y por lo tanto son ciclos de codimensión I en X , lo
mismo que 2X1 - 3'½ , etcétera.
(2)
Existe un mapeo natural
donde J' (X) es e l Jacobiano de X .
De nuevo, este mapeo proporciona poca información
sobre los ciclos, pues no es inyectivo ni tampoco
sobreyectivo en general. Este hecho es el que lo hace
donde H* DR es la cohomología de "de Rahm" (esta
cohomología se construye sobre el espacio de formas
diferenciales como en [3]), llamado el mapeo de clases
EL MAPEO DE ABEL..JACOBI
1
�CELERINET ENERO.JUNIO 2014
INVESTIGACIÓN/ MATAMÁTICAS
que se construye de la siguiente manera. Sea V e X una
subvariedad de codimensión r y w E H DR2n- 2, (X, C). Se
define
(7)
H'0 R (X, C) =¡,+q=r H p,q (X),
(10)
de donde podemos definir una filtración descendente
sobre H r (X, C) por
Este es un mapeo definido en HOR 2n-2, (X, C)v Ya que
H 2' DR (X, C) :::::. HD/n-ª (X, C)v por Dualidad de Poincaré
obtenemos un elemento en H0 / ' (X, C).
El elemento cl,(V) E H DRª (X. C) es llamado la clase
fundamental de Vy se clenota por [V].
Tenemos también que
H 2r-l (X, R) :::::,_ H2r-l (X, C)/Fr Hlr-1(X. C) (12)
como espacios vectoriales sobre R. Por lo tanto e l lattice H 2<-1 (X. Z) e H 2<- 1 (X, R) es un lattice en
H 2r-l(X, C)/P H lr-l(X, C) y
Podemos extender este mapeo a ::'(X) por linealidad.
Para= V=
L:=,n; V; E =' (X) definimos
s
¿
clr (V)=
n; [V;]. (8)
i= l
Se puede demostrar que f,.w.,;n w tiene volumen finito
y está bien definida. De hecl~o, también es posible
ver que [ V ] E H 1' (X. Z). Hagamos H r.r (X, Z) :=
H 2r(x, Z) n Hr.r(X). Aquí H u,b (X) denota el
componente (a, b) de la descomposición de Hodge de
H 2' (X. C). Supongamos que w E H p.q (X) con p + q =
2n - 2r y (p. q) * (n - r, n - r). Es fácil ver que
el, (V )(w) = O, de tal manera que el mapeo de c lases
de ciclos tiene imagen contenida en Hr.r (X. Z). En resumen, tenemos lo siguiente:
H2r-l
F r H lr-1 (X, C) + H lr-1 (X, Z)
es un toro complejo.
el r : z' (X)
--+
Por las dualidades de Serre y Poincare tenemos los
isomorfismos
pr
El mapeo de Abel-Jacobi
Hagamos z'hom(X) := ker el r . Queremos definir un
mapeo de este conjunto a un toro complejo siguiendo el
trabajo de Griffiths. Primero, del Teorema de Descomposición de Hodge tenemos
EL MAPEO DE ABEL·JACOBI
ff2r- , (X, C) :::::. (F n-r+I H
1r- 1 (X,
C))''
H lr-1 (X, Z) ::::.. H11'1r+I (X, Z),
por lo que
( 15)
(16)
H2r - 1(X, C)
H2r- , (X, C) + H2r- , (X, Z)
(Fn- r+t H2r- 1(X, C)?
(17)
H r.r (X. Z). (9)
Este mapeo es llamado también el mapeo de clases de
ciclos. Si tomamos el producto tensorial con Q, el hecho de que sea sobreyectivo ó no es una pregunta abierta
hasta el momento y es llamada la Conjetura de Hodge,
por la que se ofrece un millón de dólares por demostrar
que es cierta o de lo contrario dar un contraejemplo. (Para
una descripción del estado actual de esta Conjetura, ver
[4].)
1
(13)
D efinición 2. El r-ésimo Jacobiano intermedio está dado
por
H2r- 1(X, C)
(14)
J' (X) = pr H2r- , (X, C) + H2r- , (X, Z)
pr
Proposición l. Existe un mapeo
(X. C)
Esto nos da una descripción alternativa para e l Jacobiano.
Ahora, consideremos un ciclo Z en='hom(X). Su clase
fundamenta l es cero bajo el mapeo de clases de ciclos
Entonces existe una cadena entera c de dimensión real
2n - 2r + 1 tal que
= Z. El grupo de periodos es el
grupo de cadenas en ffln-?r+I (X, Z). Tomemos un
e lemento en [ro] E F•-r+I H lr-J (X, C). Definimos
oc
J
<t>r (Z )(ro) = e ro / Periodos.
( 19)
De esta manera estamos definiendo un elemento en
(Fn-r + l ff2T- l (X [))V
.:...._H_z_
n- 2-r -+ 1_(..:
X_,; ;_
) .:.:....
= ¡r (X)
(20)
�INVESTI GACIÓN / MATEMÁTICfuS
CELERINET ENERO-JUNIO 2014
Definición 3. El mapeo de Abel-Jacobi es el mapeo
De hecho, Mumford demostró que el kerne l de l mapeo
de Abel-Jacobi puede ser altamente no trivial y obtuvo el
siguiente resultado:
(21)
Aún faltaría ver si <f>r en realidad está bien definido,
pues hay distintas elecciones para e y para w. Sin
embargo es posible ver que todo encaja perfectamente y
de hecho se puede demostrar lo siguiente:
Teorema l. Sea X una superficie proyectiva lisa.
Supongamos que existe una 2-forma no triv ial sobre X .
Entonces el kernel de
<1>2 : CH\om
(X) .... f- (X)
(26)
Proposición 2. E l mapeo <f>r está bien definido.
puede ser " muy grande".
Una demostración de lo anterior puede verse en [4]
ó (5).
Ahora consideraremos un refinamiento del mapeo
de clases de ciclos y del mapeo de Abel-Jacobi. Existe
una relación de equivalencia en el grupo de ciclos
(X) llamada equivalencia racional. Tomemos dos ciclos
2 1 • 2 2 de codimensión r en X . Diremos que 2 1 y Z2
son equivalentes racionalmente si existe un ciclo W de
codimensión r en " posición general" en X x P1 tal que
=
2 1 - Z1 = (nx)*(X x{O} • W) - (1rx)*(X x{oo}• W). (22)
Si tomamos el cociente de el grupo de ciclos
algebraicos por esta re lación de equivalencia obtenemos
el grupo que estamos buscando.
Definición 4. El grupo de Chow de ciclos algebraicos de
codimensión r en X está definido por
En este contexto, la frase " muy grande" tiene una
definición precisa que no describiremos explícitamente
aquí. Solo basta decir que en un sentido general
corresponde con el hecho de que el kernel de <f>2 contiene
muchos elementos. De esta manera, el comportamiento
del mapeo de Abel-Jacobi dista mucho de ser regular.
Es decir, ¿cómo podemos explicar los resultados de
Griffiths y de Mumford desde una perspectiva general?
Tenemos por ejemplo la siguiente conjetura:
Conjetura 1 (Bloch). Sea X una superficie proyectiva
lisa tal que H 2,0 (X ) = O (i.e. no existen 2-formas
holomorfas no triviales sobre X ). Entonces el mapeo
<I>2 : CH2hom (X) .... ./2(X)
(27)
es un isomorfismo.
CH' (X) :==' (X)/ equivalencia racional
(23)
La importancia de esta definición radica en que el
mapeo de clases de ciclos está bien definido módulo
equivalencia racional. Es decir, el grupo de ciclos
algebraicos es demasiado grande para nuestros
propósitos. Por lo tanto tenemos un mapeo
e l, : CH' (X) .... H '" (X, Z).
(24)
Si ahora definimos CH'hom(X) = ker el r , entonces el
mapeo de Abel-Jacobi sigue estando bien definido para
grupos de Chow y tenemos entonces
<f>, : CH'¡.""(X) -+ J ' (X).
Esta es una conjetura profunda que constituiría un
recíproco al teorema de Mumford. No hay muchas pistas
sobre como abordar una posible demostración de esta
conjetura salvo para algunos casos particulares, pero
una solución seguro traería consigo nuevas ideas que
ayudarían a esclarecer muchos de los tópicos que se
estudian en el área de ciclos algebraicos.
(25)
Ambos mapeos se siguen llamando el mapeo de clases
de ciclos y el mapeo de Abel-Jacobi respectivamente.
Desafortunadamente para el estudio de ciclos algebraicos
<l>, no es ni injectivo ni sobreyectivo como lo demostraron
Mumford [6] y Griffiths [7] respectivamente.
Conclusiones
Hay evidencia que sugiere que la conjetura de Bloch es
cierta. Se ha demostrado que se cumple en superficies
que no son de tipo general y en ciertas superficies generales con genus geométrico pg = O, como se demuestra
en [8]. De forma más general, la existencia de filtraciones
descendentes en grupos Chow con ciertas propiedades
implicaría la conjetura, pero hasta ahora se han
construido algunas fi ltraciones que proponen resol ver el
problema sin tener todas las propiedades deseadas.
EL MAPEO DE ABEL.JACOBI
1
�CELERINET ENERO.JUNIO 2014
Referencias
[J J J. D. Lcwis. Lectures on algcbraíc cycles. Bolelin de la
INVESTIGACIÓN/ MATAMÁTICAS
Datos del autor:
José Jaime Hernández Castillo
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R. Hartshorne. Algcbraic geometry Sprmger. 1977.
[3]
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Gcomctry. Wilcy-Intcrscicncc. 1978.
[4]
J. D. Lew1s. A survc> of the Hodgc conjecture. Centre
de Rechcrchcs Mathcmauques. Amencan Mathemat1cal
Society. 1999.
[5]
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geomctry l. Cambridge University Prcss. 2002.
[6]
D. Mumford. Rational equivalcnce of 0-cyclcs on
surfaccs. Journal of Mathemat1cs of Kyoto U111vcrs1ty.
9(2).195-204. 1969.
[7] P. Gnffi ths. On the pcriods of certam rational mtcgrals
L IL Annals of Mathematícs. 90(3):460-541
1969.
[8]
1
C. Vo1sin. Hodgc theor:y and complex algebraic
geomctry 11. Cambndge Umvcrsn:y Press. 2003.
El MAPEO DE ABEL.JACOBI
Dirección del autor: Centro de lnvestigación en
Ciencias Físico-Matemáticas
(CICFIM)
Universidad Autónoma de Nuevo León (UANL) Av.
Pedro de Alba s/n. Ciudad Universitaria
San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México
Email: jaime@cimat.mx
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,
METO DO PARA EL CALCULO
DE LA DERIVADA
EN ANÁLISIS TÉRMICO A VELOCIDADES
ALTAS PARA ALEACIONES DE ALUMINIO Y
ZAMAK5
Sergio Belmares Perales
UANL-FCFM
Universidad Autónoma de Nuevo León
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México
Resumen:
Se ha encontrado una nueva aplicación para el cálculo de la derivada en
análisis térmico. Es importante establecer un método que permita obtener un
buen ajuste de la derivada para poder determinar con precisión la secuencia
de precipitación de fases de cualquier aleación. En este estudio se encontró
que el método de mínimos cuadrados satisface la predicción de precipitación
de fases para aleaciones de aluminio aún a velocidades de enfriamiento
tan altas como 3.2ºC/s. También se utilizó el método mencionado para la
predicción de la derivada en una aleación de zamak 5 con una velocidad
de enfriamiento de l ºC/s, dando como resultado una buena predicción de
precipitación de fases. Se da una explicación de la implementación de l
método de minimos cuadrados a las curvas de análisis térmico de una manera
sencilla. Los resultados del modelo se compararon con la s imulación con el
programa Thermocalc dando una buena aproximación de temperaturas de
precipitación.
Palabras claves:
solidificación de aluminio, a leaciones de aluminio, solidificación, curvas,
enfriamiento
�INVESTIGACIÓN/ FÍSICA
CELERINET ENERO-JUNIO 2014
Introducción
En la fusión de metales es importante establecer la
secuencia de precipitación de fases para una aleación. El
análisis térmico es un método que permite la observación
de esta precipitación con ayuda de la derivada de la curva
de enfriamiento obtenida. En aleaciones de aluminio este
método ha sido utilizado ampliamente [1, 2, 3, 4, 5, 6].
En años recientes [7] se ha utilizado este método para
el análisis de aleaciones de aluminio 319 a velocidades
relativamente lentas (1.5°C/s); sin embargo, para
velocidades a ltas el método numérico utilizado (Magnin)
no da un buen resultado. En el presente trabajo se plantea
un método numérico nuevo utilizando un método de
regresión ya conocido (mínimos cuadrados) que mejora
los resultados del método numérico que ha sido utilizado
hasta ahora [7]. Primero se analizó el problema para una
aleación de aluminio solidificando rápidamente y cuya
temperatura de precipitación es calculada por el programa
Thermocalc, después se analizó otra aleación (Zamak
5) que peculiarmente presenta e l mismo problema de
identificación de temperatura de precipitación de fases
que la aleación de aluminio.
Termopar
4 : 38mm _,,,,,/
.-
42.5 n m
;o· .
0mm
r
mm
1.s±
'-
j
_j,
# a SO mm
1
1
- • 3Smm
- • SO mm
Figura 1. Molde de grafito y tapa para muestras de análisis
térmico.
Resultados y discusión
El método Magnin utiliza el esquema de la Figura 2,
consiste en el cálculo para un punto .. ( utilizando 12 nodos
alternos. El cálculo se hace dividiendo las diferencias
entre los nodos simétricos de la variable independiente
(Temperatura) entre la diferencia de los mismos nodos
pero de la variable dependiente (tiempo) (como se señala
en las líneas en del esquema). Este método utiliza 6
puntos anteriores al punto a tratar y 6 puntos posteriores.
El método de Magnin utiliza entonces operaciones
aritméticas simples como el método de Runge-Kutta.
Experimentación
Las composiciones de las aleaciones utilizadas en el
presente trabajo son presentadas en la Tabla l. Para el
análisis térmico parte del metal fue colado en el molde
cilíndrico de grafito representado en la figura! (similar
al utilizado por Backeroud [8]). Antes de colar el metal,
el molde de grafito fue calentado con la ayuda de un
horno de resistencias a 750 ºC. Una vez vertido el metal
dentro de l molde se mantuvo a 750 ºC por espacio de
2 minutos para posteriormente retirar el horno e iniciar
el enfriamiento de la copa mediante la inyección de aire
controlada. Se empleó un termopar tipo K limite of
error. La señal del termopar fue digitalizada mediante
una tarjeta de adquisición de datos Keithley DAS-TC.
Tabla 1. Composición química de las aleaciones
estudiadas
Elemento (Wt Pct)
Aleación
Al
Aluminio
99.82
Zamak
3.99
Zn
95.04
Cu
0.94
Si
Fe
0.04
0.14
Mg
ff f f
1♦2
J+3
1r
'íL...:::::=
t' ::::::'.._JI'
I fi
Figura 2. Molde de grafito y tapa para muestras de análisis
térmico
El método de mínimos cuadrados da como resultado
una regresión lineal de los diferentes puntos, es decir, se
puede encontrar la siguiente ecuación de la recta:
T= mt+b..........................................(1 )
T es la temperatura,
tes el tiempo,
.. m.. y .. b.. son parámetros que se pueden encontrar con
este método
0.03
Con la ecuación ( 1) se puede encontrar que la derivada
de la Temperatura da como resultado el parámetro .. m...
Para este trabajo se tomaron en cuenta 5 puntos antes del
punto de interés y I punto después como se muestra en
e l esquema de la Figura 3.
1
METODO PARA EL CÁLCULO DE LA DERIVADA EN ANÁLISIS TÉRMICO
A VELOCIDADES ALTAS PARA ALEACIONES DE ALUMINIO Y ZAMAK 5
�INVESTIGACIÓN/ FÍSICA
CELERINET ENERO-JUNIO 2014
.
•
Linea de no:resión
,/
2
________ i-4 _ í-3 ___ . ______ .t ___ i+l _ .
i-:5
•
•
i:l
'
Figura 3. Esquema de la regresión por el método de
mínimos cuadrados
Aleación de aluminio
El resultado obtenido con la s imulación de Thermocalc
indica que la temperatura de precipitación de Al
dendrítico es de 660. 146ºC.
En la Figura 4 se muestra la curva de enfriamiento de
la aleación aluminio de la tabla I a una velocidad de
enfriamiento de 3.2ºC/s. Se observa que las curvas de
derivadas la curva obtenida con el método de minimos
cuadrados se apega más a la curva del método Magnin.
Con mínimos cuadrados se obtiene que la temperatura
de precipitación de fase Al dendítico es de 660. 13°C
mientras que esta temperatura con el método de Magnin
es de 690.63ºC. De esta manera si tomamos en cuenta
que la temperatura de precipitación es de 660. 146ºC
se encuentra que hay un error en el método de Magnin
de ±30.484ºC mayor que el encontrado por mínimos
cuadrados de ±0.016°C.
U 650
....
3• 600
•
Esso
•
t- 600
-4
~
- - Te
- ·- ·- · Magnln
- - --- Minimos
~
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·
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400 , _ - - - - - - ~ - - - - -......, .
O
25
60
75
100
1U
160
1n
fase es de 394.7ºC mientras que esta temperatura con
el método de Magnin es de 402.9ºC. De esta manera si
tomamos en cuenta que la temperatura de precipitación
es de 39 l .8ºC se encuentra que hay un error en el método
de Magnin de ± 11.1ºC mayor que el encontrado por
mínimos cuadrados de ±2.9ºC.
440
430
420
410
- 400
t390
~ 380
:,
310
"360
a.
E 350
,::! 340
330
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Fase '1
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-0.6 ~
-0.7
-0.8
N...f-(Mlnlmos cuadrados)
-0.9
-1.0
o
50
100
150
200
250
300
Tiempo (s)
Figura 5. Curva de enfriamiento de la aleación Zamak 5 de
la tabla 1
Cabe mencionar que Xueping Liu et al [9] hace uso
de métodos de mínimos cuadrados para resolver
sistemas de análisis térmico en un marco teórico,
pero estos métodos no se enfocan resolver la primera
derivada de la Temperatura con respecto al tiempo en
un marco experimental como en este artículo, para el
cálculo adecuado de esta derivada primordialmente se
recomienda tener crisoles de tamaño aproximado al
mostrado en la Figura 1 o a los recomendados por L.
Backerud [8], después se recomienda confrontar los
resultados experimentales con el cálculo de la derivada;
esto es, las curvas de enfriamiento con su derivada .
Gran parte del porqué numéricamente es más factible el
método aquí propuesto que los demás, se basa en prueba
y error del programa fuente de mínimos cuadrados y
sobre todo en trabajar con los datos experimentales.
Tiempo (1)
Conclusiones
Figura 4. Curva de enfriamiento de la aleación al uminio de
la tabla 1
Aleación de zamak 5
En la Figura 5 se muestra la curva de análisis térmico de
la aleación zamak 5 de la Tabla l con una velocidad de
enfriamiento de lºC/s. Se puede apreciar que las curvas
de derivadas la curva obtenida con el método de mínimos
cuadrados se apega más a la curva del método Magnin.
Considerando la solamente la curva de enfriamiento se
encuentra que la temperatura de precipitación de la fase
J') rica en Zn es de 391.8ºC. Con mínimos cuadrados se
obtiene que la temperatura de precipitación de esta
Se encontró un nuevo anál isis con el método de mínimos
cuadrados para el cálculo de la derivada para curvas de
análisis térmico. A su vez, se encontró que se aproxima
mejor el método de mínimos cuadrados que el método de
Magnin (semejante al de Runge-Kutta) en aleaciones de
aluminio a velocidades de enfriamiento tan altas como
3.2ºC/s y en aleaciones de Zamak 5 a velocidades de
enfriamiento de 1ºC/s. Finalmente, cabe señalar que
las predicciones del método de mínimos cuadrados de
aproximan más a la simulación por Thermocalc.
MÉTODO PARA EL CÁLCULO OE LA DERIVADA EN ANALISIS TÉRMICO
A VELOCIDADES ALTAS PARA ALEACIONES DE ALUMINIO Y ZAMAK 5
1
�INVESTIGACIÓN/ FÍSICA
CELERINET ENERO-JUNIO 2014
Referencias
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[ ] L. Anantha Narayanan, F. H. Samucl, and J. E.
2
Grusleskt: AFS Transacnons. 1992. Vol. 141. p.383.
[3] F. H. Samucl, A. M. Samuel, H. W. Doty, and S.
Valticrra: Metallurgical and Materials Transactions.
2003. Vol 34A. p. 115.
[ ] W. Khalifa. F. H. SamucL and J E. Grusleski:
4
Mctallurgical and Matcríals Transactions. 2003. Vol
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[5] L. Anantha Narayanan et al: Metal Iurg1cal and Materials
Transactions, 1994, Vol 25. p. 1761.
[ ] L. Anantha Narayanan et al: AFS Trans. 1992. Vol. 141.
6
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M. Casrro. J. J. Montes. M. Herrera, World foundry
[7] congress. Harrogate England. 2006. p. 21/1.
¡8]
L. Backcrud. G. Chai. and J. Tammmen. Solidification
Charactcristic
of
Aluminum
Alloys.
AFS/
SkanAluminum. Oslo. 1990. Vol 2. p. 47.
Xucping Liu. Yang Cui. Youwe1 Yao. Guoan Chen.
(9] Zh1shan Liu. Calculation ofThermaJ Analysis Kinetics
Using Least Mean Square Mcthod. Applicd Mcchanics
and Materials Vol. 483 (2014). pp. 247-252.
MÉTODO PARA EL CÁLCULO DE LA DERIVADA EN ANÁLISIS TÉRMICO
A VELOCIDADES ALTAS PARA ALEACIONES DE ALUMINIO Y ZAMAK 5
1
Datos del autor:
Dr. Sergio Belmares Perales
Dirección del autor:
Centro de Investigación en Ciencias Fisico-Matemáticas
(CICFIM)
Universidad Autónoma de Nuevo León (UANL) Av.
Pedro de Alba sin, Ciudad Untversitana
San Nicolás de los Garza, Nuevo León. Mexico.
�ENERO-JUNIO 2014
Celebra FCFM 20 años
del CSI
Por: Alma Calderón Martínez
El Centro de Servicios en Informática (CSI) de la Facultad
de Ciencias Físico Matemáticas, es uno de los centros
de vinculación de la Universidad Autónoma de Nuevo
León cuyas aportaciones han sido muy significativas
para lograr ofrecer servicios de calidad relacionados, tal
como su nombre lo indica, con tecnología, innovación y
desarrollo de sistemas.
La labor de vinculación realizada en el CSI va
acorde a lograr su misión y visión, de modo que el
centro logre los resultados de negocio de sus clientes
a través de proveer soluciones efectivas en tecnología
de información mediante la presentación de servicios
de informática de calidad de clase mundial. Lo anterior,
mediante una oferta de servicios que contribuyen con
los sectores Público y Privado dando así renombre a la
FCFM de la UANL.
Históricamente, el CSI inició funciones el 2 de
mayo de 1994 con el nombre de Centro de Desarrollo
y Sistemas, para posteriormente migrar al de Centro de
Tecnología Informática para la Productividad, y seis
meses después convertirse en el Centro de Servicios en
Informática (CSI). El equipo que comenzó este proyecto
fue: el M.1.1. Raúl Mario Montemayor Martínez, M.I.
José Óscar Recio Cantú, M.T. Óscar de Jesús Aguilar
De la Rosa, M.T. Martín Alejandro Aguilar De la Rosa,
M.A. María del Carmen Martínez Cejudo, y M.C.
Miguel Ángel Cárdenas Munguía.
Desde su creación en 1994 hasta 1997, se puede
dilucidar el primer periodo del CSI. El primer proyecto
que se llevó a cabo fue la oferta de una serie de servicios
entre los cuales se encontraba la capacitación docente y
la capacitación y desarrollo de sistemas ORACLE. En
1994, la Lic. Aleida Magdalena Gil González se encargó
del área operativa del departamento de capacitación,
donde se hacían los manuales de Office, Microsoft,
Windows, etc. Del primer centro autorizado ORACLE
de hjzo cargo el M.A. José Luis Candelaria Tovar, quien
participó de 1998 a 2005 como instructor de base.
De 1998 a 2002, se adicionaron herramientas que
hacían más especializado el servicio que brindaron a
los clientes; apoyaban bases de datos y la construcción
e implementación de sistemas de los ERPs; a su vez,
daban soporte técnico.
De 2002 a la actualidad, se han ofrecido servicios
consolidados orientados al sector privado, se ha
ampliado la cartera de negocios y se han desarrollado
proyectos con el sector público.
�En 2003, bajo la dirección del Ing. Felipe Arrona y del
M.T. Martín Aguilar, el M.T. Roge lio Juvenal Sepúlveda
Guerrero incursionó en el CSI para dar seguimiento la
vinculación de los docentes y los estudiantes con el área
productiva.
• Lotería Nacional para la Asistencia Pública
Los proyectos llevados a cabo en el csr se clasifican
en dos contextos: primeramente, la adquisición de
conocimiento, es decir, la experiencia con uso de
tecnologías con el sector privado; asimismo, se han
llevado a cabo proyectos en el ámbito de administración.
Algunas de las instancias del sector público y privado
que han solicitado los servicios del CSl incluyen:
• Secretaría de Economía
• Mexicana de Aviación
• PROMÉXJCO
• Secretaría de Energía
• Secretaría de Gobernación Instituto Nacional de
Migración
• Secretaría de Hacienda y Crédito Público
• Banco de Ahorro Nacional y Servicios Financieros
• Secretaría de Seguridad Pública
• Carrier México, S.A. de C.V.
• SEDESOL
• Comisión Federal de Mejora Regulatoria
• Servicio Postal Mexicano
• Comisión Nacional de Cultura Física y Deporte
• Servicios de Agua y Drenaje de Monterrey
• Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología
• S ixsigma Networks México
• Financiera Rural
• Sociedad Hipotecaria Federal, S.N.C.
• Gobierno del Estado de Nuevo León,
• Ternium México, S.A. de C.V.
• Hipotecaria Su Casita, S.A. de C.V.
• lNFONAVIT
• Instituto Federal de Acceso a la Información
• Instituto Mexicano del Seguro Social
Otros servicios que se han brindado en el CSI han
sido el rediseño del portal universitario, el diseño y
desarrollo, páginas web para eventos y congresos como
el Primer Taller Nacional de Astro Física Planetaria, el
First Security Day, el Foro de Divulgación Científica y
Tecnológica -en su segunda y tercera edición- y el
Seminario Nacional de Tecnologías.
�REPORTAJE
ENERO-JUNIO 2014
e
Otros directores que han tenido una participación
activa en el CSI y que han dejado huella han sido la
M.A. Carmen del Rosario De la Fuente García, actual
Secretaria de Vinculación y Desarrollo Económico de
la UANL, quien apoya al CSI en todos los proyectos.
Asimismo, la M.A. Patricia Martínez Moreno, quien
durante su gestión llevó a cabo la remodelación del
edificio como actualmente se conoce.
La Facultad de Ciencias Físico Matemáticas se
congratula de tener un centro de vinculación que ha
aportado tanto a la sociedad con conocimiento, trabajo e
innovación tecnológica.
�CONCURSO DE
'
'
POSTERES CIENTIFICOS
,
DEL 3ER SIMPOSIO DE OPTICAAPLICADA,
,
SUSTENTABILIDAD Y ENERGIA.
Ganadores
1° Lugar
Oswaldo Arrieta Chávez
2ºLugar
Ana Lizbeth Vllarreal
3ºLugar
Javier Alberto Garza Cervantes
�Characterlzatlon of CNTs Functlonallzatlon
Wlth lron Nanopartlcles
lntroduction
Results and Discussion
The lron Nanoparticles (111), nFe, belong l o
Oxidized Meta ls, this material has e xcellent
ferromagnelic properties . The nFe has a
projection of their characteristics in !he use of
medic ine or catalytic applications. •
The carbon nanotubes, CNT, belong to !he
carbon allotropes, they possess extra0<dinary
electrical, mechanical, o ptical, thermal and
c hemical pmperties. lts structure consists of a
c ylinder w ith o ne or more graphene sheet.
Also we can find w ith functional groups as OH
or COOH gro ups.z,
The resull of !he solution process to 20-h is a
heterogeneous solution with certain particles
suspended (Fig. 2) .
Fig. ,. e
CNT@nfe
fig. 2. Solu fion of CNT and nfe otter mognetic stirring to 20-h.
The final sample has a uniform block color
and we observed that had ferromagnetic
properties token by iro n nanoparticles (Fig. 3) .
Since !he CNT may p ossess functional gro ups
c an also be anchored certain compounds on
these groups (Fig. l ).'
.,.,.
b) CNT@ Fe203, e) CNT@ Fe-203 observing ifs fenomognetic
properties with on induced fiek:t
The CNT@nFE were c arried analyzed by
RAMAN spectroscopy technique.
,-
E
fig. 1. functionoliz.otion possibilities for Si.ng'8 Woíl Corbon
Nonotubes. o) defecl-group functiono:&zotion, b) covotent
functionoizotion, e) molecubr functionolizotion, d) noncovolent functionolizotion.
e) endohedrol functionolizotion.
Conclusion
The
characterization
by
RAMAN
spectroscopy technique we see a k.i nd o f
double p ick in CNT@nFe, these double peaks
are no! seen in SWCNT analysis (-1500 cm·•).
Wifh lhi.s small change, we can see thaf there
is a change in !he structure o f SWCNT.
Ag. 3 Final sompJe: o) CNT@ Fe203 ofter filtered
o
tion of
show sorne
And this picture
shows sorne nFe
depositad on a
netw0<k of SWCNT,
but without any
functionalization
(Fig. 6) .
The nFe hove an
average diameter
o f 26-nm.
In lhis research we obtained covalenl
functiona lization
of
CNTs
w ith
lron
Nanoparticles,
lhey show
ferro magnetic
properties when this exposed al o ne field
induced. The applications of this materials
could be u sed in water treatments for
eliminations
of
microcomponents
and
m icroorganisms, we w o rk in lhis syslems and
soon published the results.
...•••
..
References
( 1]
"Study of the properties of iron oxide
(2]
"Synthesis, Structure, ond Properties of
Sing/e- Wa//ed Carbon Nonotubes ";
Weiya Zhou, Xuedong Bai, Enge Wang,
and Sishen Xie; 2009.
(3]
"Synthesis ond C haracterization of Novel
Carbon Nanotubes-lron Oxide
Nonoparlic/es Hybrids": Oouvalis, Tsoufis,
Goumis, Tñkalilis, Bakas .
(4]
" Chemistry of Carbon Nonotubes" ;
Dimitrios Tesis, Nikos Tagmatarchis, Alberto
Bionco and Mourizio Prato; 2005.
Experimental Method
In this experiment we used Single Wall
Carbon
Nanotubes
(SWCNT)
and
was
provided
by Buc kyUSA; w ith 0.7-2.5nm
diameter and 0.5-1 0 µm length; and !he lron
Nanopart icles ,
nFe
(Fe2ó3),
by
Nanoestructured & Amorphous Material lnc.
20-30 nm 98%.
The functionalization of SWCNT was carried
out by the reaction with !ron Nanoparticles.
First, in o ne Er1enmeyer pul the relatio n 2: l %wt
o f SWCNT and nFe with 100-mL of ethylene
g lycol and it was left to react fo r 20h al 120-ºC
under magnetic stirring.
Then, the solution was filtered and washed
with methanol and, finally, its led to a vac uum
o ven al 700C for 12-h .
3000
2SOO
2000
1500
1 000
"'
Flg. 4. Chorocteñzotion by RAMAN spectroscopy techn.ique
show o CNl functk:>.nolizotion, since thol the resutt p,esent
smoll chonge thot not commo.n inSWCNT (-1.SOOcm·•t.
The CNT@nFE were c arried analyzed by
Transmissio n Electron M icroscopy, TEM (Fig . 5).
And
t his
analysis we can
see that sorne
nFe
are
covalenlly
bonded
(blue
box), and other
nFe
are
agg lomerated
and attached
to !he SWCNTs
(red box).
Contacts
OSWALO,O SHAmÁN AtllftA CHÁVll
º"
Clldc Ol"ieloch& gmokom
EOGAI GBAIOO 0 f CASAS OITil
cosm.eSA'iyol'IOO.Com.rn:,i:
OXANA otAIISSOVA
ol(hf'Qlss4trnoull$\J
�Introducción
En la aclualidad el ZnO es una de las semiconductores que suscitan may0< interés por sus vañas aplicacio nes. Debido o lo existencia de numerosos campos de aplicación
es uno de los mós estudiados tanto en el desarrollo de nuevas lécnicos de crecimiento que aporten nuevos propiedades físicas. como en e l esludio de posibles
aplicaciones lecnológicas q ue puedan llevarse o cabo. Por poseer propiedades óplicos excelentes en e l ullraviole to. e l ZnO es uno de los materiales más prometedores
en el campo de lo optoelectrónico. Podría sustituir o diodos lóser emisores de luz (LED) visible. como el arseniuro de gofio.
Dentro de los característicos que le bñndon a l ZnO la opción paro ser utilizado en optoelectrónico cabe destocar:
-Semiconductor de Eg= 3.36 eV
-Posee E.,= 6.32 eV
-Alto transmitancio óptico en e l visible
El ZnO tiene un gran inlerés tecnolgico en estructuras de bojo dimensionolidod yo que. se pueden obtener mulliples nonoestructuros en formo de nanoporticulas.
nanohilos, nano tib<os. Esto hoce q ue e l ZnO odquie<O gran inte<és en diversos nanosistemos como son los dispositivos optoelectrónicos. biosens0<es, como pigmento en lo
producción de pinturas. asl como su uso en lo industña larmocéulico. También es relevante su uso en transduct0<es acústicos. en varislores. e n senSO<es de gas, en
e lectrodos transparentes. como en ventanas ópticos en celdas solares. etc.
Resultados y Discusión
Método
Se crecieron películas de ZnO por la técnica
de erosión reactiva Rf a temperatura
ambiente sobre un sustrato de vidrio en
reacción con oxígeno y argón.
Posteriormente se obtienen curvas de
transmilancia con equipo de espectroscopia
UV- visible. De las curvas T vs ,._ se utiliza el
método de la envolvente para extraer los
parómetros de la película: índice de
refracción (n). espesor óptico (d). coeficiente
de absorción {a). Considerando el Modelo
de Drude se obtienen además el coeficiente
de exlinción (1<), ancho prohibido (Eg).
densidad de carga (NJ. conslante dieléclrica
(Eopt) y frecuencia de plasma {c.:>p). Para la
obtención de los parámetros ópticos se
desarrollo un procedimiento computacional
ulilizando el paquete Wolfram
Mathematica®
Por mélodo teórico se obtiene los parámetros anles mencionados tomándose como base
los dalos obtenidos del análisis de transmilancia en el UV-vis.
3.39
Torget-distoncio
Presión sputtering
Mezclo de ges
Ar+O,-= 80-20%
Velocidad de Hujo
de gases
Aí:0.2 20: 1 sccm
Potencia Rf
30 W
Tiempode
30min.
Spullemg
ffl
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...
2.09x1027
l.l9xl0S8
5.88x10 18
Conclusiones
,.,
Eo•3.88eV
Ed•6.3'2eV
'•
j "'
~
0.19
me
:~
~
~
3.2
ii ----/
.,
.• "
~~Á U.l\NL
2.62
,.,
6-IOcm
40x 10-31.
6.32
Caracterización óptica
loblal. Parámetros de Depósito po,
Sputte<iog de Zno
substrato
3.88
A partir del espectro de trasmitancia obtenido
se ve que el valor máximo de transmilancia se
encuentra en el rango de 85 a 90%. Las franjas
de interferencia en el especlro de
transmilancia están asociadas al espesor de la
película delgada con lo cual se calculan los
parámetros ópticos de lo que se concluye
que a partir de 435 a 900 nm se encuentra la
región transparente. la región de absorción
media y débil se encuentra en el rango de 381
a 434 nm y el en el b orde de absorción
encontramos que la energía del Bond Gap es
3.39 eV asociada a una longitud de onda de
365 nm este valor es cercano a otros valores
reportados para este material y técnica de
crecimiento
srlf
¡¡¡
Stu::,_1118:·~1r,1:7
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17.27
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Figura No. S. Imagen de SEM y anahsLS elemental para. a) h1droxido de calcio obtenido por las cenizas
del agave, y b) h1drox1do de calcio comercial unhzado para comparac1on de efectos.
�Rtsu.mtn:
Aquí se presenta un estudio sobre la Administración basada en la relación
con los clientes y la Experiencia de cliente, dos conceptos que todavía no
están formalmente claros. Los dos nos ayudan a potencializar procesos
comerciales por medio del análisis y estudio de la información y reacciones
del cliente y todo esto es posible gracias a la tecnología especializada en
estos temas. Actualmente las empresas preocupadas por distinguirse entre las
otras y awnentar sus ventajas competitivas, están evolucionando, cambiando
su manera de trabajar para convertirse en empresas centradas en el cliente.
Están invirtiendo fuertes cantidades de dinero en herramientas que soporten
la estrategia y permitan tomar decisiones prediciendo comportamientos de
clientes, pero esta inversión les reditúa por mucho y en muy poco tiempo.
Palabra!! da,'t :
experiencia del cliente, CRM, Administración basada en el cliente, CRM
Social, Fidelización de clientes
�INVESTIGACIÓN/ CIENCIAS COMPUTACIONALES
CELERINET ENERO-JUNIO 2014
latrodurclóu
¿Quién de ustedes no ha viajado en las aerolíneas baratas
del país? Si es así, ha tenido mucha suerte, y quien lo
ha vivido, no me dejará mentir que la experiencia de
comprar un vuelo " barato" es como para no repetirse, es
decir, para ser usado sólo en caso de emergencia, pero de
verdadera emergencia.
Esto es lo que llamamos experiencia del cliente.
Ese sentimiento como resultado de lo que se acaba de
vivir llegó a ti como w1a emoción buena o mala. Una
experiencia que te transporta, te recuerda, te da la
sensación de algo realmente bueno, como el día en que
mi abuela hacía tortillas de harina para la cena, como
la primera vez que sentí la brisa del mar en mi cara,
entonces hablamos de una buena experiencia.
Análogamente, al momento de realizar una compra
o de solicitar un servicio el motor del cliente se vuelve
más emocional que racional. Volviendo al ejemplo de
la aerolínea barata, debido a esas malas experiencias o
sentimientos, actualmente es mi última opción, es decir,
prefiero pagar un vuelo a la ciudad de México con escala
en Tijuana que volver a volar con la aerolínea barata,
aunque eso signifique pagar lo doble del precio.
¿ Y todo esto qué tiene que ver con la ciencias
computacionales? Mucho.
Estamos en una época donde la información está
al alcance de un clic, pero ¿dónde está la información
del cliente? ¿cómo sabemos si un cliente tiene una
buena experiencia o no? Precisamente este es donde la
Tecnología de la Información toma un papel importante.
Administración basada tu la rrlación con los
ditntes
La administración basada en relaciones es lo que
llamamos comúnmente como CRM, siglas en inglés de
Customer Relationship Management. Cuando hablarnos
de CRM nos referimos a la estrategia comercial y no al
software, pero, si piensas en CRM no puedes imaginarlo
sin uno.
Y este es el software donde se guardará, administrará
y se explotará toda la información relativa al cliente.
Además de los datos generales del cliente, se deberá
guardar todos los datos necesarios para utilizarlos por
ejemplo en segmentación, en campañas, en servicio al
cliente, en ventas, etc.
Figura 1. Diagrama de flujo {inteligencia)
Una buena herramienta CRM deberá poder manejar
la información de todos los canales de interacción con
el cliente (Figura 1) como por ejemplo el Call Center o
inclusi ve al momento de que el el iente entra por la puerta
de la tienda o sucursal.
La magia del CRM no es el software en sí, sino en
el valor que te puede dar el tener y analizar toda esa
información. Su principal objetivo es que te permita
distinguir cuáles son tus clientes más rentables y manejar
la relación con ellos en un software te hace la vida más
fácil para satisfacer sus necesidades como individuales,
únicos.
Al hablar de CRM podemos distinguir varios tipos
de CRM con objetivos específicos cada uno:
a)
CRM Operacional
b)
CRM Analítico
e)
CRM Colaborativo y Social
Este último ha crecido en importancia a la vez que
las redes sociales han penetrado en nuestro día a día y en
la forma de comunicarnos.
CR!\-1 O~nacional
Es este concepto en el que están basadas la mayoría de
las herramientas tecnológicas que conocemos. Pensemos
en el CRM operacional como el concepto responsable
de automatizar todos los procesos hacia el mercado y el
el iente [ 1].
De este tipo de aplicación obtenemos la mayoría
de los datos del cliente relevantes cuya fuente son todas
las transacciones e interacciones del cliente registradas
y guardadas.
ADMINISTRACIÓN BASADA EN LA RELACIÓN CON
LOS CUENTES VS EXPERIENCIAS DEL CLIENTE
1
�CELERINET ENERO.JUNIO 2014
El CRM Operacional generalmente se encarga
de automatizar los procesos de la fuerza de ventas
incluyendo los datos principales de Clientes y Contactos,
así como de integrar los datos de Productos y datos de
cómo se organiza la empresa para darle la atención al
cliente, por ejemplo, datos geográficos de sucursales,
datos de empleados responsables del cliente, etc.
También es responsable de automatizar ciertos
procesos de Marketing como por ejemplo las Campañas,
con la información de el ientes es posible segmentar y ser
más eficientes en la identificación de grupos objetivos.
Estudiar la reacción del cliente e identificar clientes
potenciales para su seguimiento.
Y por último, también se encarga de automatizar los
procesos de Servicio y Soporte al cliente, administra por
ejemplo, quejas y requerimientos del cliente.
En reswnen, el CRM Operacional se refiere a la
automatización de los procesos de Marketing, Ventas
y Servicio al eliente, así como la obtención de la
información relevante del cliente en sus interacciones
y en sus procesos iterativos. En la Figura 2 se muestra
gráficamente.
INVESTIGACIÓN / CIENCIAS COMPUTACIONALES
Este tipo de CRM se apoya con el almacenam.iento
de grandes volúmenes de información relevante y
organizada de tal manera que pueda ser explotada por
medio de herramientas de datamining y reportes.
En este punto la empresa deja de reaccionar a las
necesidades del eliente y se convierte en predictora, está
habilitada para sugerir productos y servicios acorde al
el iente, y todavía más, está habilitada para crear nuevos
productos y servicios.
CR~·I Colaborativo y Social
Este tipo de CRM se especializa en las interacciones
con el cliente y en su faci litación. Maximizar los canales
disponibles (personal, por teléfono, email, fax, web,
sms, correo, etc.) y utilizarlos en nuestro beneficio para
obtener información del el iente. Aquí se agregan los
canales sociales como redes y comunidades (Facebook,
Twitter, Youtube, Flickr, etc.).
La implementación de este tipo de CRM permite
tener acceso en línea a la información en cualquier
momento y en cualquier lugar y, además, opinar sobre
tus productos o servicios.
El CRM Social tiene como objetivo convertir las
conversaciones en transacciones de negocio. Si
pensamos que en la actualidad existen 4.5 billones de
personas en redes sociales, y enfocamos esfuerzos en
obtener negocios en base a las publicaciones en las
mismas, tenemos una alta probabilidad de conseguirlos.
Otra parte muy importante sobre este tipo de CRM es
que también debe de ayudar a la colaboración interna,
es decir, de los empleados, con el fin de dar un meJor
servicio al cliente.
Figura 2. CRM Operacional
CR)I Análitico
Este concepto se refiere al análisis de la información
obtenida en el CRM Operacional y tal vez de otras
fuentes. Permite obtener conocimiento del cliente,
a través de la búsqueda datos e interpretación de la
información recolectada. Primeramente permite una
visión panorámica del cliente y a partir de ahí se puede
identificar comportamientos o patrones que podemos
utilizar para la toma de decisiones en los negocios.
ADMINISTRACIÓN BASADA EN LA RELACIÓN CON
LOS CLIENTES VS EXPERIENCIAS DEL CLIENTE
1
Experitncia dtl clitntt
Retomemos el ejemplo de la aerolínea barata, al hablar
de "experiencia" lo que me viene a la cabeza, más bien,
el sentimiento que obtuve al interactuar con esa empresa
fue tan malo que influye en el momento de compra (mi
toma de decisión) y decidí comprar un boleto de otra
aerolínea a un precio mayor, esta fue mi experiencia de
cliente.
Así, podemos decir que la Experiencia de Cliente
tiene que ver con los sentimientos. El sentimiento es por
tanto "estado del sujeto caracterizado por la impresión
afectiva que le causa determinada persona, animal, cosa,
recuerdo o situación en general" [2].
�INVESTIGACIÓN/ CIENCIAS COMPUTACIONALES
CELERINET ENERO-JUNIO 2014
Cada interacción que tenemos con los clientes
genera una impresión que le causa algún sentimiento.
Si reunimos una cantidad de " buenas" impresiones le
estamos generando al cliente sentimientos positivos y la
suma de estos genera la Experiencia del cliente, pasa lo
mismo con los " malos" sentimientos.
Las personas tomamos las decisiones basándonos
en emociones la mayoría de las veces. ¿Qué pasaría si
cada vez que el cliente interactúa con la organización
le provocamos una buena experiencia? Generamos
satisfacción de cliente y si nos mantenemos, generamos
clientes leales.
Algo importante que se debe de hacer es identificar
cuáles son los puntos de contacto que tienen importancia
para el cliente. Podemos ayudarnos con herramientas
para análisis como encuestas o una matriz Importancia
y Satisfacción vs. Experiencia para cada punto de
contacto. La Figura 3 muestra un ejemplo de esta matriz
mostrando cada uno de los puntos de contacto.
,
,~-
o
1'1'<
..,..
. 1~
b:l)C'rimciu
_..., l'l"'
·-·
b~
•
• •
• • •
•
•
•
• • • •
• • • • •
• • •
•
• •
CR)I A.náütico
Para garantizar una Experiencia de Cliente el pnmer
paso sin duda es una CRM, esto incluye el software
para ge.stionar las relaciones con los clientes.
El concepto de CRM es un conjunto de estrategias,
procesos y herramientas tecnológicas que se enfoca en
adquirir, atender y retener el ientes, pero la Experiencia
de Cliente va todavía más allá, además de todo lo
gestionado por CRM se necesita provocar una emoción
y establecer un vinculo "sentimental" que haga que el
cliente se comprometa con la organización.
Para nosotros los que nos dedicamos a la Tecnología
de la Información tenemos un gran desafio en diseñar e
implementar herramientas basadas en estos principios,
con fórmulas que generen inteligencia comercial, que
nos permitan identificar comportamientos y sentimientos
de clientes y que nos ayuden a la toma de decisiones de
,..,_ .,.,,.
,,..-. 1
En la expresión ( 1) el Valor de Vida del Cliente
representa en términos monetarios el valor del c liente
en función del tiempo. En la expresión (1 ) se utiliza
GC como la Contribución Bruta ($) del cliente a la
organización, Mes e l Costo anual por retener clientes, r
es la Tasa de Retención anual, des la Tasa de Descuento
anual.
•
•
•
• fmpoftlltlda
•
•
• Satimcd6n
Figura 3. Mapa de experiencia [3]
Luego, deberemos diseñar una Experiencia de CI iente
óptima para cada uno de los puntos más importantes de
contacto con e l cliente.
Entonces, ¿cómo se mide la Experiencia del cliente?
Como ya mencionamos, esta gestión genera clientes
satisfechos y leales, y uno de los indicadores más
importantes es el Valor de Vida del Cliente o Customer
Lifetime Value:
GC
* /J' (l/ (1 +d)~- M * j}' (1i• 1/(J+df" 5 ') ( 1)
ADMINISTRACIÓN BASADA EN LA RELACIÓN CON
LOS CLIENTES VS EXPERIENCIAS DEL CLIENTE
1
�CELERINET ENERO.JUNIO 2014
Rtftrtncias
[ 1) Umvers,dad M1amórudes. Escuela lntemac1onal de Negocios.
http://markellng.ma1mon1des.edu/%C2%BFque-es-un-crmpane-i/
[2) Definición de Sentimiento. W1kiped1a http://es.w1k1pedia.org/
w1k1/Sen11m1ento
[3) C. Malina Medición de gestión/ Cómo medir la
expenencia del cliente. Mapa de la Expenencia. lútp://www.
thecustomerexpenence.es/cap1tulos/cap1tulo4.hnnl
INVESTIGACIÓN/ CIENCIAS COMPUTACIONALES
Datos de los autores.
Cristhda Dtuisst Cbá,·tz R~yes
Titulada de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas de
la Universidad Autónoma de Nuevo León. En la actualidad
se encuentra laborando como Subdirectora CRM y Atención
aJ Cliente de Banca Afinne en Monterrey. N.L. de Ciencias
Físico-Matemáticas.
Dirección. Del Durazno No. 213, Col. Cipreses Res1d., C.P.
66474, San Nicolás de los Garza_ Nuevo León, México.
Ema1I. cdchavez@hotmail.com
ADMINISTRACIÓN BASADA EN LA RELACIÓN CON
LOS CLIENTES VS EXPERIENCIAS DEL CLIENTE
1
�1
Rtsumc■:
En este artículo se describe un sensor óptico para las mediciones del índice
de refracción de líquidos. El sensor óptico se basa en la lectura de una doble
reflexión por Fresnel que se presenta entre un líquido con dos fronteras de
aire. La medición se obtiene básicamente por el cambio en el camino óptico
que se presenta al momento de tener un haz focalizado en estas dos fronteras
(t:J.=nL) y al medir el desplazamiento que ocurre en el eje vertical, Z, por medio
de un micrómetro automatizado. Y usando técnicas de óptica geométrica para
estos dos puntos medibles se calcula el índice de refracción del líquido.
Palabras cbn t :
sensado óptico, fibras ópticas, automatización
�CELERINET ENERO.JUNIO 2014
INVESTIGACIÓN / CIENCIAS COMPUTACIONALES
latrodurclóu
Óptita geomrtriea
En la actualidad existe un gran interés por tener
mediciones de variables fisicas o quím icas que tengan
gran precisión, dígase microdesplazamiento, torsión,
temperatura, niveles de pH, índices de refracción, etc.
[1]. Mucha de esta instrumentación se basa en comparar
la variable a medir a un patrón ya predefinido, pero en
algunos casos, esto se realiza con una medición indirecta,
es decir, la magnitud buscada se estima midiendo una
o mas magnitudes diferentes y se calcula mediante
una relación existente entre la magnitud directa con
la indirecta, y esta razón puede ser del tipo lineal o no
lineal, pero en ambos casos se pueden determinar con
gran precisión un valor [2]. Por ejemplo, en la variable
de la temperatura, el instrumentó típico usado para este
caso, es un termopar, que mediante la dilatación de un
alambre al estar expuesto a un incremento de temperatura
por la muestra examinada, un transductor incluido en
este sistema convierte estos cambios mecánicos a una
medida de diferencial de voltaje, el cual esta en función
de la temperatura.
Considerando a la luz como la variable indirecta para
nuestro tipo de sensor, definiremos por lo tanto que la luz
es la porción visible del espectro electromagnético y que
por naturaleza se considera como un flujo de partículas
que son em itidas por un objeto. La luz blanca es por lo
tanto la mezcla aleatoria de todas las frecuencias del
rango visibles, tal y como aparece en la naturaleza. En
libre espacio, la luz viaja a una velocidad de 300,000
km/s. y a partir del supuesto de que este se desplaza
en una dirección fija y en línea recta, podremos definir
que la dirección que toma es comúnmente llamada
rayo de luz. Por lo tanto, el termino de rayo lo vamos a
considerar como la forma de propagar una onda en línea
recta y con una cierta dirección.
Otro caso sencillo, puede ser el que se obtiene en la
medición de las alturas de las edificaciones, en donde,
un instrumento base, como lo es una varilla vertical, se
le mide la sombra que esta proyecta, y simultáneamente,
se tendrá que medir la sombra que proyecta el mismo
edificio, por lo que al tener ambas mediciones, es posible
que mediante el uso de la geometría, el poder obtener
la altura exacta de la edificación. Estos son ejemplo
muy sencillos que nos demuestran que mediante una
medición indirecta es posible medir los efectos de una
variable y cuyo cambio es un análogo de nuestra variable
prueba a examinar.
Por otro lado, ya en el campo de la industria,
una variable importante, es el de conocer el índice de
refracción de líquidos, y la instrumentación que se
requiere es conocida en el mercado como refractómetro
[3], el cual es un equipo óptico muy preciso y que basa su
funcionamiento en el estudio de la refracción de la luz.
Este equipo se emplea en aplicaciones de procesado y
empacado de alimentos, en productos y embotelladoras
de bebidas, en medicina, y en la industria en general. En
este articulo describiremos un método óptico no invasivo
para medir mediante la óptica geométrica el indice de
refracción de líquidos.
1
SENSAOO ÓPTICO DE ÍNDICE DE REFRACCIÓN PARA LÍQUIDOS
Consecuentemente, cuando un rayo de luz llega
a la superficie de un material reflectora Iisa, este rayo
simplemente continuará su trayectoria cambiando
solamente la dirección. En este caso, los rayos incidentes
y los reflejados forman ángulos iguales cuando estos son
observados o medidos entre la normal de la superficie y
los rayos. (La normal se le conoce a la Iínea imaginaria
que se forma a un trazo perpendicular a la superficie en
el punto donde el rayo incidente llega,- línea segmentada
vista desde la figura 1). En otras palabras, el ángulo de
reflexión es igual en magnitud al ángulo de incidencia,
ecuación 1 (Ver también la figura 1).
(1)
F igura 1. Representación esquemática de la reflexión
Sin embargo, cuando un rayo de luz pasa de un
material a otro diferente, este cambia su velocidad y
dirección en el punto de frontera. Si el segundo material
es del tipo semi-transparente o transparente, algo de la
luz va a entrar o penetrar a ese material. En la frontera
�INVESTIGACIÓN/ CIENCIAS COMPUTACIONALES
de estos dos materiales, e l rayo de luz se dobla antes de
continuar en este segundo material. Este doblez es el
llamado refracción. (Figura 2).
Figura 2. Representación esquemática de la refracción
CRM Aruilitico
El científico Wíllebrord Sne/1, observó que dos medios
caracterizados por índices de refracción n1 y !½ separados
por una superficie, van a experimentar que los rayos que
lo atraviesan se refractaran en esta superficie, variando
su dirección de propagación, el cual va a d epender de la
relación entre los índices de refracción n1 y !½· Para un
rayo de luz con un ángulo de incidencia 01 sobre el primer
medio, el ángulo entre la normal y la superficie, y además
la dirección de propagación del rayo, lo entenderemos de
que este rayo se propagará en este segundo medio con
un ángulo de refracción 03 y cuyo valor se obtiene por
medio de la ley de Snell (ecuación 2).
CELERINET ENERO-JUNIO 2014
Refractómetro comercial
Derivado de las leyes fundamentales básicas de
propagación de haces de luz, nos concentraremos en
la segunda ley para describir en forma simple lo que
es un instrumento para medir el índice de refracción.
El refractómetro, es un aparato que mide la refracción
de la luz. Una configuración típica incluye el llamado
prima de iluminación e l cual permite que la luz que
se introduzca en la muestra tenga su función básica
de dispersar esta luz para que ilumine a la muestra en
distintas direcciones, y el otro componente que integra
al equipo, es el llamado prisma refractario. Los pasos a
seguir para medir nos indica, de que la muestra se debe
colocar entre el prima de iluminación y el prisma de
refractario, y cuando la fuente de luz se enciende, la luz
primeramente se dispersa, para luego ser refractada por
el segundo prisma, la diferencia, es que el refractómetro
va a medir el grado de esta luz inclinada y le va a asignar
un número o valor. Es decir, una muestra presenta
diferentes índices de refracción según la longitud de
onda de la radiación que se use. Entre los componentes,
este prisma de refracción o refractario tiene un índice
de refracción mayor que el otro prisma, por lo que
la resolución que permitirá al medir este índice de
refracción serán menores al de este componente, y
que van en magnitudes desde 1.30 a 1.70, a este tipo de
refractómetro se le conoce como refractómetro de Abbe
[5] (Figura 3).
-- ----- ---
Luz
,, ,
,,
1'
'
''
'
1
1
1
En resumen, estos dos fenómenos, por un lado, la
reflexión se puede enunciar como los rayos incidentes y
reflejados y la normal a la superficie reflectora están en
el mismo plano; además de que los rayos incidentes y
reflejados están en lados opuestos de la normal; y el ángulo
de incidencia va a ser igual al ángulo de reflexión. Por
otro lado, en la refracción se puede enunciar que el rayo
refractado también esta dentro del plano de incidencia;
además de que los rayos incidentes y refractados
están en lados opuestos de la normal a la superficie de
separación entre ambos medios, y finalmente los ángulos
de incidencia y de refracción están relacionados entre si
por la ley de Snell, como n I sen01 = n1 sen 03 , en donde
n1 y n2 son los índices de refracción de los dos medios,
respectivamente. [4]
''
'
,
'
I
\
\
\
''',
-
... _____ __
,
,,
,I
I
Figura 3. Refractómetro Abbe
En la figura 4, nos muestra el esquemático de este
instrumento, y para medir el índice de refracción de una
muestra se realiza colocando solamente unas gotas de
está sobre la cara horizontal del prisma de refracción.
Este prisma luego se cubre con el prisma de iluminación.
Con esto se puede logra el tener una película delgada de
esta muestra entre ambos prismas. Cuando se ilumina el
primer prisma se observará como entran los rayos de luz
en todas las direcciones.
SENSADO ÓPTICO DE ÍNDICE DE REFRACCIÓN PARA LÍQUIDOS
1
�INVESTIGACIÓN / CIENCIAS COMPUTACIONALES
CELERINET ENERO.JUNIO 2014
Pdsma de
ih.1minación
muestra
B
e
Pr1'$cna de
retracción
Lu>
Os.curidad
Figura 4 . Funcionamiento del refractómetro Abbe
Más específico, observamos que el rayo AB que se
forma, es el que experimentará la mayor refracción
posible, ya que todos los demás rayos entran en el prisma
de refracción con un ángulo de incidencia menor que
ese. Como ningún rayo experimentara una refracción
mayor, a la derecha del punto al que llega el rayo BC
se notará que habrá una oscuridad y a su izquierda se
detectara que habrá algo de luz. El rayo AB, como se
observa, es prácticamente rasante, ya que el espesor de
la muestra es también muy pequeño. Por lo tanto, el
rayo BC se puede considerar que esta refractado con el
ángulo critico. En el refractómetro la diferencia entre
las zonas que presenta luz y la que presenta sombra, la
podemos medir mediante un ocular y desde ahí mediante
una manipulación manual se puede poner en un punto
intermedio la parte sombreada con la iluminada y
mediante una escala que se tiene en el ocular se puede
determinar un ángulo crítico, el cual está directamente
proporcional al valor de un índice de refracción, y este
valor será el de la muestra.
Por otro lado, en sistemas basados con fibras ópticas,
existe la técnica llamada OTDR (Optical Time Domain
Rejlectometty), el cual es una técnica de medición de
no contacto (6]. Estos s istemas OTDR, tiene un valor
incalculable en la metrología de los sistemas ópticos
de transmisión. En particular en los sistemas de fibras
ópticas, en donde su uso es en las mediciones de
pérdidas por inserción de la luz en este tipo de guía
de onda cilíndrica, o para identificar la posición de los
empalmes por fusión entre fibras o el de encontrar la
ubicación exacta de los acopladores y principalmente el
poder conocer ante todo la longitud fisica y real de un
tendido de red de fibras ópticas.
1
SENSADO ÓPTICO DE ÍNDICE DE REFRACCIÓN PARA UQUIOOS
Su principio de funcionamiento está basado en el
esparcimiento Rayleigh que ocurre al momento que
un paquete de ondas viajan y se encuentran con micro
impurezas que contiene la guía de fibra óptica, y al estar
en contacto con estas impurezas, se va a experimentar
que parte de esta energía del pulso u onda se ve retro
reflejada y por consiguiente está viajara en contra a
la dirección de los rayos incidentes a la fibra, lo que
finalmente la medición del retardo de ver estos paquetes
de luz, podrán ser cuantificados y por el hecho de
conocer previamente el índice de refracción de la fibra
óptica será posible, el calcular la distancia que recorrió
esta reflexión de la luz al encontrarse en el camino con
un obstáculo. Las bondades de esta característica, es que
las fibras ópticas permiten el viaje de ondas de luz en
ambas direcciones, y el reflejo de la misma se puede
detectar y permitirá detenninar parámetros que uno
puede relacionar en forma indirecta a una variable fisica
o quimica.
Otra idea que viene a sumarse a nuestro s istema, es el
proceso de focalización de la luz por medio de una lente
esférica. Los s istemas de auto focus son ampliamente
usados en cámaras fotográficas y estos ayudan en la
localización de la mejor posición de la luz recolectada
que regresa de un escenario del exterior y que después
permite obtener un contraste aceptable y por consiguiente
una vista de una buena foto. La longitud focal de una
lente, por un lado, se definirá como la distancia desde el
centro de la lente al punto focal principal y técnicamente
una lente convexa, sus haces de luz se concentraran con
un máximo de potencia óptica colectada. Sin embargo,
si el foco de esta lente es desajustada manualmente o
automáticamente, la potencia óptica va a experimentar
un decaimiento drástico y por lo tanto la calidad de una
imagen se convierte en borrosa o de una calidad muy
pobre. Como se observa en la figura 5, las posiciones
d=0, di , d2, y dn nos muestran las densidades de
potencia óptica y los diámetros de la mancha del haz
que se forma siendo estas lo que consideramos como
imagen borrosa, la cual varia con relación a la distancia
de desplazamiento, esto s ignifica, que para la posición
d0, tendremos la potencia con la más alta concentración
del haz, y por lo tanto una mayor densidad de potencia
(ej. 5V). En La figura 6 se nos muestra el arreglo de una
lente y su distancia focal y esta se puede describir como
la posición de una plataforma de movimiento relativo a
la base fija (lens holder- porta lente) el cual puede ser
controlado por un actuador lineal y motorizado, la cual
al incorporar un tornillo con pasos micrométricos. La
rotación del tornillo se real iza de forma externa mediante
�INVESTIGACIÓN/ CIENCIAS COMPUTACIONALES
una interfaz electrónica, la cual dará instrucciones para
que este eje vertical se pueda mover.
d=O
d=dl
d=d2
s.
CELERINET ENERO-JUNIO 2014
está empalmado por fusión con un dispositivo conocido
como WDM (Waveleng1h Division 1\4.ulliplexer) el
cual enviará la luz por una de sus terminales a una
muestra líquida a través de un arreglo mecánico como
el descrito en la Fig. 6. Esta haz de luz, es retro reflejada
y es colectada por la misma fibra óptica y enviada a un
fotodetector en donde se procesa la señal y se interpreta.
Finalmente una interfaz electrónica se comunica con
la computadora y envía datos que corresponden a la
potencia óptica que mide el fotodetector y los microdesplazamientos que el actuador realiza.
v,
O,
O
di
do
dz
figura 5. Densidad de potencia vs desplazamiento como
función de la distancia focal
La figura 6 también nos muestra el arreglo que
nos describe el mover un porta lentes y el sujetador
llamado eje Z, o vertical, y que mediante comandos por
computadora se pueda controlar en forma micrométrica
y en pasos, el desplazamiento.
-
-~
"""'""""
1
1
IMá-
-,
1
Plato De Referendo
Regresando a la figura 6, este dispositivo mecánico
consiste de un actuador (Thorlabs Z812B), el cual tiene
una distancia de viaje máximo de 12mm, y una lente
(Thorlabs C330TME-B). El programa computacional
fue realizado en .NET, y este permite manipular algunos
de los parámetros del actuador como son la velocidad,
la aceleración, y la distancia de cada paso mientras
que simultáneamente el sistema completo escanea. Los
parámetros seleccionados para el experimento fueron de
2mm/seg2 ., de aceleración, de 2mm/seg. de velocidad y
50 µm de paso del motor.
f
1
Figum 6. Diagrama esquemático del dispositivo de
desplazamiento
Combinando todas las funciones ya descritas, se
procedió a desarrollar un sistema que mediante el
enfocamiento y el uso de fibras ópticas que garantizar el
viaje de paquetes de luz en ambas direcciones, el poder
sujetar esto a una plataforma Z, que nos arrojara datos
de movimientos de desplazamientos, los cuales nos
indicaran el grado de contacto de la luz con una muestra.
~nsor óptico dt basados to fibras óptieas
El arreglo del sensor de fibra óptica se muestra en la
figura 7. Este consiste en una fuente de iluminación que
está comprendido por un láser con emisión a la longitud
de onda a 632nm y tiene 2m W de potencia. Este diodo
,,
_.._
Figura 7. Arreg lo óptico para el sensor
El funcionamiento del sistema se puede describir
como sigue: Una vez establecida los parámetros del
actuador, esta comienza a moverse en dirección a la
muestra líquida, y por cada paso que se realiza, es
grabado en la computadora dos parámetros importantes.
Estos dos parámetros son el desplazamiento del actuador
y el voltaje que se mide en el fotodetector. Estos dos
datos forman dos columnas, en donde como de ejemplo
se observa en la figura 8, una forma desplegada de
gráfica en donde el eje horizontal corresponderá a los
movimientos del actuador en micras, mientras que para
el eje vertical los valores de voltaje del fotodetector en
volts.
SENSADO ÓPTICO DE ÍNDICE DE REFRACCIÓN PARA LÍQUIDOS
1
�INVESTIGACIÓN/ CIENCIAS COMPUTACIONALES
CELERINET ENERO.JUNIO 2014
WATER
-OC)IA.',CL
Figura 8. Res ultados experimentales de la lectura con el
sensor
Como se observa también en la figura 8, se presentan
dos picos distanciados por unas cuantas micras. Estos
picos observados se presentan por la reflexión de Fresnel
que tiene el sistema de auto-enfocamiento al momento
de coincidir su punto focal a la frontera existente entre
el aire y el líquido. Dado que se logra penetrar con el
láser en la sustancia, se llega hasta con el desplazamiento
micrométrico hasta el otro extremo en donde ya el
líquido tiene una frontera de nuevo con la base metálica
del componente mecánico del experimento.
Haciendo un análisis aún más completo, se puede
deducir que el factor de penetración de la luz en el
1íquido tiene implícito el valor del índice de refracción, y
para confirmarlo, se realizan este mismo barrido, usando
las mismas condiciones de operación de nuestro sistema
mecánico, para otro evento diferente, el cual consistirá
en remover el líquido y hacer de vuelta el barrido hasta
topar al fondo del equipo mecánico.
Esto se describe en las siguientes gráficas (Figura
9), y desde ahí, el poder de la penetración, nos permitirá
medir el cómo viaja la luz en un medio como es el aire
y también de como viaja en el medio que será el de la
muestra líquida.
L3
T
2
3
Flgul'lil g_Mediciones requeridas para la obtención del
índice de refracción
1
SENSAOO ÓPTICO DE ÍNDICE DE REFRACCIÓN PARA LÍOUIDOS
La medición del índice de refracción, por lo tanto,
consistió en obtener una diferencia relativa entre los
viajes producidos en el actuador y lo detectable como
picos, primeramente cuando se coloca una muestra y
la otra sin la muestra dentro del sistema. Para obtener
esta razón fue necesario hacer en todos los casos hasta
3 mediciones, la primera consistió en medir un punto de
referencia relativo a la altura que se tiene con la base
metálica del aparato de desplazamiento siendo esta base
un fondo de cobre. Además todas las muestras fueron
colocadas sobre este fondo de cobre. Para la segunda
medición, se determinó la altura relativa a la superficie
para cada muestra en la primera frontera. Mientras que el
tercero dato fue el valor relativo hacia el fondo dentro de
la muestra y al tener un valor de penetración al sistema
se tiene un dato muy importante que permite aplicarse en
las siguientes fórmulas.
DV
':lref = Ll-L2
Dij= L3-L2
Índice de Refracción= Dif,.,1 1 Dij (3)
Realizamos una serie de mediciones, con líquidos
como es el agua, la acetona, y el etanol, y para tener
una incertidumbre buena en los resultados, se repitieron
cada uno de los experimentos al menos tres veces
para reducir los factores de errores que pueden arrojar
este tipo de experimentación. Adicionalmente todos
estos mediciones de los varios líquidos con índices de
refracción conocidas se comprobaron numéricamente
con el uso de un software especial para diseño óptico
(ZEMAS®), el cual confirmó que efectivamente el
sistema puede calcular mediante una forma indirecta
e l índice de refracción de un líquido. Como se pueden
observar en las figuras 1Oa, b, c, se tiene lastres mediciones
simplificadas ya descritas experimentalmente y de donde
el manipular los datos en el software con la manipulación
en el acercamiento o alejamiento de nuestra lente hacia
la muestra nos puede resu ltar en el indice de refracción.
�INVESTIGACIÓN / CIENCIAS COMPUTACIONALES
CELERINET ENERO-JUNIO 2014
Condusione1
o ,.¡(cn lil t,lmt.11.:ición: 1 .73
mm)
Cooper
Plate
Describimos un sistema para medir el índice de refracción
de líquidos transparentes. El principio de operación
esta basado en buscar el punto focal de una lente y
considerar las intensidades de potencia óptica máxima al
momento de hacer un barrido con un sistema mecánico
de desplazamiento. Y al medir la retro reflexión usando
componentes de fibras ópticas es posible determinar
en forma ind irecta distancias de penetración de la luz
en una muestra y a partir de estas mediciones, el poder
calcular unas relaciones de distancias y conocer el
cambio del camino óptico que ocurre en este sistema y
consecuentemente tener un dato que corresponderá a un
índice de refracción. Además se incluyó simulaciones
que confirman los pasos del s istema mecánicos que se
realizaron en el sistema experimental.
2.06Jrl'M"n
(MI• SiMulllCIÓn )
COQper Pl at e
1
o.,, """ = ,•
---
- - , , n , ulólC:tón
.1 .........
Figura 10. Simulación numérica del concepto de
acercamiento o alejamiento de una lente para formar un
punto de enfocamiento en un punto particular, dígase
las dimensiones de una muestra (se ejemplifico con una
muestra que tiene un espesor de 1mm), ZEMAS®.
Tabla 1. Datos experimentales de los indices de refracción
detectados comparados con los reportados [7]. (A=632nm)
Elemento (Wt Pct)
Muestra
IR medido
1R reportado
Agua
1.33
1.334
Etanol
1.36
1.36 )
Acetona
1.36
1.36
SENSAOO ÓPTICO DE INDICE DE REFRACCIÓN PARA LioUIDOS
1
�CELERINET ENERO.JUNIO 2014
Rrfrrencias
(!] S. Yio, et al. (2008). Fibcr Opllc Sensor. CCR Prcss. Ch.
1,2 & 3.
(2] C. Gonzalcz. R. Zelcny. ( 1998). Metrología, Ed.
McGrawHill. Chs 1-4.
D. Miller. {May 2008). ¿Como funciona un
3
( ) rcfractómctro'>. Rctricvcd from http://www.
ehowencspanol.com/funcrona-refractometrocomo 127064/
(4] E. Hccht (2002). Oplics, ED. Addison-Wesley Longman
lnc. Chs. 1-6.
S. Martellucc1. A.N. Chester and A.G. Mrgnam (2000).
(5] Optical Sensors and Microsystcms. ne~ concepts,
matenals. teclmologies. Ed. Klumer Academic Publisher.
Ch. 2.
M.C. España Boquera. (2005). Comunicaciones ópticas,
[6] conceptos esenciales y resolución de CJerctcros. Ed. Diaz
Santos. Ch. 4.
1
SENSADO ÓPTICO DE ÍNDICE DE REFRACCIÓN PARA LÍQUIDOS
INVESTIGACIÓN/ CIENCIAS COMPUTACIONALES
Datos de los autores:
Dr. Romw dt Jrsús ~lvas AJ?uilar
Dr. Arturo CastiUo Guzmán
ALC. Valeatio Guzmán Ramos
Todos pertenecemos a la Facultad de Ciencias Físico
Matemáticas, y nuestras lmeas de investigación
están en fibras ópticas, y las LGAC son fotónica y
telecomunicaciones.
Dirección del autor Av. Universidad SIN, Cd.
Universitaria, San Nicolás de los Garza, Nuevo León.
México.
Email rselvas@fcfin.uanl.mx
�Perla Marlene Viera González (MIFI)
Guillermo Ezequiel Sánchez Guerrero (MIFI)
Daniel Toral Acosta
........... ~-l
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- 1 - K f - l o t.........
\
1
~~·"'"""'""
~
Obtuvieron
el
reconocimiento
en la
categoría de "People
Choice"
durante la
Premiación Oficial de
los Optics Outreach
Games 2013. Además,
obtuvieron el 1er lugar
y ganaron la medalla
de Oro por la mejor
demostración de óptica
Recreativa.
Institución que otorga:
lnternational Society far
Optics and Photonics
(SPIE)
Fecha: 25 de Agosto de
2013
Asesor: Dr. Romeo de
Jesús Selvas Aguilar
Ganaron
el
reconocimiento de Mejor
Capítulo Estudiantil en
la categoría de capítulos
pequeños (Excellence
Award Sma/1 OSA Student
Chapter).
1nstitución
Sociedad
que otorga:
de Óptica
OSA
Fecha: Octubre 2013
Asesor: Dr. Romeo de
Jesús Selvas Aguilar
Recibieron el Premio
Estatal de la Juventud
de Nuevo León en la
categoría emprendedor
académico.
Institución que otorga:
1nstituto Estatal de la
Juventud
Fecha: 25 de Noviembre
de 2013
Asesor: Dr. Romeo de
Jesús Selvas Aguilar
�Ganan Primer Lugar en el
Torneo Mundial Robocup
2013
8 de julio de 2013 / Por: Alma Calderón
Los alumnos Ana Lucía Morales, Daniela
Ríos, Hiram López, Marcelo Ruiz y Pablo Ruiz
fueron instruidos y asesorados en la Facultad
de Ciencias Físico Matemáticas por el M.C.
Aurelio Ramírez para participar en el torneo
que se llevó a cabo en Eindhoven, Holanda
del 26 al 30 de junio del presente año.
El catedrático Aurelio Ramírez comenta
que los niños participaron en dos categorías;
la primera denominada Junior Dance Primary,
en donde no lograron calificar; no obstante,
al competir en la categoría de Super Team
obtuvieron el primer lugar. En esta última
hicieron equipo con Estados Unidos, Portugal
e Israel y presentaron una coreografía en
la que los robots bailaron las melodías
de "Boomerang", "Gentleman" y "Thriller''.
"Participar en esta categoría requiere de
habilidad para poderse comunicar y para
armar una nueva escena con robots" comentó
el profesor Aurelio.
Los resultados se dieron el sábado y
la premiación el domingo. Finalmente, los
participantes regresaron siendo un orgullo
para México y para la FCFM.
Obtiene competidor de
Nuevo León Medalla
de Plata en la 25va
Olimpiada Internacional de
Informática
31 de julio de 2013 / Por: Alma Calderón
La 25va Olimpiada Internacional de Informática
se llevó a cabo del 6 al 13 de julio del presente
año y tuvo lugar en la ciudad de Brisbane,
Australia. En dicho evento, al cual acudieron
80 países, Diego Roque Montoya destacó
representando a Nuevo León.
El alumno fue asesorado por el Profesor
Gilberto Reyes Barrera (Delegado Estatal)
quien funge como catedrático en la Facultad
de Ciencias Físico Matemáticas, de la
Universidad Autónoma de Nuevo León.
La FCFM felicita a Diego Roque por obtener
para Mexico y para nuestro Estado, la Medalla
de Plata.
�Universidad Autónoma de Nuevo león
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
Acreditación Internacional del Programa Educativo de la
Licenciatura en Ciencias Computacionales
Recibe la Licenciatura en Ciencias
Computacionales Acreditación
Internacional
2 de septiembre de 2013 / Por: Alma Calderón
El 27 de agosto de 2013 a las 10:30 A.M., se llevó
a cabo la ceremonia en la cual, la organización
AKREDITA, O.A. , hizo entrega de la acreditación
internacional a la Licenciatura en Ciencias
Computacionales de la Facultad de Ciencias
Físico Matemáticas de la Universidad Autónoma
de Nuevo León. El evento se tuvo como sede la
Sala de Usos Múltiples del Centro de Servicios
en Informática.
Ya en el 2011, la Licenciatura en Ciencias
Computacionales había obtenido la acreditación
nacional a través del Consejo Nacional de
Acreditación en Informática y Computación,
A.C., organismo acreditador reconocido por
el COPAES. En esta ocasión, la acreditación
recibida es a nivel internacional, lo cual refleja
el esfuerzo y profesionalismo de profesores y
estudiantes de la institución. Dicha acreditación
tiene una vigencia de cinco años.
Las autoridades que estuvieron presentes
fueron: el Dr. Daniel González Spencer,
Secretario de Relaciones Internacionales de la
UANL, en representación del Señor Rector de la
UANL, Dr. Jesús Ancer Rodríguez; M.A. Patricia
Martínez Moreno, Directora de la FCFM; lng.
Rogelio Garza Rivera, Secretario General
de la UANL; Dr. Luis Patricio Riveras Barría,
Presidente de la Agencia Acreditadora
AKREDITA, O.A; Lic. Jorge Eugenio Ovalle de
la Cruz, Director de Acreditación y Evaluación
Internacional de la UANL; Dr. Romeo de
Jesús Selvas Aguilar, Coordinador de Asuntos
Internacional de la FCFM; Dr. Carlos Reyes Silva,
representante de la Acreditadora Internacional
Acredita Acción; Lic. José Miguel Rodríguez
Sáenz, Director Ejecutivo de la Acreditadora
Internacional Acredita Acción. Los invitados
especiales fueron M.A. Carmen del Rosario De
la Fuente García, Secretaria de Vinculación y
Desarrollo Económico de la UANL y el Comité
de Acreditación Internacional de la FCFM.
Patricia Martínez Moreno, Directora, dio un
mensaje en el que comunicó que el logro es fruto
del esfuerzo de la comunidad de la FCFM y que
este refleja el interés por formar "profesionales
mejor preparados, más competitivos y
comprometidos con la sociedad y el desarrollo
de nuestro país".
Por su parte, Jorge Eugenio Ovalle de la
Cruz, Director de Acreditación y Evaluación
Internacional de la UANL, dirigió un mensaje en
el que comentó que los logros como esta
�FCFM
...
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ad Autónoma
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..
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.. .· ...
acreditación son "sellos distintivos de las
dependencias comprometidas con la Visión
2020". Agregó que esta es una oportunidad para
que se los alumnos reciban una educación de
calidad y de excelencia académica.
UANL
Univcrsida
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OO. . .
FCF]
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, Fisi
Posteriormente, el Dr. Luis Patricio Riveros
Barría, Presidente de la Agencia Acreditadora
AKREDITA, O.A., dio unas palabras en las que
comentó, espera y está seguro de que el proceso
para lograr la acreditación contribuya a la calidad
de la licenciatura. Enseguida, entregó al Dr.
Daniel González Spencer el reconocimiento
de la Acreditación Internacional del Programa
Educativo de la Licenciatura en Ciencias
Computacionales de la FCFM. Después, entregó
un reconocimiento especial a Patricia Martinez
Moreno, Directora de la FCFM y al Dr. Romeo de
Jesús Selvas Aguilar, Coordinador de Asuntos
Internacional por la labor y el liderazgo en la
acreditación.
Por último, el Dr. Daniel González Spencer,
Secretario de Relaciones Internacionales de la
UANL compartió un mensaje en el que destacó
lo significativo del esfuerzo y la obtención
de la acreditación, ya que esto demuestra la
entrega de los involucrados y el ímpetu de ser
"generadores de conocimiento" alineados al
proceso de internacionalización.
�Apoyan en
Primer Congreso
Internacional de la
Red de Investigación
Educativa de la
UANL
3 de septiembre de 2013 / Por: Alma Calderón
Un grupo de cincuenta y tres alumnos de la
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas,
coordinados por la Dra. Lilia López, fueron
contactados a través del Nodo 6 de la RIE
UANL, para formar parte del staff que apoyó
durante el Primer Congreso Internacional de
la Red de Investigación Educativa de la UANL.
El Congreso se llevó a cabo los días 28,
29 y 30 de agosto en las instalaciones de la
Biblioteca Magna, Raúl Rangel Frías. Las
actividades realizadas por los estudiantes
incluyeron apoyo en el registro, inauguración,
hora de comida, cubrir las mesas de trabajo,
talleres, conferencias magistrales, evento
cultural, refrigerio y clausura.
La FCFM extiende una felicitación a los
involucrados por su colaboración y ejemplo de
servicio.
�Entregan
reconocimientos al
Perfil PROMEP
5 de septiembre de 2013 / Por: Alma Calderón
El evento tuvo lugar en la Sala de Usos Múltiples
del CSI.Las autoridades que presidieron
el evento fueron la M.A. Patricia Martínez
Moreno, Directora de la FCFM y la M.C. Aleida
Magdalena Gil González, Jefa del Departamento
de Planeación.
Durante el evento, la Directora congratuló
a los profesores que tramitaron la renovación
debido a que esto muestra su compromiso con la
institución y por cumplir con el perfil universitario;
a su vez, felicitó a los nuevos profesores de
Tiempo Completo por la obtención del perfil
deseable. "Esto"- agregó- contribuye a elevar
los indicadores de la FCFM". También extendió
una felicitación por su labor a la M.C. Aleida
Magdalena Gil González, por el apoyo otorgado
a los profesores.
A la fecha, el 67% del profesorado de Tiempo
Completo ha obtenido este reconocimiento, lo
cual llena de orgullo a la institución.
La FCFM felicita a los siguientes profesores
que obtuvieron los reconocimientos antes
descritos:
Nuevos Profesores de Tiempo Completo
Lucía Adame Villanueva
Aarón Arévalo Franco
Diana Castañeda Rodríguez
Arturo Alberto Castillo Guzmán
Daniel Enrique Ceballos Herrera
Eva Mirella Martínez Rodríguez
Azucena Yoloxóchitl Ríos Mercado
Víctor Gustavo Tercero Gómez
Reconocimiento a Perfil Deseable,
PROMEP 201 3
María Aracelia Alcorta García
Francisco Javier Almaguer Martínez
Sergio Belmares Perales
Manuel García Méndez
lrma Leticia Garza González
Aleida Magdalena Gil González
Miguel Ángel Gracia Pinilla
Brenda Verónica Grimaldo Sánchez
Héctor Martín Guerrero Villa
Valentín Guzmán Ramos
Manuel Alejandro Jiménez Lizárraga
Martha Ledezma Martínez
Edna María Medina Morón
Ricardo Obregón Guerra
María de Jesús Antonia Ochoa Oliva
Eduardo Gerardo Pérez Tijerina
Aurelio Ramírez Granados
Felipe de Jesús Rodríguez García
Juan Pablo Salinas Estevané
Rogelio Juvenal Sepúlveda Guerrero
Ernesto Jesús Solís Valenzuela
�Celebra FCFM 6to Congreso de Ciencias
Exactas
10 de octubre de 2013 / Por: Alma Calderón
El 6to Congreso de Ciencias Exactas consistió
en una serie de conferencias que se impartieron
los días 7 y 8 de octubre de 2013. Durante
este evento, la comunidad de la FCFM pudo
presenciar la exposición de temas actuales e
innovadores relacionados con las áreas del
conocimiento que se tratan en cada una de las
licenciaturas de la Facultad.
El lunes 7 de octubre a las 8:00 am se llevó
a cabo la inauguración en la "Plaza Cultural
lng. Rafael Serna Treviño". Las autoridades
que estuvieron presentes durante el evento
fueron las siguientes: en representación del
Dr. Jesús Ancer Rodríguez, Señor Rector de
la Universidad Autónoma de Nuevo León, el
M.C. Guillermo Hernández Martínez, Director
de Orientación Vocacional y Educativa de
la UANL; la M.A. Patricia Martínez Moreno,
Directora de la FCFM; el Act. Pedro Pacheco
Villagrán, Presidente del Colegio Nacional de
Actuarios (2013-2015); el M.T. Rogelio Juvenal
Sepúlveda Guerrero, Subdirector Administrativo;
y la M.C. Azucena Yoloxóchitl Ríos Mercado,
Subdirectora Académica. Asimismo, se contó
con la presencia de los profesores eméritos:
Dr. Israel Garza López, del M.C. Enrique Raúl
Ramírez Hernández; y del Decano, Dr. José Luis
Camparán Elizondo
La Directora dio un mensaje en el que
comentó que le llenaba de satisfacción el
reconocimiento otorgado por el Colegio Nacional
de Actuarios, debido a que en la FCFM se
ha trabajado arduamente en la evaluación
académica. Destacó logros previos, fruto del
trabajo y la dedicación de los involucrados, tales
como la acreditación internacional del Programa
Educativo de la Licenciatura en Ciencias
Computacionales, por parte de la agencia
chilena AKREDITA Q.A. A lo anterior, agregó el
logro de la re-acreditación nacional del Programa
Educativo de dicha licenciatura por parte de
la CONAIC. Por tal motivo, asegura que se ha
trabajado para que los programas educativos
sean de calidad y excelencia. Finalmente, Invitó
a la semana de festejos en los que se realizarán
diversas actividades académicas, culturales y
deportivas, para contribuir a la formación integral
de la comunidad FCFM.
En seguida, el Act. Pedro Pacheco Villagrán
dirigió unas palabras en las que explicó que
gracias a la formación académica que reciben
los estudiantes de Actuaría, se encuentran
laborando en distintas áreas; esto es de suma
importancia debido a que al enfrentarse a la
globalización, es crucial la calidad de la formación
del actuario mexicano. Agregó una felicitación a
la FCFM por someterse al proceso ya que esto
representa el interés por ser cada día mejores.
�A continuación, el Act. Pedro Pacheco
entregó a la Directora el Certificado que otorgó
el Colegio Nacional de Actuarios a la Facultad de
Ciencias Físico Matemáticas.
Posteriormente,
el
M.C.
Guillermo
Hernández Martínez compartió un mensaje en
el que comentó que la comunidad de la UANL
debe sentirse orgullosa por toda la labor que se
ha hecho durante estos 80 años y por la cual,
se encuentra posicionada en distintas áreas del
conocimiento.
Cabe destacar que la Conferencia Magistral
"Trabajo en Equipo y Competitividad", impartida
por el Dr. Ramón Durán Ruiz, dio inicio a la serie
de conferencias del Congreso.
Asimismo, el 8 de octubre de 2013, a las
7:00pm se llevó a cabo la Clausura del 6to
Congreso de Ciencias Exactas en la Plaza
Cultural "lng. Rafael Serna Treviño"; donde la
M.A. Patricia Martínez Moreno, el M.T. Rogelio
Juvenal Sepúlveda Guerrero, y la M.C. Azucena
Yoloxóchitl Ríos Mercado, estuvieron en el
presídium.
Durante
el
cierre,
nuevamente
la
Directora, M.A. Patricia Martínez Moreno,
dirigió unas palabras a la comunidad. En su
discurso, mencionó que se cumplió el objetivo
del Congreso puesto que se compartió el
conocimiento de las distintas áreas, de modo
que la comunidad se vio beneficiada al recibir
información sobre innovación, así como acerca
de las oportunidades de trabajo que existen.
�•
Obtiene estudiante
medalla de oro en
la XVIII Olimpiada
Iberoamericana de
Física
Partic 1 p a n
estudiantes en el
XXIII
Concurso
Nacional de Aparatos
y Experimentos de
Física
17 de octubre de 2013 / Por: Alma Calderón
17 de octubre de 2013 / Por: Alma Calderón
Del 22 al 27 de septiembre de 2013, se llevó a
cabo XVIII Olimpiada Iberoamericana de Física
en Santo Domingo, República Dominicana. En
ella, se contó con la participación de 19 países.
El 1 de junio de 2013, en la Facultad de Ciencias
Físico Matemáticas, un grupo de alumnos de la
Preparatoria 25 obtuvieron el primer lugar en el
111 Concurso Estatal de Aparatos y Experimentos
de Física.Posteriormente, del 22 al 25 de
septiembre de 2013, se llevó a cabo el XXIII
Concurso Nacional de Aparatos y Experimentos
de Física en la Benemérita Universidad Autónoma
de Puebla. En la justa, los representantes de la
Preparatoria 25, obtuvieron el segundo lugar
en la categoría de "Aparato Tecnológico".Los
ganadores, representantes de Nuevo León,
fueron Alberto Botello Villarreal, Ángel Gómez
Ortega y Fernando Quintero Prado.
En la justa, el estudiante Ismael Salvador
Mendoza Serrano, cuya preparación está a
cargo del M.C. Alejandro C. Lara Neave de la
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, obtuvo
una medalla de oro.
Los estudiantes que representaron a México
son: Ismael Salvador Mendoza Serrano Rafael
García Mar, Adolfo Juaníco Godínez, quienes
obtuvieron medallas de oro; y
Jesús David López Moreno, quien logró una
medalla de plata.
Por lo anterior, la FCFM se enorgullece al
contar con profesores que lleven a los alumnos
y a su país a destacar a nivel nacional e
internacional.
�2ova Semana Nacional de Ciencia y
Tecnología
1 de noviembre de 2013 / Por: Alma Calderón
La divulgación de la Ciencia es de primordial
interés en la comunidad que conforma la
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, por tal
motivo, con el objetivo de compartirla con niños
y jóvenes, se llevó a cabo, como cada año la
Semana Nacional de Ciencia y Tecnología del
21 al 25 de octubre de 2013.
Dicho evento, se realiza para apoyar a la
Secretaría de Educación Pública y exponer
actividades a los alumnos de educación primaria
y secundaria en las áreas de Informática, Física,
Matemáticas y Astronomía.
El encargado de la organización del evento
fue Esteban Castro Acuña, quien en colaboración
con el M.E.C. Alejandro Lara Neave, la Dra. Lilia
López Vera, el Dr. Juan Carlos Ruiz Mendoza
y el M.C. Aurelio Ramírez Granados organizan
juegos, actividades y hacen exposición de
conceptos que los niños transforman en
aprendizaje significativo.
Entre las actividades que se presentaron se
pudieron apreciar la exposición del planetario
móvil, robots programados para bailar y realizar
distintos movimientos y juegos de matemáticas
y física para hacer mediciones y entender
conceptos que los alumnos aprenden como
parte de su educación.
�Celebran 60 años de Historia de la FCFM
10 de noviembre de 2013 / Por: Alma Calderón
A la celebración acudió la comunidad de la FCFM
así como exdirectores, alumnos fundadores,
profesores eméritos y subdirectores.
Las autoridades que presidieron el evento
fueron: el Dr. Jesús Ancer Rodríguez, Rector
de la Univesidad Autónoma de Nuevo León;
la M.A. Patricia Martínez Moreno, Directora
de la FCFM; la M.A. Carmen del Rosario de
la Fuente García, Secretaria de Vinculación y
Desarrollo Económico de la UANL; el Dr. José
Luis Camparán Elizondo, Profesor Emérito de
la UANL; y el M.T. Rogelio Juvenal Sepúlveda
Guerrero, Subdirector Administrativo y Director
Electo de la Facultad.
Al inicio del evento, la Directora dio una breve
reseña acerca de los 60 años que han dejado un
legado muy valioso en la Dependencia, en los
cuales la Facultad adquirió su nombre después
de llamarse Escuela de Matemáticas en 1953 y
haber ocupado como sede inicial un aula de la
Facultad de Ingeniería Civil; el nombre actual
lo adquirió en 1964. Posteriormente en 1968 se
llevó a cabo un concurso para eligir el escudo. En
1970 la FCFM ya ocupaba el espacio en donde se
encuentra actualmente. En la actualidad cuenta
con 6 licenciaturas, 3 maestrías y 2 doctorados.
Uno de los principales objetivos del evento,
fue entregar un reconocimiento a quienes
contribuyeron con su trabajo y trayectoria de la
Facultad para logar su desarrollo, la Dirección
de la FCFM hizo entrega de de la moneda
conmemorativa del 60 aniversario de la FCFM.
Las personas que recibieron dicha distinción
fueron:
lng. Roberto Treviño González
lng. Rafael Serna Treviño
Dr. Eladio Sáenz Quiroga
Lic. Raúl López Aldape
Dr. José Luis Camparán Elizondo
Lic. Raúl Mario Montemayor Martínez
lng. José áscar Recio Cantú
M.A. Carmen del Rosario De la Fuente García
lng. Nicolás Treviño Navarro
M.C. Enrique Raúl Ramírez Hemández
Dr. Israel Garza López
M.T. Rogelio Juvenal Sepúlveda Guerrero
M.C. Azucena Yoloxóchitl Ríos Mercado
M.E.C. Dilia María Saldívar Flores
M.E.C. Jesús Guadalupe Suárez De la Cruz
M.C. Aleida Magdalena Gil González
M.A. Erick Azael Ramírez Aguilar
M.E.S. Agustín Flores Almaraz
En representación de quienes recibieron el
reconocimiento, la Lic. Cristina Navarro Compañ,
dirigió a los presentes unas palabras en las que
agardeció por el reconocimiento que de les
estaba entregando y destacó el papel de quienes
dedican su vida a estas áreas de estudio, pues
son personas integrales y que también disfrutan
de la vida.
�Posteriormente, la M.A. Patricia Martínez
Moreno, hizo entrega de una moneda
conmemorativa especial al señor Rector, Dr.
Jesús Ancer Rodríguez, en agradecimiento
al apoyo recibido en su administración que ha
hecho posible el desarrollo en recursos humanos,
infraestructura, y equipamiento.
El evento culminó con un mensaje del Rector
en el que enfatizó la grandeza de la Facultad de
Ciencias Físico Matemáticas, puesto que gracias
a la labor de sus integrantes ha crecido y se ha
consolidado. Asimismo, extendió su felicitación a
la Directora, por la excelente labor desempeñada
durante su gestión.
�Presentan 6to Informe de Actividades de la
FCFM
11 de noviembre de 2013 / Por: Alma Calderón
La M.A. Patricia Martínez Moreno, Directora de
la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas,
presentó el Informe a la comunidad. Al inicio
del mismo, agradeció al señor Rector, el Dr.
Jesús Ancer Rodríguez por el apoyo brindado
a la Dependencia; asimismo extendió su
agradecimiento a la Honorable Junta de
Gobierno, Secretarios y Directivos de Nivel
Central.
Las secciones que se desarrollaron durante
el informe y que proporcionaron una clara
imagen del trabajo que se ha realizado durante
este último año de la gestión de la Directora,
la M.A. Patricia Martínez Moreno fueron las
siguientes: Gestión responsable de la formación,
Gestión responsable del conocimiento y la
cultura, Fortalecimiento de la planta académica
y desarrollo de cuerpos académicos, Mejora
continua y aseguramiento de la calidad,
Desarrollo de los planes de estudio, Intercambio,
vinculación y cooperación académica con los
sectores público, social y productivo, Gestión
socialmente responsable de la infraestructura y
el equipamiento Internacionalización y Gestión
institucional responsable.
Durante la exposición de su Informe, la
Directora, M.A. Patricia Martínez Moreno hizo
una comparación del crecimiento que se ha
tenido en varios de los ámbitos expuestos
durante su gestión en el periodo 2007-2013,
enfatizando el crecimiento que se ha tenido
en matrícula, oferta de programas de estudio
de licenciatura (creación de la Licenciatura
en Multimedia y Animación Digital y la
Licenciatura en Seguridad en Tecnologías de
Información), maestrías (Maestría en Ciencias
con Orientación en Matemáticas y la Maestría
en Ingeniería en Seguridad de la Información)
y se añadió un doctorado (Doctorado en
Ciencias con Orientación en Matemáticas).
Asimismo, destacó el incremento en proyectos
de investigación, de profesores integrados
al Sistema Nacional de Investigadores y
el crecimiento en infraestructura (creación
del Centro de Investigación en Ciencias
Físico Matemáticas, Unidad de Desarrollo
de Instrumentos Científicos y Tecnológicos
y remodelación del Centro de Servicios en
Informática). Además, señaló el incremento en
profesores que actualmente cuentan con perfil
PROMEP, entre otros puntos.
Aunado a lo anterior, destacó la importancia
del trabajo en equipo y cómo esto ha
impactado en el desarrollo y exitosa concesión
de cada uno de los proyectos de su gestión. De
antemano agradeció a todo su equipo por su
compromiso, entrega y colaboración.
Para finalizar, se sometió el informe a
consideración de la H. Junta Directiva de la
FCFM, para su aprobación.
�Presentan libro ''Administración 20072013: Respeto, Responsabilidad y
Compromiso''
11 de noviembre de 2013 / Por: Alma Calderón
La citada obra fue presentada a los profesores,
estudiantes y administrativos de la FCFM a
las 6:00pm en el Auditorio "Dr. Eladio Sánez
Quiroga".
Las autoridades que presidieron el evento
fueron: la M.A. Patricia Martínez Moreno,
Directora de la FCFM; el Dr. José Luis Camparán
Elizondo, Subdirector del Centro de Investigación
en Ciencias Físico Matemáticas; y la M.A. Alma
Patricia Calderón Martínez, Coordinadora de
Publicaciones de la FCFM.
El evento dio inicio con la proyección de
un video en el que se mostraban 60 años que
conforman la historia de la Facultad, donde
se podían observar diferentes momentos por
los que ha pasado la Dependencia, estos
incluían: eventos, entregas de reconocimientos,
inauguraciones, infraestructura, entre otros.
Posteriormente, el Dr. José Luis Camparán
Elizondo presentó el libro dando una breve
reseña del mismo e invitando a la audiencia a
leerlo. Luego, la M.A. Alma Patricia Calderón
Martínez hizo un agradecimiento al Equipo
Académico-Administrativo por brindarle las
entrevistas que conformarían las reseñas que
aparecen en el libro.
Enseguida, la Directora, la M.A. Patricia Martínez
Moreno agradeció a los presentes por acudir al
evento y principalmente al Equipo AcadémicoAdministrativo por todo el trabajo realizado
durante su gestión y por comprometerse en las
áreas en las que cada uno trabajó. Enfatizó la
trascendencia de la labor de cada uno de ellos,
pues con sus logros, han hecho historia en la
FCFM. Asimismo, exhortó a los estudiantes a
aspirar a hacer historia y a llegar muy lejos.
Finalmente, se invitó a los presentes a pasar
a la firma de libros.
�Toma de Protesta de Director 2013-2016
14 de noviembre de 2013 / Por: Alma Calderón
El 12 de noviembre de 2013 a la 1:30 pm se
reunió la comunidad de la Facultad de Ciencias
Físico Matemáticas en la Plaza Cultural "lng.
Rafael Serna Treviño" para presenciar la Toma
de Protesta del M.T. Rogelio Juvenal Sepúlveda
Guerrero.
Las autoridades que presidieron el evento
fueron el Dr. Jesús Ancer Rodríguez, Rector
de la Universidad Autónoma de Nuevo León;
el lng. y M.C. Juan Francisco Garza Tamez,
Presidente de la Honorable Junta de Gobierno;
Lic. Salvador González Núñez, Secretario de
la Honorable Junta de Gobierno. Asimismo
presidieron los Miembros de la Honorable Junta
de Gobierno: el Dr. Rogelio González Castillo,
el Dr. en Medicina Rolando Tijerina Menchaca,
el Dr. Raúl Gerardo Quintero Flores, Dr. José
Santos García Alvarado, la M.S.P. Rosa María
Cárdenas González, el M.C. Marco Antonio
Méndez Cavazos, el M.D.L. Héctor Santos
Maldonado Pérez, la M.S.P. Liliana Zandra
Tijerina González y el M.A. José Magdiel
Martínez Fernández. Finalmente, se contó con la
presencia de la M.A. Patricia Martínez Moreno,
Directora saliente y del M.T. Rogelio Juvenal
Sepúlveda Guerrero, Director entrante.
Entre los invitados especiales que
asistieron a la ceremonia fueron: los Secretarios
Encabezados por el Secretario General, el lng.
Rogelio Garza Rivera; los Miembros de
la Comisión de Hacienda; el Dr. Osear de la
Garza Castro, Secretario General del Sindicato;
los Directores de Escuelas y Facultades y
Departamentos Centrales; el lng. José Manuel
Gómez Arrayas, el Director General del Centro
de Desarrollo México; el lng. Marco Antonio
Cortázar García, Presidente de la Asociación
Mexicana de Profesionales en Informática,
A.C. Además acudieron los Representantes
de Asociaciones Profesionales, familiares y
amigos de los Directores saliente y entrante,
ex-directores, eméritos, docentes, estudiantes,
administrativos e intendentes.
Al inicio de la ceremonia, el Lic. Salvador
González Núnez, Secretario de la Honorable
Junta de Gobierno, dio lectura al documento
que se extiende a la Directora saliente Maestra
en Administración Patricia Martínez Moreno.
Posteriormente, el Dr. José Luis Camparán
Elizondo, Decano de la FCFM le hizo entrega
de un reconocimiento por parte de la Honorable
Junta de Gobierno por un brillante desempeño
y una excelente labor al incrementar la oferta
educativa y apoyar a la investigación.
Enseguida, la Directora, la M.A. Patricias
Martínez Moreno recibió una serie de
reconocimientos por su destacada labor durante
su administración. En representación de la
Sociedad de Alumnos de la FCFM, Fernando
García Alvarado, Presidente de la misma, fue el
�primero en hacer la entrega del reconocimiento
en el que se le agradecía por el apoyo brindado
así como por una calidad moral intachable.
Por su parte, el M.A. Erick Azael Ramírez
Aguilar otorgó otro por parte de trabajadores
y empleados no docentes de la Dependencia;
en dicho reconocimiento se destacó el
agradecimiento a la Directora saliente por su
sabiduría y consejos brindados, además, por
el trabajo realizado en pro de la Universidad
Autónoma de Nuevo León.
Enseguida, el M.E.S. Agustín Flores Almaraz
entregó reconocimiento por parte del equipo
representativo de Futbol Americano por el apoyo
recibido por parte de la Directora, además de
su interés en apoyar la formación integral de
los estudiantes, así como por el apoyo en la
formación del equipo de los Bisontes de Futbol
Americano.
A continuación, la Directora dio un mensaje
en el que agradeció a todos los integrantes de
la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas por
su colaboración para la concreción de los logros
y metas. Señaló que su administración fue de
""trabajo, trabajo y más trabajo", bajo el lema
de "Respeto, Responsabilidad y compromiso".
También hizo un agradecimiento especial a su
familia y al Equipo Académico-Administrativo.
Posteriormente, la M.C. Aleida Magdalena
Gil González, Consejera Profesora, dio lectura al
Capítulo Quinto de la Ley Organiza de la UANL,
de los Directores. Asimismo, la Consejera
Alumna, Verónica Lizeth García Caballero leyó
el Capítulo Séptimo del Estatuto General de la
UANL, de los Directores. Ambos documentos
señalaban los requisitos y obligaciones a cumplir
para ocupar el cargo de Director. Finalmente,
el Lic. Salvador González Núnez, Secretario
de la Honorable Junta de Gobierno, dio lectura
al Nombramiento del Director M.T. Rogelio
Juvenal Sepúlveda Guerrero, para el periodo
comprendido del 14 de noviembre de 2013 a 13
de noviembre de 2016.
Antes de realizar la Torna de Protesta de
Ley al nuevo Director, el M.C. Juan Francisco
Garza Tamez, Presidente de la Honorable Junta
de Gobierno dio un mensaje en el que comenzó
dando una breve reseña de la historia de la
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas; a su
vez destacó los logros y avances obtenidos
�durante la gestión de la M.A. Patricia Martínez
Moreno. Luego, felicitó al Director entrante,
el M.T. Rogelio Juvenal Sepúlveda Guerrero
por su excelente trayectoria universitaria y
por su excelente plan de trabajo; asimismo, lo
congratuló por el apoyo recibido por parte de
estudiantes y profesores, por lo que le auguró
éxito.
Enseguida, el Sr. Rector Jesús Ancer
Rodríguez impuso la Venera al M.T.
Rogelio Juvenal Sepúlveda Guerrero, quien
posteriormente brindó un mensaje a los presentes
en el que brindó varios agradecimientos por el
apoyo recibido por parte de sus familiares y de
la comunidad de la FCFM para llegar a ser el
Director electo. Hizo un especial agradecimiento
al Dr. Jesús Ancer Rodríguez, Rector de la UANL,
a los directores anteriores y a la Secretaría de
Vinculación. Agradeció "la labor de quienes han
trabajado en el desarrollo de la educación de los
estudiantes". Agregó: "Los retos son muchos
y me comprometo a que la Facultad vaya en
ascenso en el crecimiento y la formación de
egresados de excelente calidad".
La ceremonia finalizó con un mensaje por
parte del Director, el Sr. Rector, Dr. Jesús Ancer
Rodríguez, quien comentó que el crecimiento de
la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas se
ve reflejado en el desarrollo en infraestructura,
número de programas acreditados nacional
e internacionalmente, la vinculación en el
sector productivo y en la parte social logrando
la calidad. También felicitó al Director electo
y lo invitó a continuar trabajando además de
ofrecerle el apoyo para que la Facultad continúe
siendo grande.
�Reconocen labor de
Profesores Eméritos
dela UANL
11 de diciembre de 2013 / Por: Alma Calderón
En el marco del 80 aniversario de la Universidad
Autónoma de Nuevo León, se hizo un
reconocimiento a los Profesores Eméritos de la
institución.
El martes 1Ode diciembre de 2013, a las 9:00
AM se reunieron distinguidas personalidades
de la UANL en el aula Magna de la Biblioteca
Raúl Rangel Frías para reconocer la labor de
los profesores eméritos de la Máxima Casa de
Estudios. El reconocimiento tomó forma en la
publicación Una huella permanente Profesores
Eméritos de la Universidad Autónoma de Nuevo
León, obra en la que se destaca una compilación
de historias sobre la trayectoria cada uno de
estos profesores.
Entre los profesores eméritos citados en el
libro, aparecen quienes representan a la FCFM:
el Dr. José Luis Comparán Elizondo, el Dr.
Israel Garza López, el Dr. Enrique Raúl Ramírez
Hernández y el Dr. Eladio Sáenz Quiroga.
La Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
congratula a sus profesores por haber sido parte
crucial en la historia de la FCFM y de la UANL.
�Te invitamos a participar en el Volumen 5 de Celerinet
Consulta la convocatoria en
www.fcfm.uanl.mx
�
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La revista Celerinet, inició en el 2012, sólo en formato digital, es semestral y se mantiene activa; ofrece información de las últimas investigaciones realizadas por docentes, estudiantes y egresados de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, también se encarga de difundir las actividades institucionales más relevantes. La publicación incluye artículos de investigación relacionados con las siguientes áreas: matemáticas, matemáticas aplicadas, física, ciencias computacionales, actuaría, multimedia y animación digital, y seguridad en tecnologías de información.
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Año de publicación
El año cuando se publico
2014
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2
Volumen
Volumen de la revista
3
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Mes cuando se publicó
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Día
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1
Periodicidad
La periodicidad de la publicación (diaria, semanal, mensual, anual)
Semestral
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Celerinet, 2014, Año 2, Vol 3, Enero-Junio
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Martínez Moreno, Partricia, Directora
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Física
Ciencias Actuariales
Educación
Matemáticas
Multimedia y animación digital
Tecnologías de la Información
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La revista Celerinet, inició en el 2012, sólo en formato digital, es semestral y se mantiene activa; ofrece información de las últimas investigaciones realizadas por docentes, estudiantes y egresados de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, también se encarga de difundir las actividades institucionales más relevantes. La publicación incluye artículos de investigación relacionados con las siguientes áreas: matemáticas, matemáticas aplicadas, física, ciencias computacionales, actuaría, multimedia y animación digital, y seguridad en tecnologías de información.
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Abel-Jacobi
Cálculo de la derivada
Ciencias computacionales
Óptica aplicada
Sensado óptico
-
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ca9f87950b478fcb750084df1098dfac
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lng. Rogelio G. Garza Rivera
Secretario General
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Secretario Académico
Lic. Rogelio Villarreal Elizondo
Secretario de Extensión y Cultura
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Director de Publicaciones
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Dr. Valentín Guzmán Ramos
Jesús Alberto Loredo González
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Jesús Humberto Rojas Rangel
lng. Julio Cesár González Cervantes
José Luis Mares Monsiváis
Lic. Reyna Guadalupe Castro Medellín
Esteban Castro Acuña
Lic. Claudia lvonne Garza Alfara
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Colaboradores
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Lic. Alice Siboney Vielmas Nava
M.A. Patricia Martínez Moreno
M.T. Rogelio Juvenal Sepúlveda Guerrero
M.C. Azucena Yoloxóchitl Ríos Mercado
M.A. Alma Patricia Calderón Martínez
M.C. Álvaro Reyes Martínez
M.T. María de Jesús Antonia Ochoa Oliva
M.T. Miguel Ángel Cárdenas Mungía
Diseño
Consejo Editorial
M.A. Alma Patricia Calderón Martínez
Editora Responsable
M.A. Alma Patricia Calderón Martínez
Redacción
Celerinet, Año 1, Vol. 2 , julio-dicembre 2013. Fecha de publicación: 3 de diciembre de 2013.
Es una publicación semestral, editada por la Universidad Autónoma de Nuevo León, a través de la Facultad de
Ciencias Físico Matemáticas. Domicilio de la publicación: Ave. Universidad S/N. Cd. Universitaria. San Nicolás de
los Garza, Nuevo León, México, C.P. 66451. Teléfono+ 52 81 83294030. Fax:+ 52 81 83522954. www.fcfm.uanl.mx
Editora Responsable: Alma Patricia Calderón Martínez. Reserva de derechos al uso exclusivo No. 04-2013027877205200-102 otorgado por el Instituto Nacional de Derechos de Autor. ISSN en trámite. Registro de marca en
trámite. Responsable de la última actualización de este número, Unidad Informática, Lic. Reyna Guadalupe Castro
Medellín, Ave. Universidad S/N. Cd. Universitaria. San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México, C.P. 66451.
Fecha de última modificación 3 de diciembre de 2013.
Las opiniones expresadas por los autores no necesariamente reflejan la postura de la editora o de la publicación.
Prohibida su reproducción parcial o total de los contenidos e imágenes de la
publicación sin previa autorización de la Editora.
Todos los derechos reservados© Copyright 2013 revista@fcfm.uanl.mx
�04
Ed itorial
06
INVESTIGACIÓN/ MATEMÁTICAS
Análisis de punto de cambio dentro del
control estadístico de procesos
14
INVESTIGACIÓN/ MATEMÁTICAS
Formulación matemática de ecuaciones
de dimensionamiento de costura de
tubería helicoidal
22
INVESTIGACIÓN/ FÍSICA
Análisis de ondas neuronales: un
estudio previo para terapia psicológica
sin fármacos
34
INVESTIGACIÓN/ CIENCIAS
COMPUTACIONALES
La Heurística en los virus
39
INVESTIGACIÓN/ CIENCIAS
COMPUTACIONALES
Virtualizando el desarrollo en la robótica
para competencias de olimpiadas
nacionales e internacionales
44
INVESTIGACIÓN/ SEGURIDAD EN TI
Delitos informáticos: su clasificación y
una visión general de las medidas de
acción pa ra combatirlo
28
REPORTAJE
Celebra FCFM 60 años haciendo historia
52
RECONOCIMIENTOS ESPECIALES
53
NOTICIAS
�Del Comité Editorial,
Estimados lectores les doy la más cordial bienvenida en este, su segundo
número de la revista CELERINET.Agradeciendo primeramente su preferencia
y satisfacción al esfuerzo que fijamos como Comité en poderles llevar una
serie de trabajo selecto y muy diversos que globalizan las actividades
científicas y de divulgación de la ciencia de nuestra Universidad y Facultad.
La ciencia como tal , puede relacionarse a los conceptos de generación
de conocimiento, y esto conlleva a que mediante procesos sistematizados
se pueda aplicar una metodología científica y así se obtenga como una
consecuencia el poder generar nuevo conocimiento.
En este número, se cuenta con estudios que surgen del quehacer
diario de las Ciencias Computacionales entre otras muchas áreas; en uno
de estos, se nos presenta cómo las ondas neuronales correlacionan con
terapias de psicología, y de esta manera nos muestran la caracterización
de actividades cerebrales a un control de estados que puede aplicarse al
desarrollo personal. Ya detectada como una preocupación mundial, el tema
de la vulnerabilidad en datos cibernéticos, se ha convertido en un tema
de mucha controversia, y en esta edición se describe cómo pueden ser
combatidas algunas de estas debilidades, y para completar este caso en
otro artículo, se presenta la forma muy descriptiva de lo que representan
los virus. Todo esto se vuelve muy interesante en cuanto a información o
conocimiento y que todos estos nos conduce a la realidad que tenemos en
nuestra sociedad.
Por otro lado, y no olvidando que es una de las preocupaciones en las
edades escolares, el poder tener acceso a conocimientos de frontera y sobre
�todo que se pueda tener acceso a las mismas, un grupo de investigadores
de la UANL ha hecho la labor de divulgación y se ha preocupado y mostrado
su labor social con esfuerzos en el tema de la robótica; en este número
dicho grupo de investigadores se trazaron metas para entrenar y enseñar
a jóvenes, y con estas herramientas permitirles tengan las capacidades y
habilidades de competir tanto a nivel nacional como internacional en eventos
de robots, logrando excelentes lugares. Esta serie de trabajos son de gran
impacto para nuestra juventud y se ha extendido la invitación para seguir
con estos pasos.
De mucho interés también se presenta información recabada de eventos
que durante esta mitad del año se realizaron y que forman las labores
conmemorativas a los 80 años de la fundación de la UANL, así como del
602 aniversario de la FCFM.
Esperamos que este nuevo número cumpla con sus expectativas
y los invitamos a participar en la producción de artículos para darnos la
oportunidad de divulgar sus interesantes temas de investigación.
Dr. Romeo de Jesús Selvas Aguilar
Subdirector del Estudios de Posgrado
�Res umen:
El Análisis de Punto de Cambio (CPA Change Point Ana/ysis por sus siglas
en Inglés) es una parte del Control Estadístico de Calidad (SPC Stalistical
Control Process, por sus siglas en Inglés) que aparece por primera vez
alrededor de 1954 y en las últimas tres décadas ha sido ampliamente estudiado
por investigadores e ingenieros de diferentes áreas del conocimiento. En
este artículo proveeremos una explicación que cubre: sus orígenes, las
aportaciones más importantes, las áreas en que se ha aplicado, las líneas
actuales de investigación, el futuro y un ejemplo basado en el caso de la
función de distribución Gamma. El objetivo principal del presente artículo
es familiarizar a los lectores con esta nueva metodologia.
Palabras claves:
punto de cambio, procesos Gamma, control estadístico de procesos,
estimador de máxima verosimilitud
�INVESTIGACIÓN/ MATEMÁTICAS
Introducción
El Control Estadístico de Procesos (SPC Statistical
Process Control) busca mantener un proceso en un estado
de control estadístico, lo cual implica que sea predecible
para permitir su manejo. Uno de los pioneros en esta área
del conocimiento y que hizo aportaciones invaluables es
Shewhart [l ]; considerado como uno de los principales
estudiosos del SPC (S1atistical Process Conlrol) y
también de los que más ha aportado al mismo, el libro
que publicó en 1931 sigue siendo motivo de estudio y las
gráficas de control que propuso siguen siendo un estándar
en la industria y la investigación. Las gráficas de control
fueron de las primeras herramientas desarrolladas dentro
del SPC y son de utilidad para monitorear sistemas,
sus fundamentos teóricos y prácticos, iniciales, parten
de suponer que la característica que se está midiendo
de las muestras de un proceso siguen algún tipo de
función de distribución de probabilidad, si bien esta
limitación inicial está siendo superada, los esfuerzos
para lograrlo datan de los últimos 10 años. Un caso
de estos esfuerzos puede ser consultado en Tercero et
al [2], donde se presentan herramientas que permiten
monitorear un proceso en el que las suposiciones de
normalidad no son asumidas. Una gráfica de control
implica un valor medio, un limite de control superior y
un límite de control inferior (UCL Upper Control limit,
LCL Lower Control limit, respectivamente), mientras
el valor medido de una característica de calidad del
producto está dentro de los límites de control se dice que
el proceso se encuentra en control estadístico, cuando
dicha característica medida está fuera de los limites de
control establecidos, se considera que algo perturbó al
proceso y, en consecuencia, los parámetros del modelo
que lo definen han cambiado. Se dice que el proceso
está fuera de control estadístico. El momento en que
el cambio ocurre es llamado el Punto de Cambio (CP
Change Poinl) y el Análisis de Punto de Cambio (CPA
Change Point Analysis) es la herramienta que estudia
este fenómeno. Debido a que el punto de cambio es
desconocido el CP A se dedica a estimar este valor, ya que
esta estimación será utilizada para determinar las causas
posibles que han provocado que el sistema esté fuera
de control estadístico. Una vez que se ha determinado
el posible momento en que el proceso empezó a tener
problemas es posible reducir el área de búsqueda
de la causa que ha generado este disturbio y, una vez
identificada, tomar una acción correctiva que permita
volver a tener al proceso en control estadístico. Algunas
preguntas que surgen cuando una gráfica de control
detecta que el proceso ha salido de control son: ¿Qué
ocurrió con las observaciones previas a la observación
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
que se encontró fuera de control estadístico? ¿También
estaban fuera de control pero no fueron detectadas a
tiempo? ¿De esa serie de observaciones cuál es la primera
donde el proceso ha cambiado? Los autores esperamos
que después de la lectura de este articulo los lectores se
aventuren a proponer sus propias respuestas y consideren
confrontarlas con lo que ya está escrito al respecto. Con el
fin de aterrizar los conceptos se ha preparado un ejemplo
para la estimación del punto de cambio basado en un
proceso que considera un conjunto de datos obtenidos
como una serie en el tiempo y que pueden ser modelados
mediante una función de distribución Gamma. Se ha
seleccionado la función de distribución Gamma por ser
utilizada para modelar procesos en que el tiempo entre
llegadas es relevante, y debido a sus aplicaciones en
diferentes áreas tal como la industria química, el control
de inventarios y los estudios biológicos [3] [4], además
de ser una distribución que no ha sido tan estudiada, bajo
la óptica del SPC (Stalistical Process Control), como
lo ha sido la distribución Normal. Para un conjunto de
datos particular se mostrará como calcular la gráfica
de control EWMA (Exponentially Weighted Moving
Average) y como estimar el punto de cambio mediante
la técnica del MLE (Maximum likelihood Estimalion).
En las Figuras 1 y 2 se presentan ejemplos de gráficas
de control. Como comentario general a las gráficas de
control de Shewhart, CUSUM y EW A se puede señalar
que las gráficas de Shewhart detectan cambios abruptos
pero no son eficientes en la detección de cambios lentos
y sostenidos, en tal caso las de CUSUM y EWMA
funcionan mejor.
Trabajos previos
Los primeros trabajos sobre CPA (Change Point
Analysis), dentro del marco del SPC, fueron realizados
por Girshisck y Rubin [5] utilizando un enfoque
Bayesiano. Posteriormente, Page [6] [7] [8] propuso la
técnica de CUSUM (Cwmnulative SUMs) en 1954 para
detectar cambios sostenidos en series de tiempo. Respecto
a procedimientos paramétricos, Hinkley [9] consolidó la
teoría correspondiente para encontrar el punto de cambio
utilizando MLE (Maximum likelihood Estimalion) y
pruebas de radio de verosimilitud (LRT Likelihood
Radio Test, por sus siglas en inglés) considerando los
parámetros iniciales conocidos y desconocidos. Samuel
[ 1O] propuso el uso de un estimador después de que
una gráfica de control de Shewhart indicara un cambio
en el proceso. Este mismo enfoque fue analizado
por Nedumaran, Pignatiello y Calvin [11] y Samuel,
Pignatiello y Calvin [12]. Una herramienta diferente
para crear gráficas de control basadas en un enfoque de
ANÁLISIS DE PUNTO DE CAMBIO DENTRO DEL CONTROL ESTADÍSTICO
DE PROCESOS
1
�CELERINET ENERO.JUNIO 2013
INVESTIGACIÓN/ MATAMÁTICAS
74.02
74.015
74.01
74.005
-
Media
-+- Dato
74
-
L Sup
-
Llnf
73.995
73.99
73.985
o
5
10
15
20
25
30
Figura 1. Ejemplo de gráfica de control para la X
0.0250
0.0200
0.0150
0 .0100
0.0050
o
s
10
15
20
25
Figura 2. Ejemplo de Gráfica de Control para la desviación S.
ANÁLISIS DE PUNTO DE CAMBIO DENTRO DEL CONTROL ESTADÍSTICO
DE PROCESOS
1
30
-
Dato
-
LSup
-
Llnf
-
Media
�INVESTIGACIÓN/ MATEMÁTICAS
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
CPA (Change Point Analysis), usando una analogía del
radio de verosimilitud generalizado, fue desarrollada por
Hawkins y Zamba [13). Usando una combinación MLE
y gráficas de control para determinar una estimación del
punto de cambio Shao y Hou [14] mostraron que una
gráfica de control EWMA (Exponentially Weighted
Moving Average) puede ser una forma relativamente
buena para estimar el punto de cambio en un proceso
Gamma cuando solo el parámetro de escala cambia.
Ellos han combinado una gráfica de control EWMA
adaptada para la distribución Gamma y los estimadores
de máxima verosimilitud para detectar y estimar puntos
de cambio, respectivamente. Sus resultados muestran que
el MLE fue un mejor estimador del punto de cambio que
el indicado por la gráfica de control EWMA. El presente
artículo continúa ese trabajo, pero ahora derivando el
estimador correspondiente del CPA (Change Point
Analysis) para el caso en el parámetro de forma() cambia
a partir de un momento específico.
Gráfica de Control Gamma
Donde µ0 =a0 b0 y a 0 = 4~b02se refieren a la media
y la desviación estándar del proceso respectivamente. El
f EWMA es definido como el primer valor fuera de control
en una gráfica de control EWMA. Si ya no son tomadas
más muestras después de que la gráfica de control indica
que se ha dado el primer punto fuera de los límites de
control se considera T= i EWMA . Un estudio detallado
de la gráfica de control EWMA puede ser encontrado en
Montgomery [15].
Estimación del punto de cambio
Para realizar la estimación del punto de cambio
se usará la teoría desarrollada por Hinkley [9] y se
considerará un proceso caracterizado por una función de
distribución Gamma donde los cambios en e l parámetro
ocurren entre el tiempo T y T + 1, además, se asumirán
conocidos los parámetros a0 ,b0 , b 1 y se considerará
que las observaciones son indiv iduales. Bajo estas
consideraciones la función de veros imilitud usada para
obtener los MLE (Maximum Likelihood Eslimation) es
(3)
El modelo propuesto usa una gráfica de control EWMA
(Exponen1ially Weighted Moving Average) para detectar
los cambios durante el monitoreodel proceso. Una vez que
el cambio es detectado el punto de cambio Tes estimado
usando el MLE (Maximum Likelihood Estima1ion).
Se ha considerado una serie de datos independientes
provenientes de una función de distribución Gamma
XI'... , X, ,X,+1,... ,X,. como se muestra en ( 1)
(3)
Sin embargo, es más fáci l trabajar con el logaritmo
de la función de veros imilitud (4)
l :S i :ST
( !)
t<i:ST
lnL=- -r:/nI' (a0 ) - rao ln(b0 )
-( T - r) a¡ ln(b ¡)
r
a0 y b0 y b 1 son parámetros conocidos, mientras que
a_ 1es desconocido, y T es la última observación de la
serie de datos y a es identificado como el parámetro de
la forma y b es identificado como el parámetro de la
escala. Los límites de control para la gráfica de control
EWMA (Exponentially Weighted A1oving Average) son
calculados mediante:
UCL
= µ 0 + Lu0
1
2 - ),
[ ! -(! - ),/']
(2)
LCL
= µ0
-Lu0
X [1 -(1 - )./'.J
2-l
+ (ao- 1)
I
r
ln(x;) •
i= J
I
1• 1 d
-
T - r) lnI'(a1 )
(4)
¿ bo
X l·
j = /
¿ b1
T
T
+ (a, - !)
- (
ln(x;) •
X¡
, =- r .. ,
Para obtener el estimador de máxima verosi militud
correspondiente a al' recuerde que b 0= b 1 es conocido,
es necesario resolver la ecuación dada por la primera
derivada parcial de (4) con respecto a a 1 e igualarla a
cero, obteniendo (5) cuy a solución para cada caso es
sustituido en (6).
ANÁLISIS DE PUNTO DE CAMBIO DENTRO DEL CONTROL ESTADÍSTICO
DE PROCESOS
1
�CELERINET ENERO.JUNIO 2013
INVESTIGACIÓN / MATAMÁTICAS
Las ecuaciones obtenidas son:
T
(T - r) I''{á,)
I'{á,)
i MLE
= '\"' ln(x;) - {T - r) ln(bo)
(5)
Li
Tabla 1 Ejemplo de los cálculos requeridos para calcular
el EWMA y el MLE. Los primeros 15 observaciones
= wgmaxlnl(a1 ,r)
Donde el cociente
función DiGamma.
F'(á,)
T(á1}
(6)
provienen de una Gamma (a_0=1, b_O= 1) los siguientes 6
datos provienen de una Gamma (a_1=2. b_1= 1). Las col.
3-5 corresponden a los cálculos para EWMA y las col. 6 y
7 corresponden a los cálculos para MLE.
es conocido como la
OBSER
i
Ejemplo numérico
En el ejemplo que se presenta a continuación se
ha simulado un conjunto de datos; los primeros 15
provenientes de una función de distribución Gamma (
a0 = 1, b0 = l ), y los posteriores 6 a partir de una función
de distribución Gamma ( a l' b1=1). Con esto se s imula
un cambio en el proceso a partir del dato 16. Los límites
de control fueron calculados considerando ,.,= 0.20 y
L =2.692, los datos y cálculos para la gráfica de control
EWMA (Exponenlially Weighted Moving Average) y el
MLE (Maximum Likelihood Estimation) son presentadas
en la Tabla l. Como se ve en ésta, la gráfica de control
EWMA detecta un valor fuera de los límites de control
en la observación 21. El punto de cambio estimado por
el MLE está en la observación 15, seis datos antes de la
detección de la gráfica de control EWMA.
En este ejemplo la observación 16 es el primer
valor generado después de que el cambio ocurrió. Las
figuras 3 y 4 muestran el comportamiento de los datos
originales y transformados, respectivamente. Para la
gráfica de control EWMA (Exponentially Weighted
Moving Average) los datos originales son transformados
utilizando (7).
Un elemento interesante en este trabajo es el uso
de la función DiGama, la cual consiste en el cociente
entre la derivada de la Gamma y la función misma. Esta
función es reportada en diferentes aplicaciones y ha sido
estudiada por varios autores, siendo Cristinel [16] uno
de los autores que maneja formas para calcular el valor.
ANÁLISIS DE PUNTO DE CAMBIO DENTRO DEL CONTROL ESTADÍSTICO
DE PROCESOS
1
X.,
o
EWMA
z'
UCL
MLE
LCL
di
In (á,f)
1
1 0.5129 0 .9026 11.5924
0.4076
1.3579 -36.3060
2 2.7727
1.2766 1.7586
0.2414
1.3113 -36.2384
3 2.6224
1.5458 1.8481
0.1519 1.2692 -36.0512
4
1.2540 1.9007
0.0993
1.3796 -35.8821
1.6192
1.9328
0.0672
1.3272 -35.9010
1.9186 1.6791
1.9528
0.0472
1.2981 -35.7939
7 0.4483
1.4329 1.9654
0.0346
1.3341 -35.6665
8 0.2083
1.1880 1.9733
0.0267
1.4084 -35.2571
0.0869
5 3.0802
6
9 0.1002 0 .9705
1.9784
0.0216
1.5278 -34.0345
10 0.2001
0.8164
1.9816
0.0184
1.6196 -32.6149
11 2.6657
1.1862
1.9837
0.0163
1.5629 -33.3462
12 0.2207 0 .9931
1.9850
0.0150
1.6513 -31.8700
13 0.4883 0 .8922
1.9858
0.0142
1.6957 -30.9747
14 0.9561
0 .9050
1.9864
0.0136
1.6984 -30.8266
15 0.6424
0.8524
1.9867
0.0133
1.7266 -30.1997
16 2.6155
1.2051
1.9869
0.0131
1.6661 -31.2018
17 3.5481
1.6737
1.9871
0.0129
1.5907 -32.2680
18 1.7685
1.6926
1.9872
0.0128
1.5582 -32.5897
19 0.6028
1.4747 1.9872
0.0128
1.5870 -32.0915
20 4 .5316
2.0861
1.9873
0.0127
1.5030 -32.9955
21 2.1936
2.1076
1.9873
0.0127
�INVESTIGACIÓN / MATEMÁTICAS
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
Datos Originales
5
4.5
4
.
Dato 16
'
3.5
1
3
('.,
1\
2.5
~
/\
I \
~
\
2
'
1.5
1
\
\
0.5
-
o
o
5
-
\
---'
V
x
l
'\
0
\
.
10
15
20
25
Figura 3. Gráfica de dispersión de los datos del ejemplo
2.5 . . . - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
2
0.5
o
, ----=::::::;:;;;==;;;¡¡;¡;;¡;¡¡;;¡¡¡¡¡¡¡¡a¡;¡¡;¡¡-------,.--------
z
-
Les
-
LCI
-+--------------------------------------
.l.----=~~~""'"""'~---------------,
o
5
10
15
20
25
Figura 4. Gráfica de control EWMA para los datos del ejemplo. Los límites han sido calculados usando la ecuación (2).
ANÁLISIS DE PUNTO D E CAMBIO D ENTRO DEL CO NTROL ESTADÍSTICO
D E PROCESOS
1
�CELERINET ENERO.JUNIO 2013
Es importante resaltar que la ecuación (5) no tiene una
expresión explícita por lo que se hace necesario utilizar
análisis numérico para encontrar los valores de a 1•
Resultados del ejemplo numérico
De la construcción del ejercicio se estableció que el
parámetro a cambiará del valor 1 al 2 a partir del dato
16 inclusive, recuerde que el parámetro b se mantiene
constante en 1. En la fig. 3 no es claro este cambio,
sin embargo en la fig. 4 la tendencia de los datos es
evidente, este es un resultado de aplicar la gráfica
EWMA (Exponenlially Weighted Moving Average)
para la función de distribución Gamma. De las tabas
tablas puede apreciarse que el estimador de máxima
verosimilitud, en este ejemplo numérico, tiene un sesgo
menor que el estimador del EWMA y en consecuencia
lo ubica en un valor más cercano al punto de cambio que
la gráfica de control EWMA, mientras que esta gráfica
manda la señal de alerta en el dato 21, el MLE (Maximum
Likelihood Estimation) lo hace en el dato 15. Esto es,
uno indica el punto de cambio cinco datos después de
cuando realmente ocurrió, mientras que el otro lo ubica
un dato antes. La eficiencia del método utilizado en este
documento puede ser consultada en [ 17] así como un
análisis del caso en que cambian los dos parámetros, al
mismo tiempo.
Conclusiones y trabajos futuros
En este trabajo se ha ofrecido un panorama general de
dos conceptos importantes en el SPC (Satistical Process
Control), las gráficas de control y el análisis de punto
de cambio. Estos conceptos han tomando relevancia en
los últimos 50 años, presentando un crecimiento muy
marcado en las publicaciones especializadas el cual puede
ser consultado en [18]. Las gráficas de control enfocadas
al CPA (Change Point Analysis) han encontrado un
campo fértil y continuamente aparecen modificaciones,
a las ya conocidas, que permiten hacer una estimación
del CP (Change Point) con características que mejoran
la precición y/o exactitud y cuyos cálculos pueden o
no presentar un gran complejidad. Por su lado el MLE
(Maximum Likelihood Estimatíon) se ha integrado a
las gráficas de control produciendo estimadores muy
cercanos al punto de cambio real . Las aplicaciones
resultantes de estas investigaciones y la combinación de
las mismas son tan variadas que van desde la detección
de terremotos hasta el análisis del comportamiento de
crecimiento de epidémias. Desde luego, esto no quiere
decir que los procesos industriales esten excluidos o sean
los menos, nada más alejado de la realidad.
ANÁLISIS DE PUNTO DE CAMBIO DENTRO DEL CONTROL ESTADÍSTICO
OEPROCESOS
1
INVESTIGACIÓN/ MATAMÁTICAS
La finalidad del ejemplo numenco es presentar
como se integran ambas herramientas para estimar el
punto de cambio. Se han detallado los pasos a seguir con
la finalidad de que el lector pueda desarrollar sus propias
simulaciones y comprobar los resultados que aquí se
presentan así como las bondades de cada herramienta.
Si bien es cierto que con un un ejemplo no es posible
obtener conclusiones generales, tambien lo es que los
artículos consultados para la realización del presente
y las aportaciones hechas por los autores del presente
respaldan la afirmación sobre la prevalecencia de uno
sobre el otro. Es importante señalar que la combinación
de las gráficas de control y la estimación del punto
de cambio mediante el MLE (Maximum Likelihood
Estimation) es una herramienta que muestra excelentes
resultados. El explicar la forma en que una técnica y otra
se complementan de manera natural amerita un artículo
por sí mismo.
Finalmente los autores agradecemos a la FCFM
de la UANL por el apoyo con que nos ha favorecido
para la realización de investigaciones en esta área de
conocimiento y tenemos confianza en que la presente
aportación motive a los los lectores a considerar este
enfoque de solución al problema de punto de cambio y
se interesen en incursionar en el mismo.
�INVESTIGACIÓN/ MATEMÁTICAS
Referencias
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Product 50th Anmversary. Asq Press. 1931 .
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ANÁLISIS DE PUNTO DE CAMBIO DENTRO DEL CONTROL ESTADÍSTICO
DE PROCESOS
1
�Res umen:
En este artículo se presenta la formulación matemática de un conjunto
de ecuaciones que pueden ser utilizadas para la determinación de ciertas
variables críticas de l proceso de fabricación de tubería helicoidal: longitud,
ángulo de inclinación y rotaciones de costura y longitud de lámina requerida
para su fabricación. Se establece una relación de estas variables críticas con
otras provenientes directamente de información específica del producto y del
proceso, las cuales son: diámetro y longitud de tubo y ancho de lámina para su
producción. La idea de generar estas ecuaciones surge debido a la necesidad
de llevar a cabo la predicción de los valores de estas variables críticas ante
alguna modificación en parámetros de proceso, sin la necesidad de contar
fisicamente con una unidad de fabricación para realizar la medición de las
mismas. Se investigó en libros de matemáticas, en normas de fabricación
aplicables y en la red; no obstante, no se encontró la información requerida,
por lo que se procedió a llevar a cabo esta formulación.
Palabras claves:
función vectorial, longitud de curva alisada, ecuación paramétrica, tubería
helicoidal
�INVESTIGACIÓN/ MATEMÁTICAS
Introducción
En la industria metal mecánica, de entre la variedad de
materialescil índricos producidos, se encuentran la tubería
soldada longitudinalmente y la soldada helicoidalmente.
Para llevar a cabo la formación geométrica de un tubo,
es necesario unir dos segmentos de lámina a lo largo de
toda la pieza mediante soldadura. La interfaz (soldadura)
formada entre estos dos segmentos se denomina costura,
y representa un segmento de material muy controlado en
el proceso.
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
posición angular, (de O - 2n, por ejemplo). El tercer
término de la función hace referencia al eje =, de tal
manera que es necesario establecer una relación adecuada
entre el eje= y la posición angular de la helicoide:
Se requiere que la d istancia horizontal ~ sea igual
a A, que representa la distancia horizontal de un punto a
otro de la helicoide (o longitud de paso) cuando f:i.t=2n,
tal como se muestra en la Figura 1:
En la tubería soldada longitudinalmente, por ejemplo,
HFW (High Frecuency Welding), las características de
la costura se pueden obtener directamente del tubo: la
longitud de costura es igual a la longitud del tubo, y como
el material no rota, la costura no presenta inclinación.
En el caso de la tubería soldada helicoidalmente OSA W
(Double Submerged Are Welding), debido a que el
molino formador transfiere rotación al material, la
determinación de la longitud de costura se torna menos
intuitiva y además surgen nuevas variables como son el
ángulo de inclinación de costura y rotación.
Las principales variantes que se podrían presentar
en el proceso que afectan a las variables críticas descritas
son, principalmente, la utilización de distintos anchos
de rollo y la producción de diferentes diámetros y
longitudes, por lo cual, la formulación se base en ellas.
Normalmente, para llevar a cabo la determinación de
estas variables se procedería a medir físicamente una
unidad de producción de material mediante instrumentos
como cinta métrica y transportador.
A través de este documento, se describe,
primeramente de manera detallada, la formulación
matemática de las ecuaciones que expresan el cálculo de
las principales variables críticas descritas anteriormente
asociadas a l proceso de fabricación. Posteriormente, se
presenta un ejemplo de aplicación en campo de cada una
de las ecuaciones obtenidas mediante este análisis.
Establecimiento de función vectorial
representativ a
La siguiente función vectorial paramétrica describe la
espiral elíptica [1]:
r(L)
= (acosti + b cos tj + tk)
Cuando a=b la función se convierte en la de una
espiral circular de radio r (r=a=b}. Para describir la
helicoide se necesita establecer el parámetro (t) como
Figura 1
Estableciendo esto en una relación, e introduciendo el
operador diferencial:
Integrando y despejando para=:
==fn 1
Pero es necesario expresar la relación anterior en
términos del ancho de cinta para un tubo helicoidal An.
Según la Figura 1, se tendría entonces que:
A =~
sene
Así de esta manera se establece:
==
An 1
2nsen0
FORMULACIÓN MATEMÁTICA OE ECUACIONES OE OIMENSl~NAMIENTO DE
COSTURA DE TUBERIA HELICOIDAL
1
�CELERINET ENERO.JUNIO 2013
INVESTIGACIÓN/ MATAMÁTICAS
Con todas las relaciones anteriores ahora podríamos
expresar la función vectorial que describa la helicoide
en términos de las variables que representan ftsicarnente
un tubo:
r(t)
= (!... Deos ti + !_ Dsentj +
2
2
An
27fsen0
tk)
(1)
Donde:
LC = Longitud de costura
l = Longitud de tubo helicoidal (arbitraria)
0= Ángulo de inclinación de la costura con respecto a la
di.rección del radio
Si obtenemos un vector tangente en un punto de la
curva y otro vector ortogonal a este en el mismo punto,
entonces el ángulo que se formaría entre estos dos
vectores sería igual al ángulo de inclinación de la costura
0, tal como se ilustra en la Figura 2:
Donde
D = Diámetro de tubo
An =Ancho de lámina de fabricación
Long itud de la curva alisada
Ahora se puede obtener la longitud alisada de la curva en
un segmento de referencia, por ejemplo de O- 211: :
s
J,,h
Ir' (t) I dt
.foo
[¾[½-ncostiJr+t! l~
=
s=
2•
Dsentj Jr
t= 21t
(1 /2D,0,An/sen9)
+
t! [ 211:~; Jr dt
110 tk
t =o
Diferenciando el radjcal, integrando, sustituyendo y
simplificando obtenemos:
(1/2D. 0,0)
2
s =211:
.!.._ D2 + (.
An
l 211:Sen0
4
]
(2)
Figura 2
Que brinda la longitud de la curva en el segmento de
0 - 211:.
Longitud de costura
Vector tangente
Ahora bien, en este segmento de la curva (O - 211: )
la distancia horizontal a lo largo del eje =es A o Anl
sen0; entonces el cociente de la función anterior con
la distancia horizontal del segmento, daría la longitud
de curva por unidad de longitud horizontal (eje=); y al
multiplicarlo por una longitud arbitraria ( longitud de
tubo, por ejemplo) arrojaría la longitud de la helicoide
en todo ese segmento:
Se obtiene la derivada de la función vectorial r(t):
r'(t) = ( - ;
D senti + ;
D costj + -Ank )
2nsen0
Se evalúa el vector en un punto de referencia, por
ejemplo en t=O:
2
211:Sen0
LC=
1
4¡
D2 +
[
An
211:Sen0
]
-----------l
An
(3)
FORMULACIÓN MATE_MAflCA DE ECUACIONES DE DIMENSIONAMIENTO DE
COSTURA DE TUBERIA HELICOIDAL
r'(O)=(;
Ank )
Dj + 2nsen0
�INVESTIGACIÓN/ MATEMÁTICAS
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
Vector ortogonal
Ahora, sustituyendo (4) en (3), obtenemos:
Se obtiene un vector entre el mismo punto de referencia
t=O y entre otro, como t=2n, de tal manera que sea
paralelo al eje=:
1
An
LC = 2n
An
-L
,·l;oJ
~]
2irV
A=(~ D,o,oJ
B=(lD,O, An
l2
sen0
J
Simplificando:
AB=[o.o
An
sen0
J
LC= nD L
An
Que representa la ecuación de longitud de costura.
Entonces se representa el vector:
Ángulo de inclinación de costura
r,=
(~
k)
·
sen0
Ambos vectores son ortogonales a sí mismos. Se
procede ahora a determinar el ángulo que se forma de la
intersección de estos dos vectores.
El ángulo de inclinación de la costura con respecto al eje
horizontal paralelo a la dirección de restaría dado por el
complemento de 0 para ir/2.
Entonces:
Ángulo entre el vector tangente y ortogonal
0e =ir/2 - 0
Ahora se procede a determinar el ángulo que se forma
entre estos dos vectores [2]:
0 =ir/ 2 - arcos
e
cos0=
(5)
(AnJ
n:D
(6)
r'(O) - r2
Ir' (O)IJr2J
Donde:
0c = Ángulo de inclinación de costura
Sustituyendo r' (O) y r2 :
Rotación de costura
Es posible obtener la cantidad de revoluciones de la
costura en el tubo a lo largo de toda su longitud.
cos0=
Como la longitud del segmento alisado S equivale
a 2n rad ó 1 rev, entonces el cociente de la longitud de
costura con el segmento S, daría exactamente e l número
de segmentos totales en todo el intervalo l .
Despejando para 0, y empleando las identidades
trigonométricas adecuadas para simplificar [3]:
0 = arcos
[~;J
(4)
De esta manera, div idiendo la ecuación (3) entre la (2)
y sustituyendo 0 en ambas, se obtiene:
R= LC
s
FORMULACIÓN MATEMÁTICA DE ECUACIONES DE DIMENSl~NAMIENTO DE
COSTURA DE TUBERIA HELICOIDAL
1
�CELERINET ENERO.J UNIO 201 3
INVESTIGACIÓN/ MATAMÁTICAS
Según la Figura 3, xs estaría dada por:
1
An
-L
xs = ✓ (nD)2 - An2
R=
1
Donde:
An
2n
xs= Longitud de tramo de corte (necesario por
morfología)
Como a lo largo del segmento LA, el patrón
geométrico representa una serie definida, entonces la
longitud del segmento estaría dada por el producto del
número de patrones geométricos por la longitud de la
costura más el tramo de corte xs necesario para obtener
la morfología actual del tubo:
(7)
LA = n- LC,xi + ✓(nD)2 - An2
(8)
Donde:
R = Cantidad de revoluciones de la costura a lo largo del
Donde:
intervalo L
LA = Longitud mínima de lámina
Longitud de lámina
n = Cantidad de tubos formados
Finalmente es posible también obtener fácilmente la
longitud de lámina mínima necesaria para formar n
cantidad de tubos, gracias a las variables obtenidas
anteriormente.
LC,xr = Longitud de costura externa
La Figura 3 muestra un segmento de tubo helicoidal
cortado en espiral en dirección de la costura y extendido:
Resumen de ecuaciones de dimensionamiento:
LC = nD L
An
(5)
B =7r/2 - arcos (An)
LA
e
l7CD
(6)
An
(7)
(8)
Figura 3
1
FORMULACIÓN MATE_MAflCA DE ECUACIONES DE DIMENSIONAMIENTO DE
COSTURA DE TUBERIA HELICOIDAL
�INVESTIGACIÓN/ MATEMÁTICAS
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
Donde:
LC= n[(48" - 2~0.375")] ( 15m
I"
) = 1802.8 1"
48 í
0 .0254,n
= Diámetro de tubo
LC = Longitud de costura
D
=45.79m
LCª' = Longitud de costura externa
An = Ancho de lámina de fabricación
b.
L = Longitud de tubo
0c = Ángulo de inclinación de costura
Se aplica la ecuación (6) con los valores antes
mencionados para obtener: 18.81 º.
R = Cantidad de vueltas de costura
8
7C
c - [
LA = Longitud mínima de lámina
2 · COS
-1
(
48 •5
180°
]
7!(48") )
[1rad]
n = Cantidad de tubos formados
Ejemplo de aplicación
C.
Para un tubo helicoidal de 48.000" de diámetro externo,
de 15 m de longitud y que se fabrica con rollo de acero
I O1Ode 0.375" de espesor y de 485/8" de ancho; calcular:
a.
La longitud de material que es necesario
externamente e internamente
b.
El ángulo de inclinación de la costura externa
c.
La cantidad de vueltas necesarias para formar el
tubo
d.
soldar
R=
d.
Suponiendo que uno de estos tubos se desdobla
completamente, ¿cuál sería la longitud total de
lámina que se desplegaría?
e.
¿Cantidad de estos tubos que podrían fabricarse
con 150m de longitud de esta lámina?
f.
Determinar la longitud del cordón de soldadura
externo suponiendo que este cordón cuenta con un
espesor de O. 11 O"
Se utiliza directamente la ecuación (7) y se
obtiene: 11.5 rev ó 11 rev + 180 grados.
1"
15,n - - - 0.0254m
Se aplica la ecuación (8) para n=I y se obtiene:
50.14m.
LA= ( 1) ( 1831.42") +
e.
;
2
[7!(48")]2- (48 8. )
De la ecuación (8) se despeja paran, se sustituye
con LA=l50m y con los valores antes obtenidos
para dar: n=3.14=3 tubos
Soluciones al ejemplo de aplicación
a.
Se utiliza la ecuación (5) con los valores de
diámetro externo, ancho de lámina y longitud.
(1 50m
n=
Para la parte externa del tubo se utilizan los datos
directamente de la siguiente manera:
f.
1t{48.00")
I" -) = 1831" =46.52m
LC= - - - ( 15m - 48 •·
0.0254m
l"
)
0.0254m
5
2
[7!(48")] 2 - (488" )
1831.42"
Se toma la ecuación (5) y secalculaLC adicionando
al valor del diámetro externo dos veces el espesor
del cordón de soldadura, para obtener: 46.73m.
Para dar un valor de: 46.52m.
Para la parte interna de l tubo se toma D =D,.,, 2*(espeso,) para obtener: 45.79m.
LC = 1t (48.00" : O220") ( 150,n
48 •.
I"
)
0.0254m
FORMULACIÓN MATEMÁTICA DE ECUACIONES DE DIMENSl~NAMIENTO DE
COSTURA DE TUBERIA HELICOIDAL
1
�CELERINET ENERO.JUNIO 2013
Conclusiones
El conjunto de ecuaciones de dimensionamiento de
tubería helicoidal obtenido mediante este análisis
representa una buena opción para la determinación
las variables críticas dimensionales en el proceso
de producción de la tubería helicoidal mencionadas
anteriormente, utilizando datos de entrada inherentes de
proceso: diámetro de tubo, longitud y ancho de lámina.
Si bien en este artículo se describe la aplicación del
conjunto de ecuaciones en la industria metal mecánica a
la tubería helicoidal de acero, de igual manera su campo
de aplicación puede ser en realidad más generalizado,
pudiéndose aplicar en otros ramos con otros materiales,
por ejemplo, tubos de cartón, o cualquier otro objeto
cuyo proceso de unión también se lleve a cabo en forma
espiral.
El análisis que se describe en este artículo fue
desarrollado debido a una necesidad que surgió en la
planta de TH Tubería Helicoidal, S.A. de C.V., una
empresa del grupo Villacero [4], la cual se dedica a la
producción de tubería helicoidal de acero en distintos
diámetros.
1
FORMULACIÓN MA"fe!'AÁTICA DE ECUACIONES DE DIMENSIONAMIENTO DE
COSTURA DE TUBERIA HELICOIDAL
INVESTIGACIÓN/ MATAMÁTICAS
�INVESTIGACIÓN/ MATEMÁTICAS
Referencias
[ 1) Smtth, R. T., Mmton & Roland B. Calculus co11cep1s &
co11nec11011s. McGraw-1-hll. 2006.
[2] Anton. H. /111rod11cció11 al álgebra /mea/. 2a ed Editorial
L1musa 1998.
[3) Dugopolsk1, M. 7i·,gonometry. Add1son Wesley. 2003.
(4] Grupo V11lacero. Recuperado de: http://www.v11lacero.com
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
Datos del autor:
José Alfredo Sánchez de León
Es Ingeniero Químico egresado de la Facultad de Cienctas
Químicas de la UANL. Actualmente se desempeña como
Supervisor de Control de Calidad en una empresa del grupo
Villacero.
Dirección del autor Tubería Nacional, S.A. de C.V
Av. Diego Diaz de Bcrlanga # l 002 Sur. Col. Nogalar, San
Nicolás de los Garza. N.L. C.P. 66480.
Email: jose.sanchez@villacero.com; dirac_ J902@hotmail.
com
FORMULACIÓN MATEMÁTICA DE ECUACIONES DE DIMENSl(\NAMIENTO DE
COSTURA DE TUBERIA HELICOIDAL
1
�Resumen:
El presente estudio se realizó con jóvenes en la etapa de desarrollo
(emocional, fisiológico y racional), sin distinción de género y en condiciones
óptimas de salud, todos pertenecientes al ámbito universitario. Los registros
de datos son válidos comparativamente con registros médicos, el rango de
los datos se ve condicionado por la personalidad del paciente y en pequeña
medida, por la sensibilidad de los circuitos electrónicos usados. Se muestra
una correlación entre el comportamiento neuronal y el desarrollo psicológico
de cada persona, estableciendo un modelo de cuantificación tanto de valores
eléctricos como de ámbitos emocionales, generando una caracterización del
estado de actividad cerebral y de control para dicho estado.
Palabras claves:
ondas neuronales, memoria, lóbulo frontal, ruido blanco, electroencefalografia
�INVESTIGACIÓN/ FÍSICA
Introducción
Es evidente que las palabras, melodías y ruidos
que escuchamos interfieren en nuestras emociones,
personalidad y estado anjmico, pero una correcta
interrogante es analizar cuánto y en qué sentido nos
afectan. Existen di versas prácticas (grupales y/o
personales) que aprovechan esta respuesta del ser
humano a los estímulos para conllevar un estado de
armonía fisico-menta l, como son el yoga, la meditación,
la musicoterapia, la bailoterapia, etc.; por el contrario,
los niveles de estrés y ansiedad presentes en la gente de
la sociedad moderna, no solo entorpecen la interacción
social, sino que disminuyen la calidad de vida, del
trabajo, del uso del tiempo y de la toma de decisiones. Por
ejemplo, los sujetos depresivos que son constantemente
sometidos a tratamientos farmacológicos para controlar
dicho mal, de forma que se puede controlar su estado
anímico conociendo el comportamiento del cerebro de
dichos pacientes, viendo anomalías y patrones.
Al mismo tiempo, hay ciertos sonidos que generan
una respuesta válida y observable sobre las emociones
cuyos archivos de sonido no generan una habituación
o sensibilización si se expone a l paciente a los mismos
sonidos en repetidas ocasiones, a diferencia de otros tipos
de sonidos como los tonos puros o el ruido blanco [ 1].
En el caso de este estudio, se buscó que el paciente solo
tuviera que escuchar cada sonido una única vez, de forma
que si la prueba resultaba insatisfactoria se rechazaba y
se buscaba a un nuevo paciente que cumpliera con las
condiciones establecidas.
A pesar de los diversos sistemas existentes para
mejorar la memoria y controlar las emociones, son pocos
los que realmente llevan una investigación previa para
tratar de forma diversa los problemas de cada paciente
(muchas veces, debido a cuestiones de tiempo y equipo).
A futuro, esto es lo que se planea hacer, con base en
el presente estudio, corroborar que puede ser un método
aplicable a la psicología y hacer un estudio personalizado
en una cantidad razonable de pacientes.
Antecedentes
Se hizo un estudio sobre cómo los estímulos emocionales
negativos o positivos influyen en la memoria prospectiva
que está en relación con procesos cognitivos, además de
su relación con un heterogéneo grupo de patologías y
tópicos de la problemática social -esquizofrenia [2], [3],
[4], [5]; esclerosis múltiple [6]; Parkinson [7]; SIDA [8];
retraso mental [9]; ingesta de alcohol [JO] y métodos
anticonceptivos [ 11].
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
Los archivos de ' ruido blanco' que escucharon los
pacientes fueron tomados de fuentes gratuitas de Internet,
son referentes a la naturaleza, lo cual puede sustituir
en la investigación e l uso del IAPS. Se aduce que los
sonidos naturales pueden inducir similares respuestas
emocionales que los estímlilos visuales utilizados en
la elaboración del Sistema Internacional de Imágenes
Afectivas (IAPS por sus siglas en inglés) [12].
La preparación de los procesos que se llevan a
cabo de forma consciente, implican un incremento en
la acti vidad cerebral que interfieren con los procesos
cognitivos, de memoria y de aprendizaje [13]. Algunos
estudios informan de que el estado de ánimo positivo
incrementa los procesos de planificación, importantes
para la correcta ejecución de la intención [ 14].
Materiales y métodos
Usando electrodos médicos en un acomodo longitudinal
bipolar, en estilo de montaje a larga distancia, justo por
encima de la zona nas ion [ 15]. En el caso de las mujeres,
se requirió que estas estuvieran sin maquillaje ya que
afecta a la comunicación del biovoltaje de la piel hacia
los electrodos.
La zona donde se colocaron los electrodos es la
más próxima al lóbulo frontal, encargado de controlar la
inteligencia, la memoria, la personalidad (incluidas las
emociones) [16]. La finalidad es estudiar el cambio en
la interacción neuronal cuando se somete al paciente a
sonidos que alteraran sus emociones de forma positiva,
generando un estado de calma y, de preparación para
aceptar y codificar información.
Se usaron tres archivos de sonido de ruido blanco ,
cuyos datos de 'tono' [17] (Pitch en inglés) y pulsos por
minuto (BPM por sus siglas en inglés) son conocidos
por medio de un programa gratuito, cuidando que estos
valores tengan ciertas diferencias notorias entre ellos.
Se usó otro programa gratuito con la finalidad
de obtener e l mapeo de las frecuencias mostrando
una gráfica de todo e l comportamiento del sonido,
observando cómo cada archivo tiene un comportamiento
caótico en sus frecuencias, estableciéndolos como ruido
blanco sonoro.
Por medio de una laptop y un par de audífonos que
cubrían por completo la región del oído, se comunicaron
los sonidos a los pacientes. No se hizo distinción de
género ni de edad (excepto porque debían estar en el
rango de la etapa de crecimiento: 13 a 21 en mujeres, 16
a 24 en hombres); ninguno de los pacientes es fumador,
ni sufren problemas cardiacos ni de sobrepeso, sin
ANÁLISIS DE ONDAS NEURONALES: UN ESTUDIO PREVIO PARA
TERAPIA PSICOLÓGICA SIN FÁRMACOS
1
�INVESTIGACIÓN/ FÍSICA
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
problemas neuropsicológicos (en específico: ansiedad,
depresión, manía, aislamiento social).
Todos los datos eran recogidos por electrodos
médicos que a su vez estaban conectado con un filtro paso
banda que convertía toda la señal eléctrica en corriente
directa, que a su vez, tenía integrado un amplificador de
señal eléctrica de IOOx.
Los datos se comunicaban por medio de un programa
de la compañía del multímetro, generando un registro
completo durante todo el tiempo de la prueba, de forma
que se analizaban en la computadora directamente.
Boto(~)
l331Ht
P11,ivct111fy • r.id
frAn1dy
/llplla C•l
8-13 H,
~~
Figura 1. Registro de ondas alfa y beta de la actividad
cerebral, tomadas durante un electroencefalograma (9)
Se mantuvo a los pacientes alejados del ruido,
en un espacio agradable al cuerpo y de forma que se
sintieran seguros. Algunos de ellos se mantuvieron con
los ojos cerrados (cuidando que esto no afectara en las
mediciones) y otros observando fijamente una pantalla
blanca, esto con la finalidad de no generar estrés,
ansiedad o cualquier otro estado de ánimo que invalidara
las pruebas. Cada paciente elegía con ojos cerrados o
con vista a un punto fijo según se sintiera mejor, además
de que se controló un tiempo máximo para no generar
pensamientos de mucha acti vidad eléctrica.
Toda le red neuronal mantiene una actividad
constante con un cierto ritmo basal característico,
las modificaciones a dicho ritmo se presentan en
el electroencefalograma (EEG). La alteración de la
sincronización del EEG entre las regiones cerebrales, se
ha detectado en estados morbosos como esquizofrenia,
depresión y trastornos del aprendizaje [18].
Los canales de comunicación neuronal quedan
cargados eléctricamente (o iónicamente) sin interactuar,
de forma que cuando se repasaban dichas redes los
recuerdos se presentan en la mente, así que una
irregularidad en dichas redes puede generar un cambio en
la secuencia de recuerdos y aprendizajes, dichas señales
(a nivel psicológico) se interpretan como preferencias
del organismo por cierto tipo de eventos, que suelen
ser controlados por el inconsciente, pero por medio de
dichos ejercicios adecuados ( en este caso, someter al
sujeto a dichos sonidos) generan un comportamiento en
el consciente que altera el orden de la mente inconsciente
[ I9].
Resultados y discusión
Figura 2. Sección de un registro de ondas alfa, en la región
T6-T4(al frente y tras de la oreja), de un varón (aunque en
este estudio no se hace distinción de género) (10)
Figura 3. Sección de un registro de ondas co-concurrentes
del ritmo alfa, en la región en la región Fp1-F3 (lado
izquierdo de la nariz y parte superior delantera del cuero
cabelludo)(10J
ANÁLISIS DE ONDAS NEURONALES: UN ESTUDIO PREVIO PARA
TERAPIA PSICOLÓGICA SIN FÁRMACOS
1
Los patrones reflejados en las muestras con los pacientes
son similares a los patrones que se tienen de los libros y
artículos médicos. Para corroborar dicha información, se
comparan los datos de máximo voltaje y mínimo voltaje,
en los lapsos aproximados de tiempos en que se obtienen
las ondas alfa (ritmo alfa, ondas co-concurrentes, ondas
wicket para individuos relajados), ondas beta (en estado
de vigilia).
Los valores en voltaje fueron pasando por los
diferentes tipos de ondas alfa- actividad cerebral positiva
y creativa [20]- (y esporádicamente en las ondas beta para estadios de tens ión en el cerebro 10-) a lo largo de
las diferentes pruebas, dependiendo del paciente (cuyas
causas para entrar en estado de tensión no se estudian
ni observan en este trabajo). Esto se puede asegurar
por los valores sumamente próximos de las amplitudes
obtenidas en las pruebas, comparándoles con los valores
en los datos de libros médicos.
�INVESTIGACIÓN / FÍSICA
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
Archivo B
Archivo A
00tol$
OOtotO
00,01$
-
,,.
·i
,.,
'¿¡
¿
'¿¡
>
i'
OOtotO
!
t
O0t005
>
·O00-010
.ootots
',.
OOto20
~
u,
o
se
100
150
•O00075
o
'º 'º
JO
200
.
IV••~I
11
so
GO
ro
GO
Tlomoo (S"l!)
'º 'ºº
110
Tiempo (seg)
Figura 4. Como se puede observar, la gráfica del Archivo
A del ruido blanco, concuerda con el tipo de registro de la
Fig. 2
Figura 5. El gráfico en rojo muestra un registro con un
comportamiento algo similar al mostrado en la Figura 3,
corroborando la validez de la toma de datos para Archivo
B. Nota: Los voltajes que aparecen ahi (como en la gráfica
anterior), están montados en una señal base que requieren
el amplificador y el filtro paso-banda para funcionar.
Nota: Todas las tablas que presentan datos médicos válidos están en escala de l00x, para hacer la comparación
con el circuito con filtro paso-banda y amplificador.
Tabla 1.1 . Comparativa entre algunos de los datos
experimentales y los teóricos para ondas wicket, para el
Archivo A (nombre clave: Fuego)
Tabla 2.1. Comparativa entre algunos de los datos
experimentales y los teóricos para ondas wicket, para el
Archivo B (nombre clave: Lluvia)
Regi stro de datos experimentales: Archivo A
Registro de datos expeñmentales: Archivo B
Amp. (+)
74.7x10◄
V
Amplitud(·)
182.3.x1o◄v
Amp. (+)
67.3x10◄
V
Amplitud(·)
92.7x1o◄v
121.6x10"' V
Amplitud(·)
85.4x10'4V
Amp. (+)
Amp. (+)
77.9x10◄ V~
Amp. (+)
92.0x10◄
V
Amplitu~
d (·)
Amplitud (·)
77.1 .x1o◄v
106.0x10'4V
-~-Ondas Wicket [21]
Ondas Wicket [21]
I
Amplitud: (60 a 200)x10'4 V
Frecuencia: 6Hz a 11 Hz
Nota: Se presenta en individuos relajados
Amplitud : (60 a 200)x10"' V
Frecuencia: 6Hz a 11Hz
-~--
Se presenta en individuos relajados
Tabla 2.2. Comparativa entre algunos los datos
experimentales y los teóricos para ondas beta, para el
Archivo B
Tabla 3.1 . Comparativa entre algunos de los datos
experimentales y los teóricos para ñtmo alfa, para el
Archivo C (nombre clave: Bosque)
Registro de datos experimentales: Archivo B
Registro de datos experimentales: Archivo C
Amp. (+)
24.67x10◄
V
Amplitud(·)
10.33.x1o◄v
Ondas beta [21]
Amplitud : (10 a 20)x10"' V
Frecuencia: 13Hz a 30Hz
-~-Ansiedad o tensión
Amp. (+)
53.4x10-4 V
Amplitud (·)
50.6x10◄v
Ritmo alfa [21]
Amplitud : (50 a 60)x1 o◄ V
Frecuencia: 4Hz a 6Hz
Solo ocurre con ojos cerrados
ANÁLISIS DE ONDAS N EU RONALES: UN ESTUDIO PREVIO PARA
TERAPIA PSICOLÓGICA SIN FÁRMACOS
1
�Tabla 3.2. Comparativa entre algunos los datos
exper imentales y los teóricos para ondas wicket, para el
ArchivoC
Tabla 3.3. Comparativa entre algunos de los datos
experimentales y los teóricos para ondas beta, del Archivo
Registro de datos experimentales: Archivo C
Registro de datos experimentales: Archivo C
Amp. (+)
110.ox1o◄v
Amplitud(·)
96.3x1o◄v
Amp. (+)
Amplitud(·)
Amp. (+)
104.9x10""V
101.1x1Cl"'V
Amplitud(·)
_ _Ondas Wicket ~1]
Amplitud: (60 a 200)x10·• v
Frecuencia: 6Hz a 11Hz
70.0x10"" V
129.7x1Cl"' V
Se presenta en individuos relajados
Conclusiones
Después de hacer un análisis comparativo podemos
decir que las pruebas realizadas en los pacientes (bajo
las condiciones fisiológicas y psicológicas controladas
en los mencionados), con el método usado y por medio
de los materiales implicados; sí son vál idas.
Los archivos de ruido blanco, son registros caóticos
de frecuencia cuya finalidad es la de mantener a la
mente en un estado relajado, no obstante algunos de los
pacientes respondieron de forma negativa generando
ligeros niveles de estrés, lo cual es de provecho para
establecer un margen más amplio en el estudio de ondas
cerebrales en estado de vigilia.
Como se esperaba no todos los pacientes
respondieron de la misma manera al tratamiento, ni en
el relajamiento que cada uno logro (cuantificado por
medio de los voltajes) ni en el tiempo de respuesta a cada
ruido blanco. Lo cual, en estudios futuros, impondría
condiciones para estudiar adecuadamente que tipo de
tratamiento puede surgir para diversos males.
Por medio de las pruebas se está estableciendo una
base de estudio comparativa para futuras pruebas, que se
pueden dividir en dos grupos (como primera instancia):
gente con problemas cardiacos y gente con problemas
neuropsicológicos. Con las bases que han quedado
establecidas de este trabajo y de archivos médicos,
se puede hacer una comparación con los registros de
pacientes ' no sanos' para ver diferencias significativas
y entrar a detalle sobre el tratamiento especializado que
puede requerir un cierto grupo pequeño de pacientes o
una sola persona.
ANÁLISIS DE ONDAS NEURONALES: UN ESTUDIO PREVIO PARA
T ERAPIA PSICOLÓGICA SIN FÁRMACOS
1
c
Amp. (+)
Amp.(~
1
21 .5x1Cl"' V
11.5x10-<v
Amplitud(·)
Amplitud(-)
16.5x10..V
14.5x10..V
Ondas beta [21} _
Amplitud: (10 a 20)x10.. V
Frecuencia: 13Hz a 30Hz
Ansiedad o tensión
�INVESTIGACIÓN/ FÍSICA
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
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S. Rodríguez & J. Villa "El sistema mtemac1onal de sonidos
afectivos ( lADS): Adaptación española". Ps1co1hema. Ov1edo,
Lic. en Física. UANL. Factútad de Ciencias Físico Matemáticas.
Intereses: Neurociencia teórica y aplicada, física de ondas,
ncurops1eología, ps1cobiologia
Valentín Guzmán Ramos, Dr.
Lic. en Física. UANL. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
UANL
Dirección del autor: Cd. Universitaria. N.L. CP. 66450.
Profcsor-mvestigador
Intereses: Láseres. optoelectrónica. Física médica. circuitos
eléctncos
ANÁLISIS DE ONDAS NEURONALES: UN ESTUDIO PREVIO PARA
TERAPIA PSICOLÓGICA SIN FÁRMACOS
1
�Celebra FCFM 60 años
haciendo historia
Por: Alma Calderón Martínez
La Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
de la Universidad Autónoma de Nuevo León
está celebrando actualmente su 60 aniversario
en el marco conmemorativo de los 80 años de
la UANL. Esta Dependencia es un lugar en el
que se crea y comparte el conocimiento con el
objetivo de contribuir a la sociedad nacional e
internacional en los distintos ámbitos del saber
que en ella se imparten.
Los datos históricos presentados a
continuación fueron tomados de la obra
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, 55
años de historia, de los autores Juan Ramón
Garza Guajardo y Dinorah Zapata Vázquez,
así como de Administración 2007-2013:
Respeto, Responsabilidad y Compromiso y de
investigación personal.
Inicios
El crecimiento de la Facultad es fruto del
trabajo de las personas que han pasado por
1
FOTOGRAFÍA: MURAL DE LA FCFM
sus aulas: estudiantes y profesores que con el
diario esfuerzo buscan encontrar respuestas
y ofrecer soluciones que contribuyan al
bienestar científico y social. Esto se veía
desde principios de los años cincuenta en
la Facultad de Ingeniería Civil, en donde
el primer problema al que estudiantes y
profesores buscaban una solución, era al
nivel académico en el área de Matemáticas.
Asimismo, el Lic. Raúl Rangel Frías mostró
sumo interés en dicho proyecto; por tal razón,
en 1953, en el ala norte de Colegio civil vio
la luz la Facultad, entonces conocida con el
nombre de Escuela de Matemáticas.
Al inicio se contó con el apoyo de maestros
de la UNAM para impartir clase. Mas uno
de los objetivos iniciales de la Facultad
fue el de preparar sus propios maestros,
así como especialistas que apoyaran a
otras Dependencias que ocupaban sus
conocimientos: Ciencias Químicas, Ingeniería
Mecánica y Eléctrica y Arquitectura. El
primer profesor en impartir cátedra fue el lng.
�Rafael Serna Treviño. Por otra parte, el cargo
de Director lo tuvo el lng. Roberto Treviño
González (1953 -1958). Durante esos años
ya se contaba con la presencia del lng. Eladio
Sáenz Quiroga y del lng. Domingo Treviño
Sáenz, distinguidos profesores. Para poder
terminar su preparación, la primera generación
culminó sus estudios en la UNAM , contando
con el apoyo económico del Patronato
Universitario y de la Sociedad Matemática
Mexicana.
Posteriormente, en 1958, la Facultad
cambió su sede a una casa frente al Hospital
del Seguro Social. En 1959, llegó a Ciudad
Universitaria, donde estuvo un tiempo
compartiendo espacio en la Facultad de
Ingeniería Mecánica y Eléctrica, y luego en
Rectoría.
Para 1964 la Dependencia contó, por vez
primera, con el nombre de Facultad de Ciencias
Físico Matemáticas. Tal como su nombre
lo indica, se inició una nueva licenciatura
en el área de Física, complementado así
los conocimientos que en ella se ofrecerían.
También se establecieron laboratorios de
Física con un equipo de electricidad; para ello
se recibió el apoyo de un sorteo del Patronato
Universitario.
Para 1970, la FCFM ya se encontraba
en su sede actual en Ciudad Universitaria
gracias al apoyo del Patronato Universitario
del Patrimonio de Beneficio Universitario.
y
Símbolos
La identidad de la Facultad de Ciencias Físico
Matemáticas se ha dado a conocer mediante
la producción de investigaciones y las distintas
aportaciones que sus integrantes han tenido
con la sociedad. No obstante, existen algunos
símbolos, uno de los cuales data desde sus
inicios; ambos representan a la Dependencia.
El primero es el escudo de la Facultad; en
1968, se llevó a cabo un concurso para elegirlo.
El ganador fue el alumno Andrés Torres Ruiz.
Actualmente, el escudo presenta algunas
modificaciones dadas a conocer el mismo año.
FCFM
Escudo de la Facultad de Ciencias Físico
Matemáticas
�REPORTAJE
Otro símbolo es el himno de la FCFM. En
2011 se hizo un concurso para designar la
letra del himno de la FCFM, en el cual resultó
ganador Gerardo Azael Mendoza Barrera,
estudiante de la Licenciatura en Multimedia y
Animación Digital. Posteriormente, en 2013,
se solicitó el apoyo a la Facultad de Música
de la UANL para crear la melodía del himno.
Finalmente, la composición se presentó el 23
de septiembre de 2013 en la Plaza Cultural
"lng. Rafael Serna Treviño" en el marco
conmemorativo del 80 aniversario de la UANL
y del 60 aniversario de la FCFM.
Programas de estudio y
acreditaciones
El crecimiento que ha tenido la Facultad va
estrechamente ligado a la calidad de los
programas de estudio que en ella se ofrecen;
de esta manera, una escuela que comenzó
con 14 alumnos y 6 maestros, de los cuales,
a su vez, 5 eran estudiantes, haya tenido
un crecimiento importante a más de 2000
estudiantes y más de 300 profesores.
Como se mencionó, en 1953 comenzó a
ofrecerse la Lic. en Matemáticas y para 1964,
ya se ofrecía la Licenciatura en Física. Para
1969 hubo una modificación a ambos planes
de estudio.
1FOTOGRAFÍA: PRESENTACIÓN DEL HIMNO DE LA FCFM
En 1975 se creó la Licenciatura en
Ciencias Computacionales, y a su vez, se
hicieron modificaciones a las licenciaturas
anteriormente mencionadas. La siguiente
modificación a los planes, en esta ocasión la
LCC incluida, tuvo lugar en 1990.
El siguiente gran paso se dio en 1992,
cuando comenzaron a ofrecer las Maestrías
en Ciencias Computacionales, Control Total
de Calidad y Metrología de la Radiación.
Para 1995 se crearon el Doctorado
en Ingeniería Industrial y la Maestría en
Teleinformática.
Durante la administración de 2001 al
2007, se creó la Licenciatura en Actuaría y
se ingresó al Posgrado al Padrón Nacional
de Posgrados. Además, la Licenciatura
de Ciencias Computacionales recibió una
evaluación por parte de la CONAIC, en
donde se informó que la carrera cumplía
con estándares internacionales. Finalmente,
se obtuvo la certificación bajo la norma ISO
9001 :2000 por el excelente cumplimiento de
los procesos administrativos.
En la administración 2007-2013, se
implementó el Modelo Educativo de la UANL,
y los Modelos Académicos de Licenciatura
y Posgrado; asimismo, se llevó a cabo el
rediseño de los Programas Educativos de las
Licenciaturas en Ciencias Computacionales,
�1 l
en Física, en Matemáticas y en Actuaría, y de
los Posgrados en Ingeniería Física Industrial
(Doctorado y Maestría). Además, se logró la
creación de nuevos Programas Educativos
como el de la Licenciatura en Multimedia y
Animación Digital (LMAD) y el de la Licenciatura
en Seguridad en Tecnologías de Información
(LSTI) , además de los Posgrados en Ciencias
con Orientación en Matemáticas (Doctorado y
Maestría), así como la Maestría en Ingeniería
en Seguridad de la Información. Finalmente,
se dio impulso a los Cuerpos Académicos,
logrando colocar tres consolidados, tres en
consolidación y seis en formación; también
se participó en Congresos y Olimpiadas
Nacionales e Internacionales.
Instalaciones
La Facultad ha crecido en infraestructura
desde que se estableció en su sede actual.
A partir de entonces, se han llevado a cabo
múltiples adecuaciones, remodelaciones y
construcciones que han permitido mejorar la
calidad de los servicios que en ella se ofrecen,
así como el aprovechamiento de sus espacios.
En 1978, se construyó un tercer piso en
un edificio de la FCFM , donde se colocó la
Biblioteca, hoy Centro de Información en
Ciencias Exactas (CICE).
11
1
En 1977 se creó un Tallerde Instrumentación
para fabricar y diseñar equipo para laboratorios
de Física, el cual en la actualidad es conocido
como Unidad de Desarrollo de Instrumentos
Científicos y Tecnológicos (UDICyT).
Se consiguió equipo de cómputo para
los cursos en 1979 con el fin de apoyar a los
estudiantes de LCC.
En 1995, el M. l. l. José Osear Recio
Cantú gestionó la construcción de 6 aulas, así
como las bases del Centro de Servicios en
Informática (CSI).
Bajo la gestión de la M. A. Carmen del
Rosario de la Fuente García (2001-2007) se
llevó a cabo el acondicionamiento de espacios
como aulas interactivas. Asimismo, se creó un
edificio con 1O aulas y espacios para oficinas.
Recientemente, bajo la administración de
la M. A. Patricia Martínez Moreno, ex directora,
se remodelaron y equiparon más del 80 % de
las aulas, auditorios y oficinas de la FCFM.
También se remodelaron el CSI y el edificio
de la UDICyT. Asimismo, se creó el Centro de
Investigación en Ciencias Físico Matemáticas
(CICFIM), lugar en el que se encuentran aulas,
oficinas y laboratorios; además de ser la sede
de los Cuerpos Académicos, quienes realizan
trascendentes investigaciones y representan
un orgullo a la Facultad por sus aportaciones
a la Ciencia y a la Tecnología. A su vez, se
FOTOGRAFÍA ( DER.A IZO). FACHADA DE LA FCFM. CENTRO DE INVESTIGACIÓN EN CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS
(CICFIM) • UNIDAD DE DESARROLLO DE INSTRUMENTOS CIENTIFICOS Y TECNOLOGICOS (UDICYT)
1
�REPORTAJE
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
acondicionaron espacios para los estudiantes
como "El túnel de la Ciencia", "El Domo". "Plaza
cultural lng, Rafael Serna", la Sala de Usos
Múltiples "lng. Roberto Treviño González".
Cabe señalar que bajo su gestión se creó el
Centro Cultural de Ciencia y Tecnología en
Montemorelos, espacio destinado a la difusión
de la ciencia, concluyendo la primera parte del
mismo.
Directores
A continuación se mencionan los profesores
que han ocupado el cargo de Director en la
Facultad, desde que fue fundada hasta hoy
día; así como los periodos que comprendieron
su administraciones.
• lng. Roberto Treviño González
(1953 - 1958)
• lng. Rafael Serna Treviño
(1958 -1967)
• Lic. Jaime Navarro Cuevas
(1967 - 1969)
• Dr. Eladio Sáenz Quiroga
(1969 - 1971)
• Lic. Raúl López Aldape
(1972 - 1974)
• Dr. José Luis Camparán Elizondo
(1974 - 1978)
• Lic. Juan Ernesto Colunga Cavazos
(1979 - 1980)
• Lic. Tomás Humberto Martínez Galindo
(1980 - 1983)
• M.C. Luis Vicente García González
(1983 - 1989)
• M.C. Raúl Mario Montemayor Martínez
(1989 - 1995)
• M. l. l. José Osear Recio Cantú
(1995 - 2001)
• M. A. Carmen del Rosario De la Fuente
García
(2001 - 2007)
• M.A. Patricia Martínez Moreno
(2007 - 2013)
1FOTOGRAFIA: MT. ROGELIO JUVENAL SEPÚLVEDA GUERRERO
Actualmente, el cargo de Director en
la FCFM lo ocupa el M.T. Rogelio Juvenal
Sepúlveda Guerrero, quien asumió la
responsabilidad el 14 de noviembre de 2013,
para el periodo 2013-2016.
El futuro
La FCFM es una escuela que se ha
desarrollado gracias al trabajo y compromiso
de sus integrantes. Actualmente se trabaja
para lograr los objetivos de la visión 2020
de la UANL, por lo que se augura que la
Dependencia continuará desarrollándose
y obteniendo grandes logros en pro de la
comunidad académica y de la sociedad.
�REPORTAJE
Referencias:
A. P. Calderón Martínez. Administración
2007-2013. Respeto, Responsabilidad y
Compromiso. FOCOMSA: N.L., México. 2013.
J. R. Garza Guajardo & D. Zapata Vázquez.
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, 55
años de historia. Imprenta Universitaria: N.L.,
México. 2009.
Página Oficial de la Facultad de Ciencias Físico
Matemáticas. Recuperado el 30 de noviembre
de 2013 de: www.fcfm.uanl.mx.
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
�Resume■ :
La heurística tiene dos objetivos: el uso de algoritmos en buen tiempo de
ejecución y que sea óptimo para el trabajo, en caso de los virus su objetivo
es penetrar al sistema con éxito sin ser detectado por algún sistema de
protección, con la finalidad de infectar la computadora, archivos entre otras
cosas. Para que los virus no sean detectados y que puedan sobrevivir más
los hackers, o personas malintencionadas, utilizan métodos heurísticos para
que los antivirus no los puedan detectar; tanto la base de datos del mismo
programa, hasta el código malicioso con el que se generó. Generalmente,
la programación heurística es considerada como una de las aplicaciones
de inteligencia artificial y también como herramientas para la solución de
problemas. Los antivirus utilizan diferentes técnicas para detectar los virus,
malware entre otras cosas. Los antivirus pueden reconocer la firma de un
virus, entre más instrucciones específicas contengan el virus o el código
malicioso estas definen como comportarse y actuar.
Palabras davu:
heurística, antivirus, virus, detección, malware, malicioso
�INVESTIGACIÓN/ CIENCIAS COMPUTACIONALES
CELERINET JUUO-DICIEMBR!: 2013
latrodurclóu
medicina que "aprende" mediante la experiencia y
aumento en su base de conocimiento.
Antes de saber cómo funciona la heurística en antivirus
y virus, debemos saber lo que es una heuristica como
tal. Una heurística es un algoritmo que abandona uno
o ambos objetivos fundamentales de la computación
que son encontrar a lgoritmos con buenos tiempos de
ejecución y que sean óptimos.
La programación heurística posee un doble rol en
el desarrollo antivirus: velocidad y detección, por tal
motivo de ahí surgió el término heurística.
Ya hablando de antivirus, la heurística son los
métodos que se emplean para reconocer códigos
maliciosos (virus, gusanos, troyanos, etc.) que no se
encuentran en la base de datos. En el caso de los virus,
su heurística vendrían siendo los métodos que usán para
evitar ser detectados por los antivirus; su importancia
radica en el hecho de poder evadir la única defensa
automática posible del antivirus frente a la aparición
de nuevos códigos maliciosos de los que no se posean
firmas en la base de datos del antivirus.
La bturistica
La heurística, en la terminología de las tecnologías de la
información, tiene dos objetivos importantes que son: el
uso de algoritmos en buen tiempo de ejecución y que sea
óptimo para el trabajo. En el caso del virus, su objetivo
es penetrar al sistema con éxito sin ser detectado por
algún sistema de protección, con la finalidad de infectar
la computadora, archivos, entre otras cosas. Usando
estos métodos en los virus, aumenta la probabilidad de
que e l sistema sea afectado por este programa y puede
realizar su ejecución con facilidad. Con esto nos damos
cuenta que la heurística de los virus también va de la
mano con la heurística de los antivirus, que en el caso
de los antivirus funcionan escaneando continuamente el
sistema en busca de algún virus que contenga la base
de datos. Los antivirus también están conformados de
las instrucción de configuración donde se almacenan los
patrones de comportamiento que sirven para identificar
a este código malicioso. La vacuna que contiene este
antivirus vendría siendo el método heurístico que
en términos de informática es la detección de firmas
genéricas, reconocimiento del código compilado,
desensamblado, des empaquetamiento entre otros, más
adelante hablaremos de estos temas.
Generalmente, la programación heurística es
considerada como una de las apl icaciones de inteligencia
artificial y también como herramientas para la solución
de problemas. La programación heurística es utilizada
en sistemas expertos, se construye bajo ciertas reglas
extraídas de la experiencia y respuestas que fueron
generadas por tal sistema, donde va adquiriendo la
Para que el virus no sea detectado y que
pueda sobrevivir, mas los hackers, o personas
malintencionadas, utilizan estos métodos para que los
antivirus no los puedan detectar, tanto la base de datos
del mismo programa, hasta el código malicioso con el
que se generó. Los métodos de infección de los virus
pueden ser de dos maneras:
Los antivirus pueden reconocer la firma de un virus,
mientras más instrucciones especificas contenga
el virus o el código malicioso que estas definen
como comportarse y actuar. Por eso la firma digital
es como la huella digital de los hackers o de las
personas malintencionadas es única y distinta.
2 Es el comportamiento que contenga el virus, esto
depende de cómo se realizó este virus porque pueden
variar de infectar a varios archivos hasta corromper
carpetas u otros archivos del sistema.
Después de ver cómo actúan los virus, veremos qué
métodos o que tipos de infección realizan de diferentes
maneras que se explicarán a continuación:
•
•
Infección
Directa: Se enfoca a atacar
primordialmente en infectar el disco o los discos
duras que tenga la computadora; ataca a uno o más
archivos del sistema. Esto se real iza mediante un
programa o un archivo infectado que nos pasaron
o descargamos por Internet; la infección se propaga
tanto en una computadora o servidor; varía si es que
están en la misma red o los archivos compartidos del
sistema, este tipo de infección es el más común que
es muy fáci l de detectar por un antivirus.
Infección Rápida: este tipo de infección es un poco
peligrosa porque puede infectar cualquier archivo e
incluso el mismo antivirus.
Infección Lenta: método tiene el fin de ocultarse o
enmascararse dentro del sistema, haciendo dificiles
de detectar por el antivirus.
• Infección Minimalista: puede que a veces los infecte
o a veces no lo hará, hace que la infección sea lenta
y aumenta la probabilidad de no ser detectado por
el s istema.
• Infección
RAM Residente: puede infectar los
programas de arranque del s istema. Estos virus no se
propagan por la red o por el Internet, solo insertando
LA HEURÍSTICA EN LOS VIRUS
1
�CELERINET JUUO-DICIEMBRE 2013
fisicamente un disquete, USB u otro medio de
almacenamiento; puede infectar a los demás equipos
que estén en la misma red.
Análisis Hturístko
Utiliza un acercamiento basándose en reglas para
diagnosticar un archivo potencialmente ofensivo o
malicioso. Debido a que el motor de análisis trabaja
a través de su base de reglas, chequeando el archivo
mediante criterios que indican que podría ser un archivo
sospechoso, cuando hay archivos semejantes de posible
malware, realiza un puntaje igual o superior o semejante
a él Si el puntaje es igual o superior al umbral estimado,
ese archivo es señalado como sospechoso (malicioso
o spam) y será procesado de acuerdo a los criterios e
instrucciones del sistema o antivirus.
Lo opuesto a la Heurística
Lo que en realidad es lo opuesto a la heurística o lo
opuesto al análisis heurístico en los antivirus no es la
exploración por firmas sino la exploración algorítmica,
en la exploración por firmas es un caso especial de la
misma. La exploración algorítmica es la decodificación
algorítmica, que está basada en procedimientos
matemáticos. Lo que es referido en la industria como
la exploración algorítmica, normalmente es entendido
como algo que se basa en un algoritmo (buscar una
cadena estática o una secuencia estructurada de bytes)
que es especificada de acuerdo al virus que se intenta
detectar.
Mttodo beu.rístico en los antivirus
Como se había mencionado antes, los antivirus
,utilizando este método, sirven para detectar los patrones
o comportamientos de los virus. Tiene como finalidad
detectar este virus mediante el uso de firmas digitales
o genéricas, el reconociendo del código malicioso, etc.
No es un método exacto, pero se aproxima mucho a la
realidad; como Ios virus cambian día con día sus patrones,
es más dificil detectar por dicha razón este método; se
aproxima, y cuando ya está seguro dependiendo de qué
haya analizado, lo detectará como virus o no.
~1ttodos de detección heurística tn los antivirus
Los antivirus utilizan diferentes técnicas para detectar
los virus, malware, entre otras cosas. Cada método es
para analizar las características y el comportamiento
para determinar s i es un virus o un archivo sospechoso.
1LA HEURÍSTICA EN LOS VIRUS
INVESTIGACIÓN / CIENCIAS COMPUTACIONALES
Ahora mencionaremos algunas de estas técnicas:
• Emulación del archivo: También conocido como
la caja de arenas de prueba (exploración dinámica)
donde se realiza la emulación de archivos en un
ambiente virtual controlado (caja de arena) para
ver qué es lo que realiza. Tiene como fin ver si este
archivo se comporta como virus, s i es el caso, se
trata como virus.
• Análisis del archivo: El antivirus analizará el
archivo sospechoso con la finalidad de checar cuál
es su intención, destino y propósito; pero si tienen
funciones que pongan en riesgo al sistema, como
eliminación de archivos del sistema, se reconocerá
automáticamente que es un virus.
• Detección de Firma Genérica (Firma Digital): Esta
técnica es especial, debido a que es muy común para
detectar los virus. Cuando se crea un virus o se da a
conocer por su nombre; la mayoría de la gente cree
que es un nuevo virus que amenaza el sistema, pero
es todo lo contrario debido a que provienen de la
misma familia o clasificación. La ventaja que tienen
los antivirus en esto es que utilizan las mismas
definiciones que utilizaron anteriormente para
localizar a estos nuevos virus o "primos" similares
e incluso s i utilizan otro nombre diferente o que
contenga otro tipo de función [6].
Ya hablamos de los tipos de infección y cómo la
heurística aplicada en los virus y antivirus; a continuación,
veremos los tipos de heurística que aplican en el análisis
para la detección, estos temas son impartidos por el
antivirus ESET NOD 32 que utiliza estos temas para la
detección proactiva de malware [4].
Tipos dt bturístira
Los antivirus utilizan tres tipos de variantes más comunes
para el análisis, que son normalmente utilizados para la
detección heurística. Son los siguientes:
• Heurística Genérica: Realiza un análisis de la
similitud del objeto a otro, ya sea código malicioso.
Si al analizar un archivo es similar a un código
malicioso, este será detectado y será considerado
como amenaza al sistema.
• Heurística Pasiva: Se analiza el archivo tratando
de determinar qué es lo que realiza el programa. S i
realiza actividades sospechosas, será considerado
como malicioso.
• Heurística activa: Como objetivo crear un entorno
seguro y ejecutar el código de tal forma que se pueda
�INVESTIGACIÓN/ CIENCIAS COMPUTACIONALES
CELERINET JUUO-DICIEMBR!: 2013
reconocer cuál es el comportam iento del código.
Esta técnica es conocida por los siguientes nombres:
"Caja de Arena (Sandbox)", " Virtualización" o
«Emulación".
Las v,ntajas y den·entajas dt la heurístira en los
anth·irus
Utilizando la heurística es una manera eficaz para
identificar las amenazar desconocidas para la protección
de nuestro sistema actualizada día a día en tiempo
real, pero tiene sus desventajas. Este tipo de análisis y
exploración puede llevar tiempo debido a que hace un
chequeo a todos los archivos para verificar si existe una
amenaza, por lo tanto afecta el rendimiento de nuestro
sistema haciéndolo lento.
La preocupación principal con la detección
heurística es que a menudo aumentan los falsos positivos.
Los falsos positivos son que el antivirus determina un
archivo es malicioso (lo pone en cuarentena o elimina la
misma), cuando en perfectas condiciones. Esto se debe a
que algunos archivos pueden parecerse a los virus, pero
en realidad no lo son, son restringidos o que dejaron de
trabajar en el sistema.
LA HEURÍSTICA EN LOS VIRUS
1
�INVESTIGACIÓN/ CIENCIAS COMPUTACIONALES
CELERINET JUUO-DICIEMBRE 2013
Rtftrtncias
[ I] Virus y Antivirus. Recuperado de: http://www.monografias.com/
trabajos l 8/v1rus-antiv1rus/vrrus-ant1v1rus2.shlml
[2] Estudio sobre VIIUS mforrnát1cos Recuperado de; http://www.
monografias.com/trabaJos/eslud1ovuus/estudmv1IUs.shtrnl
Datos de los autores.
Frandsco Eleazar Delgado Contreras
Escuela Facultad de Ciencias Físico-Matemáticas
Dirección: Plan de Galcana No. 2804, La republica,
Monterrey, Nuevo León, C.P: 64900
[3] La Heun5t1ca y los Anllv1ru5. Recuperado de: http://www.
CJ\'j)res1onbmarta.com/la-heun511ca-y-los-ant1v1rus/
Ema1I: francisco.fcfm92@gmatl.com
[4] Análisis Heurisuco: detectando malware desconocido.
Recuperado de: http://v.•ww.e5et-lacom/pdt7prensa/mfom1e/
anal 1515_ heunsttco_ detectando_mal ware_ desconoc1do.pdf
.Jesús Huml>t'rto Rojas Raagel
[5] How v1ruses
l:::scucla Facultad de Ciencias Físico-Matemáticas
avo1d detect1on. Recuperado de: http://
etutonals.org/M1sc/computer+book/Pan+2+Dangerous+T
hreats+on+the+ JntemeúChapter+ 7+ V1ruses+and+Worm s/
HOW+VIRUSES+AVOJD+DETEC-llON/
[6] What is Heurishc Anttvlflls DetectJon•) Recuperado de: http://
1nternet-secunty-su11e-rev 1ew.toptenrev1ews.com/prem1umsecunty-swtes/what-is-heurist1c-antJvuus-detect1on-.html
Dirección: Abnl en Portugal No. 319, Residencial San
Nicolás, San Nicolás de los Garza, Nuevo León. C. P: 66414
Ema1I. roJaslcc@msn.com
.Jost Luis l\lare!l Monsiváis
Escuela Facultad de Ciencias Físico-Matemáticas
D1rccc1ón Ban1bú No. 118, La enramada 3er Sector,
Apodaca, Nuevo León, C. P: 66635
Email huero_xtm@ho11nail.com
Coautor
lng . .Julio C ésar González Cervantes
D1rccc1ón Lazaro Cardcnas 1212 col. Las Puentes, San
Nicolas de los Garza
Ema.il julioglezc@gmail.com
1LA HEURÍSTICA EN LOS VIRUS
�1
Rtsumc■:
Las estrategias en la educación básica, media y superior, en las instituciones
nacionales e internacionales para la divulgación de la ciencia y tecnología ha
sido la Robótica, mediante la inclusión en las materias del plan de estudios
de las diferentes especialidades y en los diferentes niveles educativos. A nivel
mundial y cada año se desarrollan competencias de robótica, en diferentes
categorías, que con ello dan la oportunidad de mostrarse ante el mundo
el avance tecnológico y aplicaciones de las ciencias a edades de entre los
6-14 años. Con esto se ha logrado excelentes resultados en el rendimiento
académico científico de niños y jóvenes que cursan diferentes carreras, con
ello mejores oportunidades de trabajo, en la industria con alta tecnología.
Palabras clave:
Robótica, lógica difusa, robotC, sensores
�CELERINET JUUO-DICIEMBRE 2013
latrodurclóu
Aplicar la plataforma educativa en jóvenes para lograr
una enseñanza de conocimientos de ingeniería de control
empleando inteligencia artificial, redes neuronales,
lógica difusa, algoritmos de optimización, de manera
fácil, eficiente y didáctica que propicie el aprendizaje
de forma colaborativa. Fomentando el desarrollo de
tecnologías para la solución de problemas en la vida
cotidiana y en la industria.
Con los altos costos de los materiales, manuales,
Software y Hardware, buscar herramientas virtuales
y catedráticos e investigadores en su momento en el
sentido altruista para una mejor calidad educativa.
La virtualización para
a los robots mediante un
los accionamientos robóticos
eliminatorias de competencia de
nacional e internacional.
insertar inteligencia
lenguaje que simula
y preparación para
robótica a nivel estatal,
Los retos de la robótica cuando se prototipa:
La robótica es una de las áreas más complejas y con
crecimiento más rápido en la ingeniería. Casi todo tipo
de robots operan en un distinto entorno/ambiente y tienen
distintos comportamientos u objetivos. Tres de los retos
más grandes que los desarrolladores encuentran cuando
están prototipando con robots son integración con
sensores y actuadores, implementación de autonomía
y despliegue de control de algoritmos deterrninístico a
hardware embebido.
Educadores e investigadores en todo el mundo
utilizan diferentes lenguajes de robótica, mecatrónica y
controles. Las plataformas de diseño gráfico de sistemas
que relaciona este documento y de hardware en tiempo
real proporcionan oportunidades de diseño práctico
para ingenieros mecánicos, eléctrico y de software.
Desde laboratorios universitarios hasta proyectos de
investigación, los estudiantes y los ingenieros están
usando el software Lab VIEW para enfrentar el futuro de
la robótica.
INVESTIGACIÓN/ CIENCIAS COMPUTACIONALES
Que en niveles de educación media y para no invertir
grandes presupuestos, aplicaremos el lenguaje RobotC
para los desarrollos de robótica de una manera virtual.
El robot y la arena se virtual izará directamente en
la computadora de tal manera que podrá el usuario en
tiempo real ver los resultados de su desarrollo.
Competencias
Las competencias en la robótica se encuentran
justificadas con tres conceptos que encierran el entorno
de proyectos de aplicaciones de robótica:
• Innovar
• Diseñar
• Descubrir
La educación como vía de generación de talento
y conocimiento científico representa la principal
herramienta para incrementar la competitividad de las
economías.
Principal,s aplicaciones de la robótka
Vehículos autónomos hasta sistemas móviles.
Investigación y Enseñanza: Los estudiantes e
ingenieros están afrontando el futuro de la robótica, desde
escuelas superiores hasta laboratorios de investigación.
Brazos Industriales: Cómo integrar medidas y visión
con robots industriales de base fija. [ 1]
La programación
La programación para la robótica educativa se desarrolla
con el análisis del problema que consiste en la planeación
de las diferentes subtareas, representadas mediante
diagramas de flujo figura 2, que una vez compiladas se
inserta esta inteligencia a un cerebro (sistema embebido)
como se muestra en la figura 3.
Preparatión para la robótica
Figura 1. La tecnología y la evolución del hombre. La
tecnología potencializa la enseñanza basada en el
"aprender a hacer".
1
VIRTUALIZANDO EL DESARROUO EN LA ROBÓTICA PARA COMPETENCIAS
DE OLIMPIADAS NACIONALES E INTERNACIONALES
Los jóvenes que se prepararían en el diseño de prototipos
de robótica, para algún evento eliminatorio recibirían
en su primera etapa en e l desarrollo del programa
inteligente que se insertaría en e l robot Debido a que
no se cuenta con el material Hardware, vamos a utilizar
Software virtualizardor con el fin ver en tiempo real el
comportamiento del robot así mismo las arenas [3] a
utilizar en la competencia ~ora 6.
�INVESTIGACIÓN/ CIENCIAS COMPUTACIONALES
CELERINET JUUO-DICIEMBR!: 2013
El código en RobotC [2] se muestra en la figura -t.,
se selecciona el tipo de robot y sensores figura 5 y la
arena personalizada donde se probará el Robot figura 6.
La preparación de los robots van de acuerdo a las
categorías del evento en el cual se logre la clasificación,
que en este caso fue clasificatorio para el torneo Robocup
2012 en la ciudad de México. Figura 7.
Se clasificó al mundial en la categoría Soccer Jr. En
el que el pase se obtuvo en el nacional en la ciudad de
México invictos.
SIMBOLOGÍA
( Start / Stop )
Conclusión
Los catedráticos e investigadores así como las
instituciones están apostando a los desarrollos de
robótica, sobre todo en apoyo a los niños y jóvenes
que son el futuro del futuro del país y del planeta. El
conocimiento si se comparte de una edad temprana
alcanzaremos mejores horizontes científicos y con
ello la Ciencia y la Tecnología estaría al alcance de la
humanidad
DIAGRAMA DE FLUJO
SEUDO-CÓDIGO
Start
taskmain ()
!
{
( whilc ( touch sensor is not pressed) ) {
Is the
Touch Sensor
pressed?
Robot runs forward
Run both
motors forward
__________
if {sonar detects object < 20 cm away
{
Robot stops
!
Robot turns right
}
Stop motors
}
!
}
Figura 2. Diagrama de flujo (inteligencia)
Figura 3. Insertando inteligencia
VIRTUALIZANDO EL DESARROLLO EN LA ROBÓTICA PARA COMPETENCIAS
DE OLIMPIADAS NACIONALES E INTERNACIONALES
1
�INVESTIGACIÓN/ CIENCIAS COMPUTACIONALES
CELERINET JUUO-DICIEMBRE 2013
Auto
Auto
const tSensors sonarSensor - (tSensors) SI;
//*!!CLIC!( to edit 'wizard created sensor
1
2 task
3 {
ma ín ()
4
5
6
Archivo B
while (SensorValue (sonarSensor) ~
O0001S
{
O 00010
7
a
9
10
11
12
13
14
1s
motor[motorC] = 50;
motor[motorB] = 50;
O 00005
~
á"'
{
~
"'
~
motor[motorC] = -50;
motor[motorB] = -50;
waitl Msec (2000);
>
O 00010
Figura 5. Selección del tipo de Robot y sensores.
ii\\11
11
g
1
.., oooos
U001S
Figura 4. Código en robotC
m
0.00000
liil
liil
Figura 6. Arena personalizada.
Figura 7. Word Trade Center ciudad de México Robocup
2012
Figura 11. Japón vs México Mundial robocup 2012
Figura 9. China vs México Robocup 2012
VIRTUALIZANDO EL DESARROUO EN LA ROBÓTICA PARA COMPETENCIAS
DE OLIMPIADAS NACIONALES E INTERNACIONALES
�INVESTIGACIÓN/ CIENCIAS COMPUTACIONALES
CELERINET JUUO-DICIEMBR!: 2013
Rtftrtncias
Datos del autor:
[IJ
AureUo Ramírt-;.r; Graoados
[2]
M. Boogaarts, J. A. Daudehn. B. L. Dav1s, J. Kelly, L. Morns,
F. & R. Rhodes. M P. Scholz. C. R. Smrth. R. Torok & C.
Anderson, The LEGO MINDSTORMS NXT Idea Book: Des1gn,
lnvent, and Build. EditJon: l. JSBN-1 0: 1-59327-150-6. JSBN13: 978-I-59327-150-3. Copynght Year: 2007
Recuperado de: http://www.m.com/robo11cs/educat10n/esa/
[3J Recuperado
uploads/2012/
de:
http://www.robotc.net/blog/wp-contenú
[4] D. J. Perdue & L. Valk. The Unoffic1al LEGO MINDSTORMS
NXT 2.0 lnventor's Guide. ISBN JO 1-59327-215--1. copynght
2012.
[5] ROBOTC Cumculwn for TETRJX & LEGO Mmdstonns
Student.Cameg1e Mellon RoboucsAcademy. 2013 (Software)
[6] Robotics Engmeenng Vol. 1: lntroducuon to Mob1le Robollcs
Home School Ed1t1011[991282SLJ. 2013.
[7] NXT Video frau1er 2.0 Classroom l!cense [9915-11].
Egresado del Instituto Tecnológico de Estudios Supenores
de Monterrey de Ingeniero en Electrónica y Comunicaciones
lEC.
Con la Maestría en Ciencias Posgrado de FIME en la
especialidad de relaciones Industriales Perfil PROMEP,
Catedrático de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas en
la Licenciatura de Ciencias Computacionales de la lJANL.
Líder de Cuerpo Académico ··Computación Aplicada", con
lineas de investigación: telecomunicaciones, instrun1cntos
virtuales, sistemas de adquisición. potencia y energía, sistemas
de tiempo real.
ü1rccc1ón del autor Pedro de alba sin San Nicolás de los
Garza N. L.. Mex1co Ciudad Universitaria. San N1eolas de
los Garza Nuevo León, México.
Ema1I. raurcli0S6@yal1oo.com.mx
VIRTUALIZANOO EL DESARROLLO EN LA ROBÓTICA PARA COMPETENCIAS
DE OLIMPIADAS NACIONALES E INTERNACIONALES
1
�Resumen:
Con el presente artículo se busca dar a conocer los principales de litos
informáticos y los riesgos que estos generan para la sociedad, las empresas y
los gobiernos. Asimismo, de las principales leyes que existen en México para
tipificar este tipo de delitos y de los acuerdos internacionales de los países han
firmado y desarrollado con el fin de combatir este problema.
Palabras claves:
ciberdelincuencia, marco legal, malware, seguridad, tecnología
�INVESTIGACIÓN/ SEGURJDAD EN TI
Delitos informáticos
Antecedentes
Los antecedentes de los delitos informáticos van a la par
del desarrollo de las tecnologías de la información. Con
el desarrollo de la tecnología, la sociedad se ha visto en
un panorama de avance y desarrollo en todas sus áreas;
por desgracia, la delincuencia también se ha beneficiado
de esto.
Entre los beneficios que ofrece el uso de redes
de comunicación a los delincuentes se encuentran:
la capacidad de cometer delitos en y desde cualquier
parte del planeta, velocidad, gran cantidad de víctimas
potenciales y anonimato, entre otros.
Uno de los primeros y más importantes ataques en
la historia de Internet se remonta a CREEPER en 1971,
escrito por el ingeniero Bob Thomas, es considerado el
primer virus informático que afecto a una computadora
el cual mostraba un mensaj e en los equipos infectados,
el cual, si no causaba daño alguno, fue la base para
el desarrollo de ataques posteriores con pérdidas
multimillonarias, como se menciona en el sitio web de
la INTERPOL [ I] "se estima que en 2007 y 2008 la
ciberdelincuencia tuvo un coste a escala mundial de unos
8.000 millones de USD" [2].
Definición
Es conveniente identificar de forma clara lo que se
entiende por delito informático. Existen diversas
definiciones respecto; un ejemplo es la definición de
Camacho Losa, citada por Leyre Hernández, quien
considera como delito informático: "toda acción dolosa
que provoca un perjuicio a personas o entidades, sin
que necesariamente conlleve un beneficio material
para su autor aun cuando no perjudique de forma
directa o inmediata a la víctima y en cuya comisión
intervienen necesariamente de forma activa dispositivos
habitualmente utilizados en las actividades informáticas"
[3].
Otra definición destacable es la establecida en el
Código Penal para el Estado de Sinaloa en su Artículo
217 [4]:
C ELERINET ENERO-JUNIO 2013
11. Intercepte, interfiera, reciba, use, altere, dañe
o destruya un soporte lógico o programa de
computadora o los datos contenidos en la misma, en
la base, sistema o red [4].
Comete delito informático,
dolosamente y sin derecho:
la
persona
que
Una definición más simple que se propone es la
siguiente: Delito informá1ico es el uso de cualquier
sistema informálico como medio o fin de un delilo. De
esta manera se abarcan todas las modalidades delictivas
de acuerdo al marco legal de cada país; para esto es
conveniente definir qué es un sistema informático.
De acuerdo con el Convenio sobre la
Ciberdelincuencia adoptado en Budapest, en 200 1:
"Por sistema informático se entenderá todo dispositivo
aislado o conjunto de dispositivos interconectados o
relacionados entre sí, siempre que uno o varios de ellos
permitan el tratam iento automatizado de datos en
ejecución de un programa." [5]
Esta definición abarca no solo a las computadoras,
sino a otros tipos de dispositivos como Data Centers,
módems y cualquier otro sistema que permita la
ejecución de un programa y/o manipulación de datos.
Por otra parte, la guía del taller de Prevención contra
el Delito Cibernético de la Secretaria de Seguridad
Pública (SSP) define el delito cibernético como: "Actos
u omisiones que sancionan las leyes penales con relación
al mal uso de los medios cibernéticos." [6]
Tipos de delitos informáticos
Los delitos informáticos abarcan una gran variedad
de modalidades como se mencionan en la web de la
INTERPOL y se enlista a continuación:
• Ataques contra sistemas y datos informáticos
• Usurpación de la identidad
• Distribución de imágenes de agresiones sexuales
contra menores
• Estafas a través de Internet
• Intrusión en servicios financieros en línea
• Difusión de virus
I. Use o entre a una base de datos, sistema de
computadores o red de computadoras o a cualquier
parte de la misma, con el propósito de diseñar,
ejecutar o alterar un esquema o artificio, con el fin
de defraudar, obtener dinero, bienes o información; o
• Botnets (redes de equipos infectados controlados
por usuarios remotos)
• Phishing (adquisición fraudulenta de información
personal confidencial)
DEUTOS INFORMÁTICOS: SU C LASIFICACIÓN Y UNA VISIÓN GENERAL DE
LAS MEDIDAS DE ACCIÓN PARA COMBATIRLO
1
�INVESTIGACIÓN/ SEGURIDAD EN TI
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
Sin embargo no son los únicos, también existen
riesgos relacionados con el uso de las redes sociales y
acceso a todo tipo de información tales como:
venta en el mercado negro, venta de "xploits"
(vulnerabilidades de seguridad), robo de identidad,
cuentas bancarias, etc.
• Acceso a material inadecuado (ilícito, violento,
pornográfico, etc.)
Otro tipo de delincuentes que son aquellos que
hacen uso del anonimato en internet con el fin de realizar
conductas poco éticas: acoso, cyberbullying, estafas,
pornografia infantil, turismo sexual, etc.
• Adicción - Procrastinación (distracciones para los
usuarios)
• Problemas de socialización
Herramientas
• Robos de identidad
Los delincuentes con conocimientos técnicos desarrollan
herramientas que les permitan llevar a cabo sus
objetivos, a este tipo de herramientas se les conoce
como Malware y de acuerdo con el glosario en línea
de Panda Security: "Cualquier programa, documento o
mensaje, susceptible de causar perjuicios a los usuarios
de sistemas informáticos. Contracción de las palabras
malícíous software (software malicioso)." (8]
• Acoso (pérdida de intimidad)
• Sexting (manejo de contenido erótico)
• Cíberbullyíng (acoso entre menores por diversos
medios: móvil, Internet, videojuegos, etc.)
• Cibergrooming (método utilizado por pederastas
para contactar con niños y adolescentes en redes
sociales o salas de chat)
Delincuentes y objetivos
Así como existen una gran cantidad de delitos
relacionados con el uso de sistemas informáticos,
también existe una amplia gama de delincuentes. Se
definirán dos clasificaciones para estos basado en sus
conocimientos técnicos.
Por un lado tenemos a los expertos en seguridad
informática a los que es común referirse con término de
"hacker". Una definición del término es la que brinda
el Oxford English Dictionary (OED): "Una persona que
usa su habilidad con las computadoras para tratar de
obtener acceso no autorizado a los archivos informáticos
o redes." [7]
En primera instancia, esta definición asocia una
conducta delictiva a todo hacker; pero en el ámbito
informático tales se clasifican en dos tipos:
• íVhite ha/ hacker: Se dedican a buscar
vulnerabilidades en redes y sistemas sin realizar un
uso malicioso de estas y posteriormente reportando
los fallos. Las formas en que se monetiza esta
actividad son varias: se busca reputación en el
sector, sistema de recompensas, trabajando como
consultor o responsable de seguridad en una
compañía.
• Black hat Hacker: individuos con amplios
conocimientos informáticos que buscan romper la
seguridad de un sistema buscando una ganancia,
ya se obtener bases de datos para su posterior
DEUTOS INFORMÁTICOS: SU CLASIFlCACIÓN Y UNA VISIÓN GENERAL DE
LAS MEDIDAS DE ACCIÓN PARA COMBATIRLO
1
En Internet, este tipo de amenazas crecen y
evolucionan día a día, por lo que las compañías de
antivirus trabajan constantemente en sus laboratorios,
ofrecen soluciones dirigidas a diferentes tipos de
usuarios tales como hogares y oficinas pequeñas, o al
sector industrial y empresarial.
Un ejemplo de la protección que se ofrece es la
siguiente lista de las principales categorías de riesgo
para las cuales la firma antivirus alemana AVIRA ofrece
protección:
• Adware (muestra contenido publicitario en las
actividades del usuario)
• Spyware (Recopila datos personales y los envía a
un tercero sin consentimiento del usuario)
• Aplicaciones de origen dudoso (programas que
pueden poner en riesgo el equipo)
• Software de control backdoor (Permiten el acceso
remoto al equipo)
• Ficheros con extensión oculta (Malware que se
oculta dentro de otro tipo de archivo para evitar ser
detectado)
• Programas de marcación telefónica con coste
(generan cargos en la factura de manera fraudulenta)
• Suplantación de identidad (phishing)
• Programas que dañan la esfera privada (Software
que mermar la seguridad del sistema)
• Programas broma
�INVESTIGACIÓN/ SEGURJDAD EN TI
• Juegos (distracción en el entorno laboral)
• Software engañoso (hacen creer el usuario que esta
vulnerable y lo persuaden para comprar soluciones)
• Utilidades de compresión poco habituales (archivos
generados de manera sospechosa) [9]
Riesgo social
Desde siempre las relaciones sociales han sido un punto
clave en la vida de las personas. Tener la faci lidad de
contactar con cualquier persona en cualquier parte del
mundo ha contribuido a la globalización y al mismo
tiempo ha generado una serie de riesgos.
Existen una serie de conductas identificadas que
ponen en riesgo la integridad fisica y emocional de los
afectados. A continuación se enlistarán algunas de las
más graves:
Ciberbullying
Acoso que se da entre menores mediante insultos,
humillaciones, amenazas a través de redes sociales u
otros medios de comunicación.
Si bien el bullying se inició en las escuelas y
parques; hoy día se ha expandido a las redes sociales
donde no existe la vigilancia de los padres, los menores
se ven emocionalmente afectados y sin la confianza de
comentar sus problemas.
Sexting
El término hace referencia al uso de móviles para
mantener charlas de índole sexual, donde voluntariamente
se genera contenido que implique una situación erótica
o sexual.
Si bien en ningún momento se obliga a la persona
a posar y la mayoría de las veces se busca mantener
el anonimato, existe un riesgo de identi.ficación lo que
resultaría en serios problemas sociales, de acoso y/o
extorsión.
Acceso a material inadecuado
La Internet nos permite acceder a una enorme cantidad
de información de todo tipo, normalmente basta con
teclear en algún motor de búsqueda lo que nos interesa
y en seguida se despliegan miles de resultados. Los
proveedores de este servicio siempre buscan mantener
fuera de sus resultados el contenido no apto para el
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
usuario. Pero fuera de ese contenido indexado existe otra
parte de la red.
Conocida como Deep Web (Internet profunda) es el
conjunto de sitios que contienen material potencialmente
peligroso para el usuario, no solo de índole sexual,
también existen, videos sm!lf(grabaciones de asesinatos,
violaciones, torturas y otros crímenes reales), mercado
negro online (tráfico de armas, drogas, trata de personas,
etc), contratación de asesinos, no existen limites para la
gravedad del contenido que se puede encontrar.
Pornografía infantil
El problema de la pornografia infantil es quizás el más
grave que enfrenta la sociedad; las víctimas quedan
marcadas de por vida y por daños fisicos y/o emocionales.
Combatir esto debe ser una tarea de suma importancia
para cualquier gobierno.
Los pederastas han hecho uso de las tecnologías de
la información por las diferentes ventajas facilitan la
realización de esta actividad:
• Anonimato: La facilidad de cambiar de identidad
dentro de foros en internet dificulta el seguimiento
de las acciones de un mismo sujeto.
• Cifrado: Herramientas que ofrecen métodos de
cifrado (incluso a grado militar) para la información
que aseguran que ninguna otra persona tenga acceso,
y por tanto pruebas, a menos que se conozca una
contraseña.
• Dificultad de rastreo: Si bien es posible obtener
cierta información acerca de la fecha de acceso,
ubicación y dispositivos utilizados, usuarios
avanzados pueden hacer uso de programas con los
que se pueden falsear estos registros.
Riesgo empresarial
Schneier, 2004, citado por Del Pino: " Si Ud. piensa que
la tecnología puede resolver sus problemas de seguridad,
entonces Ud. no entiende los problemas de seguridad
y tampoco entiende la tecnología". [ 1O] Esto refleja
perfectamente el problema de la seguridad informática
que se enfrenta todas las organizaciones.
En un ambiente donde los riesgos avanzan a gran
velocidad como lo es Internet no existen soluciones de
seguridad definitivas, por lo que todas las empresas,
sin importar giro, tamaño o ubicación son susceptibles
de recibir ataques informáticos. Para brindar un mejor
panorama se I istará una serie de casos:
DEUTOS INFORMÁTICOS: SU CLASIFICACIÓN Y UNA VISIÓN GENERAL DE
LAS MEDIDAS DE ACCIÓN PARA COMBATIRLO
1
�INVESTIGACIÓN/ SEGURIDAD EN TI
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
PlayStation Network. Abril 2011
En una entrada en el blog corporativo de PlayStation,
Patrick Seybold, Sr. Director de la compañía, publicó
un comunicado para todos los clientes de los servicios
PlayStation Network (PSN) and Qriocity en el cual
se explica que información de los usuarios se vio
comprometida entre el 17 y 19 de abril de 2011 por una
intrusión ilegal y no autorizada en la red de la compañía.
Se mencionan las medias de respuesta que tomo la
compañía:
• Desactivación temporal de los servicio
• Contratación de una empresa externa para protección
y llevar a cabo una investigación
• Adoptar medidas rápidas para fortalecer la seguridad
de la infraestructura
• Asimismo, se proporcionó información para que
las personas afectadas permanezcan atentas a los
movimientos de sus cuentas para evitar robos de
identidad o pérdidas financieras. [11]
Entre la información que se cree fue comprometida
se encuentran: nombres, direcciones (ciudad, estado,
código postal), país, dirección de correo electrónico
y fecha de nacimiento. También se cree estuvieron en
riesgo los datos de las tarjetas de crédito de los usuarios.
Stuxnet. Junio 21J12
Se cree que Stuxnet puede ser el primer paso hacia una
ciberguerra, constituye uno de los vi rus informáticos
más poderosos hasta la fecha. Más que virus se les
denomina ciberarmas por su complejidad y la precisión
de los objetivos.
Stuxnet fue escrito orientado a los s istemas de
control industrial utilizados en tuberías de gas y diversas
plantas de energía. El objetivo final es reprogramar los
sistemas para obtener el control sobre la infraestructura,
para esto se vale de diversos componentes implementados
por los programadores aprovechando todo tipo de
vul nerab il idades.
Unas pocas semanas después de Stuxnet fue
detectado en todo el mundo, una serie de ataques
consiguió sacar de operación temporalmente 1,000 de
las 5,000 centriti.1gadoras que lrán tenía destinadas a la
purificación de uranio. [12]
En un artículo pub! icado por el diario estadounidense
The New York Times, se afirma que el presidente
Barack Obama ordenó ataques informáticos contra
las instalaciones iraníes de enriquecimiento de uranio,
DEUTOS INFORMÁTICOS: SU CLASIFlCACIÓN Y UNA VISIÓN GENERAL DE
LAS MEDIDAS DE ACCIÓN PARA COMBATIRLO
1
valiéndose del gusano Stuxnet desarrollado por los E.E.
U.U. e Israel con el fin de frenar el programa nuclear
de Irán. Expertos en informática concuerdan en que el
desarrollo de tal arma necesitó de meses de investigación
y colaboración entre expertos de diversas áreas, recursos
de los que solo un gobierno podría disponer. [13]
Actualmente todas las operaciones de una
organización dependen en mayor o menor grado de un
sistema informáticos por lo que se vuelven un blanco de
ataque para los ciberdelincuentes, estos casos son solo
un ejemplo de las consecuencias que podría tener un
ataque y revelan la importancia de contar un sistema de
seguridad que permita reducir la exposición a este tipo
de riesgos.
Marco legal
Normas regulatorias
En México se han dictado diversas leyes para regular
y castigar este tipo de delitos, entre las principales se
encuentran:
El Código Penal Federal en su Título Noveno
referente a la Reve lación de secretos y acceso ilícito a
sistemas y equipos de informática:
• Artículo 211 Bis. A quien revele, divulgue o utilice
indebidamente o en perjuicio de otro, información
o imágenes obtenidas en una intervención de
comunicación privada, se le aplicarán sanciones
de seis a doce años de prisión y de trescientos a
seiscientos días multa.
• Artículo 211 bis l. A l que sin autorización
modifique, destruya o p1·ovoque pérdJda de
información contenida en s istemas o equipos de
informática protegidos por algún mecanismo de
seguridad, se le impondrán de seis meses a dos años
de prisión y de cien a trescientos días multa. [14]
Al que sin autorización conozca o copie
información contenida en sistemas o equipos de
informática protegidos por algún mecanismo de
seguridad, se le impondrán de tres meses a un año de
prisión y de cincuenta a ciento cincuenta días multa.
De igual forma en el Artículo 211 bis 2 a bis 5
se en listan los de litos, y correspondientes condenas,
cometidos en equipos informáticos propiedad del Estado,
materia de seguridad pública e instituciones que integran
el s istema financiero.
Otra regulación existente se encuentra en el
Código Penal para el Estado de Sinaloa en su artículo
�INVESTIGACIÓN/ SEGURJDAD EN TI
217, mencionado anteriormente, se establece que al
responsable de delito informático se le impondrá una
pena de seis meses a dos años de prisión y de noventa a
trescientos días multa [4].
Por último, se mencionará del Código Penal Del
Distrito Federal en su Título Décimo Quinto - Capítulo
m referente al Fraude:
• Articulo 231. XIV. Para obtener algún beneficio
para sí o para un tercero, por cualquier medio accese,
entre o se introduzca a los sistemas o programas de
informática del sistema financiero e indebidamente
realice operaciones, transferencias o movimientos
de dinero o valores, independientemente de que los
recursos no salgan de la Institución. [ 15]
Acuerdos internacionales
Estos acuerdos son un primer paso para unificar esfuerzos
en contra de estas actividades y si bien existen muchas
cosas que mejorar son una buena guía para cualquier
Estado que analice el establecimiento de una legislación
al respecto.
Convenio sobre la ciberdelincuencia
Firmado en Budapest, el 23 de noviembre de 200 1,
por los Estados miembros del Consejo de Europa, en
cual México participa como observador permanente,
se reconoce el problema de la ciberdelincuencia y la
necesidad de una cooperativa trasnacional para abordarlo.
En el cual se definen diferentes aspectos como:
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
de la Delincuencia en el Ciberespacio y el Terrorismo,
conocido como Proyecto de Stanford, con el cual se
busca un convenio multilateral entre las naciones en
materia de delito informático y terrorismo. Es de destacar
los artículos:
• Artículo 6. Asistencia Legal Mutua
• Artículo 7. Extradición
• Artículo 12. Agencia de Protección de
Infraestructura de Información (AIIP)
la
• Artículo 14. Informes anuales de los Estados Partes
[ 16]
La AílP como organismo internacional integrado
por todos los Estados Partes en calidad de Miembros,
actuaría como un eje central para asegurar la ejecución
de los objetivos de tal Convenio.
Otros documentos y limitaciones
Existen diversos documentos que reflejan el esfuerzo
de diferentes países y organizaciones tal como el
Cybercrime Legislation Toolkit de la Unión Internacional
de Telecomunicaciones (ITU) que busca dar un marco
de referencia para los Estados con el fin crear una
legislación eficaz que permita enfrentar estos delitos.
La Ley Modelo de la Commonwealth sobre Delitos
Informáticos, que al igual que el Convenio de Budapest,
contiene disposiciones sobre material penal, procesal y
de cooperativa internacional para sus actuales 54 países
miembros [17].
• Facilitar información entre los Estados de ser
necesario en alguna investigación
Una de las principales limitaciones que presentan
estos acuerdos es la reducida cantidad de países miembros
con los que cuenta, a abril de 201 O la Convención sobre
el Delito Cibernético del Consejo de Europa tenía el
más amplio alcance: ha sido firmada por 46 Estados
y ratificada por 26 [18], son los países desarrollados
quienes cuentan con la experiencia y los recursos que
demanda la implementación de este tipo de acuerdos.
Asimismo, en su artículo 9 se hace mención de
los delitos relacionados con la pornografia infantil con
el cual se busca clasificar como delito los actos de:
producción, oferta, difusión, adquisición y posesión de
material pornográfico en el que se involucre un menor
en cualquier sistema informático.
Un vacío legal en países sin las competencias
necesarias para la persecución ofrece una oportunidad
para los delincuentes quienes pueden causar estragos
muchas veces con solo contar con un ordenador y
una conexión a internet sin importar mucho donde se
encuentre al momento de realizar un ataque.
Proyecto de Stanford
Medios de persecución
El Centro Internacional de la Seguridad y la
Cooperación (CISAC) de Stanford publicó el Proyecto
de Convención Internacional para Mejorar la Seguridad
En México la policía cibernética de la Policía Federal
Preventiva es la encargada atender los delitos
relacionados con las computadoras y atención de
• Definición de los delitos informáticos
• Medidas que deben adoptar en sus legislaciones
cada uno de los países miembros
• Jurisdicción sobre la información
DEUTOS INFORMÁTICOS: SU CLASIFICACIÓN Y UNA VISIÓN GENERAL DE
LAS MEDIDAS DE ACCIÓN PARA COMBATIRLO
1
�INVESTIGACIÓN/ SEGURIDAD EN TI
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
denuncias de de litos sexuales contra menores, para esto
cuentan una formación especial que les permita resolver
las dificultades que supone perseguir delincuentes por
Internet.
Análisis Forense Digital
Una vez que se define e implementa un marco legal, es
necesario establecer medidas de persecución y acción
con lo que se hace referencia al "Análisis Forense
Digital" el cual Miguel López delgado lo define como:
"Un conjunto de principios y técnicas que comprende el
proceso de adquisición, conservación, documentación,
análisis y presentación de evidencias digitales y que
llegado el caso puedan ser aceptadas legalmente en un
proceso judicial." [ 19]
Como disciplina ofrece las herramientas para
obtener y presentar evidencia digital ante un juez por lo
cual es de vital importancia que las investigaciones sean
real izadas por experto en el área.
Exigencias técnicas: Reto Forense
Un ejemplo de las exigencias técnicas del análisis
forense digital y por consecuencia la persecución de
delitos informáticos es el Reto Forense llevado a cabo
en conjunto por RedlRIS, Red de Comunicaciones
Avanzadas de la Comunidad Academia y Científica
Española, y el UNAM-CERT, Equipo de Respuesta a
Incidentes de Seguridad en Cómputo de la Universidad
Nacional Autónoma de México, con e l objetivo de
contribuir a mejorar el conocimiento sobre cómputo
forense. [20]
Durante el reto, los participantes realizan el
análisis de un sistema comprometido por un acceso no
autorizado; el objetivo es presentar un resumen ejecutivo
(leguaje común) y un informe técnico donde se detalla
el análisis y el uso de herramientas para determinar lo
ocurrido en e l sistema analizado; con un vocabulario
lleno de tecnicismos. Este tipo de análisis refleja el
reto que enfrentan las correspondientes unidades de
investigación y la necesidad de profesionistas.
Cultura en la Red
Regulación del contenido
Laura Chinchilla Miranda, Presidente de la República de
Costa Rica establece (2012): "La ún ica limitación que
debe experimentar la internet, es la limitación que nos
impone nuestro propio sentido de responsabilidad."
DEUTOS INFORMÁTICOS: SU CLASIFlCACIÓN Y UNA VISIÓN GENERAL DE
LAS MEDIDAS DE ACCIÓN PARA COMBATIRLO
1
A falta de capacidades para regular el contenido
en la web, tanto por el volumen de datos, el número de
usuarios y problemas de jurisdicción, el crear conciencia
del uso responsable de Internet se ha vuelto un punto
clave para la convivencia en una sociedad virtual, tanto
para los ciudadanos como para empresas. Por ejemplo,
cientos de empresas manejan información confidencial
de sus c lientes y es su responsabilidad asegurar la
integridad de la información la cual puede caer en manos
de grupos criminales quienes la utilizan para extorsiones
telefónicas, suplantación de identidad, espionaje, etc.
Previsión en el hogar
Es importante regular el contenido que los menores
pueden visitar; actualmente existen diversos software
que facil itan la tarea de seleccionar y fi ltrar aquellas
páginas con contenidos que consideren impropios, pero
más importante aún es darse cuenta del tipo y tiempo
de uso que los menores dedican cuando se encuentran
frente a una computadora.
Cada padre de familia debe advertir a sus hijos de
las ventajas y peligros de la web, fomentando en ellos
una conciencia ética y responsable sobre su uso.
Conclusiones
A medida que las actividades digitales toman
protagonismo en nuestras vidas, nos vemos expuestos a
nuevos riegos y mantener un ambiente de comunicación
seguro para todos los usuarios es el principal reto para
los gobiernos de los países en vías de desarrollo tal
es el caso de México, el cual, ha dado el primer paso
con la implementación de un marco regulatorio que
permita frenar el crecimiento exponencial de los delitos
informáticos en últimos años.
�INVESTIGACIÓN/ SEGURJDAD EN TI
Referencias
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YouTube ,·ideo: a defimtJve mtemet history" The G11ardw11. 23
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Cuademo del /11s111wo lasco de Cnmmologia. nº 23. pp. 227243. 2009.
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
Datos de los autores.
Jesús Alberto Loredo González
Licenciado en lnformática Admmistrativa. egresa de la
Facultad de Contaduría y Administración.
Ematl: aJphaproxy@myopcra.com. jesus.lorcdogn@uanl.edu.
mx
Maestro Asesor:
Ing. Aurelio Ramírez Granados
(6] Código Penal para el Estado de Smaloa, Estado de Smaloa,.
Últuna refom1a publicado P.0 25 ábnl 2012.
(7] Consejo de Europa, Convenio Sobre la Ciberdelmcuenc1a,
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contra el Del 110 Cibernético". 2012.
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http://www.pa11dasecur1ty.com/sprun/homeusers/secur1ty-mfo/
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[14] P. Seybold. "PlayStatlon.Blog". 26 abnl 2011. Recuperado
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http://blog.us.playstatlon.com/20 I I/04/26/update-onplaystat1on-network-and-qnocity/. Ultimo acceso: 11 febrero
2013
[ 15] N. Falhere, M. Liam O & C. Ene. "W32.Stuxnet Dossier".
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[16] D. E. Sanger. "Obama Order Sped Up Wave of Cyberattacks
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acceso: 20 marzo 2013.
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19 abnJ 2010.
[22] M. López Delgado, «Anahs1s Forense D1g1tal.» Universidad
Nacional de Educación a Distancia - Espaiia. 2007.
[23] Subd1Cecc1ón de Seguridad de la Información - UNAM,
«Resultados Reto Forense Ep1sod10 111,» [En linea]. Available:
http://www.seguridad.unam.mx/eventos/reto/. fúlt:imo acceso:
04 marzo 2013).
DEUTOS INFORMÁTICOS: SU CLASIFICACIÓN Y UNA VISIÓN GENERAL DE
LAS MEDIDAS DE ACCIÓN PARA COMBATIRLO
1
�El Colegio Nacional de Actuarios. A.C.
CERTIFICA'
que el PIAN DE ESTUDIOS de 10
Universidad Autónoma de Nuevo León
Cumple con los lineamientos educativos de lo Asociación Actuoriol lnternocionol (AAf) Y,
por lo tonto, con los políticos y estándares poro que sus egresados sean reconocidos
por el Colegio Nocional de Actuarlos. A.C .. en los términos señalados en el
artículo 7, tracción II de sus estatutos.
México, D.F. a 17 de mayo del 2013.
/---Act. Jesús Zúñlga Son Martín
Presidente Consejo DlrecHvo 2011 - 2013
..
Universidad Autónoma de Nuevo León
El Colegio Nacional de Actuarios , A.C. certifica el plan de estudios de la
UANL Cumple cpon los lineamientos educativos de la Asociación Actuaria!
Internacional (AAI) y por lo tanto, con las políticas y estándares para que sus
egresados sean reconocidos por el Colegio Nacional de Actuarios, A.C. en
los términos señalados en el artículo 7, fracción II de sus estatutos.
Institución que otorga: Colegio Nacional de Actuarios , A.C.
Fecha: 17 de mayo de 2013
�Cuantwidor
Decodrt cador
Tercer Foro de Divulgación Científica y
Tecnológica
30 de enero de 2013 / Por: Alma Calderón
El Tercer Foro de Divulgación Científica
permitió a profesores del Centro de
Investigación en Ciencias Físico Matemáticas
(CICFIM), la presentación del producto de sus
más recientes investigaciones y producciones
científicas.
El 30 de enero de 2013 se expusieron 36
conferencias en donde se trataron temas de
Física, Matemáticas Aplicadas, Teleinformática
y Seguridad Informática. El foro se ha llevado
a cabo desde agosto de 201 O con la idea de
contar con un espacio para compartir con la
comunidad científica, académica, empresarial
y público general los trabajos de investigación
que ellos realizan a nombre de la UANL. Este
último se realizó como parte de las actividades
de celebración del segundo aniversario del
CICFIM, en el marco del 60 aniversario de la
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y el
80 aniversario de la Universidad Autónoma de
Nuevo León. En esta ocasión, el aforo fue de
más de 1,200 personas.
Durante el evento, se contó con la
presencia de las autoridades a continuación: el
Dr. Juan Manuel Alcacer González, Secretario
Académico de la UANL, en representación del
señor Rector, el Dr. Jesús Ancer Rodríguez; la
M.A. Patricia Martínez Moreno, Directora de la
FCFM ; y el M.T. Rogelio Juvenal Sepúlveda
Guerrero, Secretario Administrativo de la
Dependencia. Asimismo, estuvo presente la
Dra. Herminia Martínez Rodríguez, Directora
de Investigación de la UANL.
El Dr. Juan Manuel Alcacer González
compartió un mensaje en el que resaltó "la
importancia de trabajar en equipo y de poner
el conocimiento al alcance de todos de modo
que se puedan potenciar las capacidades de
los investigadores mediante la colaboración
de los mismos".
A su vez, la M.T. María de Jesús Ochoa
Oliva, Secretaria Administrativa del CICFIM,
encargada de la organización del Foro, fue la
responsable de la compilación de los artículos
del mismo. Al dirigir a la audiencia unas
palabras, invitó a los presentes a continuar
contribuyendo en la labor de la investigación y
divulgación de la ciencia.
Finalmente, la M.A. Patricia Martínez
Moreno extendió una felicitación a los
participantes y destacó la trascendencia
de la colaboración de la comunidad de
investigadores en compartir sus trabajos ya
que dan proyección a la Facultad.
�Ofrecen 111 Ciclo de Conferencias de
Desarrollo Sustentable 2013
13 de febrero de 2013 / Por: Alma Calderón
El Ciclo de Conferencias de Desarrollo
Sustentable 2013 tuvo como objetivo la
difusión de la cultura de la responsabilidad
social en toda la comunidad de la Facultad de
Ciencias Físico Matemáticas.
El 13 de febrero de 2013 en el auditorio Dr.
Eladio Sáenz Quiroga, se inauguró el 111 Ciclo
de Conferencias de Desarrollo Sustentable
2013. La responsable de la organización fue
la M.C. María del Consuelo Vázquez Gracia,
Coordinadora de Desarrollo Sustentable.
Asimismo, las autoridades que presenciaron
el evento fueron la M.A. Patricia Martínez
Moreno, Directora de la Dependencia; el
M.T. Rogelio Juvenal Sepúlveda Guerrero,
Subdirector Administrativo; el Dr. José Luis
Camparán Elizondo, Subdirector de Estudios
de Posgrado; el M.T. José Apolinar Loyola
Rodríguez, Coordinador Académico de
Seguridad en Tecnologías de Información; el
M.C. Álvaro Reyes Martínez, Coordinador de
Desarrollo Humano y la M.C. Aleida Magdalena
Gil González, Jefa del Departamento de
Planeación.
Las conferencias trataron acerca de
temas relacionados con el fomento de la
cultura de la responsabilidad social y del
desarrollo sustentable. La primera conferencia
llevó el título de "Universidad Sustentable:
Arboricultura aplicada a los Campos
Universitarios de la UANL y estudio de casos",
impartida por Dr. Glafiro José Alanís Flores,
Fundador y Exdirector de la Facultad de
Ciencias Forestales de la UANL.
�•
Presentan la
7 ma versión Expo
Multimedia
21 de febrero de 2013 / Por: Alma Calderón
-Estudiantes de distintos semestres presentaron
los proyectos realizados durante el semestre
en la Expo Multimedia.
Con el objetivo de fomentar el aprendizaje,
la creatividad y la competitividad de los
estudiantes de LMAD, se llevó cabo la 7ma
versión de Expo Multimedia (enero-junio 2013)
el 21 de febrero de 2013, en la Plaza Cultural
"lng. Rafael Serna Treviño".
Las autoridades presentes fueron la M.A
Patricia Martínez Moreno, Directora de la
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas; el
M.T. Rogelio Juvenal Sepúlveda Guerrero,
Subdirector Administrativo de la FCFM , y el
M.C.E. Rafael A. Rosas Torres, Coordinador
de la Licenciatura en Multimedia y Animación
Digital.
Durante la exposición se presenciaron
proyectos de modelado 3d, realidad virtual,
videojuegos y dibujo artístico desarrollados en
las Unidades de Aprendizaje de programación,
arte digital, y electrónica, entre otras.
�,,,,,,,,,
cisco
{JJJtwoufT
Ofrecen soluciones en tecnologías de
seguridad informática en el "1st Security Day"
7 de marzo de 2013 / Por: Alma Calderón
En su interés por fortalecer la vinculación
academia-industria-gobierno así como de brindar
soluciones de seguridad informática, la Facultad
de Ciencias Físico Matemáticas llevó a cabo el
"1 st Security Day".
Con
un
aforo
de
700
personas
aproximadamente, el 7 de marzo 2013, se
presenciaron una serie de conferencias que
conformaron el "1st Security Day". El evento
estuvo a cargo de la M.T. María de Jesús
Antonia Ochoa Oliva y el M.T. José Apolinar
Loyola Rodríguez. A su vez, se contó con la
participación del patrocinador Lic. Mary Cruz
Jurado, del Grupo Dice.
Las autoridades que presenciaron el
evento fueron la M.A Patricia Martínez Moreno,
Directora de la FCFM; el lng. Esteban Ortíz
Oviedo, Director de Tecnología de Información
del Gobierno de Nuevo León; y el lng. Guillermo
Nava Martínez, Gerente en Seguridad de Grupo
Dice.
Este es el primer evento organizado por la
Academia de Seguridad de la Información, razón
por la cual trascenderá, aunada a que permitió el
acercamiento de estudiantes con los sectores de
la industria y del gobierno. Al "1st Security Day''
asistieron diferentes expertos de diferentes partes
del mundo, quienes expusieron soluciones en
tecnologías de seguridad informática apoyados
en demostraciones de operación en donde
permitieron la manipulación de tecnología.
La sede de las conferencias fue el Auditorio
"Dr. Eladio Sáenz Quiroga", donde se habló
de "Historias de ciberpolicías y ciberladrones",
"Soluciones en sistemas de detección de
intrusos y firewall de nueva generación", "El
enfoque ante las nuevas amenazas por malware
avanzado"," Plataforma integrador de seguridad",
"Venciendo la complejidad: automatización de
redes", "Movilidad el nuevo reto, como afrontarlo
de forma segura", y "Patrones de seguridad".
Asimismo, se presenciaron los Demo Run en la
Plaza Cultural "lng. Rafael Serna Treviño".
�Participan en 5to Torneo Mexicano de
Robótica Zona Norte
8 de marzo de 2013 / Por: Alma Calderón
Conocimientos en programación y tecnología
fueron representados de un modo dinámico y
divertido en el Torneo Mexicano de Robótica.
de Jesús López Villalobos, el Presidente de la
Federación de Robótica del Estado de Nuevo
León.
El 8 de marzo de 2013 se llevó a cabo
el 5to Torneo Mexicano de Robótica, Zona
Norte en donde los estudiantes de distintas
primarias presentaron coreografías en las
que bailaban junto a robots. La sede de dicho
acontecimiento fue la Plaza Cultural "lng.
Rafael Serna Treviño" y la explanada de la
FCFM.
Los
participantes
se
mostraron
entusiasmados y mostraron su ingenio y
creatividad, incentivados por el apoyo recibido
por estudiantes y profesores que colaboraron
en su preparación.
Las autoridades que estuvieron presentes
durante la Inauguración del evento fueron
la M. C. Azucena Yoloxóchitl Ríos Mercado,
Subdirectora Académica; el M. C. Aurelio
Ramírez
Granados,
Coordinador
de
Laboratorios de la Licenciatura en Ciencias
Computacionales y Fundador del Club de
Robótica de la Dependencia; el M. C. José
�Convocan a la 2da SOASE y a la 6ta RUFO
24 de abril de 2013 / Por: Alma Calderón
La Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
organizó el 2do Simposio de Óptica Aplicada,
Sustentabilidad y Energía (SOASE) y la 6ta
Reunión Universitaria de Fotónica y Óptica
(RUFO).
El 24, 25 y 26 de abril de 2013 tuvieron lugar
el 2do SOASE y la 6ta RUFO. El objetivo de
ambos eventos fue el fortalecimiento de redes
de colaboración con otras universidades así
como con Centros de investigación.
Durante los momentos de inauguración
y clausura se contó con la presencia de las
siguientes autoridades: el M.C. Guillermo
Hernández Martínez, Director de Orientación
Vocacional y Educativa de la UANL; el M.C. Juan
Manuel Adame Rodríguez, Director de Educación
Continua de la UANL; el M.T. Rogelio Juvenal
Sepúlveda Guerrero, Subdirector Administrativo
de la FCFM; el Dr. José Luis Camparán Elizondo,
Subdirector del CICFIM y Estudios de Posgrado
de la FCFM; y el Dr. Romeo de Jesús Selvas
Aguilar, Coordinador de Asuntos Internacionales
de la FCFM.
Al evento acudieron además investigadores,
tecnólogos, profesores y estudiantes de Óptica,
para compartir sus conocimientos y experiencias,
hacer un intercambio de ideas y organizar
proyectos colaborativos. A su vez, se buscó
la creación de proyectos en los que la Óptica
fuese aplicada para apoyar a la sustentabilidad
energética.
También se contó con interesantes mesas
de debate en donde participaron los jóvenes
representantes de los capítulos estudiantiles
científicos internacionales de la OSA y del SPIE.
Inicialmente, el SOASE y la RUFO surgieron
del interés por tomar acción mediante un
foro durante 2012, ya que este fue el año
Internacional de la Sustentabilidad, por o que se
llevó a cabo el 1er Simposio de Óptica Aplicada,
Sustentabilidad y Energía. Además, con estos
Simposios la FCFM busca contribuir a que los
estudiantes participen en la investigación y
contribuyan a mejoras desde el ámbito de la
Óptica y la Física.
Durante los tres días que se llevó a cabo
el evento, se realizaron distintas actividades; el
primero consistió de la impartición de talleres;
los otros dos días se dieron conferencias por
parte de expertos y pláticas con los capítulos
estudiantiles y sesiones de pósteres.
Como parte del legado, se publicó un libro de
resúmenes en donde se incluyeron los pósteres
y las pláticas que abordaban las siguientes áreas
de investigacion: Óptica de fibras conductoras,
Velocimetría, lnterferometría, Óptica integrada,
Optoelectrónica, Procesamiento de imágenes,
Energía nuclear, Sustentabilidad energética,
Iluminación con leds e Iluminación con fibra
óptica, Biofotónica, Óptica física y matemática y
Sensores de fibra óptica.
�Convocan a Primer
Simposio de
Nanobiotecnología
7 de mayo de 2013 / Por: Alma Calderón
En busca del fortalecimiento de las redes
temáticas de investigación Nacional e
Internacional en el área de Nanobiotecnología,
así como la creación de lazos colaborativos con
Medicina, Biología y Nanotecnología, la Facultad
de Ciencias Físico Matemáticas organizó el
Primer Simposio de Nanobiotecnología.
El 7 de mayo de 2013 de 9:00 AM a 5:30
PM en el Auditorio "Dr. Eladio Sáenz Quiroga",
se reunieron
destacadas personalidades
del ámbito científico para discutir acerca de
temas relacionadas con los múltiples usos de
la nanobiotecnología, entre ellos: la solución
a problemas de salud, deliberación de
medicamentos, biosensores y nanoteriapias,
entre otros.
Los participantes que compartieron su
conocimiento en las ponencias, fueron miembros
de los cuerpos académicos de la FCFM, de
Nanobiotecnología, Nanotecnología, Sistemas
Complejos, Matemáticas Aplicadas, Física
Aplicada, Fotónica y Telecomunicaciones. Entre
los expositores estuvieron: Dr. Erasmo Ovalle
García, Dr. Ernesto Torres López, Dr. Federico
Ángel Rodríguez González, Dr. Francisco
Hernández Cabrera, Dr. Javier Morales Castillo,
Dr. José Luis Camparán Elizondo, Dr. José
Rubén Morones Ramírez, Dra. María Aracelia
Alcorta García, Dra. Nora Elizondo Villarreal,
Dra. Norma Heredia Rojas, Dr. Ornar González
Amezcua, Dr. Rick Rogers, Dr. Víctor Manuel
Castaño Meneses y Dr. Víctor Manuel Coello
Cárdenas.
�Presentan Celerinet:
la revista electrónica
dela FCFM
3 de junio de 2013 / Por: Alma Calderón
Celerinet, la revista electrónica de la
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
fue presentada a la comunidad como una
vía para publicar investigaciones y artículos
académicos.
C11/11rlne!.
La publicación fue dada a conocer el 3 de
junio de 2013 en el auditorio "Dr. Eladio Sáenz
Quiroga". Durante el evento se expusieron
los contenidos de la revista además de la
manera de acceder a ella en la página de la
Facultad. Asimismo, se presentó la aplicación
móvil Celerinet, en donde además de los
contenidos antes mencionados, se ofrece
al público publicidad sobre los servicios
de la Dependencia. La aplicación puede
descargarse de la App Store.
Las autoridades que presidieron el
evento fueron: la M.R.P. Norma Leticia Serna
Sauceda, Directora del Portal Web de la
UANL, en representación del señor Rector
de la UANL, el Dr. Jesús Ancer Rodríguez; la
M.A. Patricia Martínez Moreno, Directora de
la FCFM y el M.T. Rogelio Juvenal Sepúlveda
Guerrero, Subdirector Administrativo.
La Directora agradeció a los participantes
en la creación, publicación y desarrollo de
Celerinet en sus dos presentaciones. A su vez,
comentó: "Nos toca ser parte de la historia de
nuestra facultad y de nuestra Universidad, y
el participar en todos los proyectos que se
lleven a cabo en la misma, nos coloca en esa
historia".
El cierre del evento tuvo lugar en la Sala
de Usos Múltiples "lng. Roberto Treviño
González", donde se pudo ver la revista y
probar la aplicación.
�Imparte FCFM Certificación en Física y
Matemáticas
8 de junio de 2013 / Por: Alma Calderón
La Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
ofreció a la Secretaría de Educación del Estado
de Nuevo León una Certificación en Física y
Matemáticas.
El 8 de junio de 2013 tuvo lugar la Clausura
de Certificación en Física y en Matemáticas en la
Plaza Cultural "lng. Rafael Serna Treviño".
La entrega de Diplomas se hizo después de
un largo y provechoso proceso de preparación
académica que comenzó desde diciembre de
201 O. En ese año, la Secretaria de Educación
de N. L. solicitó que participara la Facultad
en la convocatoria del Catálogo Nacional de
Formación Continua. En diciembre de 2011 ,
se realizó un convenio entre la Secretaría y la
UANL para capacitar a docentes. Por tal razón,
del 22 de septiembre al 8 de diciembre de 2012
se ofreció el primer diplomado. El 12 de enero al
16 de marzo de 2013 se llevó a cabo el segundo
y finalmente, del 13 de abril al 8 de junio de 2013
tuvo lugar el último.
Las autoridades presentes durante el
evento fueron: el Secretario Académico de la
UANL, Dr. Juan Manuel Alcacer González, en
representación del señor Rector de la UANL,
Dr. Jesús Ancer Rodríguez; el Subsecretario
de Desarrollo Magisterial, maestro Rafael
Alberto González Porras, en representación del
Secretario de Educación del Estado de Nuevo
León, lng. José Antonio González Treviño; la
Directora de la FCFM, M.A. Patricia Martínez
Moreno; el Director de Educación Continua de
la UANL, M.C. Juan Manuel Adame Rodríguez;
la Directora de los Centros de Capacitación
de Magisterio, Maestra Maricela Balderas
Arredondo. Asimismo, los invitados especiales
que asistieron al evento fueron: el Subdirector
Administrativo de la FCFM Y Director Electo,
el M.T. Rogelio Juvenal Sepúlveda Guerrero;
el Maestro Fausto Humberto Alonso Lujano,
Coordinador Académico de los Centros de
Capacitación de Maestros; la Maestra Idalia
Reyes Cantú, la Subsecretaria de Educación
Básica; el Maestro Juan Francisco Pérez
Ontiveros, Director de Instituciones Formadoras
de Docentes; Mirna Triana Contreras, Directora
de Educación Secundaria; la Maestra Rosalinda
Villarreal Esparza, Directora de Educación
Preescolar; y la Profesora Eufracia González
Rivera,
Coordinadora de Proyectos de
Investigación e Innovación. También se contó
con la presencia del Dr. José Luis Camparán
Elizondo, Subdirector del Centro de Investigación
en Ciencias Físico Matemáticas.
�NOTICIAS
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
Durante el evento, la M .A. Patricia Martínez
Moreno, Directora de la Facultad, expresó que la
Facultad debe tener siempre presente "contribuir
en el desarrollo de las competencias de los
profesionales de la Educación Básica del Siglo
XXI, ofreciendo servicios académicos de calidad,
pertinencia y relevancia que permitan de manera
sistemática y sostenida el logro del aprendizaje
de los participantes, con calidad de clase
mundial". Asimismo, extendió un agradecimiento
al Secretario de Educación del Estado, el lng.
José Antonio González Treviño, y a los docentes
por continuar preparándose en los diplomados
de las certificaciones de Física y de Matemáticas
que ofreció la FCFM.
Al finalizar, se llevó a cabo la entrega de los
reconocimientos a los expositores de los cursos.
Posteriormente, la Maestra Maria Adriana
López Juárez dio unas palabras destacando
la perseverancia de quienes cursaron el
Diplomado ya que de esta manera podrán
transmitir el conocimiento en las aulas y lograrán
los mejores resultados. En seguida, el maestro
Rafael Alberto González Porras, Subsecretario
de Desarrollo Magisterial, expresó la relevancia
de la constante preparación, ya que es uno de
los compromisos del docente.
Por último, el Dr. Juan Manuel Alcacer
González, Secretario Académico de la UANL,
realizó la clausura oficial después de dar un
mensaje en el que destacó el papel del profesor
y la necesidad de contar con vocación, actitud
y pasión para poder desempeñar un excelente
papel.
Triunfan en Robocup 2013
26 de junio de 2013 / Por: Alma Calderón
Un grupo de estudiantes talento participó en
el Mundial Robocup 2013 después de haber
recibido entrenamiento en la Facultad de
Ciencias Físico Matemáticas.
La justa se llevó a cabo en Eindhoven,
Holanda del 26 al 30 de junio de 2013. Los
estudiantes de entre 9 y 14 años de edad, son
parte del Programa de Talentos de la Secretaría
de Educación del Estado de Nuevo León . Los
alumnos destacaron enalteciendo a México al
ganar el primer lugar en la categoría "Dance
Junior" en el Torneo Mexicano de Robótica 2013.
La preparación de los estudiantes estuvo
a cargo del M.C. Aurelio Ramírez Granados,
docente de la Facultad de Ciencias Físico
Matemáticas y 4 coaches. Los estudiantes
que participaron en el Torneo y que son parte
de la fundación IQ+ son: Luis Marcelo Ruiz
Hernández, Luis Leonardo Salinas Villareal,
Ana Lucia Morales Quintanilla, Karla Daniela
Rios Dávila, Hiram López Villarreal y Pablo Ruiz
Hernández.
La FCFM congratula a sus profesores y
estudiantes por involucrarse en el desarrollo
intelectual e integral tanto de su alumnado como
de la comunidad neolonesa.
��Te invitamos a participar en el Volumen 3 de Celerinet
Consulta la convocatoria en
www.fcfm.uanl.mx
�
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Celerinet
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La revista Celerinet, inició en el 2012, sólo en formato digital, es semestral y se mantiene activa; ofrece información de las últimas investigaciones realizadas por docentes, estudiantes y egresados de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, también se encarga de difundir las actividades institucionales más relevantes. La publicación incluye artículos de investigación relacionados con las siguientes áreas: matemáticas, matemáticas aplicadas, física, ciencias computacionales, actuaría, multimedia y animación digital, y seguridad en tecnologías de información.
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A resource consisting primarily of words for reading. Examples include books, letters, dissertations, poems, newspapers, articles, archives of mailing lists. Note that facsimiles or images of texts are still of the genre Text.
Título Uniforme
Celerinet
Año de publicación
El año cuando se publico
2013
Año
Año de la revista (Año 1, Año 2) No es es año de publicación.
1
Volumen
Volumen de la revista
2
Mes de publicación
Mes cuando se publicó
Julio-Diciembre
Día
Día del mes de la publicación
1
Periodicidad
La periodicidad de la publicación (diaria, semanal, mensual, anual)
Semestral
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Celerinet, 2013, Año 1, Vol 2, Julio-Diciembre
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Martínez Moreno, Partricia, Directora
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Física
Ciencias Actuariales
Educación
Matemáticas
Multimedia y animación digital
Tecnologías de la Información
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La revista Celerinet, inició en el 2012, sólo en formato digital, es semestral y se mantiene activa; ofrece información de las últimas investigaciones realizadas por docentes, estudiantes y egresados de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, también se encarga de difundir las actividades institucionales más relevantes. La publicación incluye artículos de investigación relacionados con las siguientes áreas: matemáticas, matemáticas aplicadas, física, ciencias computacionales, actuaría, multimedia y animación digital, y seguridad en tecnologías de información.
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Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN A TRAVÉS DE LA FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS
�UANL
li\lVER\IDAII \IJT'ÓM'IMA DI! NUEVO I fDNf:
Una publicación de la Universidad Autónoma de Nuevo León
Dr. Jesús Ancer Rodríguez
Rector
lng. Rogelio G. Garza Rivera
Secretario General
Dr. Juan Manuel AlcocerGonzález
Secretario Académico
Lic. Rogelio Villarreal Elizondo
Secretario de Extensión y Cultura
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Director de Publicaciones
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Directora de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
M.A. Alma Patricia Calderón Martínez
Editora Responsable
M.A. Alma Patricia Calderón Martínez
Redacción
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Diseño
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Luis Giordano Ramos Traslosheros López
Dr. Francisco Hernández Cabrera
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Jesús Alberto Loredo González
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Perla Segovia Salazar
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Colaboradores
M.A. Patricia Martínez Moreno
M.T. Rogelio Juvenal Sepúlveda Guerrero
M.C. Azucena Yoloxóchitl Ríos Mercado
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M.C. Álvaro Reyes Martínez
M.T. María de Jesús Antonia Ochoa Oliva
M.T. Miguel Ángel Cárdenas Mungía
Consejo Editorial
Celerinet, Año 1, Vol. 1, enero-junio 2013.
Fecha de publicación: 3 de junio de 2013.
Es una publicación semestral, editada por la Universidad Autónoma de Nuevo León, a través de la Facultad de Ciencias
Físico Matemáticas. Domicilio de la publicación: Ave. Universidad S/N. Cd. Universitaria. San Nicolás de los Garza, Nuevo
León, México, C.P. 66451.
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Editora Responsable: Alma Patricia Calderón Martínez. Reserva de derechos al uso exclusivo No. 04-2013-027877205200102 otorgado por el Instituto Nacional de Derechos de Autor. lSSN en trámite. Registro de marca en trámite. Responsable de
la última actualización de este número, Unidad Informática, Lic. Reyna Guadalupe Castro Medellín, Ave. Universidad S/N.
Cd. Universitaria. San Nicolás de los Garza. Nuevo León, México, C.P. 66451. Fecha de última modificación 31 de mayo de
2013.
Las opiniones expresadas por los autores no necesariamente reflejan la postura de la editora o de la publicación.
Prohibida su reproducción parcial o total de los contenidos e imágenes de la
publicación sin previa autorización de la Editora.
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�Índice
•
5
EDITORIAL
,
INVESTIGACION
Uso de un algoritmo Stackelberg-Evolutivo para
resolver el problema de fijación de cuotas en
una red de transporte
6
30
;
REPORTAJE
OLIMPIADAS
Circuito eléctrico equivalente del pulvínulo de la
Mimosa pudica L.
14
Absorción de un polímero doble atado a una
superficie
22
REPORTAJE
30
Participación de la energía hidroeléctrica en
México para el 2013
32
Vulnerabilidades de seguridad en las empresas
38
45
ENTREVISTA
43
3ER. FORO
ESPECIAL 3ER. FORO
45
Procesos aleatorios de Riemann y Weierstrass
46
Un algoritmo para resolver el problema binivel
con parámetros en el objetivo del nivel inferior
52
Un modelo para enviar, recibir y distribuir ayuda
en especie después de haber ocurrido un
desastre natural
57
Métodos y modelado matemático para el análisis
de procesos complejos en las organizaciones
64
Seguridad en Voz sobre Redes de Datos
70
Síntesis y caracterización de películas delgadas
semiconductoras
75
Modelo estocástico
proteínas
la traducciónde
82
Nanoestructuras de carbono con diferentes
grupos funcionales
89
para
1
1
1
DEL CONOCIMIENTO .
ESPECIAL
Fenómenos físicos de las nanopartículas de oro
La materia en condiciones extremas
densidad y temperatura
de
97
104
Seguridad Física, prevención y detección
11 O
Técnicas efectivas de presentación
114
RECONOCIMIENTOS
119
120
NOTICIAS
�Mensaje de la directora
La Universidad Autónoma de Nuevo León (UANL) a través de la Facultad
de Ciencias Físico Matemáticas (FCFM) cumple con la Visión UANL 2020,
estableciendo proyectos de desarrollo científico, tecnológico, humanístico y
cultural que contribuyan al avance del conocimiento, las ciencias, la tecnología
y la cultura. Uno de estos proyectos es la divulgación de las investigaciones
que llevan a cabo sus profesores, investigadores y estudiantes, mediante la
publicación de su producción científica en la Revista Electrónica Celerinet.
En el marco del 80 aniversario de la UANL y del 60 Aniversario de la FCFM, la
publicación del primer número de la Revista Electrónica Celerinet se suma a los
proyectos que tiene la FCFM para cumplir con aspectos fundamentales de su
Misión y su Visión, entre los que se destaca la formación integral de profesionales
capaces de generar, difundir y aplicar el conocimiento, así como el alto nivel
de formación y reconocimiento de su personal académico e investigador para
responder a las demandas del desarrollo científico, tecnológico, económico y
social de la región y del país en el contexto internacional.
Agradezco la colaboración de cada una de las personas que apoyaron a la
realización de esta revista, así como al Dr. Jesús Ancer Rodríguez, Rector de
nuestra Máxima Casa de Estudios, por su constante apoyo para impulsar los
proyectos de la facultad.
Patricia Martínez Moreno
Directora
�El ser humano constantemente se encuentra en busca de nuevos conocimientos.
Desde épocas remotas, su naturaleza lo ha impulsado a experimentar, observar
y descubrir. Hoy día, existen grandes pensadores e investigadores que dedican
su vida a la ciencia mediante la experimentación y la enseñanza en busca
de la creación de nuevo conocimiento que sirva a sus contemporáneos y a
generaciones futuras, de modo que cada día se encuentre una pieza más de
los misterios del universo en el que vivimos. De este impulso de constante
descubrimiento y creación, surge Celerinet, la revista de la Facultad de Ciencias
Físico Matemáticas.
En este primer número de la revista, se exponen temas diversos de Matemáticas,
Física, Ciencias Computacionales, Actuaría, Multimedia y Animación Digital y
Seguridad en Tecnologías de Información. Dichos temas atañen al interés del
público científico en general e invitan al lector a conocer un poco más acerca de
los temas que alumnos, docentes e investigadores de la Facultad han compartido
con la comunidad; estudios a los cuales dedican su pasión y esfuerzo diario.
Invitamos al lector a conocer el trabajo de los miembros de la FCFM y
agradecemos la colaboración de cada uno de los participantes en la elaboración
de esta revista, así como a quienes hicieron posible que este proyecto se hiciera
realidad.
Alma Patricia Calderón Martínez
Editora
��INVESTIGACIÓN / MATEMÁTICAS
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
Introducción
símplex de Nelder-Mead [9].
El problema de fijación de cuotas óptimas en una red de
transporte involucra a dos agentes: el líder, quien es el
dueño de la red y cuyo objetivo consiste en maximizar la
ganancia que obtendrá al cobrar tarifas a los usuarios de
la red por util izar un subconjunto de los arcos de ella; y,
por otro lado, e l seguidor, papel tomado por los usuarios
que buscarán minimizar el costo de transportar bienes a
través de la red. Se supone que entre cada par de nodos
entre los cuales los usuarios desean transportar bienes,
llamados par origen-destino, existe un camino formado
por arcos libres de cuota; además, el líder no podrá
establecer cuotas negativas a los arcos. Así, el problema
reside en que el líder debe seleccionar las tarifas de modo
que asegure que los usuarios de la red utilizarán los arcos
a los que se les asignó cuota y no el camino libre.
Por el lado de los métodos heurísticos, se desarrolla
y se apl ica a redes que transportan un único bien un
heurístico primal-dual basándose en penalizaciones de la
función objetivo del nivel superior [ 1O]. Posteriormente,
extienden el algoritmo a redes de múltiples bienes y se
aplica a instancias pequeñas [ 11]. Se desarrolló también
un heurístico que busca la convergencia a óptimos
globales [12 y un algoritmo genético buscando también
óptimos globales [13]; además de un algoritmo de
búsqueda directa que logró convergencia a resultados
similares que el genético, pero en menor tiempo [14].
Por último, se desarrolla un algoritmo de búsqueda tabú
que resultó eficiente en instancias grandes [ 15].
La modelación original del TOP aparece por primera
vez en 1998 [1 ], desde entonces han surgido numerosos
estudios acerca de la complejidad del problema, se han
hecho reformulaciones de l mismo y se han estudiado
métodos de solución exactos y heuristicos. Por el lado
de la complejidad del TOP, se ha demostrado que el TOP
es un problema NP-hard [1]. Posteriormente, se llegó a
la conclusión de que el TOP es un problema :füertemente
NP-hard [2][3]. Con respecto a las reformulaciones del
TOP, se han encontrado nuevas desigualdades válidas
[4]. Por otro lado, se realizó una remodelación de la
red basándose en caminos más cortos [5]. Además, se
ha reformulado el TOP como un programa matemático
con restricciones de equilibrio MPEC (por sus siglas
en inglés, Mathematical Program with Equilibrium
Constraints) al considerar el flujo dinámico del tráfico
en la red [6]. Por otro lado, el TOP se puede reformular
como un problema entero mixto MIP (por sus siglas
en inglés, Mixed Integer Program) si se linealizan las
condiciones de holgura complementaria; de este modo,
el problema puede ser resuelto por métodos tradicionales
para los MIP
En el campo de los métodos exactos, se ha anal izado
al TOP como un problema combinatorio al considerar
que maximizar la utilidad del líder es compatible con una
solución determinada del seguidor, la cual será uno de
los caminos que puede elegir; logrando llegar al óptimo
de instancias medianas y aproximándose al óptimo
de instancias grandes [7]. Bajo el mismo enfoque, se
desarrolló un generador de caminos eficiente, logrando
obtener cotas superiores para la función objetivo del
líder [8]. Por otro lado, se implementó un algoritmo de
función de penalización, un algoritmo quasi-Newton,
un algoritmo basado en aproximación de gradiente y
algoritmo de búsqueda directa haciendo uso del método
Modelo matemático
Sea N un conjunto de nodos, A un conjunto de arcos y
sea G(N.A) un grafo conformado por los conjuntos N
y A, que representará a la red de transporte de bienes
múltiples. Consideremos A I e A como el conjunto de los
arcos a los que e l líder les asignará una tarifa y a A 1 e A
como el conjunto de los arcos libres de cuota; además,
cada arco es libre o se le asigna tarifa y no existen arcos
que sean libres y a la vez de cuota, es decir A1UA 1 =A y
A 1nA 1=0. Cada arco a E A tiene un costo fijo asociado
por util izarlo c0 ; asimismo, 10 será el costo que e l líder
asignará a cada arco E A 1 y denotaremos como
al flujo de transporte en el arco a asociado con el bien
k E K , donde K es el conjunto de bienes que se desean
transportar. Por otra parte, al considerar a nk como la
demanda entre el nodo origen o(k) y el nodo destino
d(k) , podemos asociar a cada nodo i E N con el bien
k E K y con de la siguiente manera:
a
x/
,r
si i
si i
= o(k)
= d(k)
en otro caso
Por último, consideremos como i"+ al conjunto de arcos
de A que tienen al nodo i como cabeza e i"- será el
conjunto de arcos que tienen al nodo i como cola.
La modelación matemática del TOP será la
siguiente:
max
t,x
(1)
USO DE UN ALGORITMO STACKELBERG - EVOLUTIVO PARA RESOLVER EL PROBLEMA DE FIJACIÓN
DE CUOTAS EN UNA RED DE TRANSPORTE POR: PAMELA PALOMO Y JOSÉ CAMACHO
�CELERINET ENERO-JUNIO 2013
INVESTIGACIÓN / MATAMÁTICAS
(2)
sujeto a:
Proceso Algoritmo Stackelberg-Evolutivo
Leer Generaciones;
'<fk E K:
x! E Ar9 min
¿
(ca
+ ta)Xa +
aEA1
sujelo a:
-
¿
aei -
Xa
¿
Generar la población inicial T;
CaXa
(3)
a EAz
+
¿
Evaluación de Stackelberg de T;
Para i<--1 Hasta Generaciones Hacer
Realizar torneos;
Xa
= bf,
'<ti E N
(4)
Seleccionar a la población de padres T';
Cruza de T' generando los hijos T";
ae1+
x! > O,
'<fa e A
Mutación de los hijos generando T'";
(5)
La expresión ( 1) indica la función objetivo de l líder, la
cual es la ganancia que obtiene al cobrar a los usuarios
las tarifas que fije. La expresión (2) muestra que las
tarifas no pueden ser negativas y que, además, no
pueden exceder a un límite máximo t •=. Por otro lado
(3) indica la función objetivo del seguidor, la cual es s<.
costo de transporte. La expresión (4) es una ecuación de
conservación de thyo en la red. Por último, (5) indica
que no existen flujos negativos.
Evaluación de Stackelberg de T'";
Selección de T de la generación i+1;
FinPara
Fin Proceso
Figura 1. Pseudocódigo del Algoritmo StackelbergEvolutivo.
Algoritmo Stackelberg-Evolutivo
Al resolver un modelo binivel, el objetivo es optimizar
la función objetivo del líder, pero esta no solo depende
de sus variables de decisión, sino también de las
variables de decisión del seguidor. Es posible evaluar a
una población de soluciones factibles si analizamos la
interacción entre el líder y el seguidor como un juego de
Stackelberg. Consideremos a cada una de los individuos
de una población como un conjunto de estrategias del
líder, entonces el seguidor tendrá su función de reacción
que consiste en elegir las variables de decisión que
minimicen su función objetivo dada la solución del nivel
superior. El líder será capaz de anticipar las reacciones
del seguidor para cada una de sus estrategias, entonces
es posible que elija la solución que maximice su función.
El objetivo entonces, será buscar un equilibrio de
Stackelberg entre el líder y el seguidor. En la Figura I
se muestra el pseudocódigo del algoritmo StackelbergEvolutivo.
Primero es necesario determinar un número de
generaciones y la cantidad de elementos que existirán
en la población inicial T. Por otro lado, es necesario
determinar el valor de 1/""', si es que este no está
predeterminado. Una forma sencilla de encontrar esta
cota es la siguiente: sea k una matriz de dimensiones n x2,
donde n es el número de bienes que se desean transportar
en la red y sea k(i, l) el nodo de origen de transporte del
bien i y el nodo destino será k(i,2). con i= 1, ... ,n. Se
procede a buscar d_ l la distancia del camino más corto
entre k(i,l) y k(i,2) y d 2 la distancia del camino más largo
libre de cuota entre k(i.l) y k(i,2). Entonces, una cota t(i)
estará dada por (6).
t(i)
= d2 -
d1
Finalmente, la cota t,max
ecuación (7).
t:¡tªx
= max{t(i)}
¡
(6)
estará dada por la
(7)
Después de ello se procede a realizar los pasos
siguientes:
Generar la población inicial T: En el caso del
TOP, las soluciones del líder son tarifas que debe fijar al
conjunto A1 de arcos, por ello la representación elegida
para los individuos de la población inicial Tserá un vector
de I A 1 1 componentes continuas entre O y t,m""; de este
modo, cada componente representará la cuota asignada
a cada arco a E A I y los limites O y t_'"ª" asegurarán la
factibilidad de la solución. Una vez establecida la forma
de los individuos de T se generan aleatoriamente tantos
USO DE UN ALGORITMO STACKELBERG • EVOLUTIVO PARA RESOLVER EL PROBLEMA DE FIJACIÓN
DE CUOTAS EN UNA RED DE TRANSPORTE POR: PAMELA PALOMO Y JOSÉ CAMACHO
�INVESTIGACIÓN/ MATEMÁTICAS
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
vectores de cuotas como se haya decidido. Se puede notar
que la cota l;""' encontrada no es una cota para los arcos,
sino para cada uno de los caminos entre los pares origendestino. En consecuencia, se eligió una d istribución de
probabilidad triangular que favorezca la aparición de
cantidades más cercanas al lím ite aproximado para cada
arco que a 1; 1•x para generar a la población inicial. La
distribución triangular tiene la moda que se muestra en
la ecuación (8) con i=l , ... ,n.
moda
= min1 promedio(i)
(8)
en donde:
promedio(i) =
t(t)
número de arcos de camino 1
(9)
En donde camino, es e l camino más corto con cuota
entre k (i,l) y k (i,2 ).
Evaluación de Stackelberg de T: Sea t.J un vector
de cuotas perteneciente a la población T, conj= l , ... ,17l
Para realizar la evaluación de Stackelberg del individuo
t.J debe resolverse el problema de programación que
consiste en (3) - (5), es decir, el problema de l seguidor.
Al ser conocidos los costos fijos c0 y las tarifas asignadas
por el líder, e l problema del seguidor se convierte en
un problema de programación lineal cuyas variables de
decisión son los flujos x/ Posteriormente, al conocer los
valores de x}, se calcula el valor de la función objetivo
del Iíder dada por ( 1) a la cual denotaremos por lideró).
La evaluación de Stackelberg debe realizarse para cada
uno de los individuos ti ET
ReaJizar torneos: Al inicio de los torneos, cada uno
de los individuos de T cuenta con cero victorias; es
decir, victorias¡=0 para j = l, ... . 171- Para cada individuo
ti E T se elije para competir con él a otro individuo
~ E T, donde k es un entero aleatorio procedente de una
distribución uniforme tal que 1 5 k 5 ITI y, además,
j t k. A continuación, se comparan los valores de liderO)
y lider(k), si líder O) ~ líder (k) , entonces t. obtendrá
.
.
J
una v1ctona, es decir, viclOriasO) =victorias O) + 1: en
el caso contrario, si liderú) <lider(k), tendremos que
victorias(k)=victorias(k)+ l. El proceso se repite por el
número de torneos deseado, no es conveniente realizar
una gran cantidad de ellos, ya que entre más repeticiones
haya del proceso, cada individuo tenderá a competir la
misma cantidad de veces debido a la ley de los grandes
números; consecuentemente, los individuos que hayan
tenido los mayores valores en la fimción objetivo serán
los que ganen más torneos convirtiendo a la selección en
un proceso determinista. En el algoritmo d iseñado para
el presente artículo se realizaron cinco torneos.
Seleccionar a la poblatión de padres T': Para realizar
la selección de los individuos de T que se convertirán
en padres T ', se procede a ordenar en una lista a los
individuos de Ten orden descendiente según el número
de victorias que hayan obtenido. Los individuos que
se encuentren en las primeras I I posiciones serán los
ind.ividuos que formarán parte de la población T'.
i
Cruza de T' generando los hijos T": Para cada
individuo t'.J E T ' con j = I .. . ,1 T ' 1 se selecciona
de manera aleatoria a otro individuo t'. donde k es un
entero procedente de una d istribución uniforme tal que
1 5 k 5 IT1 y, además, j t= k. Adicionalmente, se elige
un entero aleatorio I procedente de una distribución
uniforme tal que 1 5 / 5 IA 11 al cual llamaremos punta
de cruza. Los individuos t'. y t'* se reproducirán para
crear a un hijo t'~E T" do~de T" será la población de
hijos de T'. Las componentes 1, ... , / del hijo t"J serán
las componentes 1, ... , / de t'J , del mismo modo, las
componentes l + 1, ... , IA,I del vector t'~serán las mismas
que las del vector t'*.
Mutación de los hijos generando T'": En el algoritmo
desarrollado para el presente artículo, una mutación
consistirá en una alteración de una componente de un
individuo de T" y para ello se utilizó una probabilidad
de mutación de O. l. Para llevar a cabo e l proceso de
la mutación, para cada individuo t". E T" se selecciona
un número aleatorio l procedente ~e una distribución
uniforme continua tal que O5 /::: l. Si/ > 0. 1, el individuo
t'~ pasará a formar parte de la población T'" sin sufrir
modificaciones y se denotará como t '" ; por el contrario
si / 5 0.1 , el individuo t". sufrirá una ¡mutación, la cual
J
se real iza generando un entero aleatorio m procedente de
una distribución uniforme tal que J 5 m 5 I A1 I; de modo
que la componente m de t".será
la que mutará.
J
El primer paso para la mutación de la componente m
de t'~ es elegir aleatoriamente si se sumará o restará una
cantidad a dicha componente. Posteriormente, se elige
una cantidad aleatoria procedente de una distribución
uniforme continua que será sumada o restada a la
componente según se haya decidido; dicha cantidad
debe estar entre O y un tamaño máximo de mutación.
Para este artículo, e l tamaño máximo de la mutación,
denotado por tam_ mutacion, fue seleccionado de modo
que una mutación permita explorar una nueva región del
espacio factible del problema y está dado por ( 1O).
t am_mutacion
= 0.1 x t_max
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DE CUOTAS EN UNA RED DE TRANSPORTE POR: PAMELA PALOMO Y JOSÉ CAMACHO
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A l individuo resultante de la mutación lo
denotaremos por t"'. y pasará a formar parte de la
1
población T'".
Evaluación de Stackelberg de T"': La evaluación de
Stackelberg de la población T"' se realiza del mismo
modo que se realizó la evaluación de Stackelberg de la
población T, el valor de la función objetivo del líder dada
en ( 1) se llamará lider"' (k) con k = 1, ... ,T"'.
Selección de T de la generación i+ l : Para seleccionar a
la población inicial T de la generación i + 1 se ordena en
una lista a los individuos de TUT" en orden descendiente
según e l valor de lider(j) y lider"'" (k). Los individuos
que conformarán la nueva población inicial T serán los
primeros ITI individuos en la lista, donde ITI es el número
de individuos en la población inicial que se eligió al
comenzar el algoritmo.
Resultados numéricos
El algoritmo Stackelberg-Evolutivo se codificó y se
probó en lenguaje M en el entorno de experimentación
del software Matlab 7.5 en una computadora Acer Aspire
5250 con un procesador AMD E-300 APU con Radeon
HD Graphics 1.30 Ghz y con una memoria RAM de 2 Gb
con el sistema operativo Windows 7 Starter. Además, se
probó en instancias pequeñas con 7 nodos, 12 arcos y 2
bienes, y en instancias medianas con 25 nodos, 40 arcos
y 3 bienes tomadas de [9].
Los parámetros que se variaron para la
experimentación, fueron e l número de individuos de la
población inicial I y el número de generaciones G. Para
las instancias pequeñas, los tamaños de población i.nicial
utilizados fueron 1=50, 100 y el número de generaciones
0=25,50. Asimismo, para las instancias medianas, los
parámetros utilizados fueron 1= 150,200,250 y G = 50,75.
Para cada tamaño de instancia se experimentó con cinco
ejemplos distintos, entre los cuales varía el costo fijo
ea de los arcos. La Tabla 1 corresponde a los valores
promedio encontrados de la función objetivo del líder
con el algoritmo Stackelberg-Evolutivo. De la columna
2 a la 5 se hallan los resultados para las instancias
chicas; y de la columna 6 a la 9, los de las instancias
medianas. E l primer número de cada casilla corresponde
al promedio de la función objetivo del líder encontrado
en la experimentación y el número entre paréntesis
corresponde al promedio del tiempo de ejecución en
segundos.
E l desempeño del algoritmo Stackelberg-Evolutivo
con 1 individuos en la población inicial y con G
generaciones (G,I) se comparó contra el algoritmo de
función de penalización P, el a lgoritmo quasi-Newton
QN, el algoritmo basado en aproximación de gradiente
G y el algoritmo de búsqueda directa haciendo uso
del método símplex de Nelder-Mead NM de [9]. Para
realizar estas comparaciones, se realizaron pruebas
estadísticas en las que se encontró que no existen
diferencias significativas en el promedio de las funciones
objetivo del líder entre las distintas combinaciones de
los parámetros G e 1, tanto para las instancias pequeñas
como para las medianas; por otro lado, se encontró que
para las instancias pequeñas, el tiempo de ejecución
del algoritmo es menor con los parámetros (25,50) y
(25,100). Del mismo modo, el tiempo de ejecución
para las instancias medianas es significativamente
menor o igual con los parámetros (50, 150) y (50,200).
Por tanto, se eligieron los resultados obtenidos con los
Tabla 1: Promedios de la función objetivo del líder
Instancias pequeñas
Ejemplo
1
2
3
4
5
(25,50)
157.23
(71.18)
259.82
(66.25)
189.77
(75.40)
154.45
(82.05)
130.92
(85.18)
(25,100)
161.09
(133.04)
266.42
(131.19)
196.42
(143.65)
155.73
(192.87)
134.67
(124.74)
(50,50)
161 .70
(143.77)
266.88
(133.60)
193.75
(147.06)
155.19
(147.89)
123.14
(164.30)
Instancias medianas
(50,100)
162.18
(276.49)
272.91
(279.12)
198.84
(282.98)
156.31
(373.39)
134.94
(259.19)
(50,150)
1856.93
(423.71)
2695.91
(429.26)
3860.28
(423.30)
2333.86
(382.15)
6908.20
(360.18)
(50,200)
1886.87
(622.13)
2695.41
(634.47)
3869.79
(522.68)
2344.00
(75,150)
1849.42
(639.92)
2702.10
(596.87)
3792.46
(641.70)
2330.57
(75,200)
1903.01
(829.07)
2724.35
(796.36)
3922.36
(784.60)
2358.11
(544.74)
6743.55
(453.09)
(582.56)
6827.44
(550.02)
(755.59)
6815.35
(716.13)
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parámetros anteriormente mencionados para realizar las
comparaciones.
E l desempeño del algoritmo Stackelberg-Evolutivo
(de aquí en adelante: SE) con I individuos en la población
inicial y con G generaciones, (G,I). Se hicieron
comparaciones contra los algoritmos de penalización P,
quasi-Newton QN, basado en aproximación de gradiente
G y de búsqueda directa haciendo uso del método símplex
de Nelder-Mead NM descritos en [9]. Para realizar estas
comparaciones, se realizaron pruebas estadísticas en las
que se encontró que no existen diferencias significativas
en el promedio de las funciones objetivo del líder entre
las distintas combinaciones de los parámetros Ge/, tanto
para las instancias pequeñas como para las medianas; por
otro lado, se encontró que para las instancias pequeñas,
el tiempo de ejecución del algoritmo es menor con los
parámetros (25,50) y (25,100). De manera análoga, para
las instancias medianas consideramos los parámetros
(50, 150) y (50,200) para realizar las comparaciones.
La Tabla 2 resume las comparaciones entre los
distintos algoritmos. Las columnas 2 y 3 corresponden
a las instancias pequeñas y muestran los gaps en
porcentaje de los resultados obtenidos con el algoritmo
SE con los parámetros (25,50) y (25,100) reportados en
la Tabla J con respecto al mejor resultado conocido de
entre los algoritmos P, QN, G y NM. El primer número
de cada celda indica el gap de la función objetivo del
líder calculado de la siguiente forma:
GAP=
a (G.t)
Mejor valor conocido
xl00
(!!)
en donde a(G,I)= Mejor valor conocido - Valor
obtenido con e l SE(G,I) , con G =25 e l=50, 100. Por
otra parte, el número que se encuentra entre paréntesis
indica el gap del tiempo de ejecución calculado con
( 11 ), con G =25 e l =50 , 1OO. Por ello, un gap negativo
para los resultados de la función objetivo, indicará que
el algoritmo SE obtuvo un mejor resultado, lo mismo
indicará un gap positivo para los tiempos de ejecución.
Análogamente, para las instancias medianas, los hacen
las columnas 5 y 6, calculando los gaps con (1 1) y con
G =50 e/= 150, 200. La columnas 4 y 7 indican el mejor
valor conocido de la función valor objetivo del líder
para las instancias chicas y medianas, respectivamente,
que es el primer número de la celda acompañado por el
algoritmo que alcanzó dicho valor. Además, e l segundo
número indica el mejor valor encontrado para los
tiempos de ejecución. Al realizar un análisis estadístico
de los resultados obtenidos, se encontró que para las
instancias chicas no existen diferencias significativas
entre los promedios de las fünciones objetivo del líder
encontradas por el algoritmo SE con G =25 e / =50, 100
con respecto al mejor valor conocido encontrado por los
algoritmos P, QN, G o NM. Sin embargo, se encontró
que los tiempos de ejecución del algoritmo propuesto
son significativamente mayores, lo cual concuerda con
el hecho de que los algoritmos evolutivos son poco
prácticos para ser utilizados en problemas sencillos.
Por otra parte, en las instancias medianas, se encontró
también que no hay diferencias significativas entre los
valores de la función objetivo del líder para los distintos
algoritmos; sin embargo, los tiempos de ejecución del
algoritmo SE son significativamente menores o iguales
y, además, en algunos de los ejemplos logró acercarse al
Tabla 2: Comparaciones entre los algoritmos
Instancias pequeñas
Instancias medianas
Ejemplo
(25,50)
(25,100)
Mejor valor
conocido
(50,150)
(50,200)
Mejor valor
conocido
3.527
(-5576.7)
1.154
(-10509.8)
-6.968
2
5.514
(-4118.0)
-72.624
3.115
(-8252.28)
-78.672
(-14392.5)
162.975 (G)
1.254 (G)
274.986 (G)
-5.270
1
(50.385)
2.284
(-4.698)
7.891
(13.436)
(27.151)
2.302
(-54.749)
7.664
(-6.888)
1763.962 (QN)
854 (NM)
2758.923 (QN)
410 (QN)
136.953 (QN)
1.434
(20.052)
-13.381
1.006
(-13.962)
-10.678
4190.971 (QN)
489 (G)
2367.820 (QN)
478 (QN)
6092.925 (QN)
0.908 (QN)
(64.757)
(55.666)
1022 (QN)
3
4
(-7507.1)
1.615
(-4586.2)
5
4.405
(-9284.3)
0.801
(-10916.3)
1.666
(-13642.3)
1.571 (QN)
109.931 (G)
0.991 (QN)
156.987 (P,G)
1.751 (G)
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óptimo global del problema, no así los algoritmos contra
los que se comparó.
Conclusiones
El algoritmo propuesto en este artículo mostró tener
un buen desempeño al mostrar valores para la función
objetivo de l líder similares a los encontrados en la
literatura pero en tiempos de ejecución menores o
iguales en instancias medianas. En instancias pequeñas
obtuvo resultados similares para la función objetivo pero
en tiempos mucho mayores; s in embargo, este resultado
se esperaba debido a que la computación evolutiva ha
sido diseñada para la solución de problemas complejos.
Debido a lo anterior, se espera que el algoritmo SE llegue
a mostrar buenos resultados en la solución de instancias
grandes del TOP. Por otro lado, es posible que, a l realizar
un esnidio más detallado de la afinación de los parámetros
del algoritmo y de las distribuciones de probabilidad
utilizadas, se puedan encontrar resultados mejores que
los reportados para las instancias medjanas. Además,
cabe agregar que al realizar una apropiada codificación
de las soluciones del nivel superior, es posible extender
el uso de este algoritmo a otros problemas que puedan
formularse como un problema binivel, como lo son
la solución de problemas ambientales, de logística
humanitaria, de diseño de redes, de transporte, de
localización, etcétera.
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DE CUOTAS EN UNA RED DE TRANSPORTE POR: PAMELA PALOMO Y JOSÉ CAMACHO
�INVESTIGACIÓN/ MATEMÁTICAS
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CELERINET ENERO-JUNIO 2013
Datos de los Autores:
Pamela Joeelyn Palomo Martinez
Cursó sus estudios en Licenciatura en Matemáticas en la
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas de la Universidad
Autónoma de Nuevo León. En la actualidad_ se encuentra
estudiando la Macsrria en Ciencias en lngcniena de Sistemas
en la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica de la
U111vers1dad Autónoma de Nuevo León. Las lineas de mtcrés
son la aplicación de la investigación de operaciones en la
modclac1ón y opum12ac1ón de procesos mdustriales. a~i como
la resolución de modelos de optimización con mctaheurísticas.
Dirección del autor: Ciudad Universitaria.. SIN. C. P. 66-!5 I.
San Nicolás de los Garza, Nuevo León. Mcx1co.
Email: pamcla.jpm~ holmail.com
José Fernando Camacho Vallejo
El Dr. Caniacho tiene Licenciatura en Matcmállcas por la
Facultad de C1cnc1as Fís1co-Matcmát1cas de la Universidad
Autónoma de Nuevo León. Maestría en C1enc1as en lngemeria
con espcc1al1dad en Ingeniería Industrial por Arizona State
U111vers1ty y Doctorado en Ciencias de la Ingeniería con
especialidad en Ingeniería Industrial otorgado por el ITESM
campus Monterrey. Actualmente. se encuentra laborando
como profesor-investigador exclusivo y de t.Jempo completo
en CICFIM y como coordmador del Posgrado en C1enc1as con
Orientación en Matemáticas de la FCfM en la UANL. Las
lineas de mvestigac1ón de interés son resolución de problemas
de 111vcstigac1ón de operaciones. en particular sobre teoría y
aplicaciones de programación biruvel. diseño de métodos
numencos y técmcas heurist1cas para resolver problemas de
programación binivel.
Dirección del autor: Ciudad Urnversitaria.. SIN, CP. 66-!5 l.
San Nicolás de los Garza. Nuevo León_ México.
Emrul: jose.camachovl@uanJ.cdu.mx
Brotcome, L., Labbe, M., Marcotte. P., Savarcl G. "A btlevel
model for toll opttm1zat10n on a mult1-commod1ty transportatton
l 11l network" Transporto/Jo11Sc1ence. Nu 35, pp.1-14. 2001.
Lollto. P.A., Mancmell1. E.M .. Quadrat, J.P.. \Vynter, l. "A
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[J4] Proceedmgs of tlu.> 8th EUIMEeet111g 011 .\Jetahe11ns11cs 111 1/,e
Ser\'lce Jndustry Pp. 9-16. 2007
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ll 5] operot1011s reseorch. Vol 39. pp2603-261 l. 2011.
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��INVESTIGACIÓN/ FÍSICA
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Introducción
La planta Mimosa pudica es una planta sismonástjca
[1], lo que significa que responde a la estimulación táctil
realizando movimientos contráctiles de sus hojas y ramas
debido al desplazamiento de flujdos que produce cambios
de presión sobre las paredes intracelulares de los órganos
vegetales involucrados, lo cual se denomina turgencia.
Estos movim ientos en la Mimosa se observan con el
cierre de las hojas y la caída de l peciolo dependientes de
ATP, lo que gasta niveles energéticos de la planta. Esta
sensibilidad a factores como la temperatura, iluminación,
vibraciones y humedad, ha sido motivo para el extenso
estudio de las propiedades eléctricas y fis iológicas de
la planta [l], [3], [4-6]. Ya que el estímulo se traduce
en una señal eléctrica que se propaga por la planta, la
espectroscopía de impedancia eléctrica es adecuada para
el estudio de sus propiedades eléctricas [2].
Los movimientos sismonást icos de esta familia
de planta son adaptaciones evolutivas a respuestas de
defensa (protección ante un depredador) u ofensivas
(atrapar a una presa). También el cierre de las hojas
impide la saturación de humedad, e l crecimiento
bacteriano y epifitico, estos factores impactan las
capacidades fotosintéticas desfavorablemente. En épocas
secas, el pliegue de las hojas disminuye la pérdida de
agua; mientras que en presencia de viento fuerte, el
cambio estructural reduce el área de la planta expuesta
al viento. Otro tipo de movimientos en estas plantas son
nictinastias, que ocurren por la noche en respuesta al
ritmo circadiano vegetal regulado por la luz [3].
Las respuestas de la planta a los estímulos externos
son reguladas internamente, determinadas por procesos
químicos que involucran procesos de difusión de iones
en forma de potenciales de acción que se propagan de
célula a célula en analogía con la propagación de los
impulsos nerviosos a lo largo de las neuronas [4-5].
Debido al dist intivo comportamiento de la planta y a
que sus respuestas fisiológicas son observables a la vista,
esta planta ha sido investigada desde hace más de 100
años [6]. En este trabajo se utiliza la Espectroscopía de
Impedancia Eléctrica (EIS) [7] para establecer un modelo
del pulvínulo mediante un circuito eléctrico equivalente
así como los parámetros de la respuesta a estímulos
mecánjcos. La comprensión de este comportamiento nos
permite plantear nuevas rupótesis y describir estrategias
en el estudio de los tejidos vegetales.
general que engloba las mediciones de señal pequeña
de la respuesta eléctrica lineal de un material de interés
(incluyendo los efectos de los electrodos) y e l análisis
subsecuente de la respuesta para obtener información
út il sobre las propiedades fisicoquímicas del sistema.
En especial, la espectroscopía de impedancia
eléctrica permite rea lizar análisis celulares en tejidos
vegetales, por lo cual se espera que pueda brindar
información acerca de los cambios fisiológicos en las
plantas. Lo anterior se basa en entender los cambios
en los parámetros de impedancia durante el proceso de
interés [2].
Si existe un modelo para describir el proceso bajo
escrutinio, éste se usa para ajustar los datos experimenta les
y obtener los parámetros que caracterizan al sistema. En
nuestro caso no existen modelos definidos que describan
la generación y propagación del potencial de acción. En
este caso se propone un circuito equivalente que muestre
un comportamiento similar a l de los datos experimentales
y se realiza el ajuste utilizando el método de mínimos
cuadrados no lineales complejos para obtener los valores
de las impedancias de los componentes del circuito. La
Figura l resume e l proceso anterior.
El efecto de los electrodos tiene que ser tomado
en cuenta al analizar las mediciones, sin embargo en la
Sistema
Planta + Electrodos
Medición del Espectro de
Impedancia Eléctrica
Circuito Equivalente
Ajuste de la Curva
Caracterización
del Sistema
Métodos
Espectroscopia de impedancia eléctrica
La espectroscopía de impedancia eléctrica es un término
Figura 1. Diagrama de flujo del experimento de
espectroscopia de impedancia eléctrica con plantas
CIRCUITO ELÉCTRICO EQUIVALENTE DEL PULVÍNULO DE LA MIMOSA PUDICA l.
POR: LUIS RAMOS Y FRANCISCO HERNÁNDEZ
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literatura (véase [2]) se reporta que se puede minimizar
la impedancia de la polarización de los electrodos
haciendo un barrido de frecuencias altas (mayores a 4
k.Hz). Esto es de vital importancia en las mediciones
de impedancia eléctrica donde se usa la configuración
de dos electrodos conectados en serie con la muestra,
así el comportamiento a a ltas frecuencias del sistema
electrodo-material (electro! ito) es solamente capacitivo.
Para observar el comportamiento del sistema a
partir de los datos se utilizan representaciones especiales,
tales como las gráficas de Bode y Nyquist, descritas a
continuación.
. ' ........,.,_. ____]
--~'"'~•-,· ~'"-~·-~~-
1ii-
t.::=
-,,
l
....
Fig. 3 Ejemplo de un diagrama de Nyquist
de nuestro experimento
Análisis de datos
Gráficas de Bode: Para observar el comportamiento del
sistema en función de la frecuencia se usan las gráficas
de Bode. Como la impedancia es una magnitud compleja,
puede ser determinada completamente por medio de
su magnitud y su ángulo de fase. De lo anterior, es de
esperar que exista un diagrama de Bode para la magnitud
y otro para la fase. El primero se realiza graficando el
logaritmo base 10 de la magnitud de la impedancia
contra el logaritmo base JO de la frecuencia, mientras
que el segundo es la gráfica de la fase contra el logaritmo
base 10 de la frecuencia. La Figura 2 muestra varios
diagramas de magnitud de Bode del experimento.
Gráficas de Nyquist: Es una representación en el plano
complejo del negativo de la componente imaginaria de la
impedancia contra la parte imaginaria de la misma (-Z""
vs.Z'). El signo menos de la parte imaginaria es una
convención utilizada, cuando ésta toma valores negativos
como en nuestro caso, debido al comportamiento
capacitivo del sistema. Aqu.í la frecuencia no es
perceptible a simple vista, pero la frecuencia aumenta
de derecha a izquierda en las gráficas. Una gráfica
"
r
.
?
?
?
.•
,..
....
....
...
'
..
-
••
Zeq = °""Z
L; , ,
(1)
mientras que la suma de m impedancias en paralelo es
z·'eq =°""'
).
L ¡ cz.·1
1
·u-·
_,
-·
-·
-·-·
-~·
_.,.,
t
Circuito equivalente: Debido a que el proceso que se
estudió es la conducción eléctrica de la planta, la difusión
de iones, especialmente de Cl·y K+ (5], se espera que e l
circuito equivalente para modelar el proceso contenga
elementos difusivos (de Warburg) y elementos de fase
constante, para considerar los efectos capacitivos del
tejido vegetal, como la polarización de las membranas
de las células de la planta. Un circuito equivalente
contiene diversos elementos (N), cada uno de los cuales
es caracterizado por su impedancia Z;, y para encontrar la
impedancia total se requiere sumar impedancias en serie
y en paralelo. La suma de n impedancias en serie es
(2)
Ahora ya se tiene la manera de encontrar la impedancia
del circuito, y con ello podemos su magnitud, que es
......_
?
representativa de ejemplo a partir de las mediciones
sobre un pulvínulo de nuestra Mimosa púdica se puede
apreciar en la Figura 3.
..
t
..
Figura 2 . Ejemplo de un diagrama de
Bode de nuestro experimento
(3)
donde Z' es el complejo conjugado de Z. Al tener la
magnitud, en función de la frecuencia, se puede pasar
al ajuste de los datos experimentales, usando el método
descrito enseguida.
Mínimos cuadrados no lineales complejos: Los
mínimos cuadrados no lineales complejos o CNLS por
sus siglas en inglés, es el método más común para ajustar
la parte real e imaginaria de los la impedancia su magnitud
y fase, a la función o circuito equivalente deseado. Su
utilidad es mayor cuando e l modelo propuesto tiene
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más de 10 parámetros libres. E l método de CNLS es
muy sensible al número correcto de parámetros libres,
los valores iniciales de los mismos y la posibilidad de
convergencia a un mínimo local (el mínimo global es la
mejor solución). En general la suma ponderada de los
cuadrados es minimizada [8]:
N
S
=
¿{w;ª[fe'i-p - ft~
0
(W¡, P)]
2
+ w/[f,'i-i, -
(4)
i= l
los e lectrodos al electrómetro, la planta sufrió un
pequeño estrés, porque se esperó hasta que se relajara.
La Figura 4 muestra el arreglo en su totalidad, mientras
que la Figura 5 muestra e l contacto entre los electrodos
y el pulvinulo.
Se midió el espectro de impedancia de cinco pulvínulos
diferentes de la planta, cada medición duró en promedio
80 s. Los detalles de las 27 mediciones se muestran en
los Resultados, cada gráfica contiene las mediciones
hechas en un mismo pulvínulo.
donde N es e l número de puntos y P es el conjunto de
parámetros del modelo. Si se ajustan las partes real e
imaginaria, entonces los superíndices a y b corresponden
a las partes real e imaginaria, respectivamente. En caso
de que se ajusten la magnitud y fase de la impedancia
entonces a representa a la primera, y b a la segunda;
mientras que los subíndices e:i.p y teo, et iquetan a los
datos experimentales y teóricos, respectivamente. El
factor de ponderación w .•.b, es importante cuando el
conjunto de datos abarca' varios órdenes de magnitud,
como en este experimento, ya que cubre un amplio rango
de frecuencias. Uno de los factores que se recomienda
utilizar, para evitar que los datos más grandes del
conjunto dominen el ajuste y dificulten la convergencia,
es w .= 2• Sin embargo la elección de la ponderación y
de IÓs vá!ores iniciales los hará el software ZSimDemo
3.30d®.
z.·
Arreglo experimental
Para las mediciones de espectroscopia de impedancia
eléctrica se utilizó el equipo Precision LCR Meter
(Agilent® E489A) 20H=-2MH=, conocido como
electrómetro (mostrado en la figura de abajo). El equipo
se configuró para medir el módulo de la impedancia
IZI y el ángulo de fase 0 para un barrido logarítmico de
frecuencias cubierto por 20 1 frecuencias desde 20 Hz
hasta 2 MHz. El voltaje de prueba fue de 20 mV a menos
que se indique lo contrario y la corriente de prueba fue
de 2 mA. El contacto eléctrico entre el aparato y la
planta se hizo con dos electrodos de platino en forma de
alambre. La planta analizada fue una Mimosa pudica de
aproximadamente 6 meses, que fue regada cada tres días
y expuesta a la luz solar por medio día y el otro medio
puesta en oscuridad a diario.
La planta fue colocada sobre una silla para que
estuviera al alcance del aparato, cuidando que no hubiera
contacto entre la planta y los objetos a su alrededor, con
especial atención a las ramas donde se realizaron las
mediciones. Se insertaron los electrodos a la planta y se
dejó reposar por un día para poder medir la impedancia
de la planta en estado relajado, sin embargo al conectar
Figura 4 . Arreglo experimental: planta conectada al
electrómetro. Luis Ramos T.
Figura 5. Conexión de los electrodos de platino al
pulvinulo. Luis Ramos T.
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Resultados
Los resultados de las 27 med iciones realizadas en los 5
pulvinulos fueron procesados en el software Matlab®,
para hacer el análisis gráfico. Se realizaron las siguientes
gráficas de Nyquist para todos los pulvínulos y una
última de Bode para el pulvinulo final . Cabe recordar
que para los diagramas de Nyquist, la frecuencia de los
datos aumenta de derecha a izquierda.
El primer pulvínulo estaba casi relajado por
completo, se midió, se repitió la medición y luego
se le estimuló por contacto al comienzo de la última
medición. Los diagramas de Nyquist de la medición se
muestran en la Figura 6 (la linea amarilla es la medición
con el estimulo). Como el segundo pulvínulo se escogió
el más cercano al anterior, para ver si fue afectado por
la estimulación mecánica del primero; sin embargo,
se observa que la respuesta fue invariante aún ante un
estímulo mecánico (véase Figura 7). El tercer pulvínulo
mostró la respuesta eléctrica de la Figura 8, pero ningún
movimiento de la planta observable. Debido a eso, se
realizaron mediciones a 100 mV, 1.5 Vy 2V, sin observar
movimientos de la planta ni cambios significativos en el
comportamiento del espectro. El diagrama de Nyquist
es el de la Figura 9. El cuarto pulvínulo se escogió
casi completamente estresado, y su espectro es el de la
Figura 10. En el último pulvínulo se realizaron nueve
mediciones resumidas en la gráfica de la Figura 11.
También es importante observar el comportamiento de
la gráfica de Bode (Figura 12), ya que nos muestra que
después de varias mediciones, el comportamiento de la
planta tiende asintóticamente a un valor estable.
Conclusiones
.•.__ ,,__
·--,........
_ _ I _ _ __
r
j
...
,··
,•
Figura 6. Diagrama de Nyquist de los espectros del primer
pulvínulo
Todas las mediciones de los pulvínulos presentan un
comportamiento de respuesta similar como lo muestran
los diagramas de Nyquist; cabe destacar que la señal
puede interpretarse en dos partes, una que corresponde a
una impedancia grande a bajas frecuencias que decrece
hasta un mínimo local en su parte imaginaria, la segunda
parte de la respuesta es la respuesta clásica de un modelo
Cole-Cole mostrando una curva que inicia con valores
bajos de la contribución imaginaria que aumenta y
después se hace cero a frecuencias altas. Estos estados
-l•MH,:,
,.rt(
··~~r;::,:.==~=."'~=-=..,:::;r---.---.---.---.--,---,---,
r
- ···
. . . 1,
,., ··
•
~
··-··········:"·'
-
J•
t
·-·
• ..,.
,,___
1
..-
-·
r
•
Figura 9. Diagrama de Nyquist de los espectros del tercer
pulvínulo a 100mV, 1.5 V y 2 V.
Figura 7. Diagrama de Nyquist de los espectros del
segundo pulvinulo
... -__
_,_
. .1•--'-~
-· -~-•--··
...
. __ ,._._
r
•
_ _ ,tl._ _ _ _,
-..,r_ •-••
·-·
Figura 8. Diagrama de Nyquist de los espectros del tercer
pulvínulo a 20 mV.
•
••
.....
•
t
Figura 10. Diagrama de Nyquíst de los espectros del
cuarto pulvínulo
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....
,.
.
-Figura 11. Diagrama de Nyquist de los espectros del quinto
pulvinulo
N
..__.
O)
o
Figura 13. Diagrama del circuito equivalente para un
pulvínulo de la Mimosa púdica
R1
C1 CPE.n
..... ....•••........ .......
............. .............
••
4 .2
♦
••
•
Cz
••••
4 .4
••••
•••• ••••
~
:
R2
Q
....
R3
~
w
w
Rl
Figura 12. Diagrama de magnitud de Bode de los
espectros del quinto pulvínulo
Figura 14. Diagrama de magnitud de Bode de un elemento
de Warburg. la pendiente inicial es de -1/2
sugieren que existe una transición en la contribución
de las corrientes de conducción y de desplazamiento
durante o en ausencia del movimiento de las hojas de la
Mimosa púdica.
distancia al electrodo. Es un elemento de fase constante
de 45° independiente de la frecuencia. La impedancia
del elemento de Warburg es
Tanto las gráficas de Nyquist como de Bode
indican la transición de fase del sistema; sin embargo,
las primeras muestran esto de forma más clara y por eso
se usaron para realizar el ajuste a un circuito equivalente,
el comportamiento difusivo a bajas frecuencias y
capacitivo a altas frecuencias (debido a la impedancia
de polarización de los electrodos), fue ajustado de buena
forma con el circuito equivalente mostrado en la Figura
13.
(2)
En el circuito las R.1 y C1 son resistencias y
capacitancias normales, Q es un elemento de fase
constante (CPE por sus siglas en inglés), caracterizado
por una constante capacitiva y un exponente n . El
componente representado por la W es el elemento de
difusión de Warburg, es el circuito de difusión más
sencillo, puede ser usado para modelar procesos de
difusión lineal semi-infinita, es decir, difusión libre
hacia un electrodo plano grande, donde solo importa la
donde u es la constante de Warburg y j es la unidad
imaginaria. La gráfica de Bode para el elemento de
Warburg tiene la forma que se muestra en la Figura 14.
Comparando esta gráfica con la parte inicial
de la gráfica de Bode para el pulvínulo 5, se ve que a
frecuencias bajas, la pendiente es similar a la de la
gráfica de Bode de Warburg, lo cual justifica la inclusión
de este componente en el circuito equivalente.
Las impedancias reactiva y capacitiva son dadas
por (3) y (4), respectivamente.
ZR = R
(5)
Ze =- 1
(6)
jruC
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El ajuste se realizó con ayuda del software
ZSimDemo 3.30d. Se tomó la porción de baja frecuencia
donde la difus ión es el proceso dominante. En la Figura
15 se muestran los datos experimentales (rojo) y los del
ajuste (verde), se observa que el ajuste es bueno y se
realiza para frecuencias mayores a I kHz para minimizar
el efecto de la polarización de los electrodos. Los valores
de los parámetros de l circuito equivalente se muestran
en la Tabla 1, los valores están listados en el orden en el
que aparecen en el circuito.
l11.un
·-
Model: R(C(R(O{RW))))(CR)
Wgt : Modulu•
~-------------~
~
~
1 1DC• O!o
1 OOE•OS
!l OOE•o.l
¡" a OOF•<M
J I DIJE~
- &oaf•o.t
~ SOOE•61
' • OOE •4'
... . '
3 OOE•c.<
2 O~•<»
1 ooe-oi
.,
OOOE~+-.---...--~-.-----,..-----.---•
OOOE<t-00
La prueba de x2=2 241 · I0·5 nos d ice que el ajuste
fue bueno y que el circuito propuesto describe de
buena manera el proceso de la conducción de estímulos
eléctricos en la Mimosa púdica.
Figura 15. Gráfica del ajuste del circuito equivalente para
el primer pulvinulo
Un paso posterior es encontrar la función de
transferencia del c ircuito equivalente por medjo de la
suma de las impedancias en serie y paralelo, como se
explicó en la sección de métodos. Encontrando esta
función se puede calcular la frecuencia de corte, que es
la frecuencia a la cual el sistema sufre esta transición de
fase, por debajo de ella el comportamiento dominante
es e l difusi vo, mientras que para frecuencias mayores,
el comportamiento capacitivo es el predominante. Esto
abre las puertas al diseño de estimuladores magnéticos
para la planta, que perm itirían estudiar la sensibilidad de
la Mimosa púdica a los pulsos de inducción magnética.
Sin embargo por sí solo nos brinda información acerca
de los procesos difusivos que ocurren en la planta, así
como de la resistencia y capacitancia del tejido vegetal,
proveyendo un circuito equivalente que, aunque existe
la posibilidad de que no sea el úruco que se aj uste a los
datos (cosa común en la espectroscopia de impedancia
eléctrica), es compatible con las propiedades esperadas
para e l sistema. El uso de cuatro electrodos en vez de
dos ayudaría a eliminar en mayor medida los efectos de
la impedancia de polarización de los electrodos y así el
análisis se centraría en las propiedades intrínsecas del
sistema. Otros factores como vibraciones, humedad
y el viento, no afectaron las mediciones ya que los
diagramas de Nyquist mostraron una forma invariante;
por eso se concluye que los resultados son, de hecho,
característicos del sistema y la información derivada de
los mismos tiene validez justificada.
Tabla. 1 Valores para los elementos del circuito
equivalente de la Figura 13
Parámetro
Magnitud
Resiste ncia 1(ohm)
2.61E4
Capacitancia 1 (F)
3.557E-9
Resistencia 2 (ohm)
9527
CPE, Yo (S-sec"n)
2.859E-7
Frecuencia , n (0<n<1)
0.6989
Resiste ncia 3(ohm)
2.693E15
Warburg, Yo (S-sec"5)
7896
Capacita ncia 2(F)
3.418E-7
Resiste ncia 4 (ohm)
2946
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Lic. en Física, UANL, Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
UANL. Cd. Umvers1tana N. L. C. P. 66450. Intereses:
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Email : fcabrcra007@yahoo.com.mx.
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POR : LUIS RAMOS Y FRANCISCO HERNÁNDEZ
��INVESTIGACIÓN/ FÍSICA
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Introducción
La interacción atractiva entre una cadena polimérica y
una superficie es importante para estabilizar partículas en
suspensión acuosa [ 1, 2, 3). Se ha estudiado, por ejemplo,
que para lograr que una pintura se fije y perdure sobre
una superficie se pueden añadir una pequeña cantidad de
polímeros, los cuales generan una mejor adherencia de
los colorantes sobre la superficie.
En la misma dirección, la industria cosmética
agrega diferentes clases de polímeros con la intención de
estabilizar sus productos [3]; en medicina se han estado
estudiando desde hace algunas décadas terapias génicas,
donde usando como vehículo liposoma, se reemplaza
el gen dañado de una célula por uno que funciona
correctamente. El problema de este procedimiento es
que es muy poco eficiente dado que el liposoma no es
capaz de reconocer la célula dañada; es por eso que se
está intentando dotar al liposoma de cadenas poliméricas
que sean capaces de reconocer e interactuar solamente
con la superficie de las células dañadas [4).
Los ejemplos anteriores son una muestra de
donde los efectos de interacción entre un polímero y
una superficie son importantes [5, 6). Por consiguiente,
es relevante contar con los conocimientos fisicos y
químicos que nos permitan una correcta descripción de
los diferentes fenómenos que se llevan a cabo entre los
distintos elementos del sistema en estudio.
Se cuenta ahora con una gran variedad de técnicas
experimentales que permiten entender y caracterizar lo
que ocurre a las escalas donde las interacciones entre:
polímeros, superficies y partículas son importantes. Por
ejemplo, con el microscopio de fuerza atómica AFM
(por sus siglas en ingles) se puede determinar qué tan
rugosa es una superficie y se pueden medir variaciones
con longitudes del orden de nanómetros [8]. Por otra
parte, una herramienta experimental que permite medir
el tamaño de las fuerzas, es denominada pinza óptica,
con la cual se ha podido determinar la constante de
elasticidad de distintos polímeros [9].
Otras técnicas experimentales usadas son la
f1 uorescencia, la electroforesis y marcaje radiactivo, las
cuales permiten calcular propiedades como: el coeficiente
de difusión, el peso molecular, longitudes características
de configuración, densidades, etc [3, 9). Con lo anterior
ha sido posible determinar las escalas que resultan
importantes en el estudio de este tipo de sistemas; por
ejemplo, se trata con sistemas del orden de entre 1O a
50 nanómetros, en cuanto a unidades de energía se
manejan interacciones del orden de 1 K8 T a entre 1OK8 T,
para la fuerza entre los distintos componentes tenemos
interacciones del orden de piconewton, y la escala de
masa es del orden de la masa atómica del carbono.
Lo trascendente de estos números es que los
científicos cuentan con las herramientas experimentales
que permiten verificar modelos teóricos y analíticos en
el mundo de lo muy pequeño. Por otra parte, con el gran
avance que han tenido las computadoras en los últimos
años, se puede enfocar el estudio de estos s istemas
desde una perspectiva de cálculo numérico, donde la
máquina permite encontrar la solución a las ecuaciones
de movimiento para sistemas compuestos de entre
100 a un millón de partículas [ 10,1 1, 19,20). Con esta
información es posible calcular propiedades importantes
del sistema y compararlos ya sea con modelos teóricos o
con resultados experimentales.
En este trabajo se adopta esta estrategia para
estudiar la absorción de un poiímero sobre una superficie,
se resuelven iterativamente ecuaciones de movimiento
de Newton y a partir del análisis de su trayectoria, se
calculan parámetros representativos del equilibrio del
polímero.
Parte de los resultados pueden ser comparados
con un modelo teórico que considera el polímero
como un sistema ideal, el cual, no toma en cuenta los
efectos de correlación entre sus distintos componentes
y donde la interacción de exclusión de volumen es nula
(es decir, se trabaja con partículas puntuales); además,
la superficie se modela solo mediante un potencial
repulsivo en el contacto [5). Por lo tanto es de esperar
que la correspondencia entre la simulación y el modelo
teórico solo sea cualitativa, pero es un punto de partida
para establecer modelos más complicados y elaborados
de sistemas multi-componentes.
Marco Teórico
Modelo de simulación: Se ha empleado el método de
dinámica molecular para realizar la simulación del
polímero y su interacción con la superficie; ver Figura
1 (a). El elemento central de la s imulación depende de
la fuerza que ejercen entre sí los diferentes elementos
del sistema; por ejemplo, la fi.1erza entre un monómero y
la superficie, o entre dos monómeros, la cual se calcula
por medio de los potenciales de interacción [ 12, 13). Los
monómeros de la cadena poi imérica se mantienen unidos
mediante la utilización de potenciales de interacción
atractivos y repulsivos; ver Figura l {b). Se modela el
efecto de exclusión de volumen entre dos monómeros
al contacto por medio de un potencial repulsivo de
Lennard-Jones (LJ) entre el monómero fijo N; y cada
ABSORCIÓN DE UN POLiMERO DOBLE ATADO A UNA SUPERFICIE
POR: ARMANDO REYES Y OMAR GONZÁLEZ
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uno de. , los N.J monómeros restantes de la cadena, con la
ecuac,on:
(a)
Configuración Inicial
Extremo.-1
4cu ¿ [( - )12- ( - )6+ - ]
i=l
r;¡
r;¡
4
N- 1
(T
(T
)
(1)
o
La conectividad entre dos monómeros ligados
(potencial atractivo) es determinada por medio del
potencial FENE [11] (por sus siglas en inglés), e l cual
esta dado por:
)
2
¿ (r )2ln[) - (,- )2]
N- 2
,=1
n2
•
donde rji = 1 rrr¡ 1 es la distancia de interacción entre
el monomero N y N., cr determina el tamaño de los
monómeros, y e~ fija'la escala de energías a utilizar en
el sistema.
- -kF
n1
,:. > 2"6 (T
.2..
.2..
' IJ
'i.j
f'.I ,}.
<r
-
IS
(2)
Monómero fijo
(b)
IO
..
o
"'
donde ,.9- 1 rrr¡+i I es la distancia de interacción entre
dos monómeros adyacentes del polímero, kFdetermina
la magnitud de interacción y está dada en múltiplos de
cLJ> e l parámetro ra determina la distancia de separación
máxima entre los monómeros, fijada con el valor de ra=2.0
a en la simulación [ 12]. La suma de estos dos potenciales
establece una distancia de equilibrio para la interacción
entre dos monómeros sucesivos en el polimero. La
Figura l (b) muestra una gráfica para esta suma de
potenciales, donde se puede ver aproximadamente un
mínimo parar =l.103a.
Por otra parte, para lograr que el polímero se
absorba a la superficie es necesario incluir un potencial
de interacción atractivo entre los monómeros y la
superficie, e l cual es modelado por medio de un potencial
modificado de LI, definido solamente para la región por
encima de la superficie, => O, dado por:
V,.,(=)= F,.
f [-1I (~J'º __!4_(~J4]
i =I
Ü -,
(3)
- ¡
O.>
Figura 1 (a) Gráfica del sistema modelado, el plano gris
representa la superficie de interacción con el polímero, la
linea roja representa la configuración inicial del polímero
en la simulación. La distancia de referencia usada para
indicar el número de monómeros absorbidos es h. Los
ángulos son iguales □ ,= □ 2 • (b) Suma de los potenciales
de interacción de Lennard-Jones V<)r) (ecuación 1) y
V,ENE(r) (ecuación 2), el punto r,,,., determina una distancia
óptima de unión entre dos monómeros consecutivos
(enlace covalente).
constante indica una superficie neutra.
Finalmente, se incluyó un potencial para indicar
el trabajo que realiza el polimero cuando se dobla
sobra una configuración curvada, llamado potencial
de flexibilidad , el cual es calculado por medio de
un potencial de interacción de tres cuerpos donde se
define un ángulo 0 por la apertura generada entre tres
monómeros consecutivos, mediante:
donde =1 es la distancia entre un monómero y la superficie.
El parámetro F .=29cLJ determina la magnitud de la
fuerza de interac"ción entre la superficie y e l monómero
[9]. Una superficie plana fuertemente atractiva utiliza un
valor grande de Fw, mientras que un valor pequeño de la
ABSORCIÓN DE UN POLÍMERO DOBLE ATADO A UNA SUPERFICIE
POR: ARMANDO REYES Y OMAR GONZÁLEZ
]
V,., (0) =-k,,,.
4
N -1
¿ (e-0s0 - 1)
1
/=)
2
(4)
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k,,,.
La constante de dobladura
limita los posibles
valores del ángulo 0.1 a valores cercanos a la posición de
equilibrio 00 =O, y es uno de los parámetros libres que se
varían en la simulación [11].
El algoritmo de simulación consiste básicamente
en resolver la ecuación diferencial de Newton de fonna
numérica, lo cual implica discretizar el tiempo en
unidades de paso h, de forma tal que se tiene tiempos
sucesivos dados por: , . 1= t +ót. La solución a la ecuación
de movimiento perm'ite conocer la dependencia en el
tiempo de la posición y la velocidad para cada tiempo ti,
se utilizó el método de Verlet [19, 20) para el cálculo de
estas cantidades:
(5)
Existen otros parámetros que se utilizan en la Iiteratura
para caracterizar los estados de equilibrio del polímero,
por ejemplo: la longitud de persistencia y las funciones
de distribución, etc [ 13-15]. Las cantidades anteriores
se pueden calcular teóricamente; por ejemplo, para un
modelo de cadena gausiana, en el cual se desprecian las
interacciones de exclusión de volumen, de temperatura y
de flexibilidad del polímero, se encuentran determinadas
por:
2
RF- Nb
(9)
donde bes la distancia entre dos monómeros consecutivos
en e l polímero [16- 18].
Resultados
donde ót es el valor del incremento en cada paso del
tiempo. En la ecuación, el valor de la fuerza F(I) es
calculado por medio del potencial:
'
(6)
donde <f,(,) es la suma de los potenciales de interacción
presente en el sistema, en nuestro sistema de estudio la
suma de las ecuaciones ( 1) a (4 ).
Las ecuaciones anteriores perm iten calcular de
forma iterativa las posiciones ( r 1 , r 1 , r 1 ... r. ) y las
velocidades ( v1 , v1 , v1 . .. v.) del sistema en función del
tiempo ( 11 , t1 , t1 ... 1. ). Con esta información se pueden
calcular propiedades que identifiquen el equilibrio del
sistema; por ejemplo, la distancia comprendida entre el
primer monómero y el último, es definida por:
(7)
la cual nos pennite caracterizar la longitud "lineal" del
polímero. Una medida de qué tanto se curva el polimero
sobre sí mismo, es definida por medio del radio de
curvatura:
R = - 1/l
N+l
í:/1 {( r
,1
""
-r
,
)2)
donde ren, define el centro de masa de l polímero [7].
(8)
El sistema de estudio consistió de un polimero con uno
de sus monómeros interiores fijo a la superficie, lo cual
genera dos cadenas poliméricas que pueden interactuar
entre sí y con la superficie; la Figura 1 (a) muestra un
esquema del sistema. La longitud de estas cadenas es
variable y depende de la posición de atado del monómero
fijo, pero la longitud total de sistema N=n1+n1 permanece
sin cambio. En todas las simulaciones se utilizo un
valor N=200 y los monómeros del polímero no pueden
defonnar la superficie de absorción.
Para incluir el efecto de la temperatura se consideró
un termostato de Anderson, el cual ajusta el cálculo de
la velocidad en cada fracción de iteración, a partir de
considerar una distribución gausiana de velocidades. Los
parámetros utilizados para correr la simulación fueron,
el incremento de paso en cada iteración del tiempo /Jt
=0.0075, e l número total de iteraciones fue: Ncic/os=
6* 106, el cálculo de los valores promedio se realizó
sobre los últimos cuatro millones de iteraciones, una vez
que el sistema se encuentra en equilibrio termodinámico.
La magnitud de todas las energías está escalada
con el valor de la constante del potencial de LennardJones, fijada como: f.u = 0.84kBT. Todas las variables de
la simulación fueron dimensionadas por los siguientes
factores: u (diámetro del monómero) para las unidades
de distancias, f-u para las unidades de energías, t = (m cr1/
f-uJl11 para los tiempos, crf.u para las unidades de fuerzas.
En todas las simulaciones realizadas se partió de
una configuración inicial donde el polímero se encuentra
alineado en forma de "V" a la superficie, con la misma
distancia entre los monómeros, como se muestra en
la Figura (a). Con todo lo antes mencionado, se tiene
ABSORCIÓN DE UN POLÍMERO DOBLE ATADO A UNA SUPERFICIE
POR: ARMANDO REYES Y OMAR GONZÁLEZ
�INVESTIGACIÓN / FÍSICA
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
que los parámetros libre del sistema son el número
de monómeros en cada cadena n1, y n1, la contante de
interacción del potencial superficie F"., y la temperatura
T
En la Figura 2 se muestra la dependencia del
número de monómeros absorbidos sobre la superficie
(normalizada sobre el número total N) en función de la
longitud del extremo 1 (línea negra) y la longitud del
extremo 2 (línea roja).
La distancia de absorción h, es definida como la
cantidad de monómeros que se encuentran por debajo de
cierta distancia de referencia (ver Figura 1 (a)), la figura
muestra los resultados para un corte de h=2cr (usado
para todas la gráficas) resultados semejantes se obtienen
para otros valores de corte. Notamos cómo cuando las
dos cadenas tienen la misma longitud n1=n2=100, los
valores de absorción son iguales dependiendo solamente
de la magnitud de interacción con la superficie F . Una
absorción mayor se presenta cuando la superficie" tiene
un potencial de atracción intenso (valores F,, grandes);
esta tendencia se muestra en la gráfica para los valores
de F,,,= 0.4 (lineas con círculos) y F,,,= 0.8 (líneas con
cuadros).
Otro aspecto a destacar en la gráfica es la falta de
asimetría en la absorción que muestran las dos cadenas,
mientras que el valor de n1 permanece aproximadamente
1.()0
·- •- •- •- ·
.-.-
0.95
z
__
-•- ·---·--•--··
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0.00
•
/
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w
0 ,80
- n,
o
20
80
4Q
N-n ,
100
n
Figura 2 Gráfica del número de monómeros absorbidos
sobre la superficie en función de la longitud del extremo
1 del polímero, con parámetros N=200, T=0.4 y k,,..=O 1.
Linea negra indica el extremo 1 del polímero y línea roja
extremo 2. Se muestran los resultados para dos valores
de interacción con la superficie, una fuertemente atractiva
F.,=0.8 (líneas con cuadros) y una ligeramente atractiva
F,,,=0.4 (líneas con círculos).
constante, el valor de la cadena n2 pasa en un estado
1ibre para n 1 = 20 a un estado Iigado, para n1 =100 Esto
indica que los estados de absorción son fuertemente
dependientes de la asimetría de las longitudes de la
cadena: cadenas pequeñas se encuentran ligadas a la
superficie, mientras que cadenas grandes se encuentran
libres. El punto importante es que el sistema es capaz de
evolucionar de forma distinta al variar la longitud de las
cadenas, de forma tal que la absorción de las cadenas
detecta variaciones entre la longitud de las cadenas. Este
efecto es de especial interés para entender la difusión de
un polímero sobre el poro de una membrana, fenómeno
llamado traslocación de polímeros [8, 18].
En Figura 3 (a) mostrarnos el número de
monómeros absorbidos en el extremo 1 de la cadena
polimérica en función de su interacción atractiva con la
superficie. Se puede apreciar fácilmente cómo cuando
F.., es mayor que 1.5 el valor de absorción es cercano
a la unidad, es decir la cadena se encuentra ligada a
la superficie; mientras que, para valores menores que
F,,< O. 7 pocos monómeros se encuentran ligados a la
superficie y la cadena se encuentra libre.
Estos resultados muestran cómo el sistema sufre
una transición entre estados ligados y estados libres
a la superficie [17, 18]. Utilizando modelos teóricos
que escalan parámetros típicos entre el polímero y
la superficie, se ha determinado que esta transición
se presenta para un valor crítico de interacción con la
superficie igual a F,,,c=0.5, valor que corresponde bien
con e l rango en e l que se observan la transición de
nuestro sistema, (resultados análogos se encuentran para
el extremo 2 del polímero).
La gráfica también muestra cómo para superficies
fuertemente atractivas, los efectos de temperatura
no son significativamente importantes para el rango
F,,>F•·c' mostrando solo una diferencia importante en
superficies poco atractivas, F.,<F.,c. Es decir, el efecto
de las fluctuaciones térmicas es menor cuando la energía
de interacción con la superficie es mayor que la energía
térmica del medio.
La Grafica 3 (b) muestra la dependencia de la
distancia principio-fin en función de la longitud del
extremo 1, para tres valores de interacción con la
superficie F,,,. Se puede notar una dependencia lineal que
no es afectada por e l valor de F., que se use, el valor del
exponente calculado por ajuste de mínimos cuadrados
es de y=J.20, el calculado teóricamente para una cadena
con una de sus extremos atado a la superficie es de
y =314, que difiere del polimero libre ecuación (9),
y =112.
ABSORCIÓN DE UN POLÍMERO DOBLE ATADO A UNA SUPERFICIE
POR: ARMANDO REYES Y OMAR GONZÁLEZ
�INVESTIGACIÓN/ FÍSICA
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CELERINET ENERO-JUNIO 2013
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25
.. ...
30
35
40
F
•
Figura 3 (a) Gráfica del número de monómeros absorbidos
sobre la superficie en función de la fuerza de interacción
con la superficie F.,. La linea roja corresponde a una
temperatura de T=0.4 menor que la temperatura ambiente,
y la negra para T=Q.64 mayor que la temperatura
ambiente. (b) Gráfica de la distancia principio fin dF en
función del número de monómeros en la cadena n1 , para
tres diferentes valores de la fuerza de interacción con la
superficie F.,. Se muestra la aproximación lineal con un
valor O O O =1.20.
entonces presentar claramente dos tendencias y marcar
el punto en que esto se presenta. En la figura 4 (b) se
puede apreciar como la derivada de n 1 con respecto a la
temperatura T, para el caso de F.,=O. 7, marca el punto
cercano a Te ~ O. 7 como un valor crítico que separa dos
comportamientos en el valor de la pendiente; una situación
similar se presenta para caso de F..=0.4 (no mostrada)
con una temperatura crítica Te ~ 0.35. Para el caso en
que T> T,., donde el sistema muestra una dependencia
lineal, se calculó el valor de la pendiente por el método
de mínimos cuadrados; los valores que se obtienen son:
m= -0.759 para F. = 0.4 y de m = -0.391 para F,,.=0.7,
es decir el valor de la pendiente permite caracterizar la
magnitud de interacción entre la superficie y el polímero.
Esto puede ser importante para caracterizar el efecto de
la temperatura en el recubrimiento de superficies con
soluciones polimericas.
Conclusiones
Utilizando dinámica molecular se han podido caracterizar
configuraciones de equilibrio de un polímero formado
por dos extremos y un monómero atado a la superficie.
En función de la longitud de la cadena del polímero
se determinó un valor crítico F.,.,~ 0.5, que coincide
aproximadamente con el valor teórico calculado [16], el
cual marca la transición entre un sistema ligado y libre a
Por consiguiente, notamos que la absorción de
polímero sobre la superficie y su interacción con el
otro extremo del polímero, incrementa la longitud del
polímero y por consiguiente el valor de su exponente
y. Es decir, el sistema pierde entropía al quedar
aproximadamente extendido sobre la superficie.
Finalmente la Figura 4 (a) muestra el cambio en
el número de monómeros absorbido en función de la
temperatura de equilibrio del sistema, para dos valores
fijos del potencial de interacción con la superficie F., =0.4
(línea negra) y F.. =0.7 (linea roja).
De la gráfica se puede observar que cuando la
temperatura del sistema es menor que el valor de
interacción con la superficie T < F,,, la fuerza de
atracción del plano domina sobre los efectos entrópicos
de las cadenas del polimero y este se absorbe sobre la
superficie; mientras que, para temperaturas mayores
que T > F,.. la cadena se encuentra libre, mostrando una
dependencia linear con la temperatura. La temperatura
crítica de esta transición se presenta cuando T es del
mismo orden que la F., usada; es decir, los efectos
energéticos son comparable entre sí.
Para verificar este hecho se tomó la derivada de
la función con respecto a la temperatura, la cual debe
."'-·---
0.96
0.88
- - F =0.4
• ...........
•
..______
0.80
z
0.72
•
0,6'
F.,-07
••
J
e:
0,$6
0.48
0.40
•
Fw =0.7
.... ......
•
..
••
-..
.....
•
••
•
(b)
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0.32
02
----·
. • ..' " " ..
o..
06
"
T
os
"'-
'º
(a)
1.2
Figura 4 Figura 4 (a) Gráfica del número de monómeros
absorbidos sobre la superficie en función de la
temperatura del termostato T. La linea roja corresponde
a el caso de una fuerza de interacción con la superficie
F,,=0.7, mientras que la linea negra es para una fuerza de
F.=0.4. Los parámetros de la simulación son los mismos
de la figura 2. (b) Muestra gráficamente la derivada del
número de monómeros con respecto a la temperatura para
el caso de una fuerza de Fw=0.7.
ABSORCIÓN DE UN POLÍMERO DOBLE ATADO A UNA SUPERFICIE
POR: ARMANDO REYES Y OMAR GONZÁLEZ
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la superficie. Para el caso en que se permite la variación
con la temperatura se tiene nuevamente otro valor crítico
para la transición de estados libre-ligado, cercano a:
T,:::: F.,, para valores donde T < T, la fuerza de atracción
F., domina sobre los efectos entrópicos de las cadenas
del polímero generando su absorción.
Se determinó una relación lineal para la distancia
principio fin que escala de forma distinta al caso libre
y con solo un extremo atado. Estos resultados pueden
llegar a ser de fundamental importancia en el estudio
de diversos procesos en los que se presenta la relación
entre un polímero y una superficie, por ejemplo: la
estabilización de coloides en agregados poliméricos
(1 ,6], en el plegamiento de proteínas sobre paredes
celulares (8, 9], o en la traslocación de polimeros sobre
canales iónicos.
Finalmente, extensiones de este trabajo a sistemas
con más extremos libres en el polímero se encuentra
en desarrollo (21]. El trabajo a futuro es desarrollar
algoritmos que nos permitan estudiar sistemas con un
grado de complejidad mayor, por ejemplo: sistemas
multi-componentes, geometrías más elaboradas, efectos
de interacción hidrodinámica y de la influencia que red
atómica de la superficie tiene sobre e l polímero.
Los autores agradecen el apoyo brindado por el
programa: Apoyo A La Incorporación De Nuevos PTC
número: F-PROMEP-38/Rev-03.
ABSORCIÓN DE UN POLÍMERO DOBLE ATADO A UNA SUPERFICIE
POR: ARMANDO REYES Y OMAR GONZÁLEZ
INVESTIGACIÓN/ FÍSICA
�INVESTIGACIÓN/ FÍSICA
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
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T. Stnck, J. Ranco1s. A. Vmcent and O Bens,mon. '7ñe
mantpulahon of smgle btomolecules" Phys. Today October
Datos de los Autores:
Armando Rodulfo Reyes
Annando Rodulfo Reyes es egresado de la Facultad de
C1enc1as Físico Matemáttcas de la UANL, en la generación
2012 y actualmente se está preparando para mgrcsar a un
programa de posgrado.
Ornar González Amezcua
Ornar González Amczcua es profesor de Tiempo Completo en
la Facultad de Ciencias Fistco Matcmaucas en la U111vcrs1dad
Autónoma De Nuevo León. Licenciado en Física por la
Umverstdad de Guadala¡ara. con estudios de
Maestna
y Doctorado realizados en el CINVESTAV. Cuenta con
dos estancias de invcstJgactón, una en la UNAM y otra en
POSTECH. Sus lmeas de mvest1gactón se desarrollan en
tópicos rclac,onados con Sistemas CompleJOS, por e_1cmplo.
teoría y s,mulactón de ststema mut1-compontes (polímeros.
moléculas y membranas), teoría de coloides. y estudio de
sistemas estocásticos.
Email: omar.gonzalezmz@uanl.edu.mx
200 l. pp. 46. 200 l. Y sus referencias
[10) M. l. Hoopes, M. Desemo. M. L. Longo and R. faller. "Coarsegrruned model mg of mteracuons of 11p1d btlayers wnh supports"
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collotd complexes: Polanzabil,ty and e1Tect1ve mteract10n".
Macromolecu/e Vol. 32. pp.1741-1752. 2003
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"Polymer cham adsorpt1on on a sohd surface: Scalmg arguments
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Spnnger senes m s1oface sciences. Vol 47, pp. 185-204. 2011.
[171 S. Zhao, Wu. J .• Gao. d. and J. Wu "Gaussian ffuctuauon m
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a polymer grafted to a repuls1ve wall" lm. J. Mod Phys C Vol
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of genome packmg m bactenophage". B,ophy.r. J. Vol. 91 ( 1J.
pp.25-41 2006.
(20] Allen. M. P. and D. J. T1ldesle}. Comp111erS111111/atro11 ofl,qwds.
Clare11don Pres, Oxford 1987.
(21 ) Articulo en preparación para su pubhcactón.
ABSORCIÓN DE UN POLÍMERO DOBLE ATADO A UNA SUPERFICIE
POR: ARMANDO REYES Y OMAR GONZÁLEZ
�CELERINET ENERO-JUNIO 2013
REPORTAJE
Destaca labor de la
FCFM en Olimpiadas
del conocimiento
La Facultad de Ciencias Físico Matemáticas felicita a sus docentes
y alumnos por la colaboración y participación en las Olimpiadas de
Matemáticas, Física, Informática y Robótica 2012.
En el año 2012, profesores y alumnos de la FCFM
participaron en la preparación de estudiantes de
educación básica. media y media superior, para
desarrollar sus habilidades en las áreas de Matemáticas,
Física, Informática y Robótica; de modo que lograran
destacar en las Olimpiadas Nacionales e Internacionales
de cada una de ellas.
Olimpiadas de Matemáticas
La Olimpiada Internacional de Matemáticas es un
concurso al que los alumnos más destacados acuden
después de una ardua preparación. El M.C. Alfredo Alanís
Durán, Delegado Estatal. en compañía del Dr. Héctor
Raymundo Flores Cantú, Co-Delegado, ambos docentes
de la FCFM de la UANL, se encargan de la organización
de las Olimpiada de Matemáticas en el Estado de Nuevo
León, para la cual, ofrecen en las instalaciones de la
Facultad. los ejercicios y prácticas que los alumnos de
educación básica, media y media superior tendrán que
realizar. previo a la primera selección, de donde se busca
elegir a los 15 mejores alumnos del Estado.
México participa en las Olimpiadas de Matemáticas
desde 1985, según comenta el M.C. Alfredo Alanís. Con
el fin de hacer un buen papel, la Sociedad Matemática
Mexicana lleva a cabo el concurso de selección de
los alumnos que representarán al país. Estos últimos,
salen del concurso de la Olimpiada Nacional. para
posteriormente, participar en la Internacional en el mes
de julio. Dos Olimpiadas más en las que buscan participar
dichos alumnos son la Iberoamericana y la de la Cuenca
del Pacífico.
'Nuevo León ha desarrollado un buen papel",
menciona el Dr. Héctor Flores. "el año pasado y ante
pasado, el Estado logró el 2do lugar a nivel nacional".
Luego comentó: 'Es la primera vez en la historia de
Nuevo León que sacan medalla de oro tres alumnos•.
Dichos estudiantes son: Raúl Hernández, Kevin Dubshot
Castellanos y Diego Roque Montoya. El M.C. Alfredo
Alanís aseveró que Diego Roque obtuvo medalla de oro
en la LIII Olimpiada Internacional de Matemáticas, en Río
de la Plata, Argentina.
Con el fin de brindar un apoyo a más estudiantes
que quieran desarrollar sus habilidades y tener más
posibilidades de ser seleccionados. se ha cambiado un
poco la mecánica de la preparación. Según comenta el
Dr. Héctor Flores "el nuevo proceso es mantener un grupo
que trabaje todo el año" en dicho año se atiende a un
grupo de avanzados y otros de formación. "Actualmente
sigue habiendo exámenes selectivos para elegir. de la
manera más transparente, al equipo representativo•.
afirmó.
El grupo avanzado actualmente cuenta con
alrededor de 12 a 15 alumnos. Al final. "... compiten 3 ó 4
en concursos internacionales. Hay 2 que están buscando
lugar en la Olimpiada Internacional y la Iberoamericana
y hay otros 2 que están buscando lugar la competencia
internacional de Matemáticas• señaló el Ca-Delegado.
�REPORTAJE
Olimpiadas de Física
Alejandro Lara Neave, catedrático de la FCFM, funge
desde 1999 como Coordinador de la Olimpiada de Física
ante la UANL y como Delegado Estatal de las Olimpiadas
de Física a nombre de la Sociedad Mexicana de la
misma área del conocimiento. Él comenta que su función
como Delegado es organizar el concurso a nivel estatal,
para lo que convoca a todas las prepas del estado de
Nuevo León, de modo que participen en el concurso de
preselección y, posteriormente, ingresen al entrenamiento
que comienza en junio.
Dicha preparación requiere de mucha dedicación
por p~rte de los alumnos puesto que, además del tiempo
1nvert1do en ella, "la Olimpiada está dirigida a un nivel
medio superior, pero lo sobrepasa, el nivel es realmente
de licenciatura", aseveró el Delegado. Agregó: "la
participación estatal es en promedio de 300 estudiantes;
entre esos, se seleccionan 30". Finalmente solo acuden 4
alumnos que van a la Olimpiada Nacional, en donde se
enfrentarán un total de 107 estudiantes de todo México.
'Una vez que compiten en México, se busca que queden
los mejores 9 estudiantes después de 3 etapas. De esos
9, 4 se van a la Olimpiada Iberoamericana de Física y los
siguientes 5 a las Olimpiadas Internacionales", comentó.
En el 2012, el alumno neolonés Ismael Mendoza
Serrano logró pasar a la XVII Olimpiada Iberoamericana
de Física que tuvo lugar en Granada, España;
competencia que busca tener el mismo nivel que la
Olimpiada Internacional.
Las alicientes de las Olimpiadas son el aprendizaje,
la experiencia y el reconocimiento de sus esfuerzos
coronados con la obtención de una medalla de oro, plat~
o bronce, o bien, de una mención honorífica, con base en
los resultados obtenidos.
Olimpiadas de Informática
Cuatro estudiantes de Nuevo León participaron en la XVII
Olimpiada Mexicana de Informática en el 2012. Después
de un año de teoría, prácticas y ejercicios, los alumnos
estuvieron listos para acudir a la prueba final.
El lng. Gilberto Reyes Barrera, docente de la
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, lleva más
de cuarenta años de trayectoria. Él se ha encargado
de preparar a los alumnos que acuden a la Olimpiada
Mexicana de Informática. En el 2012, se encargó
de preparar a los participantes de la XVII Olimpiada
Mexicana de Informática, cuya sede fue en Hermosillo,
Sonora. Junto con Emmanuel Lozano, estudiante de la
FCFM, el Delegado ha apoyado a los jóvenes que desean
destacar en el concurso.
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
Cabe señalar la importancia de la preparación que
además reciben los alumnos dentro de las instalaciones
de nivel medio superior de la UANL, puesto que, entre los
ganadores, destacaron estudiantes de sus preparatorias,
siendo un ejemplo para sus compañeros de esfuerzo,
dedicación y excelencia.
El primer lugar nacional lo obtuvo Diego Roque
Montoya, quien recibió una medalla oro por su
participación. El lng. Gilberto Reyes comenta que parte
fundamental de la preparación de los muchachos consiste
en
la implementación de la herramienta didáctica
denominada Robot Karel.
Ángel Domínguez (de la Preparatoria 9) obtuvo
medalla de plata y Yan Villarreal (del CIDES) junto con
Sergio Fuentes, fueron merecedores del bronce.
Olimpiadas de Robótica
La Facultad de Ciencias Físico Matemáticas ha
incursionado recientemente en la participación en el
Torneo Mundial de Robótica. El encargado de preparar a
los estudiantes es Aurelio Ramírez Granados, Profesor de
Ciencias Computacionales junto con los estudiantes Isaac
Alexandro Toledo Flores y Lizeth Rodríguez Murguía.
De acuerdo con el Profesor Aurelio Ramírez, al
aprender a programar a los robots, los alumnos de
secundaria que participan en el torneo trabajan en
equipo, se divierten y desarrollan su creatividad, mientras
aprenden sobre Robótica, Matemáticas y Física.
Las competencias son llamativas por los robots y
las actividades que se les programan. Actualmente ha
llevado a los estudiantes de Nuevo León a ser Campeones
Nacionales en la categoría de Soccer. De acuerdo con el
estudiante Isaac Toledo, en esta última se utilizan robots
con un sensor y con llantas omnidireccionales para que
este siga una bola. Además, el robot cuenta con un
compás para ubicar la portería. Dos categorías más son
las de Rescue y Dance.
Entre las ganadoras, estuvieron las alumnas Alma
Guadalupe Arriaga Cruz y Salma Teresa Cuéllar Valles,
ambas de la Secundaria 85 ubicada en Juárez, Nuevo
León.
��INVESTIGACIÓN/ ACTUARÍA
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
Introducción
Históricamente el desarrollo de la sociedad humana se
ha basado en el aprovechamiento de fuentes energéticas
de tipo fósi l [ 1]. Actualmente vivimos un serio problema
ambiental y se vuelve inminente una crisis energética
si no se desarrollan fuentes alternas que sean factibles
técnicamente y atractivas económicamente.
•
Largo tiempo de vida
•
Baja contribución al efecto invernadero
•
El impacto ambiental: la hidroeléctrica es una de
las energías alternas menos dañinas al ambiente,
pues solo se "daña" la zona donde se construirá
la planta.
Diversos países utilizan sus recursos hídricos como
fuentes de energía, tal es el caso de Canadá y Austria por
encima del 60% de la capacidad total, Brasil con cerca
del 90% y Noruega y Zambia cercanos al 100% [1].
Desde nuestro punto de vista, en México es necesaria
la inversión en la producción de hidroelectricidad, para
darle una mayor participación en la producción total de
energía del país. Se cuenta con el potencial para una
mayor producción; sin embargo, aún no se explotan los
recursos adecuadamente.
Se obtuvieron los datos de la producción de energía
hidroeléctrica y del consumo doméstico e industrial en
el Banco de Información Económica (BIE) del portal de
internet del Instituto Nacional de Estadística y Geografia
(INEGI).
Objetivo
Manejo de los datos
Difundir los beneficios que implica la generación de
energía a través de plantas hidroeléctricas; a su vez,
modelar y pronosticar la producción de hidroelectricidad
en el país para compararla con los niveles de consumo
esperados de electricidad y decidir buscar o no fuentes
de energía alternativas para cubrir un posible déficit en
la producción.
Se analizaron los datos de los últimos once años, a partir
del año 2001 y hasta agosto 2012, con periodicidad
mensual, medidos en miles de millones de watts/hora.
Beneficios de la Energía lfidroeléctrica como
fuente alterna
La energía hidroeléctrica es una de las opciones con
mayor perspectiva de crecimiento; presenta los costos de
operación más bajos, además de un largo ciclo de vida,
que va desde los 50 años en adelante [2].
Si se invierte más en este tipo de energía, se
lograría un mayor aprovechamiento de los recursos
hidricos del país y una menor dependencia de energías
no renovables. Actualmente, la producción de energía
por métodos alternativos representa el 24.1 % del total
de la producción de energía eléctrica en México [3], de
los cuales la energía hidroeléctrica constituye un 95%
de la generación de energías alternas o renovables en
el país [4]; estando por encima de la media mundial de
producción que es del 10% [ 1].
Pinguelli [5] lista las s iguientes ventajas de la
energía hidroeléctrica:
•
La construcción o ampliación de plantas de
energía hidroeléctrica genera una gran cantidad
de empleos.
•
Bajos costos de mantenimiento y operación
Desarrollo del modelo estadístico para la
producción de energía hidroeléctrica
Fuente de Información
Aún cuando el INEGI cuenta con datos de fechas
anteriores a 2001 , se consideró que estos no representan
las condiciones actuales de la producción de energía
hidroeléctrica en el país; lo anterior, principalmente a que
durante los años posteriores a 1997 se dejaron de construir
plantas para la generación de energía hidroeléctrica, a
excepción de la planta Leonardo Rodríguez Alcaine (El
Cajón) que entró en operaciones el 1 de Marzo de 2007
y cuenta con una capacidad efectiva instalada de 750
(MW), en Santa María del Oro, Nayarit [6] y algunas
otras relativamente pequefias que no significarían un
cambio considerable en los niveles de producción.
De acuerdo con publicaciones de la Comisión
Nacional del Agua [7] los meses que presentan mayor
precipitación pluvial son Julio, Agosto y Septiembre;
debido a esto, se decidió analizar los promedios por
trimestre de la producción hidroeléctrica, iniciando
por el trimestre Enero-Marzo 2001 y finalizando con
el promedio de Julio y Agosto 2012 debido a que la
información proporcionada solamente está actualizada
hasta esa fecha.
En la Gráfica 1 se muestra la manera en que se
comportaron los datos una vez apl icado el promedio.
Los datos presentan una tendencia creciente y es posible
definir un ciclo anual. En el primer trimestre de cada año
existe una caída en la producción de energía eléctrica; se
presenta un aumento considerable en el tercer trimestre
del afio.
PARTICIPACIÓN DE LA ENERGÍA HIDROELÉCTRICA EN MÉXICO PARA El 2013
POR: LOREDO et al
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INVESTIGACIÓN/ ACTUARÍA
Gráfica 1. Producción de energía hidroeléctrica promedio por trimestres
6000 ~ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
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~ 5000
14000
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-o
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-Promedio
trimestral
dela
producción
o ~
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w
i'rÍ
i'rÍ
2001
2010
Tabla 1. Índice de variación estacional
Trimestre
Índice
Índice%
Ene-Mar
Abr-Jun
Jul-Sept
Oct-Dic
0.7770
0.9470
78%
95%
125%
97%
1.2457
0.9730
Cambio
-22%
-5%
25%
-3%
Modelo
El modelo estadístico utilizado para el análisis de la
producción de energía hidroeléctrica fue el Método
de Índice Estacional; este método puede ser aplicado
cuando se desea hacer un pronóstico con datos que llevan
de manera muy evidente el efecto de la estación, en este
caso determinado por la temporada de lluvias.
En la Tabla 1 se puede apreciar el porcentaje de
cambio de la producción, generándose un aumento
considerable en los meses de Julio a Septiembre. Esta
tabla nos dice, para cada trimestre, cuánto sube o baja
la producción, con respecto al l 00%. Así, en el primer
trimestre la producción baja 22%, en el segundo baja
5%, en el tercero sube 25% y en el último baja 3%.
R 2 (ajustado): 25.7%
Tabla 2. Pronósticos de producción en miles
de millones de watts/hora
Año
Trimestre
Pronóstico
2012
2013
Oct-Dic
Ene-Mar
Abr-Jun
Jul-Sept
Oct-Dic
2927.3
2355.2
2891.9
3832.0
3015.2
Los índices presentados en la Tabla 1 fueron
utilizados para "eliminar" el efecto de la estación y
transformar en línea recta la serie con respecto al tiempo
para utilizar la ecuación de línea recta para el pronóstico;
es decir, una regresión Iineal simple.
En la regresión lineal simple utilizada para
pronosticar, la R2 ajustada es el coeficiente de
determinación, que nos dice qué tanto se ajustan los
datos de la regresión a los reales.
Resultados
En la Tabla 2 se muestran los pronósticos para la
producción de hidroelectricidad obtenidos en el modelo.
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�INVESTIGACIÓN/ ACTUARÍA
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
El MAPE (Error Porcentual Medio Absoluto),
mide el grado de error generado por las diferencias entre
los ajustes del modelo y las observaciones. Cuando
se presenta un menor MAPE, menor es la diferencia
entre los datos reales y los ajustados. El modelo de
Índice Estacional generó un MAPE de 17%, el cual se
consideró aceptable.
Análisis del consumo de energía Eléctrica
Se consideró el análisis por trimestre de los niveles de
consumo de energía eléctrica en el pais, para lo cual se
sumó el consumo del sector doméstico y el industrial,
quedando pendientes, por falta de datos, los sectores
agrícola, comercial y de servicios.
El modelo utilizado para realizar los pronósticos fue
un Modelo de Regresión Trigonométrico con variación
estacional constante, útil para modelar series temporales
regulares.
La ecuación ( 1) nos muestra la ecuación de l Modelo
de Regresión Trigonométrico:
Donde t es el orden, L son los periodos del ciclo y
1:: es un error. En la Tabla 3 se apreciarán los predictores
1
considerados en el modelo.
Interpretación de los resuJtados y conclusiones
Los pronósticos bri.ndados por el modelo de índice
estacional muestran que los niveles de producción de
energía hidroeléctrica continuarán con un ciclo similar
durante el año 2013 y, a su vez, los índices del modelo
muestran el efecto de la temporada de lluvia.
Observando la Tabla 4, la participación de la
energía hidroeléctrica disminuye su producción en
los meses Enero, Febrero y Marzo y llega a su punto
máximo en los meses de Julio, Agosto y Septiembre.
A la vez, se espera que la participación de la
hidroeléctrica para satisfacer la demanda en el país
permanezca constante respecto a años anteriores.
Tabla 3. Predictores del modelo de Regresión
Trigonométrico para el consumo de hidroelectricidad
Predictor
Coeficiente
Valor-p
Constante
9202.7
0.000
Orden (t)
55.571
0.000
sen {
2(t )
-608.55
0.000
cos (
:7t )
-174.49
0.029
R2 (ajustado): 85.6% MAPE: 2.68%
Tabla 4. Participación esperada de la energía hidroeléctrica
por trimestre
Consumo Participación
Año
Trimestre
Producción
2012
Oct-Dic
2 ,927
11,696
25%
2013
Ene-Mar
2,355
11.317
21%
Abr-Jun
2 ,892
12,156
24%
Jul-Sep
3,832
12,645
30%
Oct-Dic
3,015
11,918
25%
presenta sus déficits o aumentos, para usar otros métodos
de generación auxiliares. Por ejemplo, se debería usar la
energía hidroeléctrica en meses de temporada de lluvias,
como Julio, Agosto y Septiembre; y los demás meses,
cuando la lluvia baja y por lo tanto la producción de
hidroeléctrica, usar otras fuentes de energía como la
solar o eólica.
Limitaciones del estuilio
Pronosticando para e l trimestre que queda de 2012
y para todo el 2013 se observa, en la Gráfica 2, que la
producción en la energía hidroeléctrica no bajará, sino
que se mantendrá siguiendo los efectos de las estaciones.
La limitación que se presentó en el desarrollo de los
modelos es una falta de datos del consumo de energía
eléctrica en los sectores: agrícola, comercial y de
servicios; por lo que se tuvo que tomar únicamente la
suma de los datos de la doméstica e industrial como el
total de consumo.
Se propone como plan a futuro que la producción
de energía esté "calendarizada", de acuerdo a las
temporadas en las que la producción de hidroelectricidad
Otra limitante fue identificar cómo otras variables,
como los ciclos económicos, afectan a la producción
y consumo de hidroeléctrica para agregarlas al modelo.
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INVESTIGACIÓN/ ACTUARÍA
Gráfica 2. Producción promedio trimestral vs ajustes generados por el modelo de indice estacional
-
Promedio de la producción por trimestre
-
Ajustes para la producción por trimestre
6000
5000
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o
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L
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2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
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2013
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Gráfica 3. Consumo promedio trimestral vs ajustes generados mediante el modelo de regresión trigonométrico
11)
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Ajustes del modelo
13000
12000
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-
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Promedio del consumo por trimestre
14000
'O=
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2001
2002
2003
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2005
2006
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2012
2013
�INVESTIGACIÓN/ ACTUARÍA
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
Referencias
[ 1)
['.!]
[3]
[4]
Datos de los autores
Posso, F. "Energia y ambiente: pasado, presente y futuro.
Parte dos: sistema energético basado en energías altemat,vas".
GEOE.\SEi\ASZ~ Vol 7. pp. 54-73 2002.
"SEMARNAT', [En lmeaj Avmlable: http://smat.semamat.gob.
nn./dgiraDocs/documentos/gro/estud1os/2004/ l 2GE2004 E0020.
pdf [Último acceso: septiembre 2012].
Com1s1ón Federal de Electnc1dad. (CFE), [En lmea]. Avmlable:
http:1/ww\\.cfe gob mx/ConoceCFE/I_AcercadeCFI:/
Estad1sucas/Pagmas/Cl1entes.aspx. [Úlumo acceso: 01 octubre
2012].
[6]
[7]
Email. JCsus.loredogn@outlook.com
Virginia Mendoza Ramírez
Ema,I. vc.ky@hotma1l.com
Karla María Salgado Banda
Email: ksbanda'ghotmail.com
Perla Segovia S alazar
Email: pcrla_a08@hotma1l.com
Instituto Nacional de Estadistica } Geografia INEGI. «http://
meg1.org.mx/» 01 octubre 2012. [En lmea] Avadable:
http://ww\\.meg1.0rg.mx/sistemas/b1e/.
Laura Nohemí Vargas de la Rosa
Pmguell1. L. "Hydroelectnc. Lhermal and nuclear generatton".
ESTL,DOSAIAN('ADOS'll. p. 59. J007.
Roberto Abraham Zamudio i\'lorán
\\~\'W
(5]
Jesús Alberto Loredo González
Energy Resources de México S.A de C V.. "Guia Sector Eléctnco
t-.lodaltdad Particular- Central h1droeléctnca Palos Altos". 2009.
Com1s1ón Nacmnal del Agua. .-/1/as del agua en .\1éx1co 2011.
2011
Ema1I. nohcmt- vr'ii,hotma1l.com
~
Ema1I. zamudio.moran@hotma1l.com
Maestro Asesor:
M. C. Ubaldo Martmcz, Profesor de Estadistica Apltcada
(Academia de Actuaria).
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�ElvIPRESWS
�INVESTIGACIÓN/ SEGURIDAD EN TI
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
Introducción
La estructura en que se manejan los datos, así como los
protocolos de Internet son exactamente iguales desde
que se crearon a partir de 1970; desde entonces solo se ha
ido parchando para corregir los problemas de seguridad.
Cualquier tipo de ataque, redunda en importantes pérdidas
económicas para las empresas, además de crear una mala
imagen ante los inversionistas y administrativos. Aquí
existe el problema de que muchas empresas y compañías
completas se encuentran en una gran disyuntiva de entre
mantener abiertas y al a lcance muchas aplicaciones para
que los empleados puedan trabajar, y a la vez, evitar que
la información sea modificada por la persona indicada
sin sufrir ningún cambio.
En el siguiente artículo mencionaré d iferentes
términos y es importante una pequeña introducción a
estos:
Hacker: se refiere a una persona con la pasión por la
resolución de problemas, por lo general con un amplio
conocimiento técnico en su rama de especialización.
Cracker: se les conoce a las personas que buscan formas
de penetrar en sistemas sin haber sido autorizados y que
roban información para obtener un beneficio económico.
WhiLe Hat Hacker: son los hackers que se dedican a la
protección de sistemas contra ataques dentro de sistemas
empresariales y se conducen bajo un tipo de ética donde
se dedican a proteger la información confidencial.
Black Hat Hacker: También conocidos como Crackers
son los hackers que se dedican al robo de información
para beneficio propio.
Actualmente, las empresas están expuestas a una
gran cantidad de diferentes ataques externos e internos
que pueden crear pérdidas muy grandes de información
y afectar económicamente a la empresa; de allí la
importancia de mantener la seguridad de los sistemas,
puesto que las consecuencias de un ataque informático
pueden poner en riesgo la integridad de la información.
El problema principal no es siempre técnico, sino
del conocimiento de todos los peligros potenciales
en la transmisión de información confidencial y la
falta de cultura sobre las distintas técnicas de hacking
empresarial.
La información es uno de los pilares más
trascendentales a la hora de la toma de decisiones en una
entidad; de allí la importancia que tiene para estos entes
la protección y prevención del manejo de información
y datos.
Sabiendo esto como punto de partida, para una
empresa no es tan sencillo como implementar medidas
y protocolos de seguridad (ya sean antivirus,jirewal/s,
etc.) sino que se inicia una carrera de conocimiento
contra todos los posibles atacantes, ya que todos los
días se descubren cientas de vulnerabilidades nuevas
y técnicas que pueden volver muy sencillo obtener los
datos de una empresa. Por eso, las empresas necesitan
tener a personas únicamente enfocadas a realizar esta
tarea.
Hacking empresarial
Los sistemas informáticos han creado otros patrones
de delincuencia, así que como ingenieros de sistemas,
técnicos, empresas, trabajadores de la misma y usuarios,
tomemos conciencia y seriedad frente a los problemas
que pueden llegar a afectar no solo nuestro empleo, sino
a nuestra información en cualquier momento.
Técnicas de hacking
Tratar de enumerar todas las ramas en que se dividen
los distintos ataques que se pueden hacer, es tan extenso
como hablar de todas las ramas en que se dividen los
sistemas informáticos; no obstante, mencionaré las más
comunes y sencillas.
Ingeniería Social: Es un método basado en engaño y
persuasión para obtener información importante o lograr
que la víctima realice un determinado acto; como por
ejemplo, hacer que la víctima ejecute un archivo que le
llegó por correo electrónico.
Este método se puede llevar a cabo a través de
canales tecnológicos (impersonal a través de Internet o
teléfono) o bien, en persona: cara a cara.
Esta técnica es por mucho la más sencilla de llevar
a cabo y la más eficiente, ya que no involucra ninguna
especialización en sistemas informáticos; básicamente,
es poder obtener información confidencial directamente
de las personas que laboran dentro de una empresa
mediante diferentes técnicas de presión social. De
acuerdo con el hacker Kevin Mitnick en su libro "El
arte de la decepción", este tipo de ataques se real iza
aprovechándose del contacto social en el que vivimos,
partiendo de 3 reglas básicas:
1. Todos los seres humanos quieren ayudar.
2. El primer movimiento es siempre de confianza
hacia el otro.
3. No nos gusta decir no.
VULNERABILIDADES DE SEGURIDAD EN LAS EMPRESAS
POR: JULIO CESÁR GONZÁLEZ CERVANTES
�INVESTIGACIÓN/ SEGURIDAD EN T I
CELERINET ENERO.JUNIO 2013
4.A todos nos gusta que nos alaben.
5. Todos tenemos algo de ingenuos.
Además de estos postulados, la técnica de
ingeniería social fue ampliada por el Dr. Robert Cialdini
así como por sus libros sobre persuasión, entre muchas
otras técnicas psicológicas, para manejar a las personas
dependiendo de su personalidad.
Por más increíble que parezca, esta es la técnica
más sencilla y efectiva para hacerse de información
confidencial dentro de las empresas y es de la que
menos se protegen. Como más claro ejemplo, podemos
encontrar a l hacker Kevin Mitnick, quien tuvo acceso a
North American Air Defense Command siendo menor de
edad y además robó información importante del Security
Pacific Bank.
La forma de estar seguro de esto es laconcientización
del personal sobre la información confidencial y la
creación de HoneyPots tanto en los sistemas aplicativos,
bases de datos e incluso archiveros, esto significa crear
información falsa y dejarla como muy importante; así,
en caso de que alguien se haga del acceso, se lleve
información equivocada.
Scanni11g y snifji11g: El Scanning consiste en el escaneo
de IPs dentro de una red, se realiza mediante herramientas
que realiza pings a un rango de IPs proporcionadas por el
atacante; después de los equipos encontrados, se procede
a conocer e l sistema operativo así como su versión,
además de los puertos abiertos y que aplicaciones tiene
instaladas para poder encontrar una vulnerabilidad
específica así como saber dónde están los servidores que
manejan la información importante.
Con el Sniffing se permite saber y analizar toda la
información que se mueve dentro de una red; para hacer
esto se utilizan analizadores de protocolos.
Las aplicaciones que sirven para usar el Sni.ffing
dentro de una red, decifran la información que se
transmite y se almacena para un posterior estudio;
entre toda la información se encuentran: contraseñas,
mensajes de correo e lectrónico, datos bancarios y otros
datos confidenciales del usuario.
Es muy dificil lograr evitar efectivamente que se
utilice esta técnica, solo se logra con ciertos routers
empresariales muy especializados; lo más recomendado
es que toda la información viaje de manera encriptada
dentro de la red y nunca poner informacion confidencial
en paginas que no tengan el protocolo HTTPS. Los
clientes de mensajería y correo electrónico son muy
propensos a ser intervenidos y mantener los accesos
VULNERABIUDADES DE SEGURIDAD EN LAS EMPRESAS
POR: JULIO CESÁR GONZÁLEZ CERVANTES
a la red muy vigilados, evitando el protocolo de redes
inalámbricas WEP y siempre usando redes WAP con
encriptación de 128 bits y evitar lo más posible conectar
dispositivos moviles a una red WAP segura, ya que estos
también son una vulnerabilidad dentro del ambiente.
Respecto a la técnica de Sniffing la forma más
eficiente de usarse es mediante una técnica llamada Man
in the middle, esta técnica consiste en mediante el uso
de algunas herramientas intervenir la informacion que
se maneja dentro de una red, realizando un ataque a las
tablas ARP (Address Resolution Protocol). Estas tablas
son las que se encargan de la vinculación entre una mac
address y una IP de los equipos de los que se requiere
obtener la información.
Primero, el atacante con e l uso de herramientas,
obtiene la mac address y la IP del equipo a atacar;
luego, genera una tarjeta de red virtual con estos mismos
datos y trata de engañar a la otra máquina o al router
haciéndose pasar por la víctima y la información que
recibe la reenvía a la víctima para pasar inadvertido.
Hijacking: El Hijacking consiste en e l robo de una sesión
dentro de una página web y también es un derivado de la
técnica de Man in the middle.
Básicamente mediante un software de sni.ffing
el atacante intercepta los paquetes entre la víctima
y el servidor y al tener los datos de las cookies y las
sesiones, se adelanta a la víctima y se adelanta al usuario
autorizado.
La única manera de evitar esto es siempre
autentificarse en sitios que sean HTTPS sin dejar a un
lado eljirewall y el antispyware.
Aportes
Las técnicas de hacking empresarial son el conjunto de
procedimientos utilizados por una persona que posee
una gran cantidad de conocimientos técnicos en por lo
menos: redes, sistemas operativos, bases de datos y programación.
Las técnicas de cracking se dividen en cuatro
grupos principales: monitoreo, validación, denegación
de servicio y modificación; cada una con una forma de
ataque diferente y una forma de prevención.
El grupo de monitoreo se compone por: escaneo de
puertos, enumeración y Sniffing.
La validación se compone de ataques de fuerza
bruta, spoojing, Hijacking e ingeniería social.
En el grupo de denegación de servicio, las técnicas
�INVESTIGACIÓN/ SEGURIDAD EN TI
que se utilizan son: Jamming (interferencia de servicio),
Synjlooding y además IP Flood.
Por último, en la parte de modificación está el
borrado de huellas o Zapping.
En los dos primeros grupos es donde se centran
todas las bases para cualquier ataque informático.
Análisis de riego
Frente a la gran cantidad de áreas de oportunidad que
existen referentes a la seguridad de la información
dentro de las empresas, se han desarrollado muchos
estándares abiertos enfocados en la protección de datos,
que son los más utilizados por las empresas de auditoría
para validar la seguridad de los servidores y el manejo
de la información.
Debido a la gran complejidad, cantidad de variables
e importancia de la información, es importante que
los análisis de riesgo se real icen por un especialista en
seguridad informática ya que, si bien existen muchos
estándares, procedimientos, guías y software para
realizar este tipo de estudios, hay que tener claro que
cada empresa es diferente y son muchas las variables que
pueden existir y siempre cabe la posibilidad de pérdida
de continuidad en los procesos de la misma.
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
Recomendaciones
Si este artículo fue de tu interés y además trabajas/
estudias en cualquier rama de la carreras informáticas,
es importante que te adentres a investigar y profundizar
en los alcances de estas técnicas y cómo evitarlas, ya que
gran parte del éxito que han tenido los crackers es en que
en general, las empresas en verdad no creen que puedan
ser atacadas por personas externas; por lo que tiene que
existir una cultura de seguridad de la información.
Con respecto a las cuestiones técnicas, además de
conocer las diferentes técnicas de ataques que se pueden
recibir, también hay que conocer las herramientas de
detección y prevención de estos ataques además de saber
a profundidad cómo funcionan los passwords cifrados,
jirewalls y proxis, para así poder hacer frente a los
intrusos que intentan perjudicar a la empresa.
También existen muchas aplicaciones de libre
descarga así como distribuciones de Linux que incluyen
un compilado de las más populares, como lo es BackTrack
Linux o GameOver Linux; este último más recomendado
por incluir tutoriales además de instrucciones de cómo
crear una máquina virtual para hacer las pruebas de
penetración al sistema.
El estándar de auditoría de aplicaciones web más
conocido se llama OWASP (Open Web Application
Security Project)
Conclusiones
El objetivo de escribir este artículo es dar a conocer las
técnicas de trabajo que manejan los hackers Black Hat,
que se dedican al robo de información, conociendo las
técnicas que se utilizan normalmente; nos sirve para
conocer las formas de defensa y protección dentro de
una empresa, sin tener que crear más burocracia en los
sistemas informáticos. Además nos sirve para crear una
concientización en las personas para crear una cultura de
seguridad de la información y para tener una idea de la
importancia de personas enfocadas a la seguridad dentro
de nuestras empresas.
Ahora está en manos de los directivos de las
organizaciones el aprender que mientras más tecnología
se utiliza para gestionar los servicios de la misma,
también hay que aprender a tomar las mejores decisiones
para proteger al máximo la información confidencial de
la empresa y los mecanismos de protección contra robo
de información y fraudes.
VULNERABILIDADES DE SEGURIDAD EN LAS EMPRESAS
POR: JULIO CESÁR GONZÁLEZ CERVANTES
�CELERINET ENERO.JUNIO 2013
Referencias
[ 1]
(2]
fakedown: 71,e Purswr and Cap111re of Kewn
,tt,m,ck Amenca s Jfosl IVa111ed Co111pu1er 01111ml'. - By rhe Mm1
Hho D,d /t. ISBN-0786889136. 2006
M1tmck. K
M1tmck. K. The Art of Decep11011: Comro/1,ng 1he Human
Elemem ofSecurtf)' ISBN - 076454280X. 2003.
INVESTIGACIÓN/ SEGURIDAD EN TI
Datos del Autor:
Ing. Julio Cesár González Cervantes
Dirección del autor o de los autores: Lázaro Cárdenas
#1212 coloma Las Puentes 1-ho Sector, San Nicolás de los
Garza C.P. 66460
Ema il: adm in@dba.mx
(3]
M1tnick. K. No Tech Mackrng: A Gmde 10 Soc,a/ E11g111eem1g.
Dumps1er Dmng. and Sltou/der Surfing. ISBN - 1597492159.
2006.
(4]
GameO1·er lrnux. SourceForge. 2013.
http://sourceforge.net/p/null-gameover/w1kúMome/
[5]
Backrrack
http://"'·ww.bacl..1.rack-lmux.org/downloads/
VULNERABILIDADES DE SEGURIDAD EN LAS EMPRESAS
POR: JULIO CESÁR GONZÁLEZ CERVANTES
�ENTREVISTA
CELERINET ENERO-J UNIO 2013
ENTREVISTA CON
Carmen de la Fuente
Por: Alma Calderón Mtz.
En el marco del 60 aniversario de la Facultad de Ciencias
Físico Matemáticas y del 80 aniversario de la Universidad
Autónoma de Nuevo León, se decidió entrevistar a la
M.A. Carmen del Rosario de la Fuente García, quien ha
dejado huella en su trayectoria como profesionista por su
trabajo y compromiso con su alma mater. Al conversar
con ella, nos compartió información relacionada con su
vida y trabajo que se presenta a continuación.
Retrato
Carmen de la Fuente nació en Tampico, Tamaulipas el 19
de febrero de 1960. Realizó sus estudios de primaria en
el Colegio Sor Juana Inés de la Cruz, los primeros cuatro
años, y posteriormente, en la escuela José Jesús Martínez.
Sus estudios de secundaria los llevó a cabo en la escuela
Vicente Guerrero. Cursó el bachillerato en la Preparatoria
7, la Licenciatura en Ciencias Computacionales en la
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, y la Maestría en
Administración en el EGAII de la Universidad Autónoma
de Nuevo León.
La M.A. Carmen de la Fuente es considerada por
quienes la conocen como una persona líder, abierta
y muy unida a su familia, así que le pedimos que nos
comentara cómo se describiría ella en el ámbito personal
y profesional. A esto nos respondió que era una persona
comprometida con su trabajo y familia y nos compartió
que cuando iba a comenzar a trabajar, su padre le dijo
que tendría un cambio de vida y le aconsejó dar lo
mejor de sí misma y cumplir objetivos diariamente con
responsabilidad, puesto que "la responsabilidad unida a
la honestidad y al compromiso son los que te van a llevar
a lograr cosas realmente", aseveró.
Trayectoria profesional
Ha trabajado en diferentes lugares, tales como Vitro
Corporativo (1981-1991 ), la Universidad de Tamaulipas
(1988-1993) y en la UANL. En esta última, dirigiendo
la Secretaría de Relaciones Públicas (Jun. 1992 - Nov.
1995) y la Secretaría Administrativa (Nov. 1995 - Nov.
2001) en la FCFM; además de tener el cargo de Directora
de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas (Nov.
2001 - Nov. 2007).
En la actualidad, tiene a su cargo la Secretaría de
Vinculación y Desarrollo Económico de la UANL, en
donde trabaja en apoyo al señor Rector Jesús Ancer.
De su área, dependen el Centro de Desarrollo de
Agronegocios, el World Trade Center Nuevo León UANL,
el Centro de Incubadora de Empresas y Transferencia de
Tecnología, el Centro para el Desarrollo de la Industria del
Software; así como la Dirección de Fomento Económico,
la Dirección de Procesos y Control Interno, y la Dirección
de Alianzas y Soluciones Estratégicas, entre otras.
ºLo que busca esta Secretaría es la vinculación de
todas las facultades y de todos los centros que dispone la
Universidad; es decir, se propone impulsar la vinculación
logrando que cada una de las facultades, con base
�CELERINET ENERO-JUNIO 2013
en todas sus áreas de conocimiento, se desarrollen y
que, de acuerdo con su especialidad, transformen el
conocimiento en un servicio o un producto que podamos
ofrecer a la comunidadº, comentó.
La primera Directora de la FCFM
Enfocándonos en su experiencia como Directora de la
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, le solicitamos
que nos platicara acerca de ellos, a lo cual respondió
que para ella fue muy importante ser Directora de la
institución puesto que podía decidir sobre el rumbo que
esta seguía, de modo que tenía la oportunidad de apoyar
a la escuela de varias maneras, tales como contribuir en la
formación de los estudiantes. Señaló: "Ser la responsable
final de toda una formación que viven los estudiantes,
da una satisfacción muy grande; estar consciente de
la responsabilidad de formar jóvenes y brindarles una
educación para que puedan lograr enfrentarse a la vida
es una satisfacción'. Agregó que apoyar a la escuela
en infraestructura también le fue muy grato; así como
trabajar con los maestros y en conjunto, transformar la
escuela.
La clave del éxito
De lo anterior, surge la curiosidad de entender cuál es la
clave de su éxito, a lo que respondió:
"Yo creo que la clave de mi éxito son varias cosas;
amén del apoyo familiar. Primeramente, mi nivel de
compromiso: yo cuando decido hacer algo y me
comprometo, lo llevo hasta el final cueste lo que cueste,
busco lograr el resultado. Pero el amor y la identificación
con la institución en donde estés trabajando, es lo que
también te lleva a querer hacer siempre másº.
Agregó que la UANL ha sido un hogar para ella y
se ha comprometido con la misma puesto que ya quería
alcanzar resultados desde que fue representante de
alumnos. Añadió: ºYo creo que esa parte es importante
y otra muy importante es que estés convencido y sepas
que cada uno de los logros que tú alcances no fuiste solo,
fuiste con tu gente ... eso es darle su lugar a cada quién.
La capacidad de liderazgo se ve en encontrar gente que
sienta el mismo nivel de compromiso que tú, que quieran
llegar al mismo resultado ... Siempre he tenido muy claro
que sola puedo alcanzar algunas cosas, pero con mi
gente puedo alcanzar todo".
A continuación, le pedimos que nos compartiera
algún logro en especial del que se sintiera muy
satisfecha; a lo que dijo: "La aportación mayor que le
hice a la facultad en los 6 años que estuve fue empezar
la vinculación con el gobierno federal, porque eso
permitió darle oportunidades de trabajo a gente de la
FCFM; permitió también dar a conocer nuestra escuela
ENTREVISTA
y ubicarla en otro plano y generar recursos ... la escuela
ha podido crecer muchísimo gracias a esa generación
de ingresos·. Aunado a lo anterior, comparte su alegría
porque la FCFM es la facultad más vinculada de toda la
Universidad.
Importancia de la familia
Carmen de la Fuente resalta que la unión familiar ha sido
de suma importancia para ella y asevera: ºCon todo lo que
he podido hacer y que me da mucho gusto, lo hubiera
eliminado si no hubiera tenido el respaldo familiar. Para
mí, lo más valioso que tengo es mi familia. Mis hermanos,
mi marido y mi hijo nunca se han limitado para ayudarme
y han respetado mis tiempos, mis momentos, mis
dificultades, mis vicisitudes".
Además, comentó que para llegar al éxito, el apoyo
de su familia ha sido crucial: ºEl tener un respaldo y un
sustento familiar importante es muy valioso; por ejemplo,
para mí, el impulso que mis padres nos dieron para
tratar de buscar ser mejores y apoyarnos durante todo el
tiempo en nuestra educación, fue muy valioso. A mí me
queda claro que cuando tú tienes un ambiente familiar
sano, puedes lograr muchas cosas". También resaltó la
importancia que ha tenido el apoyo de su marido y de su
hijo en su trayectoria como profesionista esposa y madre.
ºCuando yo me casé, una de las cuestiones que se
habló previas al matrimonio fue que, a mí me gustaba
trabajar y yo quería aportar, y tuve todo el apoyo de mi
marido desde el principio para hacerlo, con todos los
inconvenientes que podía tener el puesto porque a mí
me tocó viajar mucho. Para mí fue muy valioso tener ese
apoyo y que él entendieraº.
Futuro
Finalmente, pedimos a nuestra entrevistada que nos
compartiera qué planes tenía a futuro; a lo cual comentó:
"Seguir sirviendo a la Universidad. Mi plan es seguir
apoyando al Dr. Ancer hasta que termine su periodo.
Definitivamente, el proyecto de vinculación es algo que
nació conmigo, entonces en la medida que yo pueda
aportar algo lo voy a seguir haciendoº. Señala que su
compromiso con la UANL es hasta el 2019, pero que
estará contribuyendo hasta donde la Universidad le
solicite. En cuanto a metas a corto plazo, agrega que está
la incorporación de todas las escuelas y los centros para
que creen su unidad de vinculación y puedan desarrollar
proyectos.
Agradecemos a la M.A. Carmen del Rosario de la
Fuente García por su colaboración y por compartir con
nosotros su experiencia, compromiso y entusiasmo para
con la FCFM y la UANL.
�ESPECIAL / 3ER FORO
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
3ER. FORO DE DlVUlGACIÓN
~
~
CIENTIFICA Y TECNOLOGICA
El 3er Foro de Divulgación Científica y Tecnológica
es el espacio que da a conocer los productos
de los trabajos desarrollados por los profesores
e investigadores del Centro de Investigación
en Ciencias Físico Matemáticas (CICFIM). El
propósito del Foro es el de fortalecer sus líneas
de investigación y generar la vinculación con los
sectores académico y productivo.
�CELERINET ENERO-JUNIO 2013
ESPECIAL / 3ER FORO
PROCESOS
ALEATORIOS
DERIEMANNY
WEIERSTRASS
Francisco Javier Almaguer Martínez
Homero de la Fuente García
UANL-FCFM
Universidad Autónoma de Nuevo León
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México
Resumen:
En este trabajo se presentan algunas de las propiedades
de la caminata aleatoria de Riemann y los resultados
numéricos-visuales de su implementación en lenguaje
de programación R. La caminata de Riemann es una
extensión simple de la distribución Zipf, empleada
originalmente en la clasificación y descripción estadística
de la frecuencia del uso de las palabras en un idioma. Al
revisar trozos de textos, Zipf encontró que la frecuencia
re lativa / de las palabras en diversos manuscritos, en
muchos idiomas, sigue aproximadamente una ley de
potencias del tipof(k)=k-!1•oJ; donde k = 1, 2, •••, cona
> O parámetro característico de cada idioma. Un valor
específico de k representa la posición jerárquica de una
determinada palabra en un idioma particular; esto es,
la posición I corresponde a la palabra más utilizada, la
posición 2 a la segunda más utilizada y así sucesivamente.
Existe un límite asintótico donde las propiedades de
la caminata de Riemann son muy parecidas a las de
la caminata de Weierstrass; esta última, un proceso
a leatorio de importancia en el estudio de sistemas que
poseen dinámicas de difusión anómalas y transiciones de
fase orden-desorden.
Palabras claves: Distribución Zipf, función I'., de
Riemann, caminata de Weierstrass, ley de potencias,
número armónico, difusión anómala
•
�ESPECIAL / 3ER FORO
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
Introducción
La d.istribución Zipf, conocida también como ley
de Zipf [ ! ], aparece en el análisis de las frecuencias
de las palabras en muchos lenguajes. Establece que
la frecuencia relativa Nk con la que se presenta una
palabra en un texto, en un idioma determinado, sigue
una ley de potencias de la forma Nk - k -<1+•>, siendo
k la posición jerárquica de la palabra en el idioma en
cuestión, es decir, k = 1 representa la palabra más usada,
k = 2 la segunda más empleada y así sucesivamente.
En un contexto más general, si se permite que k pueda
tomar cualquier valor entero entonces es posible definir
una caminata de Riemann. La distribución de Riemann
asociada a esa caminata debe su nombre al hecho de que
la constante de normalización es el inverso de la función
zeta de Riemann r, (s), con s > l. Cuando se considera
el dominio de la función zeta como el subconjunto de
los números complejos {w = a + bi I a,b C R }, con
Re(w) = 112, aparece una relación que, se rumora entre
los matemáticos de todo el mundo, tiene que ver con la
manera en la cual se distribuyen los números primos [2].
En e l presente artículo se establece la distribución
de probabilidad de Riemann, la caminata aleatoria de
Riemann y algunas de sus propiedades más importantes.
Los resultados de las simulaciones muestran la existencia
de cierta similitud entre la caminata de Riemann y la
caminata de Weierstrass [2], una caminata utilizada en
la modelación de difusión anómala. Se pueden usar
estas caminatas aleatorias para el estudio de sistemas
complejos si se logra determinar o aproximar una
función que controle la varianza de estos procesos.
Dicha función representaría las correlaciones entre los
individuos o agentes del sistema.
Caminata de Riemann
(2)
La función zeta de Riemann diverge, r, (s)->oo,
cuando (s) ->l y se aprox ima asintóticamente a ! ,
r, (s)-> 1, cuando (s)-> oo .
Una caminata aleatoria de Riemann es un conjunto
contable R, donde: R={X I X sigue la distribución de
probabilidad de Riemann}.
Los dos primeros momentos momentos de ( 1) son,
respectivamente,
(X) = O
(4)
Si el espacio de probabilidad de la caminata fuera
n = N, la función de distribución acumulada de (1) es
simplemente la distribución Zipf [3]
(5)
donde H x,r es el numero armónico generalizado definido
por
En esta sección se introduce la caminata de Riemann y
algunas de sus propiedades más importantes.
H
=~f_!_,
x.r
Distribución de Riemann
La distribución de probabilidad de Riemann es una
distribución para una variable aleatoria discreta y se
define para x E: n = Z-{O} como
(1)
(6)
Ti \¡}
Luego, para generar variables aleatorias x E: R,
donde R={X IX E: O=Z-{O}, X sigue una distribución
de Riemann}, se usa (5) para generar una variable
aleatoria X que sigue una distribución como la descrita
en ( 1), pero en el espacio n = N. Por otro lado, la
propiedad isotrópica de la red unidimensional implica
que P(X) = P(-X) ; entonces se procede a generar una
variable aleatoria uniforme continua U1 en el intervalo
(0, 1). Si U 1 < 0.5, ~ = (-X) y si U1 > 0.5, entonces
= X. Completado el procedimiento anterior
sigue
una distribución de probabilidad de Riemann en el
espacio n = Z-{0}.
x,
donde a es real> 1 y la función zeta de Riemann [,(s) es
dada por [2]
(3)
x,
PROCESOS ALEATORIOS DE RIEMANN Y WEIERSTRASS
POR: FRANCISCO ALMAGUER Y HOMERO DE LA FUENTE
�CELERINET ENERO-JUNIO 2013
ESPECIAL/ 3ER FORO
Generación de números de Riemann
Dado que la función de Riemann es una serie p infinita
[2] para un cierto valor s, una manera computacional de
evaluar el valor de (,(s) es truncar la serie hasta un número
m natural lo suficientemente grande de acuerdo con el
poder de cómputo disponible. Una vez que se conozca
el valor aproximado de (,(s), se evalúa la acumulada (5)
para un conjunto finito (nuevamente, lo suficientemente
grande de acuerdo con el poder de cómputo disponible)
de valores enteros de x, hasta algún valor máximo m.
Finalmente se genera un número aleatorio U con
distribución uniforme entre (O, 1) y se da un paso de
tamaño x = k cuando se cumpla que Hk-J.a+J < U*((s) 5
H k.a+r Para extender la caminata a todo el eje y obtener la
caminata de Riemann, simplemente se genera un nuevo
número aleatorio V con distribución uniforme en (O, 1) y
se procede a dar un salto de tamaño x = k, a la derecha si
V> 0.5, o a la izquierda si V< 0.5.
La figura 1 muestra una caminata de Riemann
en el plano XY, con parámetro de truncamiento
m = 20. Se usaron dos caminatas aleatorias de Riemann
independientes {X.} y {Y,} , generando el proceso
conjunto {X,, Y,}. Dicho proceso no realiza movimientos
simultáneos; esto quiere decir que si XI t O, entonces Y1
= O, y viceversa; puede imaginar una partícula que se
desplaza entre los nodos de una red bidimensional.
>-
o
'f
La figura 4 muestra una caminata de Riemann en el
plano XY donde {X,}y { Y,} son procesos independientes,
pero {X,}tiene varianza fin ita y { Y,} tiene varianza
infinita.
La figura 5 muestra una caminata de Riemann
en el plano XYZ donde {X,}, {Y,}, {Z,}, son procesos
independientes, los tres procesos tienen varianza finita.
La figura 6 muestra una caminata de Riemann
en el plano XYZ donde {X,}, {Y,}, {Z,}, son procesos
independientes, con varianza infinita.
PROCESOS ALEATORIOS DE RIEMANN Y WEIERSTRASS
POR: FRANCISCO ALMAGUER Y HOMERO DE LA FUENTE
o
-50
-100
X
Figura 1. Caminata de 10,000 pasos en el plano XY, donde
X,, Y, son variables aleatorias independientes que siguen
una distribución de probabilidad de Riemann, ambas con
a= 50 y, de acuerdo con (4) , varianzas finitas.
La figura 2 muestra una caminata de Riemann en el
plano XY donde { X,} y { Y,} son procesos independientes
con varianzas infinitas.
La figura 3 muestra una caminata de Riemann en el
planoXY donde {X,} y {Y,} son procesos independientes,
pero {X,} tiene varianza infinita y {Y.} tiene varianza
finita.
o
o
>-
~
.1200 -1000
.aoo
-600
-400
.200
o
X
Figura 2. Caminata de 10,000 pasos en el plano XY, donde
X, , Y, son variables aleatorias independientes que siguen
una distribución de probabilidad de Riemann, ambas con
a= 1.
En este caso, al evaluar (4) las varianzas de X,, Y, , son
infinitas.
�ESPECIAL / 3ER FORO
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
o
.,,
2
o
o
o
~
~
>N
o
~
o
"'
1
1\1
~
o
g
• ,o
-500
-400
.20()
-300
o
o
-100
:>O
'º
GO
80
X
X
Figura 3. Caminata de 10,000 pasos en el plano XY, donde
X., Y, son variables aleatorias independientes que siguen
una distribución de probabilidad de Riemann, pero X, con
a= 1 y Y, con a= 50. Según (4) la varianza de X. es infinita,
mientras que la varianza de Y,, es finita.
Figura 5. Caminata de 10,000 pasos en el plano XYZ,
donde X,, Y, , Z, , son variables aleatorias independientes
que siguen una distribución de probabilidad de Riemann,
Xt con a = 50, Yt con a = 50 y con a = 50 . Por (4) la
varianza de los tres procesos son finitas.
z,
o
g
o
N
o
8()
>-
tlOO
400
ij
-100
.SO
-60
-40
-20
o
20
X
Figura 4. Caminata de 10,000 pasos en el plano XY, donde
X,, Y, son variables aleatorias independientes que siguen
una distribución de probabilidad de Riemann, pero X, con
a=50 y Y, con a=1. Por (4) la varianza de X, es finita, la
varianza de Y, , es infinita.
~~-----~--..v
,,oo o
100 200 300
,oo
500
eoo
-ioo
o
200
..aro
X
Figura 6. Caminata de 10,000 pasos en el plano XYZ,
donde X,, Y,, Z,, son variables aleatorias independientes
que siguen una distribución de probabilidad de Riemann,
X, con a=1, Y, con a=1 y
con a=1 . Por (4) la varianza de
X,, Y, y Z, es infinita.
z,
PROCESOS ALEATORIOS DE RIEMANN Y WEIERSTRASS
POR: FRANCISCO ALMAGUER Y HOMERO DE LA FUENTE
�CELERINET ENERO-JUNIO 2013
ESPECIAL/ 3ER FORO
Se puede simular análogamente una caminata
aleatoria de Weierstrass simétrica [4] generando números
aleatorios que sigan una distribución de probabilidad
de Weierstrass. En esta caminata, definida por los
parámetros z y fJ , la probabilidad de dar un paso de
tamaño L ==¡ se define como [5)
P (L '¡= ~
fJl
(7)
con j =O, 1, 2, ...
La varianza es dada por el segundo momento, ya
que, por simetría, la media es cero, (L = O) ,
,oo
too
o
o
(8)
Figura 7. Una caminata de Weierstrass con z2 = 100 y
13 = 250, varianza finita; junto a una caminata de Riemann
(color rojo) con a= 50 tanto para el proceso en X como el
proceso en Y, la varianza es finita.
y =, son números reales mayores que l. Si
fJ :S z la varianza diverge, si fJ > z2 la varianza tiene
un valor finito. Una comparación de las dos caminatas
en términos de comportamiento en el plano se presenta
en las siguientes figuras 7 y 8. La figura 7 muestra una
superposición de dos caminatas aleatorias en el plano XY,
una caminata de Riemann y una caminata de Weierstrass,
ambas con varianzas finitas.
donde
fJ
2
La figura 8 muestra una superposición de dos
caminatas aleatorias en el plano XY, una caminata de
Riemann y una caminata de Weierstrass, ambas con
varianzas infinitas.
o
Se puede notar como en la figura 7 no hay cúmulos y
como en la figura 8 sí aparecen, esta es una característica
particular de caminatas aleatorias con varianza<; infinitas.
Se dice que la caminata explora el espacio mediante una
búsqueda invariante de escala o libre escala.
o
ij
Conclusiones
••oo
o
400
o
Figura 8. Una caminata de Weierstrass (color verde) con
z2=640 y 13=150 , varianza infinita, junto a una caminata de
Riemann (color celeste) con a= 1 tanto para el proceso en
X como el proceso en Y, varianza infinita.
PROCESOS ALEATORIOS DE RIEMANN Y WEIERSTRASS
POR: FRANCISCO ALMAGUER Y HOMERO DE LA FUENTE
La obtención de números aleatorios que sigan una
distribución aproximada de Riemann y Weierstrass
es relativamente fácil de implementar mediante la
distribución acúmula. Es claro que cuanto mayor
sea el poder de cómputo numérico disponible, el
patrón aleatorio generado representara mucho mejor
las distribuciones teóricas. El hecho de que ambos
modelos presenten, para ciertos valores críticos de los
parámetros, fluctuaciones libres de escala los vuelve
atracti vos para estudiar el comport.a miento colectivo de
sistemas complejos; donde, en determinadas situaciones,
se presentan correlaciones entre los agentes a todas las
escala.
�ESPECIAL / 3ER FORO
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
Datos del Autor:
Referencias
[ I)
G. Z1pf. Se/ec111·e S111d1es ar,d tite Prmc,ple ofRelallre fi-equency
111 lan¡¡uage. Cambndge. Mass.. USA Harvard Umvers11)
Press. 1932.
(2]
BenJanitn Fme. Gerhard Rosenberger. Number lheory An
lntroductlon vía the d1str1but1on of prunes. Boston. USA.
Btrkhauser, 2007.
[3)
Alexander Saichev. Yanmck Maleverg.ne. D1d1er Somette,
Theot)' ofZ,pf's law and beyond. Spnnger. USA, 2009.
[-1)
De la f Homero. F-Jav1er, Almaguer. Jonas Velasco "S1mulac1ón
de fluctuacmnes financieras de largo alcance y trans1c10nes de
fase orden-desorden ... Congreso Jntemac,0110/ de ln\'es11¡¡ac1ón.
celaya.caden11a-1011rna/s.com. lo/./. No. 3. Noviembre. 2012
(5]
Wolfgan Paul. Jorg Baschnagel. S1ocltas11c Processes. From
Phvsics 10 fi11a11ce. Germany. Spnnger. 1999.
Francisco Javier Almaguer Martinez
Dirección del autor: Manuel Bcmtcz No. 2008 Col. Topo
Chico, C.P. 64260, Monterrey. Nuevo León, México. Email:
almagerJav1cr@gmail.com
Homero de la Fuente García
PROCESOS ALEATORIOS DE RIEMANN Y WEIERSTRASS
POR: FRANCISCOALMAGUERY HOMERO DE LA FUENTE
�CELERINET ENERO-JUNIO 2013
ESPECIAL/ 3ER FORO
UN ALGORITMO
PARA RESOLVER EL
PROBLEMA BINIVEL
CON PARÁMETROS
EN EL OBJETIVO DEL
NIVEL INFERIOR
Aarón Arévalo Franco
UANL-FCFM
Universidad Autónoma de Nuevo León
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México
Resumen:
En este trabajo presentamos una reformulación del
problema binivel con parámetros en el objetivo del nivel
inferior haciendo uso de una aproximación externa de
la función de reacción. Esto nos permitirá presentar el
problema de dos niveles en uno de un solo nivel, con el
fin de adaptarlo a un algoritmo reportado en la literatura
basado en el método Branch and Bound.
Palabras claves: Programación Binivel, Branch and
Bound
�ESPECIAL / 3ER FORO
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
Introducción
Los problemas de Programación Binivel están
motivados por sus aplicaciones (en el mundo real ).
Tales problemas surgen en los juegos de Stackelberg
que tratan la economía de mercado [1], en donde los
distintos tomadores de decisión tratan de comprender
mejor las decisiones en el mercado con respecto a sus
propios objetivos generalmente diferentes; sin embargo,
a menudo son capaces de realizar sus decisiones de
forma independiente, pero se ven obligados a actuar de
acuerdo a una cierta jerarquía.
En este trabajo consideramos el caso más simple de
tal situación donde solo hay dos tomadores de decisión,
a eso se debe el nombre de binivel o dos niveles, caso
particular del problema de Programación Multinivel. A
los actores del caso binivel se les llama comúnmente
líder y seguidor, respectivamente. El líder es el que
puede manejar el mercado de forma independiente,
mientras que e l seguidor tiene que actuar de una manera
dependiente a la decisión del Iíder.
Es obvio que, si un tomador de decisiones asume
una posición independiente, y por tanto para observar
y utilizar las reacciones de l dependiente tomador de
decisiones a las de l líder, tratará de hacer una ventaja
de esto.
Los Problemas de Programación Binivel son más
generales que los juegos de Stackelberg en el sentido de
que ambos conjuntos factibles pueden depender sobre la
decisión de otro tomador de decisiones.
En términos matemáticos, el conjunto de variables
es particionado en dos variables vectoriales, x y y; en
donde y en R" es la variable del líder y x en R" es la
variable del seguidor. Aplicado y como parámetro,
el seguidor resue lve un problema de optimización
paramétrico, y los valores x =x(y) están determinados por
el seguidor conociendo de antemano la elección y del
líder. El líder tiene que determinar la mejor elección de y
conociendo la reacción (óptima) x = x(y) del seguidor a la
decisión del líder. Tenemos un líder (nive l superior) que
elige primero su decisión con el objetivo de minimizar
una cierta funciónf(x(y); y), y un seguidor (en el nivel
inferior) que responde óptimamente a esta decisión.
Nuestro principal objetivo es proponer un algoritmo
eficiente para resolver el Problema de Programación
Binivel Entero Mixto (MIBLPP por sus siglas en inglés)
en el caso particular cuando el parámetro aparece en la
función objetivo del nivel inferior. El término entero
mixto significa que el problema tiene ambas variables,
continuas y discretas. Por otra parte, en nuestro caso, x
es la variable vectorial continua y puede incluir variables
discretas. Sabiendo que este problema es dificil de
resol ver, se propone un algoritmo de aproximación que
nos conduce a una solución g lobal.
Muchos autores han trabajado en las diferentes
formulaciones de los problemas de Programación
Binivel. En [2] se propuso un algoritmo basado en el
método Branch and Bound cuando el parámetro aparece
en el lado derecho de las restricciones del seguidor. En
[3] se propuso un algoritmo para resolver el problema
de Programación Lineal Binivel (BLPP) utilizando el
Método Simplex con variables adicionales en el conjunto
de base y la teoría de subgradientes. En [4] se obtuvieron
límites superiores para las funciones objetivo en ambos
niveles. Así se generó una secuencia no decreciente
de límites inferiores de la función objetivo en el nivel
superior, que, bajo ciertas condiciones, converge a la
solución del BLPP general para funciones continuamente
diferenciables.
En (5) se presentan varias alternativas para resolver
el MIBLPP con las condiciones de integralidad. En (6)
se resolvió el MIBLPP con el algoritmo Branch and
Bound. El análisis de sensibilidad para MlBLPP también
fue considerado en (7).
Especificación del Problema: El problema de
Programación Binivel con parámetros en el objetivo del
nivel inferior está dado como sigue:
n]i,n{a ' x + b' y IGy = d . x e ,¡r(y}. y e Z"}
t¡i(y) = ../rg max{(c + y' f:)' x i Ax S
( 1)
cl.x 2:: O}
en donde a, b, x. y, e, é. J, E, R", G, es una matriz de
dimensión r x n, d E R' , A es una matriz n x n. El líder
resuelve su objetivo sujeto a un conjunto de restricciones
en los cuales se encuentra otro problema de optimización:
el problema del seguidor. Para cada señal que le envía
el líder al seguidor, i. e, selecciona algún fijo y que es
su variable de decisión y el seguidor replica mandando
una respuesta al líder x(y) . Por lo tanto el líder minimiza
F(x(y),y).
En cada señal que manda el líder y e l seguidor le rep lica,
se puede expresar en una función comúnmente llamada
función de reacción o función de valor óptimo. Esta
función está dada como sigue:
1
/
""'
q1(y)= max{(c+y e) x l Ax S d ,x.:: O}
(2)
1
UN ALGORITMO PARA RESOLVER EL PROBLEMA BINIVEL CON PARÁMETROS EN EL
OBJETIVO DEL NIVEL INFERIOR POR: AARÓN ARÉVALO FRANCO
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ESPECIAL/ 3ER FORO
Ahora, reformularemos el problema (1) de tal forma
que podamos ap licar el algoritmo presentado en [8]. Para
ello usamos el resultado descrito en [9], en el cual, un
problema de dos niveles puede ser reformulado en un
problema de un solo nivel de la siglúente manera:
111i11{a 1x+b"y IGy = d,(c + y 1c/x :S q,(y).
(3)
r )'
Ax :S d .x ? O,y e .Z"}
Geometría del problema: El problema que surge ahora
es que en (3) la función de reacc ión no está dada en una
forma explícita; es por ello que se analizará para conocer
sus características geométricas. En [ 1O] se demuestra
que la función de reacción es lineal a trozos, convexa
y no diferenciable (ver F igura 1) . Algunos artículos
han trabajado este tipo de problemas con cálculo
sub-diferencial que se basan sobre la restricción de
cualificación no suave de Mangasarian-Fromowitz [ 11].
En este trabajo resaltamos el hecho de que es convexa, y
sobre esto, aplicamos el resultado de [8].
Un Algoritmo de Aproximación. Las bases para
desarrollar un buen algoritmo están dadas en los
siguientes teoremas bien conocidos, importantes para
guardar la convexidad en cada nivel de aproximación.
Definición l. La intersección de todos los conj untos
convexos que contienen un subconjunto dado S en R• es
llamado el casco convexo de S y se denota por conv S
Teorema l. Teorema de Carathéodory. Sea S cualquier
conjunto de puntos en R", y sea C = conv S. Entonces y E C
si y solo si y puede ser expresada como una combinación
convexa de n+ 1 ( no necesariamente distintos) puntos en
S. De hecho C es la unión de todos los d-dimensionales
simples generalizados cuyos vértices pertenecen a S, en
donde d = dimC.
Corolario l. Sea {CiliEl} una colección arbitraria de
conjuntos convexos en R", y sea C el casco convexo de la
unión de la colección. Entonces cada punto de C puede
ser expresado como una combinación convexa de n+1
o menos puntos afinamente independientes, cada uno
perteneciendo a alguno de los Cr
Teorema 2. La intersección de una colección arbitraria
de conjuntos convexos es convexa.
El casco convexo conv S es un conjunto convexo
por el Teorema 2, el único más pequeño que contiene S.
Los detalles y las demostraciones de los Teoremas
1 y 2 y del Corolario 1 pueden ser encontrados en [12].
Ahora, describimos el algoritmo propuesto como sigue:
Paso O. Inicialización. Sea la lista inicial de problemas
incluyendo solamente la Aproximación del Problema
Entero (APE) construida del siguiente modo:
Consideramos el problema (3):
1
min{a' x + b y I Gy = d .(c + y 1 c/x s q,(y).
r.1
Ax :S d,x ~ O. ye Z" }
Ahora, consideramos e l politopo Y compuesto como
un casco convexo de las estrategias del líder en el nivel
superior: Y= { y I Gy = d, y 2'. O} y seleccionamos ,r+ /
puntos afinamente independientes y; tales que Y e conv
{y' ,... ,ym+I} e {y : Jq,(y)J <ro}. Aquí n = n - rango(G), y
/ - y', y - y', ... ,y ',. 1 - y 1 , forman un sistema linealmente
independiente. Denotamos este conjunto de vértices
como V = {y', ... ,y•+1J. También consideramos un valor
de tolerancia e > O. Entonces, resolvemos el problema
de Programación Lineal del nivel inferior (5) en cada
vértice, i.e., encontrar <ll(y l ),... , <ll(yn+ 1).
Ahora bien, construimos la primera aproximación de
la función de valor óptimo como sigue:
"'
<P(y) =
¿ íL,q>(y' ).
(4)
1 1
definido sobre
y'
y'
.,.
y
"' 1
y= ¿A.,y' .
1
I
Fig 1. Representación de cp en 1 dimensión.
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OBJETIVO DEL NIVEL INFERIOR POR: AARÓN ARÉVALO FRANCO
(5)
�ESPECIAL / 3ER FORO
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Paso 4. Subdivisión. Hacer una subdivisión del conjunto
con\~O,i= l ,...,m +ly:
,;, ' 1
¿}.,
=1
,_,
(6)
En (4) tenemos una expresión con la variable "A., que
nos conduce a la variable y usando (5) y (6). Ahora, ya
que la función © es convexa, <c,x> 5 ©.(y) 5 <l>(y), la
condición <c,x> 5 ©(y) puede ser remplazada en (3) con
la siguiente desigualdad explícita: <c,x> 5 <l>(y).
Con esto obtenemos un nuevo problema de
optimización que puede ser resuelto con el Método
Simplex Clásico. La Aproximación del problema entero
es descrita como sigue:
min{a' X +b1 y Gy = d . (e+ )'1c)
ry
1
X$
<J)(y).
(7)
sea t = 1, y =t = +oo, en donde zt es el valor objet ivo
incumbente. Ponemos este problema dentro de la lista.
Por definición, este problema corresponde al poliedro
convexo Y Ir al Paso 1.
Paso 1. Terminación. Detener el a lgoritmo si la
lista de problemas es vacía. O si la condición:
ll(x', y')- (x ,_,_ y s - 1)11 < e; es válida, seleccionamos
el punto (x'; y') como una solución aproximada del
problema de Programación Entera (3); de otra forma,
seleccionar arbitrariamente y remover un problema de
la lista. Ir al paso 2.
Y correspondiente a este problema. Por construcción,
el problema (7) corresponde a un conjunto de 11+ /
puntos afinamente independientes, los cuales sin pérdida
de generalidad asumimos sean los puntos y 1, ••• ,y 11+ 1.
Añadiendo el punto y JR a este conjunto, estos vienen a
ser afinamente independientes. Excluyendo un elemento
del conjunto resultante, la independencia afina puede ser
obtenida eventualmente (esto está garantizado si algún
elemento correcto es eliminado).
Cuando uno hace uso de esta aproximación, a lo más
n+ 1 nuevos conjuntos afi namente independientes surgen,
cada uno correspondiendo a nuevas aproximaciones
lineales de la función objetivo del nivel inferior sobre el
casco convexo de esos puntos. Si un tal simplex T es un
subconjunto de alguna región de estabilidad: Te R(Bi),
los puntos factibles (x, y) del problema (7) son también
factibles para el problema (3).
E l objetivo de este paso es encontrar esas simples
subdivisiones subsecuentes del cortjunto Y. Estos
problemas son entonces añadidos a la Iista de problemas.
Para calcular la nueva aproximación de la función de
valor óptimo del nivel inferior procederemos como
sigue: Primero calcular ©(yiR)_ Entonces construir un
conjunto de puntos afinamente independientes como se
describió anteriormente, i.e., eliminar uno de los puntos,
digamos y', y calcular
,;, 1
<!),()')
=¿
Paso 3. Si las componentes y de todas las soluciones
pertenecientes a S son vértices de V. entonces guardamos
las soluciones, asignamos =,+i = =R. t = t + 1 y vamos al
Paso 1 (para tales valores de y, e l punto (x, y) es factible
para el problema (6)). De otra manera, considerando
la solución (~R; yjR) de S tal que la componente yR es
diferente de todos los vértices de V, añadimos ;JR a V,
asignamos =,+i = =, , t = t+ 1 y vamos al Paso 4.
(8)
definido sobre
Paso 2. Resolver el problema tomado de la lista usando
métodos comunes para Programación Entera como
Branch and Bound para resolver la restricción de
integralidad. Denotamos al conjunto de las soluciones
óptimas básicas como S = {(x 1R; y 1R) •.. .} y ~ como la
función de valor objetivo. Si el problema no tiene
soluciones factibles, o si esta función de valor óptimo
es mayor que zt, entonces cortamos esta rama. Asignar
=t+ 1 = =,I t = t +1 y vamos a l Paso 1. De otra forma vamos
al Paso 3.
/4,(,0(y') + µ qJ(yiH).
' 1,, ,
,in l
y=
¿ A¡y' +
/.l) ,JR •
(9)
, 1.,-,
con).i~Oi= 1, ... ,m +l y
,;, 1
¿ }'¡+ µ = 1,
(10)
, l ., I
para IE{ 1,... ,n +l }. Así construimos a lo más ti+ 1 nuevos
problemas:
•
A.t Sd.x ~ 0, y e Z "}
(11)
y los añadimos a la Iista de problemas. Vamos al Paso 1.
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OBJETIVO DEL NIVEL INFERIOR POR: AARÓN ARÉVALO FRANCO
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Referencias
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ESPECIAL/ 3ER FORO
Datos del Autor:
Dr. Aarón Arévalo Franco
Cursó su Lic. En Matemáticas en la Facultad de Ciencias
Fis1co Matemáticas de la Universidad Autónoma de Nuevo
León. Cursó el doctorado en lngemeria Física lndustnal
en el Posgrado de la misma mstttue1ón. Además realizó una
estancia en la Tecluusche Univers1tat Bcrgakadem1c Freiberg
en Alemania. misma en la cual realizó su Posdoetorado.
Actualmente se desempeña como Profesor lnvcst1gador en el
Posgrado en Ciencias con Onentaeión en Matemáticas de la
Facultad de Físico Matemáticas en la UANL. Sus )meas de
mvesttgación son la Programación Binivel y la teoría de la
Complementancdad.
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,ruJ, linear Lower Lerel Problems. Prepnnl TU Bergakadenue
Fre1berg 2005.
Dirección del autor: Centro de Invesugac1ón en Ciencias
Físico Matemáticas de la UANL. A,. Pedro de Alba} M.L.
Barragán S/N. Cd. Umversitana.. San Nicolás de los Garza.
Nuevo León, México.
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[8]
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Volume 7. Number 4. pp. 1819-1829. J0II
[9]
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Dempe. S. and Schre1er.li
Opera/1011s Research De1en111111shsche .\Jode/le und .lte!hoden. Teubner Verlag.
W1esbaden 2006.
[ I IJ Dempe. S. and Zemkoho. A.B. A 81/ere/ Approac/1 10 Op11ma/
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Prmceton Umvers1ty Press. [970
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London/Boston: Kluwer Academ,c Pubhshers. 2002
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L.
·'QuaJ1tattve
Untersuchung
des
Opum1erungsproblem s 111 mehrparametnscher Programm1emng·•.
Apphcat1ons ofMathemaucs, Vol. [5. No 4. pp. 276-295 l 970.
UN ALGORITMO PARA RESOLVER EL PROBLEMA BINIVEL CON PARÁMETROS EN EL
OBJETIVO DEL NIVEL INFERIOR POR: AARÓN ARÉVALO FRANCO
�ESPECIAL/ 3ER FORO
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
UN MODELO PARA
ENVIAR, RECIBIR Y
DISTRIBUIR
AYUDA EN ESPECIE
DESPUÉS DE HABER OCURRIDO
UN DESASTRE NATURAL
José Fernando Camacho Vallejo
Edna Lizet González Rodríguez
UANL-FCFM
Universidad Autónoma de Nuevo León
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México
Resumen:
En este trabajo se propone un modelo de programación
binivel en logística humanitaria para optimizar el
envío, recepción y distribución de la ayuda en especie
en el caso en que haya ocurrido de desastre natural con
consecuencias catastróficas. Cuando ocurre un sismo o
un tsunami en un país, y si resulta seriamente afectado,
habrá organismos sin fines de lucro y algunos otros
países que inmediatamente tratarán de enviar productos
para ayudar; sean alimentos, agua, medicamentos, entre
otros. Es claro que quienes brinden ayuda buscarán
minimizar los costos de realizar los envíos a alguna
de las zonas de acopio; dichos envíos pueden ser por
medio aéreo, terrestre o marítimo. En cambio, el país
afectado buscará distribuir la ayuda de forma eficiente,
esto es, enviando los productos solicitados a las zonas
afectadas en el menor tiempo posible. Este problema es
importante debido a que últimamente se han presentado
desastres naturales de magnitudes grandes. Además, se
propone una reformulación del modelo reduciéndolo a
un problema de optimización no lineal de un solo nivel.
Palabras claves: programación binivel,
humanitaria, equilibrio de Stackelberg
logística
•
�CELERINET ENERO-JUNIO 2013
Introducción
En los últimos años se han presentado varios desastres
naturales con consecuencias catastróficas para la
población afectada. Entre ellos podemos mencionar los
terremotos en Haití y en Chile en 2010, donde dichos
países se vieron sumamente afectados y requirieron de
la ayuda oportuna de todo el mundo. Otro ejemplo es el
tsunami ocurrido en la costa de Japón en 2011 , donde
gran parte de la región afectada fue devastada. Estos
hechos propiciaron que muchos países y organismos
internacionales enviaran ayuda que consistía desde
dinero, voluntarios y productos.
Los productos enviados más comunes son
medicamentos, comida enlatada, agua potable, pañales,
entre otros. Es evidente la urgente necesidad de recibir
esos productos para poder distribuirlos en las regiones
afectadas y evitar que se incrementen las muertes por
hambruna o por enfermedades. Es por esto que la eficiente
distribución de dichos artículos es necesaria, este hecho
ya ha sido notado por otros autores, por ejemplo, en [ 1]
enlistan algunos trabajos realizados sobre distribución de
ayuda y su transportación casual. Además, es evidente la
importancia de la rapidez y eficiencia que tiene que tener
la cadena de suministro involucrada en estas situaciones,
en [2] y [3] se presentan trabajos enfatizando este hecho.
La rama que se encarga de estudiar estos
problemas es la Logística Humanitaria, la cual se
enfoca en modelar problemas relacionados con el
almacenamiento y distribución de productos requeridos
por la población afectada debido a la ocurrencia de
un desastre natural; o bien, un desastre provocado por
el hombre. Estas situaciones las podemos analizar de
dos formas, proactivas y reactivas. Proactivas para
estudiar el problema de interés antes de que ocurra un
desastre y reactivas para el caso cuando ya ocurrió y
hay que decidir las acciones que deberán realizarse. En
[4] presentan una extensa revisión de literatura sobre
los problemas relacionados con Logística Humanitaria;
además hacen una división de las etapas relacionadas
con estos desastres: la etapa de Mitigación donde se
analizan las acciones que se deben tomar para disminuir
la probabilidad de ocurrencia de un desastre o bien,
reducir el impacto en caso de que ocurra. La etapa de
Preparación se refiere a planear las actividades a seguir
en caso de un desastre. La etapa de Respuesta es cuando
ya ocurrió un desastre y se deben realizar acciones para
evitar que se incrementen las consecuencias desastrosa<;.
Por último, la etapa de Recuperación es aquella en
que se llevan a cabo las acciones que devuelvan a la
normalidad a la zona afectada, ya sea a corto o mediano
plazo.
ESPECIAL/ 3ER FORO
Este trabajo está enfocado específicamente en
analizar una situación en particular relacionada con la
etapa de Respuesta; dicho problema es el de distribuir
eficientemente la ayuda hacia las zonas afectadas. Es
natural pensar que las demandas de las zonas afectadas
varían constantemente e inclusive hay nodos y aristas de
la red que desaparecen. En (5] propusieron un algoritmo
de tres etapas: primero agrupaban las zonas afectadas con
base en las características de la demanda y la prioridad,
después identificaban el centro de gravedad de cada
agrupamiento para hacer la entrega de la ayuda y por
último, el ruteo de vehículos para realizar la distribución.
Como continuación del trabajo recién descrito, en [6] se
agregó un caso de estudio de un terremoto en Taiwán.
También en el 2012 en [7] consideran el problema
donde existen centros de acopio que se encargan de
recibir la ayudar externa y plantean una función multiobjetivo donde intentan minimizar el costo de operar un
centro de acopio, minimizar el costo de d.istribución y
maximizar la demanda cubierta. Los autores reformulan
el problema como un problema de programación lineal
mixto-entero, lo resuelven por etapas usando una
heurística y comparan los resultados con los obtenidos
mediante el algoritmo NSGA-Il.
Algo que también es de interés es proveer sistemas
que traten de brindar ayuda en la toma de decisiones
de una situación de emergencia. Bajo este enfoque, en
[8] desarrollaron un modelo de programación lineal
en una cadena de suministro para una situación de
emergencia. En esos modelos ya se tenía la demanda
fija para cada zona afectada y el centro de acopio que
iba a abastecer a dicha zona. El problema se reducía a
determinar el número de camiones asignados para cada
ruta, considerando que no había limitantes en el número
de camiones disponibles.
También en [9] proveen de dos enfoques para tomar
decisiones eficientes relacionadas al acopio de la ayuda
en especie y a su distribución. Uno de los modelos era
un modelo de asignación en el que se minimiza el tiempo
de terminar de ayudar en una zona afectada la vez; en el
otro modelo de colaboración distribuida se pod.ía atender
varias áreas afectadas al mismo tiempo.
En los modelos anteriores se considera una demanda
conocida, ya sea obtenida mediante un pronóstico o de
alguna otra manera. Pero como no sabemos la magnitud
del desastre o el tiempo en que ocurre es razonable
considerar la demanda de la zona afectada como
estocástica.
También encontramos el trabajo [ 1O] donde se
busca tener un inventario de productos requeridos para
UN MODELO PARA ENVIAR, RECIBIR Y DISTRIBUIR AYUDA EN ESPECIE DESPUÉS DE
HABER OCURRIDO UN DESASTRE NATURAL POR: JOSÉ CAMACHO Y EDNA GONZÁLEZ
�ESPECIAL / 3ER FORO
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después distribuirlos. Ellos proponen un algoritmo
heurístico basado en el método L-shaped, el cual es
capaz de resolver problemas de gran escala y lo validan
mediante un caso de estudio de la ocurrencia de un
huracán en el área de la costa del Golfo de los Estados
Unidos.
En [1 1] en el 2012 proponen un modelo jerárquico
donde primero se busca restablecer los caminos dañados
por el desastre para después distribuir de mejor manera
la ayuda solicitada. Es importante señalar que los
autores hacen énfasis en la importancia de coordinar
la distribución de ayuda con el restablecimiento de los
caminos. Para mostrar la validez de su modelo analizan
un caso de estudio basado en el terremoto de Haití. A
pesar de que estos modelos mencionan que consideran
jerarquías, ninguno de ellos pertenece al área de
programación multi-nivel.
En cambio, el modelo que nosotros proponemos en
el presente trabajo es programación bi-nivel, la cual es
un caso particular de programación muJti-nivel en el cual
solo se consideran dos niveles de decisión. El problema
considerado está enfocado en la eficiente distribución de
la ayuda en especie recibida en los centros de acopio.
Dicha ayuda deberá distribuirse a las zonas afectadas de
forma rápida y eficaz pero considerando que los países u
organismos internacionales tratan de ayudar de tal forma
que les sea menos costoso el envío.
Muchas situaciones reales involucran tomadores de
decisiones en dos niveles los cuales están relacionados
por una jerarquía prestablecida. El hecho de que exista
esta jerarquía implica que el problema sea considerado
dentro de la categoría de optimización multi-objetivo.
El área que engloba a ese tipo de problemas se llama
Programación Bi-nivel.
Después de una extensa revisión de literatura nos
dimos cuenta que en el área de logística humanitaria
hay muy pocos trabajos modelados como problemas de
programación bi-nivel. Por ejemplo, desde el punto de
vista de analizar desastres ocasionados por el hombre,
en [12] consideran el problema de la amenaza terrorista
como un problema bi-nivel. En el nivel superior el
terrorista busca maximizar el daño ocasionado atacando
al mínimo número de líneas de un sistema de energía
mientras que en el nivel inferior se intenta minimizar
las cargas derramadas ocasionadas por el ataque. El
problema bi-nivel propuesto resulta ser no-lineal mixto
entero y lo reducen a un problema lineal mixto entero de
un solo nivel utilizando las condiciones de optimalidad
de Karush-Khun-Tucker y algunas restricciones válidas
para evitar la no-linealidad. Recientemente en [13]
analizan un juego líder-seguidor donde se pretende
proteger instalaciones para prevenir la re-asignación de
los clientes en caso de un ataque. El líder busca minimizar
la suma de los costos incurridos para instalar, proteger
y utilizar esa instalación. El seguidor busca destruir las
instalaciones desprotegidas para afectar la capacidad
de abastecimiento de las plantas no restantes. Para
resolver el problema proponen un algoritmo basado en
búsqueda tabú. También, en [14] formulan el problema
de protección de instalaciones como un programa binivel lineal mixto entero, el cual analiza el tiempo de
recuperación de un sistema después de un incidente
considerando que pueden ocurrir varios incidentes más a
través del tiempo. Ninguno de estos tres trabajos analiza
una situación perteneciente a la etapa de Respuesta.
Un trabajo que pertenece a la etapa de Respuesta
igual que el problema que estamos analizando es el
[ 15] en el que consideran el problema bi-nivel en donde
ocurrió un terremoto que afectó la red de carreteras de
la zona, entonces el líder trata de maximizar el flujo de
vehículos que entran a la zona afectada para proveer
ayuda, mientras que los seguidores son los usuarios que
buscan viajar por la ruta no afectada que minimice su
tiempo de viaje. Esta situación genera tráfico, lo cual
impacta en las labores de ayuda y recuperación, por lo
que un organismo gubernamental debe de regular el uso
de los caminos existentes.
Nuestro problema de interés podría verse como el
siguiente problema bi-nivel: cuando ocurre una catástrofe
devastadora en alguna zona del mundo, muchos países y
organismos internacionales envían ayuda al país afectado.
El nivel superior, el país afectado (líder) debe elegir el
medio de transporte y la forma de distribuir rápidamente
los productos de ayuda. Se considera que existen varios
puntos (centros de acopio) a donde puede llegar la ayuda
y los lugares afectados que requieren ayuda demandarán
algunos productos de manera prioritaria. Por último, en
el nivel inferior, se asume que los países u organismos
internacionales (seguidores) que envían ayuda deciden
libremente a cual centro de acopio enviarlo de tal forma
que se minimice el costo del envío. Este problema es
innovador porque se considera por vez primera a la parte
que brinda ayuda no solamente al país afectado. No es
descabellado considerar que quienes envían ayuda están
interesados en reducir los costos de sus acciones, lo que
nos motiva a considerar el nivel inferior del problema
propuesto.
La organización del trabajo es la siguiente: la
segunda sección presenta la descripción del modelo. La
tercera sección describe la reformulación matemática
del modelo. La cuarta sección muestra el trabajo futuro y
por último las referencias.
UN MODELO PARA ENVIAR, RECIBIR Y DISTRIBUIR AYUDA EN ESPECIE DESPUÉS DE
HABER OCURRIDO UN DESASTRE NATURAL POR: JOSÉ CAMACHO Y EDNA GONZÁLEZ
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ESPECIAL / 3ER FORO
Modelo matemático de programación bi-nivel
El modelo puede describirse como sigue: sean
i E ! los países u organismos internacionales que ayuden
al país afectado;} E J son lugares específicos en donde
se puede recibir la ayuda en especie dentro del país
afectado (centros de acopio); k E K son los lugares
con necesidad urgente para recibir ayuda; / E L denota
un producto especifico (agua potable, medicamentos,
comida enlatada, ropa, papel, entre otros); y por último,
sea m E M el medio de transporte utilizado para enviar
o distribuir los productos (terrestre, aéreo o marítimo).
Definamos t 1••1 como el tiempo que tarda en llegar
un cargamento der producto / por el medio de transporte
m desde el organismo de ayuda i hacia el centro de
acopio}; de manera similar sea 1m el tiempo que tarda
en distribuirse un cargamento del producto / por el
medio de transporte m desde el centro de acopio j hacia
la zona afectada k. También se tendrá un volumen v, que
ocupa un cargamento del producto / y en cada centro
de acopio j se cuenta con una capacidad de espacio
limitada V. En cada zona afectada k se cuenta con una
demanda ¿onocida Dkl de cada artículo 1, así como en
cada país u organismo de ayuda i se tiene un máximo
de ayuda disponible H;1de cada producto/. Por último,
sea c..ym el costo de enviar un cargamento por el medio
de transporte m desde el organismo de ayuda i hacia el
centro de acopio J.
t\
Las variables de decisión para nuestro problema
son:
= cantidad de cargamentos del producto / enviados
xnm
p6r el medio de transporte m desde el país u organismo
de ayuda i hacia el centro de acopio J.
cantidad de cargamentos de l producto / distribuida
por el medio de transporte m desde el centro de acopio j
hacia la zona afectada k.
Y¡klm=
Entonces tenemos que el modelo resultante es como
sigue:
minYjklm Liel LjeJ Ltel LmeM tf¡imXijlm
+ LjeJ LkeK LIEL LmeM tlklmYjklm
(1)
Sujeto a:
"r/jE/
(2)
"rlk E K, l E L
(3)
LkeK LIEL LmeMV1YJklm S l1J ,
LJeJ LmeM YJklm ~ Dkl,
YJklm ~O,
"rlj E/, k E K, l EL, 1n E M
X¡¡1m Argminx,¡im Ltel L¡e¡ Llel LmeM C;¡mX1¡1m
(4)
(5)
Sujeto a:
L 1e1LmeMi111m
= LkeKLmeMYJklm,
\/j E}, l E l
( 6)
(7)
i 111m >O,
'vi E /,j E/,1 E L,m E M
(8)
El problema binivel está definido por ( 1)-(8). En
( 1) se presenta la función objetivo del nivel superior y
se aprecia que el líder quiere minimizar el tiempo total
de respuesta para distribuir la ayuda, esto es, el tiempo
necesitado para enviar desde el organismo de ayuda i
hacia el centro de acopio j y de ahí hacia la zona afectada
k. En (2) se tiene una restricción de espacio disponible
en cada centro de acopio J; en (3) se tiene que satisfacer
la demanda necesitada para cada producto / en cada zona
afectada k y la restricción (4) restringe a que el número
de embarques de cada producto tiene que ser no negativo.
La restricción (5) es la que convierte este problema
en uno binivel. Esta restricción implica que las variables
xif,m deben ser la solución óptima del problema (5)-(8).
A (5) se le conoce como la función objetivo de l nivel
inferior e indica que se quiere minimizar el costo de
enviar la ayuda de parte de l organismo de ayuda i hacia
el centro de acopio J. La ecuación (6) dice que se debe
de enviar solamente lo requerido para cada centro de
acopio j de cada producto /. La expresión (7) asegura
que un país u organismo de ayuda i no puede enviar más
de una cantidad disponible del producto / y (8) señala
la no negatividad para los embarques de cada producto
desde el organismo de ayuda i hacia el centro de acopio}.
Durante este trabajo asurn irnos que se conocen tanto
las zonas afectadas, la ubicación de los centros de acopio
y los organismos que están disponibles para ayudar; así
como un organismo central que coordina a dichos países
u organismos de ayuda para no enviar ayuda innecesaria.
Además, consideramos que no hay restricciones en
cuanto al número de vehículos disponibles por cualquier
medio para la distribución de la ayuda.
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HABER OCURRIDO UN DESASTRE NATURAL POR: JOSÉ CAMACHO Y EDNA GONZÁLEZ
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E l esquema del modelo es: El líder (país afectado)
decide cómo distribuir la ayuda desde los centros de
acopio hacia los lugares necesitados, esto es, fija las
Y,rm Debido a esto, se conjunta una demanda conocida
de cada producto l que el país afectado está solicitando
en cada centro de acopio j. Basado en esa demanda,
una organización humanitaria trata de coordinar a
los demás países u organismos de ayuda que quieran
participar enviando los embarques de ayuda de tal
forma que minimicen e l costo de envío y se cumplan
con las condiciones de demanda. Esto es, se deciden las
x;¡,m· Ahora con las Y¡klm y x;¡,m el líder evalúa su función
objetivo para minimizar el tiempo de distribución que
requiere para enviar a las zonas afectadas k
Palses u organismos
de -
le ayuda
Cen-tros de acopio
eslrat's¡lcos "" Chtle
proviene
X;¡tm
i
Zonas al8-
cato_
1ttoftcomome
k
j
Figura 1. Diagrama del problema
E l diagrama se presenta en la Figura l.
Reformulación del modelo
En esta sección reformularemos el problema binivel
en un problema de programación no lineal de un solo
nivel. Es fáci l verse que si en el problema binivel (1 )(8) se fijan las variables y .klm' entonces e l problema del
nivel inferior (5)-(8) se donvierte simplemente en un
problema de transporte. Entonces, este problema del
nivel inferior puede ser remplazado por las condiciones
de optimalidad del problema primal y dual. Definamos
a ai1 , "ljEJ, lEL y a P;i , 'r/iEl,lEL como las variables
duales correspondientes a las restricciones (6) y (7)
respectivamente.
(13)
Sujeto a:
LkeK L tEL L meM 1J1YJklm .S V¡,
'IJ E J
El problema dual asociado al nivel inferior está
formado por:
(15)
L tu L n,EM X1¡1m
(9)
= LkEK LmEM YJklm ,
(16)
V/ Ej,I EL
Sujeto a:
L je¡ LmeMX1¡1mS H11,
a¡, + Pu
a¡1 urs,
$
c,¡m. 'tí E l,j E J, I El, m E M
( 10)
Vj E], / EL
(11)
(14)
a¡1 +
p¡¡ S
'll E l,I E l
c1¡m, Vi E l ,J E j,l E L,m E M
(! 7)
( 18)
(! 9)
p¡¡
SO,
Vi E l,j EJ,l EL
(12)
Siguiendo con la teoría existente sobre reducciones
de problema de programación binivel procedemos a
utilizar la igualdad de las funciones objetivo de ambos
niveles para tener el problema de programación no lineal
de un solo nivel:
YJktm <!: 0, 'lj E j ,k E K,I E l,m E M
(20)
X1¡1m <!: 0, 'ti E l, j Ej,l E l,m E M
(21)
Pus O , 'tí E l,J Ej,l EL
(22)
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ESPECIAL/ 3ER FORO
La restricción ( 13) es la función objetivo del
problema no lineal de un solo nivel. Las restricciones
(14 )-( 17), (20) y (21) nos brindan la factibilidad primal.
Las restricciones ( 18) y (22) nos aseguran la factibilidad
dual. Por último, la restricción ( 19) nos garantiza que
se obtenga el óptimo del problema del nivel inferior;
sin embargo, también nos hace perder la linealidad del
modelo.
Otra forma es quitar la ecuación ( 19) y considerar
las restricciones de holgura complementaria
(c11 m -a11 -
P11 ) =O , '111 e l,J e/.1 e L.m e M
(23)
Pero evidentemente podemos apreciar que estas
ecuaciones de complementariedad también nos hacen
perder linealidad.
Trabajo Futuro
Esta investigación está actualmente en proceso y se están
consiguiendo los datos reales del terremoto ocurrido en
Chile en 201 Opara llevar a cabo un caso de estudio sobre
ese acontecimiento. Además al modelo se le pueden
agregar las restricciones de balanceo de la ayuda recibida
en los centros de acopio para que no se saturen mientras
que otros tengan mucho espacio disponible.
También podemos identificar que este problema cae
dentro de la categoría de los modelos de programación
binivel con el parámetro en el lado derecho únicamente.
Para este tipo de problema ya se han desarrollado
algunos algoritmos especiales para resolverlos por lo que
analizaron su implementación para solucionar nuestras
instancias.
Otra posible extensión de este trabajo es que
podemos considerar la el iminación de arcos de la
red y después su incorporación a la misma. Esto,
simulando la destrucción de algún camino y después su
restablecimiento para la utilización.
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HABER OCURRIDO UN DESASTRE NATURAL POR: JOSÉ CAMACHO Y EDNA GONZÁLEZ
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Referencias
Datos del Autor:
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Response". Proceedmgs of the 8th lntemat1onal JSCRAM
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Supphes for D1saster Response". Transportat1ons Research Part
B. Vol. 44. pp. 521-534. 2010.
El Dr. Camacho tiene L1cenc1atura en Matemáticas por la
[·acuitad de C1cnc1as Fis1co-Matemáticas de la Umvcrs1dad
Autónoma de Nuevo León. Maestría en Ciencias en Ingeniería
con especialidad en Ingeniería Industrial por Anzona State
Uruvers1t) y Doctorado en Ciencias de la Ingeniería con
cspcc1al1dad en Jngemeria lndustnal otorgado por el ITESM
campus Monterrey. Actualmente se encuentra laborando
como profcsor-mvcsllgador exclusivo y de tiempo completo
en CICFIM y es coordinador del Posgrado en Ciencias con
Oncntac1ón en Matemáticas de la FCFM en la UANL Las
lineas de investigación de mterés son resolución de problemas
de investigación de operaciones, en particular sobre teoría y
aphcac1ones de programación bimvcl, diseño de métodos
nwnéricos y técnicas heurísticas para resolver problemas de
programación bm1vel.
Dirección del autor: Ciudad Umvers1tana., SIN. C.P. 66451.
San Nicolás de los Garza Nuevo León, México.
Email: jose.camachovl@ uanl.edu.mx
Edna Lizet González Rodríguez
fiene L1cenc1aturaen Ciencias Computacionales por la Facultad
de Ciencias Físico Matemáticas de la Universidad Autónoma
de Nuevo León. Acrualmente se encuentra estudiando la
Maestrta en ciencias con orientación en matemáticas en la
Facultad de Físico Matemáticas de la Umvers1dad Autónoma
de Nuevo León.
Di rección del autor: Ciudad Universitaria. SIN, C.P. 66451,
San Nicolás de los Garza Nuevo León. México.
Email: edna_ lizet@hotmail.com
[11] l1beratore. F, Ortuño, M f.. Tirado. G. and Scaparra, M.P "A
H1erarch1cal Comprom1se Model for the Jomt Optm11za11on of
Recoveí) Operat1ons and D1stnbution of Emergenq Goods m
Humanaanan log1st1cs". Computers & Operatmns Resea.rch. In
Press. 2012.
[12) Arroyo, JM. and Galiana F.O. "One the Soluuon ofthe B1-le,el
Programmmg Fom1Ulat1on of the Terronst ·nireat Problem".
IEEE Transact1ons on Pm,er System Vol. 20, No. 2. May 2005
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for Fac1ht1es under lmmment Attack". Computers & Operat1ons
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System Res1hence: A Fac1hty Protecuon Model w1th Recovery
Time" European Journal ofOperat1onal Research Vol. 217, pp.
519-530. 2012.
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Allocatmg Pnvate and Emergency Veh1cle Flows m Se1sn11c
D,saster Areas". Proceedmgs of the Eastem Asia Soc1ety for
Transportatmn Stud1es Vol 5. pp. 1408-1423. 2005.
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HABER OCURRIDO UN DESASTRE NATURAL POR: JOSÉ CAMACHO Y EDNA GONZÁLEZ
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ESPECIAL/ 3ER FORO
MÉTODOS Y MODELADO
,
MATEMATICO
,
PARA EL ANALISIS DE
PROCESOS COMPLEJOS
EN LAS ORGANIZACIONES
Héctor Raymundo Flores Cantú
UANL-FCFM
Universidad Autónoma de Nuevo León
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México
Resumen:
Existen diversas ramas de la matemática que pueden
ser aplicadas en la solución de problemáticas reales. Sin
embargo, suelen verse como una colección independiente
de herramientas y es difícil visualizar una estructura
unificada. En este trabajo se presentará una propuesta
para esta estructura con el objetivo de faci litar la tarea
de detección de oportunidades para el uso de métodos
matemáticos en el análisis de procesos complejos,
especialmente relacionado con empresas o industrias.
Esta discusión permitirá ofrecer una metodología para
explorar las posibilidades de uso de matemáticas en las
problemáticas de las organizaciones. Este documento
es producto del trabajo colaborativo del autor con
consultores y modeladores de la empresa aleph5, quienes
han trabajado directamente en decenas de proyectos que
involucran modelos y métodos matemáticos en las más
diversas industrias.
Palabras claves:
Matemática Aplicada, Modelado Matemático, Anál isis
de Procesos Complejos
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CELERINET ENERO-JUNIO 2013
Introducción
Análisis de procesos complejos
La matemática es la disciplina que procura la
comunicación perfecta. Los objetos matemáticos
están diseñados con este objetivo. Esta característjca
la convierte en una herramienta útil en el análisis y
tratamiento de todo tipo de problemas complejos, tanto
en el ámbito científico como en las organizaciones
(empresas o industrias).
Antes que nada, debo aclarar que al hablar de complejidad
no nos referimos a la definición matemática, si.no a la
definjción popular. Así, al hablar de un proceso complejo
nos referimos a un proceso dificil de entender; pero
profundizaremos en lo que esto significa a continuación.
Durante la primera década del siglo XXI hemos
visto un desarrollo importante de las aplicaciones de
esta disciplina en las industrias y un incremento en el
reconocimiento de las organizaciones y gobiernos en
su importancia. Ver por ejemplo la referencia [ I] para
entender la importancia de la matemática en Europa
desde el punto de vista de Aleman.ia. Esto, a pesar de
que desde los 80's y antes, comienza a generarse una
vinculación entre empresas y academia en algunas
instituciones aisladas como lo registra Friedman en la
referencia [2].
El presente trabajo, es un resumen de algunas ideas
relacionadas con la dificultad de aplicar la matemática
en la generación de valor y el análisis de procesos
reales complejos. Representa el resultado de un trabajo
colaborativo entre el autor y expertos de la empresa
aleph5 quienes tienen más de 25 años de experiencia en
el uso de modelos matemáticos en proyectos aplicados.
Esto con el objetivo de responder de una forma lo más
estructurada y simple posible a la pregunta que muchas
organizaciones se hacen respecto a la posibilidad
de utilizar métodos o modelos matemáticos para el
tratamiento de sus problemáticas.
La palabra analizar se usa indiscriminadamente en
muchos contextos, sin embargo este vocablo tiene un
significado muy preciso; se refiere en términos generales
a la descomposición de un todo en partes para facilitar
su estudio. La dificultad de analizar consiste en que
no existe una forma única o correcta de realizar esta
descomposición y dos expertos distintos pueden sugerir
enfoques ruferentes pero complementarios para esta
tarea.
En el caso particular de aquellos procesos
susceptibles a ser tratados con métodos matemáücos,
la experiencia nos muestra que su complejidad puede
analizarse estudiando las siguientes cuatro características
de los mismos.
1.
Existen muchos factores interconectados
2.
Hay varios objetivos en conflicto
3.
El entorno del proceso es dinámico
4. Siempre existe un grado de incertidumbre
La razón por la que la matemática sirve de apoyo en
este üpo de procesos, es justo por su tratamiento de estos
cuatro tipos de complejidades.
Los proyectos aplicados donde se han usado estos
métodos con éxito, no son fáciles de encontrar en la
literatura; principalmente debido a la usual negativa
de las empresas por publicar resultados de enfoques
y análisis que pudiesen beneficiar a su competencia.
Usualmente solo es posible referenciar trabajos
realizados a organizaciones no lucrativas como es
el caso de la referencia [3] donde parte del equipo de
aleph5 colaboró en la automatización del suministro de
agua en la ciudad de Jacksonville, Florida.
Factores interconectados: Cuando un proceso
o situación presenta un funcionamiento que no es el
esperado, es posible que cualquier observador pueda
detectarlo; sin embargo, tomar medidas para corregirlo
requiere de conocimiento profundo del proceso. Esto
sucede por la existencia de muchos factores inherentes al
proceso que se relacionan de formas dificiles de prever.
Esta complejidad se manifiesta cuando al ajustar uno de
los factores, se genera un efecto inesperado o no deseado
en el resto de ellos.
Lo que sí podemos adelantar es que existen diversas
formas en que esta disciplina puede utilizarse para la
generación de valor y en especial para el análisis de
procesos complejos. Para injciar la discusión, haremos
justamente un análisis de lo que se entiende en las
organizaciones como un proceso "complejo".
Una de las mejores analogías es la de una
telaraña, donde al intentar ajustar una parte de ella, se
generan repercusiones en toda la red de formas dificiles
de predecir. Esto significa que en un proceso complejo,
resulta imposible aislar solo una parte del mismo para
realizar ajustes.
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EN LAS ORGANIZACIONES POR: HÉCTOR FLORES CANTÚ
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Un enfoque correcto hacia esta complejidad consiste
en el diseño de un modelo matemático del proceso
que incluya todos los factores relevantes. Al modelar
matemáticamente siempre debemos sacrificar algunos
aspectos de la situación y es aquí donde la experiencia
del modelador adquiere suma importancia.
Uno de los errores más comunes consiste en
menospreciar la importancia de construir un modelo
flexible que refleje las necesidades, aspectos import.antes
particulares del proceso y que faci lite su uso. En muchos
casos los modelos genéricos existentes en software
prediseñado no generan el valor esperado o requieren de
mucho trabajo y entendimiento profundo para su ajuste
particular.
Lo más recomendable es dedicar un esfuerzo serio
a construir un modelo matemático específico para el
proceso que busca anal izarse y apoyarse en expertos
en el área de modelado. De esta forma, el diseño de un
modelo adecuado es trabajo conjunto de expertos en el
proceso real y en modelado matemático. Este esfuerzo
rendirá frutos valiosos al momento de usar el modelo en
la práctica.
Objetivos en conOicto: Sin importar la situación,
nunca existe un objetivo único que nos permita evaluar
el funcionamiento de un proceso. Si nos enfocamos
en reducir costos, afectamos la calidad o el servicio, si
queremos mejorar la calidad, aumentaremos los tiempos
de proceso, etc. En prácticamente todos los procesos
complejos reales, existen varios objetivos o indicadores
en conflicto.
Esta situación requiere de un enfoque de toma
de decisiones basado en un balance de objetivos. Un
mito popular es que los métodos matemáticos pueden
automatizar la toma de decisiones. Esto solo sucede
en casos muy específicos (por ejemplo en el control
automático). Sin embargo, aún en estos casos, el
control debe ser diseñado por un experto que haya
considerado previamente las decisiones que representan
el comportamiento que se espera. En la mayoría de los
casos, los modelos y algoritmos se utilizan para apoyar la
toma de decisiones fi ltrando opciones malas y entregando
al tomador de decisiones solamente un conjunto pequeño
de buenas opciones entre las que se debe elegir una. En
casi todos los casos, incluso se requiere de un proceso
cíclico antes de llegar a una decisión fina l.
Las áreas de optimización y en particular
optimización multi-objetivo (así como optimización
multinivel) ofrecen alternativas adecuadas para el
tratamiento de esta complejidad; es decir, para el balance
de indicadores. Estas herramientas suelen ser incluidas
ESPECIAL/ 3ER FORO
en un sistema de soporte a la toma de decisiones o DSS
por sus siglas en inglés (Decision Support Systems).
Entorno dinámico: En todo tipo de problemáticas
reales, la toma de decisiones está inmersa en un entorno
siempre cambiante. Las decisiones no solo deben
considerar los factores indicados, sino que es necesario
considerar que todos ellos están en continuo cambio.
Está dinámica puede hacer que una buena decisión hoy,
no sea tan buena en el futuro y nos obliga a procurar
un tiempo relativamente rápido de respuesta en todo
análisis realizado.
Muchos responsables de procesos reconocen este
aspecto como el más dificil de tratar. En ocasiones
es posible realizar análisis cualitativos utilizando
herramientas computacionales simples como hojas
de cálculo en algunas horas o días, pero los cambios
siempre presentes en las condiciones reducen la validez
de los mismos, siendo dificiles y tediosos de realizar.
Aunque los modelos matemáticos y los algoritmos
aceleran los análisis, no sirven por si mismos para tratar
los cambios continuos. Un enfoque para enfrentar esta
dificultad, consiste en diseñar diferentes modelos del
mismo proceso para cada escala diferente de tiempo.
Esto representa una separación de la toma de decisiones
en distintos niveles. Mencionaremos al menos cuatro
niveles en los que se enfoca la toma de decisiones
mediante el uso de modelos matemáticos.
l.
Nivel estratégico: En este nivel se toman
decisiones sobre los objetivos del negocio o del
proceso. Esto requiere un conocimiento real del
entorno y del proceso mismo que puede adquirirse
mediante análisis de datos. Los objetivos son a
largo plazo y las decisiones recaen el las áreas
directivas.
2. Nivel de planeación: Entendemos por planeación,
a las decisiones relativas a la distribución de
recursos a las distintas áreas para que estén
disponibles en el momento y lugar adecuados,
posibilitando así el logro de los objetivos
estratégicos. Estas decisiones se toman de forma
periódica (semanal o mensual) dependiendo del
tipo de proceso.
3. Nivel de programación: La programación se
refiere a la asignación de tareas, responsables
y recursos específicos que lleven a cabo el
plan del nivel anterior. En este nivel se incluye
también el tiempo como un recurso. En resumen,
la planeación determina de manera detallada
la forma en que se ejecutarán las actividades
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EN LAS ORGANIZACIONES POR: HÉCTOR FLORES CANTÚ
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CELERINET ENERO-JUNIO 2013
necesarias para la obtención de los resultados
esperados. Un programa suele diseñarse con una
frecuencia diaria o a lo más semanal. Suele ser
una mala idea (o pérdida de tiempo) el realizar
programaciones a más de un mes de resolución,
esto debido a la enorme incertidumbre ex.istente.
4. Nivel de ejecución: El nivel más dinámico de
toma de decisiones trata con la detección del
cumplimiento de los programas y el tratamiento
de desviaciones. Las cosas no siempre ocurren de
acuerdo a lo programado y es necesario tener la
capacidad de reaccionar ante estos imprevistos,
sea mediante acciones específicas o mediante
la emisión de mensajes que permitirán a los
responsables reasignar recursos o redefinir tareas.
En este nivel, las decisiones son en tiempo
real y en algunos procesos pueden incluso
automatizarse.
Incertidumbre: En algunos procesos, ex.iste mucha
información incierta ya sea debido a la falta de ella o a
los errores inherentes. El manejo de la incertidumbre en
los procesos debe ser uno de los primeros aspectos que
debe discutirse ya que existen formas muy variadas de
tratar con ella. En algunos procesos se considera que los
datos que recibimos son de calidad suficiente y podemos,
de manera segura, ignorar la incertidumbre. En casos
pueden diseñarse procesos adicionales para este manejo,
como es el caso del proceso de inventarios que tiene el
objetivo específico de absorber la incertidumbre en la
demanda.
Técnicas de modelado matemático
Existe una diversidad de técnicas de modelado
apropiadas para cada tipo de situación que se requiere
analizar. Sistemas matriciales, ecuaciones diferenciales o
algebraicas, autómatas celulares, simulaciones, sistemas
de reglas, sistemas dinámicos, redes neuronales, etc.
Cada tipo de modelo resulta adecuado dependiendo de
los factores específicos involucrados en el proceso y
podemos utilizar los cuatro niveles de toma de decisiones
antes discutidos para sugerir los tipos de modelos que
podrían ser de utilidad.
La tabla l representa solo una tendencia y se refiere
a que frecuentemente ese tipo de modelos resultan más
apropiados para el nivel indicado. Es posible que algunas
técnicas de modelado hayan sido aplicadas de forma más
amplia en ciertos casos. Al lector interesado en temas de
modelado matemático se le sugiere iniciar con literatura
como las referencias [4,5).
Tabla 1.Técnicas de modelado de acuerdo al nivel de
toma de decisiones
Nivel de
toma de decisiones
Técnica de modelado
matemático
Estratégico
Planeación
Programación
Ejecución
Visuales/Estadisticos
S istemas matriciales
Simulaciones Sistemas
de reglas
Técnicas de visualización
Siempre es posible realizar simulaciones o
aplicar métodos estocásticos, sin embargo debemos
ser cuidadosos porque estos enfoques tienden a crear
una complejidad muy alta en los modelos y pueden
volverlos imprácticos. En cualquier caso, conviene
real izar un análisis de riesgos para entrar de manera más
informada en la etapa de modelado ante la posibilidad
de incertidumbre; esto, porque no todo lo que ignoramos
tiene el mismo impacto en lo que nos interesa.
En los últimos años, el desarrollo informático ha traído
una riqueza en técnicas y métodos para la visualización
de datos mediante el desarrollo de la computación
gráfica y el manejo de información multimedia. Un
buen diseño de visualización permite condensar la
información importante faci litando así el proceso de
toma de decisiones. Ver por ejemplo la referencia [6] así
como otros libros del mismo autor.
Métodos matemáticos más utilizados
Optimización matemática
Cada tipo de problemática requiere del uso particular de
uno o varios métodos matemáticos. Es dificil establecer
de manera definitiva los métodos adecuados para cada
problema, esto siempre cambia de acuerdo a la situación.
Sin embargo, podemos detectar ciertas tendencias en
cuanto a los métodos que suelen generar un valor mayor
de acuerdo al tipo de problemática a la que enfrentamos.
Con optimización nos referimos a todos los tipos de
ella (lineal, cuadrática, entera, convexa, no-lineal,
combinatoria, estocástica, bi-nivel, multicriterio,
etc.). En la literatura, e l estudio de los algoritmos
correspondientes recibe el nombre de programación
matemática en lugar de optimización matemática, lo
que puede causar algunas confusiones. Así por ejemplo,
MÉTODOS Y MODELADO MATEMÁTICO PARA EL ANÁLISIS DE Pf:IOCESOS COMPLEJO~
EN LAS ORGANIZACIONES POR: HECTOR FLORES CANTU
�CELERINET ENERO-JUNIO 2013
la programación lineal se refiere a los algoritmos para
resolver problemas de optimización basados en modelos
lineales. Dos referencias muy recomendables para
optimización son [7,8].
El tipo de algoritmos se basa completamente en el
tipo de modelo matemático que se haya diseñado para
el proceso. Por mencionar un ejemplo, los modelos de
sistemas matriciales se abordan con programación lineal
(en ocasiones binaria, entera o cuadrática), mientras
los modelos de ecuaciones algebraicas o diferenciales
pueden usar programación convexa y no-lineal.
Así, la optimización se usa frecuentemente en los
niveles de planeación y programación, permitiendo el
tratamiento de modelos con decenas o cientos de miles
(en ciertos casos incluso millones) de variables de forma
simultánea. Existen muchos algoritmos comerciales
[Gurobi y Cplex entre otros] que tratan este tipo de
modelos aunque su uso no es nada sencillo, requiriendo
un entendim iento profundo del comportamiento del
modelo matemático construido y al menos buenas
nociones de las bases teóricas del algoritmo utilizado.
Heurísticos
Los heurísticos son en esencia algoritmos muy similares
a los de optimización, pero son usados cuando la
estructura de los modelos no es apropiada para esos
últimos. A diferencia de la optimización, los heurísticos
no garantizan una solución matemática al problema de
optimización. Aún con esta deficiencia, los heurísticos
pueden ofrecer soluciones útiles en diferentes situaciones
cuando no existe algoritmo matemático conocido o si la
estructura matemática del modelo obtenido no es simple.
A diferencia de los algoritmos de programación lineal,
entera o cuadrática, hay pocos heurísticos comerciales
recomendables, debido a que realmente deben ser
creados ad-hoc. Solo en ciertos casos (como en las redes
neuronales) es posible encontrar software comercial con
heurísticos implementados. Una buena introducción
a algoritmos heurísticos (y su implementación) es la
referencia [9].
Sistemas expertos
De forma muy simpl ista, podemos decir que los sistemas
expertos buscan emular un sistema de decisiones
automatizado basado en el conocimiento organizado de
expertos humanos. Estos sistemas requieren siempre de
una etapa considerable de diseño y entrenamiento, así
como una colaboración muy cercana con los expertos
en el proceso (sin mencionar su interés en colaborar
activamente en el desarrollo). Se utilizan cuando se
requiere automatizar decisiones en particular en el nivel
ESPECIAL / 3ER FORO
de ejecución dentro de un sistema de monitoreo y control.
Análisis y minería de datos
El diseño de modelos adecuados reqmere de un
conocimiento profundo de los procesos involucrados.
En general, este conocimiento puede provenir de la
experiencia de los expertos, pero en casi todos los casos
los modelos se alimentan al parcialmente de relaciones
descubiertas a partir de su comportamiento histórico.
Esto por medio de análisis estadísticos o de patrones
encontrados mediante métodos de minería de datos.
El propósito del análisis de datos es extraer de los
datos históricos (existentes o producto de un diseño de
experimentos); información útil para la creación de los
modelos que apoyarán la toma de decisiones.
Aunque el análisis de datos se refiere por definición
al análisis de lo que ya sucedió, el realizar estos análisis
de forma correcta permite tener una mejor visión de lo
que podemos esperar en el futuro. Una introducción a
este tema es la referencia [10].
Problemas y métodos matemáticos
La Figura 1 muestra un resumen de la forma en que
los métodos matemáticos suelen ser aplicados en el
tratamiento de problemáticas reales de acuerdo al nivel
de toma de decisiones correspondiente.
Conclusiones y agradecimientos
El uso de métodos y modelos matemáticos en problemas
de organizaciones en este inicio de siglo XXI resulta
muy similar el uso de las computadoras en los años 80's.
Con muchas expectativas, promesas pero nada simple de
implementar correctamente y con muchas decepciones.
TutuM.
Tipoe de al¡ori1 tnOfl o
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Fig. 1 Tipos de problemas y métodos matemáticos.
MÉTODOS Y MODELADO MATEMÁTICO PARA EL ANÁLISIS DE PROCESOS COMPLEJOS
EN LAS ORGANIZACIONES POR: HÉCTOR FLORES CANTÚ
�ESPECIAL / 3ER FORO
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
La matemática es una disciplina muy sofisticada
y con una diversidad de métodos al grado que en la
actualidad no existe una sola persona capaz de dominar
todos sus aspectos. Como consecuencia de esto, su
aplicación en el análisis de problemáticas complejas
requiere mucha experiencia y en particular trabajo
colaborativo entre directivos, expertos en el proceso,
matemáticos modeladores, expertos en los algoritmos
adecuados y en tecnologías de información. A cambio
de tener en cuenta estas dificultades, una organización
puede verse muy recompensada, debido a la capacidad
de generación de valor que puede generar un modelo
matemático adecuado para el proceso incluido en un
sistema de toma de decisiones bien diseñado.
Agradezco en particular al equipo de modeladores,
consultores y desarrolladores de la empresa aleph5 (ver
referencia [11]) por compartir mucha de su experiencia
en el enfoque de proyectos aplicados en diversas
empresas, así como por aportar con ideas y sugerencias
para los puntos aquí tratados.
Datos del Autor:
Referencias
[ I]
Greuel. G M. RemmerL R. und Rupprecht. G. Ma1hema11k Motor der ll)rtschafi. Sprmger. 2008.
[2]
Fnedman.A. 1 Ltttman. W /11d11s1na/ Marhe111a11cs. A Course m
Sofr111g Real-World Problems. Soc1cty for lndustnal and Apphed
Mathemat,cs. 1987
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of llizter Supply ar,d D1smb1111011 for the City of Jackso11wlle.
Flonda. USA. EICA 9-3.1004
[4]
Edward, D. Gutde to Matltemalica/ Modellmg. lndustnaJ Press.
2007.
[5]
Morrison, F. The Art ofMode/111g D;nam,c Systems. Forc.astmg
for Choos Randomness and De1em11111sm Dover Pubhcattons.
2008.
[61
Tufte. E. R. The Jisual Display of Quanlllotn·e /11forma11011.
Graph1cs Pr. 200 l.
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Schr11ver. A. 11,eory of Lmear and lnteger Programmmg. Wtlcy.
1998
[SI
SchnJver. A. Combmotonol Op11111i=a11011. Spnnger. 2003.
[9j
Skiena, S. S. Tite Algonthm Des,gn Jlanual Spnnger 2010.
Héctor Raymundo Flores Caotú
El autor es matemático egresado de la Universidad de
Guanajuato y el Centro de Investigación en Matemáticas,
CIMAT. Real12ó estudios de Maestría en Matemáticas
Industriales y Doctorado en Optimización en la Universidad
de Ka1serslautem. Alemania y el lnstJtuto Fraunhofcr para
Matemáticas lndustnales y Económicas. Es profesor de
la UANL en el Posgrado en Ciencias con orientación en
Matemáticas. Su área de especialidad es la colaboración en
proyectos aplicados relacionados con modelado matemático,
opum1zac1ón. así como anál1S1s y minena de datos.
Dirección del autor: Playa Olas Altas No. 3-B3 Col. Pnmavera.
C.P. 64830. Monterrey. Nuevo León, México
Email: hector.florescn@uanl.edu.mx
[JO] Berthold, M R. BorgelL C. Hoppner, F. and Klawonn, F. Cuide
10 /111el/igem Dma A11a(1·s1s: Hou to /11tel/1ge111ly Make Se11Se of
Real Da/. Spnnger. 2011.
[11] aJeph 5. http://v.-wwa1eph5.com 2013.
MÉTODOS Y MODELADO MATEMÁTICO PARA EL ANÁLISIS DE PROCESOS COMPLEJOS
EN LAS ORGANIZACIONES POR: HÉCTOR FLORES CANTÚ
�CELERINET ENERO-JUNIO 2013
ESPECIAL/ 3ER FORO
SEGURIDAD
EN VOZ SOBRE
REDES DE DATOS
Juan Carlos Flores García
UANL-FCFM
Universidad Autónoma de Nuevo León
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México
Resumen:
En la actualidad, las facilidades tecnológicas en el área
de las telecomunicaciones cada vez están al alcance
de las personas y demanda de datos realizada por los
usuarios a través de las redes sociales, videos, audio,
etc. Actualmente, muchos dispositivos electrónicos
cuentan con conectividad hacia el Internet y pueden ser
usados como otra alternativa de conectividad de voz
con alta movilidad y con un bajo costo. Hablaré de sus
características, operación y componentes.
Palabras claves:
voice security, data network and convergence
•
�ESPECIAL / 3ER FORO
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
Introducción
A finales de la década de los 70's cuando las redes
informáticas empiezan a tomar gran importancia para
la administración de los recursos de las empresas, se
empiezan a diseñar redes de datos de baja velocidad
transportadas sobre las redes telefónicas existentes,
utilizando módems (modulador de modulador) para
transmitir los datos. Estas líneas telefónicas eran de
baja calidad y transportaban señales análogas de ahí la
necesidad de este equipo.
'--;
Actualmente, las redes de datos son utilizadas para
transmitir voz, sonido e imágenes gracias a las tecnologías
de punta y medios de alta calidad, convergiendo así
ambas redes.
Información Básica
Figura 1. Señal análoga
La voz es una señal análoga cuyo comportamiento genera
diversos estados y está expuesta a múltiples a lteraciones
de la información conocidos como ruidos que interfieren
en la misma como lo muestra la Figura l.
Por otra parte, la señal digital está compuesta por
dos estados (O, I ), de esta forma está menos expuesta a la
alteración de la señal por ruidos, obteniendo una mejor
calidad de la información; sin embargo, se requ.iere de
contar con una tecnología de punta y medios de alta
calidad que puedan transportar señales digitales a muy
alta velocidad.
TRANSMISIÓN
Para poder transportar una señal analógica por medios
digitales se requiere de su conversión. Para llevar a
cabo esta función se utiliza la técnica de Modulación
de Pulsos Codificados (PCM), que convierte una señal
análoga a una señal digital [l] Figura 2.
Sel\al anal6glca
Numero muestreado
Sei\al dlgltallzada
Figura 2. Transmisión PCM
Se recupera con el proceso inverso, de digital a analógico
[1] como se muestra en la Figura 3 .
En este proceso se pierde parte de la información,
la cual no es detectada por el oído humano. Las redes
telefónicas se transforman de analógicas a digitales, así
como las redes de transporte de información.
Cuantizador /
RECEPCIÓN
Las redes pueden transportar cualquier información,
voz datos y video, que este en señales digitales.
Redes 1P
Las redes de datos utilizan una nueva plataforma basada
en protocolo de Internet (IP).
El Internet, una red de redes, en la cual los paquetes
de datos viajan a todo lo largo y ancho del mundo
dando una nueva alternativa de comunicar todo tipo de
información a cualquier lugar que exista conectividad.
Decodificador
Sef'tal anal6glca
Numero muestreado
Sef'tal digitalizada
Figura 3. Recepción PCM
SEGURIDAD EN VOZ SOBRE REDES DE DATOS
POR: JUAN CARLOS FLORES GARCÍA
�CELERINET ENERO-JUNIO 2013
ESPECIAL / 3ER FORO
Esta red está basada en e l modelo de referencia TCP/IP
como se muestra en la Figura 4.
TCP/IP
CAPA
Este modelo estaba diseñado para transportar
paquetes de datos sobre medios de calidad pobre, así que
se tenía que asegurar que los datos llegarán a su destino,
por lo que la base de este modelo está en la capa de TCP,
cuyo protocolo se encarga de controlar la transferencia
de información.
4
3
Por otro lado, para encontrar a los usuarios de la
red, solo se requiere contar con una dirección lógica
IP (Protocolo de lnternet). Así que si hablamos de
transmitir una señal de voz por una red de datos tenemos
que considerar varios factores.
2
1
La transmisión de voz está basada en una
plataforma de conmutación de circuitos; esto significa
que el abonado fuente y el abonado destino tienen que
estar interconectados para que se pueda llevar a cabo
la comunicación y además que la información debe de
enviarse en secuencia o de forma continua. Por lo tanto,
el manejar una señal de voz en forma digital sobre una
red de paquetes de datos se tiene que tratar de diferente
manera para asegurar su comunicación efectiva.
Figura 4. Modelo TCP/IP
UDP
Formato de loa Paquetes UDP
La convergencia de diferentes tipos de señales
de información por la misma red de paquetes de datos
conlleva a crear nuevos protocolos según el tipo de señal.
32 bita
Dentro del modelo TCP/IP se encuentra el protocolo
UDP [2], Figura 5, que debido a sus características de
ser un protocolo ligero en el manejo de los paquetes y,
a que su formato o trama es más pequeña que el de TCP
[3] Figura 6, es adecuado para manejar cualquier tipo
de información que requiera de minimizar el tiempo de
tránsito o retardo de la señal, la cual es muy importante
para la comunicación de voz. Para que esta comunicación
sea efectiva no debe de haber un retardo mayor de 150
mseg.
Puerto dHlino
Puono orlgon
.
Su-ma de verifiGKión
Longitud
Figura 5. Formato UDP
Formato de loa Paquetea TCP
Estándares H
32 bils
Los estándares H se d iseñaron para la transm isión de
señales análogas sobre redes de paquetes de datos.
Puono doadno
Puorto origen
,NUmero de s.cuencia
--
Niamtro de conlirmaeión
OUpOt lOSOMol
""-
Suma de v&rílicaclón
Veniana
-
Apuntodor ura-nto
,-
Dentro de estos estándares se encuentran protocolos
cuyas funciones son mantener y asegurar que los
paquetes de datos de voz o señal análogas en tiempo real
tengan cierta prioridad al ser transmitido por redes de
datos.
-
()¡)clono& (+ relleno)
OolOI (vorllble)
Figura 6. Formato TCP
SEGURIDAD EN VOZ SOBRE REDES DE DATOS
POR: JUAN CARLOS FLORES GARCÍA
Dentro de estos protocolos tenemos:
RTP
RTCP
RSVP
�ESPECIAL / 3ER FORO
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
El protocolo RTP [4] proporciona confiabilidad a
la información analógica que requiera de ser transmitida
en tiempo real como lo muestra la Figura 7.
El protocolo RTCP [4] ayuda a controlar la
información y se enfoca a ver la parte de la recepción o
destino, el formato es mostrado en la Figura 8.
El protocolo RSVP se encarga de asegurar una
conexión, así se emulara un circuito entre la fuente y el
destino; ver Figura 9.
Así el protocolo H323 establece una relación de
protocolos como lo muestra la Figura 10 y su modelo
estructural en la Figura 11 .
Estándar SIP
El estándar SIP [5] (Protocolo de Iniciación de Sesión)
es otro protocolo que se utiliza para transmitir señales
o
1
IX
IP
1PaytoadtYPe
V
análogas sobre redes de datos, el cual es una mejora de
H323.
Este protocolo, como su nombre lo dice, establece
la comunicación por medio de sesiones entre agentes
usuarios y servidores haciendo más eficiente la
comunicación de voz sobre redes de datos, Figura 12.
Conclusión
El utilizar estas nuevas tecnologías de punta y los
medios de comunicación de alta calidad, le permiten al
usuario una mejora continua en costos y calidad de sus
comunicaciones, siendo estos cada vez más comunes en
nuestra vida diaria ya que por ejemplo, podemos estar
en cualquier parte del mundo y hacer llamadas por un
dispositivo inteligente como si fueran llamadas locales
e incluso enviar documentos o fotografias en cuestión
de minutos.
7
VOIC E A.PPLJCATIONS
1 Contributi- Source ldentlfiercount
-
M
s.enuence number /2 bvtesl
REAL-TIME
RTP
CONl'ROL
llt:SOIJRCE
RESERV ¡\TIO'ló
1'.RANSPORT
PROTOCOL
PROTOCOL
(RTCP)
Trnest.mo (4 bvtesl
Svnchroniz•tton Source ldentifler 14 bvtesl
Contnbutlna
ldenhfier (0-60 bvtes\
S IGNALIN(
PltO'fOCOL
(RTP)
(RSV P)
Source
IJSER OATAGRAM l'KOIOCOL
Figura 7. Formato RTP
(VDP)
INTl:RNET PROTOCOL
TCP
(11')
!P
IR99ep1;0[ repoct count
1
a~!?§
ength
K ETWORK ACO:SS
Figura 11 . Modelo estructural H323
Figura 8. Formato RTCP
BITS
l
jo
IS 16
SOll RCE PORT
LENCTH
OEST I 'A TION
PORT
(32 BITS)
CHECKSU M
(32 BIT )
Medllt
(audio. video)
1
RTP
RSVP
1
1
Figura 9. Formato RSVP.
1
[
SDP
l
y
y~
UDP
TCP
1
i
1
IP
Tennlnal
1
Tennlnal
1
Terminal
LJR
~o~uii_;tettrJ----C&
Ro~uii;1ei!r:J
Figura 10. Protocolo H323
Layer 1/Layer 2 (Underlyinl! tecfíno(ogies)
MCU
¡
Figura 12. Arquitectura SIP
SEGURIDAD EN VOZ SOBRE REDES DE DATOS
POR: JUAN CARLOS FLORES GARCÍA
�CELERINET ENERO-JUNIO 2013
ESPECIAL/ 3ER FORO
Referencias
Datos del Autor:
[J)
Sc1ent1fic Amencan.Apnl. 1998
M.C. Juan Carlos Flores García
(2]
Poste!. J. User Datagram Protocol. RFC 768 (Standard). http://
ww\\.Jetforg/rfc/rfc768.txt. 1980.
[3)
Poste!. J. Transn11ss1on Control Protocol. RFC 793 (Standard),
URL http://\,ww.1etforg/rfclrfc793 txt, updated b) RfCs 1122,
3168. 1981.
[4)
Schulznnne. H.. Casner. S., Fredenck. R.• and Jacobson. V. RTP:
A 1 ransport Protocol for Real-Time Appl1caaons RFC 3550
(Standard), URL http:l/www.1etforg/rfc/rfc3550.txt, updated by
RFC 5506. 2003.
Es lngcmero en Electrónica y Comunicaciones en la
Universidad Autónoma de Nuevo León_ realizó sus estudios
de Posgrado con la Maestría en Ciencias de la Ingeniería
con cspec1aJ1dad en Tclccomurucaciones. en FIME-UANL.
Profesor Tiempo Completo, Facultad de lngcmería Mccámca
)- Eléctrica, UANL colabora como docente de Posgrado de
la Facultad de C1enc1as Físico Matemáticas: cuenta con perfil
PROMEP.
[5]
Rosenberg. J., Schulznnne. H., Camanllo, G.. Johnston. A..
Peterson, L Sparks. R., Handley, M .. and Schooler, E. SI P·
Sess1on lrntml1on Protocol. RFC 3261(Proposed Standard).
URL http:l/www.1et1'.org/rfc/rtc326 l .txt, updated by RFCs 3265,
3853.4320,4916.5393 2002.
SEGURIDAD EN VOZ SOBRE REDES DE DATOS
POR: JUAN CARLOS FLORES GARCÍA
Email: jcf5000@yahoo.com.mx
�ESPECIAL/ 3EA FORO
CELEAINET ENERO-JUNIO 2013
SÍNTESIS Y
CARACTERIZACIÓN
DE PELÍCULAS
DELGADAS
SEMICONDUCTORAS
Manuel García Méndez
UANL-FCFM
Universidad Autónoma de Nuevo León
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
CIIDIT
San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México
Santos Morales Rodríguez
FIME de la UAdeC
Unidad Monclova
Resumen:
En este trabajo se presentan los resultados de una
investigación que consistió en el depósito y crecimiento
de películas delgadas de nitruro de aluminio (AIN)
empleando la técnica de erosión iónica reactiva
por corriente directa (DC). Se describe el análisis
experimental de las propiedades estructurales de las
películas.
Palabras claves:
erosión iónica reactiva, películas delgadas de AJN
�CELERINET ENERO-JUNIO 2013
ESPECIAL/ 3ER FORO
Introducción
Hoy día, la Ciencia de Superficies y Películas Delgadas
ha alcanzado un alto grado de especialización. La
combinación de las propiedades de diversos materiales
crecidos en película delgada ha permitido el desarrollo
de una gran variedad de dispositivos semiconductores.
En este trabajo nos enfocaremos en el nitruro de
aluminio (AIJ..0, material perteneciente al grupo de
los nitruros, denominados compuestos Ill-V. Estos
materiales tienen un gran potencial en aplicaciones
tecnológicas como dispositivos funcionales en campos
tales como la fotónica (dispositivos optoelectrónicos),
tribología (recubrimientos resistentes al desgaste y a
sustancias hostiles) y microelectrónica (heteroestructuras
semiconductoras y e lectrodos transparentes) ( 1,2).
Por otra parte, durante el proceso de síntesis y crecimiento
de AIN en película delgada, es posible incorporarle
oxígeno. El material que surge al combinar un metal con
oxígeno y nitrógeno ( MeNxo,,; Me: metal, en este caso Al),
se le denomina oxinitruro. Cuando se incorpora oxígeno
durante e l crecimiento de la película de AIN. se induce
la producción de enlaces iónicos metal-oxígeno dentro
de la matriz de enlaces covalentes me.tal-nitrógeno. De
esta manera, la colocación de átomos de oxígeno en la
estructura cristalina del AIN produce modificaciones
significativas en sus propiedades eléctricas y ópticas,
modificándose por consiguiente la conductividad térmica
y propiedades piezoeléctricas del material resultante
(3,4). Los oxinitruros de aluminio, al ser tan versátiles,
se pueden aplicar como recubrimientos protectores,
recubrimientos ópticos, electrónicos y bio-electrónicos,
por su respuesta espectral en el UV (absorción), muy
similar a la piel humana (5-7). Asimismo, el AIN oxidado
crecido en película delgada puede ser un material que
reemplace a las películas convencionales de SíJ/4 o de
Si02 en celdas solares tipo-p [2,8-10].
Dado el potencial de aplicaciones del AIN (ya sea
puro u oxidado), aunado a que el proceso de oxidación
del AIN policristalino es un mecanismo que aún no se
comprende del todo, sobretodo en la modificación de
las propiedades de la película, es importante realizar un
estudio detallado que involucre tanto la síntesis de este
tipo de sistemas, como e l análisis de sus propiedades
utilizando técnicas experimentales y cálculos teóricos.
Para la fabricación de las películas de AIN existen
varias técnicas y/o procedimientos disponibles, entre
algunas de e llas se encuentran el depósito por vapor
químico (CVD: Chemical Vapor Deposition)[ 11-13),
epitaxia de haces moleculares (MBE: Molecular Beam
Epitaxy) [14, 15), depósito asistido por haz de iones
(ion beam assisted deposition) [ 16, 17) y e rosión iónica
reactiva por magnetrón (ionic-reactive magnetron
sputtering).
De las técnicas mencionadas, la erosión iónica
reactiva se puede emplear para crecer películas delgadas
de AIN con un crecimiento controlado a ltamente
direccional (a lo largo del eje c), cumpliendo con los
requerimientos de área larga de depósito (del orden de
cm2 ) y temperatura baja del sustrato ( de temperatura
ambiente a 200ºC como máximo). Una temperatura
baja es un requerimiento importante: una temperatura
alta sería tota lmente incompatible con e l proceso de
fabricac ión de dispositivos (1].
La estructura cristalina es una de las propiedades
más importantes de un material, ya que es el punto de
partida para explicar todas las demás. Por tal motivo, en
este trabajo se llevó a cabo un análisis de las propiedades
estructurales de las muestras utilizando difracción de
rayos X y espectroscopia UV, para obtener información
acerca de los parámetros de red, espesor y homogeneidad.
Experimental
Síntesis de las películas
El equipo experimental para el depósito y crecimiento de
películas delgadas está ubicado en las instalaciones del
Laboratorio de Películas Delgadas del CICFIM de
la FCFM-UANL y está conformado por una cámara de
pirex conectada a un sistema de alto vacío. El alto vacío,
que se produce con un sistema de bomba mecánica y
turbomolecular, puede alcanzar valores de =:olx !0·6 Torr.
Dentro de la cámara, la distancia entre e l magnetrón
(donde se coloca el blanco) y porta sustratos se mantiene
fija en 5 cm. El porta sustratos lleva integrado un
calefactor (hasta 600ºC) conectado a un medidor de
temperatura. Justo arriba de l magnetrón está posicionado
un obturador manual que puede impedir o permitir a
voluntad del operador la llegada de partículas al sustrato.
El magnetrón está conectado a una fuente externa que
suministra el voltaje (Volts) y provee mediciones de
la corriente sobre el blanco (Amperes) y la potencia
(Watts). Por medio de una válvula se inyectan los gases
dentro de la cámara (gases de alta pureza de A,; N2 y 0 2'
99. 999%). El flujo de cada gas se controla con rotámetros
individuales.
Un disco de aluminio (1" de diámetro, 1/8" de
espesor, 99.99 % de pureza) se utilizó como blanco.
Las películas se depositaron en sustratos portaobjetos
de vidrio sometidos previamente a limpieza ultrasónica
en un baño de acetona. Previo al depósito se efectúa
SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN DE PELÍCULAS DELGADAS SEMICONDUCTORAS
POR: MANUEL GARCÍA Y SANTOS MORALES
�ESPECIAL / 3ER FORO
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
vacío a una presión base de ::::J 0·6 Torr con el calefactor
activado a \OOºC, para efectos de limpieza de la cámara
(degasificar). Posteriormente, se introduce e l gas argón
y se aplica el voltaje de descarga para generar el plasma
(Ar) durante 20 min a una presión de trabajo de 10
mTorr (20 sccm de flujo) para limpieza del blanco.
Toda esta parte del proceso se realizó con el obturador
colocado entre blanco-sustrato.
AJ término del procedimiento de limpieza cámarablanco, se inicia el proceso de depósito. Para el
crecimiento de películas de AIN se introduce en la
cámara una mezcla de Ar y Ni como gases reactivos.
Para el crecimiento de películas de AINO se introduce
una mezcla de Ar y N2 y 0 2 . Las muestras se depositaron
utilizando thtjos de 20 sccm para Ar, l sccm para Ni
y I sccm para Or La temperatura se aplicó durante el
proceso de depósito.
Se fabricaron cuatro muestras, de las cuales dos
corresponden a AIN ( 15 min de depósito, etiquetadas S 1 y
S2 ) y dos aAlNO ( 1Omin de depósito, etiquetadasS3 y S4 ).
_1_=
dhkl2
~
.,
2
2
2
( h + hk+ k
)
+_/__
a2
(2)
c2
Entonces se introducen al programa los planos (h
k l) con su respectivo ángulo 0, extraídos directamente
de cada difractograma. Con estos datos se procede
a calcular los parámetros de red a y e utilizando un
análisis de correlación múltiple de optimización por
mínimos cuadrados. En el procedimiento, cada plano es
un parámetro que se mantiene constante y los parámetros
de red son los que se ajustan según el procedimiento
mencionado. Con este procedimiento, el análisis se
vuelve más cuantitativo y no se limita solamente a
comparar difractogramas con el estándar de la base de
datos.
En las películas, se puede observar que la reflexión
(002) presenta mayor intensidad (o número de cuentas)
en la S2. En este caso, la temperatura aplicada de 100 Cº
incrementó el ordenamiento cristalino del sistema. En la
Caracterización de las películas
Las propiedades estructurales de las películas se
analizaron con un equipo de difracción de rayos
X Philips X' Pert de ánodo de cobre, radiación
Ka, )..=J .54 A. Se tomaron mediciones de alta resolución
theta/2theta (ge-0metría Bragg-Brentano) con un tamaño
de paso de 0.005°. La homogeneidad y espesor óptico
de las películas se evaluaron por medio de curvas de
transmitancia obtenidas con un espectrómetro UVVisible marca Perkin Elmer 350.
Tabla 1. Parámetros experimentales de depósito de las
muestras
(Película) •e @ tiempo
V
(Volts)
p
Espesor
(Watts)
(nm)
S1
(AIN) TA@15min
360
120
980
S2
(AIN) 100ºC @15 min
360
130
970
S3
(AINO) TA@ 10 min
360
190
820
S4
(AJNO) 120• e@ 10 min
360
185
940
Resultados y discusión
En la Tabla 1 se incluyen las condiciones experimentales
de crecimiento con las cuales se obtuvieron las películas.
En la columna de la extrema derecha de cada tabla
también se incluye el espesor óptico, calculado de las
curvas de transmitancia UV-Visible. En la Figura 1 se
presentan los difractogramas de rayos X.
Comprobando que las películas cristal izaron en una
estructura tipo würzita, los difractogramas se procesaron
con un programa de software para obtener los parámetros
de red a y c correspondientes a cada muestra, partiendo
de la base de datos JCPDS (archivo pdf# 00-025-1133,
c=4.97 A, a=3. t t A) [18].
002)
/
1400,....
SI: (AIN) RT@IS min
S2: (AIN) IOOºC@l5 min
S3: (AINO) RT@I0 min
S4: (AINO) 120°C@I0 min
1
¡
,. ...
i
y la fórmula para la distancia entre planos (para una red
hexagonal):
1000 l!l
e
600
u5
'o
400
-8
200
i
800
..
E
o
Utilizando la fórmula de Bragg:
(1)
<
~
/ SI
/ S2
/ S3
/ S4
'
40
::i
1200
50
60
70
29 (dcgrccs)
Figura 1. Oifractogramas obtenidos de las películas
depositadas sobre sustratos de vidrio
SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN DE PELÍCULAS DELGADAS SEMICONDUCTORAS
POR: MANUEL GARCÍA Y SANTOS MORALES
�CELERINET ENERO-JUNIO 2013
SJ y S4, la intensidad de la reflexión (002) y el tamaño de
grano son similares en ambos casos, lo cual demuestra
que la temperatura aplicada a S4 no tuvo efecto para
mejorar su cristalinidad.
De todas las muestras, la S2 fue la que presentó
mayor grado de cristal inidad (evaluando intensidad
y tamaño de grano), indicando que un rango de
temperaturas, desde temperatura ambiente a :::e 100°
C, es la que se debe suministrar al sistema para lograr
crecimiento cristalino altamente orientado.
En cuanto al oxígeno y sus productos de reacción,
la presencia de compuestos de alúmina (y-A/10 / JCPDS
# 29-63) o espinel (y-AION: JCPDS 10-425 y 18-52)
no fue detectada en los difractogramas, con especial
énfasis en las muestras SJ y S4 mismas que fueron
crecidas con flujo de oxígeno. Sin embargo, en términos
termodinámicos, el aluminio elemental presenta una
reacción energéticamente más favorable con el oxígeno
que con el nitrógeno: es más favorable formar A/10 3
en una reacción de fase gaseosa de Al + (3/2)02, que
AIN de Al + (1/2)N, ya que t.G( A/10 3 )= - 1480 KJ/
mol, mientras que t.G(AIN)= - 253 KJ/mol [3,5, 19]. Por
lo tanto, la existencia de las fases de A/10 1 ó AION en
las películas no puede ser descartada. S in embargo, la
presencia de estas fases puede estar en proporciones muy
pequeñas, tales que escapan a la capacidad de detección
de la técnica de rayos X.
La muestras crecidas sin oxígeno (sin descartar
trazas residuales) SI y S2 presentan una mayor calidad
cristalina que SJ, S4. Para estas tres últimas muestras,
el oxigeno introducido en la cámara puede inducir la
oxidación del blanco (denominado "envenenamiento
del blanco"), formando una película superficial de óxido
de aluminio amorfo AZO, . Esta capa de óxido puede
formar una barrera electrostática que puede afectar la
efectividad del proceso de erosión iónica, al disminuir
la energía cinética de las partículas que inciden en el
sustrato. Esta disminución en la energía cinética afectará
la calidad cristal ina de la película.
El oxígeno también interactúa con la red de AIN,
cuando a través de un mecanismo de difusión, sustituye
a un átomo de nitrógeno del enlace más débil AI-N0,
paralelo a la dirección [0001] [3,20, 19]. El radio iónico
del oxígeno (r0 =0. 140 nm) es casi diez veces mayor que
el radio iónico del nitrógeno (r0=0.01-.02 nm) [21 ], por lo
que al sustituir al nitrógeno, perturbará el ordenamiento
cristalino de la red, induciendo defectos puntuales.
De esta manera, los defectos puntuales afectarán el
apilamiento del arreglo hexagonal en la dirección "c".
En este aspecto, se ha reportado que el oxígeno tiende
ESPECIAL / 3ER FORO
a formar configuraciones octaedrales que tienden a
posicionarse en el plano basal {00 1}, por ser el de menor
energía (9, 10]. Este efecto más notorio para las películas
crecidas con flujo de oxígeno. Por ejemplo, para la S4,
la temperatura aplicada (120° C) puede promover un
ingreso por difusión más efectivo para el oxígeno; por
eso en este caso, la temperatura no contribuyó a mejorar
la calidad cristalina de la película. En la S3, el oxígeno
provocó en las películas una baja calidad cristalina, aún
en ausencia de temperaturas altas.
En la Tabla 2 se incluyen los datos obtenidos de
calcular los parámetros de red de cada muestra. Se
incluye también el cálculo de tamaño de grano L por la
fórmula de Debye- Scherrer [22].
De los datos de la tabla 2 se puede observar que
los parámetros de red calculados presentan algunas
diferencias con respecto al estándar de JCPDS (a=3 . l l
A y c=4.97 Á), sobretodo el valor de c. En las muestras
S3 y S4, que fueron depositadas con flujo de oxígeno,
el valor de c tiende a alejarse más del valor reportado
en el estándar, lo que concuerda también con la baja
intensidad de la reflexión (002) detectada en estas
muestras, denotando el defecto de apilamiento en la
dirección [000 1].
La calidad de una película delgada se puede evaluar
con espectroscopia W-Visible, realizando mediciones
de transmitancia vs longitud de onda (T vs >..) (23]. Con
las curvas Tvs >.. se obtiene el espesor y el coeficiente de
absorción. Las curvas de T vs >.. se incluyen en la Figura
2.
Cuando el espesor de la película es uniforme, los
efectos de interferencia entre el sustrato y la película
dan lugar a la aparición de oscilaciones. El número
de oscilaciones está relacionado con el espesor de la
película. La aparición de oscilaciones indica que el
espesor de la película delgada es uniforme. En caso
contrario, esto es si el espesor no fuera uniforme, los
efectos de interferencia se anularían y la curva luciría
Tabla 2. Parámetros de red obtenidos de las mediciones de
difracción de rayos X
a
e
e/a
L
1.60
1.60
1.59
1.59
21
23
21
20
1-
S1
S2
S3
S4
3.11
3.11
3.13
3.1 4
SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN DE PELÍCULAS DELGADAS SEMICONDUCTORAS
POR: MANUEL GARCÍA Y SANTOS MORALES
4.99
4.98
5.0
5.0
�ESPECIAL / 3ER FORO
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
Ab~ rplion (a)
--S&ron¡ -
Mcdium- -Wcak- - lh.ns11(m,:n
80
20
o
300
400
500
600
A (nm)
700
800
900
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,
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!
.. 1
•~,¡, . . rHl
-- , , -LLM . UI J _ 'l. , c.
Figura 2. Curvas de transmisión óptica Tvs A
Figura 3. Imagen de FESEM de una sección transversal
correspondiente a la S2. Se puede observar una interfaz
bien definida y una película de espesor homogéneo.
como una envolvente [24]. A partir de las oscilaciones
en una curva T vs A, el espesor se puede obtener de la
siguiente fórmu la [24,25):
las muestras depositadas con flujo de Ar+N2 + 0 2 (SJ,
S4, S8), donde las fases de AIO, inducen defectos de
apilamiento en la dirección c. En estas muestras, los
difractogramas mostraron una intensidad baja de la
reflexión (002), aunado a un menor tamaño de grano L y
una modificación más notoria de sus parámetros de red
con respecto a la red de AIN hexagonal.
t=
1 - -1 )
2n ( -
(3)
"2 "',
donde: t es el espesor de la película, n=n(1) es el índice
de refracción y 1 1 y 12 son las longitudes de onda entre los
dos máximos o mínimos más cercanos.
De la figura, se puede observar que todas las curvas
presentan oscilaciones, lo cual es un indicador de la
homogeneidad de los depósitos: el espesor es uniforme,
independientemente del tipo de crecimiento cristalino de
cada pe!ícula.
En la Figura 3 se presenta una imagen de FESEM
en sección transversal, correspondiente a la S2. De la
imagen, se puede corroborar la presencia de una interfaz
película/sustrato muy bien definida, con la película de
espesor homogéneo que corrobora lo obtenido por medio
de las mediciones UV-Visible.
Con la evidencia que arrojan los análisis realizados
hasta ahora y comparando con información de la
literatura, se puede establecer que durante el proceso de
depósito, el oxígeno se enlaza con el aluminio disponible
formando fases de AIO,. En las muestras depositadas
con flujo de Ar+N2, hay trazas de oxígeno residual que
modificaron en alguna medida los parámetros de red,
pero no afectaron la calidad cristalina de la película en
la dirección c. El efecto del oxígeno es mas notorio en
De esta manera, los resultados que proveen las
técnicas de rayos X, y espectroscopia UV-Visible, con
la imagen de FESEM son mutuamente consistentes y
complementarios en el análisis de las muestras, donde
se corrobora la calidad de las películas.
Conclusiones
Se fabricó un conjunto de películas delgadas de AIN y
AIN oxidado por la técnica de erosión iónica reactiva
DC.
Todas las películas presentaron un crecimiento
preferencial en la dirección [0002], perpendicular al
sustrato. Los análisis por rayos X mostraron que las
películas están conformadas por una fase mayoritaria
de AIN hexagonal. Las muestras con mayor calidad
cristalina se depositaron sin flujo de oxígeno. En las
muestras depositadas con flujo de oxígeno, las películas
presentan una alteración de sus parámetros de red
respecto a la celda hexagonal. El oxígeno induce en
estas películas un defecto de apilamiento en la dirección
c. Independientemente del contenido de oxígeno, las
películas poseen un espesor homogéneo.
Agradecimientos
Este proyecto fue financiado por PAICyT UANL.
SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN DE PELÍCULAS DELGADAS SEMICONDUCTORAS
POR: MANUEL GARCÍA Y SANTOS MORALES
�CELERINET ENERO-JUNIO 2013
ESPECIAL/ 3ER FORO
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SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN DE PELÍCULAS DELGADAS SEMICONDUCTORAS
POR: MANUEL GARCÍA Y SANTOS MORALES
�ESPECIAL / 3ER FORO
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
Datos de los Autores:
Manuel García Méndez
Licenciado en Física por la FCFM de la UANL. Macstria
y Doctorado en Física de Materiales, programa COllJUnto
CICESE-UNAM. Ensenada. México. Estancia Posdoctoral en
la Umvers1dad de Manchestcr. lnglaterra. Profesor lnvcsllgador
de la FCFM desde el 200 L Premio de Investigación 2002 en el
área de C1enc1as Exactas. Miembro del SNI. mvcl l. Sus lineas
de investigación se enfocan a la caracteriz.ación y crecimiento
de matenalcs nanoestructurados en película delgada
Santos Morales Rodríguez
lngemcro en Comurucac1oncs } Electrónica por la Escuela
Supcnor de lngemeria Mecánica y Eléctrica del Instituto
Politécnico Nacional Maestría en Ingeniería Eléctrica por la
Facultad de lngcmcria Mecámca y Eléctrica de la Umversidad
Autónoma de Coal1uila Doctorado en C1cnc1as, Posgrado
en lng. Física Industrial de la FCFM-UANL. abnl del 2009.
Maestro del área de electrónica analógica y c1Jg1tal, coordinador
de la carrera de lngcmcria Elcctrórnca lndustnal y Jefe del
depto. de Investigación y Posgrado en la FIME de la U. A.
de C.. medalla al mento umvcrs1tano Jl.figue/ Ramos Arizpe
otorgada por la U. A. de C.
SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN DE PELÍCULAS DELGADAS SEMICONDUCTORAS
POR: MANUEL GARCÍA Y SANTOS MORALES
�CELERINET ENERO-JUNIO 2013
ESPECIAL/ 3ER FORO
MODELO
,
ESTOCASTICO ,
PARA LA TRADUCCION
,
DE PROTEINAS
Ornar González Amezcua
Alberto López Olivares
UANL-FCFM
Universidad Autónoma de Nuevo León
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México
Resumen:
Se propone un marco teórico que permite modelar y
estudiar la traducción de proteínas por parte del complejo
molecular denominado polisoma. El modelo es muy
general y no incluye detalles específicos de la compleja
bioquímica realizada por el sistema. Partiendo de una
ecuación estocástica para la función de probabilidad del
número de ribosomas a un tiempo dado, se calcula su
densidad como función de la longitud de la cadena de
ARNm. Se analiza además la dependencia en cadenas
con secuencias de codones iguales y diferentes. Se
estudian los efectos que se generan en la densidad de
ribosomas, cuando las distintas frecuencias de reacción
muestran dependencia armónica y gausiana en el
tiempo. Los resultados muestran efectos que pueden ser
importantes para lograr una traducción con velocidades
diferenciadas, lo cual eliminaría efectos de tráfico en la
difusión de ribosomas.
Palabras claves:
ribosoma, ARNA, traducción de proteínas, modelos
estocásticos, cadenas de Markov
•
�ESPECIAL / 3ER FORO
Introducción
Los sistemas celulares son altamente complejos y
real izan una gran cantidad de funciones de forma
coordinada y eficiente. Uno de estos mecanismos es
la construcción de proteínas específicas a partir de la
información genética almacenada en la molécula de
ADN [1]. De forma esquemática todo el proceso de
traducción es llevado a cabo en varias etapas, que son:
una etapa inicial en la que se copia la molécula de ADN,
que contiene la información para producir la proteína,
a una molécula llamada ARN mensajero (ARNm). Una
etapa de acoplamiento, a la cadena de ARNm, de dos
moléculas altamente especializadas que conforman
el agregado llamado ribosoma [1 ], al conjunto de
ribosomas sobre la cadena de ARNm se le conoce con
el nombre de polisoma. Finalmente se tiene una etapa
de difusión del ribosoma sobre la cadena de ARNm.
Así, el ribosoma lee (en forma de codones o tripletes)
la información contenida en la secuencias del ARNm
y la traduce en e l ensamblado especifico de diferentes
aminoácidos, los cuales en ultima instancian formaran
la proteína. Este proceso es altamente complejo y se
encuentra sujeto a todo un conjunto de interacciones
específicas y locales que se coordinan para generar el
ensamble final de la proteína [2].
Durante los últimas décadas diferentes técnicas de
biología molecular han permitido manipular el proceso de
traducción a escala microscópica [3], incorporando por
ejemplo, secuencias especificas en la cadena de ADN las
cuales expresan proteínas con nuevas propiedades; se ha
podido así generar: insulina humana, cultivos resistentes
a parásitos, etc. Estos resultados muestran los grandes
avances que se han logrado en la manipulación y control
del proceso de traducción y expresión de genes, así como
de la clonación de secuencias de ADN. Pero es sólo en
fechas recientes que se ha empezado a estudiar el proceso
desde una perspectiva analítica y teórica, tratando de
generar modelos matemáticos cuantitativos que permitan
controlar o conocer parámetros individuales del proceso
de traducción [2,4, 1O- 13). Para establecer estos modelos
se puede partir de una visón microscópica tratando de
establecer todas las interacciones presentes en el sistema
a escala atómica, esto ha resultado muy complicado
de establecer y ha tenido resultados parciales sólo con
el uso de sistemas de super-cómputo. Sin embargo
podemos adoptar una escala de campo medio, donde la
estructura atómica y molecular del sistema es e liminada,
al tomar en cuenta solo potenciales de interacción
promediados y despreciar cualquier correlación entre
los distintos elementos del sistema. Este punto de vista,
sumado al hecho de que e l sistema es en realidad una
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
colección de muchos cuerpos: moléculas de agua, iones
cargados, distintos tipos de proteínas, moléculas de
aminoácidos, etc; permite utilizar las herramientas de la
fisica de sistemas estocásticos y dinámicos para modelar
y comprender diversos procesos que e l sistema realiza.
Para el sistema de traducción de proteínas se ha
determinado que e l número de ribosomas en la cadena
de ARNm es una función que varía en el tiempo y en la
posición a lo largo de la cadena [1 ,4). Este hecho permite
estudiar el sistema desde una perspectiva probabilística,
donde el cálculo de la distribución de los ribosomas
a lo largo de la cadena de ARNm, e l flujo neto de
ribosomas en la cadena, y las velocidades de difusión de
ribosomas, son piezas clave en el modelado del proceso
de traducción. Estas cantidades pueden ser calculadas
analíticamente por medio de un modelo estocástico
para los sistemas fuera del equilibrio termodinámico.
Otra pieza importante del sistema de traducción es el
acoplamiento de moléculas de degradación en cualquier
etapa del proceso, las cuales interrumpen el proceso
de traducción (ver Figura 1). Así, un modelo teórico
del proceso de traducción permitiría, en principio,
caracterizar estos parámetros y nos brindaría de un
marco de trabajo para abordar problemas más complejos,
los cuales comprenden la interacción de procesos que se
llevan a cabo a diferentes escalas; característica principal
de los procesos celulares implicados en el proceso de
traducción.
Marco teórico
Se considera un ensamble de cadenas de ARNm, el cual
se encuentra en una solución de moléculas de ribosomas
y de factores de degradación a una densidad en bulto
que permanece constante [4, 1O, 11 ]. Se establece que la
º
Ribosoma
n-1
n
n+ l
L
Figura 1. Representación esquemática del proceso de
traducción por parte del complejo ribosoma-cadena de
ARNm. Se indican las diferentes frecuencias de reacción
que se usan para estudiar la dinámica del sistema.
MODELO ESTOCÁSTICO PARA LA TRADUCCIÓNDE PROTEÍNAS
POR: OMAR GONZÁLEZ Y ALBERTO LÓPEZ
�CELERINET ENERO-JUNIO 2013
ESPECIAL/ 3ER FORO
transcripción inicia a una frecuencia wEn, cuando una
molécula de Ribosoma se une a la cadena de ARNm, y
puede ser interrumpida espontáneamente con una tasa
wTe, los factores de degradación actúan a una frecuencia
wde, (ver Figura 1). Las constantes anteriores se suponen
dependientes de tiempo, lo cual permite modelar una
cadena de ARNm no uniforme (dependiente de la
secuencia). La densidad de moléculas de ribosoma se
asume pequeña, con la intención de evitar que entren en
contacto entre sí. La dinámica del proceso de traducción
se puede modelar como un proceso de Markov [4, 14),
en forma de una ecuación maestra, de la forma:
donde P,,(1) es la probabilidad de que un número n de
ribosomas se encuentre sobre la cadena al tiempo t Los
dos primeros términos del lado derecho de la ecuación,
representan la probabil idad de generar un estado n
partiendo de un estado anterior n-1 y un estado posterior
n + 1 ver Figura 1, el último termino es la probabilidad de
no sufrir cambio. A esta ecuación diferencial de primer
orden se le imponen las condiciones de frontera
(1)
donde L es la longitud de la cadena de ARNm y , L =Uv
es el tiempo total estimado del proceso de traducción,
el cual depende de la longitud de la cadena de ARNm
y de su velocidad v promedio. Este parámetro v no se
encuentra bien definido para el sistema, y para efectos de
simplificar el modelo se entiende solamente como una
velocidad media del todo el proceso [13). Un análisis
más riguroso de la dinámica del s istema podría; por
ejemplo, establecer una velocidad dependiente de la
etapa de traducción en la cadena de ARN m. Utilizando la
ecuación maestra y la condición de normalización sobre
P,,(L) es posible calcular el valor de expectación para el
número total de ribosomas en la cadena M(t) =<n(t)>, el
cual evoluciona en el tiempo de acuerdo con:
d1\4(1)
dr
W¡¡,,( l ) - w1,(t)M(t )
la segunda ecuación establece un limite superior en
donde el sistema llega a una situación de equilibrio
estacionario, si las condiciones del medio permaneces
sin cambio, y los parámetros L, v y las frecuencias de
reacción son constantes. La solución a esta ecuación
diferencial depende de la forma funcional de las
variables w E,,(L) y wr,(L) , que se analizan en los tres casos
siguientes.
Casos de estudio
Caso A: Frecuencias de acoplamiento independientes
del tiempo w.,,(t)= wEn y wTe(t) = wr, Es decir una
situación ideal que modela reacciones bioquímicas entre
las diferentes moléculas que llevan a cabo la traducción,
poco sensibles a la interacción con el medio, a los
cambios de densidad, a las distintas configuraciones
geométricas y a sus posibles correlaciones. Para este
caso la solución a la ecuación (2) es:
(3)
para ;, > 11
La gráfica de la Fig ura 3 (linea negra) muestra como
el numero de ribosomas se incrementa de forma continua
en el tiempo hasta alcanzar un valor constante de 22.5
para /=te Los valores usados para evaluar los distintos
parámetros libres de las ecuaciones son: la longitud de
las cadenas de ARNm es variable en un rango de 1O a
2000 codones, el tiempo estimado que toma el proceso
de traducción es de entre dos a cinco minutos [5], así
el tiempo estimado para frecuencia de degradación
w <k = O.286; por otra parte la velocidad v es fuertemente
dependiente de las condiciones ambientales del medio,
con un valor estimado de v = 600 codones/min [6]. La
frecuencia de termino total del proceso de traducción
es aproximadamente estimada en wr, = 0.24 min· 1 [7],
mientras que la frecuencia de pegado es estimada en
w r, = 1O rblmin [8, 9). Estos valores se usaron para
generar todas las gráficas del presente trabajo, como
valores de referencia constantes.
Caso B: Se asume una dependencia armónica para las
frecuencias de acoplamiento de la forma :
para :, <,,
(2)
w1.,,(t) = wf,,
- tiSenlktJ
(4)
1\,/ (r) = M(t¡_)
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POR: OMAR GONZÁLEZ Y ALBERTO LÓPEZ
�ESPECIAL / 3ER FORO
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
Es decir la frecuencia de avance del ribosoma
depende del lugar que ocupa en la cadena de ARN m.
De esta forma se intenta modelar un avance dependiente
del la secuencia de traducción, se sabe que esta
secuencia es aleatoria en cadenas pequeñas [ JO, 12] y
está determinada por los tripletes que se encuentran en
la cadena de ARNm, los cuales determinan el tipo de
aminoácido que se agrega a la proteína. Para el sistema
se asume una secuencia armónica que depende del valor
k elegido, la Figura 2 muestra wE/t) para los valores de
la frecuencias k=l.O (línea continua roja) y k=4.0 ( línea
discontinua roja) a una amplitud fija a=4.0. Con esto se
tiene una cadena de ARNm de secuencias ordenadas (el
caso de secuencias aleatorias se está estudiando). La
solución general es entonces:
~-~~~~--~~~~~-~ 1 50 Caso s
4
k• 1.0 1.25
3
CasoC
b• 0.5 100 b= 1.0 • - -
2.
i
1
3:
·1
-~ o
075
_____
·2
11
,
,
w·,,,, +k·
(i.,,Sen[k tJ- kCosj_ktJ+kl:xpL- wr,tl)
(5)
Para t < tL y una expresión para t > tL evaluando la
ecuación (5) para el tiempo t = tL. La Figura 3 muestra
como el caso k =l.O genera un valor de M(t) mayor que
el caso de frecuencias constantes, mientras que para el
valor k=4 se genera un valor con pequeñas oscilaciones
alrededor del caso con frecuencia constantes. Notamos
entonces que modular la frecuencia de osci.lación de la
función w E/t) tiene un efecto importante sobre el cálculo
de M(t) cuando se elige un periodo de oscilación grande
y un efecto que se aproxima al valor con wEn constante
cuando el periodo de w E/t) es pequeño. Por tanto un
valor de k pequeño indicaría., más que un efecto local y
específico de la cadena de ARNm, un efecto global de
todas las interacciones que se presentan sobre la cadena.
Caso C: Se asume una dependencia para las frecuenc ias
de acoplam iento en forma de campana gausiana de la
forma:
050
.......__
---- __
....
-3
.
o.o
M (t )
k"4.0 - , -
0.5
1.0
15
2.0
2.5
o 2ll
3.0
Figura 2. Dependencia funcional de wE.(t) para los dos
casos estudiados. Líneas rojas caso B, ecuación (4), y
líneas azules caso C, ecuación (6)
25
Caso A:- Caso B
20
k=1 .0 - k= 4.0- - -
Caso e
15
=-
i'
b=0.5 - b=1 .0 - - -
,o
- - - - -
5
0.5
10
1.5
25
3.0
(6)
Es decir, en los primeros pasos de la traducción
tenemos una alta frecuenc ia de reacción que disminuye a
medida que la traducción avanza. Esto dado que el inicio
del proceso de traducción es la etapa crítica del s istema,
ya que requiere de la s incronización y acoplamientos de
una diversidad de procesos moleculares que deben de
Figura 3. Valor de expectación M(t) para número total de
ribosomas en la cadena de ARNm en función del tiempo.
Línea negra es para el caso A, de frecuencias constantes.
Lineas rojas el caso B de frecuencias annónicas, con
amplitud fija a=4.0. Líneas azules el caso C, de frecuencias
en forma de "campana".
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POR: OMAR GONZÁLEZ Y ALBERTO LÓPEZ
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ESPECIAL / 3ER FORO
trabajar de forma secuencial y coordinada, lo cual genera
una alta susceptibilidad de fracaso. Con la intención
de compensar este efecto se induce una frecuencia de
reacción a lta w En para tiempos pequeños. Mientras que,
cuando la traducción ya ha iniciado y la nueva proteína
está siendo sintetizada, el proceso es más estable, por lo
que en este caso se propone una tasa de frecuencia we,,
menor. Estas dos tendencias están representadas por la
ecuación (6) para we.(t), e ilustradas en la Figura 2 para
e l caso con b=0.5 (línea azul continua) y b=l.O (línea
azul discontinua). La solución a la ecuación diferencial
(2) con las funciones (6) es:
w F 1p{- 1w ]
M(I) = r. ··
/ (1+ /~ p{l(w,, - b) l(1(w1, - h)- 1))
(w,. -b)
(7)
Nuevamente válida para t<tL, y una expresión para
t > IL evaluando la ecuación (7) para el tiempo t=tc La
Figura 3 muestra la evaluación de M(t) para el valor de
la constante b=0.5 (línea azul constante) y b=l.0 (linea
azul discontinua). Su valor es creciente y menor que el
de los dos casos anteriormente analizados para el todo
valor de t. La figura muestra además que los valores
estacionarios para los tres casos analizados de M(t =tJ
son diferentes entre sí (con un rango de diferencia entre
el menor y el mayor de aproximadamente 31.0), con la
excepción del caso A y el caso B para una modulación
de k=4.0. Estos valores generan una tasa constante de
producción de proteínas, que en principio puede ser
medido experimentalmente, lo cual permitiría discernir
el tipo de interacción a utilizar en la definición de las
frecuencias de reacción.
Distribución para de <M>
El valor de J\1(1) calculado en las expresiones anteriores
depende de la edad y de la longitud de la cadena de
ARNm. Con la intención de eliminar su dependencia
temporal, promediamos sobre una población de cadenas
de ARNm, las cuales se encuentran en diferentes
etapas de l proceso de traducción, mediante la siguiente
expresión:
(A1) =fo"M (l)rp(t)dt
(8)
donde <P(t) es la densidad de probabilidad de cadenas de
ARNm a una edad determinada (función de peso), y es
dada por:
(9)
con wd, la frecuencia de degradación de cadenas de
ARNm, la cual se asume constante, ver Figura l.
Utilizando esta definición para los casos estudiados
anteriormente, obtenemos la función de distribución de
ribosomas sobre la cadena de ARNm. Para el caso A la
integral (8) es fáci lmente calculada:
(1 O)
0 24
Caso A: - Caso B:
o.n
kc1 .0 - k=4.0- - •
0,20
_,
-"
0.16
O 14
La Figura 4 muestra que <M>/L decae suavemente
conforme la longitud de la cadena aumenta (línea negra).
Para el caso B, ecuación (5), obtenemos una expresión
más complicada y con mayor dependencia funcional de
sus parámetros:
Caso e :
0.18
b=0.5 - -
j~--=-:::~~ - - - - - b=1.0 -
- •
::¡¡ 0 ,12
V
0.10
0.08
0 .06
004
002
25
50
75
100
125
150
175
200
L (lp)
Figura 4 . Densidad media de ribosomas calculada a
partir de la ecuación (8) para los tres casos analizados.
La notación usada es la misma a la de la figura 3. Para
el caso C, la escala de valores en L pequeños se ajustó
para efectos de poder comparar con las demás gráficas.
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(11)
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Si en esta expresión tomamos los parámetros k=Oy
a =O, recuperamos la ecuación (10). La Figura 4, muestra
la gráfica para el caso con constantes k=l.0 (línea roja
continua) y k=4.0 (línea roja discontinua) las cuales no
difieren mucho de la aproximación con w En constante
(caso A: línea negra). El caso con k=4.0 muestra que
se puede llegar a tener una traducción modulada por el
lugar que ocupa el ribosoma en la cadena del ARNm,
este mecanismo puede ser importante para evitar efectos
de tráfico (contacto) entre los diferentes ribosomas
presentes en la cadena de ARNm. Finalmente para el
caso C tenemos:
(12)
Nuevamente la Figura 4 muestra la gráfica para los
mismos parámetros estudiados en la Figura 2, b=0.5
(línea azul continua) y b=l.O (línea azul discontinua).
Sin embargo, para este caso la situación parece poco
realista ya que para distancias pequeñas se tiene un valor
<M> muy grande (divergente, no mostrado en la figura
para efectos de claridad) que decae a un valor cercano
a cero en el caso de k=l.0 Por lo que es dificil esperar
que se generen valores estacionarios y de equilibrio de
producción de proteínas con esta dependencia funcional
de las frecuencias de reacción.
de tráfico en la difusión de la molécula del ribosoma,
disponibilidad de moléculas para la producción de
la proteína, etc. El modelo ha permitido así el cálculo
de valores promedio de cantidades que pueden ser
importantes en el proceso de traducción; sin embargo,
la inclusión de frecuencias cambiantes en el tiempo
requiere de un análisis fino de las escalas de interacción
y de los tiempos diferenciados del proceso, hecho que
experimentalmente no se ha estudiado en detalle. El
presente estudio es entonces un punto de partida para
análisis más específicos y completo del proceso de
traducción.
En el desarrollo de este trabajo han colaborado los
miembros del Cuerpo Académico Sistemas Complejos:
Teoría y Simulación, en particular han sido muy
productivas las discusiones con Héctor R. Flores Cantú
y F. Javier Almaguer Martínez. El trabajo conto con
el apoyo del Programa de Fortalecimiento de Cuerpos
Académicos SEP-PROMEP 2012-2013.
Conclusiones
Utilizando un modelo matemático simplificado
para estudiar la dinámica de traducción proteínas
por parte del complejo formado por Ribosomas y
cadenas de ARNm, se ha caracterizado la difusión del
ribosoma sobre la cadena de RNAm para casos en los
que las frecuencias de reacción son constantes [ l 013] y dependientes del tiempo. Se determinó que para
el caso de una dependencia en forma de campana, el
sistema es inestable y genera una djfusión asintótica para
tiempos pequeños y tiempos grandes, lo cual es poco
probable que esté presente en el sistema de traducción.
Se podrían eliminar estas divergencias si se propone un
reescalamiento y se desplaza el origen de coordenadas
en las ecuación (6).
El caso de una dependencia armónica para las
frecuencias de reacción wd,(t), muestra una dinámica
que puede ser modulada por medio de la frecuencia k de
oscilación, esto introduce un parámetro externo que es
controlado de manera autoconsistente por el complejo.
Este acoplamiento puede representar, por ejemplo, el
efecto de una cadena que no es homogénea, efectos
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POR: OMAR GONZÁLEZ Y ALBERTO LÓPEZ
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Referencias
Datos de los Autores:
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Ornar González Amezcua
Lhrenberg. M. ··Structure and fuction of the nbosome". Kungl.
Vetenskaps-akadem1e11.
httpJ/www.nobelpnze.org/nobel_
pnzes/chem1stry/laureates/2009/advanced-chem1strypr1ze2009.
pdC2009.
Es profesor de Ttempo Completo en la Facultad de C1enc1as
Físico Matemáticas en la UANL. Sus lineas de investigación se
desarrollan en tópicos rclacmnados con Sistemas Complejos}
Materia Condensada Blanda. por ejemplo: teoría y stmulaciónde
sistema multícompontes (polímeros. moléculas y membranas).
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Emaíl: ornar.gonzalezmz@uanl.edu. mx
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steady state". EurophyJ. Leue. Vol. 89. Pp. 58003. 2010.
Alberto Olivares López
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walk m bmlogy''. J. R. Soc. /111e,:(ace. Vol. 5. Pp. 813. 2008.
MODELO ESTOCÁSTICO PARA LA TRADUCCIÓNDE PROTEÍNAS
POR: OMAR GONZÁLEZY ALBERTO LÓPEZ
teoría de coloides, estudto de sistemas b1ocomplcJos.
Es egresado de la Facultad de Ctenc1as Físico Matemáticas
de la UANL. en la generación 2011 ; actualmente se está
preparando para mgresar a un programa de posgrado.
Dirección de los autores: Facultad de Ciencias Físico
Matemáticas. C!CFIM. Cd. Universitaria. Av. Universidad
SIN. San Nicolás de los Garza, C. P 66..i 51. Monterrey, Nucvo
León. México.
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NANO ESTRUCTURAS
DE CARBONO CON
DIFERENTES GRUPOS
FUNCIONALES
Oxana Vasilievna Kharissova
UANL-FCFM
Universidad Autónoma de Nuevo León
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México
Resumen:
El carbono es uno de los elementos más interesantes en
la Tabla Periódica. Algunas de sus formas alotrópicas
se conocen desde hace miles de años (diamante 3D y
grafito 20) y otras fueron descubiertas de entre 10 y 20
años atrás (fullerenos 00 y nanotubos 1D). Su nueva
forma alotrópica, el grafeno 2D, fue descubierta en
Inglaterra por Geim & Novoselov en 2004 y actualmente
es una estrella supemova en el horizonte de la ciencia
de materiales y de la física de materia condensada.
El grafeno representa una nueva clase de materiales
con espesor de solo un átomo. En el presente articulo,
daremos una explicación de estas estructuras.
Palabras claves:
grafeno, funcionalización
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ESPECIAL/ 3ER FORO
Introducción
Grafeno
Cuando la nanotecnología comenzó a desarrollarse
intensamente como un área independientemente en la
frontera de la física, química, ciencias de los materiales,
biología, medicina y otras campos de la ciencia desde
hace dos décadas, tales términos como nanopartícula,
nanopolvo, nanotubo, nanoplato, nanofibra se
hicieron muy comunes. Por ejemplo, al hacer una
búsqueda sencilla con el uso de SciFinder o Scopus
resultan miles de artículos con palabras clave tales como
nanotubo o nanopartícula.
El grafeno [ 1] representa una nueva clase de materiales
con espesor de solo un átomo. Su estructura corresponde
a una capa de átomos de carbono [2] como en grafito,
conectados en una rejilla hexagonal trid imensional;
o sea, un plano que consiste de celdas hexagonales
(Figura 1). La distancia entre los átomos más cercanos
de carbono a0 es 0, 142 nm (Figura 2). El grafeno ideal
consiste exclusivamente de celdas hexagonales; si hay
celdas penta- o heptagonales, aparecen varios tipos de
defectos.
Ya tenemos una clasificación de las nanoparticulas,
la cual está basada en dimensional idad y se aplica para
nanopartículas a base de carbono (Tabla 1).
También, se conocen varios derivados de grafeno:
C62 8i0 ; el grafeno con uno o dos ad-átomos de carbono
C63~ 0 y C64 Hw así como el grafenoconel grupo funcional
CO3 y hexa-peri-hexabenzocoroneno (HBC, "superbenceno", Figura 3a). El último contiene 42 átomos
de carbono; existen además sus derivados con grupos
funcionales (Figura 3b,c) y oligómeros (Figura 4).
Tabla 1.Nanoestructuras clásicas a base de carbono
Nombre
Dimensión
Nanotubo
Fu lle re nos
Grafeno
Nanodiamantes
1D
0D
2D
a)
3D
R
A'
b)
c)
R
Figura 1. a) Estructura de grafeno
Figura 3. a) Hexa-peri-hexabenzocoroneno, b y c - sus
derivados simétricos y asimétricos, respectivamente
3
Figura 2. Celda hexagonal del grafeno. e1 y e2 son
vectores de translación; el rombo 1234 es celda elemental
NANOESTRUCTURAS DE CARBONO CON DIFERENTES GRUPOS FUNCIONALES
POR: OXANA VASILIEVNA KHARISSOVA
Figura 4. HBC oligómeros
�•
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º~
o
:«c*:«c*
*~=«rw
R
CarboxJJo
Lactona
Hidroxilo
Laclol
o
...
Anbldrldo
___
.._ __ __
QulnoOI
Carl>oullo
tm
Figura 6. Grupos superficiales a base de oxígeno
sobre el grafito
,..
•
7 ..
Figura 5. Grafenos grandes
a)
Fue reportada también una serie de grafenos
grandes con 90, 96, 132, 150 y 222 átomos de carbono
(Figura 5).
El método principal de la obtención de grafeno es
la exfoliación mecánica de capas de grafito que permite
recibir, a final de cuentas, muestras de alta calidad en un
soporte de S iO2 . Otras técnicas incluyen CVD/pyrólísis
como un método simple, económico y reproducible,
tratamiento ultrasónico del grafito en benceno y los
métodos químicos. Los últimos consisten, por ejemplo,
del tratamiento de grafito con una mezcla de HCI y
8iSO4 , formando los grupos carboxílicos en las puntas
de capas (Figura 6) que posteriormente se transforman
a cloruros bajo la acción de SOCl 2 y capas de grafeno
por la acción de octadecilamina en solventes orgánicos.
El ácido níotrico también puede ser utilizado como un
agente de exfoliación e intercalación .
7·
)
I
c)
El grafeno se obtiene también por ablación láser por
pulsos en alto vacío (- 10-s Pa) o en helio (- 10 Pa). Se han
estudiado reacciones entre el grafeno y tales sustancias
.
"'✓
-~
•.i
.e;.,
Figura 7. Complejos de a,b) ruthenio y
c) paladio con grafeno
Se han reportado también los metalocomplejos de
grafeno, porejemplo los de rutenio [Ru(bpy)i{N- l/2HSB)]
(PF6) 2 y [ Ru(bpy)i{N-HSB)](PF6) 2 (Figura 7a,b) y
paladio [ Pd (1,3-C3H5) (tetra-peri - (tert-butil-benzo)
- di-peri-(pirimidino)-coroneno)] (PF6] ( Figura 7c).
La oxidación del grafito produce el óxido de grafito
(GO, Figura 8-9), que es dispersable en agua como
plateletas individuales. Después de depositarlas sobre los
sustratos Si/SiO2, su reducción quím ica produce láminas
de grafeno.
~-
~
b)
y
Figura 8. Modelo estructural del GO
ÓXl<lo dt gn,Olo
Gnn10
Oxld.AdóP
RtdDtd6a
Óxido dt gralllo
ctrmkamntt
ti:foM1do
Figura 9. Formación y exfoliación del GO
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como moléculas inorgánicas simples (H2 , 0 2, 0 3, CO2,
8i0, etc.), metales (Pb, Pd y cúmulos de Pt13 ó Au13)
ácido sulfürico y compuestos con grupos arílicos, etc.
Entre otras aplicaciones encontradas para el
grafeno, se reporta su uso en la preparación de
nanotubos de carbono, nanocúmulos-compósitos Ni- C
ó Fe-C, así como los nanotubos de C-BN. A base del
grafeno se conocen nanocompósitos y películas finas
(papel del óxido de grafeno), partes de transistores,
nanodispositivos, celdas solares, sensores químicos y
almacenamientos de hidrógeno.
Fullerenos
Pocas veces a lo largo de la historia actual de la química,
una investigación ha dado lugar de forma inesperada
al descubrimiento de una familia de moléculas tan
excepcional como es la de los fullerenos [3,4], que
constituye una nueva forma alotrópica (estructura en
la que se puede encontrar una especie) del carbono,
además de grafito y diamante, y posee unas propiedades
excepcionales. Particularmente destaca la geometría
eso
C70
C240
C76
C84
C540
Figura 1O. Algunos fullerenos
Figura 11 . Estructura de C60
tridimensional altamente simétrica de estas moléculas.
En concreto, la más pequeña y representativa de ellas,
el fullereno C60, posee una geometría idéntica a la de un
balón de fútbol. Las sorprendentes propiedades de estos
compuestos les han valido a sus descubridores, Harold
Kroto, Richard E. Smalley y Robert F Curl la obtención
del premio Nobel de química de 1996. Las aplicaciones
potenciales de estas moléculas pueden suponer una
auténtica revolución en el mundo de la ciencia.
Los fullerenos se obtuvieron por primera vez de
forma casual al irradiar una superficie de grafito con un
láser. Cuando el vapor resultante se mezcló mediante
una corriente de helio, se formó un residuo cristalizado
cuyo estudio reveló la existencia de moléculas formadas
por sesenta átomos de carbono. Como se dedujo en
un principio, estas moléculas tenían una geometría
semejante a la de la cúpula geodésica diseñada por
el arquitecto Buckminster Fuller, con motivo de la
exposición universal de 1967. Por ello, se conoce a esta
familia de moléculas como fullerenos.
Generalmente, los fullerenos se preparan mediante
vaporización de grafito y posterior extracción con
disolventes orgánicos. Para separar en las diferentes
moléculas de fullereno (C6(), C 70, Cw C78, C82 , C84 , etc.,
Figura 10) se emplearon técnicas cromatográficas.
De todos los fullerenos, el ya mencionado C60 es
el más representativo. En la naturaleza se presenta
como un sólido negro de densidad 1,68 g/cm 3• Las
moléculas de fullereno permanecen unidas por débiles
fuerzas intermoleculares, por lo que poseen libertad de
movimiento. A consecuencia de ello, el cristal es plástico
a temperatura ambiente.
La estructura del C6() es similar a la de una pelota
de fútbol (de ahí el nombre de futbolanos o buckybolas
como también se les conoce); es decir, tiene forma de un
icosaedro truncado con 60 vértices, en cada uno de los
cuales se encuentra un carbono. Tiene 32 caras, de las
cuales 12 son pentágonos y las 20 restantes son hexágonos
(Figura II); además, cada pentágono está rodeado
de cinco hexágonos, de forma que dos pentágonos no
pueden ser adyacentes entre sí, pero los seis enlaces de
cada hexágono están fusionados alternadamente a tres
pentágonos y tres hexágonos.
Los fullerenos son solubles en ciertos disolventes
orgánicos e insolublesendisolventes polares o con enlaces
de hidrógeno (agua). Estas propiedades de solubilidad
condicionan decisivamente la química de los fullerenos,
que es muy rica y variada y se basa fundamentalmente en
reacciones de adición (incorporación de átomos o grupos
de átomos a la estructura). Así, los fullerenos pueden
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POR: OXANA VASILIEVNA KHARISSOVA
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adicionar hidrógeno, halógenos, oxígeno, metales,
radicales. Asimismo, se pueden ciclar y polimerizar, así
como formar complejos huésped-anfitrión con metales
de transición. Por otra parte, pueden verificar reacciones
de transferencia electrónica. Existen muchos derivados
de ful lerenos, en particular los pyrrolidino[3 ',4 ': 1,2]
[60]fullerenes (en inglés), más comunes como
fuUeropirro lidinas (Figuras 12 y 13) que tienen muchas
aplicaciones útiles en medicina, obtención de materiales,
celdas solares, etc.
La ciencia de los materiales ha mostrado, desde su
descubrimiento, un gran interés por las posibilidades
de los fullerenos, dadas sus múltiples propiedades y
la alta procesabilidad que presentan. Siguiendo estas
líneas se han obtenido polímeros electroactivos (dando
reacciones de transferencia electrónica) y polímeros
con propiedades de !imitadores ópticos (trascendental
en el campo de los láseres para evitar el deterioro de
los materiales). Se espera asimismo obtener materiales
muy adecuados para el recubrimiento de superficies,
dispositivos fotoconductores y creación de nuevas redes
moleculares. El campo de la biomedicina también se
ha visto beneficiado por la aparición de los fullerenos.
Destaca sin duda el estudio de las propiedades de ciertos
derivados organometálicos de los fullerenos solubles
en agua, que han mostrado una actividad significativa
contra los virus de inmunodeficiencia que provocan la
enfermedad de l SIDA, VTH- 1 y VTH-2. También se baraja
actualmente la posibilidad de incorporar fullereno en los
procesos de fototerapia, que permitirían la destrucción
de sistemas biológicos dañinos para los seres humanos.
Figura 12. Obtención de N- etilfulleropirrolidina
Figura 13. Fulleropirrolidinas de C 10
Nanotubos
Actualmente, es prácticamente desconocido que en el año
1952 Radushkevich et al publicaron [5] en la revista Russ.
.J. Phys. Chem. las imágenes claras de tubos de carbono
con el diámetro de 50 nm (Figura 14). Posterionnente,
los resultados de Oberlin et al mostraron claramente las
fibras vacías de carbono del tipo monocapa (singlewall) con diámetros a nanoescala obtenidas vía la
técnica de crecimiento desde la rase vapor. Ya en 2003,
Dresselhaus et al confirmó estos datos como nanotubo
de monocapa, según la tenn inología moderna. En 1982
se presentaron resultados de caracterización química y
estructural de las nanopartículas de carbono, producidas
vía disproporcionación termocatalítica del monóxido de
carbono. Así fueron las investigaciones olvidadas acerca
de los primeros pasos de estudio del nanomundo de
carbono.
A partir del descubrimiento formal de los CNTs
en 1991, se ha reportado un gran número de sus
Figura 14. Primeros nanotubos de carbono
descubiertos en 1952
NANOESTRUCTURAS DE CARBONO CON DIFERENTES GRUPOS FUNCIONALES
POR: OXANA VASILIEVNA KHAR ISSOVA
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aplicaciones en pantallas de color, transistores y
computadoras moleculares. Estas aplicaciones son
altamente dependientes de las propiedades de los CNTs,
las cuales dependen de arreglo atómico y estructura,
por ejemplo el ángulo quiral, diámetro o presencia de
defectos. Recientemente, se han desarrollado nuevas
estrategias para modificar propiedades fisicas y químicas
de los CNTs vía la modificación superficial con especies
orgánicas, inorgánicas y biológicas.
Estudios estructurales de nanotubos de carbono
continúan ser importantes debido a una variedad de
aplicaciones de estos nanomateriales. Se sabe que su
geometría y mayor parte de propiedades dependen del
diámetro y ángulo quiral. Estos dos parámetros resultan
completamente definidos por dos índices de Hamada
(n,m). Existen dos tipos de nanotubos cuyas formas
principales se presentan en la Figura 15.
•
•
Nanotubos
de
monocapa
nanotubes (SWNT's)} y
{single-walled
Nanotubos de multi-capa {multiwalled nanotubes
(MWNT's)}.
Un nanotubo de carbono [6,7) puede ser examinado
como una hoja de grafito, enrollado a nanoescala en una
forma tubular (SWNT) o con los tubos adicionales de
grafeno, los cuales se encuentran alrededor del SWNT
(o sea MWNT). Ya que la hoja de grafeno puede ser
enrollada variando grados de envoltura a lo largo de su
longitud, los nanotubos de carbono pueden tener una
variedad de estructuras quirales. Dependiendo de su
diámetro y ángulo quiral de ordenamiento de anillos de
grafeno en las paredes (capas), los CNTs han demostrado
las propiedades inusuales electrónicas, magnéticas,
térmicas y mecánicas. En general, las propiedades de
los nanotubos dependen principalmente de los siguientes
factores:
•
el número de capas concéntricas que posee
•
la manera en que es enrollado
•
el diámetro del nanotubo
Propiedades Electrónicas:
•
Transportan bien la corriente eléctrica
•
Pueden actuar con característica metá lica,
semiconductora o también superconductora
Propiedades Mecánicas:
•
Uno de los materiales más duros conocidos
•
Presenta una altísima resistencia mecánica
•
Alta flexibi lidad
Propiedades Elásticas:
•
Por su geometría, podría esperarse que los
nanotubos sean duros en la dirección de l eje, pero
por el contrario son flexibles a deformaciones
perpendiculares al eje.
•
La curvatura causa aumento de la energía: los
nanotubos son menos estables que e l grafito,
y cuanto menor es el d.iámetro menor es la
estabilidad.
•
Para grandes deformaciones radiales, los
nanotubos pueden ser inestables. Esto ocurre
principalmente para nanotubos de gran diámetro.
Propiedades Térmicas:
•
Figura 15. Clasificación de los nanotubos de carbono:
sillón, zigzag y helicoidal o quiral insertado arriba y abajo
Presenta alta conductividad térmica en
dirección del eje del nanotubo.
la
De las propiedades únicas de los CNTs siguen sus
muchas aplicaciones. Son sistemas ligeros, huecos y
porosos que tienen alta resistencia mecánica, y por tanto,
interesantes para el reforzamiento estructural de materiales
y formación de compósitos de bajo peso, alta resistencia
a la tracción y enorme elasticidad. Electrónicamente,
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POR: OXANA VASILIEVNA KHARISSOVA
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se ha comprobado que los nanotubos se comportan
como hilos cuánticos ideales monodimensionales con
comportamiento aislante, semiconductor o metálico
dependiendo de los parámetros geométricos de los tubos.
Otra más de sus interesantes propiedades es su alta
capacidad de emisión de electrones. En este campo, su
interés radica en que sean capaces de emitir electrones a
0.11 eV de energía mientras que los mejores emisores de
electrones utilizados en la actualidad emiten en un rango
entre 0.6 y 0.3 eV Además del estrecho rango de emisión
de energía, los CNTs presentan otras ventajas respecto a
los cristales líquidos utilizados en las pantallas planas
como: amplio ángulo de visión, capacidad de trabajar en
condiciones extremas de temperatura y brillo suficiente
para poder ver las imágenes a la luz del sol.
Otra de sus aplicaciones como emisores de
electrones es su utilización en la fabricación de fuentes
de electrones para microscopios electrónicos. En el
campo de la energía, los CNTs pueden ser usados para
la preparación de electrodos para supercondensadores y
baterías de litio, para el almacenamiento de hidrógeno
y como soporte de catalizadores de platino en pilas de
combustible. En aplicaciones biomédicas están siendo
utilizados en sistemas de reconocimiento molecular,
como biosensores y para la fabricación de músculos
artificiales. Otra de las aplicaciones de los CNTs es para
la producción de materiales de alto valor añadido, con
propiedades estructurales y funcionales mejoradas. Hace
poco tiempo fue reportada la creación de la lámpara más
pequeña en el mundo (su longitud es de 1.4 nm y espesor
de 13 nm) a base de un nanotubo de carbono, con los
topes del cual se conectan los electrodos de paladio y
oro. El nanotubo está insertado en una base de silicio;
toda la construcción se encuentra en vacío. Al pasar la
corriente, el nanotubo se calienta y comienza a emitir
fotones que se pueden ver directamente sin microscopio,
ya que los seres humanos son capaces de distinguir
cuantos separados de luz.
Fig ura 16. Esquema del compósito: las líneas azules son
nanotubos, los cilindros grises son las fibras
Una aplicación muy interesante es la obtención
de nuevos materiales-compósitos para los aviones al
coserlos con uso de nanotubos de carbono. La función
de nanotubos es conectar entre si varias capas del
compósito (Figura 16). El material obtenido es mucho
más duro a comparación con sus análogos, obtenidos sin
uso de nanotubos. El tamaño de nanotubos es pequeño
que las fibras del compósito, por eso la estructura sigue
siendo dura, y la matriz en total es más estable debido a
la presencia de nanotubos.
Trabajando con los CNTs, hay que saber que son
tóxicos. Su toxicidad se puede disminuir funcionalizando
los CNTs con varios grupos orgánicos [8].
NANOESTRUCTURAS DE CARBONO CON DIFERENTES GRUPOS FUNCIONALES
POR: OXANA VASILIEVNA KHARISSOVA
�CELERINET ENERO-JUNIO 2013
ESPECIAL/ 3ER FORO
Referencias
Datos del Autor:
[1 l
Ge1m, A.K and Novoselov, K.S .. The nse of graphene. ,\ arure
matenals. Vol 6, Nu 3. pp. 183-191 2007.
Oxana Vasilievna Kbarissova
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2006.
[3]
Langa, f. and .\'1ere11garte11. J.F (Edlts). Fullerenes: Pnnc,p/es
011d App/1mtto11s. Royal Soc1ety of Chem1str) P.300. 2007
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Petrukhma, M.A. and Scotl L.T. Frag111e111s o.f F11/lere11es and
Corbo11 Aanotubes: Des1g11ed Sy11thes1s. U1111s11af Reac11011s. and
Coordmanon Chermstry. \\ uey P.440 201 1.
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Radushkench. L. V and Luk1anov1ch. V.M "About carbon
structure. formed by thermaJ decompos11mn of carbon monox,de
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Russ. J. Phys. Cltem. ). Vol XXVI. Nu l. pp.88-95 1952.
(6)
MJShra, A.K. Carbo11 Nanorubes. S.mtltes1s and Properues
(Nanolechnolog) Sc1ence and Technology). Nova Sc1ence.
P.413 2013.
[7)
Tanaka, K. and hJ1ma, S. Carbon Xanowhes and Graphene.
Second Ed1llon. Elsev1er Sc1ence. P.432. 2013.
(81
Khansov, 8.1 .• Khanssova, O. V.. Le1Ja G1l1errez. H. and OrtJz
Mendez. U. "Recenl advances on the soluble carbon nanotubes".
lnd. Eng. Cltem. Res. Vol. 48. Nu. 2. pp.572-590. 2009.
Graduada en la Universidad Estatal de Moscú. Rusia en 1994
(Maestría en Crecimiento de Cristales) y en la FIME-UANL
en 2001 (Doctorado en Materiales). Actualmente traba¡a
en la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas de la UANL
como Profesora lnvcsugadora. Tiene SNI II y cuenta con 62
artículos en revistas indexadas. 3 libros. 1S capitulas de ltbros.
4 patentes y tiene 184 cJtas.
Dirección del autor: FCFM-UANL. Cmdad Universrtana. San
Nicolás de los Garza N.L. 66450. México.
Email: okhariss@mai l. ru
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POR: OXANA VASILIEVNA KHARISSOVA
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FENÓMENOS
FÍSICOS DE LAS
NANO PARTÍCULAS
DE ORO
Carlos Luna Criado
Diana Castañeda Rodríguez
Rafael Alberto Rosas Torres
Blanca Patricia Sánchez Juárez
UANL-FCFM
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
Raquel Mendoza Reséndez
UANL-FIME
Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
Universidad Autónoma de Nuevo León
San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México
Resumen:
El oro ha sido uno de los materiales más preciados
por el hombre desde la antigüedad por sus excelentes
propiedades, entre las que destaca su hermoso color
y brillo, su maleabilidad y su estabilidad química. En
las últimas décadas, el interés por este material se ha
incrementado al encontrar que el oro en forma de nanopartículas presenta fenómenos físicos nuevos que incrementan su potencial tecnológico. En esta contribución
presentamos una breve descripción de algunos de estos
fenómenos, los cuales son objeto de estudio del cuerpo
académico Física de los sistemas de baja dimensionalidad y sus aplicaciones de la FCFM de la UANL.
Palabras claves:
oro, nanoestructuras, nanomateriales
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ESPECIAL/ 3ER FORO
Introducción
Aunque el oro es uno de los materiales más conocidos
y utilizados desde la antigüedad, no ha dejado de atraer
fuertemente la atención de la comunidad científica
debido a sus excelentes propiedades. El oro es un
metal de transición que tiende a aparecer en su estado
metálico (tiene potenciales de reducción estándar altos
y positivos [l], siendo en este estado poco reactivo,
por lo cual presenta una gran estabilidad química y una
notable resistencia a la corrosión. Además, el oro es el
metal más dúctil y maleable. Estas propiedades, junto al
característico color amarillo brillante que presenta en su
estado masivo han hecho que el oro pertenezca, junto a
la plata, el platino y el rodio, al grupo los metales más
preciado en los trabajos de joyería. Por otro lado es un
excelente conductor de electricidad y calor.
La baja reactividad del oro lo convierte en el metal
más inocuo para la salud humana. De hecho, aunque
poco utilizado, se emplea en su estado metálico como
un colorante alimentario en alta gastronomía (Codex
Alimentarius E-175), y en particular, como un añadido
decorativo de algunas bebidas alcohólicas (tales como
la bebida polaca Goldwasser de Dan=ig o algunos vinos
como el Centvum Vitis). Por otro lado, su uso terapéutico
anti-inflamatorio en dolencias como la artritis reumatoide
parece muy prometedor [2,3]. No obstante, cabe señalar
que algunas de sus sales, tales como el cloruro de oro, si
presentan toxicidad.
Recientemente, el i.nterés por este material en forma
de partículas de tamaño nanométrico se ha visto renovado
y fortalecido debido a los comportamientos físicos
que exhiben estos sistemas, que son muy diferentes
a los observados en el oro a escala macroscópica
y los cuales presentan nuevas dependencias con el
A
~
1 OOr----;,,,----t
.
,.,.
,-
a on
e
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º"'
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0 1'
~
ODCl4QO
~ ,.t .
..
-¡;j
Longitud de onda (nm)
,•
,00
..
,
Figura 1. A) Espectro ultravioleta-visible de una
suspensión coloidal de nanoparticulas de oro. La imagen
interior es una fotografía de la muestra estudiada donde
se evidencia la presencia de particulas mediante el
efecto Tyndall. B) Imagen de microscopía electrónica de
transmisión de la misma muestra.
FENÓMENOS FÍSICOS DE LAS NANOPARTÍCULAS DE ORO
POR: LUNA et al
tamaño y forma del material. De este modo, el estudio
de esta nueva fenomenología resulta fundamental
para el entendimiento de los efectos colectivos,
superficiales y de confinamiento responsables de las
propiedades y fenómenos únicos de los sistemas de baja
dimensionalidad, y que podría explotarse en el diseño de
nuevos dispositivos y tecnologías así como el desarrollo
de nuevas técnicas terapéuticas y de diagnóstico [4].
En este trabajo presentamos una breve descripción
de algunos fenómenos fisicos asociados a las
nanoestructuras de oro, mostrando algunos resultados
obtenidos por nuestro grupo de investigación. Todas las
figuras presentadas son originales y no se han publicado
previamente.
Resonancia de plas mones superficiales
En los metales existe una gran cantidad de electrones
(digamos del orden del número deAvogadro,::::: 1023) que no
se encuentran Iigadosa un determinado núcleoatóm ico, de
modo que se pueden mover Iibremente dentro del material
formando un plasma. Con la aplicación de campos
eléctricos, estos electrones fluyen a través del material
dando lugar al fenómeno de la conducción eléctrica.
Cuando se hace incidir radiación electromagnética
(i.e. campos electromagnéticos oscilantes) sobre los
metales, se pueden inducir excitaciones colectivas de
los electrones libres, denominadas plasmones. Estas
ondulaciones electrónicas se pueden propagar en la
interfase de un metal y un material dieléctrico dando
lugar a un plasmón superfic.ial. Cuando la frecuencia
de la radiación incidente coincide con la frecuencia
resonante de la oscilación colectiva de los electrones de
conducción, se produce un fenómeno de absorción. En
el caso de metales con baja dimensionalidad (películas
delgadas y metales nanométricos), la resonancia del
plasmón (que llamaremos resonancia del plasmón
superficial localizado, LSPR según sus siglas en
inglés Localized Surface Plasmon Resonance) presenta
una frecuencia característica fuertemente dependiente
del tamaño y forma del material debido a efectos de
confinamiento [4]. En el caso de las nanoestructuras de
los metales nobles como el oro y la plata, la banda de
extinción LSPR cae dentro del espectro visible, de modo
que estas nanoestructuras presentan colores diferentes
a los observados en sus análogos macroscópicos y que
pueden variar según el tamaño de partícula.
A modo de ejemplo ilustrativo, en la Figura JA
se muestra el espectro ultravioleta-visible de una
suspensión coloidal de nanopartículas de oro. En
la imagen interior se muestra una fotografía de este
coloide donde se aprecia su color rosáceo, el cual es
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muy diferente del color dorado del oro en bulto. En esta
fotografia se puede observar que la suspensión presenta
el efecto Tyndall al hacerla incidir un haz láser. En la
Figura JB se muestra una micrografia de microscopía
electrónica de transmisión (MET) de la misma muestra,
donde se evidencia la uniformidad, la morfo logía
esférica y el pequeño tamaño de las partículas presentes
en la suspensión (su diámetro promedio es de 6 ± 2 nm).
Aunque la naturaleza de este fenómeno debe
describirse en el contexto de la mecánica cuántica,
donde se tratan a los plasmones como cuasi-partículas,
los procesos de absorción, dispersión y extinción
derivados de los plasmones superficiales pueden
describirse cuantitativamente empleando el mode lo
teórico que Mie desarrolló en 1908 [5], basado en la
teoría electromagnética clásica. En la siguiente sección
describiremos brevemente este modelo.
Teoría de Mie de la dispersión y absorción de la
luz por partículas pequeñas
Cuando se hace incidir luz sobre una partícula metálica, su
campo electromagnético induce una excitación colectiva
en los electrones de valencia de la partícula, por lo que
la partícula a su vez irradiará radiación electromagnética
dando lugar a un proceso de dispersión. Por otro lado,
en el proceso de transferencia de energía de la luz a la
partícula, parte de la energía se disipa en forma de calor.
A este proceso se le denomina absorción. Para describir
teóricamente este problema fisico, consideremos las
ecuaciones de Maxwell:
V· D(r , t)
= p1(r , t)
(1)
VxE = -
as;at
(2)
=O
(3)
V· B (r , t)
fi · [H2(r, t) - H1 (r, t)]rrontera = O
(8 )
siendo cr1 y K¡ las densidades de carga y corriente
asociadas a las cargas libres de la superficie frontera y n·
el vector unitario normal a dicha superficie.
Las ecuaciones ( 1)-(4) se pueden desacoplar dando
lugar a ecuaciones de ondas que describen a la radiación
electromagnética en un medio material. De este
modo, los campos eléctrico y magnético de una onda
electromagnética plana y monocromática (con longitud
de onda J. ) que se propaga en un medio determinado
con permitividad eléctrica e y permeabilidad magnética
µ son soluciones de las ecuaciones de onda:
(9)
donde k = C2i!'") =ro✓q1=wn es e l número de ondas de
la onda en el medio en cuestión. En muchos medios, µ
toma un valor cercano a 1 y por tanto, n °" ✓f.. En la
frontera entre la partícula metálica y el medio en el
que se encuentra inmersa, tanto e como ~t cambiarán
bruscamente presentando una discontinuidad. En el caso
de partículas con morfología esférica, las ecuaciones
del problema se pueden resolver analíticamente cuyas
soluciones fueron propuestas por primera vez por Mie
[5]. A partir de estas soluciones se puede calcular las
secciones eficaces de absorción (cr0 bs), dispersión (crd.,)
y de extinción (cr...), siendo esta última la suma de las
dos primeras. De acuerdo a esta teoría, para una partícula
esférica metálica de radio r0 con una permitividad
eléctrica t:P=n/ (la cual debe expresarse con números
complejos en las partículas metálicas para poder describir
el fenómeno de absorción), que se encuentra inmersa en
un medio con permitividad em°"n2m y en la cual incide
(4)
una onda e lectromagnética plana con frecuencia co =27r/
J.=k/nm, las secciones eficaces crdis' º •bs y C\x, se pueden
calcular mediante las siguientes series:
siendo p1 y J1 las densidades de carga y corriente
asociadas a los electrones libres o de conducción.
(JO)
Las condiciones de contorno asociadas a estas
ecuacwnes son:
( 11 )
v x H(r, t) = J1( r , t) + ao (r , t)/at
(5)
<Jabs
= Oext -
Octis
(12)
donde:
(6)
(13)
fi · [D2(r, t) - D1 (r, t)]rrontera = O-¡
(7)
FENÓMENOS FÍSICOS DE LAS NANOPARTÍCULAS DE ORO
POR: LUNA et al
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IJlj Cmx) 'llj '(x) - m ,¡¡jCx) f/1/(mx)
A
......
3.0
2.5
o
"""
><
-..
N
ESPECIAL / 3ER FORO
E
2.0
1.5
bj
-
1 nm 2nm -
= ,¡1/mx),;/(x) - m,;/x) ,¡¡/(mx)
(14)
-O
60nm
70nm
10 nm -80nm
20nm -90m,
-30na 1oo nm
40m,
siendo m
= n¡/nm y x = 2rrr0/A.
Las funciones f// y S¡ (x) son las func iones RicattiBessel, que son soludones de la ecuación diferencial:
il 1.0
x2 d2y+
[x2-j(j+l)]y=0
2
b 0.5
dx
O.O
y que se pueden definir como:
2.5
B
......
2.0
o
"""><
--
1.5
N
E
( 15)
1nm
-2nm
• nr
10nm
20nm
50r11
-60nm
- 70 nm
80nm
90nm
30nm 100nm
-40nm
1.0
(16)
(17)
.!/!
1:J
b 0.5
donde Ja y Ya son las funciones de Bessel de primer y
segundo orden, respectivamente.
O.O
e
5
......
o
4
"""><
--...
3
N
E 2
-1nm
-2nm
11;.MI
60nm
-5.,.,, - 70 nm
10nm 80nm
20nm 90nm
- - 30nm - 1 00nm
-40nm
b
(18)
(19)
)(
e»
Las funciones con primas, f//.' y ~-, indican
derivadas de las funciones con respedo al argumento en
paréntesis y se pueden expresar del modo siguiente:
1
o
300 400 500 600 700 800 900 1000
¡., (nm)
Figura 2. Valores calculados (a partir de la teoría de
Mie) de las secciones eficacesaabs, adis y aext de
nanoparticulas de oro de diversos tamaños (1-100 nm)
dispersadas en agua en función de la longitud de onda de
la radiación incidente
Estas ecuaciones nos permiten estimar las
dependencias de ª •bs' crdis yª•"' en función del material de
la partícula y su diámetro, e l medio en e l que se encuentra
y la longitud de onda de la radiación incidente. En la
Figura 2 presentamos los valores estimados de ª •bs' crdos
y ª•"' en función de la longitud de onda de la radiación
incidente para nanoparticulas de oro de diversos tamaños
(1-100 nm) dispersadas en agua (nm=1.33)
Es importante destacar que la banda de absorción
debida al fenómeno de LSPR puede verse modificada
significativamente si la nanopartícula es dopada con
otro metal. También puede modificarse recubriendo las
partículas iniciales con otro metal noble, confiriendo a la
partícula una estructura tipo corazón-coraza. También la
modificación de la forma de las nanopartículas da lugar a
importantes variaciones en la banda de extinción LSPR,
de hecho una morfología anisotrópica suele dar lugar a
la aparición de varias bandas de extinción [6]. También
es muy susceptible a la variación de las propiedades
FENÓMENOS FÍSICOS DE LAS NANOPARTÍCULAS DE ORO
POR: LUNA et al
�ESPECIAL / 3ER FORO
del entorno de las nanopartículas (índice de refracción
local, etc.) y su estado de agregación [4,7]. Este hecho
hace que las nanopartículas de oro sean muy útiles en
el desarrollo de sensores. De este modo, por ejemplo,
se puede explotar la sensibilidad del espectro LSPR a
los cambios en el índice de refracción local para la
detección de moléculas suspendidas en un medio Iíquido
y que tiendan a adherirse a la superficie de las partículas
de oro. Aunque Estas últimas son muy poco reactivas,
tienden a adsorber moléculas formando enlaces tipo AuS. Este método de reconocimiento molecular se podría
emplear para detectar sistemas tales como encimas,
anticuerpos, agente tóxicos o ADN con concentraciones
del orden de - 1 pM [4].
Dispersión Raman enaltecida por superficies
Otro fenómeno interesante que presentan las
nanopartículas de oro y que está siendo crucial para e l
desarrollo de nuevos biosensores, es el enaltecimiento de
la dispersión Raman producido al anclar las moléculas
de un espécimen a analizar sobre una superficie de oro
o plata. En este aspecto es importante destacar que las
nanopartículas, debido a sus pequeñas dimensiones,
presentan una alta relación superficie/volumen que
aumenta dramáticamente con la reducción de su tamaño.
El efecto Raman consiste en la dispersión inelástica
de fotones provenientes de un láser incidente sobre
una muestra. Dicha dispersión se origina debido a la
interacción de los fotones con las moléculas de la muestra,
la cual depende de las frecuencias características de los
modos de vibración de dichas moléculas. Por tanto, este
fenómeno de dispersión puede emplearse para el análisis
químico y estn1ctural de un compuesto. Sin embargo, un
inconveniente de esta técnica analítica es que tan solo
un fotón de cada 108 fotones incidentes es dispersado
inelásticamente [8], y la sección eficaz de la dispersión
Raman es considerablemente pequeña (del orden de JO·
30- 10-25 cm2 por molécula) [9], por lo que en principio se
requieren grandes cantidades de muestra para hacer estos
análisis. No obstante, se ha encontrado que la intensidad
de este fenómeno puede incrementarse en un factor de
102- 104 cuando la frecuencia del láser excitador coincide
con la frecuencia de resonancia de alguna transición
electrónica de la molécula, dando lugar a la dispersión
Raman resonante [8].
Por otro lado, desde el descubrimiento de
Fleischmann y colaboradores [10] se sabe que la
intensidad de este fenómeno puede amplificarse en 5
o 6 órdenes de magnitud cuando las moléculas están
adsorbidas o en contacto con ciertas superficies metálicas
tales como la plata o el oro. Esto hace que se reduzca
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
considerablemente e l número requerido de moléculas
para su estudio por dispersión Raman, hasta poder
lograr detecciones de una sola molécula aislada [11].
El efecto Raman enaltecido por superficies (conocido
por sus siglas en inglés SERS, Surface Enhanced Raman
Scattering), puede originarse principalmente mediante
mecanismos químico-electrónicos o electromagnéticos
[11,12]. En el primer mecanismo, el enaltecimiento
de la señal en este caso parece producirse debido al
acoplamiento electrónico entre las moléculas adsorbidas
y la superficie metálica, habiendo una transferencia de
cargas dinámica en la interfase molécula/metal [13].
Los factores de enaltecimiento estimados debido a este
mecanismo son re lativamente pequeños (entre 10 y 100)
[14]. En el segundo mecanismo, el enaltecimiento del
efecto Raman ocurre debido al acoplamiento de los
modos de vibración moleculares con los plasmones
superficiales excitados en la superficie metálica por los
fotones incidentes [ 15].
Magnetización espontánea en nanoestructuras
de oro
Otro aspecto sorprendente de las nanopartículas de oro,
descubierto recientemente [16], es que cuando están
estabilizadas con moléculas mediante un enlace oroazufre pueden presentar comportamientos magnéticos
muy diferentes al diamagnetismo observado en el oro
masivo. De esta forma, estas nanopartículas presentan
histéresis magnética independiente de la temperatura,
algo inusual incluso para partículas pequeñas de
un material ferromagnético, las cuales si son lo
suficientemente pequeñas exhiben un comportamiento
superparamagnético a temperatura ambiente y campos
coercitivos a ltos a bajas temperaturas.
El origen de este comportamiento no se ha
esclarecido aún por completo, sin embargo este
fenómeno parece estar relacionado con los cambios en
la configuración electrónica de las nanopartículas de
oro producido por el enlace Au-S con las moléculas del
ligando [I 7,18].
Auto-organización de nanopartículas de oro en
superestructuras con ordenamientos cristalinos
Las nanopartículas de oro coloidales uniformes
recubiertas con agentes surfactantes estabilizantes,
pueden auto-ensamblarse en arreglos con simetrías
cristalinas bien definidas que pueden considerarse
como supercristales o cristales supramoleculares,
donde las nanopartículas de oro desempeñan el papel
de bloques de construcción [19]. Esta organización
espontánea de nanocristales coloidales en redes bi- o tridimensionales sin duda representa uno de los fenómenos
FENÓMENOS FÍSICOS DE LAS NANOPARTÍCULAS DE ORO
POR: LUNA et al
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º"º
Nanocrlstalde
(es un arreglo de atómos de oro)
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Supercrlstal dt oro
tes un arreglo de n.anocristalrsde oro)
1
los dipolos de nanoparticulas que forman e l agregado
producen un enaltecimiento aún mayor de la dispersión
Raman como resultado del fuerte confinamiento de los
campos ópticos entre las partículas agregadas [ 13, 15],
convirtiendo e l fenómeno SERS el principio fundamental
de la tecnología de sensores con capacidad de detección
a nivel molecular.
Conclusiones
Figura 3. . La imagen de la izquierda es una imagen
MET de alta resolución de una nanopartícula de
oro monocristalina Los puntos que se observan
corresponden a átomos. En la imagen de la derecha
se muestra un agregado de nanoparticulas de oro con
simetria cristalina. Cada punto corresponde a una
nanoparticula.
más interesantes observados en los nanomateriales con
mayor relevancia tecnológica.
En la Figura 3 se muestra a modo ilustrativo, una
imagen MET con resolución atómica de una nanopartícula
monocristalina de oro. En ella se evidencia claramente
el arreglo atómico. En la misma figura también se
presenta una imagen MET de nanopartículas de oro
agregadas espontáneamente formando una estructura
supramolecular, donde las nanoparticulas juegan el papel
de unidades de construcción. Es interesante remarcar que
estas nanopartículas están ensambladas con la misma
simetría cristalina (estructura cúbica centrada en las
caras) que la encontrada en el ensamblaje de los átomos
de oro para formar cada una de las nanopartículas.
La formación deestos supercristal es puedeexplotarse
como una herramienta extraordinariamente poderosa
para el diseño de nuevos materiales con propiedades
únicas y controlables, siendo de crucial importancia para
e l diseño de nuevos dispositivos tecnológicos donde las
unidades activas sean nanocomponentes. Por otra parte,
nos permite inferir principios generales subyacentes
en la forma en la que la materia se auto-ensambla en
diferentes estructuras jerarquizadas. Sin embargo, cabe
destacar que, dada la complejidad del fenómeno resulta
dificil establecer teóricamente en qué condiciones
experimentales se obtienen arreglos de nanocristales con
una simetría determinada en un sistema real.
Recientemente se ha encontrado que cuando
las plataformas metálicas empleadas en el fenómeno
SERS son nanopartículas formando un supercristal, las
excitaciones plasmónicas generadas por el acoplo de
FENÓMENOS FÍSICOS DE LAS NANOPARTÍCULAS DE ORO
POR: LUNA et al
Los materiales nanoestructurados, y en particular
las nanopartículas de oro, presentan propiedades y
fenómenos fisicos nuevos de gran interés científico
y tecnológico. AJgunos de los que más han atraído la
atención de la comunidad científica y que están siendo
estudiados con mayor empeño son los efectos de
tamaño finito de la resonancia del plasmón superficial
localizado, e l enaltecimiento de la dispersión Raman por
superficies, magnetismo permanente en nanoestructuras
de oro y la formación espontánea de estrucn,ras
cristalinas suprarnoleculares. No obstante, cabe destacar
que el origen de todos estos fenómenos físicos no está
completamente esclarecido y que son temas de actual
discusión y de controversia, de modo que su estudio
podría revelar nuevos principios fisicos aún por descubrir.
Agradecimientos
Los autores agradecen al M.C. Enrique Díaz Barriga
Castro por su valiosa colaboración en la adquisición de
micrografias MET. También agradecen a las autoridades
de la UANL-FCFM su confianza y apoyo. Asimismo,
se agradece a la Secretaría de Educación Pública (SEPPROMEP) su apoyo al cuerpo académico Física de los
Sistemas de baja Dimensionalidad y sus Aplicaciones
(UANL-CA-305) a través de l proyecto Detección de
biomoléculas y patógenos a nivel molecular mediante
el efecto Raman enaltecido por nanoestructuras de
oro y plata. A la vez, se agradece a la UANL e l apoyo
recibido a través del proyecto PAICYT-CE793- l J.
�ESPECIAL / 3ER FORO
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
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and hexagonal closed-packed nanOCt)'Slal superlatt1ces of gold
nanopartJcles prepared by c!Jfferent methods" J Phys. Cltem. B
Vol !07,pp 7441-7448 Jul 2003
Datos de los Autores:
Cuerpo académico Física de los Sistemas de baja
Dimensionalidad y s us Aplicaciones (UANLCA-305)
El 0~1euvo pnne1pal de este cuerpo acadénuco (CA) de la
FCFM de la UANL es el de cubrir vacíos de conocimiento
en diferentes aspectos fundamentales rclactonados con la
Física de los Materiales de baJa d1mensionalidad. la cual es
w1a parte de la Física del estado sólido en pleno desarrollo.
Para ello. llevamos a cabo mvcstigaciones que mic1an desde
la preparación de los materiales a estudiar (con el desarrollo,
1mplementaeton y perfecc1onam1ento de diversas tecmcas
de síntesis). y continúan con el estudio experimental y la
modehzac1ón teórica de las propiedades } fenómenos fis1cos
asociados a estos materiales. Asumsmo. buscamos desarrollar
nuevas aplicaciones tecnológicas con el conocimiento
generado. especialmente en las arcas de la b1omcd1cma } la
tecnología medioambiental.
Para lograr llevar a cabo con éxito estas investigaciones.
se buscó una configuración del CA mu!t1disc1plmar. De este
modo. entre los miembros y colaboradores de este cuerpo
académico se encuentran fis1cos. mgentcros químicos.
mgemcros mformáucos. biólogos y químicos fármacobiólogos Sus miembros actuales son Dr. Carlos Luna Criado
{UANL-FCFM. lider del CA), Dra. Raquel Mendoza Rcséndez
(UANL-FIME). M.C. Rafael Alberto Rosas Torres (UANLFCFM). M.C. Blanca Patncm Sánchcz Juárez (UANL-FCFM)
y M. T. Diana Castaiieda Rodríguez {UANL-FCI-M).
Dirección de los autores: Centro de Investigación en Ciencias
Físico Matemáticas. Umversidad Autónoma de Nuevo León.
Ciudad Universitaria. San Nicolás de los Garza. Nuevo León.
66450. Mcxico.
Email: carlos.lunacd@uanl.edu.mx
FENÓMENOS FÍSICOS DE LAS NANOPARTÍCULAS DE ORO
POR: LUNA et a l
�CELERINET ENERO-JUNIO 2013
ESPECIAL/ 3ER FORO
LA MATERIA EN
CONDICIONES EXTREMAS
DE DENSIDAD Y TEMPERATURA
José Ruben Morones lbarra
UANL-FCFM
Universidad Autónoma de Nuevo León
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México
Resumen:
El estudio de las propiedades de la materia cuando
se encuentra sometida a condiciones e>.1:remas de
temperatura y presión ha llamado la atención de los
fisicos nucleares y de partículas elementales debido
a la importancia que este tema tiene para conocer las
condiciones iniciales del universo. En los primeros
instantes del Gran Estallido (Big Bang) el universo era
una región muy pequeña del espacio y por lo tanto su
densidad y temperatura eran enormes. Para entender
que ocurrió después se requiere conocer las propiedades
de las partículas subnucleres en estas condiciones. La
evolución del universo depende de estas propiedades.
�ESPECIAL / 3ER FORO
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
Introducción
Uno de los campos de investigación en Física que ha
atraído el interés de amplios grupos de investigadores
es el del estudio de la materia en condiciones extremas
de densidad y temperatura. El interés de los científicos
por este tema se debe a que en los primeros instantes
del universo, pocas millonésimas de segundo después
del Big Bang, la materia se encontraba en condiciones
de elevada temperatura y densidad en un estado especial
conocido como Plasma de Quarks y Gluones (PQG).
Si queremos entender lo que ocurrió con el universo
después de esto, es necesario conocer el comportamiento
de la materia en estas condiciones.
Para estudiar a la materia en estas condiciones
extremas se requieren grandes cantidades de energía
incluso cuando se estudian cantidades de materia del
orden de microgramos. En lugar de someter a estas
condiciones extremas a cantidades macroscópicas de
materia, los científicos han buscado hacerlo con núcleos
atómicos pesados, provocando colisiones entre ellos a
una gran energía.
En el diseño de experimentos para lograr estados de
alta densidad y temperatura, los cientificos se han visto
en la necesidad de desarrollar grandes máquinas para
acelerar partículas, como iones pesados, específicamente
núcleos de oro y de plomo. Con estas máquinas se ha
logrado acelerar a estos iones hasta alcanzar velocidades
cercanas a la de la luz. Con esto, ha surgido el interés
por provocar colisiones entre estos iones viajando a
velocidades relativistas y observar cómo se comporta la
materia durante estas colisiones. Cuando dos partículas
chocan a grandes velocidades, sus constituyentes entran
en una gran agitación térmica, lo que significa un estado
de elevada temperatura. También, debido a la colisión,
las partículas se comprimen sometiendo a la materia a
una elevada densidad.
Estructura de la materia
La materia, como la observamos aquí en la Tierra, está
formada por moléculas, las cuales son combinaciones
de átomos, siendo estos las estructuras mínimas de
los elementos químicos. Los átomos, a su vez, están
formados por un núcleo de carga positiva y uno o más
electrones, siendo el átomo eléctricamente neutro. En
un sólido las moléculas o los átomos están fuertemente
unidos. Si aumentamos la temperatura del sólido, los
enlaces que unen a las moléculas en el sólido se debilitan
y el sólido puede pasar al estado líquido. En este estado
las moléculas siguen siendo los ladrillos básicos de la
sustancia original, ahora en estado líquido, pero en
este estado las moléculas tienen mayor movilidad.
Aumentando aún más la temperatura pasamos al estado
gaseoso molecular, para después, al seguir aumentando
la temperatura, llegar al estado gaseoso atómico.
Los elementos químicos naturales conocidos aquí
en nuestro planeta son noventa y dos. Entre ellos están
el hidrógeno, el oxígeno y el nitrógeno, los cuales se
encuentran en estado gaseoso a temperatura ambiente y
son los principales componentes del aire, el cual resulta
ser una mezcla de estos gases y otros más.
Clasificación de las partículas
La estructura teórica con la que se estudia el
comport.amiento de las partículas elementales se conoce
como teoría cuántica relativista de campos y el modelo
actual que las describe se conoce como Modelo Estándar.
De acuerdo con el Modelo Estándar, las partículas
que se consideran fundamentales, esto es, que no están
formadas por nada más pequeño que ellas y que son
los ladrillos básicos con lo que se construye toda la
materia, se clasifican de acuerdo con las fuerzas a las
que reaccionan.
Para establecer la clasificación de las partículas
es necesario introducir unos comentarios sobre
las fuerzas fundamentales de la naturaleza. En la
naturaleza se observan cuatro tipos diferentes de fuerzas
o interacciones fundamentales: Las interacciones
gravitacional, electromagnética, fuerte y débil. Todas las
fuerzas o interacciones entre las partículas o entre los
cuerpos macroscópicos pueden explicarse en términos
de estas cuatro interacciones fundamentales.
Las partículas fundamentales de la naturaleza se
clasifican de acuerdo con sus interacciones. Lo que en la
actualidad se conoce como partículas fundamentales son
los Leptones y los Quarks. Los leptones son partículas
que no sienten la fuerza fuerte mientras que los quarks
sí son sensibles a la fuerza fuerte. Hay seis leptones y
seis quarks, divididos en generaciones. Es común en la
Física de partículas usar letras griegas para designar a las
partículas. Los símbolos usados para los leptones son:
e,v, ,µ, vµ ,T , v, ,cuyos nombres son: electrón, neutrino
del electrón, muón, neutrino del muón, tauón y neutrino
del tauón, respectivamente. Para los quarks se usan los
símbolos, u, d, s, c, t, y b, llamados: arriba, abajo, extraño,
encanto, superior e inferior; respectivamente. Estos
nombres corresponden a la traducción de los nombres en
inglés: up, down, strange, charm, top y bouom.
La forma usual de representar estas partículas es en
forma de bloques llamadas generaciones, las cuales se
escriben como sigue:
LA MATERIA EN CONDICIONES EXTRAÑAS DE DENSIDAD Y TEMPERATURA
POR: JOSÉ RUBEN MORONES !BARRA
�CELERINET ENERO-JUNIO 2013
ESPECIAL/ 3ER FORO
µ
este estado las moléculas tienen mayor movilidad.
Aumentando aún más la temperatura, pasamos al estado
gaseoso molecular.
LEPTONES:
e
V
e
'
d
fl
'
e
u
QUARKS :
V
't
'
s
t
'
b
Los nombres correspondientes de estas partículas
son: u: up: arriba, d: doivn : abajo, c: charm: encanto, s:
slrange: extraño, t: top: superior, y b: bolltom: inferior.
Esta forma de distinguir los quarks se conoce como
clasificación por el sabor, ya que el atributo general u,
d, c, etc., se conoce como sabor del quark; lo cual,
por supuesto, no tiene ninguna relación con lo que en
nuestra vida conocemos como sabor. Otro atributo de
cada quark es lo que se conoce como color del quark, es
una propiedad que se presenta en tres variedades, rojo,
verde y azul , y que tampoco tiene relación con lo que
conocemos en la vida diaria como color.
Tanto el sabor como el color son atributos que es les
asignan a los quarks. Decir que hay seis sabores de quarks,
es una forma de decir que hay seis tipos de quarks, y
decir que cada uno de ellos se presenta en tres colores es
equivalente a establecer que hay tres variedades de cada
uno de ellos. Situaciones parecidas a estas se presentan
regularmente en la ciencia. Como ejemplo mencionamos
que cuando se descubrió la radiactividad se encontró que
se presentaban tres tipos de desintegraciones radiactivas,
a falta de un mejor nombre para ellas se les designó con
las primeras tres letras griegas: a, fJ y y . Estos nombres
se quedaron así en la Física Moderna.
Altas temperaturas
Como ya se mencionó, las sustancias que conocemos
están formadas, en general, por moléculas, las cuales
son agrupaciones de átomos. Los átomos, a su vez, están
formados por un núcleo de carga positiva y uno o más
electrones, siendo el átomo eléctricamente neutro. En
un sólido las moléculas o los átomos están fuertemente
unidos. Si aumentamos la temperatura del sólido, los
enlaces que unen a las moléculas en el sólido se debilitan
y el sólido puede pasar al estado líquido. En este estado
las moléculas siguen siendo los ladrillos básicos de la
sustancia original, ahora en estado líquido, pero en
Si la temperatura de un cuerpo sólido se incrementa,
este se convierte en líquido; y si seguimos aumentando
la temperatura se transforma en gas. Al elevar la
temperatura del gas, la agitación térmica se incrementa
haciendo que los choques entre las partículas se hagan
más violentos, intercambiando mayores cantidades de
energía.
En un gas formado por moléculas, la elevación de
temperatura provocará que las moléculas se disocien
formándose un gas atómico. Si la temperatura de este
gas se sigue incrementando, continúa la disociación en
componentes más simples. Empiezan por desprenderse
algunos electrones, formándose un gas de iones y
electrones, el cual se conoce como plasma. El plasma
ha sido llamado el cuarto estado de la materia y es por
definición un gas ionizado con carga neta total igual a
cero.
A temperaturas superiores a los diez mil grados
Kelvin, todas las sustancias son gaseosas y existen solo
en forma atómica ya que las moléculas se han disociado.
A temperaturas aún más elevadas, los átomos se disocian
en sus constituyentes: núcleos y electrones. Este estado,
conocido como plasma, consiste en núcleos, electrones
libres y los fotones que aparecen en la interacción y que
corresponden al campo electromagnético causante de las
interacciones.
Un plasma puede producirse también aplicando un
intenso campo eléctrico a un gas. Este campo eléctrico
puede producir el desprendimiento de electrones de los
átomos (ionización). Tanto los e lectrones como los iones
se aceleran en el campo eléctrico, produciendo choque
con los otros electrones y aumentando así la ionización
del gas. Este fenómeno termina siendo una descarga
eléctrica que no es otra cosa que un gas ionizado o plasma.
El fenómeno más familiar de descarga eléctrica es el
rayo. El plasma lo encontramos también en e l interior
de los tubos de las lámparas fluorescentes. En un gas de
hidrógeno donde existan isótopos de deuterio, se puede
llegar a producir la fusión de los núcle-0s de deuterio si
la temperatura y la presión son suficientemente elevadas.
Este fenómeno ocurre en la explosión de una bomba de
hidrógeno y en las estrellas.
Altas temperaturas y presiones
Cuando dos núcleos chocan a gran velocidad, la materia
nuclear que los forma sufre un aumento considerable
en su temperatura y densidad. La temperatura de
LA MATERIA EN CONDICIONES EXTRAÑAS DE DENSIDAD Y TEMPERATURA
POR: JOSÉ RUBEN MORONES IBARRA
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CELERINET ENERO-JUNIO 2013
los núcleos puede alcanzar valores de mi llones de
grados centígrados. En estas condiciones se espera
que los nucleones (protones y neutrones) se disuelvan
en sus constituyentes: los quarks y los gluones. A
niveles subnucleares todos, los campos como el
campo electromagnético o el campo de los gluones, se
comportan como partículas. Por eso decimos que los
constituyentes de los nucleones son quarks y gluones.
Así como hablamos de un cambio de estado o transición
de fase cuando el agua líquida pasa al estado gaseoso, así
se hable de una transición de fase cuando los nucleones
pasan de su estado de nucleones individuales a una sopa
de quarks y gluones. A este estado de quarks y gluones
se le conoce como plasma de quarks y gluones (PQG) y
se le llama el séptimo estado de la materia.
Las predicciones teóricas establecen la existencia
del PQG, e l cual aparece a elevadas temperaturas y altas
presiones, provocando que los neutrones y protones se
desintegren en sus constituyentes fundamentales. Estas
conclusiones se obtienen mediante cálculos y métodos
de simulación por computadora basados en la teoría que
describe el comportamiento de los quarks y gluones. El
nombre de esta teoría es Cromodinámica Cuántica. El
reto es intentar realizar los experimentos y si se logran
reproducir las condiciones necesarias, saber si este estado
de la materia puede ser producido en el laboratorio. Se
supone que en los primeros microsegundos del universo
la materia estaba en e l estado de plasma de quarks y
gluones. Lograr en el laboratorio obtener el PQG es
como reproducir las condiciones en las que se encontraba
el uni verso unos instantes después del Big Bang. Este
es uno de los aspectos interesantes del estudio de este
sistema de PQG.
importante. Lograr una notación compacta permite
escribir expresiones matemáticas con apariencia más
sencilla y nos ay uda a visualizar con mayor facilidad las
relaciones entre las cantidades o variables que entran en
las ecuaciones.
En la fisica teórica las formas compactas de expresión
matemática resultan esenciales para detectar relaciones y
analogías fisicas que de otra manera resultaría imposible
encontrarlas, puesto que estarían perdidas en una selva
de símbolos que ocultan estas relaciones. En las teorías
cuánticas relati vistas es costumbre utilizar la notación
de Einstein sobre la suma. La convención de Einstein
consiste en que si en un término un índice aparece
repetido esto implica una suma sobre estos índices. En
las teorías relativ istas se acostumbra a escribir los índices
que se refieren al espacio-tiempo con letras griegas.
La notación más simple para las coordenadas
del espacio-tiempo está dada por ( x , y. =, et ). Puesto
que en el espacio de la relatividad especial, el cual es
un espacio de cuatro dimensiones, conocido como
espacio de Minkowski, la distancia de un punto del
espacio tiempo al origen (0,0,0,0,) se escribe como S2
= x2 + y2 + 2 2- (et) 2 • entonces es conveniente definir
un punto del espacio-tiempo como ( x, y, =· ict ) .
Con esto la distancia de este punto al origen se puede
escribir como S1 = x p x p donde se ha usado la convención
de Einstein, con x = x 1 , y= x 2 , == x 1 , ict = x 4 _
De igual manera definimos iJP
definición obtenemos que:
= i!x
..!!.. .Usando esta
'
(1 )
Propagación de partículas en el medio nuclear
Así como se ha estudiado el sonido como una perturbación
en un medio elástico, los fonones como resultado de
la propagación de una perturbación o desplazamiento
respecto de su posición de equilibrio de los átomos en
una red cristalina y también la propagación de ondas
electromagnéticas en medios materiales, podemos
estudiar perturbaciones en el medio nuclear.
Los fonones, por analogía con los fotones,
se consideran como partículas. De esta manera, la
propagación de una perturbación en la función que
representa la fuente de mesones en el medio nuclear
genera una perturbación que se asocia con un mesón y
que se propaga con ciertas características dinámicas.
Notación
(2)
Con esta notación, la ecuación de onda para un
campo (f) ( x, y, =, ict) toma la forma :
(3)
Definiendo
x
= (x, y, z, ict)
La ecuación de onda se escribe como:
(4)
En la Matemática, la notación juega un papel muy
LA MATERIA EN CONDICIONES EXTRAÑAS DE DENSIDAD Y TEMPERATURA
POR: JOSÉ RUBEN MORONES IBARRA
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ESPECIAL/ 3ER FORO
La ecuación de onda con una fuente J(x) adquiere
la forma:
ó ¡v (x) en la Ec. (8). Tomando la variación en ambos
miembros de la ecuación, obtenemos:
(5)
(9)
Cuando un campo tiene varias componentes <p; con i =
J. 2, ... n
La ecuación de onda se escribe como:
(6)
Tomemos la transformada de Fourier en ambos
miembros de la ecuación (9) para pasar al espacio de
momentos y convertirla en una ecuación algebraica. Con
esto obtenemos:
( 10)
En las ecuaciones re lativistas los campos vectoriales
tienen índices espacio-temporales, lo que significa que
tienen valores de I a 4.
El propagador libre de mesón Do(k) asociado a
los modos colectivos arriba mencionados esta definido
como:
La forma de la ecuación de onda es entonces:
(7)
Por lo tanto la Ec. (JO) se puede escribir como:
Con v= 1,2,3,4
( 11 )
La ecuación de un campo vectorial relativista con
masa, como la que presentan algunas partículas subnucleares está dada por:
(8)
A su vez, las excitaciones colectivas ócpv(k) pueden
inducir variaciones en la densidad nuclear óJv (k) . Se
supone que la respuesta del medio es lineal y escribimos
la relación lineal más general entre ambas variaciones:
Donde m es la masa del campo vectorial. La
ecuación anterior se conoce como ecuación de Proca
y es muy común encontrarla en la teoría relativista de
campos cuánticos. [4]
Esta es la forma que adquiere una de las ecuaciones
de movimiento que aparecen en el estudio de la materia
nuclear. En este caso Jv (x) resulta ser la dens idad de
la material nuclear y es a su vez la fuente del campo
vectorial, al cual llamaremos campo mesónico. [5]
En el cálculo variacional una variación de una
funcional cp (x) en un punto fijo x del espacio se define
como ócp (x) =cp · (x) - cp (x)
Con esto estamos en condiciones de establecer
la ecuación que deben satisfacer la propagación de las
perturbaciones en la materia nuclear.
(12)
La expresión para la función
nvµ es muy
complicada, aún en los ejemplos más sencillos. La idea
aquí es mostrar solamente la línea de razonamiento que
se sigue en la fisica nuclear y hacer notar que se le parece
mucho a lo que se hace en el estudio de, por ejemplo, las
propiedades microscópicas de los dieléctricos.
Sustituyendo la Ec. ( 12) en ( 11) obtenemos:
(oVJ' - D0 (k)rr1') t5<p 11 (k)
donde 5•1•= {
Consideremos una variación en la densidad nuclear
LA MATERIA EN CONDICIONES EXTRAÑAS DE DENSIDAD Y TEMPERATURA
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1 si v=µ
=O
O para los demas casos
(13)
}
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La ecuación (13) es la que gobierna los modos
colectivos de propagación en el medio. Sus soluciones,
dadas por los valores de füpv(k) están asociadas a los
mesones vectoriales, conocidos con el nombre de mesón
omega. De las propiedades de estas soluciones podemos
determinar las propiedades de los mesones en la materia
nuclear.
Para que la ecuación ( 13) tenga soluciones
diferentes de la trivial, (de hecho un infinito número de
ellas) se impone la condición de que el determinante de
coeficientes sea cero. Esta condición se expresa como:
Det(óvµ - D0 (k) rf1')
=O
(14)
ahora se sabe que el estado de PQG se manifestará por
una copiosa producción de pares kaón-antikaón. Los
experimentos están ya diseñados para saber si podremos
reproducir en el laboratorio las condiciones iniciales del
universo.
Conclusiones
Varios son los resultados que podemos obtener del
conocimiento de las propiedades de los hadrones en
el medio nuclear. Una de ellas es que nos permite
determinar cuáles son las condiciones bajo las cuales se
puede obtener el plasma de quarks y gluones, el cual se
supone que fue el estado primigenio del universo. Con
esto podemos establecer suposiciones sobre el origen y
la evolución del universo.
La solución de esta ecuación conduce a que la masa
de los hadrones en el medio nuclear disminuye respecto
a su valor en el vacío. Este resultado nos lleva a que el
ambiente nuclear afecta las propiedades de los hadrones.
Con esto podemos determinar cuál será el indicio de
que en un choque entre iones pesados a velocidades
relativistas se produzca el PQG. De estos estudios,
Similarmente el conocimiento de las propiedades
de los hadrones en el medio nuclear nos permite obtener
una ecuación de estado para la materia nuclear y así
poder entender la evolución estelar. Debido a lo anterior,
podemos establecer bajo qué condiciones una supernova
puede evolucionar hacia una estrella de neutrones o un
aguJero negro.
Referencias
Datos del Autor:
[l)
Rubén Morones lbarra
[2]
13)
Shanshan C., Qm, G. Y., Bass, S.A. and Muller, B. "Colhstonal
vs. Radiau,e Lnerg) Loss of Heavy Quark m a Hot and Dense
Nuclear Matter" Suelear Phys,cs. A90+905. Pp.653c-656c.
2013.
J W. Harns and B Muller "The search for Quark-GluonPlasma". AR,'IPS. 1996.
Gremer, W.. Stocker, H. and Gallmann. A. "Hot and Dense
Nuclear Matter", NATO ASI Senes. Vol. 335 1994.
[4)
Waleka, J. D. Theoiw,ca/ Suelear and S11b11uc/ear Phys,cs.
Second ed1t1on. World Sc1ent1fic. 2004
[5)
Jackson. J. D. C/ass,cal E/ec1rody11am1cs. Th1rd Ed,uon John
W1ley and Sons 1998
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Morones-Jbarra. J. R., Menchaca Mac1el, M.. Santos-Guevara.
A. and Robledo Padilla. F. Promana .loumal of Phys,c.f. Vol. 80
I'(). 479-1-85. JO 13.
Es L1cene1ado em Cicncras Físico Matemáticas por La UANL
y Doctor en Filosofía con cspccrahdad en Física Nuclear, por
la University of Souúi Carolina. Dcpartmenl of Phys1cs and
Astronomy. {EUA). Cuenta con diversas pubhcaciones y más
de 100 citas.
Direcc ión del autor: Ciudad Umvcrsitaria, SIN. C.P 6lH51,
San Nicolás de los Garza.. Nuevo León. Méxrco.
Email: rubenmorones@yahoo.com.mx
LA MATERIA EN CONDICIONES EXTRAÑAS DE DENSIDAD Y TEMPERATURA
POR: JOSÉ RUBEN MORONES !BARRA
�CELERINET ENERO-JUNIO 2013
ESPECIAL/ 3ER FORO
,
SEGURIDAD FISICA,
,
PREVENCION Y
DETECCIÓN
María de Jesús Antonia Ochoa Oliva
UANL-FCFM
Universidad Autónoma de Nuevo León
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México
Resumen:
Este trabajo explica las variables que juega la seguridad
fisica en las organizaciones, ya que es un conjunto
integrado de capacidades y soluciones que deben
proveerse en una organización o centro de cómputo
para mantener la seguridad informática en un nivel
aceptable. Uno de los errores más comunes es que
estas se centren en el hardware y no en el soporte de
las aplicaciones~ por ello es importante saber dónde se
alojará la infraestructura tecnológica que ayudará a la
continuidad de la operación. Además, se hace referencia
a las barreras fisicas y mecanismos de control en el
entorno de un sistema informático para proteger el
hardware de amenazas fisicas complementada con la
seguridad lógica.
Palabras claves:
seguridad fisica, amenazas, continuidad de negoc10,
seguridad informática
�ESPECIAL / 3ER FORO
Introducción
Las principales amenazas de un sistema informático
son los desastres naturales, incendios accidentales,
tormentas, temperaturas extremas, terremotos e
inundaciones que conllevan consecuencias catastróficas;
asimismo, se presentan amenazas ocasionadas por el
hombre como pueden ser disturbios, sabotajes internos
o externos en forma deliberada, etc. La seguridad fisica
previene cada una de las anteriores.
¿Qué es la seguridad fisica? Es la "aplicación de
barreras fisicas y procedimientos de control, como
medidas de prevención y contramedidas ante amenazas
a los recursos e información confidencial". (1]
El buen estudio de la infraestructura tecnológica
que se va a instalar en un edificio y el análisis del entorno
fisico son partes fundamentales para que se soporten las
aplicaciones o sistemas de hardware o software; todo
este estudio es para llevar a cabo la minimización de
riesgos y generar una continuidad de operación en las
orgamzac1ones.
Revisando
las
principales
amenazas,
vulnerabilidades, ataques, se establece un esquema de
prevención, donde se establece una detección y así
mismo se realizan las medidas establecidas por las
poi íticas de seguridad.
Las medidas de detección que se recomiendan son:
•
Mantener las máquinas actualizadas y seguras
fisicamente
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
Cuando se habla de un estudio del entorno fisico,
significa que se debe de realizar un levantamiento
de datos que lleve a tomar decisiones que den cómo
resultado la ubicación del hardware, dispositivos de
red, centros de cómputo, etc., en este estudio se revisa
la ubicación del edificio, acceso fisico de personas, la
interconexión de cableado de datos y eléctrico, controles
de temperatura interna y externa, condiciones climáticas,
tipo de montaje de hardware y software, métodos de
administración de acceso a los sistemas de hardware,
revisión de la continuidad y operación de cualquier
sistema.
La seguridad fisica en forma específica se toma
ardua, puesto que la operación misma se lleva a cabo
por parte de los usuarios y se generan vulnerabilidades,
ya sea intencionadas o imprudenciales, de tal manera
que para los gestores de la seguridad informática es
importante hacer cumplir las politicas de seguridad
como la parte normativa.
Las medidas específicas de seguridad fisica
incluidas en las normas o políticas se desarrollan con
base en las condiciones en que se requiere proteger las
instalaciones y siempre tener en cuenta los siguientes
factores : grado de clasificación de la información, tipo
de información en cuanto a su origen, cantidad y formato
de información ya sea en papel o electrónico, necesidad
de conocer el personal, amenazas y vulnerabilidades,
medios de almacenamiento de información, todas estas
medidas de seguridad serán aplicables cuando:
•
Impedir la entrada por parte de intrusos, tanto si
se emplean métodos subrepticios como si utilizan
otros que impliquen el uso de la füerza
•
Mantener personal especial izado en cuestiones de
seguridad
•
Los administradores de red deben configurar en
forma adecuada.
•
Disuadir, impedir o detectar acciones llevadas a
cabo por personal desleal
•
Mantenerse informado constantemente sobre
cada unas de las vulnerabilidades
•
•
Control de acceso, la restricción de los derechos
de acceso a las redes, sistemas, aplicaciones,
funciones, edificios y datos
Permitir la limitación del personal en su acceso
a información clasificada de acuerdo con el
principio de la necesidad de conocer
•
Detectar posibles brechas o violaciones de
seguridad y ejercer las pertinentes acciones de
corrección sobre estas con la mayor brevedad
posible. (3]
•
Seguridad de la información de manejo de
incidentes, anticipar y responder adecuadamente
a las violaciones de la seguridad de información
•
Gestión de la continuidad, proteger, mantener
y recuperar los procesos críticos de negocio y
sistemas
•
Cumplimiento, garantizar la conformidad con las
políticas de seguridad de la información, normas,
leyes y reglamentos [2]
Prevención
En el momento que se requiera ser preventivos se debe
de empezar con los diferentes roles de los recursos
humanos, realizando una estructura organizacional con
grados de responsabilidad y desarrollo de la custodia
de la información; no se debe de olvidar que la buena
clasificación de procesos y recursos nos lleva a generar
SEGURIDAD FÍSICA, PREVENCIÓN Y DETECCIÓN
POR: MARÍA DE JESÚS OCHOA OLIVA
�CELERINET ENERO-JUNIO 2013
protocolos de seguridad como lo pueden ser una buena
gestión de alertas y así mismo puedan dar respuesta con
reacción inmediata a una contingencia ocasionada al
momento de la operación.
El buen manejo de la información como lo son
fuentes, análisis de datos, identificación de riesgos;
genera la inteligencia de poder realizar un buen diseño
aplicación de estrategias en la ejecución de los protocolos
implementados y establece la continuidad operativa.
Para cualquier sistema informático es importante
contar con arquitecturas de seguridad para el uso de
hardware y software, lo cual se establece en el mecanismo
de los dispositivos tecnológicos, desde el momento que
existan sistemas de seguridad, centros de monitoreo y
equipos de contingencia nos previene de un ataque ya
sea en forma local o global.
Detección
Hoy día, la detección ha evolucionado, partiendo de
procedimientos tradicionalistas como innovadores.
Para realizar una buena custodia de la información, se
propone empezar por implementar una fisica reactiva;
esto es, poner barreras fisicas que son recursos humanos
operando como vigilantes, o bien, usar la tendencia de
la electrónica lógica como lo son los CCTV, sensores,
firewall que en la actualidad se encuentra en verdadero
auge. Si se desea estar con líneas innovadoras, existe
el desarrollo de la tecnología mediante la seguridad
inteligente, que utiliza la biometría, análisis de imágenes,
sistemas inteligentes de seguridad, etc.
Sin embargo, nace el cuestionamiento de ¿cuál
es la tendencia de detección en la seguridad fisica?
Se requiere realizar una verdadera sinergia entre la
seguridad fisica y la seguridad lógica para realizar
una convergencia y hacer sistemas con alta eficiencia
que minimicen riesgos de una operación que permitan
afrontar diferentes eventos. No se puede pensar en los
mecanismos extremos que sean totalmente fisicos y
estos, a su vez, vayan a eliminar las amenazas; por tal
razón, se recomienda usar en conjunto con la seguridad
lógica, para poder mitigar de forma inteligente todo lo
que conlleve al perjuicio de la información.
Es importante evaluar y controlar la seguridad de las
instalaciones con base en la integración de una función
primordial, manteniendo controlado un ambiente que
ayude a disminuir siniestros y así trabajar con una
sensación de seguridad, basado en el descarte de falsas
hipótesis que dieran origen a diferentes incidentes.
Los grandes obstáculos que se enfrentan las
organizaciones en la implementación de una buena
SEGURIDAD FÍSICA, PREVENCIÓN Y DETECCIÓN
POR: MARÍA DE JESÚS OCHOA OLIVA
ESPECIAL / 3ER FORO
seguridad fisica es: la resistencia a los cambios de nuevas
estructuras, la diversidad de cultura organizacional,
conflictos internos y externos, falta de comunicación,
falta de liderazgo, limitaciones presupuestales, plan de
acción no alineado a la convergencia, entre otros.
Por ello, con el diseño de políticas alineadas a
las mejores prácticas del ISO/IEC 270002, así como
el entendimiento por parte de las organizaciones de
que la seguridad fisica- lógica es una fortaleza, dará
como beneficios la reducción de costos por el uso de
la tecnología, mayor capacidad de reacción inmediata,
optimizará el rol preventivo y el adecuado manejo de
diferentes estrategias; lo cual lleva a pensar que se
generará una ventaja competitiva y hará a esta un socio
estratégico.
Conclusiones
Si contamos con una buena seguridad fisica tanto de
infraestructura, instalaciones y que además incluya la
seguridad del personal (manteniendo una vigilancia
y estableciendo controles) ayudará a minimizar los
riesgos de las organizaciones. Lo anterior se denomina
arquitectura de seguridad de la información, ya
que durante la operación se administran las amenazas,
vulnerabilidades, procesos, entre otros, que ayudan
a tomar decisiones en la generación de políticas de
seguridad mediante el cumplimiento de normas;
asimismo nos prepara a una inteligente respuesta a un
incidente, aunada a la implementación y desarrollo
previos de los sistemas y habilidades de los recursos
humanos para responder o recuperar la información
sensible de toda organización.
Las distintas alternativas estudiadas en este trabajo
se presentaron con el propósito de que no se interrumpiese
el flujo de la información que pudiera llegar a afectar
a cualquier organización en lo que respecta a mantener
la confidencialidad, integridad y disponibilidad.
Entonces, cualquier acción que se defienda de los
aspectos del triángulo CID ( confidencialidad, integridad
y disponibilidad) [4] nos lleva a seleccionar controles
adecuados que se apliquen en forma fisica y lógica para
la defensa de la base de la información.
�ESPECIAL / 3ER FORO
Referencias
[I)
Huena. A "Segundad en Umx y Redes". lers,ón 1.2 D1g11a/ Open Pubbca11011 Ucense 1dO o later http://www.knplopohs.
org 2 de octubre de 2000.
[2)
Escuela fomás Alva Ed1son. w,~wtae.edu mx 2007.
[3]
Autoridad Nacional para la protección de la mfomiac1ón
clas1ficada - NS/03- Segundad ris1ca. Ed1c1ón 2.0
http://www.cn1.es/comwi/recursos/descargas/NS-03_Segundad_
F 1s1ca.pdf Diciembre 2012.
[4]
Castro. S. A1t¡w1ec111ra de Seguridad /11Jan11á11ca. Alianza de
Segundad Informática; 1a ed1c1ón Enero 24 de 20 l 3.
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
Datos del Autor:
María de Jesús Antonia Ochoa Oliva
Es Ingeniera en Electrónica y Comunicae1ones, cuenta con
la Maestría en Telcmfonnáttca por la UANL. Es ce-creadora
de la carrera de la Licenciatura en Seguridad en Tecnologías
de lnfom1ac1ón y de la Maestría en lngemería en Seguridad
de la Información que se imparte en la Facultad de Ciencias
Físico Matemáticas. Funge como Secretaria Administrativa
del Centro de Jnvcstigacmn de Ciencias Físico Matemáticas y
Coordinadora de la maestría antes mencionada
Di rección del autor Ciudad Universitaria, S/N_ CP. 66451.
San Nicolás de los Garza. Nuevo León, México.
Emai l: maria.ochoalv@uanl.edu.mx
SEGURIDAD FÍSICA, PREVENCIÓN Y DETECCIÓN
POR: MARÍA DE JESÚS OCHOA OLIVA
�CELERINET ENERO-JUNIO 2013
ESPECIAL/ 3ER FORO
TÉCNICAS
EFECTIVAS DE
PRESENTACIÓN
Álvaro Reyes Martínez
UANL-FCFM
Universidad Autónoma de Nuevo León
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas
San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México
Resumen:
A través de la experiencia directa con profesionistas
de una buena cantidad de áreas de la ciencia, además
de las exposiciones de alumnos, y después de
haber s ido testigo de infinidad de presentaciones
de tipo administrativo, académico, de planeación,
informativas y de toda índole, resulta evidente que las
personas necesitamos desenvolvernos para expresar
exitosamente nuestras ideas, con habilidad, destreza
y eficacia, tanto en forma verbal, como escrita.
Lo anterior, lo afirmo categóricamente, ya que toda
persona que se desarrolle en ámbitos profesionales se verá
obligada a exponer sus ideas, i.nformes orales, defender
proyectos, vender un producto o servicio, impartir una
charla o conferencia, o en su ejemplo más sencillo,
presentar ante una clase un tema de investigación, para
aprobar una materia dentro del plan curricular de su carrera.
¿A quién no le gustaría expresarse ante un público, con
soltura, conocimiento y brillantez? Esto constituye un
buen elemento de motivación y de satisfacción personal
y profesional, además de que se puede convertir en una
característica importante en nuestra propia personalidad .
•
�ESPECIAL / 3ER FORO
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
Introducción
En la actualidad, existen personas, inclusive grandes
profesionistas o altos ejecutivos, que son incapaces de
explicar con sencillez y claridad lo que saben hacer a
la perfección. ¿Qué es lo que les impide transmitir sus
conocimientos a los demás? Obviamente, en la mayoría
de los casos, es la falta de pericia en el manejo de la
información oral, escrita y gráfica.
Comunicar bien una idea tiene que ver con la
preparación, práctica y ensayo consciente, ya que es
importante destacar que los buenos presentadores de
ideas no nacen, se hacen, a través del estudio de técnicas
que faciliten la presentación de sus ideas, a través
del autocontrol, la autodisciplina y el manejo de la
comunicación, en beneficio propio y de la audiencia a la
que va dirigido el mensaje.
Hay que asegurarse de que se den los elementos
indispensables para que las personas comprendan lo que
se desea expresar, ya que esto representa el producto
final que se va a entregar, ya sea un artículo, un servicio,
o una presentación que impacte, por su contenido, fuerza
y dominio del escenario.
Los factores que inciden directamente en el éxito
o fracaso de una presentación pueden ser muchos, entre
ellos destacan la habilidad, convicción y seguridad de
quien comunica, la c lase de audiencia a la que va dirigido
el mensaje, la coherencia de las ideas presentadas en el
mensaje y la calidad de la información presentada.
Todos los e lementos de una presentación exitosa
deben estar presentes: excelentes apoyos audiovisuales,
control escénico, vestuario impecable y adecuado al
lugar o importancia del evento, buen manejo del lenguaje
corporal y oral, entre otros.
Elementos que forman parte del proceso de
comunicación
• Emisor: Se trata de la persona o personas que
transmiten el mensaje
• Receptor: Persona o personas que reciben el
mensaje del emisor
• Mensaje: Ideas que se transmiten, entre e l emisor
y el receptor
• Código: Lenguaje no verbal que utiliza el emisor
para que el receptor entienda e l mensaje
• Canal : Medio a través del cual el mensaje es
recibido, del emisor al receptor
• Contexto: El ambiente fisico en donde se realiza la
comunicación
Por lo anterior, se puede afirmar que una
comunicación eficiente supone que el emisor emplee
técnicas de expresión adecuadas para transmitir un
mensaje claro, ordenado y preciso hacia el receptor,
que a través de un código común comprensible, capte
fácilmente el contenido del mensaje, a través del canal
adecuado para e llo, y mediante un medio ambiente que
favorezca el proceso de la comunicación.
Técnicas de presentación: La proyección fisica
La proyección fisica no es otra cosa sino la comunicación
no verbal, que en muchos casos dice más que mil
palabras. El lenguaje oral por sí solo no da sentido
completo a lo que una persona trata de decir, y esto viene
a complementar, reforzar y acentuar lo que se dice.
Dentro de un contexto definido, posturas, gestos,
ademanes, miradas, pequeños movimientos, atuendo,
peinado, accesorios, entre otros e lementos, son
observados con atención por la audiencia y esto, sin
duda, tiene un impacto definitivo en el éxito o fracaso de
una presentación.
Algunos de los elementos claves que deben ser
tomados en cuenta en la proyección fisica son: la actitud,
gestos, entorno, aspecto, contacto visual, espacio zonal y
contacto corporal.
Actitud
El respeto a la audiencia y el interés que tenga en su
presentación es la mejor actitud que se debe mostrar.
Es importante destacar también que la puntualidad es la
primera señal de la personalidad del expositor, siendo
imprescindible para preparar con tiempo y calma su
presentación y revisando si se cuenta con los elementos
mínimos indispensables para una destacada actuación,
y sobre todo, para que se vaya fami liarizando con el
escenario en el cual va a desenvolver, y, si es posible,
conocer un poco al público al que va dirigido su mensaje,
para saber si va a cumplir las expectativas de este.
Gestos
Las diferentes partes del cuerpo permanentemente
comunican el estado de ánimo, personalidad y la actitud
de las personas. A continuación se hace una breve
revisión de lo que expresan diferentes partes del cuerpo,
como las manos, los ojos, el rostro, entre otros.
Las manos juegan un papel muy importante en
las comunicaciones; su movimiento está estrechamente
asociado con las emociones. Cuando una persona desea
enfatizar o dar intensidad a sus palabras, los movimientos
de sus manos son más amplios e intencionados.
TÉCNICAS EFECTIVAS DE PRESENTACIÓN
POR: ÁLVARO REYES MARTÍNEZ
�CELERINET ENERO-JUNIO 2013
De todas las partes del cuerpo humano que se
emplean para transmitir información, los ojos son los
más importantes para reflejar los matices más sutiles.
El primer contacto que se hace comúnmente con una
persona es a través de los ojos; muchas veces basta una
mirada para m1c1ar una relación, terminarla, elegir o
rechazar.
La expresión del rostro muestra diferencias
importantes en el significado del mensaje. Si se desea
enviar un mensaje cálido o positivo, lo apoyamos con
una sonrisa amable. Si se trata de un mensaje serio,
mostramos una expresión grave, solemne o circunspecta.
Este aspecto del lenguaje corporal es muy importante ya
que con el rostro se revelan pensamientos, sentimientos,
emociones, actitudes hacia personas, ideas o hechos.
Además, muchas personas interpretan o enjuician como
resultado de esas expresiones.
Entorno
ESPECIAL/ 3ER FORO
nexos de comunicación que se deben generar.
Espacio zonal
Este elemento tiene que ver con el movimiento escénico
y la colocación del expositor ante su público. El
desplazamiento por el escenario debe darse de manera
natural y con tranquilidad, para mantener la atención
del público. Hay que situarse en un lugar donde pueda
ser visto y escuchado por la audiencia, pero sobre
todo, donde se puedan controlar fácilmente las ayudas
audiovisuales, moviéndose de tal manera que no afecte
la dinámica de la presentación.
Contacto corporal
Durante la presentación, es innecesario mantener
contacto fisico con la audiencia, ya que cada persona
responde de maneras distintas a este aspecto. Es
conveniente esperar a que termine la exposición, para
poder estrechar la mano de quien así lo solicite.
Este aspecto tiene que ver con la familiarización que
se tenga sobre el escenario en el que va a realizar su
presentación, haciendo una valoración de ventajas,
desventajas, elementos fisicos de apoyo necesarios
para la exposición y todos los elementos fisicos que
favorezcan la atención de la audiencia en el expositor.
Esto se conoce como atmósfera de confort, tanto para el
expositor, como para el público.
Técnicas de presentación: Elementos vocales
Aspecto
Intensidad o volumen
Los objetos que una persona usa o que la rodean
dicen cosas acerca de ella. La elección de la ropa y
los accesorios informan de sus preferencias, el modo
de ser, las actividades y el estatus de quien los porta.
Además, la interpretación de esta elección revela
también aspectos de la personalidad de quien la percibe;
de ahí, la necesidad de manejar una imagen acorde con
la personalidad de cada quien y la conveniencia de que
los mensajes que envíe a personas o grupos de personas
sean positivos para que la respuesta que obtenga de ellos
resulte igualmente efectiva. Hay que recordar que lo
que se van a exponer son ideas, no anatomía o arreglo
personal exagerado.
La propia voz es el elemento más importante para
comunicarse con la audiencia, siendo el medio de
comunicación más utilizado. Es importante reconocer
qué impacto tiene la voz en el público, a través de
ciertos elementos, entre ellos la intensidad o volumen,
la claridad, la velocidad y el ritmo, el tono y el énfasis.
Es la proyección de la voz, en un tono más alto de
lo comúnmente se conoce como charla, estudiando
las características del Iugar en donde se real izará la
presentación, el número de asistentes, ruido ambiental,
uso de micrófono, entre otras cosas.
Claridad
Además del tono, se necesita emplear un lenguaje o
argot que esté al alcance o a la altura del público a quien
va dirigida la presentación, utilizando palabras nítidas y
comprensibles, en una palabra, que se entienda bien y
por todos. Además, la pronunciación de las palabras es
determi.nante en la claridad, en especial las consonantes.
Velocidad y ritmo
Contacto visual
Debe procurarse mantener un contacto visual permanente
con el auditorio, ya que el mensaje de una presentación
va dirigido a todo el público, sin distinción. Hay que
distribuir equitativamente la mirada hacia la audiencia,
para que esta se sienta incluida en la presentación y
puedan sentirse partícipes de la anterior. Es de suma
importancia entender que nunca se debe dar la espalda a
las personas presentes, por educación y para no cortar los
TÉCNICAS EFECTIVAS DE PRESENTACIÓN
POR: ÁLVARO REYES MARTÍNEZ
Generalmente, el estado de ánimo de la persona que
realiza una presentación se refleja en la velocidad y ritmo
de sus palabras. Excelentes presentaciones han fracasado
porque el transmisor habla con demasiada rapidez, sin
pausas, o al contrario, se expresa con dificultad, lentitud
y haciendo pausas innecesarias. La moderación en la
velocidad y el ritmo, en conjunto con la respuesta de la
audiencia, son elementos que deberán ser tomados en
cuenta en este aspecto.
�ESPECIAL / 3ER FORO
Tono
AJ hablar, se debe procurar tomar un tono de voz natural
y pausado, lo bastante alto para poder ser escuchado por
las personas con las que se habla. Es de mala educación
gritar al hablar y emplear un tono de voz tan alto como
si se hablase a sordos. Una cosa a la que se debe prestar
mucha atención al hablar es que la voz no tenga resabios
de dureza, aspereza o altivez, hay que hacerlo siempre
con naturalidad y benevolencia.
Énfasis
Se refiere, básicamente, al sentido de expresividad con
el que se desea destacar alguna palabra o frase, para
distinguirla, igual que en un texto, el subrayado enfatiza,
en la expresión oral, la modulación de la voz se utiliza
para llamar la atención del público.
Técnicas de presentación: Elementos visuales
En la actualidad, van de la mano las herramientas
audiovisuales con casi cualqu.ier tipo de presentación
que se real ice. Es de suma importancia que el expositor
prepare con extremo cuidado y esmero su tema, ya que
será su tarjeta de presentación ante la audiencia, que
valora y critica una buena o mala presentación visual. Por
lo anterior, hay que cuidar algunos detalles, tales como
título de la presentación, diseño, armonía, ortografia y
distracciones.
Título de la presentación
Toda presentación audiovisual debe comenzar con una
portada, que incluya el nombre del tema a exponer y el
nombre del autor, seguido de otra diapositiva que sirva
de índice sobre el cual descansa la presentación formal.
Diseño
Posteriormente a la portada e índice, se deben definir
los títulos de las restantes diapositivas, incluyendo
textos explicativos, imágenes, videos de apoyo y notas
personales del autor. En el diseño, se deben enunciar las
siguientes consideraciones:
• Cada diapositiva deberá tener un título que aclare
al público y al ponente cuál es el punto principal
de la presentación, asegurando coherencia y
organización del material.
• El texto de las diapositivas debe limitarse a unas
cuantas frases, con un máximo de seis lineas de
texto, con seis palabras por línea, preferentemente.
Hay que recordar que la presentación es solo un
apoyo, no es todo el discurso verbal.
• Utilizar ayudas visuales pero no abusar de ellas
exagerando en una sola diapositiva imágenes,
CELERINET ENERO-JUNIO 2013
fotografias, mapas o gráficos, y sobre todo, que
estas ayudas visuales tengan conexión con el texto
que se presenta.
• Se recomienda, sin ser requisito importante, que
cada diapositiva tenga el logotipo de la institución
y el nombre del ponente, en la parte inferior
izquierda.
Armonía
En este renglón, debe tomarse en cuenta que la
presentación debe ser simple, sencilla, discreta y sobria,
y entender que viene a complementar la información
verbal que se presenta. A continuación, algunas
recomendaciones:
• Ser consistente en el tipo de letra, que sea clara
y fácil de leer, que sea la misma para todo el
texto, evitando la multiplicidad de letras, que solo
distraen a la audiencia. Los tipos Aria!, Tahoma,
Verdana o Calibrí son los más recomendados.
• Los fondos de pantalla deben contener tonos
neutros, evitando combinaciones que alteren tanto
la vista, como los estados de ánimo de la audiencia.
Utilizar siempre el mismo fondo para toda la
presentación.
• Combinar perfectamente mayúsculas y minúsculas
en la presentación. Estas combinaciones son más
legibles.
• La apariencia de las diapositivas deberá ser
variada, intercalando gráficas, fotografias, mapas
y otros apoyos, para darle realce a las palabras y
hacer más dinámica la presentación.
• De preferencia, se recomienda que para el texto
se utilicen colores obscuros, y tonos pasteles o
claros para el fondo.
Ortografía
Es de vital importancia la ortografia en una presentación.
Actualmente, las personas no le prestan atención a este
elemento, ya que, culturalmente hablando, se ha ido
perdiendo el interés en esta parte de la Gramática. Hay
que entender que los errores ortográficos se magnifican
cuando son proyectados.
Otro elemento importante es la redacción, debe ser
congruente y de acuerdo al tema que se está presentando,
para darle sentido a las ideas y puedan ser comprendidas
por el auditorio.
Sería útil que antes de presentar la información,
y sobre todo, si no hay seguridad en la ortografia, se
proporcione el texto a un editor, a fin de corregir errores
ortográficos, tipográficos y otras inconsistencias.
TÉCNICAS EFECTIVAS DE PRESENTACIÓN
POR: ÁLVARO REYES MARTÍNEZ
�CELERINET ENERO-JUNIO 2013
Distracciones
Existen elementos que, utilizándolos adecuadamente,
le dan valor agregado a las presentaciones, pero el uso
exagerado puede provocar distracciones en la audiencia.
Los diseños muy vistosos pueden opacar el impacto del
mensaje, no excederse con las transiciones ni en los
efectos especiales. Utilizar con prudencia animaciones
y sonidos, solamente para resaltar puntos importantes.
Técnicas de presentación: La audiencia
La audiencia es, a final de cuentas, el objetivo principal
de una presentación. Por lo tanto, hay que analizar el
impacto que causará la presentación y las expectativas
que el públ ico tiene de lo que se vaya a exponer.
Si el tema a desarrollar en la presentación tiene
un efecto positivo en el público, es probable que varios
de los asistentes lo aprueben, utilizando el lenguaje
corporal de aceptación, o por el contrario, se pueden
mostrar aburridos o distraídos, por lo que es importante
que el presentador esté pendiente de esas señales, a fin
de seguir con ese ritmo o cambiarlo, dependiendo las
reacciones.
Por respeto a la audiencia, el presentador debe
asegurarse que todos los elementos fundamentales para
Referencias
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TÉCNICAS EFECTIVAS DE PRESENTACIÓN
POR: ÁLVARO REYES MARTÍNEZ
ESPECIAL/ 3ER FORO
su exposición funcionen adecuadamente, precisamente
para evitar contingencias o errores que afecten su
relación con la audiencia.
Si al final de la presentación, hay un tiempo para
preguntas y respuestas, en donde el ponente tiene
interacción con su público, siempre hay que mantener
contacto visual con la persona que pregunta, para
darle el lugar y el valor que se merece y estar abierto
a las diferencias ideológicas que pueden surgir en una
presentación, sobre todo si son temas que se prestan a la
critica o al debate.
Por último, entender que siempre va a haber
personas impertinentes que van a opinar simplemente por
molestar o ser inoportunas. Hay que restar importancia
a esos comentarios, siendo elegante, discreto y educado,
utilizando una voz calmada y compasiva.
Conclusiones
Conocer técnicas de presentación, nos lleva a planear,
organizar y mostrar una disciplina congruente entre el
pensar, el sentir y el actuar, facilitando enormemente el
impacto que se quiere lograr en las personas a quienes
va dirigido el mensaje, logrando proyectar seriedad,
seguridad y profesionalismo.
Datos del Autor:
M.C. Álvaro Reyes Martínez
Licenciado en Admmistrac1ón de Empresas (Universidad
Regiomontana) y Maestro en Ciencias de la Admmistración.
con especialidad en Relaciones lndustnales (UnJ\crsidad
Autónoma de Nuevo León), Catedrático de Tiempo
Completo de la Universidad Autónoma de Nuevo León. en la
L1cenc1atura en Ciencias Computac1onales y en la Maestría en
TcleinformátJca y Coordinador de Desarrollo Humano en la
Facultad de C 1cnc1as físico Matemáucas de la UANL.
Email: al varo.reyesmr@uanl.edu.mx
�Facultad de Ciencias
Físico Matemáticas
Dr. Francisco
Hernández Cabrera
UANL
Recibió el Reconocimiento a la
Calidad Educativa por el mérito
académico de haber logrado por
cuarto año consecutivo que todas sus
licenciaturas evaluables cumplieran
satisfactoriamente con los requisitos
académicos establecidos por estos
Comités.
Recibió el Premio de Investigación
2012 por haber desarrollado el mejor
trabajo de investigación en el área
de Ciencias de la Salud.
Institución que otorga: CIEES, los
Comités lnterinstitucionales para la
Evaluación de la Educación Superior
Fecha: 21 de febrero de 2013
Recibió la certificación para ser
acreditada internacionalmente por
el periodo del 21 de noviembre de
2012 hasta el 21 de noviembre de
2017 la Licenciatura en Ciencias
Computacionales de la Universidad
Autónoma de Nuevo León
Institución que otorga: AKREDITA
Q.A. Agencia Acreditadora de
Educación. Reconocida por la
Comisión Nacional de Acreditación,
Ley No. 20. 129 (Santiago de Chile)
Fecha: 6 de diciembre de 2012
Perla Viera González (MIFI)
Guillermo Sánchez Guerrero
(MIFI)
Obtuvieron el 1 er lugar en el
concurso Optics Outreach Olymics
2012.
Institución que otorga: Universidad
Autónoma de Nuevo León
Institución Organizadora:
lnternational Society for Optics and
Photonics (SPIE)
Fecha: 12 de septiembre de 2012
Fecha: 12 de agosto de 2012
Autores de proyecto: Francisco
Hernández Cabrera, Alma Yolanda
Arce Mendoza, Adrián Geovanni
Rosas Taraco, Mario César Salinas
Carmona, Jorge Enrique Castro
Garza
Proyecto presentado. The Magic of
the Human Eye
Asesor: Dr. Romeo Selvas Aguilar
Co-asesor: Dr. Juan Carlos Ruíz
Mendoza
�Presentan Expo Multimedia agosto-diciembre 2012
19 Septiembre del 2012
Alumnos demuestran sus conocimientos, habilidad y
creatividad en Expo-Multimedia.
La Licenciatura en Multimedia y Animación Digital
presentó los proyectos más destacados del semestre
agosto-diciembre 2012, el 19 de septiembre a las 5:00pm
en la Plaza Cultural "lng. Rafael Serna Treviño' .
Siendo la sexta versión de Expo Multimedia, los proyectos
que se pudieron apreciar en la misma incluyeron trabajos
avanzados de programación y electrónica, arte digital
en donde se apreciaba la labor realizada en fotografía y
composición de la misma, stop motion, efectos visuales,
modelado, animación, caricaturas, comics y dibujo
artístico.
La alta calidad e ingenio de los trabajos de la exposición
prepara a los alumnos a enfrentarse en un futuro al mundo
laboral, en el cual tendrán que mostrar sus conocimientos
y habilidades.
MCE. Rafael A. Rosas Torres, Coordinador de la carrera
de Multimedia y Animación Digital de la FCFM de la
UANL comentó la marcada evolución que mostraron
los jóvenes en este semestre. Lo anterior, se puede
apreciar en los videojuegos de 3D y el desarrollo de
sitios web elaborados, puesto que se nota la calidad de
la programación así como el contenido artístico de los
aspectos visuales.
De acuerdo con el Coordinador, el próximo semestre se
incluirán trabajos de realidad virtual y procesamiento de
imágenes. Finalmente exhortó a los estudiantes a ser
competentes y competitivos tal como lo han demostrado
en el gran avance de un semestre a otro en sus proyectos.
�Imparten
VI Seminario Nacional de
Tecnología Computacional
en la Enseñanza y el
Aprendizaje de las
Matemáticas 2012
29 Septiembre del 2012
En aras del 59 aniversario de la Facultad de Ciencias
Físico Matemáticas, se llevó a cabo el VI Seminario
Nacional de Tecnología Computacional en la Enseñanza
y el Aprendizaje de las Matemáticas 2012, el cual fue
presidido por la Asociación Mexicana de Investigadores
del Uso de Tecnología en Educación.
El Seminario consistió de tres días consecutivos de
ponencias, conferencias y talleres que se llevaron a cabo
del 27 al 29 de septiembre de 2012 en las instalaciones
de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas de la
Universidad Autónoma de Nuevo León.
La inauguración tuvo lugar en la Plaza Cultural "lng.
Rafael Serna Treviño", mientras que la clausura se llevó
a cabo en la Sala de Usos Múltiples "lng. Roberto Treviño
González".
Las autoridades que estuvieron presentes fueron: M.A.
Patricia Martínez Moreno, Directora de la FCFM; M.C.
Francisco Fabela Bernal, Director de la Facultad de
Arquitectura; Dr. José Carlos Cortés Zavala, Presidente
de la AMIUTEM; Dr. Pedro Villezca Becerra, Director de
Estudios Asiáticos, en representación del señor Rector,
Dr. Jesús Ancer Rodríguez; y M.T. Rogelio Juvenal
Sepúlveda Guerrero, Subdirector Administrativo de la
FCFM.
Durante el evento, la directora, M.A. Patricia Martínez
Moreno dio un en el que comentó que la Facultad se
sentía honrada de ser la sede del Seminario y agradeció
a los participantes del mismo. Anteriormente, este último
se había llevado a cabo en la Universidad Autónoma
de Morelos, la Universidad de Sonora, la Universidad
Michoacán en Morelia, la Universidad de Guadalajara y
la Universidad Autónoma de Querétaro.
Durante el Seminario se presentaron conferencias,
talleres y ponencias relacionadas con el uso de las TICs
en la enseñanza. Los campos que se trataron fueron:
innovación educativa, recursos educativos abiertos,
entornos de aprendizaje, estrategias didácticas,
resolución de problemas, visualización matemática,
simulación
matemática, modelación
matemática,
aprendizaje colaborativo, competencias digitales,
formación de profesores.
El Dr. José Carlos Cortés Zavala invitó a la comunidad
a participar en el VII Seminario que se llevará a cabo en
la Cd. Guzmán, Jalisco y felicitó a los ponentes por su
profesionalismo.
El Seminario consistió de tres días consecutivos de
ponencias, conferencias y talleres que se llevaron a cabo
del 27 al 29 de septiembre de 2012 en las instalaciones
�de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas de la
Universidad Autónoma de Nuevo León.
La inauguración tuvo lugar en la Plaza Cultural "lng.
Rafael Serna Treviño", mientras que la clausura se llevó
a cabo en la Sala de Usos Múltiples ºlng. Roberto Treviño
González'.
Las autoridades que estuvieron presentes fueron: M.A.
Patricia Martínez Moreno, Directora de la FCFM; M.C.
Francisco Fabela Bernal, Director de la Facultad de
Arquitectura; Dr. José Carlos Cortés Zavala, Presidente
de la AMIUTEM; Dr. Pedro Villezca Becerra, Director de
Estudios Asiáticos, en representación del señor Rector,
Dr. Jesús Ancer Rodríguez; y M.T. Rogelio Juvenal
Sepúlveda Guerrero, Subdirector Administrativo de la
FCFM.
Durante el evento, la directora, M.A. Patricia Martínez
Moreno dio un en el que comentó que la Facultad se
sentía honrada de ser la sede del Seminario y agradeció
a los participantes del mismo. Anteriormente, este último
se había llevado a cabo en la Universidad Autónoma
de Morelos, la Universidad de Sonora, la Universidad
Michoacán en Morelia, la Universidad de Guadalajara y
la Universidad Autónoma de Querétaro.
Durante el Seminario se presentaron conferencias,
talleres y ponencias relacionadas con el uso de las TICs
en la enseñanza. Los campos que se trataron fueron:
innovación educativa, recursos educativos abiertos,
entornos de aprendizaje, estrategias didácticas,
resolución de problemas, visualización matemática,
simulación
matemática,
modelación
matemática,
aprendizaje colaborativo, competencias digitales,
formación de profesores.
El Dr. José Carlos Cortés Zavala invitó a la comunidad
a participar en el VII Seminario que se llevará a cabo en
la Cd. Guzmán, Jalisco y felicitó a los ponentes por su
profesionalismo.
Participan en 5to Congreso de Ciencias Exactas
8 de octubre del 2012
Enmarcando el 59 aniversario de la Facultad de Ciencias
Físico Matemáticas de la Universidad Autónoma de
Nuevo León, se celebró el 5to Congreso de Ciencias
Exactas.
El 8 y 9 de octubre de 2012, la Facultad de Ciencias
Físico Matemáticas en colaboración con la Secretaría
de Educación Pública, llevaron a cabo el 5to Congreso
de Ciencias Exactas. El Congreso se conformó por
conferencias, talleres y eventos culturales impartidos por
profesionales expertos de las diferentes carreras de la
Facultad.
Las autoridades que estuvieron presentes fueron: M.A.
Patricia Martínez Moreno, Directora; M.T. Rogelio Juvenal
Sepúlveda Guerrero, Subdirector Administrativo; Dr.
Pedro Villezca Becerra, Director del Centro Estudios
Asiáticos de la UANL, en representación del señor Rector,
Dr. Jesús Ancer Rodríguez; Dr. José Luis Camparán
Elizondo, Subdirector del Centro de Investigación en
Ciencias Físico Matemáticas y Estudios de Posgrado; y
M.C. Azucena Yoloxóchitl Ríos Mercado, Subdirectora
Académica
La inauguración y clausura se llevaron a cabo en la
Plaza Cultural ºlng. Rafael Serna Treviñoº. La directora,
M.A. Patricia Martínez Moreno, enfatizó durante los
mismos el crecimiento de la institución que hoy cuenta
con 6 licenciaturas, 3 maestrías y 2 doctorados. Además,
mencionó que incluso en cuanto a matrícula ha habido
un incremento bastante considerable, y finalmente dijo
que se ha trabajado incluso en mejorar la infraestructura.
Destacó que tales cambios son el resultado de la
colaboración conjunta de los miembros de la comunidad
de la FCFM, así como a las autoridades universitarias y
de los ex directores.
�Aprenden en la 19va Semana Nacional de Ciencia y
Tecnología
17 de octubre del 2012
Con el interés de que niños y jóvenes conozcan y se
involucren con la ciencia, la Facultad de Ciencias Físico
Matemáticas, junto con la Secretaría de Educación
Pública, participaron en la 19va Semana Nacional de
Ciencia y Tecnología ofreciendo aprendizaje de un
modo divertido y dinámico a quienes asistieron a sus
instalaciones.
Los días en los que se llevaron a cabo las distintas
actividades de las áreas de Computación, Física,
Matemáticas y Astronomía fueron el 17, 18 y 19 de
octubre de 2012. Cada una de ellas presentaron
diferentes experimentos para recibir a los 2,500 alumnos
que acudieron. Los responsables de la organización del
evento fueron: M.C. Alejandro Lara Neave, Dr. Francisco
Hernández Cabrera, Dr. Juan Carlos Ruiz Mendoza,
Esteban Castro Acuña, M.C. Aurelio Ramírez Granados
y Dra. Lilia López Vera.
En dicha semana se ofrecieron actividades que
consistieron en juegos didácticos originales como
robots inteligentes y la demostración del planetario
móvil. Los alumnos que asisten a estas actividades
cada año, pertenecen al grado de preescolar, primaria y
secundaria e, independientemente de la edad, aprenden
divirtiéndose.
�IE
iií
Student Cr,apt~r
Universidad Autónoma de Nuevo Leor
Comparten conocimiento en "Optics 4 Kids"
29 de noviembre del 2012
Ofrece "Optics 4 kids" diversión y conocimiento en el
área de la Física a alumnos de la escuela "Constructores
de Monterrey".
El 29 de noviembre de 2012, los organizadores de
"Optics 4 kids" de la Facultad de Ciencias Físico
Matemáticas, convivieron con estudiantes de la escuela
primaria "Constructores de Monterrey" al mostrarles la
aplicación y el funcionamiento de fenómenos de la física
relacionados con la luz, lentes y espejos.
El organizador del evento fue el Dr. Romeo de Jesús
Selvas Aguilar, apoyado por los grupos OSA (Optical
Society of America) de la UNAL y SPIE (Society of
Photographic lnstrumentation Engineers); aunados a sus
esfuerzos participaron algunos miembros de la Sociedad
de Alumnos y el Dr. Juan Carlos Ruiz Mendoza.
El trayecto ilustrativo estaba conformado por un paseo
de 9 bases en donde los integrantes de "Optics 4
kids" explicaron la polarización, formación de colores
y luz blanca, fluorescencia y fosforescencia, pasillo de
espejos, ilusiones ópticas, métrica de espejos, laberinto
láser, óptica geométrica y lentes, así como una exposición
completa de todos los fenómenos básicos de la luz.
Las bases ofrecieron experimentos prácticos e ilustrativos
con explicaciones sencillas y divertidas. Al finalizar las
bases, hubo una exposición por parte del Dr. Juan Carlos
Ruiz Mendoza (integrante del cuerpo académico de
Fotónica y Telecomunicaciones), sobre Física Recreativa
y Óptica.
��Te invitamos a participar en el Volumen 2 de Celerinet
Consulta la convocatoria en
www. fcfm. uanl. mx
�
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Celerinet
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La revista Celerinet, inició en el 2012, sólo en formato digital, es semestral y se mantiene activa; ofrece información de las últimas investigaciones realizadas por docentes, estudiantes y egresados de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, también se encarga de difundir las actividades institucionales más relevantes. La publicación incluye artículos de investigación relacionados con las siguientes áreas: matemáticas, matemáticas aplicadas, física, ciencias computacionales, actuaría, multimedia y animación digital, y seguridad en tecnologías de información.
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A resource consisting primarily of words for reading. Examples include books, letters, dissertations, poems, newspapers, articles, archives of mailing lists. Note that facsimiles or images of texts are still of the genre Text.
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Celerinet
Año de publicación
El año cuando se publico
2013
Año
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Mes cuando se publicó
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Celerinet, 2013, Año 1, Vol 1, Enero-Junio
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Martínez Moreno, Partricia, Directora
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Física
Ciencias Actuariales
Educación
Matemáticas
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La revista Celerinet, inició en el 2012, sólo en formato digital, es semestral y se mantiene activa; ofrece información de las últimas investigaciones realizadas por docentes, estudiantes y egresados de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, también se encarga de difundir las actividades institucionales más relevantes. La publicación incluye artículos de investigación relacionados con las siguientes áreas: matemáticas, matemáticas aplicadas, física, ciencias computacionales, actuaría, multimedia y animación digital, y seguridad en tecnologías de información.
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Calderón Martínez, Alma Patricia, Editora Responsable
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01/01/2013
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Energía hidroeléctrica
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�Una publicación de la
UN I VERS IDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN
Mtro. Rogelio G. Garza Rivera
Rector
Dr. Santos Guzmán López
Secretario General
QFB. Emilia Edith Vásquez Farías
Secretario Académico
Dr. Cetso José Garza Acuña
Secretario de Extensión y Cultura
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Director de Publicaciones
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Director de la Facultad de Ciencias Biológicas
Cuerpo Editorial de Biología y Sociedad
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Editor en Jefe
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Editor Técnico
Editores adjuntos:
Dr. Juan Gabriel Báez-González
Alimentos
Dr. Sergio t. Salazar-Vallejo
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Biología Contemporánea
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Biotecnología
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Dr. Erick Cristóbal Oñate González
Ecología y Sustentabilidad
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Dr. lram P. Rodríguez-Sánchez
Salud
Jorge Ortega Villegas
Diseñador Gráfico
M. C. Alejandro Peña Rivera
Desarrollo y Diseño Gráfico, Web
lng. Jorge Alberto lbarra Rodríguez
Página web
BIOLOGIA Y SOCIEDAD, año 4, No. 8, segundo semestre de 2021, es una
Publicación semestral editada por el Universidad Autónoma de Nuevo
León, a través de la Facultad de Ciencias Biológicas. Av. Universidad sin,
Cd. Universitaria San Nicolás de los Garza, Nuevo León, www. uanl. mx,
biologiaysooedad@uanl. mx Editor responsable: Dr. Jesús Angel de León
González. Número de ReseNa de Derechos al Uso Exclusivo No. 04-2017060914413700-203, Ambosororgados por el Instituto Nacional de Derecho
de Autor. Responsable de la ultima aaualizadón de este número: y fecha:
Dr.JesúsAngel de León González, de fecha 18 de septiembrede 2018. ISSN
en trámite. Las opiniones y contenidos expresados en los artículos son
responsabilidad exclusiva de los autores y no necesaríamentere flejan la
postura del editor de la publicación.
Queda prohibida la reproducción total o parcial, en cualquier forma
o medio, del contenido de la publicación sin previa autorización.
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MARINOS
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SUBCUTÁNEO EN UNA;
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DE ROC..A: ifAMAULIP.ECA
(CROTAL!US MORULUS) EN
CAUlilVERIO
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•
�partir de la aparición del primer número de Biología y Sociedad
en 2017, el compromiso Editorial de esta Revista Electrónica de
Divulgación Científica ha sido el de incentivar la Apropiación
Social del Conocimiento. Así como lo hemos estado haciendo a lo largo
de 4 años, en este Octavo número de Biología y Sociedad, se expone a
la sociedad en general, con bases científicas y en un lenguaje accesible,
el conocimiento de diversos temas. En primera instancia, Adrián
González Martínez nos da a conocer la biodiversidad de coníferas
del estado de Nuevo León, 31 especies de diversos géneros, además,
resalta el endemismo de una especie, Picea martinezii, conocida
solamente para este Estado de la República Mexicana.
A
Aurelio Ramírez Bautista y colaboradores, presentan un artículo en el
que hacen una reflexión sobre la formación de recursos humanos y la
importancia de generar cuerpos académicos sólidos y con metas comunes.
En otro trabajo, Sergio Alberto Luna Pet'ia nos recuerda el peligro de la
introducción de especies con potencial invasivo como una de las principales
causas de pérdida de biodiversidad a nivel mundial, este artículo se enfoca
en una especie de pez, el clclido joya (Hemichromis guttatus) especie
nativa de Africa pero ya establecida en un ecosistema frágil como lo son las
pozas de Cuatro Ciénegas, Coahuila, proponiendo un método de control y
erradicación mediante la introducción de cromosomas sexuales troyanos a
la población.
Al respecto de promover la apropiación social del conocimiento, en este
Octavo número Maria Ana Tovar Hernández y Sergio Salazar Vallejo
presentan al público en general un grupo zoológico poco conocido, los
cuales viven en ambientes extremofilos a grandes profundidades en
el océano, se trata de los sibogllnidos, anélidos osmotrófos que utilizan
bacterias mutualistas que producen compuestos orgánicos a través de
las fuentes de sulfuro de las fosas hidrotermales, así como de hielos de
metano como fuente de energía.
En otro articulo ltzahi Silva Morales nos muestra otra parte de la fauna
desconocida de nuestros mares, se trata de los gusanos cacahuate. En
este trabajo nos muestra aspectos generales de los sipúnculos, su forma
de vida, importancia ecológica y económica, así como un análisis de los
escasos estudios en nuestros litorales.
Por último, David Lazcano y colaboradores nos presentan un caso en
el que se describe un tumor canceroso subcutáneo en una serpiente de
cascabel de roca tamaulipeca, tratándose de un macho en cautiverio de 20
anos con una masa tumoral visible que le fue extirpada mediante cirugía.
En este trabajo los autores proporcionan datos para fututos estudios
oncológicos de serpientes en cautiverio.
Las contribuciones inmersas en este Octavo número de Biología y
Sociedad no serían posibles sin el compromiso de parte de todo el Cuerpo
Editorial, de los árbitros y de los autores de estos trabajos, muy agradecidos
por su generosidad con el tiempo dedicado a Biología y Sociedad, así
mismo a la promoción de la Apropiación del Conocimiento.
I DR. JESÚS ANGEL DE LEÓN-GONZÁLEZ
Editor en Jefe
�'
BIODIVERSIDAD DE
CONIFERAS DEL ESTADO DE
NUEVO LEON, MEXICO
/
/
I
ADRIÁN GONZÁLEZ-MARTi NEZ
Palabras Clave: Coníferas, Nuevo León, Sierra
Madre Oriental, Abies, Cupressus, Juniperus, Picea,
Pinus, Pseudotsuga, Taxodium, Taxus.
4
/
Key Words: Conifers, Nuevo León, Sierra Madre
Oriental, Abies, Cupressus, Juniperus, Picea, Pinus,
Pseudotsuga, Taxodium, Taxus.
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
�RESUMEN
Las coníferas son plantas vasculares que producen
semillas en "conos" o estróbilos ovulíferos. Su
importancia ecológica radica en su ubicuidad en
los bosques templados y de galería en México. Se
aprovechan económicamente en la producción de
madera, papel, resinas, semillas comestibles, así como
árboles de ornato y árboles de navidad. México es uno
de los centros de diversidad de coníferas, con cerca de
94 especies, 43 de ellas endémicas al país. Tras una
revisión bibliográfica y taxonómica, se encontró que
en el estado de Nuevo León habitan 31 especies de
coníferas pertenecientes a los géneros Abies, Cupressus,
Juniperus, Picea, Pinus, Pseudotsuga, Taxodium, y Taxus.
Los géneros mejor representados son Pinus (15 especies
y 5 taxones infraespecíficos) y Juniperus (7 especies).
Picea martinezii es la única especie con rango geográfico
restringido a Nuevo León.
Vol. 4 No. 8, segundo semestre 2021
ABSTRACT
Conifers are vascular plants that produce seeds on
"eones" or ovule-bearing strobili. Their ecological
relevance in Mexico lies in their ubiquity within
temperate and gallery forests. Economically, they are
a source of timber, paper, and resins, as well as edible
seeds, and ornamental and Christmas trees. Mexico is
a centre of diversity of conifers with about 94 species,
43 of them endemic to the country. After a bibliographic
and taxonomic revision, 31 species from the genera
Abies, Cupressus, Juniperus, Picea, Pinus, Pseudotsuga,
Taxodium, and Taxus were found to inhabit the northeastern Mexican state of Nuevo León. The genera with
most native species present are Pinus (15 species and
5 infraspecific taxa), and Juniperus (7 species). Picea
martinezii is the only species with a geographic range
restricted to the state.
5
�INTRODUCCIÓN
as coníferas (de las voces latinas conus 'cono', y
fero 'portador1 son un grupo de plantas vasculares
productoras de semillas, pero no de flores ni frutos.
En su lugar, dichas semillas son producidas en estructuras
denominadas "conos", "estróbilos femeninos'' o, de forma
más específica, estróbilos ovulíferos (Figuras 1 y 2). Esta
definición puede confundirse con aquella asignada al
término arcaico "gimnosperma", el cual engloba diversos
grupos emparentados, pero no a todos los descendientes
de un ancestro en común (un grupo parafilético), en
particu lar, a las coníferas mismas, a Ginkgo biloba
(Gingkoopsida), las cícadas (Cycadopsida), y a Gnetum,
Ephedra y Welwitschia (Gnetopsida) (Ruiz-Oronoz et al.,
1975), excluyendo así al resto de las plantas con semilla:
las angiospermas o "plantas con flores". El concepto de
conífera puede estrecharse para sólo incluir a aquellas
plantas con formas de vida arbóreas o arbustivas con
un crecimiento secundario (madera) compuesto por
traqueidas con puntuaciones areoladas circulares en
sus paredes celulares y en sus radios, hojas simples
con venación paralela, canales resiníferos, estróbilos
poliníferos y ovulíferos separados, y una sola copia de una
gran repetición invertida en el ADN de los cloroplastos (a
diferencia del resto de las plantas conocidas, que poseen
dos copias de la misma), de acuerdo con Farjon (2008).
L
Figura 1: Estróbilo ovulífero o •·cono• de Pinus hartwegii en Galeana,
Nuevo León. Crédito: Carlos Gerardo Velazco Macias (CC BY-NC).
Figura 2: Estróbilo ovulífero de Taxus globosa en General Zaragoza,
Nuevo León. Crédito: Jeff Bisbee
BY-NC).
ccc
Taxonómica mente, por lo tanto, "conífera" refiere de
forma particular a las especies pertenecientes a la clase
Pinopsida y orden Pina les, del phylum Tracheophyta. Se
reconocen actualmente ocho fam ilias: Araucariaceae (37
especies), Cephalotaxaceae (8 especies), Cupressaceae
(135 especies), Phyllocladaceae (4 especies), Pinaceae
(231 especies), Podocarpaceae (175 especies),
Sciadopityaceae (1 especie), y Taxaceae (24 especies),
con un total de 615 especies repartidas en 70 géneros
(Roskov et al., 2020). Incluye grupos como los pinos
(Pinus), abetos y oyameles (Abies), ayarines (Pseudotsuga),
cipreses (Cupressus), cedros (Cedrus), juníperos o
enebros Uuniperus), tuyas (Thuja, Platycfadus), entre
otros, comúnmente utilizados en la industria maderera
y papelera, como leña, árboles ornamentales, árboles
de navidad y como alimento (gálbulas carnosas de
enebros, piñones de d iversas especies de Pinus, entre
otros) (Farjon y Page, 1999).
Estas plantas ocurren de forma predominante en el
hem isferio norte, con un marcado incremento en
diversidad en dirección al ecuador. Se les encuentra
en las taigas del Círculo Polar Ártico (Larix, Picea), en
los trópicos (Podocarpus), tanto a nivel del mar como a
grandes alturas (Pinus, Abies, Araucaria), y hasta el otro
extremo del mundo, en las latitudes más australes de
América del Sur (Pilgerodendron uviferum) (Farjon, 2017a;
Holz et al., 2018).
B IODIVERSIDAD DE CONÍFERAS EN MÉXICO
México es considerado uno de l os centros de
d iversidad para las coníferas (Farjon y Page, 1999) con
aproximadamente 94 especies nativas al territorio
nacional, de las cua les, 43 (el 4 6%) se consideran
6
Facultad de Ciencias Biológicas
I UANL
�endémicas al país. Se clasifican en las fam ilias Pinaceae
(géneros Abies, Picea, Pinus y Pseudotsuga) con 61 especies,
Cupressaceae (géneros Calocedrus, Cupressus, Juniperus
y Taxodium) con 29 especies, Podocarpaceae (género
Podocarpus) con 3 especies, y Taxaceae (género Taxus) con
una especie (Gernandt y Pérez-de la Rosa, 2014).
Algunas de las especies y todos los géneros de coníferas
mexicanas se comparten con los Estados Unidos de
América y Canadá, principalmente en su costa oeste,
siguiendo las cadenas montañosas de las Rocallosas
y la cordillera de las Cascadas. Esta parte de la flora
norteamericana es afín a la de Eurasia oriental, y se
extiende hacia el sur hasta Guatemala, El Salvador,
Honduras y Nicaragua en Centroamérica, donde las
coníferas de afinidad boreal detienen su distribución
debido a la llamada "Depresión de Nicaragua", que
separa las altas montañas de este país y las de Costa
Rica (Rzedowski, 1978).
Con la notable excepción de Taxodium mucronatum,
el sabino o ahuehuete (denominado Árbol Nacional
de México en 1921) (Figura 3) y Pinus caribaea var.
hondurensis, que pueden encontrarse desde el nivel
del mar, las coníferas mexicanas habitan y forman
parte esencial de los ecosistemas montanos en el país
tapizando las laderas en la Sierra Madre Oriental, Sierra
Madre Occidental, Sierra Madre del Sur, Sierra Madre de
Chiapas, Faja Volcánica Transmexicana y las sierras de
la península de Baja California, formando comunidades
dominadas por coníferas (bosque de Pinus, matorral
de Pinus, bosque de Abies, bosque de Pseudotsuga y
Picea, bosque de Cupressus, matorral de Juniperus) o
bien, mezcladas con latifoliadas (bosque de QuercusPinus, bosque de Pinus-Quercus, bosque mesófilo de
montaña, matorral xerófilo, bosque de galería), y son
de los últimos árboles y pocos arbustos que pueden
encontrarse por encima de los 4,300 msnm en el centro
de México, y 3,700 msnm en el norte del país (Gernandt
y Pérez-de la Rosa, 2014; Rzedowski, 1978).
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810 DIVERSIDAD DE C ONÍFERAS EN N UEVO L EÓN
Nuevo León, estado mexicano ubicado al noreste del
país, cuenta con una fis iografía fuertemente marcada
por la Sierra Madre Oriental, la cual divide crudamente al
territorio estatal en tres grandes regiones: las llanuras al
este y noreste, de naturaleza semiárida con matorrales
espinosos xerófilos; la Sierra Madre Oriental, del sureste
hacia el noroeste del estado, de climas semiáridos a
templados, con matorrales submontanos a sus fa ldas,
y densos bosques de Quercus, Quercus-Pinus, PinusQuercus, mixtos de coníferas y matorrales de coníferas;
y el Alt iplano Mexicano al oeste y suroeste, árido, con
grandes extensiones de pastizales y matorrales xerófilos
(INECC, 2007; Rzedowski, 1978).
Las coníferas en Nuevo León pueden encontrarse en las
tres regiones, pero con una importante concentración
de especies y abundancia en la Sierra Madre Oriental,
apareciendo aproximadamente a los 900 msnm y hasta
el punto más alto del norte de México, el Cerro El Potosí
en el municipio de Galeana, con 3,720 msnm en su cima,
la cual alberga a Pinus culminico/a. Todas las especies de
coníferas nativas a Nuevo León pueden encontrarse en la
Sierra Madre Oriental y sus cerros y serranías asociados.
En el Altiplano Mexicano y las llanuras orientales del
estado (correspond ientes a las Llanuras Costeras del
Golfo de México y las Grandes Llanuras de Norteamérica)
se presentan pocas especies de coníferas. Taxodium
mucronatum es, indudablemente, la más abundante en
ambas regiones, habitando en las riberas de ríos y arroyos
Figura 3: Sabinos o Ahuehuetes (Taxodium mucronacum), árbol nacional de México, formando el bosque de
galería en Allende, Nuevo León. Crédiro: Rigel Nava (CC BY-NC).
Vol. 4 No. 8, segundo semestre 2021
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�formando "sabinales". Ubicado en el municipio de Cerralvo
al norte del estado, el Parque Nacional "El Sabina!", el
más pequeño de México con poco más de 7,200 m 2 de
extensión (SEMARNAT, 2016), cuenta con cientos de
ejemplares centenarios de esta especie, como también se
pueden encontrar en el Parque Fundadores de Apodaca, y
el Río Ramos en Allende, entre muchos otros sitios.
partes de San Luis Potosí y Zacatecas) son}uniperus zanonii,
Abies vejarii, Pinus culminico/a, P. johannis, P. nelsonii, P.
pinceana y P. stylesii (Estrada-Castillón et al., 2014).
De los 1O géneros de coníferas conocidos para México,
8 se encuentran en Nuevo León: Abies, Cupressus,
Juniperus, Picea, Pinus, Pseudotsuga, Taxodium y Taxus.
También se presentan especies con muy amplios rangos
geográficos, como Pinus hartwegii y P. pseudostrobus
comunes en los vo lcanes y altas montañas desde
Honduras y Nicaragua hasta los estados de Chihuahua
y Sinaloa. La última, con una importante variabilidad
morfológica a lo largo de los territorios que ocupa. Pinus
cembroides incluye en su distribución a todo el Desierto
Chihuahuense y ecosistemas asociados, desde el estado
de Puebla hasta Nuevo México y Arizona, en los Estados
Unidos de América. Pseudotsuga menziesii domina
las cimas más altas en cerros, volcanes y sierras del
territorio mexicano desde la latitud 17º en Oaxaca hasta
Chihuahua, cruzando la frontera por toda la costa oeste
de los Estados Unidos y Canadá, hasta la latitud 17°, en
los límites del estado de Alaska y el territorio de Yukon.
La única conífera que se puede considerar como endémica
restringida al estado es Picea martinezii, el Pinabete de Nuevo
León (Figuras 4 y 5). Se trata de una especie amenazada,
con una población estimada de 350 individuos en unas seis
cañadas húmedas de los municipios de Montemorelos,
Aramberri, y General Zaragoza (Royal Botanic Garden
Edinburg, 2019). Otras especies endémicas al noreste de
México (estados de Nuevo León, Coahuila, Tamaulipas y
A través de los años se han publicado diversos trabajos
enfocados a la diversidad de coníferas en Nuevo León, o
bien, incluyendo al grupo entre la flora estudiada. El primer
listado formal de la flora nativa y cultivada del estado
de Nuevo León, realizado por el ilustre Dr. José Eleuterio
González "Gonzalitos" incluye una especie de pino (como
Pinus occidentalis H. B., sinónimo de P. montezumae),
un ciprés (como Cupressus thurifera H. B., posiblemente
Figura 4: Pinabete de Nuevo León (Picea martinezil) en Rayones, Nuevo
León. Especie endémica al estado, reducida a unas pocas cañadas de la
Sierra Madre Oriental. Crédirn: Jeff Bisbee (CC BY-NC).
Figura 5: Conos de Picea martinezii. Crédirn: Jeff Bisbee (CC BY-NCJ.
Sólo otros dos géneros se distribuyen en estas zonas, siendo
estos Juniperus y Pinus, con escasa abundancia y riqueza
en bosquetes de pocos individuos. El primero en suelos
principalmente calcáreos, y el segundo en planicies con
abundante yeso en el sustrato, en particular, con poblaciones
de Pinus arizonica var. stormiae en los municipios de
Aramberri, Doctor Arroyo, Galeana y General Zaragoza.
8
Facultad de Ciencias Biológicas
I UANL
�alguna especie de)uniperus erróneamente identificada,
de acuerdo con los comentarios de Martínez (1947)), y al
sabino (como Taxodium disticha H. B.) (González-Mendoza,
1888).
Martínez (1963) reportó 12 especies para el estado en
la tercera edición de Las Pináceas Mexicanas, mientras
que Rojas-Mendoza (1965) menciona 26 taxones.
Capó-Arteaga (1972) encontró un total de 42 especies
pertenecientes a siete géneros en tres familias. FavelaLara (1999) considera a Nuevo León el estado con mayor
diversidad de Pinus, reportando un total de 24 especies
del género, colectadas en 265 localidades. VillarrealQuintanil la y Estrada-Casti llón (2008) reportan 40
especies en 11 géneros y cuatro fam ilias. Velazco-Macías
(2009) menciona 35 especies correspondientes a ocho
géneros y cuatro familias. El libro "Coníferas de Nuevo
León, México", por Estrada-Castillón et al. (2014) incluye
35 especies (algunas de ellas introducidas y de cultivo
común) en 11 géneros y cinco fam ilias.
Utilizando estos listados, además de las bases de datos
Conifers of the World (Farjon, 2021) y el Sistema Nacional
de Información sobre Biodiversidad (SNIB) (CONABIO,
2021 ), así como la información proporcionada por
Farjon (2017a, 2017b), se obtuvieron registros para
las especies de coníferas en el estado de Nuevo León.
Posteriormente, se utilizaron los servidores taxonómicos
en línea Plants of the World Online (2021 ), Catalogue of
Life (Roskov et al., 2020), The Plant List (2013) y World
Flora Online (2021) para contrastar la nomenclatura y
descartar nombres obsoletos y sinónimos, resultando
en un listado taxonómico actualizado para la fecha
presente (Tabla 1).
Especie
Cupressaceae Gray
Pinaceae Spreng. ex F.
rudo/phi
Cupressus Jusicanica Mili. (Registro dudoso)
LC
Juniperus angoscurana R. P. Adams
vu
Juniperus coahuilensis (Martfnez) Gaussen ex R. P. Adams
LC
Juniperus deppeana Steud. var. deppeana
LC
Juniperus f/accida Schltdl. var. flaccida
LC
Juniperus pinchocii Sudw.
LC
Juniperus sa/Cillensis M. T. Hall
EN
Juniperus zanonii R. P. Adams
Toxodium mucronacum Ten.
NE
Abies durangensis var. coahuilensis (l. M. Johnst.) Martínez
Abies religiosa (Kunth) Schltdl. & Cham. (Registro dudoso)
vu
Abies vejarii var. macrocarpa Martínez
Abies vejarii var. vejarii Martínez
vu
vu
vu
A
Picea enge/monnii subsp. mexicana (Martínez) P. A Schmidt
EN
p
Picea martinezii T. F. Patt. (endémico de Nuevo León)
EN
p
Pinus arizonico var. arizonica Engelm.
LC
Pinus arizonico var. stormiae Martínez
vu
Pinus cembroides subsp. cembroides Zucc.
LC
EN
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LC
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LC
Pinus greggii var. greggii Engelm. ex Parl.
NT
Pinus hartwegii Lindl.
Pinus johannis M. -F. Robert
LC
NE
Pinus moncezumae var. montezumae Lamb.
LC
Pinus nelsonii Shaw
EN
Pinus pacula Schiede ex Schltdl. & Cham.
LC
Pinus pinceana Gordon & Glend.
LC
Pinus pseudostrobus var. apu/censis (Lindl.) Shaw (Registro dudoso)
LC
Pinus pseudoscrobus var. pseudostrobus Lindl.
LC
Pinus remota (Little) D. K. Bailey & Hawksw.
LC
Pr
Pinus scy/esii Frankis ex Businsky
NE
Pr
Pinus ceocote Schiede ex Schltdl. & Cham.
LC
Pseudotsuga menziesii var. glauca (Beissn.) Franco
LC
Pr
Taxus globosa Schltdl.
EN
Pr
Pr
p
p
Listado de especies de coníferas nativas al estado de Nuevo León, México, con evaluaciones de categorías de riesgo - Red Use ofThreatened Species
de la IUCN (2021 ): LC (Low Concern - Bajo Riesgo}, vu (Vulnerable), EN (Endangered - En Peligro), NT (Near Threacened - Casi Amenazada), NE (Noc
Evaluaced - No Evaluada) - NOM-059-SEMARNAT-2010 (DOF, 2019): A(Amenazada), P (En Peligro de Extinción1 Pr (Sujeta a Protección Especial).
Vol. 4 No. 8, segundo semestre 2021
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LC
Pinus hartwegii Andresen & Beaman
Pinus enge/mannii Carriére
Taxaceae Gray
NOM-059·
SEMARNAT-2010
Cupressus arizonica var. arizonica Greene
Abies vejarii var. mexicana (Martfnez) T. S. Liu
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Categoría de Ri esgo
IUCN
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Tabla 1: Listado de especies de coníferas nativas al estado de Nuevo León, México, con evaluacione.s de categorías de riesgo
Familia
8
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�DISCUSIÓN
Este listado incluye tres especies con distribución dudosa
en el estado de Nuevo León. Los registros de Cupressus
/usitanica incluyen los ejemplares ASU0006941 del
Herbario de la Universidad de Arizona colectado en el
Parque Ecológico Chipinque, en San Pedro Garza García en
el año 2002 (como C. /usitanica var. benthamil), e INIF-19261
del Herbario Nacional Forestal Biól. Luciano Vela Gálvez,
colectado en el Cerro de las Mitras, en Monterrey en el año
1970 (como C. lindley,) (CONABIO, 2021; Farjon, 2021 ). Esta
especie también es mencionada por Villarreal-Quintanilla
y Estrada-Castillón (2008) como C. benthamii var. lindleyi,
aunque Estrada-Castillón eta/. (2014) la reportan en Nuevo
León como cultivada.
Abies religiosa es reportada con el ejemplar 3000 de Meyer,
colectado en el Cerro de la Vieja, General Zaragoza, en 1948
(Farjon, 2021) y por Earle (2020) en la Sierra Peña Nevada y el
Ejido La Encantada del mismo municipio, en 2007.
Pinus pseudostrobus var. apu/censis contiene 15 registros
de colectas en Conifers of the World (Farjon, 2021)
entre los años 1899 y 1984, provenientes de diversas
localidades en la Sierra Madre Oriental, y es considerado
nativo por Favela-Lara (1999) y Velazco-Macías (2009).
Villarreal-Quintanilla y Estrada-Castillón (2008), y VelazcoMacías (2009) incluyen a la especie Juniperus ashei. Es
posible que las colectas e identificaciones correspondieran,
más bien, a J. ashei var. saltillensis (M. T. Hall) Silba,
sinónimo de). saltillensis (Figura 6). Además,}. monosperma
(Engelm.) Sargent es mencionado por Capó-Arteaga
(1972), y Velazco-Macías (2009). Adams (2018) reporta a
J. ashei y J. monosperma como nativas únicamente para el
suroeste de los Estados Unidos de América, mientras que
las poblaciones mexicanas que han sido identificadas bajo
dichos nombres correspondiendo aj. ovata R. P. Adams
(R. P. Adams) en el norte de Coahuila, y J. angosturana,
respectivamente.
Capó-Arteaga (1972) comenta sobre un par de colectas
dudosas de Abies conco/or (o A. /asiocarpa) por Antonio
Hernández Corzo en 1945, y Humberto Sánchez Vega en
1962, depositados hasta ese momento en el herbario
de la Facultad de Ciencias Biológicas, de la Universidad
Autónoma de Nuevo León, sin estróbilos. Aunado a
esto, incluye a las especies Pinus cembroides var. edulis
(Engelm.) Voss (= Pinus edulis Engelm.), P. michoacana
var. cornuto Martínez (= Pinus devoniana Lindl.), y
P. durangensis f. quinquefo/iata Martínez, (= Pinus
durangensis Martínez), las cuales no se registran para
Nuevo León en los otros trabajos consultados.
Figura 6: Juniperus
�8
Tabla 2: Sinonimia de especi es de coníferas nativas de Nuevo León en literatura seleccionada.
Sinónimos
Especie
X
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Referencia
Cupressus arizonica
Hesperocyparis arizonica (Greene) Bartel
Plants of the World Online (2021)
Cupressus /usitanica
Hesperocyparis lusicanica (Mili.) Bartel
Plants of the World Online (2021)
Juniperus angosturana
Juniperus monosperma var. graci/is Martínez
Martínez (1963), Velazco-Macías (2009)
Juniperus coahuilensis
Juniperus erychrocarpa var. coahuilensis Martínez
Martínez (1963), Capó-Arteaga (1972)
Juniperus pinchoUi
Juniperus erychrocarpo Cory
Velazco-Macías (2009)
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Juniperus deppeana
Juniperus mexicana Schiede ex Schltdl. & Cham.
Capó-Arteaga (1972)
Juniperus zononii
Juniperus montico/o f compacca Martínez (ún icamente
los registros para el noreste de México)
Martínez (1963), Rojas-Mendoza (1965), Capó-Arteaga
(1972), Velazco-Macías (2009), Villarreal-Quintanilla y
Estrada-Castillón (2008)
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Taxodium discichum var. mexicanum (Carriére) Gordon
&Glend.
Plants of the World Online (2021)
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Abies mexicana Martínez
Martínez (1963), Rojas-Mendoza (1965), Capó-Arteaga (1972)
Abies vejarii subsp. mexicana (Martínez) Farjon
Farjon (2017a)
Abies religiosa subsp. mexicana Strandby, K. l. Chr. &
M. S0rensen
Plants of the World Online (2021)
Picea enge/mannii
subsp. mexicana
Picea mexicana Martínez
Martfnez (1963), Rojas-Mendoza (1965), capó-Arteaga (1972)
Picea enge/manniivar. mexicana (Martínez) Silba
Villarreal-Quintanilla y Estrada-Castillón (2008)
Pinus hartwegii
Pinus rudis Endl.
Zobel y Cech (1957), Rojas-Mendoza (1965), CapóArteaga (1972), Favela-Lara (1999), Villarreal-Quintanilla
y Estrada-Castillón (2008)
Toxodium mucronatum
Abies vejarii var.
mexicana
Pinus johannis
Pinus cembroides var. bicolor Little
Pinus pseudoscrobus var. Pinus escevezii (Martínez) J. P. Perry
pseudoscrobus
Pinus pseudostrobus var. escevezii Martínez
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Plants of the World Online (2021 ), The Plant List (2013),
World Flora Online (2021)
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Favela-Lara (1999)
Zobel y Cech (1957), Rojas-Mendoza (1965), CapóArteaga (1972), Villarreal-Quintanilla y Estrada-Castillón
(2008), Velazco-Macías (2009)
Zobel y Cech (1957), Capó-Arteaga (1972), Favela-Lara
(1999)
Pinus remota
Pinus cacarinae Passini, 1981
Favela-Lara (1999), Villarreal-Quintanilla y Estrada•
Castillón (2008), Velazco-Macías (2009)
Pinus montezumae var.
moncezumae
Pinus moncezumae var. lind/eyi Laudan
Zobel y Cech (1957), Capó-Arteaga (1972)
Pinus ceocote
Pinus teococe f macrocarpa (Shaw) Martínez
Rojas-Mendoza (1965), Favela-Lara (1999), VelazcoMacías (2009)
Pinus scylesii
Pinus ayacahuice var. brachypcera Shaw
Zobel y Cech (1957), Rojas-Mendoza (1965), CapóArteaga (1972), Favela-Lara (1999), Villarreal-Quintanilla
y Estrada-Castillón (2008), Velazco-Macías (2009)
Pinus flexi/is I Pinus J/exi/is var. flexi/is E. James
Capó-Arteaga (1972), Favela-Lara (1999), Velazco-Macías
(2009), Farjon (2021)
Pinus ref/exa (Engelm.) Engelm.
Capó-Arteaga (1972), Favela-Lara (1999), Velazco-Macías
(2009)
Pinus scrobiformis Engelm.
Favela-Lara (1999), Villarreal-Quintanilla y EstradaCastillón (2008), Velazco-Macías (2009), Farjon (2021)
Pseudotsuga flahualti Flous
Martínez (1963), Rojas-Mendoza (1965), Capó-Arteaga (1972)
Pseudotsuga rehderi Flous
Martínez (1963), Rojas-Mendoza (1965)
Pseudotsuga macro/epis Flous
Martínez (1963), Rojas-Mendoza (1965), Capó-Arteaga (1972)
Pseudocsuga mucronata (Raf.) Sudw.
Capó-Arteaga (1972), Velazco-Macías (2009)
Vol. 4 No. 8, segundo semestre 2021
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Pinus pseudostrobus f protuberans Martínez
Pseudocsuga menziesii
var.g/auca
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�Velazco-Macías (2009) incluye a Pseudotsuga taxifolia
(Lindl.) Britton (= Pseudotsuga menziesii var. menziesii
(Mirb.) Franco). Esta especie sólo se distribuye en la
costa oeste de los Estados Unidos de América y Canadá
(Farjon, 2017b).
La nomenclatura de múltip les especies y taxones
infragenéricos se ha modificado desde la publicación
original de algunos de los trabajos utilizados para
compilar este listado, en la Tabla 2 se presentan las
sinonimias.
Gracias a los estud ios filogenéticos realizados por
Cruz-Nicolás et al. (2021) sobre el género Abies, las
poblaciones de Abies durangensis var. coahui/ensis
(Figura 7), presentes en Coahuila y Nuevo León,
podrían regresar al binomio A. coahui/ensis l. M. Johst.
ya que este taxón se encuentra notablemente separado
filogenéticamente (y geográficamente) de A. durangensis
var. durangensis, y más cercano a A. vejarii (Figura 8). Al
momento de la redacción de este texto, ningún servidor
taxonómico ha aplicado o sugerido este cambio.
El caso de Pinus stylesii (Figura 9) corresponde a la
evolución del entendimiento un complejo conformado
por varias especies de pinos blancos (Pinus subsect.
Strobus). Se le encuentra bajo los nombres P. ayacahuite
var. brachyptera Shaw, P. flexilis o P. flexilis var. flexilis
E. James, P. reflexa (Engelm.) Engelm., y P. strobiformis
Engelm. en diversos trabajos, algunos de ellos incluso
reportando dos o más de estos taxones en el estado.
Considerando las diferencias morfológicas, moleculares
y geográficas propuestas por Moreno-Letelier y Pi ñero
(2009), Frankis (2008; 2009), así como las observaciones
en campo de Bisbee (2018), es probable que las
poblaciones de Nuevo León correspondan únicamente
a P. stylesii.
12
Facultad de Ciencias Biológicas
I UANL
�C ONCLUSION ES
El estudio de las coníferas en el estado de Nuevo León,
como en el resto del país, es una fuente inagotable
de conocimiento botánico. Numerosos trabajos
han abordado la complicada y exhaustiva tarea de
documentar la totalidad de esta flora en el territorio
nacional y estatal, pero el imparable avance de las
técnicas y puntos de vista dejan a estas obras con la
urgente necesidad de actualización. La fina li dad de
este trabajo es, precisamente, faci litar la comprensión
y lectura de obras anteriores para poder seguir
valorándolas como lo que son: los fundamentos de
nuestro conocimiento, y siempre con la meta de que
este trabajo mismo sea obsoleto en un futuro.
Los bosques templados en el estado de Nuevo León
enfrentan en la actualidad gigantescos retos, como
el cambio climático, el peligro de la desertificación y
las sequías, las plagas, los incendios foresta les y, por
supuesto, la intromisión y destrucción causada por
el hombre. Es de vital importancia conocer y tener
presente la biodiversidad que tenemos para así poder
ejercer programas pertinentes para la preservación de
nuestros ecosistemas.
Hasta este momento, la IUCN reporta 6 especies
vulnerables, 6 especies amenazadas y una casi
amenazada, mientras que las autoridades mexicanas bajo
la NOM-059-SEMARNAT-201 O consideran una especie
amenazada, 5 en peligro de extinción, y 5 merecedoras
de protección especial. Los estudios taxonómicos, así
como los que conciernen a la ecología de las especies
son necesarios para tener una visión clara de qué y cómo
debemos proteger nuestra biodiversidad.
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AG RADECIM IENTOS
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V)
A mis estimados amigos Valería Magalli Garza, Pedro Adrián
!barra, Valeria Barra, Jorge Madrazo, Samantha Alejandra
Leal y Rafael Lucero por su apoyo y recomendaciones para
la realización del estudio. Al Dr. Christopher J. Earle, al Dr.
Aljos Fa1on, y al Dr.Juan P.Jaramillo Correa y colaboradores
por proporcionar y facilitar información de gran utilidad,
además a los revisores por sus excelentes comentarios,
correcciones y pertinentes opiniones sobre el manuscrito.
A todos los cuerpos de combate que ayudaron a extinguir
los catastróficos incendios en la Sierra Madre Oriental a
principios del 2021, y a los seguidores del proyecto "Flora de
Nuevo León" en lnstagram y Facebook.
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Figura 7: Abies durangensis var. coahuilensis en Galea na, Nuevo
León. Crédito: Jeff Bisbee (CC BY-NC).
Figura 8: Abies vejarii en el Cerro El Potosí, Galea na, Nuevo
León. Crédito: Jeff Bisbee (CC BY-NC).
Figura 9: Cono de Pinus stylesii en los límites de Coahuila y
Nuevo León. Crédito: Rafael Torres Ramírez (CC BY-NC).
Vol. 4 No. 8, segundo semestre 2021
13
�LITERATURA CITADA
Adams, R. P. 2018.Juniperus of Canada and the United States:
Taxonomy, Key and Distribution. Lundellia. 21 (1 ): 1-34.
https://doi. org/10. 25224/1097-993X-21. 1
Farjon, A. 2021. Conifers of the World - Resources for Conifer
Research. En: https://herbaria. plants. ox. ac. uk/bol/conifers
(consultado el 19/03/2021).
Bisbee, J. 2018. Conifers of the Sierra Madre Oriental, Mexico, trip
report. Bu/letin of the Cupressus Conservaüon Projea. 7(1 ):344. http://www. cupressus. net/bulletin/17/BullCCP07_ 1. pdf
Farjon, A, y Page, e N. (edsJ 1999. Conifers. Status Survey and Conservation
Action Plan. IUCN/SSC Conifer Specialist Group. Gland, Suiza, y
cambridge, Reino Unido de la Gran Bretaña, 121 pp.
Capó-Arteaga, M. 1972. Observaciones sobre la taxonomía y
distribución de las coníferas de Nuevo León, México. Tesis
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Autónoma de Nuevo León. San Nicolás de los Garza,
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Favela-Lara, s. 1999. Taxonomía de los pinos del noreste de México.
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Nuevo León. Informe Final SNIB-CONABIO Proyecto No.
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CONABIO. 2021. Sistema Nacional de Información sobre
Biodiversidad en México. CONABIO. En: https://www. snib.
mx/ (consultado el 21/03/2021).
Cruz-Nicolás, J., Villaruel-Arroyo, A., Gernandt, D. s., Fonseca, R.
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its migration into the tropics. Molecular Phylogeneücs and
Evolution. 160. Art. 107125. https://doi. org/1 o. 1 016/j.
ympev. 2021. 107125
DOF. 2019. Modificación del Anexo Normativo 111, Lista de especies en
riesgo de la Norma Oficial Mexicana NOM-059-SEMARNAT-201 O,
Protección ambiental • Especies nativas de México de flora y
fauna silvestres - Categorías de riesgo y especificaciones para
su inclusión, exclusión o cambio • Lista de especies en riesgo,
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�CRECIMIENTO
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ACADEMICO:
REDES DE
INVESTIGACION
Y JOVENES
INVESTIGADORES
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AURELIO RAM i REZ-BAUTISTA 1• • RACIEL CRUZ-ELIZALDE', ANA
PAOLA MARTÍNEZ-FALCÓN 3 , 1RERI SUAZO-0RTUÑO'. LIZZETH A .
TORRES-HERNÁNDEZ', ADRIÁN LEYTE-MANRIQyP, JORGE LU IS
BECERRA-LÓPEZ•, Y DAVID RAMIRO AGUILLÓN-GUTIÉRREZ 7
�R ESUM EN
La generación de conocimiento y productos académicos es el reflejo de la calidad
de los investigadores e instituciones. Sin embargo, debido al alto número de
doctores egresados de los programas de doctorado y, a la limitada disponibilidad
de plazas académicas en instituciones públicas y privadas, además de la falta de
condiciones adecuadas para la jubilación de investigadores, el crecimiento de las
líneas de generación y aplicación del conocimiento (LGAC), es limitado y, por lo
tanto, la producción científica baja. En este escrito se hace una reflexión sobre
la formación y la importancia de generar grupos académicos, llamados Cuerpos
Académicos (CAs) de trabajo sólidos con metas comunes para plantear y resolver
problemas enfocados a las LGAC del grupo. Cualquier resultado en la dinámica
de los CAs, se implementa con la incorporación en estos a jóvenes investigadores
a las instituciones, los que enriquecen y promueven nuevas LGAC, formación de
recursos humanos y, por lo tanto, producción científica del CA de la institución.
La formación académica de un alumno, desde la licenciatura, y especialmente
en los niveles de posgrado, es fundamental para el estudiante, y con ello el
cumplimiento de las actividades por parte de los investigadores (formación
de recursos humanos). La dinámica continua de producción y colaboración de
pares académicos dentro y fuera de la institución refuerza en muchos casos el
conocimiento generado en el interior de los grupos. Esta actividad, se desarrolla
mejor al incluir a investigadores jóvenes que generen conocimiento innovador,
que fortalezca a cada investigador, al grupo de investigadores y, a las instituciones
educativas. Las redes académicas apoyan el trabajo científico, especialmente
los grupos multidisciplinarios que incorporan no solo investigadores nacionales,
sino también internacionales. En la actualidad, solo queda que las autoridades
reconozcan la necesidad de crear redes y mantenerlas económicamente para
consolidarlas, así como la creación de programas y un mayor presupuesto para la
incorporación y contratación de nuevos investigadores a ellas .
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INTRO DUCCIÓN
a generación de conocimiento es una forma de ver
materializada la producción científica en cantidad
y calidad, que se reflejan en una alta diversidad
de tópicos publicados en revistas científicas nacionales
e internacionales de alto impacto. La generación de
conocimiento se nutre con la producción en términos
de pub licaciones, sobre todo en tesis de los tres
niveles educativos (licenciatura, maestría y doctorado),
artículos de difusión, y artículos en revistas indizadas
o con arbitraje. Se considera que las publicaciones
científicas arbitradas e indizadas reflejan mayor calidad
en la formación, ya que son evaluadas con un alto rigor
científico (revisión por pares). Por esto, es deseable
que los profesores-investigadores de una universidad,
realicen este tipo de publicaciones, pues de esta forma,
se fomenta el prestigio del profesor-investigador y, por
lo tanto, de la universidad (Castañeda-Cortés, 201 O;
Orozco et al. 2017). Bajo esta dinámica, se fortalecen
las diferentes líneas de aplicación y generación del
conocimiento (LGAC) de las universidades, promovidas
por la Secretaría de Educación Pública (SEP), mediante
el Programa para el Desarrollo Profesional Docente
(PRODEP) para cumplir con la misión y visión de las
Instituciones de Educación Superior (IES).
L
Vol. 4 No. 8, segundo semestre 2021
Palabras clave: Instituciones
educativas, Interacciones académicas,
Investigadores, Producción científica.
En este contexto, una universidad que mantiene esta
dinámica, se le cataloga como triunfadora, y visible
a nivel nacional e i nternaciona l por promover el
conocimiento y, por lo tanto, la métrica académica es
valorada por las citas a los trabajos científicos de sus
investigadores, que es una dinámica para avanzar frente
a la realidad académica actual como exigencia de la
globalización (Gorostiaga y Tello, 201 1). Esta tendencia
se ha hecho aprem iante frente a las necesidades
académ icas para echar a andar los programas
educativos de alto nivel que hoy día demandan las
IES (Hernández Arteaga, 2009). Con base en estas
características académicas, los jóvenes doctores juegan
un papel importante dentro de un grupo académico
bajo el liderazgo de un profesor-investigador, Cuerpo
Académico (CA; grupo de profesores que comparten
una o más líneas de investigación en común; Martínez
et al. 2006; Yurén et al. 2015) y Redes Académicas (grupo
formado por investigadores de diferentes universidades,
cuyo objetivo es la vinculación del conocimiento bajo las
diferentes LGAC, mecanismo de apoyo, intercambio de
información; REFAMA, 2015) para cumplir los objetivos
de la Misión y Visión de las IES, promovidos en gran
parte por la SEP a través del PRODEP. Estos objetivos
se cumplen bajo múltiples factores integrados, que son
los parámetros medibles (clases frente a grupo [entre
17
�18 y 24 horas/semana], asesorías y tutorías [3-6 horas/
semana] obligatorias, formación de recursos humanos,
redes académicas, publicaciones en revistas nacionales
e internacionales, entre otros), lo que conlleva a grandes
retos y desafíos para cumplirlos (López Melina, 2017).
Esta forma de vida académica dinámica globalizante
del siglo XXI, incita a una fuerte reflexión crítica hacia
las universidades y administración, aunque hablar de
éstas, siempre será un tema de actualidad y complejo
para ser discutido a mayor profundidad (Rastrepo, 2008;
Hernández Arteaga, 2009).
La generación y aplicación del conocimiento se
manifiesta en diversos escenarios, desde un contexto
puramente científico-tecnológico, cuya apropiación es
de grupos selectos de académicos (centros e institutos
de investigación), cuyo objetivo es hacer investigación,
ya sea básica y/o aplicada, integrando en este a jóvenes
en la ciencia, pero poco a la docencia (ejemplo, institutos
y centros de investigación de varias universidades de
México, no es un requisito las clases frente a grupo).
Mientras que otro grupo, es el que realiza un trabajo
m ixto, docencia e investigación, siempre sesgado
a la docencia y poco t iempo le queda para hacer
investigación. Por otra parte, se encuentran los que
hacen investigación desde un lenguaje puramente
empírico, como resultado de experiencias de vida (por
ejemplo, recolectores de datos de la historia natural de
diferentes grupos biológicos), pero no necesariamente
deben estar empapados con la generación de un
conocimiento científico y metodológico (Torres, 2006;
Schmelkes del Valle, 2017). Esta diversidad de forma
de hacer ciencia se encuentra en los Institutos, Centros
de investigación, IES y, posgrados de este país, quienes
llevan a cabo la labor de transmitir el conocimiento
a las nuevas generaciones de profesionistas, y en su
caso, a los futuros investigadores en las diversas áreas
del conocimiento que se formaran en dichos centros
educativos (Chúa y Orozco, 2016).
Independientemente de cualquier tipo de formación
académica, todos pasamos por diferentes formas de
procesar el conocimiento recibido en el seno familiar,
en un aula educativa y, de la experiencia recibida de
la vida. En la familia, se reciben los valores cívicos para
relacionarnos con la sociedad; en el aula de clase, se
reafirman y confirman los valores de comportamiento
frente a la gente y a nuestros maestros, pero éstos
nos enseñan otros temas en los que van implícitos el
conocimiento general de la vida, como es la riqueza de
cultura, religión, lengua, etnias, así como la diversidad
vegetal y animal; por lo tanto, el profesor es un
facilitador de la enseñanza a sus alumnos, quienes lo
serán en un futuro cercano con nuevas metodologías
interdisciplinarias (Giordan, 1984; Porlán Ariza, 2011 ).
Todo esto integrado es lo que se llama conocimiento o
cultura.
El crecimiento intelectual de un científico y de un grupo
académico y, por lo tanto, de una institución educativa
(IES, Institutos y Centros de Investigación), se debe a
una serie de factores que promueven la generación
en la innovación de un nuevo conocimiento (Boshell
Villamarín, 20 11). Sin embargo, para que este se
18
realice de forma exitosa, existen limitantes de distinta
índole (presupuesto, material, conflicto de intereses,
entre otros) que pueden detener o hacer muy lento su
proceso. Partiendo de esta visión, entonces, ¿Qué hace
el científico para tener una dinámica académica donde
no sólo saldrá favorecido a nivel personal, sino también
a un grupo y, por lo tanto, a la universidad? El científico
que tiene una visión amplia hacia la generación de un
conocimiento mayor, verá la forma de ir integrando un
grupo de investigadores con diferentes herramientas y
datos para participar en un mejor trabajo científico más
globalizado y, por lo tanto, a una tasa de producción
mayor que el promedio (Boshell Villamarín, 2011 ).
La generación del conocimiento de un profesorinvestigador, requ iere no solo de tener un proyecto
individual, sino de formar redes de interacciones, no
solo con sus colegas dentro de su institución, sino con
Cuerpos Académicos que trabajen con el mismo tema
con diferentes grupos biológicos, como es el caso de
la Red Académica Biología, Manejo y Conservación de
Fauna Nativa en Ambientes Antropizados (REFAMA,
2015), esto con el fin de intercambiar información en los
hallazgos científicos y así incrementar el conocimiento y
avanzar en el mismo (Boshell Villamarín, 201 1).
En algunas universidades, el requisito para ingresar en
ella como profesor-investigador de tiempo completo,
se exige el título de doctor, pero no necesariamente
contar con un trabaj o científico extenso y de rigor
(publicaciones en revistas de impacto JCR). La razón es
que para dar clases a nivel educativo de la licenciatura,
no se neces ita estar publicando en revistas de
impacto continuamente, con sólo dar las clases y, de
vez en cuando publicar un trabajo de divulgación,
es suficiente para mantenerse en el puesto y con la
plaza de profesor-investigador, aunque no genere
publicaciones de forma sistemática. Sin embargo,
esto depende mucho de que la universidad esté o no
dentro del programa de la SEP-PROD EP (2006), ésta
tiene el objetivo de plantear e integrar las LGAC de los
investigadores que forman los Cuerpos Académicos (CA)
para cumplir con la misión y visión de las instituciones
bajo el programa de esta institución. En parte se
cumple en aquellos CA conso lidados que tienen
proyectos PROMEP y/o CONACyT, pero poco para
los que están en vías o en consolidación que carecen
de proyectos con recursos financiados (REFAMA,
2015). Esto último también se relaciona con la falta de
presupuesto de las universidades y tampoco existen
los mecanismos para crear nuevas plazas, y al crecer
la matrícula, la respuesta en la mayoría de los casos,
es incrementar el número de horas/clase frente a
grupo a los profesores ya contratados (en ocasiones,
dos cursos nivel licenciatura y dos nivel posgrado),
saturando de esta forma al profesor-investigador
(López Melina, 2017). El ciclo se repite, los tiempos se
deben de repartir entre la docencia e investigación
para cumplir con los objetivos y planes de trabajo del
personal bajo la demanda académica que exige la
SEP-PROD EP y/o de otras instituciones que aportan
recursos económicos a proyectos. Las autoridades
de las instituciones universitarias deben analizar esta
dinámica académica de su plantilla de profesoresinvestigadores, ya que estos no solo imparten clases
Facultad de Ciencias Biológicas
I UANL
�en los tres niveles educativos (licenciatura, maestría y
doctorado), sino que también son líderes de proyectos
de investigación, ya sea con recursos federales, estatales
o propios (del profesor-investigador), dirigen tesis de
los tres niveles educativos, dan asesorías y tutorías
de forma obligatoria, tienen generalmente cargos
académicos-administrativos y deben de publicar en
revistas científicas de alto impacto para cumplir con los
estándares internos de las universidades, especialmente
si cuentan con la d istinción de pertenecer al Sistema
Nacional de Investigadores (SNI) del Consejo Nacional
de Ciencia y Tecnología (CONACyT).
Por otra parte, a los jóvenes doctores con una muy
buena formación académica y, que incluso fueron
becados por el gobierno federal (CONACyT), se les
dificu lta encontrar un empleo como profesoresinvestigadores, porque ya existen otros profesores que
sin contar con el perfil académico competitivo, ya están
contratados. Esto limita en mayor medida el crecimiento
académico de una universidad, puesto que las LGAC se
ven truncadas o con avances lentos, que finalmente
este estancamiento le perjudica a la institución, pero
parece ser que es poco percibido por las autoridades de
las universidades a pesar de que tienen conocimiento
de la eva l uación de los programas educativos de
nivel superior. Esto no se logra comprender, ya que
desde hace más de 20 años existe un programa de
becas del gobierno federal (CONACyT) para formar
nuevos investigadores mexicanos competitivos, y
recientemente, se creó un solo programa como lo
fueron las Cátedras CONACyT, el que ha sido descuidado
para incorporarlos laboralmente a una institución. Esto
refleja un fuerte problema del país al no generar nuevas
plazas de profesor-investigador a la misma tasa en la
que están egresando estudiantes con doctorado con
el perfil necesario para ingresar a la academia, aunque
se debe de señalar que esto varía entre institución
educativa, programas educativos y, entre egresados
(López Malina, 2017).
Por lo anterior, estamos de acuerdo que el crecimiento
científico y la generación de conocimiento, se derivan de
una base, que es la persona o profesor-investigador líder
en su campo, generador de ideas (facilitador académico),
gestor de recursos para trabajo de campo y de laboratorio,
el cual tiene el fin de formar recursos humanos donde
se va integrando y produciendo nuevo conocimiento
bajo las LGAC que promueve el PRODEP en las IES. Con
la dinámica actual de acceso a la información en páginas
web que almacenan bases de datos y bibliotecas virtuales
(digitales), entre otros, para obtener datos sobre un tema
y grupo biológico en particular, hoy día, los alumnos de
posgrado, maestría y doctorado cuentan con este recurso
y nuevas herramientas para bajar la información y realizar
los análisis de su competencia. En parte, con esta nueva
forma de hacer ciencia, se plantean ideas bajo diferentes
hipótesis ecológicas y evolutivas, implementando nuevas
metodologías que el profesor-investigador líder va
dirigiendo, pero estas nuevas implementaciones, son
generadas por los doctores jóvenes. El método de obtener
la información para realizar investigación, amortigua
de alguna forma los gastos de trabajo de campo y
laboratorio, pero también limita en el sentido de explorar
Vol. 4 No. 8, segundo semestre 2021
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el conocimiento actual de los cambios en tiempo y espacio
de las poblaciones animales y vegetales; sin embargo, el
método de explorar la información extraída de las páginas
web y/o colecciones científicas virtuales, es bien manejada
por los jóvenes investigadores y con esto generan nuevo
conocimiento para la ciencia, demostrando su habilidad
para producir ciencia de calidad (artículos JCR), así siendo
egresado de la universidad y contratado por la misma, en
este caso no se aplica el término "endogamia académica"
(factor que atenta contra la calidad de la investigación),
sino que éste suma de nuevas ideas e implementa nuevas
líneas de investigación con diferentes métodos y técnicas
y demostrada en su producción individual, de esta forma
es como se genera el crecimiento académico o nuevo
conocimiento de frontera ante esta dinámica del mundo
globalizado (López Malina, 2017).
El presente trabajo tiene como obj etivo la reflexión
de las condiciones para el trabajo en grupo basada en
la experiencia laboral dentro de la institución; por lo
que, no se basa en una comparación de problemas de
LGAC y CA entre universidades del país, y menos una
pretensión de análisis general del tema (estado del arte).
Este parte bajo la v isión general que actualmente se
encuentran los estudiantes egresados de los diferentes
19
�programas de doctorado, pero también tiene mucho
que ver con la calidad de la formación de los nuevos
doctores (as); un programa de posgrado, busca la
formac ión de recursos humanos de alto nivel y, por
lo tanto, con el conocimiento académico base para el
crecimiento académico, generando nuevas LGAC. En
este sentido, el escrito se divide en tres secciones breves
de reflexión, (1) reclutamiento de alumnos de los tres
niveles educativos (licenciatura, maestría y doctorado),
(2) formac ión de grupos o redes académicas, y (3)
formación de grupo de trabajo con nuevos doctores
egresados.
R ECLUTAMIENTO DE A LUMN OS EN LOS TRES
N IVELES EDUCATIVOS
La docencia frente a grupo es una plataforma que da la
oportunidad de la interacción profesor-alumno. En esta
actividad se da a conocer el profesor por medio de la
difusión de sus proyectos, publicaciones, anécdotas de
su trabajo y, experiencia, por lo que muchos alumnos
son motivados para integrarse en a lguno de los
temas de mayor interés. Este es un proceso que se va
generando paso a paso, en algunos casos se logra, pero
en otros no, es lo que se llama "filtro"; si un alumno se
interesa en el tema y grupo biológico (en el caso de la
carrera de Biología) de forma inherente, se asegura un
futuro académico de éxitos; si el estudiante lo percibe
sólo como un requisito a cumplir, entonces, no pasa
nada, su finalidad es trabajar un tema para una tesis,
y ahí finaliza el trabajo. Esta forma de interacción o
vinculación del profesor con los alumnos es la base
para la formación de recursos humanos y, el inicio
de la generación de conocimiento y nuevas líneas de
investigación.
En este andar académico, los alumnos que están
interesados en hacer una carrera académica después
de una licenciatura; por ejemplo, maestría y doctorado,
inician el proceso de una formación de conocimientos
vinculándolos a las línea de investigación del profesor,
que no sólo se verá reflejado en concluir un proyecto
de tesis doctoral y defenderlo para obtener el título
de doctor, sino tener el conocimiento teórico y la
habilidad para plantear nuevos proyectos innovadores,
integrando nuevos temas (LGAC) con metodologías
renovadas, si es así, inicia con una nueva formación
de conocimiento que fue incu lcado por su profesor
guía (López Moli na, 2017). Sin embargo, para llegar
a esto se requiere que el alumno de forma inherente
tenga el gusto y disciplina para hacer investigación,
así que la base se inicia desde la formación a nivel de
la licenciatura, que es la puerta principal para que el
alumno se interese en un tema e irlo explorando bajo
el conocimiento teórico y práctico, que pueda derivar
en un planteamiento hipotético baj o un buen diseño
metodológico para responder las preguntas planteadas,
siendo así, este presenta la calidad de un proyecto para
un programa de estudio de un posgrado, y por lo tanto,
fina lizar con las herramientas teóricas y prácticas para
iniciar una carrera científica, por lo que el haber tenido
un profesor en la licenciatura que hace ciencia, puede
ser vital para formar futuros científicos mexicanos.
20
F ORMACIÓN DE GRUPOS O R ED ES
A CADÉMICAS
Una de las formas para mantener dinámico el
conocimiento es el contacto con colegas de diferentes
universidades, nacionales o del extranjero. El acercamiento
con profesores de otras universidades que trabajan
temas similares, pero con métodos diferentes, es lo
que enriquece la ciencia, haciéndola más productiva,
de esta forma se va fortaleciendo y generando mayor
conocimiento y, por lo tanto, se cumple con la misión
y visión, objetivo principal de PRODEP para las IES. El
trabajo colaborativo entre profesores-investigadores (CA)
de diferentes instituciones educativas (universidades),
tiene como meta el desarrollo académico entre éstas
y los investigadores de las Redes Académicas (Boshell
Villamarín, 2011; REFAMA, 2015). Esto no es una tarea fácil,
pero si la mente de los profesores que forman la red es
abierta y sin mucha egolatría, lo acepta como un reto a la
integración del mundo globalizado, ya que de esta forma,
los avances de la ciencia son a través de las interacciones
que suman con las nuevas herramientas (metodologías) y
técnicas aplicadas en la investigación (Boshell Villamarín,
2011; López Molina, 2017). En las Redes Académicas, se
integran los nuevos profesores-investigadores, quienes
retroalimentan al grupo con nuevas ideas, métodos y
ganas de enriquecer el conocimiento frente a este mundo
globalizado, forta leciendo de esta forma los proyectos
de ciencia básica y la aplicada que hoy día demandan las
universidades y la sociedad en general (Boshell Villamarín,
2011; López Esquive!, 2017; López Melina, 2017). Esto
fluye si entre el grupo no existe percepción de poder
(protagonismo), sino de un buen liderazgo que dirige al
grupo para beneficio grupal, con una buena producción
científica, talleres, congresos, vinculación con los diferentes
sectores sociales y, apoyo a los estudiantes de los tres
niveles educativos, un ejemplo de esta dinámica es la Red
Académica REFAMA (2015), entre otras (Martínez et al.
2006; Yurén et al. 2015). Por lo que, el éxito académico,
ya sea como red o como grupo de nuevos doctores
formados por un profesor-investigador, la universidad se
verá beneficiada y, por supuesto, el grupo mismo. Esto
tiene visibilidad dentro y fuera del país, reflejado en la
métrica de citas a la producción científica, colocando a la
institución (universidad) en un nivel académico de prestigio
derivado de un grupo académico interdisciplinario. Así
que, la institución debe cuidar y mantener este grupo,
facilitándole los recursos básicos para mantener la buena
generación del conocimiento (LGAC; Yurén eta/. 2015).
Actualmente, la mayoría de las universidades
públicas tienen sus propios grupos de investigación
denominados cuerpos académicos (CA), promovidos
y apoyados por la SEP-PRODEP (2006), que tiene
el objetivo de forta lecer la misión y visión de los
programas educativos, principalmente nivel superior.
Estos están conformados por un grupo de profesoresinvestigadores que se unen por intereses académicos
comunes, trabajando temas de investigaciones similares
para fortalecer las LGAC, y así, publicar de forma
conjunta (en ocasiones cuestionado), pero sin dejar su
producción ind ividual y/o con sus alumnos formados
o en formación. Sin embargo, como se mencionó
previamente, lo deseable es que estos grupos, no sólo
Facultad de Ciencias Biológicas
I UANL
�se integren localmente (universidades del mismo país),
sino con investigadores de otros países; es decir, formar
una red internacional, ya que el conocimiento avanza
más exitosamente sí varías personas trabajan en un
tema y comparten sus respectivos hallazgos, como
lo han hecho otros profesores extranjeros (Wílson
et al. 2013). En algunos casos puede ser suficiente
tener un grupo de investigación local (regional), sí
el tema solo es de ese interés, pero se sí trata de un
tema global, es indispensable la creación de redes de
investigadores a través del mundo, tal ha sido el caso
de las investigaciones médicas, las cuáles suelen ser de
una importancia internacional, por lo que, se requieren
grupos más numerosos y con amplío conocimiento del
tema, lo mismo sucede con varios temas en biología, por
ejemplo, la diversidad biológica (Ramírez-Bautísta et al.
2017) y ecología y conservación de fauna en ambientes
antropizados (Ramírez-Bautísta y Píneda-López, 2018).
F ORM ACIÓN DE GRU PO D E T RABAJO CO N
N UEVOS DOCTORES EGRESADOS
El trabajo académico de forma i nd ividua l, es mal
visto (no en nuestro caso) por cua lquier autoridad
de las instituciones educativas, ya que se piensa que
no se está trabajando en la formación de grupos de
investigación, que es lo que impulsa y apoya la SEPPRODEP (2006) para fortalecer las LGAC. Sin embargo,
esto es cuestionado, ya que al trabajar en grupo,
va más allá de la buena voluntad de los profesoresinvestigadores y una fuerte responsabilidad de las
universidades (instituciones) promotoras, que ofrezcan
los mecanismos reales para la formación de grupos
de investigación con liderazgos verdaderos que se
evidencien por su producción científica de alto rigor
(Yurén et al. 201S; López Malina, 2017).
Este tercer punto es otra forma de crear, mantener y
fortalecer la generación del conocimiento, integrando
nuevos doctores egresados de un laboratorio, es
decir, formados por el profesor bajo sus propias líneas
de investigación, pero con innovación, aportando el
conocimiento de nuevas herramientas a la metodología
del trabajo, siendo así, no existe la forma de considerarse
como "endogamia" el trabaj o en equipo dentro de
un laboratorio, siempre y cuando se demuestre la
capacidad del nuevo doctor que genera conocimiento
nuevo para forta lecer las LGAC del laboratorio, y es con
su producción científica. Sin embargo, para forta lecer
un grupo de trabajo con nuevos doctores egresados,
estos deben tener ciertas características académicas
y de ética. Entre las académicas, que sea capaz de
generar ideas con nuevas metodologías, que son las
que enriquecerán e innovarán la investigación, estas
formarán las bases para crear nuevas líneas, contar
con el diálogo para la posición de las autorías de un
trabajo científico, pero sobre todo, estar d ispuesto de
trabajar para mantener el grupo en forma dinámica. La
ética de un grupo de trabajo debe mantenerse dentro
del mismo, siempre pensando en cómo mantener y
hacer crecer académicamente al mismo, si los intereses
personales no son fuertes, esto se puede dar con fluidez;
sin embargo, debe haber tolerancia para aceptar casos
Vol. 4 No. 8, segundo semestre 2021
en los que, en un momento dado, alguien de este, por
alguna razón académica, tiene que trabajar fuera del
grupo, pero sin que éste se vea disminuido. Esto último
no se refiere a una imposición del grupo, sino más bien
a una continua colaboración en la cual todos aporten y
todos produzcan de buena forma.
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Las interacciones académicas en grupo con jóvenes
doctores egresados favorecen y enriquecen la generación
del conocim iento. La formación de grupos académicos
no es fác il, h istóricamente se percibe lo complicado
que ha sido formar grupos consolidados. Una barrera
fuerte y negativa ha sido el protagonismo, la soberbia,
y sentimientos de que a un profesor se le limita su
expansión de conocimiento individual, cuando debería
ser lo contrario, no limitar barreras del conocimiento a
d iferentes escalas espaciales (geográfico). La formación
de redes o grupos académicos, puede ser un arma de
doble filo, y es cuando alguno o algunos de los profesores
investigadores no siguen la ética, pero sí el protagonismo
para moverse entre el grupo o los grupos con la finalidad
de conseguir una autoría o coautoría. A esto, se le ha
llamado en el medio académico como vedettes que caen
en el vedettismo, quienes creen que su labor académico no
se les retribuye, siendo ellos que toman por cuenta propia
esta posición, muchas veces sin darse cuenta, ya que se
pierde el autoanálisis que les indique que no son capaces
de escribir un trabajo científico por ellos mismos, sino
que usan el trabajo de los demás (Yurén et al. 2015; López
Malina, 2017). En las nuevas generaciones de doctores, se
podrían sentir limitados, sin independencia, pero esto no
es así, ya que, trabajando en grupo, su conocimiento va
sumando y creando interacciones con otros investigadores
y colegas de su propia generación, sólo que como se
mencionó, este debe estar cimentado en una fuerte
disciplina y código de valores (Torres, 2006; López Malina,
2017). Finalmente, con estos recursos humanos, se vería
beneficiada la universidad, el grupo e individuo a escala
nacional e internacional. Siendo así, el docente (profesorinvestigador) frente a grupo (clases), es importante para
la universidad, el profesor motiva y vincula al estudiante
para sus estudios futuros de posgrado, pero todo el
proceso para adquirir las bases teóricas y prácticas y
generar conocimiento (el alumno) es bajo el apoyo del
facilitador académico (profesor), por lo que, es un largo
camino que toda institución debe meditar para darle la
verdadera importancia a los formadores del conocimiento
bajo el rigor científico del mundo globalizado que estamos
viviendo.
Basado en lo anterior, las interacciones académicas
(CA y Redes Académicas) y sus resultados deben ser el
reflejo de la innovación científica de cada individuo, que
sumada a la de otros integrantes del grupo, se reflejará
en una alta tasa de producción académica, no solo de
artículos, capítulos de libros, entre otros, sino en la
formación de recursos humanos (López Esquive!, 2017).
Esto hace que el trabajo multidisciplinario sea exitoso,
manteniendo las raíces académicas, pero generando
nuevo conocimiento y dando realce a los profesoresinvestigadores, al grupo de trabajo y, por lo tanto, a las
instituciones. Ante el mundo globalizado, la academia
debe ser puerta y maquinaría del desarrollo como
país, integrando aquellos profesores-investigadores de
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�muchos años de experiencia con los nuevos doctores,
sin duda favorecerá a la ciencia y siempre en busca
del b ien común. Por lo que, toda institución, debe
promover y apoyar con los recursos básicos necesarios
para enriquecer el quehacer científico de la plantilla de
sus profesores (Yurén et al. 2015), porque finalmente
los directivos de estas, en sus informes anuales, dentro
de los rubros a informar, está el trabajo científico del
profesor- investigador y el de sus alumnos, más que
el número de clases o grupos que estos imparten,
métrica evaluada por la SEP-PRODEP, pero no para
CONACyT (SNI). La producción científica de calidad, es
una mirada a nivel internacional, que se refleja en las
citas a los trabajos publicados por revistas nacionales
e internacionales de impacto, que es también lo que
las autoridades de las instituciones de nivel educativo
superior informan a sus superiores. Asim ismo, es
importante que las autoridades correspondientes del
gobierno federal reflexionen en la necesidad de crear
p lazas nuevas para los jóvenes investigadores, así
como la creación de nuevos centros de investigación y
universidades que enfrenten las necesidades actuales
de investigación y difusión de la ciencia. Esto es una
necesidad inmediata para la incorporación de j óvenes
investigadores y el acceso a poder liderar proyectos
de investigación, siendo así, no solo se fomentará el
despegue de una carrera científica personal, sino que
se verá reflejado en el desarrollo científico del país;
tristemente se diseñan nuevos programas para estudios
de maestría y doctorado, programas que llegan a ser
evaluados y estar dentro del padrón de excelencia del
CONACyT, y de esta forma contar con las becas PNPC,
pero no hay un plan de estrategias a nivel nacional
por parte del Gobierno Federal para crear nuevas
universidades con una buena estructura de laboratorios
para crear nuevas plazas de profesores-investigadores y
contratar a los nuevos doctores egresados.
de los posgrados de las universidades del país, es que sus
egresados busquen colocarse en otras universidades, hoy
día es muy complicado, ya que no hay ofertas de empleo,
y cuando alguna universidad saca una convocatoria, ésta
está publicada con un perfil de retrato hablado, candidato
que es apoyado por un grupo (CA) que quiere que ingrese
como profesor-investigador, sin que este o esta reúna el
perfil académico de calidad (producción científica), así
existan buenos competidores con una alta producción
científica de cal idad UCR), no pasa nada con estos
últimos, la plaza ya tiene un ganador, justificado en que
la convocatoria fue abierta y se presentaron contrincantes
académicos, oficialmente así queda manifestado, todo
fue legal. Así que estos doctores seguirán buscando
nuevas convocatorias de trabajo y tocando puertas hasta
encontrar la oportunidad, justicia académica.
Finalmente, las Redes Académicas, en la mayoría de
los casos, sí apoyan el quehacer científico, sobre todo
los grupos multidisciplinares (REFAMA, 2015); algunas
logran incorporar nuevos profesores-investigadores,
no solo nacionales, sino también internacionales, pero
son pocos los casos. Las Redes Académicas en las que
se integran varios cuerpos académicos (CA) logran ser
multidiscipli narios, esto ayuda a enfrentar los retos
académicos actuales del país. Incorporar investigadores
con amplia experiencia y jóvenes investigadores en un
mismo grupo, puede implicar un éxito para los proyectos
de investigación, solo falta que las autoridades reconozcan
esta necesidad de crear redes y establecer un programa
de incorporación de nuevos investigadores a las mismas,
crear nuevas líneas de investigación para forta lecer
los laboratorios ya creados, de lo contrario, estos son
aniqu ilados (se trunca la LGAC de un laboratorio y de
una red) cuando un profesor se retira o se jubila de la
institución.
Agradecimientos
Esta falta de creación de espacios para jóvenes egresados
de doctorado representa una incongruencia, puesto
que el gobierno federal ha invertido un elevado recurso
económico en el desarrollo de programas de doctorado en
las universidades del país que se encuentran en el PNPC;
sin embargo, sus doctores egresados, no encuentran
donde desarrollarse académicamente, hay una fuerte
crisis de fuente de empleo. Si bien es cierto que la política
22
Los autores agradecen al cuerpo Académico de Conservación
Biológica de la Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo,
a PRODEP-SEP, a los jóvenes doctores que han colaborado
como grupo en varios proyectos que se han realizado con
algunos de los integrantes de este estudio; se agradece a los
doctores Sergio Ignacio Salazar Vallejo y Rubén Pineda López
por sus sugerencias para enriquecer el trabajo.
Facultad de Ciencias Biológicas
I UANL
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�/
EL PEZ CICLIDO JOYA
(HEMICHROM/S GUTTATUS) EN
CUATROCIENEGAS,
COAHUILA:
,
UNA ESPECIE EXOllCA INVASORA
/
I SERGIO ALBERTO LUNA PE Ñ A
Laboratorio de Ecofisiología, Facultad
de Ciencias Biológicas. Universidad
Autónoma de Nuevo León
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
�R ESUMEN
La introducción de especies exóticas invasoras es una de las principales causas de pérdida
de la biod iversidad a n ivel mundial, siendo los ambientes acuáticos especialmente
susceptibles a su impacto. El pez cíclido joya (Hemichromis guttatus) es una especie nativa de
África que fue reportada por primera vez en Cuatrociénegas, Coahuila, en 1996, donde se
ha expandido rápidamente. Esta especie invasora ha provocado impactos por competencia
sobre algunas de las especies de peces nativos de la región, algunas de las cua les se
reportan bajo alguna categoría de riesgo. En especial han sido afectadas las poblaciones
de la mojarra endémica Herichthys minckleyi. Considerando lo anterior, resulta imperativo
establecer un método de control para mitigar de manera eficaz la invasión del cíclido joya.
En el presente artículo se describe el proceso de invasión de esta especie en Cuatrociénegas,
y se describe una alternativa para su control mediante la introducción de cromosomas
sexuales troyanos a la población.
I NTRODUCCIÓN
a introducción de especies exóticas invasoras
es actualmente uno de los principales factores
causales de pérdida de la b iodiversidad a nivel
mundial (Pysek et al., 2020). Los ambientes acuáticos
dulceacuíco las se han destacado por ser más
susceptibles al impacto generado por las especies
invasoras, los cuales además presentan una mayor
tasa de extinción de especies con respecto a los
ecosistemas terrestres (Rahel, 2002; Leprieur et al.,
2008). En México, se tiene registro de 506 especies de
peces dulceacuícolas, de los cuales 169 se encuentran
en alguna categoría de riesgo y 25 se consideran ya
extintos, siendo la introducción de especies exóticas uno
de los principales factores causales (Contreras-Balderas
et al., 2003; Mendoza y Koleff, 2014).
L
El pez cíclido joya (Hemichromis guttatus) es una especie
nativa de África que fue reportado por primera vez en la
Poza Churince de Cuatrociénegas, Coahuila, México, en
1996. Se desconoce el motivo por el cual fue introducida
esta especie, aunque se ha sugerido que fue debido a
su liberación por algún acuarista ya que está poza fue
empleada anteriormente con fines turísticos y las especies
de cíclido j oya son comercializadas en el acuarismo
(Contreras-Balderas y Ludlow, 2003; APFFC, 2008).
Desde su introducción el cíclido joya se ha expandido
rápidamente a otros sistemas acuáticos de la región
como Laguna Intermedia, Poza San José del Anteojo,
Mojarra! Este, Río Churince y Poza Bonita (Cohen et al.,
2005; Lozano-Vilano et al., 2006; Aguilar-Aguilar et al., 2014;
Hernández et al., 2017). Algunas de las características
que contribuyen a su éxito como especie invasora son su
alta agresividad hacia otros peces y una dieta omnívora
oportunista (Froese y Pauly, 2020). Además, posee una
gran capacidad de reproducción ya que se ha reportado
actividad reproductiva durante todo el año, los individuos
alcanzan la edad reproductiva en el primer año y la especie
Vol. 4 No. 8, segundo semestre 2021
muestra cuidado biparental; es decir, ambos progenitores
participan en el cuidado de la descendencia durante
las primeras etapas de vida (Espinoza-Hernández et al.,
2006; Hernández et al., 2017). En individuos silvestres
se reporta una fecundidad máxima de 498 huevos por
hembra (Espinoza-Hernández et al., 2006), aunque en
cautiverio hemos observado desoves de hasta 991 huevos
(observación personal).
,
C UATROCIÉN EGAS UN A REA NATURAL
PROTEGIDA
El valle de Cuatrociénegas se encuentra ubicada en el
estado de Coahuila (Figs. 1 y 2). Es una región con un
clima árido tipo BWh, aunque está rodeado por sistemas
de montañas que funcionan como fuentes de captación
de agua y brindan condiciones de aislamiento entre los
cuerpos de agua formados. Lo anterior ha ocasionado
una alta presencia de especies endémicas, razón por lo
que fue decretada como Área de Protección de Flora y
Fauna en 1994. Además, se encuentra clasificada como un
sitio RAMSAR, por lo cual es un humedal de conservación
prioritario a nivel mundial (Carabias et al., 1999; Ruiz, 2010).
Dentro de la biota nativa destaca la presencia de
comunidades formadoras de estromatol itos en
diferentes puntos del valle, una condición poco
común en cuerpos de agua dulce ((arabias et al.,
1999). Las comunidades microbianas formadoras
de estromatolitos, constituidas principalmente por
bacterias, se consideran entre las formas de vida más
antiguas de la Tierra. En Cuatrociénegas, a diferencia de
otros sitios, estas poblaciones coexisten con animales
superiores que se alimentan de ellas (principalmente
caracoles), fo rmando la base productiva de las pozas
que da sustento a la existencia de otras especies
endémicas. Por lo cual su estud io es de una gran
importancia para comprender los cambios en la historia
evolutiva del planeta (Elser et al., 2005).
25
�Coah u1/a
)
Noreste y
Sierra Madre
Oriental
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GJ,mwuoe
Soffillo
~
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Figura 1. Localización del Área
de Prorección de Flora y Fauna de
Cuatrocienégas, Coahuila.
I MPACTO DEL C íCUDO JOYA
En la región de Cuatrociénegas actualmente se reportan
13 especies de peces bajo alguna categoría de riesgo
(Cohen et al., 2005; Jelks et al., 2008). El cíclido joya (Fig. 3)
ha provocado impactos por competencia sobre algunas
de estas especies como /ctalurus sp., Gambusia marshi,
Herichthys minckleyi y Astyanax mexicanus (LozanoVilano et al., 2006; Marks et al., 2011). En especial han
sido afectadas las poblaciones del cíclido H. minckleyi,
ya que se ha reportado que el cíclido j oya es muy
agresivo hacia esta especie, inhibiendo potencialmente
su reproducción (Dugan, 2014) y competiendo por
alimento con los individuos juveniles de acuerdo con
estud ios de isotopos estables en la dieta (Marks et
al., 2011 ). Además de lo anterior, los cambios en la
composición de la comunidad de macroinvertebrados y
alteraciones de las redes tróficas debido a la presencia
de la especie invasora, pueden conducir eventualmente
a un impacto en las comunidades formadoras de
estromatolitos presentes en Cuatrociénegas (Elser et al.,
2005; Hulsey et al., 2005; Dugan, 2014), lo cual tendría
graves repercusiones para la biodiversidad del lugar.
C ONTROL DEL CÍCLIDO JOYA
Considerando lo anterior, resulta imperativo establecer
un método de control para m itigar de manera
eficaz la invasión del cíclido joya en Cuatrociénegas.
Históricamente se han empleado d iversas estrategias
para el control y erradicación de poblaciones de peces
invasores, como el uso de químicos (Hill y Cichra, 2005)
26
Figura 2. Detalles de dos cuerpos de agua de cuatrociénegas: Poza
Churince (a) y Poza de La Becerra (b).
Facultad de Ciencias Biológicas
I UANL
�Figura 3. Oclidos joya capturados en Cuarrociénegas (a), macho adulto
protegiendo su nido en cautiverio (b}, y una pareja cuidando sus larvas (c).
o el control biológico (Hoddle, 2004). Sin embargo, estos
métodos suelen ser inespecíficos, controversiales o de
difícil implementación.
En el caso de la invasión del cíclido joya, se ha reportado
un esfuerzo de erradicación aparentemente exitoso
mediante su captura, así como la restauración de la
fauna nativa en la poza San José del Anteojo (LozanoVilano et al., 2006). No obstante, aunque esto demuestra
la factibilidad de remoción manual de especies exóticas
en espacios reducidos, el procedimiento puede ser
costoso y prolongado, ya que fueron requeridas un
total de 20 visitas durante un período de 4 años para el
trampeo.
Recientemente se ha sugerido una forma de control
de poblaciones exóticas med iante la introducción
de individuos portadores de cromosomas sexuales
"troyanos" (TYC, por sus siglas en inglés). Esta estrategia
impl ica la liberación de individuos portadores de
dos cromosomas sexua les Y, de ahí el nombre de
cromosoma troyano, ya sean machos YY, también
conocidos como supermachos, o (preferiblemente
en teoría) hembras (Gutierrez y Teem, 2006). Esto
funcionaría de la siguiente manera; la introducción de
estos individuos en una población exótica durante varias
generaciones conduciría a un cambio en la proporción
de sexos através del tiempo. Lo anterior debido a que
un supermacho solo produce gametos sexuales con
el cromosoma Y, por lo cual al reproducirse con una
hembra XX su descendencia consiste exclusivamente
de machos XY. El impacto en la proporción de sexos
sería aún mayor si fueran introducidas hembras
YY, ya que éstas al reproducirse con un macho XY
silvestre, producirían una descendencia que consistiría
en 50% de machos XY y 50% de machos YY, y estos
últimos continuarían reduciendo la proporción de
hembras durante la siguiente generación. Además, en
generaciones sucesivas existe la posibilidad de cruza
entre estos machos YY silvestres con hembras YY
introducidas, generando una descendencia de 100%
de machos YY (Fig. 4). Con el tiempo eventualmente
el número de hembras llegaría a cero, por lo que al
alcanzar este momento se lograría la extirpación local
de la población al dejar de introducir más individuos
(Gutierrez y Teem, 2006; Gutierrez et al., 2012).
De esta forma, en el caso del cíclido joya, la introducción
de organismos YY durante varias generaciones,
conduciría a un aumento paulatino en la proporción
de machos debido a un mayor flujo del cromosoma
Y, reduciendo el número de hembras hasta lograr la
extinción de la población (Cotton y Wedekind, 2007).
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XX, XV = Genotipo
Hembra
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= Portador YY
Vol. 4 No. 8, segundo semestre 2021
Ft-mlnlzación - - -
liberación a
Cuatroch~nt¡as.
l
Hembras YY
Figura 4. Esquema de los eventos
reproductivos, reversión sexual
e introducción de organismos YY
para el control del cíclido joya en
Cuatrociénegas. Se muestra el efecto
de la introducción de machos YY
producidos en cautiverio (F2), cuya
descendencia (F3) consiste sólo de
machos XV; o de la introducción
de hembras YY para lo cual sería
necesario un segundo paso de
feminización de la F2. El fenotipo
y genotipo sexual esperado de los
individuos se muestra en el recuadro.
Los porcentajes indican la proporción
esperada de los individuos en la
descendencia.
27
�Un aspecto fundamental para la implementación
de esta estrategia es la obtención de los individuos
YY. Para lo cua l el mecanismo que se ha empleado
más frecuentemente es la reversión sexual, donde
son administradas hormonas a los peces en etapas
tempranas de desarrollo de forma que los individuos se
desarrollan como machos (masculinización) o hembras
(feminización), independientemente del sexo genético.
En el caso de la estrategia TYC se realiza la feminización
mediante la administración de estradiol, por ejemplo.
De esta forma se obtienen hembras revertidas, es
decir, individuos con un fenotipo de hembra, pero cuyo
sexo genético es XY. Posteriormente estas hembras
son cruzadas con machos normales XY y una parte
de su descendencia consiste en machos YY. Con un
segundo paso de feminización estos últimos pueden
feminizarse a hembras YY. Durante este proceso es
necesario contar con un método de identificación de
los genotipos sexuales de los individuos mediante el
uso de marcadores moleculares, ya que normalmente
no es posible machos o hembras YY de los individuos
normales de forma física (Piferrer, 2009; Schill et al.,
2016).
El análisis de un modelo matemático aplicado a la
tilapia, otra especie de pez cíclido, que también es
exótico en América, ha mostrado que la introducción
continua de al menos 3. 2% de hembras YY durante
varias generaciones puede conducir efectivamente a la
extinción de la población (Figura 5; Gutierrez y Teem,
2006; Cotton y Wedekind, 2007). En el caso de aquellas
especies en las que las hembras YY no son viables, la
introducción de machos YY también podría conducir a
la extirpación de la población, aunque sería necesario
un mayor tiempo o frecuencia de introducción de estos
individuos (Parshad et al., 2013). El tiempo necesario
para lograr la extirpación de la población se encontrará
definido por el número total de individuos silvestres
presentes y la cantidad y frecuencia de introducción
de los individuos YY, así como su éxito reproductivo y
competitivo (Cotton y Wedekind, 2007; Day et al., 2020).
Desde su postulación como estrategia para el control
de especies invasoras (Gutierrez y Teem, 2006), el uso
de cromosomas Y troyanos ha generado mucho interés.
Por ejemplo, se ha extrapolado el modelo a especies
con sistemas de determinación sexual distintos al XY
(Cotton y Wedekind, 2007; Senior et al., 2013), se ha
modelado la dinámica poblacional de acuerdo con la
distribución espacial de las poblaciones (Gutierrez et
al., 2012; Day et al., 2020), se ha evaluado su potencial
uso en combinación con otras estrategias de control
de especies invasoras (Teem y Gutierrez, 2014) y se
ha analizado la influencia de distintos parámetros
poblacionales (Parshad, 2011; Parshad et al., 2013; Wang
et al., 2014, 2015).
Considerando lo anterior el empleo de esta estrategia
para el control de las poblaciones de cíclido joya podría
resultar factible ya que esta especie además de cumplir
con los requisitos básicos del modelo: susceptibilidad
de reversión sexual y un sistema de determinación
sexual XY; también se apega a la factibilidad teórica
del modelo aplicado a la tilapia Oreochromis niloticus
(Gutierrez y Teem, 2006), una especie filogenéticamente
cercana (Schwarzer et al., 2015). Además, se encuentra
introducida en algunas pozas con espacios reducidos, lo
cual facilitaría el monitoreo de las poblaciones durante
la implementación de la estrategia. Por último, debido a
su comportamiento de cuidado biparental, es posible la
disminución del éxito reproductivo conforme aumente
el sesgo en la proporción de sesgos, lo cual ha sido
reportado en otras especies de cíclidos (Rogers, 1987), y
facilitaría aún más el control de esta especie.
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Figura 5. Cambio en la proporción de hembras (Fxx) a cravés del ciempo para diferentes porcentajes de individuos YY
incroducidos (comado de Gurierrez y Teem, 2006).
28
Facultad de Ciencias Biológicas
I UANL
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��expulsados se acumulan en estructuras elevadas y
complejas (Fig. 3) que denominaron chimeneas.
I NTRODUCCIÓN
I año 1977 estuvo marcado por varios eventos. Se
estrenaban dos películas que hicieron época: Fiebre
del sábado por la noche y La guerra de las galaxias;
se fundaba la empresa Apple; la sonda espacial Voyager
1y la nave espacial Voyager II eran lanzadas al espacio; se
descubrieron anillos alrededor de Urano. En el medio marino,
el sumergible Alvin iniciaba las exploraciones en el mar
profundo a 400 km al norte de las islas Galápagos, en una
zona donde se unen dos placas continentales: Nazca y Cocos.
E
El Alvin fue una embarcación sumergible tripulada
dedicada a la investigación oceánica (Fig. 1 ), que operó
desde el barco de soporte RV Atlantis (AGOR-25),
propiedad de la Marina de los Estados Unidos y dirigido
por la Institución Oceanográfica de Woods Hole (WHOI).
El sumergible se popularizó por su relevancia en el
hallazgo de los restos del Titanic en 1986.
Los hallazgos de esa expedición financiada por la National
Science Foundation cerca de las Galápagos cambiaron
la forma de ver la vida extrema en nuestro planeta,
pues a 2,500 m de profundidad descubrió un nuevo
ecosistema lleno de vida, que ahora se conoce como
ventilas hidrotermales o chimeneas volcánicas (Corliss et
al. 1979) (Fig. 2). Estos ecosistemas son pequeños volcanes
activos que lanzan incesantemente agua con productos
sumamente tóxicos (Fig. 2), como ácido sulfhídrico y
metano, y a temperaturas inesperadas, de hasta 400ºC,
que se mezclan con las aguas frías (~2ºC) típicas de las
regiones abisales (Desbruyeres et al. 2006). Los materiales
•
Los exploradores del Alvin registraron grupos de miles
de cangrejos, almejas, camarones, y unos organismos
bastante raros de color carmesí que sobresalían de unos
tubos blancos de gran tamaño, algunos de hasta 2 m de
altura. El paisaje era tan espectacular que le llamaron
Jardín de Rosas. Estos organismos tubícolas metían y
sacaban una parte de su cuerpo fuera del tubo, como
un lápiz labial, y sus tubos, que estaban unos juntos a
otros, estaban anclados a las rocas (Fig. 4).
¿QUÉERAN
LOS TUBÍCOLAS?
La tripulación recolectó muestras de esos tubos y más tarde
las enviaron al curador de gusanos del Instituto Smithsoniano,
el prestigiado investigador MeredithJanes (1926-1996) (Fig. 5).
El Dr. Janes estudio su morfología e hizo estudios histológicos,
con lo que mostró que estos gusanos no tenían boca ni tubo
digestivo. En 1981 nombró estos organismos como Riftia
pachyptila, ubicándolos en una nueva familia Riftiidae, orden
Vestimentifera, Phytum Pogonophora Uones, 1981 ).
¿(óMO SOBREVIVEN?
Las riftias no tienen tubo digestivo y, en vez de eso, tienen
un trofosoma. Es un órgano de color pardo, esponjoso y
que ocupa más de la mitad del largo del cuerpo del gusano
(Fig. 6). El trofosoma no es un intestino, pero contribuye
con la nutrición. En él no hay nada parecido a la comida,
pero en vez de eso hay cristales de azufre.
·•
Figura 1. Vista lateral izquierda del sumergible Alvin. Al frente el sistema
para recolectar muescras. cromada de Internet, dominio público).
32
Facultad de Ciencias Biológicas
I UANL
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Figura 2. Ventilas hidrotermales
o chimeneas volcánicas. [íomada
de Internet, dominio público}.
¿(óMO VIVEN SIN LUZ NI FOTOSÍNTESIS?
En el agua circundante a las ventilas hidrotermales hay ácido
sulfhídrico, que para la mayoría de las formas de vida es
altamente tóxico. En el marco de una conferencia académica
impartida por el Dr. Jones en el Instituto Smithsoniano,
Colleen Cavanaugh, una estudiante de biología de la
Universidad de Harvard, argumentó que si el trofosoma no
era el órgano que alimenta al gusano, quizá este era un filtro
o algo similar que pudiera ayudar a descomponer todo el
sulfhídrico con ayuda de bacterias dentro de su cuerpo.
Como era de esperar, la hipótesis de Cavanaugh no
fue bien recibida, pero más tarde el Dr. Jones le envío
un ejemplar para que lo estudiara (Kunzing, 2000). Así,
después de un análisis basado en estudios químicos
y del ADN, con respaldo de microscopía electrónica
de barrido y de transmisión, Cavanaugh confirmó su
hipótesis. Ella descubrió que trillones de bacterias viven
en el trofosoma y que éstas usan el ácido sulfhídrico de
las ventilas hidrotermales como fuente de energía en un
proceso llamado quimiosíntesis (Cavanaugh et al. 1981 ).
Cavanaugh obtuvo su doctorado en 1985, siendo su tesis
sobre este peculiar tema. Hoy se sabe que esas bacterias
son quimiolitotróficas (bacterias que oxidan sulfuros,
específicamente) y que ésta simbiosis también involucra a
bacterias que oxidan metano, como en los ambientes de
filtraciones de hidrocarburo-metano (Thurber et al. 2020).
gusano, mientras que los sulfuros son captados por las
plumas color carmesí. Esas plumas se encuentran en una
región corporal que se denomina obturáculo, que es un
pedúnculo carnoso que tiene forma de embudo (Fig. 6). El
obturáculo tiene un lóbulo derecho y uno izquierdo. Cada
lóbulo tiene muchos palpos pinulados (que son las plumas).
Estas plumas son carmesí porque las hemoglobinas de su
sangre les otorgan esa coloración, como ocurre en nuestra
sangre. Las estructuras tipo branquias atrapan el oxígeno,
sulfuros o metano necesarios para la quimiosíntesis, y
luego son transportados por las hemoglobinas hacía el
trofosoma, donde son reducidos por las bacterias (Bright
& Giere, 2005).
Aunque la quimiosíntesis de Riftia en las ventilas
hidrotermales se descubrió en el siglo pasado, podría ser
tan antigua como ~420 millones de años, por la estimación
más extrema en el registro fósil de tubos de otros
La quimiosíntesis es un proceso que utiliza compuestos
químicos como fuente de energía, por lo que es opuesto
a la fotosíntesis, donde se usa la luz solar para generar
energía. A 2. 5 km de profundidad no hay fotosíntesis,
en vez de sol las bacterias ingieren y procesan los
sulfuros de las ventilas hidrotermales, que a su vez
sirven de alimento para los gusanos. Como las bacterias
están dentro del animal, se trata de una endosimbiosis.
¿(óMO ENTRAN LAS BACTERIAS Y El SULFURO DE HIDRÓGENO
AL CUERPO DEL GUSANO?
La forma en que las bacterias entran al cuerpo no es bien
conocida, pero podría ser a través de la epidermis del
Vol. 4 No. 8, segundo semestre 2021
Figura. 3. Fumarola de una ventila hidrmermal (el sedimento en el
agua semeja humo}. (Tomada de Internet, dominio público).
33
�Figura. 4. Los cubos blancos y la punta rojo intenso, con un área media pálida corresponden con los
siboglínidos Rifciapachyprila. (Tomada de lmernet, dominio público).
siboglínidos, aunque la mayoría los sitúa en alrededor de
100 millones de años (Georgieva et al. 2019). Sabemos que
esta relación simbiótica con bacterias que oxidan sulfuros
es un fenómeno que también se ha observado en otros
animales marinos (bivalvos, oligoquetos, nemátodos) y no
solo en animales asociados con las ventilas hidrotermales.
Sin embargo, para los amantes del mar, el descubrimiento
de las ventilas hidrotermales y de Riftia constituyen uno
de los hallazgos más relevantes de todos los tiempos. No
sorprende, entonces, la intensidad y variedad de temas de
investigación realizados en el grupo.
con metano, y se asocia con huesos de ballenas y otros
vertebrados en descomposición. Inclusive no solo se
han encontrado a grandes profundidades. En Florida
se ha reportado una especie a 24 m de profundidad
(Southward y Cutler, 1986), mientras que en la zona
hadal de la trinchera lzu-Bonin en Japón, está el registro
a mayor profundidad: 9,735 m (lvanov, 1957).
¿ESTÁN RtFTIA y OTROS SIBOGLÍNIDOS EN México?
Sí. Riftia pachypti/a también se ha encontrado en
la cuenca de Guaymas y en la dorsal oceánica del
Pacífico Este, a los 21 ºN (Malakhov y Galkin, 2000) y
hay registros de otras especies de siboglínidos en San
Eugenio, Baja California (Hartman 1961 ). Además, una
especie fue descrita para el Golfo de Tehuantepec
como Galathealinum mexicanum Adegoke, 1967. Es
sorprendente el alto número de estudios sobre metales
pesados, genética, fisiología, biología reproductiva,
histología, bioquímica y filogenia conducidos por
investigadores extranjeros con muestras de R. pachyptila
de Guaymas, y la participación de investigadores
nacionales también es de destacarse.
¿POGONÓFOROS O SIBOGLÍNIDOS?
La clasificación de estos gusanos que dependen de
bacterias simbiontes internas para su nutrición ha sido
controversia! y, como es de esperarse, ha cambiado a lo
largo del tiempo en la medida que se conoce más sobre
ellos. Así, Riftia pasó de ser parte del filo Pogonophora (que
incluía a los frenulados y vestimentíferos), hoy en día se
reconoce dentro del Phylum Annelida, familia Siboglinidae.
Siboglinidae tiene representantes no solo en las ventilas
hidrotermales, sino también en los manantiales fríos
34
Figura. s. oocwr Meredith L.Jones mostrando un siboglínido del
género Ritcia(Tomada de Smithsonian lnstitutionArchives).
Facultad de Ciencias Biológicas
I UANL
�G USANOS COME HUESOS (OSTEÓFAGOS)
El 6 de Febrero del 2002, Robert Vrijenhoek, un biólogo
marino del Instituto de Investigación del Acuario de la
Bahía de Monterrey (MBARI, por sus siglas en inglés),
buscando almejas en el Cañón de Monterey (California)
con un vehículo sumergible, encontró restos de una
ballena gris a 2,891 m de profundidad cubiertos por una
carpeta de diminutos organismos. Estos organismos
fueron descritos más tarde como un nuevo género de
gusanos: Osedax (O. rubiplumus) (Rouse et al. 2004).
Osedax también es un siboglínido.
Osedax es un género de gusanos osteófagos diminutos
que se alimentan de los esqueletos de las ballenas que
se descomponen en las profundidades del océano,
ayudando así a devolver al ecosistema la materia
orgánica almacenada en los huesos (Fig. 7). A pesar de
no poseer boca, ni tracto digestivo, ni trofosoma, estos
gusanos poliquetos presentan un ovisaco posterior con
un sistema vascularizado de raíces (Higgs et al. 2011 ). El
interior del ovisaco, además de tener los ovarios, aloja
Los machos son pedomórficos; es decir, conservan
rasgos larvales, son enanos y viven dentro del tubo
de las hembras. Su única función es la reproducción,
y cada hembra cuenta con unos 50-100 machos en el
tubo construido por la hembra sobre el hueso de la
ballena. De la región de estos tubos que da al exterior
sa len unos palpos plumosos muy coloridos que, a
modo de branquias, realizan el intercambio de gases
mientras que la otra parte que queda hacia el interior
almacena las bacterias degradadoras en unas inusuales
estructuras semejantes a raíces (Rouse et al. 2004;
Maderspacher, 2015). El ovisaco, el sistema de raíces y la
degradación heterótrofa son únicos entre los metazoos
y de ahí la relevancia del grupo.
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co,
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H,S - -
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sistema
circulatorio
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sulfuros
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bactoria
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bacterias
ondosimbiontos
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H,S
t ejido animal
Figura. 6. Esquema de la estructura del
trofosoma y de los principales compuestos
involucrados. (Tomada de Internet.
dominio público).
dueto espermático
tro~o
(contraído)
mancha
Figura. 7. AJ Vén:ebras de ballena cubien:as por
Osedax, 8) Acercamiento a unos ejemplares mostrando
los palpos pinados, C) Esquema de un macho enano de
Osedax (A-8 con autorización de MBARI. C) Tomada de
Internet, dominio público).
Vol. 4 No. 8, segundo semestre 2021
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V)
bacterias del orden Oceanospirillales, cuya característica
principal es la degradación heterotrófica de compuestos
orgánicos complejos retenidos en los huesos de la
ballena, de manera que pueden absorberla fácilmente.
El sistema de raíces penetra en los huesos de las
ballenas y, con la ayuda de las bacterias, degradan los
compuestos orgánicos (Tresguerres et al. 2013).
35
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.::;
...,
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<
�El hallazgo de Robert Vrijenhoekfue la punta del iceberg,
pues desde entonces se han descrito 27 especies de
Osedax en varias partes del mundo, incluyendo la Antártida
y tan al norte como los 73°N (Eilersten et al. 2020). Osedax
también coloniza huesos de otros vertebrados como vacas
0ones et al. 2008), tortugas, peces, aves y otros mamíferos
marinos (Rouse et al. 2018). En la era molecular en la que
nos encontramos, Osedax es el único género de anélidos
marinos en el que para todas las especies se han generado
y registrado secuencias genéticas (Tovar-Hernández y
Salazar-Vallejo, 2021).
A pesar de que el descubrimiento de Osedax es reciente,
Danise y Higgs (2015) registraron su presencia en huesos de
plesiosaurios y tortugas del Cretácico Temprano, hace unos
100 millones de años. Aunque los reptiles plesiosaurios se
extinguieron en masa al término del Cretácico (66 millones
de años), los quelónidos sobrevivieron y se diversificaron,
por lo que pudieron ser la principal fuente de alimento de
Osedax durante los 20 millones de años que precedieron a
la radiación de los cetáceos, la principal fuente de alimento
de Osedax en la actualidad. Lo anterior sugiere, además, que
Osedax pudiera tener una habilidad generalista para colonizar
diferentes sustratos de vertebrados, tales como peces o aves
marinas.
¿E STÁ 0SEDAX EN AGUAS MEXICANAS?
No. Sin embargo, se han registrado en restos de ballena
gris. La distribución de dichas ballenas abarca los
mares de Okhotsk y Bering hasta el litoral occidental de
la península de Baja California y el golfo de California
(Mate et al. 2015). Además, siendo las lagunas costeras
sus zonas de parto y crianza, es altamente probable
que las especies de Osedax descubiertas en California
(Estados Unidos) se extiendan a lo largo del Pacífico
oriental tropical, incluyendo México.
¿Los SIBOGLÍNIDOS SON LOS ÚNICOS GUSANOS OSMÓTROFOS?
No. Recientemente se reportó una especie indescrita del
sabélido Bispira (familia Sabellidae) y otra del serpúlido
Laminatubus (familia Serpulidae) en una ventila hidrotermal
de Costa Rica con una nutrición a base de metano (Goffredi
et al. 2020). El hallazgo es relevante pues hasta hace poco
se pensaba que todos los m iembros de Sabellidae y
Serpulidae eran suspensívoros Oumars et al. 2015), ya que
usan las estructuras de su corona radiolar para capturar
partículas de alimento y dirigirlas hacía la boca. Las
nuevas especies de Bispira y Laminatubus descubiertas en
Costa Rica tienen una simbiosis nutricional con bacterias
metanotróficas del orden de las Methylococcales que viven
adheridas a los radiolos (Goffredi et al. 2020).
36
C OLECCIO NES
Sibogli nidae está conformada por 32 géneros y 178
especies (Pamungkas et al. 2019). En México, solo
tres colecciones cuentan con algunos ejemplares de
siboglínidios: la Colección de Anélidos Poliquetos de
México (DFE. IN. 061. 0598) del Instituto de Ciencias del
Mar y Limnología, UNAM cuenta con ejemplares de Riftia
pachyptila Janes, 1981, que fueron recolectados por la
Dra. Vivianne Solís-Weiss en el marco de una expedición
en el Alvin en 1998 en la cuenca de Guaymas. Un
ejemplar de éstas muestras fue donado al Dr. Rolando
Bastida-Zavala para fines de docencia y actualmente se
encuentra depositado en la Colección de Invertebrados
Marinos de la Universidad del Mar, en Puerto Ángel,
Oaxaca (OAX-CC-249-11 ). Por su parte, la Colección
Regional de Poliquetos, del Instituto de Ciencias del
Mar y Limnología con sede en Mazatlán (MAZ. POL.
078. 1198) tiene ejemplares de R. pachyptila y Oasisia
alvinae recolectados por el Alvin en la dorsal oceánica
del Pacífico Este, a una latitud de 21 ºN.
Paradójicamente, en colecciones de Estados Unidos
hay más siboglín idos recolectados en México que
en las colecciones naciona les . En la Colección de
Invertebrados Bentónicos del SCRIPPS hay un
importante número de ejemplares de Polybrachia,
Siboglinum, Oasisia y Riftia de l golfo de Cal ifornia
(SCRIPPS Benthic lnvertebrate Collection, 2020), así
como en la Colección de Invertebrados del USNM para
ejemplares del Pacífico mexicano y la parte mexicana
de l go lfo de México (USNM lnvertebrate Zoology
Collections, 2020). Desafortunadamente no hay
colegas mexicanos especializándose en la taxonomía
de Sibogl i nidae, por lo que este vacío podría ser
una buena oportun idad de estud io, especialización
y trabajo para las futuras generaciones de
poliquetólogos, que cada vez son menos pues la falta
de oportunidades laborales en el país desan ima a
cualquiera.
A GRADECIM IENTOS
Agradecemos a Pablo Hernández-Alcántara y
Michel Hendrickx de l Instituto de Ci encias de l
Mar y Limnología (UNAM), y a Rolando BastidaZavala (Un iversidad de l Mar) por la información
proporcionada sobre las colecciones que manejan.
Dos revisores anónimos emitieron recomendaciones
que mej oraron la nota . Las imágenes de Osedox
fueron utilizadas con lo autorización de MBARI, a
quien agradecemos su apoyo y colaboración.
�LITERATURA CITADA
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�Figura 1. Sipúnculo del género Siphonosoma,
recolectado por Uriel Jiménez en la bahía
San Agustín, Bahías de Huarulco, Oaxaca,
México. º Rolando Bascida-Zavala
�R ESUMEN
Los sipúnculos son gusanos marinos de los que se conoce muy poco,
incluso por los mismos investigadores de la vida marina. Este trabajo
tiene el objetivo principal de describir aspectos generales sobre su
morfología, hábitat, alimentación, reproducción y su importancia ecológica
y económica. Al final, se incluye un apartado sobre los estudios que se han
realizado en México.
Palabras clave: Arrecifes
de coral, invertebrados
marinos, México,
sipúnculos, taxonomía.
A BSTRACT
Sipunculans are poorly understood marine worms, even by marine life
researchers. The main objective of this work is described general aspects of
their morphology, habitat, feeding and reproduction, and their ecological
and economic importance. A summary of studies conducted in Mexico is
included.
I NTRODUCCIÓN
as prácticas de campo forman una parte
fundamental en el proceso de aprendizaje durante
la carrera de Biología Marina. Los estudiantes
aprendemos sobre las diferentes formas de vida que
habitan en el océano. Es normal que algunos animales
nos parezcan más llamativos que otros, ya sea por su
gran tamaño o porque son más carismáticos dentro
de la cultura popular, en los ámbitos de la literatura,
el cine y la televisión en general. La experiencia de
poder observar y aprender sobre majestuosas ballenas,
coloridos peces arrecifales, extravagantes estrellas de
mar y enigmáticas tortugas marinas es indescriptible;
sin embargo, esos animales representan una ínfima
parte de la diversidad que se puede encontrar en el mar.
L
Una de las delicias intelectuales que ofrece el estudio
de esta carrera científica es tener la oportunidad
de estudiar anima les asombrosos y desconocidos
para muchas personas, que pasan desapercibidos a
simple vista, ya sea por su pequeño tamaño o por lo
difícil de acceder a su hábitat. Un claro ejemplo son
los sipúnculos, conocidos también como gusanos
cacahuate. Pero ¿cómo es y dónde encuentro un
sipúnculo? ¿qué comen y cómo se reproducen? ¿cuál es
su función en el ecosistema? ¿tienen alguna importancia
económica? Estas son, estimado lector, las preguntas
que responderemos a lo largo de este texto.
Key words: Coral reefs,
marine invertebrates,
Mexico, sipunculans,
taxonomy.
"trompa" mejor conocida como introverto, que es más
delgada y puede retraerse. Estos gusanos tienen una
inconfundible forma de moverse. Cuando el introverto
se retrae, se enrolla dentro de sí mismo y queda adentro
del tronco (Fig. 2), similar a lo que hacen las tortugas
terrestres cuando esconden la cabeza. Este curioso
movimiento les permite desplazarse, alimentarse
y protegerse (Cutler, 1994). La forma que obtienen
algunas especies cuando el introverto está retraído es
parecida a un cacahuate, de ahí su nombre común.
El significado del nombre Sipuncula es del griego
siphuncu/us que significa "pequeño tubo".
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M ORFOLOGÍA
Los sipúnculos son gusanos que pueden ser tan
pequeños que no rebasan el tamaño de una uña
humana (desde 3 mm) hasta tener el largo de un
antebrazo (hasta 40 cm) (Fig. 1). La mayoría de las
especies miden entre uno y tres centímetros (Cutler
1994). Su cuerpo está dividido en dos partes; un
tronco, que regularmente tiene forma cilíndrica y una
Vol. 4 No. 8, segundo semestre 2021
.
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.
.
Figura 2. Movimiento de retracción del introverto.
39
�Los sipúnculos tienen tentáculos muy llamativos (Fig. 3)
que pueden estar reducidos en tamaño. Las principales
estructuras que poseen en la piel son tres: papilas,
ganchos y escudos (Brusca y Brusca, 2005). Las papilas
son pequeñas protuberancias que se distribuyen a
lo largo de todo el cuerpo y varían en su distribución,
color, forma y tamaño, dependiendo de la especie (Fig.
4). Los ganchos son estructuras microscópicas que
aparentemente son utilizados para raspar su alimento
de las rocas (Cutler, 1994). A simple vista se pueden
observar ordenados en líneas en el introverto (Fig. 5),
aunque también pueden estar dispersos. Si los ganchos
son observados en un microscopio, se puede notar la
variedad de formas que existen entre las diferentes
especies (Fig. 6-7). Por último, algunos sipúnculos tienen
una o dos regiones endurecidas que se conocen como
escudos (Fig. 8) que son utilizados para protección
como un tapón que ocluye la entrada a las galerías que
forman (Cutler, 1994).
Figura 3. Tentáculos de un sipúnculo,
vistos desde arriba.
Figura 6. Gancho extraído de un
sipúnculo del género Phasca/osoma,
observado a través de un microscopio
compuesco.
40
H ÁBITAT
Son difíciles de encontrar a simple vista, debido a que
algunos sipúnculos habitan en el fango o en la arena de
las playas, pero la mayoría de las especies vive debajo
de rocas, dentro del coral muerto, en las conchas de
algunos moluscos o hasta en tubos de otros gusanos
marinos (Murina, 1984; Cutler, 1994; Schulze, 2005;
Kedra y Murina, 2007; Adrianov y Maiorova, 201 O).
Algunos simplemente ocupan galerías o conchas vacías,
mientras que otros tienen la capacidad de secretar
sustancias acidificantes que degradan el material rocoso
para crear nuevas cavidades (Rice y Maclntyre, 1972).
Los sipúnculos tienen limitaciones fisiológicas que no
les permiten sobrevivir en ambientes con baja salinidad,
como en las lagunas costeras, por lo que se considera
que son de animales exclusivamente marinos (Cutler,
1994). Se sabe que pueden habitar p layas fangosas,
Figura 4. Sipúnculo de la
especie Anti//esama antil/arum.
Las flechas señalan las papilas.
Figura S. Sipúnculo de la especie
Phasca/asama (Phasco/osoma) varians, las
flechas señalan las hileras de ganchos.
Figura 7. Hileras de ganchos de un sipúnculo
del género Aspidosiphon, focografía tomada con
un Microscopio Electrónico de Barrido " Luis F.
Carrera -Parra.
Figura 8. Sipúnculo de
la especie Aspidosiphon
(Poraspidosiphon)
steenstrupii dentro de una
roca coralina, las flechas
señalan los escudos.
Facultad de Ciencias Biológicas
I UANL
�arenosas o rocosas, desde la zona donde rompen las (Cutler, 1994). Esto significa que pueden formar un nuevo
olas hasta profundidades de 4,000 metros (Murina, gusano a partir de la partición de su propio cuerpo (Fig.
1984). La mayoría de las especies viven en las aguas 11). Otras pocas especies son hermafroditas, que quiere
cálidas del trópico, pero también se han encontrado en decir que son machos y hembras al mismo tiempo.
las aguas frías del Ártico (Kedra et al., 2017).
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A LIM ENTACIÓN
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Existen tres formas en las que los sipúnculos pueden
obtener los nutrientes necesarios para su desarrollo. En
primer lugar, pueden filtrarlos directamente del agua,
a través de sus tentáculos (Pilger, 1982). Otros ingieren
arena para digerir los nutrientes que van adheridos a las
partículas del sedimento (Edmonds, 1962). Por último,
las especies con ganchos pueden raspar algas de las
rocas o atrapar pequeños animales marinos como
crustáceos u otros gusanos (Cutler, 1994).
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REPRODUCCIÓN
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Es difícil distinguir entre un sipúnculo macho de una
hembra, por eso se dice que no tienen dimorfismo sexual
(Rice, 1975). Para reproducirse, los gusanos liberan sus
gametos en el mar. Cuando el esperma y los óvulos de los
sipúnculos se unen, pueden ocurrir cuatro eventos diferentes
dependiendo de la especie (Fig. 9): 1) El huevo formado de
la unión de los gametos se desarrolla directamente en un
pequeño sipúnculo adulto; 11} el huevo se desarrolla en una
larva llamada trocófora y después de una metamorfosis, se
convierte en un gusano adulto; 111} el huevo se convierte en
larva trocófora y en una primera metamorfosis, se convierte
en una segunda larva, llamada pelagósfera (Rg. 1O}, en una
segunda metamorfosis, la larva pelagósfera se convierte en
un gusano adulto; la pelagósfera es una larva exclusiva de los
sipúnculos, ya que ningún otro animal la desarrolla; esta larva
puede sobrevivir sólo algunos días en la columna de agua; IV}
en algunas especies el proceso es parecido al caso anterior, la
diferencia es que la larva pelagósfera puede sobrevivir desde
algunas semanas hasta varios meses (Boyle y Rice, 2014).
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Figura 10. Fotografía de una laNa pelagósfera, exclusiva de los
Existe un par de especies de sipúnculos que no necesitan sipúnculos. ºÁlvaro Migotto.
combinar sus gametos para crear un nuevo individuo, en Figura 11. Sipúnculo del género Aspidosiphonen proceso de reproducáón
cambio, tienen la capacidad de reproducirse asexualmente asexual, las flechas señalan el nuevo indMduo que se esra formando.
Figura 9. Los cuatro tipos de
desarrollo de los sipúnculos.
Tomado de Boyley Rice (2014).
•
•
I
Vol. 4 No. 8, segundo semestre 2021
••••
-♦♦♦♦ -II
m
IV
41
�I MPORTANCIA ECOLÓGICA Y ECONÓMICA
Los sipúnculos también son fuente de alimento para
otros animales, principalmente para peces (Kohn, 1975).
Asim ismo, por medio de su actividad erosinadora,
pueden participar en la regu lación del crecim iento
arrecifa! (Kedra y Wiodarska-Kowallczuk, 2008).
Otras especies de sipúnculos son bien conocidas en
las regiones costeras de China, por ser un alimento
común entre la población (Fig. 12), y al m ismo tiempo
es ofrecido como un platillo exótico para los extranjeros
(Ha et al., 2007; Du et al., 2009). Asimismo, en Portugal
y España son extraídos de su hábitat natural para
utilizarse como carnada en la pesca (Fig. 13), donde son
conocidos como "titas" o "bibis" (Núñez et al., 2011 ). Los
pescadores reconocen que es uno de los mejores cebos
para la pesca, debido a la dura piel y a la resistencia
contra peces pequeños. Por otra parte, científicos de
China descubrieron que las proteínas de una especie de
sipúnculo son potencialmente útiles en el tratamiento
de la hipertensión humana (Guo et al., 2017).
EL ESTUDIO DE LOS SIPÚNCULOS EN M ÉXICO
Existen alrededor de 160 especies en el mundo. Los
estudios que se han realizado en México son escasos
y están enfocados en poquísimas regiones del país.
Por ejemplo, en la península de Baja Californ ia se
encontraron 12 especies (Fisher, 1952). Particularmente
en un par de cuencas sublitorales del golfo de California,
un grupo de investigadores encontraron ocho especies
y analizaron la presencia de sipúncu los y su relación
con algunos parámetros como salinidad, profundidad,
temperatura, p H y el tipo de sedimento (HermosoSalazar et al., 2013). Por otro lado, en la costa occidental
de Baj a California, los i nvestigadores estudiaron
cuáles eran los organismos, entre ellos dos especies
de sipúnculos, que viven en la laguna Guerrero Negro,
perteneciente a la Reserva de la Biosfera El Vizcaíno
(Morales-Zarate et al. 2016); con ese trabajo se pudo
generar un inventario de especies marinas que ayudaría
en la construcción del plan de manejo de la reserva.
Recientemente, en la costa central del Pacífico mexicano,
se descubrieron cuatro nuevas especies de sipúnculos
para la Ciencia, es decir, se encontraron gusanos cacahuate
que hasta ahora nadie había nombrado (Gómez-Vásquez
y Silva-Morales in prep). Asimismo, en el Pacífico sur de
México, en las costas de Guerrero, Oaxaca y Chiapas, nadie
había intentado averiguar qué especies de sipúnculos
existían en la zona, no existía un solo registro. El primer
trabajo sobre sipúnculos en esta región fue la descripción
de una nueva especie utilizando morfología y datos
moleculares (Silva-Morales et al., 2019). En otro artículo
científico que está a punto de publicarse, se registran las
especies que viven en esas costas, además de describirse
otras dos nuevas especies (Silva-Morales y Gómez-Vásquez
en prensa). En la costa del Atlántico mexicano también se
han realizado estudios sobre sipúnculos. Por mencionar
algunos, en la península de Yucatán se encontraron 13
especies (Frontana-Uribe et al., 2018) y está por enviarse a
publicar el reporte de nuevas especies en la zona.
Figura 12 Platillo de sipúnculos, ofrecido en un restaurante chino. ©Chun.
42
Facultad de Ciencias Biológicas
I UANL
�Los sipúnculos se estudian poco debido probablemente
al escaso número de especies que existen y la mayoría
de los especialistas se enfocan en estudiar especies más
carismáticas. Sin embargo, existe un gran potencial para
descubrir cosas nuevas dentro del grupo. Aunque su
monofilia está confirmada, las relaciones dentro el grupo
aún distan de ser aclaradas completamente, además
la subestimación de su diversidad poco a poco está
despejándose.
Como comentario personal, desde m i formación como
Bióloga Marina egresada de la Universidad del Mar, me
he dedicado a realizar estudios sobre los sipúnculos, la
oportunidad de trabajar con animales que nadie había
estudiado en mi área de estudio fue una de las principales
motivaciones. Empecé estudiando el área del Pacífico sur
de México. Posteriormente, en la Maestría en Ciencias de El
Colegio de la Frontera Sur (ECOSUR) me dediqué a estudiar
a los gusanos cacahuate de la región del Gran Caribe
(que abarca desde el norte de Florida, hasta el norte de
Brasil). En general, mis estudios se centran en los aspectos
taxonómicos de este grupo de animales marinos. La
taxonomía "determina el ordenamiento de los organismos
mediante características naturales que indican una historia
evolutiva compartida. Para conseguirlo, la taxonomía
descansa en la nomenclatura binominal y en una serie de
códigos que garantizan el uso universal de los nombres de
las especies" (Salazar-Vallejo y González, 2016). Es decir, mi
trabajo consiste en recolectar sipúnculos o solicitarlos a
colegas nacionales o extranjeros, siempre con el apoyo de
mis asesores, investigadores especialistas en taxonomía.
Una vez que tengo a los gusanos en mi laboratorio, reviso
y analizo cientos de ellos. Averiguo la identidad de los
sipúnculos, es emocionante saber cuál es su nombre.
Me enfoco en estudiar cómo son anatómicamente y
cómo se pueden diferenciar de otras especies. A veces
he complementado estos estudios al analizar algunos
genes, mediante el uso de técnicas moleculares. Cuando
encuentro gusanos que nadie había registrado antes, los
inspecciono detalladamente y describo nuevas especies.
El último paso consiste en preparar un artículo que
será evaluado por otros investigadores para publicarse
en una revista científica. Asimismo, me he encontrado
con nombres que se les han asignado erróneamente a
algunos sipúnculos, por lo que, corregir estas situaciones
también es una de las tareas que realizo como taxónoma
en formación, basándome en el Código Internacional de
Nomenclatura Zoológica (ICZN).
El objetivo de estudiar sipúnculos desde una perspectiva
taxonómica nos permite saber cuántas y cuáles especies
están presentes en México, una tarea que está lejos de
poderse concluir en las costas de nuestro país. Como
en muchas partes del mundo, en México aún existen
regiones donde no se ha explorado la presencia de
sipúnculos, por lo que el potencial de encontrar especies
nuevas es elevado. Tampoco nos hemos asomado a
explorar el mar profundo. La cantidad de trabajo que
aún está pendiente en el campo de la taxonomía de
éstos, y otros invertebrados marinos, es enorme.
Conocer las especies de sipúnculos que habitan en las costas
de nuestro país es el primer paso y la pieza fundamental
para el desarrollo de otras áreas de la Ciencia, pues significa
sentar las bases del conocimiento para estudios de otras
disciplinas. Un mayor interés en estos gusanos marinos
permitirá explorar el uso potencial de los sipúnculos en
la fabricación de medicamentos u otras sustancias de
utilidad para el hombre; asimismo, se deben estudiar
como un recurso natural cuyo manejo y explotación sean
sustentables. Practicar la taxonomía no es nada fácil, estudiar
a los sipúnculos tampoco, pero esta tarea me ha dejado
múltiples satisfacciones y, sobre todo, el deseo de continuar
descubriendo novedades de estos animales tan maravillosos,
pero tan ignorados, hasta por los mismos biólogos marinos.
A GRADECIM IENTOS
Gracias al Dr. Rolando Bastida-Zavala por sus sugerencias
para mejorar este escrito, además, gracias por sugerirme
el camino del estudio de los sipúnculos, sin duda alguna,
dedicarme a estudiarlos me ha llenado de múltiples
satisfacciones. Gracias al Dr. Luis Fernando CarreraParra por seguir dirigiendo mi investigación en el campo
de la taxonomía y apoyarme en el deseo de continuar
trabajando con estos maravillosos animales. Gracias a los
M. en C. Gerardo Flores-Taboada y M. en C. Christopher
Cruz-Gómez por sus sugerencias y comentarios para
mejorar este escrito. Gracias a la M. en C. Sarita Claudia
Frontana Uribe, por sus acertadas sugerencias y
correcciones para mejorar este artículo.
Figura 13. Sipúnculo insercado en anzuelo.
preparado para la pesca. ©videosdepesca.
Vol. 4 No. 8, segundo semestre 2021
43
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�,
FIBROSARCOMA SUBCUTANEO
EN UNA SERPIENTE DE CASCABEL
DE ROCA TAMAULIPECA
(CROTALUS MORULUS) EN
CAUTIVERIO
I D AV I D LAZCANO' . KATYA
ÜRTIZ-MORALES', ARMANDO
TREJO-CHÁVEZ2 • JUAN
ANTONIO GARCÍA-SALAS'.
LYDIA ALLI SON FUCSKO'. Y
LARRY DAVID WILSON 5
' Universidad Autónoma de )luevo
León, Facultad de Ciencias Biológicas.
Laboratorio de Herpetologia, Apartado
Postal-! 57. Sau Nicolás de los Garza, C.P.
66450. Nuevo Leó1~ México.
1 Uni,ersidad Aulonoma de l\uevo León.
racultad de Medic111a Veterinaria y
Zootecnia, Departamento de Patología,
Calle francisco Villa s'n, Ex-Hacienda El
Canadá, Escobedo, 66050, Nuevo León,
México.
' Universidad Autónoma de Nuevo
León.. Facultad de Ciencias Biológicas,
Labor.itorio de Ornitología.. Ciudad
Uní versitaria sin. San Nicolás de
los Garza.. Nuevo León, C.P. 66450,
México.
'Department of Humanities and Social
Sciences, Swinbume University of
Technology.. Melboume .. Vic1oria.
Australia:
'Centro Zamorano de Biodiversidad.
Escuela Agrícola Panamericana
Zamorano. Departamento de Francisco
Morlll:án, Honduras: 1350 Pel ican
Court.. Homestead. Florida 330351031, USA.
PALABRAS CLAVES:
Fibrosarcoma subcutáneo,
Crota/us moru/us, Nuevo León
KEY WOROS: Subcutaneous
fibrosarcoma, Crotalus
moru/us, Nuevo Leon
Vol. 4 No. 8, segundo semestre 2021
RESUMEN:
SUMMA~Y
Un espécimen macho de cascabel
de la montaña (Crota/us moru/us)
con más de 20 años en cautiverio
se presenta a consu lta por la
presencia de una masa de aspecto
tumoral en la parte media dorsal
del cuerpo. El único signo clínico
que presentó fue anorexia,
ya que no mostraba cambios
significativos en su actividad ni
condición corporal. Se llevó a cabo
la cirugía de recisión tumoral como
tratamiento de elección y la masa
pudo ser retirada completamente
en una pieza y enviada para
su estud io h istopato lógico.
Lamentablemente, el paciente
falleció 16 días después de la
cirugía. No se realizó necropsia.
Al estudio de laboratorio con las
tinciones de hematoxilina y eosina
así como tinción tricrómica de
Masson se encontró anisocitosis y
anisocaríosis con células fusiformes
y po l igonales en fascículos
irregulares, entremezcladas
con fibras de colágena; el índice
mitótico era marcado, con 2 a 3
nucléolos por núcleo, y fue notable
la presencia de numerosas mitosis
atípicas. También había presencia
de numerosos vasos sanguíneos
y escasas células inflamatorias.
Se diagnosticó fibrosarcoma
subcutáneo con alto riesgo de
metástasis. Mediante el presente
reporte de caso, se pretende
aportar información que permita el
estudio de los procesos oncológicos
en ofidios en cautiverio.
A male Tamaul i pan rock
rattlesnake ( Crota/us morulus)
that had been i n captivity
for more than 20 years was
presented for a medica! check,
because it showed a tumorlike mass on the dorsal half of
the body. The only clinical sign
was anorex ia; it showed no
significant changes in its activity
or body cond it ion. We carried
out surgery by extracting the
tumor as a treatment of choice
and the mass was completely
removed in one piece and sent
for h istopathologica l studies.
Unfortunately, the patient
died 16 days after surgery. A
necropsy was not performed .
The laboratory study w i th
hematoxylin and eosin staining,
as we l l as Masson trichrome
staining, showed anisocytosis
and anisokaryosis with polygonal
and fusiform cells in irregular
fascic les, interspersed with
collagen fibers; the mitotic index
was marked, with 2 to 3 nucleoli
per nucleus, and the presence
of numerous atypical mitoses
was noticed. There were also
the presence of numerous blood
vessels anda few inflammatory
ce l I s. The diagnosis was
established as a subcutaneous
fibrosarcoma with a high risk of
metastasis.
45
�Figura 1. Area con unidades experimental donde
se alojan las cascabeles de montaña.
I NTRODUCCIÓN
obtener es insuficiente para determinar con precisión las
causas etiológicas que propician su aparición.
entro del estudio de las neoplasias en las diferentes
especies animales, los reptiles eran un grupo al que
no se le había proporcionado la suficiente atención
hasta hace algunos años, contando al principio con pocos
casos documentados ya sea de manera individual así como
estudios grupales en colecciones zoológicas recopi lados
en un lapso de tiempo determinado (Ratcliffe, 1943; Effron
et al., 1977; Hubbard et al,, 1983; McNulty and Hoffman,
1995; Ramsay et al., 1996; Catao-Dias and Nichols, 1999;
Page-Karjian et al., 2017). Conforme ha pasado el t iempo,
las condiciones de pérdida de biodiversidad, así como la
alza en la popularidad de este grupo como animales de
exhibición y compañía ha obligado a las diferentes ramas
profesionales del estudio de la conservación a mejorar
las condiciones de vida de los ejemplares en cautiverio,
así como a actualizar a la rama de la medicina veterinaria
en el conocimiento de las diferentes patologías que
pueden llegar a afectar a estos ejemplares para lograr
un diagnóstico rápido y preci so, y consecuentemente un
tratamiento adecuado. A raíz de esto, particularmente
en el caso de las neoplasias y de los ofidios, el número
de casos individuales reportados se ha incrementado
0acobson et al., 1980; Jacobson, 1984; Jiménez et al., 2006;
Orós et al., 2009; Gumber et al., 201O; Santos et al., 2015;
Dietz et al., 2016), los cuales son de gran importancia para
determinar la prevalencia, signología y particularidades
de cada tipo de tumor en las diferentes especies que
integran esta fam ilia; sin embargo, es necesaria una
mayor documentación sobre la presencia de los diferentes
tipos de tum ores ya que la información que se ha logrado
Los fibrosarcomas son masas tumorales malignas que se
presentan en tejidos blandos, con una alta tasa metastásica
los cuales son definidos por la OMS (Organización Mundial
de la Salud) como caracterizados por la presencia de haces
entrelazados de fibras colágenas y por la ausencia de
otros tipos de estructuras histológicas, tales como hueso y
cartílago (Hendrick et al., 2016). No se conocen las causas
exactas por las cuales se presentan neoplasias en ofidios,
sin embargo, distintos autores señalan varias posibles
etiologías, entre las que se sospechan factores genéticos,
hormonales, virales, radiación e incluso cadmio (Orós et
al., 2009; Keck et al., 2011; Cardona et al., 2011; Christman
et al., 2017). También es señalado que la edad puede ser
un factor clave en la aparición de neoplasias (Salinas et al.,
2013), ya que a raíz de una mejora en las condiciones de
manej o, la esperanza de vida de los ejemplares se alarga;
siendo ésta una causa probable en el aumento de casos
reportados a través de los años (Skyes and Trupkiewicz,
2006; Gumber et al., 201 O; Santos et al., 2015; Christman et
al., 2017). En ofidios, los casos registrados de f ibrosarcoma
han sido pocos comparados con tumores de otra índole,
sin embargo, se han observado en todos los grupos de esta
famil ia, los cuales incluyen boidos, colúbridos, elápidos
y vipéridos (Garner et al., 2004; Skyes and Trupkiewicz,
2006; Orós et al,, 2009; Gumber et al,, 201O; Santos et al,,
2015; Christman et al,, 2017); ésta última siendo la familia
a la cual pertenece el ejemplar del presente estudio. El
aumento en el número de casos registrados y la alta
D
46
Facultad de Ciencias Biológicas
I UANL
�variedad de especies las cuales son afectadas hacen de
esta patología una de suma importancia por lo cual es
imperante el registro y análisis de más casos clínicos que
nos puedan proporcionar más información acerca de los
aspectos etiológicos y fisiopatológicos de esta enfermedad.
MATERIALES Y MÉTODOS
EL PACIENTE
Se presenta a la consulta un ejemplar de cascabel de
montaña (Crota/us morulus) macho adulto, con un peso
de 0.194 kg mantenido en cautiverio por más de 20 años
originario de la localidad de El Tejocote, municipio de
Santiago, Nuevo León, México; con número de catálogo
UAN L-5597. El ejemplar era albergado en el Laboratorio
de Herpetología de la Facultad de Ciencias Biológicas de
la Universidad Autónoma de Nuevo León, en unidades
experimentales con las siguientes medidas (90 X 68 X
37cm = 226.44 cm 3 ), estaban hechos de madera, con
una malla fronta l y superior para una mejor ventilación
(Figura 1). Su dieta consistía exclusivamente de ratón
común (Mus musculus) con una frecuencia de 6 a 12
ratones por año. Se mantenía a una temperatura
amb iental de 17º C a 2 1 º C durante los meses de
diciembre a marzo, lo cual lo considerábamos como un
periodo de hibernación o en nuestro caso ayuno y de
22ºC a 34ºC durante los meses de marzo a noviembre.
Se mantenía en un sustrato de corteza de pino, similar al
que se encontraba en la localidad donde fue colectada.
En cuanto a la humedad, esta fluctuaba entre 41 -85%,
por tal motivo reciben humedad en su unidad de
experimentación 1 a 2 veces a la semana.
Se describe una masa de aspecto redondeado, compatible
con lesión tumoral y con una evolución alrededor de 1 año
8 meses, la cual no fue tratada anteriormente debido a la
falta de conocimientos veterinarios por parte del personal
a su cargo. Ésta masa era fácilmente perceptible a simple
vista, en la zona dorsal de la parte media del cuerpo, la cual
presentaba supuración moderada. (Figura 2) A la palpación
se percibe un tej ido de crecimiento anormal delimitado
por aparente tejido de encapsu lación. El único signo
clínico que presentaba a la consulta era anorexia, ya que el
ejemplar había disminuido considerablemente su apetito
desde meses anteriores. No presentaba cambios en su
actividad, ni cambios visibles en su condición corporal.
El ejemplar llego al laboratorio el 15 de octubre de 1998,
de la localidad Tejocote, Santiago, Nuevo Leon, los datos de
longitud y peso se perdieron al llegar al laboratorio, pero si
se llevó un registro de su alimentación, mudas anuales desde
su llegar hasta su facimiento que fue el 17 de noviembre
2017. Su alimentación era variable a través de los años
que iba desde 6 a 12 ratone consumidos, la tumoración se
observó cuando el espécimen fue pesado (190 g) después de
haber pasado por su periodo de hibernación que era desde
diciembre 2016 hasta marzo del 2017, durante este año tuvo
3 alimentaciones positiva, hasta 11 de ju lio y después de 1
de agosto dejo de comer, ya presentaba el tumor agradando,
con algo de sagrado es su borde dorsales a través de las
escamas, aquí se decidió hacer su consulta.
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PROCEDIMIENTO Q UIRÚRGICO
Una vez inducido el paciente en el plano anestésico
deseado, se procedió a incidir piel y tejido subcutáneo,
ya que la masa se encontraba en este plano y por encima
del tejido muscular, para posteriormente proceder a la
separación de la masa tumoral por debridación. Ésta pudo
ser extraída completa, en un solo corte, notándose que
presentaba una irrigación moderada. La herida quirúrgica
fue cerrada por planos uti lizando sutura sintética
absorbible de 2 ceros con aguja atraumática, de la marca
American Suture.
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Figura 2. Ejemplar de Cascabel
de la montaña (Crocalus morulus)
macho de 20 años de edad, el cual
presentaba una masa de aparente
origen tumoral en la parte medial
dorsal con supuración y sangrado.
Vol. 4 No. 8, segundo semestre 2021
47
�MUESTREO
La masa tumoral fue extraída completa, tuvo un peso de 4
gramos, y sus dimensiones fueron 3.5 x 2 cm. (Figuras 34).
P osTOPERATORIA
El paciente comenzó a mostrar actividad motora
cuatro horas después de la aplicación de la anestesia
mencionada. Veinticuatro horas después de la cirugía, se
observaron signos de hipotonía. Se decidió administrar
solución Hartmann (Solución HT, laboratorio PiSA) (3
mi) por vía oral, utilizando una sonda metálica con el
objetivo de ayudar a una más rápida eliminación del
anestésico. A las 48 horas de la cirugía, el paciente
mostró signos de recuperación, aunque se apreciaba
una debilidad generalizada. La administración por vía
oral de solución Hartmann continuó cada 24 horas,
durante las siguientes dos semanas. El paciente recibió
también antibiótico por vía intramuscular (Enrofloxacina
5 mg/kg) (Baytril, laboratorio Bayer) cada 72 horas, y
dos aplicaciones de analgésico (Flunixin meglumine 0.1
mg/kg) (Flunixin Sanfer, laboratorio Sanfer) el primer y
tercer día después de la cirugía. Desafortunadamente,
el paciente falleció 16 días después de reali zado el
proced imiento quirúrgico. No se realizó necropsia
posterior al fallecimiento del ejemplar.
D ESCRIPCIÓN HISTOPATOLÓGICA MACROSCÓPICA
Al estudio de patología se recibió la neoplasia de flanco
derecho que consistía en 1 pieza quirúrgica con las
medidas de aproximadamente 4.5 centímetros de largo
X 3.5 centímetros de ancho X 2.0 centímetros de grosor,
de color blanco cremoso, consistencia suave, aspecto
irregular, conformación irregular, superficie rugosa y al
corte se apreciaba un patrón sólido.
D ESCRIPCIÓN HISTOPATOLÓGICA M ICROSCÓPICA
Al microscopio se observó una marcada proliferación
de células fusiformes y otras poligonales, las cuales
se encontraban arregladas en fascículos irregulares,
entremezcladas con cantidades variables de fibras de
colágena, las cuales presentaban un patrón verticilar.
Muchas de estas células presentaban a nivel nuclear
2 a 3 nucléolos, el índ ice mitótico de los núcleos
era marcado, así como la presencia de numerosas
mitosis atípicas (2 por campo a 40X). Por otro lado,
se apreció gran cantidad de célu las con diferentes
tamaños y formas (anisocitosis), así como de cromatina
(anisocariosis), además de numerosos vasos sanguíneos
y escasas células inflamatorias (Figuras 5-6).
DIAGNOSTICO
Al estudio histopatológico se determinó que se trataba
de un fibrosarcoma con un alto riesgo de metástasis,
por lo cual se recomendó mantener al paciente bajo
supervisión médica continua.
48
Figura 3. Masa cumoral después de su extracción. Se
puede apreciar que ésca se encontraba poco irrigada,
presemaba una consistencia suave y era de forma
irregular. Las medidas de la masa fueron 3.5 x 2 cm y tuvo
un peso de 4 gramos.
Figura 4. Masa tumoral conseNada en formol después
de su análisis hisropatológico. Los resultados revelaron
que se trataba de un fibrosarcoma subcutáneo con alto
riesgo de metástasis.
Facultad de Ciencias Biológicas
I UANL
�esta ocasión se decidió por la cirugía de resección de
tumor como el tratamiento a elegir, sin embargo en la
literatura se registra un caso de neoplasia en reptiles el
cual se ha tratado de manera exitosa con quimioterapia
intravenosa y radiación (Folland et al., 2011 ), así como
también se han experimentado otras opciones de
tratamiento como la electro-quimioterapia, la terapia
de láser, crioterapia, y terapia fotodinámica (Ramsay et
al., 1996; Christman et al., 2017); todas éstas opciones
siendo normalmente utilizadas en mamíferos. Una
particu laridad del presente caso es la ausencia de
signos clínicos a excepción de la disminución del apetito,
característica que ha sido previamente observada
en otros casos de fibrosarcoma en serpientes; sin
embargo, en éstos también destaca la presencia de
letargia y disminución de la movilidad (McNulty and
Hoffman, 1995; Gumber et al., 201 O; Santos et al., 2015).
Los casos de fibrosarcomas descritos anteriormente no
mencionan la presencia de supuración, sin embargo,
se sugiere que ésta pudo deberse a la exposición
de la zona donde se localizaba la neoplasia, siendo
fáci l el ingreso de microorganismos que pud ieran
provocar una infección oportunista al sufrir la piel
alguna lesión externa. Los distintos diagnósticos
diferenciales que deben ser considerados incluyen:
procesos inflamatorios como abscesos, granulomas
de distintas etiologías, deficiencias nutricionales como
hipovitaminosis A, procesos degenerativos y trauma
(Christman et al., 2017).
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Figura s. Esrudio hiscopatológico microscópico de la
masa tumoral con rinción de hemacoxilina y eosina.
Puede observarse una amplia variación entre los
tamaños y formas de las células y los núcleos de
éstas (anisocitosis y anisocariosis}, así como una
cantidad importante de fibras de colágena.
Figura 6. Estudio hisropatológico microscópico de la
masa tumoral con tinción rricrómica de Masson, en la
cual se pueden apreciar con mayor detalle las fibras
de colágena. Estas presentaban un patrón verticilar.
También puede apreciarse un alto índice mitótico en
los núcleos de las células.
En los últimos años la tenencia de miembros de esta
familia se ha popularizado, siendo estos ya considerados
animales de compañía con un alto valor sentimental
para sus propietarios; así como también representan
un alto valor biológico en las colecciones zoológicas
y privadas. Por lo tanto, ya que este caso apoya la
evidencia acerca de la presencia de fibrosarcomas
como una condición con alto riesgo de metástasis y, por
consiguiente, la muerte; resulta importante su registro
para el estudio de estos procesos en ofidios para poder
conocer más sobre los factores predisponentes, la
signología y su tratamiento para una correcta detección
temprana; así como su prevención para reducir las tasas
de incidencia y mortalidad.
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ÜiSCUSIÓN
Como anteriormente se había mencionado, a la revisión
de la literatura los casos de fibrosarcomas reportados
en ofidios han sido variados entre especies (Ratcliffe,
1942; Effron et al., 1977; Hubbard et al., 1983; Jacobson,
1984; McNu lty and Hoffman, 1995; Catao-Dias and
N ichols, 1999; Skyes and Trupkiewicz, 2006; Orós et al.,
2009; Gumber et al., 201 O; Salinas et al., 2013; Santos
et al., 2015: Dietz et al., 2016), y dentro de éstos, no
se encontró registro de algún caso clínico descrito de
manera individual en el grupo de las serpientes de
cascabel (Crota/us sp) en México, sin embargo existen
registros en este grupo reportados en una colección
del zoológico de Atlanta (Page-Karj ian et al., 2017). En
Vol. 4 No. 8, segundo semestre 2021
Actualmente la colección de cascabeles de montaña
alojas un total de 136 ejemplares con especies y sus
números: Crotalus aquilus (16:4: 12), Crotalus /epidus
/epidus (4:1 :3); Crota/us /epidus k/auberi (26:26:6), Crota/us
moru/us (20:14:0) y Crotalus willardi silus (2:2:0), la
relación es (machos: hembras: crías) lo cual es un gran
reto su manejo y atención.
Nos gustaría agradecer a nuestros estudiantes por su
apoyo en las labores de este laboratorio. La investigación
y recolección se realizó bajo la autorización del permiso
de investigación científica OFICIO/NUM/SGP/DGVS/
011906/2017 expedidos a David Lazcano-Villarreal, mucho
más reciente, pero hemos contamos con innumerables
permisos de colecta científica a través de los años que
iniciamos el trabajo en cautiverios con las cascabeles.
49
~
:o
u.
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�SOBRE
LOSA UTORES
ADRIAN LEYTE MANR!QYE. Biólogo por la Universidad
Autónoma Metropol itana. Maestro en Recursos
Bióticos y Doctor en Ciencias en Biodiversidad y
Conservación por el Centro de Investigaciones
Biológicas de la Universidad Autónoma del Estado
de Hida lgo. Su interés se centra en aspectos de
d iversidad, ecología y conservación de los anfibios
y reptiles en ambientes antropizados y conservados
del estado de Guanaj uato. Autor y co-autor de tres
obras literarias que versan del conocim iento de
los herpetozoos en los estados de Guanaj uato e
Hidalgo. Cuenta con seis capítulos en libro en temas
relacionados con la herpetofauna. Su producción
científica contempla alrededor de 30 trabajos
publicados en revistas de d ivulgación, arbitradas e
indexadas, nacionales e internacionales. Ha dirigido 12
tesis a nivel licenciatura y ha participado como sinodal,
y jurado de examen en ocho trabajos. Actualmente se
desempeña como profesor-investigador de tiempo
completo "Titular A" en el Tecnológico Nacional de
México, Campus Salvatierra (ITESS). Imparte las
cátedras de Ecología, Desarrollo Sustentable, Taller de
Investigación, Agroclimatología y Entomología.
aleyteman@gmail.com
ANA PAOLA MARTÍNEZ FALCÓN. Licenciada en biología
en la Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo
México. Realizó la Maestría en Recursos Bióticos
en la UAEH, México. Obtuvo el grado de Doctor en
Biodiversidad: conservación y gestión de las especies
y sus hábitats por parte de la Universidad de Alicante,
España, con la tesis titulada "Diversidad y ecología de
las especies de Copestylum Macquart 1846 (Díptera:
Syrphidae) asociadas a cactáceas en la Reserva de la
Biosfera Barranca de Metztitlán, México". Cuenta con 6
años de experiencia docente en diferentes instituciones
públicas mexicanas, ha dictado numerosos cursos,
entre los que destacan materias como análisis de la
biodiversidad, entomología, redes ecológicas y análisis
estadísticos empleando R software. Es especialista en
medición de la biodiversidad, ecología de comunidades,
procesos de descomposición de tejidos vegetales e
interacciones planta-animal empleando el enfoque
de redes complejas. Ha real izado estancias de
Investigación en la Universidad de Edimburgo, Escocia
y en el Instituto Cavanilles de Biología Evolutiva,
Valencia, España. Realizó tres estancias posdoctorales,
una en el Centro de Investigaciones en Ecosistemas,
UNAM, México en, una segunda estancia posdoctoral
en el Instituto de Ecología A.C. México y una tercera
estancia en el Centro de Investigaciones Biológicas,
UAEH, México. Ha realizado trabajo de campo en
selvas tropicales mexicanas, bosques templados, zonas
semidesérticas y ambientes mediterráneos españoles.
Cuenta con publicaciones en revistas 151 y dos capítulos
de libro. Ha sido revisora de las revistas PLoS ON E,
PeerJ, lnsect Conservation and Diversity, Biodiversity
Vol. 4 No. 8, segundo semestre 2021
and Conservation, entre otras. Es miembro del Sistema
Nacional de Investigadores Nivel l.
apmartinez@cieco.unam.mx
AUR EL/0 RAMiREZ- BAUT !STA. In ició su carrera
herpetológica real izando investigaciones como
estudiante de licenciatura en la Estación Biológica
de Campo Los Tuxtlas, Veracruz, México. Recibió su
licenciatura en Biología de la Universidad Veracruzana
en Veracruz, México. Obtuvo su Maestría en Ciencias
y su Doctorado en la Universidad Nacional Autónoma
de México (UNAM), y recibió un nombramiento
postdoctoral en la Universidad de Oklahoma, Norman,
Oklahoma, Estados Unidos. Su principal investigación
incl uye estudios sobre eco logía, demografía,
reproducción, conservación y evolución de la historia
de vida, utilizando como modelos a los anfibios y
reptiles de México. Se desempeñó como presidente de
la Sociedad Herpetológica Mexicana, como editor de
sección de la revista Mesoamerican Herpetology y como
profesor en la UNAM. Actualmente es profesor de la
Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo (UAEH),
donde imparte cursos de Ecología de poblaciones,
Herpetología, y Biología y ecología de la reproducción
en anfibios y reptiles. Ha sido autor y coautor de 336
artículos y libros revisados por pares sobre herpetología,
ecología, evolución de la historia de vida, dimorfismo
del tamaño sexual, reproducción, cambio climático
global, distribución potencial, demografía, conservación,
comportamiento y ecología térmica. Como profesor, ha
graduado a 74 estudiantes, incluidos 47 de licenciatura,
19 de maestría y ocho de doctorado. También ha
participado como asesor externo de Ph.D. estudiantes
de la Universidad Brigham Young, the University of
Miami, and Eastern Carolina University, en Estados
Unidos. Aurelio ha recibido varios premios nacionales
(Premio Helia Bravo Hollis del Consejo Técnico de
Investigaciones Científicas de la UNAM, e internacionales
(Premio Dona Id Tinkle de la Southwestern Association of
Naturalists), y tiene un perfil PRODEP (Programa para el
Desarrollo Profesional Docente) en la UAEH. Miembro
del Sistema Nacional de Investigadores Nivel 11.
Correo electrónico: ramibautistaa@gmail.com
DAVID LAZCANO is a herpetologist who earned a
bachelor's degree in chemical science in 1980, and
a bachelor's degree in biology in 1982. In 1999 he
earned a master's degree in wildlife management,
and latera doctoral degree in biological sciences
with a specialty in wildlife management (2005), all
gained from the Facultad de Ciencias Biológicas of
the Universidad Autónoma de Nuevo León. Currently,
he is a full-time professor at the same institution,
where he teaches courses i n an imal behavior,
b iogeography, biology of chordates, and wildlife
management. He is also the head of Laboratorio
de Herpetología and Coordinación de Intercambio
51
�Académico de la Facultad de Ciencias Biológicas
at UANL. Since 1979, he has been teaching and
provid ing assistance in both undergraduate and
graduate programs. His research interests include the
study of the herpetofaunal diversity of northeastern
Mexico, as well as the ecology, herpetology, biology
of the chordates, biogeography, animal behavior,
and population maintenance techniques of montane
herpetofauna. In addition, the species Gerrhonotus
lazcanoi has been named in his honor.
DAVID RAMIRO AGUILLÓN- GUTIÉRREZ. David Ramiro
Aguillón Gutiérrez es Médico Veterinario Zootecnista
egresado de la Universidad Autónoma de Nuevo León,
México, Maestro en Ciencias Biológicas con especialidad
en Embriología y Doctor en Ciencias Biológicas con
especialidad en Embriología y Zoología por la Universidad
Estatal de Moscú M. V. Lomonosov, Rusia. Realizó el
postdoctorado en Biodiversidad y Conservación por la
Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, México. Ha
publicado como autor y coautor 22 artículos científicos,
cuatro capítulos de libro y tres libros. Ha presentado
trabajos de investigación en México, Estados Unidos,
Rusia, Brasil y Panamá. Sus líneas de investigación se
centran en el uso de organismos como bioindicadores de
salud ambiental, biología y medicina de la conservación,
ecotoxicología y ecofisiología. Ha impartido clases a nivel
licenciatura y postgrado en la Universidad Autónoma del
Estado de Hidalgo, la Universidad La Salle, la Universidad
Iberoamericana, la Universidad Juárez del Estado de
Durango y la Universidad Autónoma de Coah uila.
Actualmente es Profesor-Investigador de Tiempo Completo
en el Centro de Investigación y Jardín Etnobiológico de la
Universidad Autónoma de Coahuila, México, en donde es
encargado del Laboratorio de Bioindicadores. Es Miembro
del Sistema Nacional de Investigadores.
david_aguillon@uadec.edu.mx
fRERI SUAZ0- ORTUÑ0. lreri Suazo-Ortuño es ecóloga
y herpetóloga del Instituto de Investigaciones sobre
los Recursos Naturales (INIRENA), Universidad
Michoacana de San Nicolás de Hidalgo (UMSNH),
M ichoacán, México. Su investigación se centra
principalmente en la ecología y conservación de
anfibios y reptiles en el Bosque Tropical Seco del
occidente de México. Fue Directora del IN IRENA,
Coordinadora Genera l de Estudios de Posgrado
y Coordinadora de Investigación Científica de la
UMSNH. Es miembro del Sistema Nac ional de
Investigadores Nivel l.
ireri.suazo@umich.mx
ITZAHI SILVA MORALES. Bió loga Marina por la
Universidad del Mar (UMAR), campus Puerto Ángel,
Pochutla, Oaxaca (2018). Maestra en Ciencias por el El
Colegio de la Frontera Sur (ECOSUR), Unidad Chetumal
(2020). Estudiante de primer año del Doctorado en
Ecología y Desarrollo Sustentable (2021-Presente).
Producción académica de tres artículos científicos y
un capítulo de libro. Colaboradora en dos proyectos
de investigación concluidos: "Evaluación del potencial
de las técnicas de Secuencia masiva, ADN ambiental
y Código de barras genético para la descripción de la
biodiversidad bentónica de los ecosistemas marinos
52
y costeros de Oaxaca" y "Especies exóticas de México:
Riesgos y Propuestas de Manejo". Participación en
seis congresos nacionales e internacionales. Cuatro
cursos de actualización en herramientas moleculares
y sistemática de invertebrados marinos. Dos estancias
profesiona les, en El Colegio de la Frontera Sur,
Unidad Chetumal y en la Universidad de Antioquia,
Medellín, Colombia. Miembro de la Red Temática
Código de Barras de la Vida (M EXBOL). Interés en la
sistemática y taxonomía de invertebrados marinos,
específicamente sipúnculos. Análisis morfológicos y
moleculares aplicados a la resolución de problemas
taxonómicos. Divulgadora científica en la página de
Facebook Cacahuate Marino.
JORGE LUIS BECERRA- LÓPEZ Egresado de la Facultad de
Ciencias Biológicas de la Universidad Juárez del Estado
de Durango (2003-2008). Cuento con una maestría en
Recursos Naturales y Medio Ambiente en Zonas Áridas
por la Universidad Autónoma Chapingo (2010-2012), un
doctorado en Ciencias en Biodiversidad y Conservación
por la Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo
(2013-2016) y un pos doctorado en Conservación
de Ecosistemas en el Centro de Investigación en
Sustentabilidad Energética y Ambiental del Noreste
(CISEAN) (2017-2018). He realizado diversas estancias de
investigación científica en universidades del extranjero,
dentro de las que destacan las rea lizadas en la
Universidad Miguel Hernández, España, y la Universidad
de la Ciudad de Nueva York (CUNY), Estados Unidos de
Norte América. Actualmente d irijo el Laboratorio de
Cambio Climático y Conservación de Recursos naturales
de la Facultad de Ciencias Biológicas, perteneciente a la
UniversidadJuárez del Estado de Durango. Mi programa
de investigación integra conocimientos y metodologías
de diversos campos científicos para comprender los
procesos evolutivos que dieron lugar a los patrones de
biodiversidad actual, como la biodiversidad responde a
los cambios globales y como esta puede ser conservada.
Así mismo, el cambio climático, la alteración del hábitat
y las invasiones biológicas son temas particularmente
importantes en mi línea de investigación. Es miembro
del Sistema Nacional de Investigadores Nivel l.
biologo.jlbl@gmail.com
LARRY DAVID W! LSON is a herpetologist with lengthy
experience in Mesoamerica. He was born in Taylorville,
l ll inois, United States, and received his university
education at Millikin University in Decatur, ll linois,
the University of lllinois at Champaign-Urbana (B.S.
degree), and at Louisiana State University in Baton
Rouge (M.S. and Ph.D. degrees). He has authored or
co-authored more than 430 peer-reviewed papers
and books on herpetology. Larry is the senior editor
of Conservation of Mesoamerican Amphibians and
Reptiles and the co-author of eight of its chapters. His
other books include The Snakes of Honduras, Middle
American Herpetology, The Amphibians of Honduras,
Amphibians & Reptiles of the Bay lslands and Cayos
Cochinos, Honduras, The Amphibians and Reptiles of
the Honduran Mosquitia, and Guide to the Amphibians
& Reptiles of Cusuco National Park, Honduras. To date,
he has authored or co-authored the descriptions of 74
currently recogn ized herpetofaunal species, and seven
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
�species have been named in his honor, including the
anuran Craugastor lauraster, the lizard Norops wilsoni,
and the snakes Oxybelis wilsoni, Myriopholis wilsoni,
and Cerrophidion w ilsoni. Currently, Larry is Co-chair
of the Taxonomic Board for the journal Mesoamerican
Herpetology
LYDLA ALLISON FUCSKOis an amphibian conservationist
and environmental activist .. She is also a gifted
photographer who has taken countless p ictures
of amphibians, including photo galleries of mostly
southeastern Austral ian frogs. Dr. Fucsko has
postgraduate degrees in computer education and in
vocational education and training from The University of
Melbourne, Parkville, Melbourne, Australia. Additionally,
Lyd ia holds a Master's Degree in Counseling from
Monash University, Clayton, Melbourne, Australia. She
received her Ph.D. in environmental education, which
promoted habitat conservation, species perpetuation,
and global sustainable management from Swinburne
University of Technology, Hawthorn, Melbourne,
Australia. Dr. Fucsko, in addition, is an educational
consultant. The species Tantilla lydia has been named
recently in her honor.
LIZZETH A. TORRES- H Ef{NÁNDEZ. Es pasante de
Licenciatura en Biología en la Universidad Autónoma
del Estado de Hidalgo. Está interesada en el campo
de la ecología, diversidad y conservación de anfibios y
reptiles de México, así como en el estudio de los efectos
del cambio climático en la distribución de estos grupos
biológicos. Ha realizado aportes sobre la diversidad y
conservación de anfibios y reptiles de México.
lizzeth.torres97@gmail.com
MARÍA ANA TOVAR- HERNÁNDEZ es bióloga egresada
de la UNAM (2000), Maestra en Ciencias en Manejo de
Recursos Naturales y Desarrollo Regional y Doctora
en Ecología y Desarrollo Sustentable por ECOSUR
(2003 y 2006). Realizó dos posdoctorados (ECOSUR
2007, DGAPA-UNAM 2008-201 O). Es miembro del
Sistema Nacional de Investigadores desde 2009 (nivel
11) e Investigadora Honorífica de Sinaloa desde 2012.
Se ha especializado en biología, ecología y sistemática
(morfológica y molecu lar) de po liquetos y otros
invertebrados marinos exóticos invasores en marinas
y puertos de México; así como en la elaboración de
análisis de riesgo y planes de detección temprana y
programas de monitoreo. Su producción académica
versa en la publicación de 52 artículos en revistas
ind izadas (como primera autora en 30 de el los),
3 artículos de divulgación, 2 artículos en revistas
no indizadas, 1 libro y 15 capítu los de libros. Ha
presentado trabajos en 27 congresos nacionales
y 21 internacionales. Ha establecido 49 especies
nuevas para la ciencia y dos nuevos géneros. En los
últimos cuatro últimos años se ha desempeñado en
la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad
Autónoma de Nuevo León.
RACIEL CRUZ- EL!ZALDE. Es un herpetólogo mexicano
que recibió su grado de Licenciatura en Biología, y
los posgrados de Maestría y Doctorado en Ciencias
en Biodiversidad y Conservación de la Universidad
Vol. 4 No. 8, segundo semestre 2021
Autónoma del Estado de Hidalgo (UAEH). Realizó
una estancia posdoctoral en la Universidad Nacional
Autónoma de México, y actua lmente es Profesor
de Tiempo Completo de la Universidad Autónoma
de Querétaro. Raciel está interesado en la ecología,
evolución de la h istoria de vida, d iversidad y
conservación de anfibios y reptiles de México. Es autor
o coautor de cerca de 65 publicaciones, que incluyen
artícu los, notas, capítulos de libros y libros sobre
ecología, evolución de la historia de la vida, dimorfismo
del tamaño sexual, reproducción y conservación de
anfibios y reptiles. Ha d irigido tesis de licenciatura,
y miembro de comités de alumnos de posgrado. Su
investigación incluye la evolución de la historia de vida
de diversas especies de lagartijas del género Sceloporus,
temas de conservación en áreas naturales protegidas
y el análisis de rasgos ecológicos y morfológicos en la
composición de comunidades de anfibios y reptiles,
principalmente en el bosque mesófilo de montaña. Es
miembro del Sistema Nacional de Investigadores Nivel
l. Correo electrónico: cruzelizalde@gmail.com
SERGIO LUNA es biólogo por parte de la Facu ltad de
Ciencias Biológicas, U.A.N.L. y M. en C. en Acuicultura
por parte del Centro de Investigación Científica y de
Educación Superior de Ensenada, Baja California .
Actualmente es estud iante del Doctorado en
Conservación, Fauna Silvestre y Sustentabilidad, en
la Facultad de Ciencias Biológicas, U.A.N.L. Es coautor
de dos artículos de investigación, dos capítulos de
libro, una nota científica, ocho reportes técnicos y seis
presentaciones en congresos y cuenta con 58 citas a
sus trabajos. Su área de investigación incluye análisis
de riesgo y control de especies acuáticas invasoras y
fisiología y reproducción de peces.
SERGIO l. SALAZAR- VALLEJO investigador Titular C de
ECOSUR. Biólogo (1981 ), Maestro en Ciencias en Ecología
Marina (1985), Doctor en Biología (1998). Miembro
del Sistema Nacional de Investigadores desde 1985
(Investigador Nacional desde 1988, SNI 3901, nivel actual
111). Noventa y seis artículos en revistas JCR y 3 en revistas
non-JCR, 27 capítulos de libro. Tres libros publicados (1989.
Poliquetos de México; 1991 . Contaminación Marina;
2005. Poliquetos pelágicos del Caribe) y tres co-editados
(1991. Estudios Ecológicos Preliminares de la Zona Sur
de Quintana Roo; 1993. Biodiversidad Marina y Costera
de México, 2009. Poliquetos de América Tropical); 47
publicaciones de divulgación. Veinticuatro tesis dirigidas: 8
de doctorado (todos SNI), 8 de maestría y 8 de licenciatura.
Profesor de Licenciatura en ocho instituciones (Cursos:
Zoología de Invertebrados, Ecología Marina, Biogeografía,
Comunicación Científica, Taxonomía de Poliq uetos),
Profesor de Posgrado en seis instituciones (Cursos: Ecología
del Bentos, Comunicación Científica, Ecología Costera,
Sistemática Avanzada)y del Diplomado Reserva. Veintiocho
ponencias en congresos nacionales y 33 ponencias en
congresos internacionales. Treinta y seis distinciones
académicas. Arbitro de 31 revistas o series y miembro del
comité editorial de cuatro de ellas. Veintinueve estancias de
investigación en Museos e Instituciones de Estados Unidos,
Europa y Sudamérica. Areas de investigación: biodiversidad
costera, taxonomía de invertebrados marinos, política
ambiental y científica (evaluación académica).
S3
��
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Title
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Biología y Sociedad
Description
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La revista Biología y Sociedad, nace en el 2018 que se mantiene activa y es una publicación de divulgación científica en formato electrónico de la Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Autónoma de Nuevo León. La filosofía de la revista es que los ciudadanos provistos de la mejor información posible tendrán la capacidad de tomar decisiones óptimas, con bases científicas, sobre diversas problemáticas. En consecuencia, los artículos publicados deberán estar escritos con claridad para un público amplio no especializado, por lo que se espera que los documentos remitidos para publicación estén acordes a la filosofía de esta publicación. Su frecuencia es semestral; dirigida a transmitir conocimientos con la intención de lograr que permee dentro de la propia comunidad universitaria y fuera de ella. Publica trabajos de autores nacionales y extranjeros en español o inglés, basados sobre cualquier tema relacionado con las ciencias biológicas. La publicación de la revista cuenta con la participación de especialistas nacionales e internacionales como miembros del Comité Editorial.
Text
A resource consisting primarily of words for reading. Examples include books, letters, dissertations, poems, newspapers, articles, archives of mailing lists. Note that facsimiles or images of texts are still of the genre Text.
Título Uniforme
Biología y Sociedad
Año de publicación
El año cuando se publico
2021
Número
Número de la revista
8
Mes de publicación
Mes cuando se publicó
Julio-Diciembre
Día
Día del mes de la publicación
1
Periodicidad
La periodicidad de la publicación (diaria, semanal, mensual, anual)
Semestral
Volumen
Volumen de la revista
4
Dublin Core
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A name given to the resource
Biología y Sociedad, 2021, Vol 4, No 8, Segundo Semestre
Creator
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Guzmán Velazco, Antonio, Director
Subject
The topic of the resource
Ecología y sustentabilidad
Biología contemporánea
Investigación
Divulgación científica
Ciencias de la salud
Alimentos
Description
An account of the resource
La revista Biología y Sociedad, nace en el 2018 que se mantiene activa y es una publicación de divulgación científica en formato electrónico de la Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Autónoma de Nuevo León. La filosofía de la revista es que los ciudadanos provistos de la mejor información posible tendrán la capacidad de tomar decisiones óptimas, con bases científicas, sobre diversas problemáticas. En consecuencia, los artículos publicados deberán estar escritos con claridad para un público amplio no especializado, por lo que se espera que los documentos remitidos para publicación estén acordes a la filosofía de esta publicación. Su frecuencia es semestral; dirigida a transmitir conocimientos con la intención de lograr que permee dentro de la propia comunidad universitaria y fuera de ella. Publica trabajos de autores nacionales y extranjeros en español o inglés, basados sobre cualquier tema relacionado con las ciencias biológicas. La publicación de la revista cuenta con la participación de especialistas nacionales e internacionales como miembros del Comité Editorial.
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Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ciencias Biológicas
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Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
01/07/2021
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Identifier
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2020101
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EDITOR IA L
MEZQU ITE Y AGAV E: POTENCIALES SUSTRATOS
EN LA INDUSTRIA BIOTEC NOLÓG ICA DE M ÉXICO
5
AJO LOTES, ESP ECIES ENDÉMICAS MEXICANAS
EN PELIGRO DE EXT INCIÓN
10
ESTUDIO PRELIMINAR SOBR E EL DESPE RD ICIO
DE ALIMENTOS EN LA CAFETE RIA DE LA
FAC ULTAD DE CI EN CIAS BIOLÓGICAS
20
LAS AVES DE ARROYO COBOS Y PRESA LOS
PARGA, AG UASCALI ENTES
29
ARENICOLA MARINA, SUS APLICAC IONES EN LA
MEDICINA
38
MESOAMERICAN SALAMAND ERS (AMPHI BI A·
CAUDATA) AS A CONS ERVATION FOCAL GROUP
SO BRE LOS AUTORES
43
88
����Palabras clave: Agavaceae, biopolímeros,
biocombustibles, fármacos, Prosopis spp.
Keywords: Agavaceae, biofuels, biopolymers,
drugs, Prosopis spp.
RESUMEN
El mezquite y el agave son especies vegetales ampliamente
distribuidas en México los cuales han sido empleados por diversos
pueblos de nuestro país y poseen el potencial para ser ut ilizadas
en diferentes aspectos biotecnológ icos . La importanc ia de
estas especies vegetales recae en su rol ecológico, tradicional y
económico. Asimismo, en la investigación enfocada en la producción
de nuevos alimentos, el aislamiento de compuestos con acción
farmacológica, la síntesis de nuevos materiales (biopolímeros) y la
producción de biocombustibles. Dada la relevancia de estas plantas
en México, la presente revisión se basa en presentar un acervo de
las características, propiedades y empleos, así como el prometedor
uso en biotecnología que presentan estas especies vegetales.
ABSTRACT
Mesquite and agave are plant species widely distributed in Mexico
which have been used by various fo lks of our country and have
the potential to be used in different biotechnological aspects. The
importance of these plant species lies in their ecological, traditional,
and economic role. Likewise, research focused on the production of
new foods, the isolation of compounds with pharmacological action,
the synthesis of new materials (biopolymers), and the production of
biofuels. Given the relevance of these plants in Mexico, this review
is based on presenting characteristics, properties, and uses, as well
as the promising use in biotechnology of these plant species.
�8
1NTRODUCCIÓN
IMPORTA NCIA DEL MEZQUITE
a cuarta revolución industrial, el movimiento
tecnológico, económico y soc ial que está
cambiando al mundo en el que vivimos ha generado
un enfoque especial en el ámbito biotecnológico
(Oliván Cortés, 2016). En este aspecto, destaca la
búsqueda de nuevos sustratos para la obtención de
metabolitos, nutrientes y biomateriales que sean útiles
en agricultura, industria y medicina (Sánchez-Pascuala
y de Lorenzo, 2016).
El árbol de mezquite (Prosopis spp.) es un árbol nativo de
las zonas áridas y semiáridas del mundo, siendo el norte
de México predilecto para su adaptación y desarrollo. En
México predominan las especies como: P. polmeri (Baja
Californ ia), P. reptoins vor. cinerscens (Tamaulipas), P.
pubescens (Chihuahua), P orticuloto (Sonora) y P glanduloso
vor. glanduloso (Nuevo León, Coahuila, Durango y Zacatecas).
Con importantes propiedades ecológicas como la fijación de
nitrógeno y el enriquecimiento del suelo mediante la captación
de minerales (Rodríguez et al., 2014). Asimismo, este árbol
actúa como planta nodriza para diversas especies de aves y
roedores nativas de la región (López-Franco et al., 2006).
L
México es un país megad iverso cuyo potencial en
recursos naturales lo hace un foco importante para el
desarrollo de la industria biotecnológica, sin embargo,
un manejo inadecuado de los mismos y la limitada
inversión en ciencia y tecnología han estancado el
crecimiento biotecnológico aunque, cabe destacar
los esfuerzos llevados a cabo en diversos centros
de investigac ión nacional , los cuales tienen como
objetivo progresar en este rubro (Rodríguez et o/.,
201 5).
El mezquite y el agave son dos especies vegetales
abundantes en la región semiárida de nuestro país,
cuya amplia disposición y bajo costo los convierten en
sustratos potenciales para la obtención de diversos
productos. Entre estos destacan la producción y
elaboración de bebidas alcohólicas, fibras, alimento
para ganado, fertilizantes y mater iales adsorbentes
(Peters, 2007; Palomo-Briones et al., 2017).
Dada la crec iente importancia que presentan e l
mezquite y el agave, en esta revisión se presentan las
características y prop iedades de d ichos sustratos
vegetales, así como las perspectivas futuras que se
contemplan para estos sustratos y su potencial utilidad
en el desarrollo de la industria biotecnológica en nuestro
país.
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Por otro lado, esta planta presenta un importante impacto
económico en la región puesto que es empleada para la
producción de leña, carbón y miel. Asimismo, las vainas del
mezquite son aprovechadas para la producción de harinas
ricas en carbohidratos y proteínas para consumo humano
y animal. Además, cabe destacar que las gomas derivadas
del mezquite son aprovechadas como texturizantes en
un amplio rango de productos alimenticios dado que
func ionan como agentes gelificantes (Bósquez-Molina y
Vernon-Carter, 2005).
El mezquite ha sido reconocido desde la época prehispánica
como parte de la medicina tradicional. Los compuestos
que presentan las vainas del mezquite; en particular los
compuestos antioxidantes (fenoles, taninos, flavonoides,
alcaloides y terpenos). han llamado la atención debido a la
potente actividad antibiótica y antiparasitaria, la actividad
antitumoral, sus beneficios ante diversos padecimientos
metabólicos (puesto que estos compuestos ayudan a la
reducción de la glucosa en sangre, inhiben la oxidación
del colesterol y presentan actividad cardioprotectora), así
como sus amplios efectos benéficos sobre padecimientos
nerviosos como el Alzheimer, Parkinson y epilepsia (Henciya
et al., 2017; Ukande et al., 2019).
Industria
Alimentos
Figura 1.
I
Arbolde
mezquite
Ecología
X
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Medicina
Importancia del árbol
de mezquite en la
ecología regional,
la producción de
diversos derivados
de uso industrial/
alimenticio y la
generación de
nuevos fármacos.
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�IMPORTANCIA DEL AGAVE
La planta de agave es una especie vegetal perenne
perteneciente a la fami lia Agavaceae, la cual se
compone de 1 59 especies siendo el octavo más
diverso en la flora mexicana. Esta planta es cultivada
y cosechada en las zonas semiáridas de Méx ico
y es sumamente apreciada debido a que acumula
diversos azúcares complejos (fructanos) y simples
(fructosa y glucosa), los cuales son extraídos a partir
del jarabe producido en la piña y empleados para
diversas cuestiones alimenticias, la más destacable, la
producción de bebidas alcohólicas (Palomo-Briones et
al., 2017; García Mendoza et al., 2019).
El agave es una planta que, además de ser importante
para la economía nacional, es un símbolo de nuestra
historia. Esta planta se ha utilizado desde épocas
prehispánicas ya que la producción de bebidas
alcohólicas como el Tequila, Mezcal y Pulque han sido
documentadas desde t iempos inmemorables. Asimismo,
la fa bricación de fibras a partir del bagazo de esta
planta para la manufactura de tejidos e indumentarias,
además de la obtención de insectos para su consumo
han marcado parte de la tradición mexicana (Nava-Cruz
et al., 201 5).
Por otra parte, las investigaciones en torn o a esta
planta prehispánica han conducido a la obtención de
prebióticos y compuestos b ioactivos, los cuales t ienen
actividad contra diversas infecciones bacterianas.
Además, la presencia de saponinas en e l agave, lo
hacen un precursor importante para fármacos de nueva
generación y la presencia de diversos antioxidantes lo
convierten en un potencial agente antitumoral (Peters,
2007; Nava-Cruz et a/., 2015).
•
Alcohol
Medicina
-----
POTENCIAL BIOTECNOLÓGICO Y
PER SPECT IVAS FUTURAS
Dada la importancia presentada por el mezquite y el agave
en diversos rubros de la economía y tradición mexicana,
también se ha observado su potencial biotecnológico. Un
ejemplo de esto es su aprovechamiento para la producción
de polihidroxialcanoatos (PHAs), lo cuales son biopolímeros
bacterianos que presentan propiedades muy similares a las
de los plásticos de origen sintético (actualmente considerado
como el plástico del futuro) y son producidos bajo distintos
estímulos nutricionales y de incubación (Koller, 2017). En
el 2019, González-García y colaboradores obtuvieron la
producción de PHAs por una cepa bactriana de Burkholderia
sacchari bajo la influencia de bagazo de agave. Posteriormente
en 2020, Martínez-Herrera y colaboradores reportaron el
primer caso experimental de producción de PHAs con miel
de mezquite, evidenciando el potencial productivo de una
cepa bacteriana de Bacillus cereus bajo la influencia de este
sustrato como fuente de carbono. Por lo tanto, estos sustratos
presentan un interesante potencial para la producción de
biopolímeros de una manera económica y cuantiosa.
Otro aspecto que destacar es la producción de
biocombustibles (etanol y biogas) empleando estos sustratos
durante los procesos de fermentación. Cabe señalar que hoy
en día hay una tendencia al alza sobre el uso de desechos
de plantas, hojas y diversos residuos lignocelulósicos con los
cuales se pueda abaratar y eficientizar los costos de estos
procesos biotecnológicos (Palomo-Briones et al., 2017)
which is an environmental concern dueto its considerable
volume of production (377,000 Ton in 2016, por lo que
aun sigue siendo importante dirigir la invest igación en
el aprovechamiento de dichos residuos como fuente
de carbono en los medios de cultivo utilizados para la
producción de bioplásticos por fermentación.
Como perspectiva futura podemos mencionar que es
importante seguir investigando las propiedades del mezquite
y el agave con distinta utilidad dentro de la innovación y
desarrollo de la industria biotecnológica en México. Por
esto, la necesidad de involucrar al sector público y privado
financiando proyectos con objetivos claros e innovadores,
los cuales seguramente darán respuesta a un sin fin de
problemas y serán de gran beneficio a futuras generaciones.
D ISCUSIÓN
-
Tradición
agave
Figura 2 . Importancia de la planta de agave en la producción de
bebidas alcohólicas, la tradición mexicana y la generación de nuevos
fármacos.
Como ya se ha visto anteriormente, el uso de mezquite y
agave ha sido ampliamente documentado por sus múltiples
propiedades, las cuales son aprovechadas por diversas
comunidades rurales y han despertado un gran interés
en la comunidad científica. Por consiguiente, es de suma
importancia preservar estas especies vegetales evitando
la tala o sustracción indiscriminada y seguir abogando por
más leyes contra la biopiratería (aprovechamiento ilegal e
inequitativo de recursos biológicos) en México (Isla, 2007).
�De igual importancia es, unir esfuerzos entre los distintos
sector es públicos y privados para gener ar y apoyar
proyectos enfocados en mantener la sustentabilidad de los
pueblos que aprovechan el mezquite y el agave como forma
de subsistencia; es decir, proyectos que generen valores
adicionales a estas especies vegetales y que despierten el
interés de inversionistas nacionales y extranjeros; siempre
y cuando se retribuya económica y tecnológicamente a los
pueblos de origen como estipula el Protocolo de Nagoya del
cual México forma parte (Jefferson et al., 2018).
la síntesis de nuevos materi ales y la generación de
biocombustibles. Por lo que en esta revisión concluimos
que el mezquite y el agave son especies prometedoras
para el desarrollo de la industri a biotecnológica en
México; una industr ia enfocada en la sustentabilidad,
la preservación de las tradiciones y el cuidado de los
recursos naturales.
A GRADECIMIENTOS
5
El potencial de estas especies vegetales ha s ido
demostrado mediante diversos enfoques t ecnológicos,
destaca ndo aquel los apli cados a la producción de
nuevos alimentos, la obtención de fármacos novedosos,
Se agradece al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología
(CONACYT-México) por el apoyo brindado a manera de
beca nacional (Beca número 468,2 7 8 otorgada a Raul E.
Martínez-Herrera).O
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García Mendoza. A. J .. l. S. Franco Martlnez. D. Sandoval
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Biología y Sociedad nº 7 primer semestre 2021
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L ITERATURA CITADA
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plastificantes y ca lcio en la permeabilidad al vapor de
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8
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Palabras clave: axolotl, especie endémica, peligro de
extinción, conservación, México
Keywords: axolotl, endemic species, extinction,
conservation, Mexico.
I
M. I. A. LETICIA ROMERO AMADOR
Facultad de Ciencias Biológicas, UANL
10
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
�R ESUMEN
De acuerdo con el reporte reciente de la Plataforma lntergubernamental sobre la
Biodiversidad y los Servicios Ecosistémicos (IPBES), del millón de especies que se
encuentran en peligro de extinción en el planeta, el 40% son anfibios, lo que hace a las
salamandras y otras especies el principal grupo de riesgo a nivel mundial. En México casi
todas las especies micro-endémicas de ajolotes se encuentran en alguna categoría de
riesgo y una de las especies más amenazadas actualmente es Ambystomo mexiconum
debido a que su hábitat ha sido altamente dañado por las actividades antropogénicas
y su lugar de distribución es muy limitado. Mientras que en el norte de México se
distribuyen dos especies de ajolotes (A. velosci y A. rosoceum), ambos considerados
bajo protección especial según la NOM-059-SEMARNAT-2010. Gracias a la atención
que han llamado sus características de regeneración, las especies de Ambystomo spp.
son las más estudiadas a nivel mundial, sólo después del ratón, y la obligación de llevar a
cabo su conservación es imprescindible tal como ha sido considerado por las autoridades
ambientales nacionales e internacionales. El objetivo de este trabajo es presentar una
revisión sobre el estado del conocimiento de las especies de ajolotes que habitan en
México con énfasis en las del altiplano mexicano, así como las principales amenazas
que enfrentan actualmente. Es preciso señalar que la pérdida de estas especies pudiera
resultar en el desequilibrio de los ecosistemas repercutiendo en consecuencia en el ser
humano.
ABSTRACT
According to a recent report of the lntergovernmental Science-Policy Platform on
Biodiversity and Ecosystem Services (IPBES), of a mi Ilion species which are at risk of
extinction on the planet, 40% are amphibians, which makes salamanders and other
species the main risk group worldwide. In Mexico, most of the micro-endemic species
of salamanders are under sorne risk category. The most threatened species at present
is the axolotl, Ambystomo mexiconum, dueto their habitat alteration by anthropogenic
activities making their distribution range severely limited. In the north of Mexico, two
Ambystomo species (A. velosci and A. rosoceum) are considered threatened and under
important protection as stated by NOM-059-SEMARNAT-2010. Because of their
remarkable regeneration characteristics, the species Ambystomo spp. are the most
studied worldwide only after the murine. The strong need to reinforce conservation
measures for these species has been deemed essential by international and national
environmental authorities. The present work was aimed at presenting a review of
the state of knowledge of the species of salamanders that inhabit Mexico, with a
particular emphasis on Mexican highland species, as well as the principal threats that
they are currently fac ing. lt is important to note that the loss of these species could
result in the imbalance of their ecosystems, leading to ecological cascade effects
they may affect humans.
Biología y Sociedad nº 7, primer semestre 2021
11
�1NTRODUCCIÓN
ctualmente existen 32 especies descritas del
género Ambystomo, las cuales se encuentran
distribuidas en todo Norteamérica (AmphibiaWeb,
2021). Dentro de este contexto, México, que siempre se
ha caracterizado por su gran biodiversidad y endemismos,
alberga 17 de las 32 especies, las cuales se encuentran
distribuidas en todo el altiplano, siendo 16 de ellas microendémicasy 15 listadas en la NOM-059-SEMARNAT-2010
(SEMARNAT, 2018; SEMARNAT, 2010), representando
así el 94% del total de las especies de Ambystomo
distribuidas en México. Desafortunadamente, como
consecuencia de las actividades antropogénicas, el
cambio climático, la introducción de especies invasoras y
la destrucción del hábitat, actualmente algunas de estas
especies se encuentran en peligro de extinción y sujetas a
protección especial por normas mexicanas y autoridades
internacionales (IUCN, 2020; WWF, 2020; SEMARNAT,
2010; Wake y Vredenburg, 2008). Es preciso señalar que
debido a la alta similitud que presentan estas especies,
A
pueden llegar a existir confusiones taxonómicas debido a las
aproximaciones morfológicas, alozímicas o moleculares, una
característica propia de la familia Ambystomotidoe (Williams
et al., 201 3). En la Tabla 1 se incluye la lista de especies de
ajolotes encontradas en México e incluidas en la NOM-059SEMARNAT-2010, nombre común, su distribución y estado
de riesgo para el altiplano mexicano.
De acuerdo con el reporte reciente de la Plataforma
lntergubernamenta l sobre la Biodiversidad y los
Servicios Ecosistémicos (IPBES), del millón de especies
que se encuentran en peligro de extinción en el planeta,
el 40% son anfibios, lo que hace a las salamandras
y otras especies el principal grupo de r iesgo a nivel
mundial, inclusive superando a las aves y mamíferos
(Tollefson, 2019; Stuart et a/., 2004). En México, un
país que ocupa el quinto lugar en r iqueza de especies,
pero que se sitúa solo en el segundo lugar en términos
de número de especies amenazadas, más del 50%
de los anfibios están en peligro de extinción (Chanson
et al. 2008). Dentro de la familia Ambystomotidoe
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Tabla 1 . Lista de especies de ajolotes encontradas en México e incluidas en la NOM-059-SEMARNAT-2010, su
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distribución y categoría de riesgo. Información modificada del Programa de Acción para la conservación de las especies:
Ambystoma spp. SEMARNAT 2018.
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Especie
Nombre común
Ambystoma
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Axolotede
Zempola
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En
Ambystoma
amblycephalum
Axolote de
cabeza chata
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Ambystama
andersoni
Achoque de
Zacapu
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Ambystoma
bombypel/um
Axolote de piel
fina
Pr
Cr
Ambystoma
dumerilli
Achoquede
Pátzcuaro, Achójki
Pr
Cr
Ambystama
flavipiperatum
Ajolote de
Chapala
Pr
En
Ambystoma
granulosum
Axolotede
Toluca
Pr
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Ambystoma
/eorae
Axolote de ria
fria
A
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Ambystama
/ermaense
Axolote de
Lerrna
Pr
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Ambystoma
mexicanum
Axolote
mexicano
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Cr
Ambystoma
ordinarium
Achoque de
M ichoacán
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Ambystama
rivulare
Axolote de
arroyo de
Michoacán
A
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Ambystama
rosaaceum
Axolote
tarahumara
Pr
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Ambystama
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Alchichica
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Ambystoma
velasci
Axolote del
altiplano
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CX CH CO DG EM GR
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QT
SI
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VE
ZA
UICN= Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza; Cr=Peligro Crítico, En=En peligro, LC=Menor preocupación, DD=Datos
de ficientes, P=Peligro de extinción, A=Amenazada, Pr=Protección Especial; CX=CD MX, CH =Chihuahua, CO=Coahuila, DG=Durango,
EM=Edo. de México, GR=Guerrero, JC=Jalisco, Ml=Michoacán, MO=Morelos, NA=Nayarit, PU=Puebla, QT=Querétaro, Sl=Sinaloa, SO=Sonora,
TL=Tlaxcala, VE=Veracruz, ZA=Zacatecas.
12
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
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(perteneciente al orden de las salamandras) se
encuentran las especies de Ambystoma, cuyo nombre
significa "boca en forma de copa o boca achatada': lo
que refleja una de las características más distintivas de
esta especie, cuya boca es muy ancha como si pareciera
que todo el tiempo estuviera sonriendo (RamírezCelestino y Flores-Farfán, 2017).
de la densidad de invertebrados asociados con la
descomposición de materia orgánica que se encuentran
en los ambientes acuáticos. Gracias al dinamismo
que presentan los ajolotes al habitar en ecosistemas
tanto acuáticos como terrestres, estos ayudan en el
intercambio de materia y energía entre los dos hábitats
y contribuyen en la dinámica del suelo (Davic y Welsh,
2004), además juegan un papel importante en los ciclos
de carbono y nitrógeno de las plantas (Witzel et al.,
201 9) y gracias a que son depredadores clave, estos
contribuyen a la disminución de presas influyendo así
en la diversidad en los niveles tróficos inferiores. Por
último, son una fuente importante de alimentación para
consumidores terciarios como aves o ratones (Davic y
Welsh, 2004). La vinculación que se presenta con el ser
humano es de igual manera de gran importancia ya que
estos organismos pueden ser utilizados como centinelas
biológicos para medir la calidad de los ecosistemas, otro
beneficio que otorgan los anfibios a los seres humanos
es que debido a que consumen larvas de mosquitos
como Aedes aegypti, sirven como controles biológicos,
ayudando a reducir así problemas de salud pública
(Barriga-Vallejo et al., 201 7; Bowatte et al., 201 3).
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En la cultura mexicana al ajolote A. mexicanum se le
conoce como axolotl del Náhuatl "monstruo del agua''.
palabra internacionalmente reconocida que hace
referencia solamente a este tipo de organismo. Sin
embargo, hay que señalar que el término "ajolote" se
relaciona con todas las demás especies de Ambystoma
que se conocen y no solo con la especie ubicada en el
Valle de México (Ramírez-Celestino y Flores-Farfán,
201 7). En nuestro país, los ajolotes están altamente
relacionados con las civilizaciones tanto del pasado como
del presente ya que, en la mitología azteca, el ajolote
figuraba en la Leyenda del sol y la luna, considerado como
un Dios, gemelo de Quetzalcóatl (Casas-Andreu et al.,
2004). Desde tiempos ancestrales los ajolotes han tenido
una importancia religiosa y culinaria ya que por su gran
sabor era utilizado en la preparación de tamales, sopas y
guisados, aprovechando así sus propiedades nutritivas,
mientras que en la medicina tradicional era utilizado para
padecimientos respiratorios y elaboración de jarabes,
pomadas o infusiones (SEMARNAT, 2018). No obstante,
en la actualidad, debido a su estado crítico de extinción,
la mayoría de las especies en México son difíci les de
encontrar en su hábitat natural, por lo cual su uso ha
disminuido considerablemente (Velarde-Mendoza, 2012).
F UNCIONES ECOLÓGICAS DE LOS
AJOLOTES
Cada especie de ajolote cumple con una función
ecológica en el sitio donde habita, interactuando entre sí
y con otras especies con las que convive. Las funciones
que desempeñan los ajolotes son muy importantes ya
que aportan equilibrio al medio ambiente de diferentes
maneras, además de estar catalogados como especies
clave, lo que implica que sin su influencia se podrían
generar cambios drásticos en los ecosistemas (Chapín
et al., 1 997). En primera instancia estos organismos
se han identificado como reguladores potencia les
Biología y Sociedad nº 7, primer semestre 2021
F ISIOLOGÍA DE LOS A MBYSTOMA SPP.
Una de las características que d istingue a algunas
espec ies de Ambystoma, como A. mexicanum y A.
dumerilii es que son incapaces de pasar por el proceso de
metamorfosis obligada y llegar así a la vida adulta (Bos y
DeWoody, 2005), quedándose en la primera fase de vida,
conocida como neotenia. Esto es debido a que los ajolotes
del centro del país evolucionaron de diferente manera,
quedando aislados en la antigüedad debido a fenómenos
geológicos como erupción de volcanes y formación
de sierras que sucedieron en ese tiempo, además la
pedomorfosis (retención de los caracteres juveniles
en un organismo adulto) obligatoria o facu ltativa han
evolucionado varias veces en las poblaciones mexicanas
del género Ambystoma, lo que ha llevado a una mayor
divergencia genética entre poblaciones con historias de
vida alternativas contribuyendo a la divergencia de la
población en este complejo de especies (Percino-Daniel,
et al., 201 6). Otra característica que hace únicos a estos
organismos es su capacidad de regeneración, ya que
pueden regenerar desde sus branquias, patas o cola hasta
parte de sus órganos vitales como corazón y cerebro,
además tienen el genoma más grande secuenciado hasta el
momento (Hernández, 201 7). Aunado a lo anterior, dichos
organismos tienen la particularidad de presentar distintos
tipos de respiración, lo que les da una ventaja adaptativa,
sin embargo, también puede representar una desventaja
ya que son más susceptibles a absorber contaminantes
(Vitt y Caldwell, 2013; Llewelyn et al., 2019; SEMARNAT,
2018). El primer t ipo de respiración es pulmonar y lo
realizan mediante el uso de sus orificios nasales, lo que les
permite tomar aire de una manera tan rápida que resulta
casi imperceptible. Una segunda manera de respirar es
mediante el paso de oxígeno a través de la piel conocido
como ósmosis (Ramírez-Celestino y Flores-Farfán, 201 7).
Y por último mediante el uso de sus branquias por donde se
da el intercambio de gases en el agua (Ramírez-Celestino y
Flores-Farfán, 2017).
13
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�Por otra parte, se encuentran los ajolotes que se
transforman en adultos, es decir, aquellos que son capaces
de pasar por el proceso de metamorfosis obligada y que
debido a su fisiología se les clasifica como salamandras
ya que carecen de escamas y uñas, tienen la piel lisa,
glandular y húmeda, poseen pulmones y presentan 4
dedos en las patas anteriores y 5 en las patas posteriores
(Mena-González y Servín-Zamora, 201 4). Estas especies
se pueden encontrar de diferentes colores siendo los
más comunes el café y pardo, pero también se pueden
encontrar en color negro, verde, amarillo y en menor
proporción en colores rosado o albinos.
Al año de nacimiento los ajolotes pueden llegar a medir
entre 10 y 20 cm de largo, a esta edad se considera
que son adultos y están listos para reproducirse y su
tiempo de vida abarca entre los 10 y 15 años (Argüello,
201 2). Por otra parte, la forma en la que se sabe que
están sexualmente maduros los ajolotes neoténicos,
es porque sus gónadas aumentan de tamaño y la
parte central de su cuerpo se torna de color rojizo; su
reproducción es bastante singular ya que a pesar de ser
un animal que se conserva en un estado larvario, tiene
la capacidad de madurar sexualmente. La reproducción
comienza cuando el macho libera los espermatóforos,
acto seguido la hembra procede a posarse encima
de cada uno de ellos abriendo su cloaca para que el
espermatóforo entre y pueda ser fecundada. De ser
fértiles y llegar a un desarrollo óptimo tardan de 2 a 3
semanas en salir del huevo. Por otra parte, los ajolotes
transformados y los más comúnmente encontrados
en e l norte de México, siguen el mismo proceso de
reproducción que los ajolotes neoténicos (RamírezCelestino y Flores-Farfán, 2017).
DISTRIBUCIÓN Y HÁBITAT
Tienen una amplia d istribución, encontrándose desde
el sur de Alaska hasta el altiplano mexicano. En la Fig.
1 se representa el área geográfica de las diferentes
especies de Ambystoma spp. en México, donde se
puede observar que la mayor extensión territorial es
ocupada por las especies de A. velasci y A. rosaceum.
Están caracterizados por habitar en una gran variedad
de ambientes, sin embargo, sus zonas predi lectas
son los r íos y arroyos, que tienden a uti lizar para su
reproducción, refugio o búsqueda de alimento, aunque
también se les encuentra en pastizales y bosques de
Pino-Encino (SEMARNAT, 201 8). Gran parte del hábitat
de estas especies se encuentra en lugares áridos en
donde la demanda de agua para actividades humanas
es alta, provocando que sus hábitats se encuentren
continuamente en un estado de desecación parcial
o total. Cabe señalar que el ecotono presente entre
los ecosistemas acuático y terrestre brinda a las
salamandras hábitats únicos para su óptimo desarrollo
(Davic y Welsh, 2004).
ESTADOS UNIDOS DE AMeRICA
OCÉANO
PACIACO
GOLFO
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Yucoron
Ouonlono
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A. ,osoc:eum
A. JO)lon
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Aleoroe
Figura 1 . Mapa de distribución de las especies de Ambyst oma spp. en México, situadas bajo alguna
categoría de riesgo según la NOM-059 -SEMARNAT-2010. Información modificada del Programa de
Acción para la conservación de las especies: Ambyst oma spp. SEMARNAT 2018. No se incl uyeron A
tigrinum y A. mavortium ya que dichas especies a pesar de compartir territorio entre Estados U nidos y
México, no se encuentran dentro de la norma mexicana, al igual que A silvense.
14
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
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Los ajolotes en estado neoténico (Fig. 2) suelen
encontrarse en el fondo de los cuerpos de agua donde
haya lodo, aprovechando este tipo de escenario para
poder cazar (Ramírez-Celestino y Flores-Farfán, 201 7).
Todas las especies de ajolotes tanto neoténicos como
transformados en su vida adulta son carnívoros y
excelentes cazadores, mientras que en su estado larvario
son herbívoros (Aquae Fundación, 2021). Debido a que los
ajolotes neoténicos no cuentan con un sentido de la vista
óptimo a causa del tipo de hábitat donde se encuentran,
han desarrollado un gran sentido del olfato, el cual utilizan
para poder cazar a sus presas. Su dieta principal en la
vida adulta es a base de renacuajos, pequeños peces,
lombrices, larvas de mosquitos, zooplancton o insectos
acuáticos, los cuales devoran o tragan ya que los dientes
que presentan no tienen la capacidad de poder t riturar el
alimento (Ramírez-Celestino y Flores-Farfán, 2017; Leff y
Bachmann 1 986).
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P RI NCIPALES AMENA ZAS QUE ENFRENTAN
ACTUALMENTE
De acuerdo con Frías-Alvares et al. (20 1 0) las
amenazas primo rd ia les a las que hacen frente
actualmente los ajolotes son la pérdida y fragmentación
de su hábitat como consecuencia de la deforestación
de los bosques; la explotac ión para su venta y
consumo humano; el entubamiento de los arroyos
que imposibilita su repro ducción; la presencia de
peces exóticos, principa lmente carpa (Cyprinus
carpio), tilapia azul (Oreochromis aureus), t ilapia del
Mozambique (O. mossambicus), tilapia del Ni lo (O.
niloticus) y trucha arcoíris (Onchorryncus mykiss); la
contaminación de los cuerpos de agua donde habitan;
distintos tipos de actividades antropogénicas; el
cambio cli mático y enfermedades emergentes que
presentan los anfibios ocasionadas por el Ranavirus,
virus perteneciente a la familia de los iridovirus,
Batrachochytrium dendrobatidis (Bd), hongo patógeno
quitridio que ocasiona la enfermedad denominada
quitridiomicosis (Mendoza-Almeralla et al. , 20 1 5 ;
Bosch, 2003) y Candidatus Amphibiich/amydia
salamandrae, bacteria poco estudiada pero que se ha
visto ocasiona alta mortalidad en anfibios (Martel et al.,
2012; De Boeck et al., 2012). De igual manera es de
suma importancia indicar que el daño ocasionado en el
hábitat de estas especies puede limitar la conectividad
entre ecosistemas, trayendo como consecuencia
la disminución en la diversidad genética y consigo
endogamia y cuellos de botella genéticos, los cuales
limitarían su adaptación a nuevas circunstancias o
entornos que los rodean (Sunny et al., 2014). Por último
cabe señalar que son extremadamente susceptibles a
los daños ocasionados por la contaminación de cuerpos
de agua, particularmente a los pesticidas ya que les
provocan malformaciones y dificultades para reconocer
a sus predadores (Polo-Cavia y Gómez-Mestre, 201 6).
ACCIONES PARA SU CONSERVACIÓN
Los esfuerzos por restaurar las poblaciones de ajolotes,
en especial A. mexicanum, especie más conocida y con
Biología y Sociedad nº 7, primer semestre 2021
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Figura 2 . Especies de ajolotes en estado neoténico
A Ajolote Ambystoma toylori / Femando Constantino Martínez
Belmar / CONABIO
BAjolote Ambystomo mexiconum / Miguel Ángel Sikilia Manzo /
CONABIO
C Ajolote Ambystomo gronulosum / Rafael Alejandro Calzada
Arciniega / CONABIO
D Ajolote Ambystomo velosci / Carlos Barriga Vallejo / CONABIO
15
�más estudios publicados (Velarde-Mendoza, 2012), son
actualmente los realizados por algunos investigadores
debido a la alarmante disminución de las poblaciones
de estos ejemplares, los cuales pasaron de 6 mil por
kilómetro cuadrado en 1998 a 36 en 2014, según el
censo realizado por el Instituto de Biología de la UNAM .
Considerando el drástico descenso de las poblaciones
de esta especie, en el Informe Global de Riesgos 2020,
el Foro Económico Mundial nombró al ajolote mexicano
como la cuarta especie con mayor r iesgo a nivel
mundial. Los proyectos que actualmente se encuentran
activos, engloban los cuatro vértices principales para
la preservación de este organismo, siendo el sector
político, social, económico y científico.
Entre los esfuerzos emprendidos para rescatar al
ajolote destaca el Plan de Rescate Ecológico de
Xochimilco, iniciado en 1989, del que es parte el
proyecto "Conservación del ajolote (A. mexiconum)
mediante su cultivo y siembra en el Parque Ecológico
de Xochimilco·: el cual es considerado Patrimonio de la
Humanidad, auspiciado por la Comisión Nacional para
el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad (CONABIO),
y desarrollado por el Patronato del Parque Ecológico
de Xochimilco, A.C., que busca preservar y hacer una
explotación racional de la especie.
Otro proyecto es el realizado en Lo reservo ecológico del
Pedregal de lo UNAM, la cual cuenta con un albergue de
ajolotes, donde su principal interés resulta en estudiar la
caracterización del sistema en el que habitan, enfocándose
entre otros aspectos en la calidad del agua donde habitan
y la variabilidad genética de los ajolotes, para tener más
claridad sobre el funcionamiento del sistema y poder
restaurarlo sin que resulte contraproducente, ya que
liberar ajolotes sin estudios previos no es la mejor de las
soluciones (Mena-González y Servín-Zamora, 201 4;
Vida!, 2018). A la par existe el Refugio Chinompo,
programa que forma parte de una estrategia integral, el
cual fue iniciado en 201 7 y auspiciado por la Secretaría
de Cultura Federal en su primera etapa y por la Red de
Soluciones de Desarrollo Sostenible (SDSN) de la ONU
en etapas posteriores, dicho proyecto es desarrollado por
diferentes organizaciones como la Alcaldía de Xochimilco,
Chinamperos locales y la UNAM, donde buscan poner en
marcha nuevos refugios para los ajolotes y restaurar la
superficie agrícola de Xochimilco (Zambrano, 2019), es
decir, retornar a la agricultura t radicional int roduciendo
nuevamente las chinampas, las cuales son islotes
artificiales que flotan en el agua y que eran utilizadas para
el cult ivo de hortalizas, brotes de vegetales, tubérculos,
flores comestibles, variedad de maíz y hierbas aromáticas
en la época prehispánica.
El proyecto Umbral Axochiotl, conformado por
campesinos chinamperos de Xochimilco, busca de igual
manera restaurar el hábitat natural del A. mexicanum, y
ha comenzado con proyectos de ecoturismo, limpieza de
los cuerpos de agua y de igual manera la reintroducción
agrícola, uti lizando las téc nicas tradicionales de
chinampería (Angulo, 2020).
Es cierto que la mayoría de los esfuerzos por conservar
a los ajolotes se han dirigido hacia A. mexiconum,
16
restándole importancia a las demás especies con las
que cuenta México. Sin embargo existen proyectos
que van encaminados hacia la conservación ex situ
o áreas destinadas para asegurar la preservación
de A. gronulosum, A. /ermoense y A. velosci (Aguilar
et al., 2009; Rivera, 2019; Jiménez et al., 2017).
Otro caso es el de A. dumerilii, el ajolote del Lago
de Pátzcuaro, donde investigadores desde el 2000
han realizado diferentes proyectos f inanciados por
diversas inst itucion es como el Fondo Mexicano
para la Conservación de la Naturaleza (FMCN),
SEMARNAT, Fundación Río Arronte, CONABIO y U.S.
Fish and Wildlife Service, enfocándose en el manejo,
conservación, fortalecimiento y capacitación para
la protección de esta especie; además se realizaron
acciones en el sector social para la eduación ambiental
elaborando libros para colorear acerca de "Salvador el
Achoque·: impactando de manera positiva en los niños y
su conservación (Huacuz, 2002).
Aunado a lo anterior, para comenzar con las acciones de
protección y conservación de otras especies de ajolotes
mexicanos, se encuentran actualmente proyectos en
desarroll o que consisten como primera etapa en la
actualización de datos con respecto a la distribución,
caracterización del hábitat y marcaje. Las 3 áreas
naturales protegidas en estudio son: la Reserva de la
Biosfera Mariposa Monarca en los estados de México
y Michoacán con A. rivulare, el Área de Pr otección
de Recursos Naturales Cuencas de los Ríos Valle de
Bravo, Malacatepec, Ti lostoc y Temsascaltepec en el
estado de México con A. rivulore y A. gronulosum y el
Parque Nacional La Malinche en los estados de Puebla
y Tlaxcala con A. velosci (CONANP, 2017; García et al.,
2017; Díaz de la Vega-Pérez et al., 201 9).
Existen además Unidades de Manejo para la
Conservación y Aprovechamiento Sustentable de
la Vida Silvest re (UMAS) de vida libre o intensivas y
Predios o Instalaciones que Manejan Vida Silvestre
(PIMVS), las cuales cuentan con los permisos legales
por parte de la SEMARNAT para r epro duc ir, criar
y vender especies como: A. rivulore, A. tigrinum, A.
mexiconum, A. gronulosum, A. lermoense, A. dumerilii y
A. velasci (Fig. 3), con un enfoque en el interés de que el
público pueda tener uno para ayudar en su conservación
(Huacuz, 2002).
DISCUSIÓN
Con respecto al incremento de pérdida de biodiversidad
que la t ierra sufre y en particular, el elevado porcentaje
de especies de anfibios, los investigadores se han visto
en la necesidad de priorizar la realización de inventarios
de diversidad biológica que ayuden a la descripción y
conservación de las especies (Andrew, 2011). Desde
esta perspectiva, la biología molecular se ha convertido
en una herramienta innovadora y significativa que ayuda
en la identificación, monitoreo de los organismos y su
conservación (Goldberg et al., 2016), ya que, debido a
su sencilla manipulación y múltiples ventajas, solo se
requieren mínimas cantidades de ADN. En este sentido
el uso de los "códigos de barras (COI) o códigos de la
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
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vida" (fragmentos de ADN) constituyen una alternativa
sencilla y eficaz debido a que es una técnica precisa,
no invasiva, rápida, convencional y fácil de estandarizar
(Thomsen y Willerslev 2015).
El laboratorio de Ecofisio logía en conjunto con el
Laboratorio de Ciencias Genómicas de la Facultad
de Ciencias Biológicas, UANL, actualmente trabajan
en la uti lización de los COI para la identificación y
monitoreo de ajolotes, apoyado por los proyectos
PAICYT CN1236-20 y 325-2020 "Validación in situ
de la técnica de código de barras para el monitoreo
de la salamandra endémica Ambystoma ve/asci en
el estado de Nuevo León''. además de su difusión en
congresos con trabajos de investigación titulados
" Implementación de un protoco lo de detección
molecular de anfibios acuáticos" e "Implementación de
las condiciones de reacción en cadena de la polimerasa
(PCR) para la detección de Ambystoma ve/asci
(ajolote del altiplano) a partir de eDNA''. presentados
en la ciudad de Querétaro, en Octubre 2020; dichos
proyectos buscan utilizar esta herramienta como
método rápido basado en la estimación del ADN para
inferir la presencia y abundancia de las poblaciones
de ajolotes en el noreste del país y tener una idea del
estado de salud de los ecosistemas donde habitan,
contribuyendo así con elementos clave para la
conservación de esta especie.
CONCLUSIÓN
Desde tiempos ancestrales los ajolotes han tenido
además de una importancia religiosa, una importancia
culinaria y medicinal que, aunque persiste, se ha ido
Biología y Sociedad nº 7, primer semestre 2021
Figura 3. Diferentes especies de
u
ajolotes y salamandras.
A Salamandra Ambystama
velasci / Carlos Barriga Vallejo
B Ajolote Ambystoma
dumerilii / lván Montes de Oca
Cacheux / CONABIO
C Salamandra Ambystoma
lermaense / Leopoldo Vázquez
/CONABIO
O Ajolote Ambystoma
altaminari / J uan Antonio
Reynoso Morán / CONABIO
:E
.....,
perdiendo debido a la escasez de algunas de sus
poblaciones. La pérdida de los ajolotes podría generar
grandes cambios en los ecosistemas debido a las
importantes funciones biológicas que desempeñan,
repercutiendo inequívocamente hasta en el ser humano.
Iniciativas tanto nacionales como internacionales han
dado pauta a la pronta necesidad de la conservación
de dicho organismo, enfocándose principalmente en
A. mexicanum, especie micro-endémica de México
reconocida a nivel mundial.
Por lo tanto, se deben incrementar y continuar con los
planes de conservación que se tienen actualmente
para la preservación de estas especies, no se debe
permitir que un organismo tan emblemático de México
desaparezca o solo se reproduzca en cautiverio. Es
necesario señalar que, aunque el gobierno mexicano
haya otorgado plasmar al ajolote en los billetes de 50
pesos moneda Nacional, los cuales serán distribuidos
a partir del 2022 (Fig. 4), resulta fundamental que las
autoridades competentes y la sociedad incrementen su
compromiso y esfuerzos por recuperar esta especie.
AGRADECIMIENTOS
Agradezco al proyecto PAICYT 325-2020 ''Validación in
situ de la técnica de código de barras para el monitoreo
de la salamandra endémica Ambystomo ve/asci en el
estado de Nuevo León" por el financiamiento otorgado
para el proyecto de investigación que motivó la escritura
del presente manuscrito. Agradezco igualmente a
Carlos Barriga -Val lejo y al Banco de imágenes de
CONAB IO por proporcionar las imágenes que se
presentan en el artículo.O
17
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�L ITERATURA CITADA
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�I SÁMANO-PÉREZ, C., FA IÜAS-BUITRÓN,
M., LU-MARTÍNEZ. A.A .. BAUTISTAV i LLARREAL. M .. GALL.ARDO-R!VERA,
CLAUDIA T.
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
�R ESUMEN
En esta investigación se estimó el desperdicio de alimento, generado por una población (1 000
personas) constituida por estudiantes y profesores de la Facultad de Ciencias Biológicas
(FCB) de la Universidad Autónoma de Nuevo León (UANL). Este desperdicio corresponde
al residuo de comida rápida y residuos de platos generados de la comida buffet, estimado
según lo señalado por la población (durante su estancia en la universidad), a través de un
cuestionario diseñado y aplicado en línea utilizando la plataforma SIASE (Sistema Integral
para la administración de Servicios educativos de la UANL). El estudio tuvo como objetivo
conocer las características del consumidor (según edad, poder adquisitivo e índice de masa
corporal), sus hábitos de consumo y el residuo que genera, según su tipo y cantidad. Los
resultados muestran que el 70% de los estudiantes tiene un peso corporal normal (IMC=25),
la mayoría (96%) de ellos se encuentra en el rango de edad entre 18 a 28 años y más de
la mitad (55%) destina entre 20 y 50 pesos para comprar alimentos. Estos datos, sugieren
que la población estudiantil tiene un presupuesto limitado para alimentarse en la universidad,
lo cual es congruente con su baja frecuencia de consumo por semana (2 o 3 veces). Lo
anterior refiere que el poder adquisitivo influye en la preferencia que tienen los estudiantes
por alimentos económicos como: galletas, pan, chilaquiles, hot dog, tacos, tortas, papas fritas
con queso y bebidas embotelladas (refresco y jugos). Respecto a la población de profesores
el 61% posee un IMC>25, gasta entre $50 a $100 en la compra de alimentos y genera
residuos de platos tales como: carne, pollo o pescado (10%); arroz o pastas (10%); además,
ensalada o verduras (20%). pan o tortillas (15%) y bebidas gaseosas (volumen<20%). Con
base en los resultados del cuestionario, adicionalmente se diseñaron menús económicos
{$1 8.00-$30.00 pesos) que contienen subproductos de alimentos producidos durante su
preparación, con el fin de promover hábitos de alimentación más saludables en los estudiantes
e implementar una estrategia de reducción del desperdicio, resultados que no evaluamos en
esta investigación. Este estudio preliminar de estimación de desperdicios alimentarios esboza
algunos de los factores requeridos para determinar en futuras investigaciones, la magnitud
de los desperdicios alimentarios y cuantificar sus efectos en el ámbito económico, social y
ambiental. El conocimiento de esta magnitud podría utilizarse como referencia para proponer
la estrategia de reducción de los residuos de alimentos.
ABSTRACT
This research estimated the waste food generated by a population (1,000 people) of students
and teachers from the Faculty of Biological Sciences (FCB) of the Autonomous University of
Nuevo León (UANL). This waste corresponds to the waste food of fast food and buffet type,
which was estimated applying an online questionnaire to the population using the SIASE
platform (Comprehensive System for the Administration of Educational Services of the
UANL). This allowed to know the characteristic of the consumers (according to their age,
purchasing capability and body mass index), their consumption habits, and waste, according
to its type and quantity. The results show that 70% of the students have a normal corporal
weight (BMI=25), most of them are in the age range between 18 and 28 years, and more than
a half spend between 20 and 50 mexican pesos to buy food. These data suggest that the
student population has a limited budget to eat at the university, which is consistent with its low
frequency of consumption per week (2 or 3 times). This indicates that purchasing capability
influences the preference of students for cheap foods such as cookies, bread, chilaquiles, hot
dogs, tacos, cakes, cheese fries, and bottled beverages (soft drinks andjuices). Regarding
teachers, 61% have a BMI >25, spend between $50 and $1 00 pesos in food and generate
a waste of meals as meat, chicken or fish (10%), r ice or pasta (10%), salador vegetables
(20%), bread or tortillas (1 5%) and carbonated drinks (volume<20%). Based on the results
of the questionnaire, economic menus {$18.00-$30.00 pesos) were designed based on byproducts generated during preparation of meals in order to promete healthier eating habits
in the students and to implementa waste reduction strategy; these results were not shown
in this research. This preliminary study of estimating food waste outlines sorne of the factors
required to determine in a future research the impact of food waste and to quantify its effect
in the economic, social, and environmental fields. Knowledge of this impact could be used as a
reference to propose a strategy of reducing food waste.
~~:
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Palabras clave: Desperdicio de alimentos, Estimación del desperdicio, Hábitos de consumo
Keywords: Food waste, Estimation of waste, Consumption habits
Biología y Sociedad nº 7, primer semestre 2021
21
�1NTRODUCCIÓN
I desperdicio de alimentos representa uno de los
problemas más relevantes a nivel mundial, se ha
estimado que un tercio de la comida producida
es desperdiciada y corresponde a 1300 millones de
toneladas/año; su impacto, es tal, que este producto
podría ser suficiente para alimentar a 842 millones
de personas en condición de pobreza (FAO, 2017a).
El residuo ali mentario se genera durante las etapas
de producción, distribución, comercio y el servicio
de alimentos. Dichas etapas constituyen el sistema
alimentario, donde las pérdidas de alimentos provienen
de los productos agrícolas o pesqueros, que no se
consumen, debido a la disminución de su cantidad o
calidad, misma que se refleja en su valor nutricional,
económico o seguridad. Los desperdicios son originados
durante el consumo de alimentos y son descartados,
ya sea porque se hayan dañado o caducaron por
descuido (FAO, 201 5). De esta manera, las pérdidas
y desperdicios de alimentos (PDA) impactan en forma
negativa en la sostenibilidad del sistema alimentario,
lo que puede causar un problema social cuando se
reduce la disponibilidad de los alimentos. Además,
generan impacto económico, debido al costo de los
recursos naturales utilizados para su producción; tan
solo los alimentos desperdiciados consumen el 24%
del total del agua usada para la agricultura y las t ierras
utilizadas para su obtención son aproximadamente del
tamaño de México (1 98 millones de hectáreas/año). Así
mismo, las PDA producen impacto ambiental debido a
la emisión de gases invernadero (dióxido de carbono,
C0 2), que corresponden a 3300 millones de toneladas
métricas a nivel mundial; si imaginamos que los residuos
de alimentos representan un país, estaría entre los tres
principales países emisores de gases después de China
y Estados Unidos. Frente a estos desafíos, es necesario
alcanzar un sistema alimentario sostenible, que provea
a las personas de alimentos seguros, nutritivos y en
cantidad adecuada para garantizar una vida saludable
(Acuña et al., 201 8 ; Morales, 2017; Jurgilevich et al.,
2016; FAO, 2013; Naciones Unidas, 2017). En el
mundo, los costos económicos de las PDA equivalen
a 1 .9 mil millones de dólares por lo que es pertinente
su estimación. En Europa y América del Norte las PDA
se reportan entre 280 y 300 kg/persona/año, mientras
que, en África (Sudáfrica) y Asia meridional y sudorienta!
representan entre 1 20 y 170 kg/persona/año. Por
su parte, en lo que corresponde a los desperdicios de
alimentos per cópito su valor se encuentra entre 95 a
115 kg/año en Europa y América del Norte (Acuña et al.,
2018 p. 14; Banco Mundial, 2017).
E
Debido al efecto de las PDA en el ámbito económico,
social y ambiental, surgieron programas y proyectos
a nivel g lobal, como es e l caso de l Programa
SaveFood impulsado por la FAO (Food and Agriculture
Organization). en el que se promovieron iniciativas
sobre la reducción de las pérdidas y el desperdicio de
alimentos (Gustavsson et al., 2011). La importancia
de las PDA destaca en el objetivo 12 de la Agenda
2030, el cual hace referencia al desarrollo sostenible
que consiste en "Garantizar Modalidades de Consumo
y Producción Sostenibles"; en su Meta 12.3 establece
22
que para el 2030 el desperdicio de alimentos per
cópito mundia l debe reduci rse a la mitad debido a
mejoras en la venta al menudeo, consumo y reducción
de las pérdidas de alimentos en su producción y
posteriores a la cosecha (Naciones Unidas, 2017).
En Europa, los proyectos FUSIONS (Food Use for
Social lnnovation by Optimising Waste Prevention
Strategies) han contribuido a estandarizar el
monitoreo del desperdicio, realizar innovación social
y una política en común del desperdicio. Por su parte,
REFRESH (Resource Efficient Food and Drink for the
Entire Supply Chain) ha realizado proyectos alineados
a la meta 12.3, enfocados en reduc ir los costos de
manejo de desperdicios e incrementar su valor en el
sistema alimentario. Así mismo, la organización WRAP
(Waste and Resources Action Programme, UK) se ha
enfocado en la reducción del desperdicio de alimentos
en la etapa de consumo (hogares, relleno sanitario),
comercios o cadenas comerciales para rea li zar
acuerdos en relación con el servicio de alimentos
y analizar la permanencia de los productos (WRAP,
201 6). Los estudios más recientes de Champions
12.3 demuestran que la mejor inversión que pueden
hacer los países es reducir las PDA, ya que por cada
$1 invertido en su disminución se ahorran $1 4.00
(Morales, 2017; Hanson y Mitchell, 2017).
En particular, México enfrenta la realidad de l
desperdicio en todas las etapas de l s i stema
alimentario. Los primeros estudios muestran que el
37% de la producción agropecuaria es desperdiciada
y con su rescate se podría alimentar a 7.4 millones
de personas en pobreza extrema, que es un objetivo
planteado por la Cruzada Nacional contra el Hambre,
CNCH (Yaschine et al., 201 4 ; Gobierno México, 2013).
Un estudio más reciente proporciona una idea de los
costos ambientales, económicos y sociales de las
PDA, indicando que el aspecto legal puede contribuir
a faci litar la donación de alimentos recuperados
y establece una referencia para continuar con la
investigación a una escala mayor. Sus resultados
muestran que alrededor de 72% de las PDA ocurren
antes de la cosecha (incluida la distribución) y el 28%
está asociado con la venta al menudeo, donde destaca
la influencia del hábito de los consumidores. Se estimó
el desperdicio alimentario y su impacto ambiental
con respecto al uso de agua y generación de dióxido
de carbono, para ello se seleccionaron 79 alimentos
representativos de la dieta de los mexicanos. Los
desperdicios calculados alcanzan los 20.4 millones
de toneladas de alimentos, los cuales generan 36
mil lones de toneladas de dióxido de carbono; cuyo
volumen es similar al que producen 1 5.7 millones de
vehículos anualmente. El agua usada en la producción
de los alimentos desperdiciados ascendió a más
de 40 billones de litros, lo que corresponde al agua
consumida por todos los mexicanos en un periodo de
2.4 años; se tiene reporte que el impacto económico
de estos desperdicios es alrededor de 491 millones de
pesos.
Para hacer frente al desperdicio de alimentos en el
país, es necesario que la población realice prácticas
de consumo consciente en relación con la alimentación
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
�(Banco Mundial, 2017). La etapa de consumo
corresponde al último eslabón del sistema alimentario,
etapa que representa un reto para el estudio de los
desperdicios de alimentos, debido a la influencia de
los hábitos de consumo en el servicio de alimentos en
escuelas, hospitales, restaurantes y hogares. El servicio
de alimentos comprende la preparación del alimento en
cocina, el servicio (alimento preparado en exceso que
no se consume) y los restos de platos. Se ha reportado,
que los residuos de platos pueden representar entre un
26 a 56% de los desperdicios generados por empresas,
restaurantes, hospitales, hogares, y comedores
entre otros (Stancu, Haugard y Lahteenmarki, 201 7;
Ericksson et al., 2017; FA0,20 1 7b; WRAP, 2016;
Silvennoinen et al. , 2015). En países como Europa,
Estados Unidos, Asia y Australia los desperdicios
derivados del consumo contribuyen entre 38 a 57%
respecto a su producc ión de alimento anua l. La
influencia de los hábitos de consumo ha promovido el
desarrollado de programas de concientización, que
incluyen el reuso del desperdicio, siguiendo la jerarquía
de utilización del desperdicio, generada en Reino Unido
por WRAP, para la industria de alimentos y bebidas,
como lo muestra la Figura 1 (Pinstrup-Andersen y Gitz,
2014).
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Redistribución de alimentos
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Elaboración de alimentos
para animales
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Reciclaje
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Digestión anaeróbica de
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Composteo de desperdicio
de alimentos
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alÍllefltarios para
generar energa
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3
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Incineración de
residuos de alimentos
Eliminación en alcantarilla de
ingredientes/alimento procesado
Figura 1 . Jerarquía de utilización del desperdicio para la industria de
alimentos y bebidas (Adaptada de Pinstrup-Andersen y Gitz, 2014).
Los desperdicios de alimentos producidos en la etapa
de consumo se relacionan con factores como: lugar de
consumo de alimentos (hogar, escuelas, restaurantes,
comedores), horario de alimentación (desayuno, comida),
características del consumidor (poder adquisitivo,
educación, edad, sexo), hábitos de consumo (cultura
Biología y Sociedad nº 7, primer semestre 2021
respecto del desperdicio) y tipo de servicio de alimentos.
Algunas investigaciones muestran que su estimación
puede realizarse a través de la aplicación de entrevistas
y cuestionarios, o mediante su uso combinado con
instrumentos de medición directa (como básculas,
jarras volumétricas). también incluye el análisis de la
composición de los residuos y la elaboración de un diario
de desperdicios alimentarios (WRAP, 2016). Dada la
compleja relación entre los factores mencionados, este
estudio ofrece un panorama preliminar basado en los
resultados de la aplicación de un cuestionario en línea
que permite estimar los desperdicios de alimentos en
la universidad y conocer su relación con los hábitos de
consumo de la población de estudio.
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ESTIMACION DE LOS DESPERDICIOS ALIMENTARIOS
La estimación del desperdicio alimentario se realizó con
información obtenida de los estudiantes y profesores
que utilizan las instalaciones del comedor de la Facultad
de Ciencias Biológicas (FCB) de la Universidad Autónoma
de Nuevo León (UANL). Para realizar este estudio, se
aplicó primeramente un cuestionario en línea (Plataforma
Google Form, No Registro: 03-2018-0302120916000 1) a la población universitaria, quien tuvo oportunidad
de contestarlo por un periodo de un año en la plataforma
SIASE (Gallardo, 2018). Este cuestionario se elaboró
tomando en cuenta la información de estud ios
científicos en escuelas de educación básica, media y
superior, hospitales y centros de apoyo comunitario de
países de Europa, para poblaciones de 300 a 1000
personas. También incluyó la revisión de documentos
emitidos por organismos internacionales como FAO y
WRAP (FAO, 201 7a; 201 7b; WRAP, 201 3a; WRAP,
20 1 2), que señalan la relación del incremento del
desperdicio (27% a 31 %) con el índice de masa corporal
IMC (entre 27 a 31) considerando la actitud frente al
desperdicio, donación o reuso como parte de los hábitos
de consumo (Stancu, Haugard y Lahteenmarki, 2017;
Aschermann-Witzel et al., 201 5; Falasconi et al, 201 5).
Estos estudios han destacado por aplicar el análisis del
desperdicio alimentario en el horario de desayuno y/o
comida, donde se ha observado que los alimentos más
desperdiciados en el mundo son: bebidas (20-40%),
cereales y derivados (15-25%) frutas y verduras (1 020%) y proteínas (10%) (FAO, 2017a; WRAP, 2013b).
Con los resultados del cuestionario, se estima el
desperdicio de alimentos y la relación con los hábitos de
consumo de la población que se caracteriza por: la edad,
el índice de masa corporal (IMC) y el poder adquisitivo.
Los háb itos de consumo se asocian con el poder
adquisitivo y el tipo de alimento consumido, así como la
actitud del consumidor ante el desperdicio que se refleja
en la cantidad de residuos de alimentos. Finalmente,
tomando en cuenta la información obtenida de los
estudiantes y las investigaciones de otras universidades,
se desarrollaron menús que incluyen subproductos de
alimentos generados durante su preparación, pero que
sugieren la implementación de una estrategia para la
reducción de los desperdicios alimentarios. Con el objeto
de promover en los estudiantes hábitos más saludables
en el consumo de alimentos, resultados que no fueron
evaluados en este documento.
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�R ESULTADOS Y DISCUSIÓN
Los resultados muestran que el 70% de la población
estudiantil tiene un peso corporal normal (IMC=25), el
24º/o presenta sobrepeso (IMC>25) y el 6% padece
obesidad (IMC). De esta población, el 55% de los
estudiantes desti nan entre 20 a 50 pesos d iarios
para comprar alimentos (2 a 3 veces por semana) que
consumen en el desayuno y/o comida (ver Figura 2). El
6 1 % de los profesores presentan sobrepeso (IMC >25)
y reserva entre 50 a 1 00 pesos/día para la compra
alimentos, mientras el 39% lleva lanche. Estos datos
son congruentes con los obtenidos en investigaciones
internacionales, donde a medida que el valor de IMC se
incrementa (27-3 1) se observa un mayor poder adquisitivo
(7 a 12 euros/día), el cual fac ilita la compra de alimentos
cada día de la semana (Ann et al., 2015; WRAP, 2013a;
Fox et al., 2009; Bergman et al., 2004).
Estudiantes
Estudiantes
35%
45%
■ Población que compra alimentos
con un costo de
La población estudiantil (65%) prefiere comer papas
fritas, burritos, chilaquiles, sándwich, galletas y pan,
acompañado de bebidas como refresco, jugo, café o agua;
35% acostumbra a llevar comida hecha en casa. Aunque
en el horario de comida destaca el consumo de chilaquiles
(49%), café, refresco o bebida azucarada, entre clases, se
distingue la compra de galletas (paquete de 6), frituras (45%)
y agua (volumen<235mU. Diversos autores han coincidido
que la comida rápida es preferida por los estudiantes
(Papargyropoulou et al., 2016; Betz et al., 2015; CorreaBurrows et al., 201 5), situación que difiere de los profesores
(67%) quienes compran comida tipo buffet como: carne,
pescado o pollo; ensalada y verduras; pan ó tortillas y una
bebida (refresco, agua o agua de sabor); sin embargo, existe
un 33% de ellos que acostumbra a llevar lanche (ver Fig. 3). El
consumo de alimentos de la población universitaria evidencia
la relación del hábito de consumo con el poder adquisitivo y la
frecuencia de consumo, la cual es semejante a la encontrada
por la organización WHO (WHO, 2006), cuyos estudios se
han destacado por promover hábitos de consumo adecuados
para evitar efectos negativos en la salud.
$20. 00 a
$50. 00
■ Población que lleva lanche.
Profesores
■ Población que compra alimentos
con un costo de $50.ººa $1 00.ºº ·
■ Población que lleva lanche.
■ Comida rápida (papas fritas, burritos, chilaquiles,
sandwich, galletas. pan y bebida azucarada)
■ Comida elaborada en casa: lanche
Profesores
■ Comida buffet: carne, pescado o pollo, ensalda
y verduras, pan ó tortilla y bebida que puede ser
refresco, agua de sabor o agua.
■ Comida elaborada en casa: lanche
Figura 2 . Características de la población de la FCB según su
capacidad adquisit iva y hábito de consumo de alimentos (Sámano.
2019).
24
Figura 3 . Alimentos que consumen los a) estudiantes y b) profesores
de la FCB (Sámano, 2019).
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
�En este estudio, el desperdicio de alimentos generado por
la población universitaria, conformada por estudiantes y
profesores, se caracteriza en el horario de desayuno por:
residuos de pan (menos del 20% de la porción), tortillas
(30% de las piezas) y bebidas (volumen<20%) que
representan el 25%, 37% y 38% respect ivamente. En
el horario de comida los residuos de alimentos incluyen
productos no perecederos (82%) equivalentes a 100g
y perecederos (16%) que se estiman entre 100 y 250
g; en éstos últimos, una pequeña porción de la población
refiere que se pueden generar en mayor cantidad (300 g).
Los residuos de platos que provienen de la comida buffet
(adquirida por los profesores 60%) corresponden a: 10%
de la porción de carne, pollo o pescado, 10% de la ración
de pan o tortillas y 20% de la ensalada y verduras (ver
Fig.4). Estos resultados son similares a los estimados para
el desperdicio de alimentos por WRAP (WRAP, 201 3b;
Engstron y Carisson-Kanyawa, 2004).
Una de las causas del res id uo alimentario en la
universidad, podría estar relacionada con el tamaño
excesivo de la porción ofrecida a la pob lación
universitar ia (según el 37%). Ante esta situación, el
49% de los encuestados t iene la actitud de compartir
el alimento, 37% guarda el producto para consumirlo
después y el resto tira los residuos (14%), tal como
lo muestra la Figura 5. En este caso, la actitud
de compartir el alimento es un comportamiento
atípico, ya que, en universidades internacionales
generalmente desechan el producto (Chenchen et al.,
201 9; WRAP, 2013b).
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Figura 5. Act itud de la población universitaria respecto del
desperdicio (Sámano. 2019)
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■ Tortillas
■ Bebidas
■ Pan
B)
2%
■ 100g.
■ 1009.-3509.
■ 300g.
Figura 4 . Desperdicio de alimentos producidos por la población
universitaria a) horario de desayuno. b) horario de comida (Sámano,
2019).
Biología y Sociedad nº 7, primer semestre 2021
V)
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�La sensibilidad de la mayoría de la población universitaria
(77%) respecto al desperdicio, se ve reflejada en los
pequeños residuos de comida (peso<100g), sin embargo,
existe una porción de estudiantes (1 4%) que desconoce
el tema y para un porcentaje menor (9%) es irrelevante
(WRAP, 2013c). No obstante, la mayor parte de los
encuestados refiere que le gustaría profundizar en el
conocimiento del tema y su impacto.
Adicionalmente, considerando los hábitos de consumo
de los estudiantes y su baj o poder adquisitivo, se
desarrollaron menús que incluyen el uso de subproductos
de alimentos generados durante su preparación (fondos
de caldos, cáscaras de frutas y fibra contenida en tallos
de verduras) cuyo uso no fue implementado (Tabla 1). Para
ello, se tomó en cuenta el costo ($1 8.00 a $30.00 pesos),
la edad de la persona (1 8 - 30 años), sexo (masculino y
femenino), el IMC y las porciones propuestas según la
Secretaria de Salud Publica (Arévalo, 2016; Lebersorger
y Scheneider, 2016). La Figura 6 ejemplifica algunos de
los menús cuya implementación sugiere una estrategia
de reducción del desperdicio, resultados que ya no fueron
evaluados en este estudio.
CONCLUSIÓN
El presente estudio, muest ra un panorama preliminar
del desperdicio alimentario estimado mediante la
aplicación de un cuestionario en línea en la FCB. A partir
del mismo, se determinó la preferencia de la población
universitaria (1000 personas) por el consumo de comida
rápida y comida tipo buffet, así como la relación de los
hábitos de consumo de la población respecto al poder
adquisitivo, que se ve reflejada en el tipo de alimento
consumido y frecuencia de compra. Se identificó, que la
cantidad de los residuos de alimentos generados (1 003009) aumenta según el t ipo de alimento (empacado,
no empacado) y sus propiedades, lo que impacta en
la viabilidad de su conservación y la actitud de los
encuestados frente al desperdicio. En este sentido,
se distinguió en los estudiantes (49%) muestran un
comportamiento atípico respecto al desperdicio, ya
que, prefieren compartir el alimento en lugar de t irarlo,
lo que es coherente con las pequeñas cantidades de
residuos (peso<100g) de alimentos (no perecederos)
que generan.
Menus para estudiantes
Mujer 1,900 kcal/dia
(18·30 años)
Hombre 2,250 Kcal/dia
(18·30 años)
Desayuno
Sandwich de champiñones con frijoles y queso.
2 rebanadas de pan integral, ½ taza de champiñones guisados, ½
taza de frijoles molidos, 50 g de queso panela, 1 taza de lechuga,
½ tomate en rebanadas, ¼ de aguacate (opcional).
Sandwich de calabacita asada con frijoles y queso.
2 r ebanadas de pan integral, ½ taza de frijoles cocidos, 1
calabacita en rebanadas asada, 30g de queso panela, 1 taza de
ensalada fresca.
Comida
Caldillo de lentejas con verduras y arroz.
Fondo de caldo de pollo, ½ taza de lentejas guisadas, 1 /2 tomate
en cubos, ½ taza de arroz cocido, 1 taza de verduras (coliflor,
zanahoria, calabacita).
Caldo de pollo con verduras y arroz.
2 pz de muslos de pollo, 1 taza de verdura (papa, zanahoria,
repollo, chícharo),½ taza de arroz cocido, sal y pimienta al gusto.
Agua de piña: 1 taza de piña, 1 ramito de alfalfa, 1 litro de agua .
Figura 6 . Menús diseñados para estudiantes que incluyen residuos de alimentos generados durante su preparación (Sámano, 2 0 19).
AGRADECIMIENTOS
Se agradece a la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Autónoma de Nuevo León, por albergar a la
estudiante Celia Sámano Pérez, durante sus estudios de Licenciatura en esta Facultad. Al Dr. Antonio Guzmán
Velazco, por su apoyo en la realización de este proyecto, así como a la Red 1 2.3, para Disminuir y Valorizar las
Pérdidas y Desperdicios de Alimentos por su contribución para el desarrollo de este estudio.•
26
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
�LITERATURA CITADA
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Biología y Sociedad nº 7, primer semestre 2021
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A BSTRACT
R ESUMEN
Con 1,119 especies de aves registradas, México es uno
de los países con mayor riqueza avifaunística. El estado
de Aguascalientes, que representa únicamente el 0.3%
de la superficie de México, cuenta con 240 especies.
Ubicada en el municipio Aguascalientes, ~I sur oriente
de la ciudad capita l, se encuentra el Area Nat ura l
Protegida "Bosque de Cebos'; que comprende el sitio
entre el arroyo Cebos, el arroyo Los Parga y la presa
Los Parga. La riqueza avifaunística del arroyo Cebos y
presa Los Parga está integrada por 93 especies, que
corresponden al 38% del total registrado para el estado
y entre las que se encuentran dos nuevos registros para
Aguascalientes: la Chara Verde (Cyanocorox yncos) y
la Paloma de Collar Turca (Streptope/ia decaocto), así
como tres especies que se mencionan en la NOM-059SEMARNAT-2010: Pato Mexicano (Anos diazi), Gavilán
de Cooper (Accipiter cooperii) y el Zambullidor Menor
(Tachybaptus dominicus). Debido al número de familias,
géneros y especies presentes en la zona, el sitio que
incluye al arroyo Cebos y presa Los Parga es importante
para la conservación de la avifauna en el estado.
With 1,119 registered bird species, Mexico is one of
the countries with higher avifauna richness. The state
of Aguascalientes, which represents only 0.3% of
the surface of Mexico, has 240 species. Located in
the Aguascalientes municipality, to the south east of
the capital city, is the "Bosque de Cobos" Protected
Natural Area, which includes the site between the
Cebos stream, the Los Parga stream, and the Los Parga
reservoir. The avifaunal richness of the Cebos stream
and Los Parga reservoir is made up of 93 species,
corresponding to 38% of the total registered for the
state, including two new records for Aguascalientes:
The Green Jay (Cyanocorax yncas) and the Eurasian
Collared-dove (Streptope/ia decaocto), as well as three
species mentioned in NOM-059-SEMARNAT-2010
Mexican Duck (Anos diazi), Cooper's Hawk (Accipiter
cooperii) and the Least Grebe (Tachybaptus dominicus).
Due to the number of families, genera and species
present in the area, the site that includes the Cebos
stream and Los Parga reservoir is important for the
conservation of birdlife in the state.
Palabras clave Anas diazi, Accipiter cooperii, Bosque de Cobos, Streptopelia
decaocto, Tachybaptus dominicus.
Key words Anas diazi, Accipiter cooperi, Bosque de Cobos, Streptopelia
decaocto, Tachybaptus dominicus.
30
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
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V)
1NTRODUCCIÓN
E L ESTADO DE AGUASCALIENTES
ntre los países megadiversos México se encuentra
en el onceavo lugar a nivel mundial en cuanto
a r iqueza avifaunística (Navarro- Sigüenza et
al., 201 4), ya que de las 1 0,721 especies de aves
registradas en el Planeta (Clements et a/., 201 9), al
menos 1 ,119 habitan en el país (Berlanga et al., 2019).
Lo que equivale a aproximadamente el 65% de los
órdenes, 4 1 % de las familias, 22% de los géneros
y 11 % de las especies de aves del mundo (NavarroSigüenza et al., 2014).
El Área Natural Protegida "Bosque de Cobos" es un sitio
importante, ya que, pese a su proximidad con la mancha
urbana de la ciudad de Aguascalientes, incluye varios
elementos representativos de la flora correspondiente
a las zonas semiáridas del estado, fauna nativa, relictos
paleontológicos y presta varios servicios ecosistémicos,
entre los que se encuentra la captación del agua
(SSMAA, 2019). Es muy probable que aun estando tan
cerca de la principal zona urbana en el estado, tanto los
arroyos como la presa sean refugio para varias especies
de aves, lo que hace necesario generar un inventario de
los elementos que conforman la avifauna de esta área.
E
Aguascalientes es uno de los estados con menor
superficie en el país y representa únicamente el 0.3%
del ter ritorio nacional (INEGI, 2016). Sin embargo,
aún con su reducido tamaño incluye al 8.3% de la
diversidad de vertebrados registrada para México,
de estos, las aves, mamíferos y rep t i les son los
mejor representados con 21.7%, 14.7°/o y 7.5%
respect ivamente (CONABIO, 2008). Pese a esto,
Aguascalientes ha recibido poca atención por parte de
científicos extranjeros y nacionales en estudios sobre su
avifauna, por lo que existen pocos trabajos publicados
acerca de la diversidad de especies de aves en el estado
(Arellano-Delgado et al., 201 8; Avilés-Piña et al., 2020;
De la Riva-Hernández, 1993; De la Riva-Hernández
y Franco-Ruiz-Esparza, 2008; De la Riva-Hernández
et al., 2000; Lozano-Román, 2007; Pérez-Chávez et
al. 1 996). Se han reportado 240 especies de aves de
forma oficial, dist ribuidas en 18 órdenes, 52 familias,
29 subfamilias y 1 72 géneros (De la Riva-Hernández y
Franco-Ruiz-Esparza, 2008). No obstante, es necesario
continuar realizando estudios que permitan ampliar
el conocimiento acerca de la riqueza de especies de
aves, su importancia ecológica y la situación de sus
poblaciones en Aguascalientes.
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MATERIALES
Y MÉTODOS
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32
AREA DE ESTUDIO
El área de estudio (Figura 1) comprende una superficie de
291 hectáreas y está ubicada sobre la región fisiográfica
Mesa del Centro, al oriente del municipio de Aguascalientes,
con una elevación que abarca de los 1,900 a los 2,000
m s.n.m. Pertenece a la región Neártica y a la provincia
biogeográfica del desierto chihuahuense (Morrone el al.,
2017), en ella convergen dos cuerpos de agua temporales:
el arroyo Cobos, que va en dirección noreste-suroeste y el
arroyo Los Parga en dirección este-oeste, el cual alimenta
a la presa Los Parga. En cuanto a vegetación, predomina
el matorral crasicaule, pastizal desértico y los suelos
destinados a la agricultura de temporal (Siqueiros-Delgado
et al., 2017).
\
□ Estado Aguascalientes
\
• Municipio Aguascalientes
• Presa Los Parga
- Arroyo Cobos
- Arroyo Los Parga
21°49.9'
21º49.4'
· 21°48.5'
·L02ºL6.2' ·102°15.6' ·102°15.0' -102°14.4' -102°13.8' -102°13.2' -102°12.6'
Figura 1 . Ubicación del área de estudio.
Biología y Sociedad nº 7, primer semestre 2021
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V)
V)
Área de estudio
El objetivo del presente estudio fue generar un listado
de las especies de aves que se encuentran dentro de las
áreas ribereñas de los arroyos Cobos y Parga, así como
la presa Los Parga, que rodean al Área Natural Protegida
"Bosque de Cabos'; en el municipio de Aguascalientes,
para de esta forma contribuir al conocimiento de la
biodiversidad en el estado.
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31
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�Ü BSERVAC IÓN E IDENTIFICACIÓN DE AVES
R ESULTADOS Y DISCUSIÓN
Los muestreos de observación de aves se llevaron
a cabo mediante recorridos en intervalos aleatorios
durante los meses: diciembre de 2013, diciembre de
2014, mayo, junio y julio de 201 5, febrero y mayo de
2017 y diciembre de 2018, en horarios matutinos,
comenzando a las 7:00 am y fina lizando al medio
día, sumando en total 120 horas de observación .
Se registraron todas las especies posibles mediante
observación directa (avistando al ave), e indirecta
(escuchando sus vocal izaciones). Se utilizaron
binoculares y cámara fotográ fica para la toma de
registros.
La avifauna del área de estudio está conformada por
37 familias, 83 géneros y 93 especies (Cuadro 1). La
familia con mayor número de géneros es Tyrannidae
con un total de seis, seguida por Ardeidae con cinco,
las famil ias Anatidae, Hirundinidae, Passerellidae,
Scolopacidae y Troglodytidae con cuatro cada una,
mientras que el resto de las fami lias presentan de
tres a un género solamente. En cuanto a número de
especies es también Tyrannidae la mejor representada
con un total de siete, seguida por Ardeidae, Anatidae y
Passerellidae con seis cada una.
Las especies fueron identificadas por medio de guías
de campo en formato impreso (Alderfer, 2006; VanPerlo, 2006; Peterson y Chalif, 2008) y una guía digital
(Cornell Lab, 2018). También fueron consultados
los ejemplares de aves depositados en la colección
zoológica de la Benemérita Universidad Autónoma de
Aguascalientes (CZUAA) en busca de especímenes
colectados en la zona de estudio. Para la nomenclatura,
se utilizaron los nombres científicos aceptados por
la American Ornithological Society hasta el presente
año (AOS, 2020), mientras que los nombres comunes
utilizados corresponden a los mencionados en la lista
oficial de la CONABIO (Berlanga et al. 2019).
Las especies registradas en el arroyo Cobos y presa
Los Parga representan poco más del 38% del total
reportado para el estado, por lo que la zona de estudio
alberga la mayor riqueza avifaunística hasta ahora
registrada para el municipio de Aguascalientes según
trabajos previos (Arellano-Delgado et al., 2018; AvilésPiña et al., 2020; Lozano-Román, 2007).
Entre las aves observadas se encuentra la Codorniz
Escamosa (Ca/lipep/a squamata; Figura 2A), que dentro
del área de estudio se le puede encontrar principalmente
en matorrales abiertos y pastizales, así como la Chara
de Collar (Aphe/ocoma woodhouseii; Fig . 28) y el
Picogordo Azul (Passerina caerulea; Fig. 2C), que son
Cuadro 1 . Especies de aves localizadas en arroyo Cebos y presa Los Parga, Aguascalientes, Ags., México. Estatus en NOM-059 (A:
amenazada, Pr: sujeta a protección especial), UICN (LC: preocupación menor, NT: casi amenazado), endemismo (EN: endémica, SE:
semiendémica, EXO: especie exótica), residencia (R: residente, MI: migrat oria de invierno, MV: migrat oria de verano, T: transitoria) y Valor de
Vulnerabilidad (4: mínima vulnerabilidad, 20: máxima vulnerabilidad) obtenidos de la lista de Berlanga et al (2019). "Registro de ejemplar en la
CZUAA.
N0M-059
Nombre científico
UICN
End.
Res.
vv
Nombre cientlfico
ANSERIFORMES
N0M-059
UICN
End.
Res.
vv
CUCULIFORMES
Anatidae
Cucu/idae
Spotu/o discors
LC
MI
8
Spotulo clypeoto
LC
MI
7
Moreco streptero
LC
MI
8
Anos diozi
A
EN
Crotophogo
sulcirostris
LC
R
7
Geococcyx
co/ifornionus
LC
R
9
R
10
R
APODIFORMES
Anoscrecco
LC
MI
6
Oxyuro jomoicensis
LC
R/MI
8
Trochilidae
Cynonthus lotirostris
GALLIFORMES
SE
GRUIFORMES
Odontophoridae
Rallidae
Co/inus virginionus
NT
R
11
Collipeplo squomoto
LC
R
9
Gollinulo galeota·
LC
R/MI
8
Fulico americano
LC
R/MI
11
PODICIPEDIFORMES
CHARADRII FORMES
Podicipedidae
Tochyboptus
dominicus
LC
Recurvirostridae
Pr
LC
R
8
Podi/ymbus podiceps
LC
R/MI
9
Podiceps nigricolis
LC
R/MI
9
COLUMBIFORMES
Himontopus
mexiconus
LC
R/MI
11
Recurvirostro
americano
LC
R/MI
12
LC
R/MI
9
Charadriidae
Columbidae
Chorodrius vociferus
Streptopelio decoocto
LC
Columbino inca
R
5
Ssco/opacidae
LC
R
8
Colidris minutil/o
LC
MI
11
Zenoido osiotico
LC
R/MI
8
Zenoido mocrouro
LC
R/MI
5
Umnodromus
scolopoceus
LC
MI
12
32
EXO
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
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Figura 2. Algunas especies de
aves presentes en el arroyo Cabos
y presa Los Parga.A Codorniz
escamosa (Co/lípepla squomoto),
13/06/2015; B) Chara de collar
tAphe/ocomo woodhousem.
14/05/2017;C)Picogordoazul
macho (Posserino coeruleol
14/05/2017; D) Gallareta
americana (Fulico americano).
25/08/2015; E) Ibis ojos rojos
(Plegodis chih,).1/12/2018; F)
Monjita americana (Hirnontopus
mexiconus), 1/12/2018; G)
Verdugo americano (Lonius
ludovicionusl 1/1 2/2018; H)
B'.tlo corrudo (Bubo virginioros),
13/06/2015; 1) Chara verde
(Cyonocorax yocos), arroyo
Cebos 13/06/201 5 ..ALJtores
de fotografías: A. B. e , F y G por
Carrillo-Martínez, D. A; E por
Sandoval-Ortega, M H; y He I por
Medina-Hernández, L F.
Nombre cientlfico
N0M-059
UICN
End.
Res.
vv
Actitis moculorius
LC
MI
9
Tringo melonoleuco
LC
MI
10
Nombre científico
Accipiter cooperi
Buteo jomoicensis
SULIFORMES
Tytonidae
Phofocrocorax
brosi/ionus
Tytoafbo
R
LC
8
PELECANIFORMES
LC
R/MI
8
LC
R/MI
6
LC
R
9
LC
R
6
Pr
End.
Strigidoe
Bubo virginionus
Ardeidae
PICIFORMES
Ardea herodios
LC
R/MI
7
Ardeoafbo
LC
R/MI
7
Egretta thufo
LC
R/MI
8
Bubu/cus ibis
LC
R/MI
6
Butorides virescens
LC
R/MI
11
Nycticorax nycticorax
LC
R/MI
10
EXO
Threskiornithidae
LC
R/MI
8
Picidae
Melonerpes aurifrons
LC
R
9
Dryobotes scoloris
LC
R
9
Ca/optes ourotus
LC
R/MI
10
FALCONIFORMES
Fa/conidae
Corocoro cheriway
LC
R
8
Falco sporverius
LC
R/MI
11
CATHARTIFORMES
PASSERIFORMES
Cathartidae
Tyrannidae
Corogyps otrotus
LC
R
5
Cothortes aura
LC
R
5
ACCIPITRIFORMES
Accipitrídae
Circus hudsonius
vv
UICN
STRIGIFORMES
Pha/acrocoracidae
Plegodis chihi
Res.
N0M-059
LC
Biología y Sociedad nº 7, primer semestre 2021
R/MI
Contopus sordidulus
LC
MV/T
11
Sayornis nigricons
LC
R/MI
9
Soyomis saya
LC
R/MI
8
Pyrocepho/us rubinus
LC
R/MI
5
11
33
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�Nombre c ientífico
Myiorchus
cineroscens
Pitongus sulphurotus
Tyronnus vociferons
N0M-059
UICN
End.
Res.
VV
9
R
5
R/MI
9
LC
R/MI
11
LC
R
11
SE
Laniidae
Lonius /udovicionus
Aphelocomo
woodhousei
Corvus cryptoleucus
Corvus corox
R/MI
8
R
7
LC
MI
9
LC
LC
R
6
R
8
R/MI
8
MI
10
R/MI
15
LC
LC
LC
R/MI
10
MI
7
R
9
LC
LC
R/MV
6
R
5
Oreothlypis ce/oto
LC
R/MI
9
Setophogo coronoto
ssp. ouduboni
LC
R/MI
6
LC
LC
LC
MI
8
R
5
R
12
R/MI/
MV
8
R/MV
13
R
8
Stumus vulgoris
R
9
R/MI
10
R
6
Hirundinidae
Hoemorhous
mexiconus
Spizelfo posserino
Spizelfo poi/ido
Spize//o otroguloris
R/MI
9
Chondestes
grommocus
Tochycineto bicolor
LC
MI
8
Me/ospizo lincolnii
Hirundo rustico
LC
R/MI/
MV/T
8
LC
MV/T
7
R
11
Troglodytes oedon
Thryomones bewickii
Compylorhynchus
brunneicopillus
LC
R
11
R/
MI/T
5
Cordinolis cordinolis
R
10
Cordino/is sinuotus
10
Posserino coeruleo
LC
LC
LC
11
R
R/MI
7
Pirongo /udoviciono
SE
LC
MI
6
LC
R
9
LC
LC
Passeridae
Posser domesticus
Regulidae
Regulus colendulo
LC
LC
LC
Cardinalidae
Posserino versico/or
LC
EXO
Paru/idae
R
Po/ioptilidae
Po/ioptilo coeruleo
Mo/othrus oeneus
LC
Troglodytidae
Cotherpes mexiconus
Melozone fusco
Quisco/us mexiconus
Aegítha/idae
Psoltriporus minimus
LC
/cterídae
Remiz idae
LC
LC
Passere//idae
LC
Auriporus floviceps
End.
Fringillidae
Stelgidopteryx
serripennis
Petrochelidon
pyrrhonoto
UICN
Motacillidae
Spinus psoltrio
NR
LC
LC
N0M-059
Sturnidae
Anthus rubescens
Corvidae
Cyonocorox yncos
VV
Mimus polyglottos
R/MI/
MV
LC
LC
LC
Res.
Nombre científico
LC
EXO
Mimidae
Toxostomo curvirostre
también característicos de zonas con matorral. En los
cuerpos de agua es común observar ejemplares de
Gallareta Americana (Fu/ica americana; Fig. 2D) y a las
orillas de la presa se han observado diversos ejemplares
de aves playeras como el Ibis Ojos Rojos (P/egadls chihi;
Fig. 2 E), especie poco abundante pero que se puede
ver en otros cuerpos de agua del estado, contrario a la
Monjita Americana (Himantopus mexicanus; Fig. 2F),
que es muy común y fáci l de identificar mientras se
alimenta a las orillas de la presa del área de estudio y
demás cuerpos de agua dentro del municipio. También
en áreas de matorral abierto es común observar al
Verdugo Americano (Lanius ludovicianus; Fig. 2G), que
utiliza las espinas de nopales (Opuntia spp.), huizaches
(Acacia spp.) e incluso del cercado en los potreros
para empalar a sus presas. En zonas ribereñas del
arroyo, se han observado parejas de Búho Cornudo
(Bubo virginianus; Fig. 2H) anidando en las paredes de
barrancos, donde incluso se han identificado nidos con
34
crías de esta especie. Durante uno de los recorridos
de observación se avistó un ejemplar de Chara Verde
(Cyanocorax yncas; Fig. 21), que no ha sido reportada en
ningún otro sitio del estado.
La Chara Verde (Cyanocorax yncas) es nativa de
México, se distribuye desde Nayarit hasta Chiapas por
la vertiente del Pacífico y de Tamaulipas a la Península
de Yucatán a lo largo de la vertiente del Golfo y se
encuentra asociada a bosques deciduos, vegetación
secundaria, matorrales, bosques de pino-encino y
plantaciones, (Howell y Webb, 1 995). Sin embargo, se
ha registrado en otros estados del alt iplano mexicano
como Guanajuato, Querétaro, así como la huasteca
potosina y la región de la Sierra Madre Oriental en San
Luis Potosí (Ramírez-Albores et al., 2015). No obstante,
es muy probable que el avistamiento de chara verde
en el área de estudio haya sido accidental, tratándose
en realidad de un individuo liberado o escapado de
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
�cautiverio, ya que esta especie es considerada como
"de ornato" y es de precio accesible (Gómez-Álvarez et
al., 2005), por lo que es necesario continuar con los
recorridos de observación para determinar si existe
más de un ejemplar de chara verde en el sitio y si los
avistamientos de la misma continúan.
AVES EN LA NOM-O59-SEMARNAT-2O1 O
Del total de especies registradas, tres se encuentran
en la NOM-059- SEMARNAT- 2010 (SEMARNAT,
2019): el Pato Mexicano (Anos diazi}, en la categoría de
amenazada y el Gavilán de Cooper (Accipiter cooperii) y
el Zambullidor Menor (Tachybaptus dominicus), ambas
en la categoría de sujeta a protección especial.
Aunque se considera una especie amenazada, el Pato
Mexicano es relativamente común en Aguascalientes
y se le ha avistado en otras zonas del municipio como
los alrededores de la comunidad La Lumbrera (ArellanoDelgado et al., 201 8) y en sitios dentro de la ciudad
de Aguascalientes como la presa El Cedazo (LozanoRomán, 2007) y el Jardín Botánico Rey Nezahualcóyotl
(Avilés-Piña et al., 2020).
El Zambullidor Menor, es la especie más pequeña
de zambullidor que se conoce en zonas tropicales y
subtropicales de América, distribuyéndose desde Texas,
E.U.A., hasta Argentina (Howell y Webb, 1995). se
encuentra en un rango altitudinal que va desde el nivel del
mar hasta los 2400 m (Storer, 2020) y son poco comunes
sus avistamientos en el centro de México (Howell y Webb,
1995; Van-Perlo, 2006). No obstante, su presencia se
ha reportado para el vecino estado de Zacatecas en una
localidad cercana a Aguascalientes (Pérez-Valadez, 201 7)
y dentro del estado se le ha avistado numerosas veces en
los municipios de Calvillo, Aguascalientes y San José de
Gracia (eBird, 2019), sin embargo, se reporta formalmente
en el presente trabajo.
ESPECIES INVASORAS
Se observaron también cuatro especies introducidas.
Una es la Garza Ganadera (Bubulcus ibis} originaria
de la península Ibérica, África y Oriente Medio, que
apareció en México entre 1950- 1960 arribando
de Centroamérica (Álvarez-Romero et al., 2008)
registrándose por primera vez en Oaxaca en 1962
(Binford, 1989), a partir de donde continuó su expansión
hacia el norte de la República , siendo actualmente
residente y/o migratoria invernal en todos los estados
(Howell y Webb, 1995).
El Gorrión Doméstico (Passer domesticus), que es
originario de Eurasia y norte de África, fue introducido
desde 1 850 en Norteamérica (Alderfer, 2006), en
México se distribuye casi en cualquier zona poblada, con
excepción de la península de Yucatán (Howell y Webb,
1995) y debido a la cercanía de la zona de estudio con
la mancha urbana de la Ciudad de Aguascalientes, su
registro era esperado.
exótica originaria de Eurasia, que está expandiendo
rápidamente su área de distribución en el país y ha
sido registrada para la península de Baja California,
Coahui la, Guerrero, Hidalgo, Jalisco, Nuevo León,
Oaxaca, Querétaro, Quintana Roo, Sinaloa, Sonora,
Veracruz, Tamaulipas, Yucatán (Álvarez-Romero et al.,
2008; Blancas-Calva et a/., 2014), y que no había sido
reportada formalmente para Aguascalientes, previo al
presente estudio.
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V)
Por último, el Estornino Pinto (Sturnus vulgaris},
también de origen euroasiático y considerado una de
las 100 peores especies invasoras, ya que presenta
comportamientos agresivos y compite con especies
nativas, que además puede ocasionar pérdidas
económicas al dañar cultivos de semillas y frutos (Lowe
et al., 2000; Global lnvasive Species Database, 2019).
En México se ha reportado para Aguascalientes, Baja
California, Baja California Sur, Chihuahua, Ciudad
de México, Coahuila, Estado de México, Guanajuato,
Hidalgo, Michoacán, Morelos, Nuevo León, Oaxaca,
Puebla, Querétaro, Quintana Roo, Sinaloa, Sonora,
Tabasco, Tamaulipas, Veracruz y Yucatán (Gómez de
Silva et al., 2005; Maya-Elizarrarás, 2018).
C ONC LUS IONES
El presente trabajo es una contribución al conocimiento
sobre las aves del estado de Aguascalientes. Debido al
número de familias, géneros y especies presentes en la zona,
que es considerable respecto al número total que ha sido
reportado para el estado, el sitio que incluye al arroyo Cobos
y presa Los Parga es importante para la conservación de la
avifauna en Aguascalientes. Además, es probable que la
riqueza avifaunística de esta área sea mayor a la reportada
en este documento, por lo que se requieren más estudios en
esta zona que involucren un mayor esfuerzo de muestreo y
con más repeticiones de forma periódica durante al menos un
año. De igual forma se sugiere una metodología secundaria
en horario nocturno para registrar a las especies de aves
nocturnas presentes en la zona.
La avifauna de arroyo Cobos y presa Los Parga, presenta
diversas amenazas debido a la cercanía de este sitio
con zonas urbanas, tales como la contaminación por
residuos sólidos urbanos, aguas negras, vandalismo, la
tala clandestina, así como la extracción de arena y grava
para construcción, por lo que es necesario llevar a cabo
acciones para la conservación de esta zona.
A GRADECIMIENTOS
A L. F. Medina-Hernández por permitirnos utilizar sus
fotografías en el presente documento. Les agradecemos
a los pobladores y dueños de las zonas aledañas que
nos permitieron transitar por sus propiedades para
realizar los muestreos.O
Así mismo, se avistaron ejemplares de Pa loma de
Collar Turca (Streptope/ia decaocto}, otra especie
Biología y Sociedad nº 7, primer semestre 2021
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America. Harper Collins Publisher. Inglaterra, 336 pp.
�R ESUMEN
Arenicolo Marina es un gusano marino que habita
en la zona costera al noroeste de Europa. Se conoce
como "gusano de cebo'; pues es una de las carnadas
favoritas y de la alta demanda en la pesca deportiva,
o simplemente como "arenícola" haciendo alusión a
que vive en galerías, debajo de la arena marina. En la
última década A. marina ha sido motivo de distintas
investigaciones en el ramo de la biomedicina, pues
la hemoglob ina contenida en su sangre posee
características que la hacen un excelente transportador
de oxígeno y compatible con cualquier tipo de sangre
humana. En esta nota se mencionan algunos de los
usos potenciales de la hemoglobina del gusano marino,
los productos biotecnológicos conocidos a la fecha, y lo
que sabemos de las arenícolas en México.
-'Q
, ''',...-
Palabras clave: Gusanos marinos, anélidos,
Arenicolidae, biotecnología, biomedicina.
Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ciencias
Biológicas, Laboratorio de Biosistemática, Av. Universidad s/n, Cd.
Universitaria, San Nicolás de los Garza, Nuevo León, C.P 66451,
México maria.garciagza@uanl.edu.mx
38
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
�1NTRODUCCIÓN
e
uando ingresamos a la playa y nos ponemos
en contacto con la arena , poco imaginamos
la diversidad de organismos que existen bajo
nuestros pies. Si pudiésemos observar con una lente de
aumento una palada de esa arena, encontraríamos una
gran cantidad de animales, entre ellos unos gusanos
muy parecidos a las lombrices de t ierra, inclusive
algunos podrían parecer ciempiés tanto por la forma
de su cuerpo (que segmentado y tiene muchas patas),
como por la forma en que se mueven. Los gusanos a los
que nos referimos se llaman poliquetos, cuyo nombre
se debe a la presencia de numerosas quetas o setas en
cada una de sus patas.
Dentro del grupo de los poliquetos, hay unos que se les
conoce como "arenícolas" o "gusanos de cebo" (Figura
1). El primer término hace referencia a su hábitat en
la arena, y el segundo a su uso como carnada para la
pesca deportiva (Figura 2). Son gusanos sedentarios
que habitan galerías en forma de "U" (Figura 3). Durante
la bajamar, si bien no se pueden ver los gusanos a simple
vista, la ubicación de sus galerías se deduce por la
presencia de sus heces, mismas que salen de una de las
aperturas de su galería formando pequeños montículos
de espirales regulares o irregulares de heces excretadas
por el gusano (Figura 4).
Arenicolo marino se conoce desde 1758, cuando Linneo
la describió para la zona económica exclusiva de Suecia.
Es muy común en Inglaterra e Irlanda, y ampliamente
distribuida en el noroeste de Europa. Arenicola marina
tiene un cuerpo cilíndrico, relativamente grueso y
carnoso y en él se pueden reconocer tres regiones
(Figura 5). La cabeza o región anterior consta de tres
segmentos sin setas, palpos, cirros o apéndices, y ahí
se encuentra la apertura oral de la que evierte un órgano
llamado faringe que interviene en la alimentación y en
la excavación. La región media o tronco, está formada
por un número variable de segmentos equipados con
setas y branquias, mientras que la región caudal queda
expuesta a los depredadores cuando el gusano sube a
la superficie para defecar, pero esta región no presenta
órganos vitales, branquias o setas, por lo que al ser
depredada no compromete la vida del gusano, quien
después regenera la parte faltante (Darbyshire, 201 9).
Figura 1 . Gusanos de cebo Arenicola marina.
Fuente: httpsJ/www.vistaalmar.es/ciencia-tecnologia/medicina/7885 proximamente-farmacia-sangre-lombriz-marina.html
Figura 2 . Gusanos Arenico/a marino preparado como camada para
la pesca deportiva. Fuente: https://www.alamy.es/imagenes/fishingworms.html
salida
de agua
DE A RENICOLA
Algunas especies de Arenicola se explotan para su uso
en la pesca deportiva, donde son muy populares y su
comercio es bastante redituable. En el Reino Unido,
un kilogramo de Arenico/a marino se vende en 40 E
($1,105.79 pesos)1 mientras que A. defodiens se cotiza
en 53 E ($1 ,465.17 pesos) (Watson et al. 2016). Dada su
relevancia económica, en el Reino Unido el desarrollo de la
acuicultura de ambas especies tiene un estado avanzado
de investigación y progreso, y la expectación sobre su
producción a escala comercial en el corto plazo es muy
1 tipo de cambio 3 de noviembre de 2020
Biología y Sociedad nº 7, primer semestre 2021
heces
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�alta (Sustainable Feeds LTD, 201 8; Cole et al. 2018).
A pesar de la popularidad de los arenícolas en la pesca
deportiva, en los últimos años su uso se ha extendido
también en el ramo de la biomedicina, pero antes de hablar
de ello veamos cómo respiran los arenícolas.
¿CÓMO RESPIRAN LOS ARENÍCOLAS?
Los arenícolas respiran a través de las branquias, como
los peces, pero a diferencia de estos, los arenícolas
pueden sobrevivir hasta seis horas fuera del agua.
¿Cómo pueden hacer esto? La respuesta está en su
sangre.
La sangre de Arenicolo marino al igual que la humana
es de color roja, debido a la presencia de hemoglobinas,
que son las proteínas encargadas de transportar el
oxígeno a todos los r incones del cuerpo a través de su
sistema circulatorio
Figura 4 . Heces de Arenicola marina expuestas durante la bajamar.
Fuente: https://www.elagoradiario.com/aguaalobestia/arenicolamarina-gusano-deposiciones-arena-playa/
Probocis - -
La hemoglobina de A. marino comercialmente recibe el
nombre de HEMARINA-M101, o solo M101. A diferencia
de la hemoglobina humana, que sólo puede transportar
cuatro moléculas de oxígeno a la vez, la hemoglobina de
A. marina puede transportar 156 moléculas de oxígeno,
40 veces más que la hemoglobina humana. Además, al
no estar encerrada en glóbulos rojos como la nuestra,
la hemoglobina de A. marina es extracelular y no posee
anticuerpos, por tanto es compatible con cualquier grupo
sanguíneo (Rousselot et al. 2006).
BIOTECNOLOGÍA
Ano
Figura 5 . Arenicola marina.
Fuente: https://www bazarlaspalmeras.com/p_l 1891_17 _97_235/
coco modificado por MEGG
Estos hallazgos sobre la HE MARINA M 1 01 de
Arenicola marina como excelente transportador de
oxígeno sirvieron para que en el 2007 se creara
una compañía biofarmacéutica ubicada en Francia
llamada "HEMARINA''. cuyo propósito es desarrollar
biotecnología patentada de la hemoglobina de A. marina
para diversos usos en medicina (HEMARINA, 2020).
Uno de sus productos más novedosos es el propuesto
para la preservación de órganos de t rasp lante
llamado HEM0 2 Iife®, que se basa en la eficiencia de
la HEMARINA M101 para transportar oxígeno a los
órganos a trasplantar y, en consecuencia, estos órganos
pueden sobrevivir varios días sin daño y ser viables
(Figura 7). HEM02 Iife® fue probado en 60 pacientes
que recibieron t rasplante de riñón. Estos pacientes
mostraron una recuperación más rápida que aquellos
que recibieron órganos preservados en la solución salina
tradicional. Su uso se ha extendido en la preservación
de otros órganos como pulmón, páncreas y corazón
(Thuillier et al. 2011 ; Mall et et al. 2014; Teh et al.
2017).
Otros productos innovadores a base de la HEMARINA
M101 inc lu yen el HEMOXYCar rie r®, que es un
transportador de oxígeno universal con uso potencial
en transfusiones sanguíneas (Rousselot et al. 2006); el
HEMHealing®, un apósito indicado para la cicatrización
de heridas crónicas; el HEMOXCell®/HEMUPStream®
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
�es promovido como activador de crecimiento celular in
vitro (Le Pape et al. 201 5); el HEMDental-Care® es un
gel recomendado en tratamientos dentales para curar
la periodontitis, pues la molécula M101 contenida en él
funge como anti-bacteriana y anti-inflamatoria (Batool
et al. 2020); y el HEMBoost® recomendado tanto en la
industria farmacéutica como agro-alimentaria como un
biorreactor, pues acelera la fermentación láctica.
La compañía cuenta con trece diferentes patentes en
varios países, incluyendo Francia desde luego y el resto
de Europa, pero de interés especial las patentes para la
preservación de órganos y tejidos en México (patentes
W02009/050343 y W0201 3/0011 96).
HEMAR I NA M101 Y Covio-19
Ante la pandemia del Covid-19 el 27 de abril del
año en curso, la Agencia de Seguridad Nacional de
Medicamentos y de los productos de salud de Francia
(L'Agence Nationale de Sécurité du Médicament et des
Produits de Santé o ANSM por sus siglas en francés)
aprobó un ensayo clínico para usar la HEMARINA M101
de Arenicola marina en 10 pacientes con insuficiencia
respiratoria ocasionada por el coronavirus. A raíz de ese
anuncio la noticia se hizo viral, apareciendo en noticieros
televisivos, medios impresos y redes sociales de todo el
mundo, tanto por la urgencia desesperada de encontrar
una cura a esta pandemia tan devastadora, como por la
rareza de usar la hemoglobina de un gusano marino.
Los pacientes con síndrome respi ratorio agudo
severo causado por el virus COVID-19 tienen una
incapacidad fisiológica para suministrar oxígeno al
cuerpo. La molécula H-101 extraída de la hemoglobina
extracelular de Arenicola marina, podría utilizarse para
oxigenar a estos pacientes, pues ya se demostró que
transporta más oxígeno que la hemoglobina humana,
no requiere de un cofactor para liberar el oxígeno y
carece del efecto vasoconstrictor e hipertensivo que se
observa con los acarreadores de oxígeno basados en
hemoglobina humana, bovina o recombinante. Además,
al no estar encerrada en glóbulos rojos como la nuestra,
la hemoglobina de A. marina no posee anticuerpos, y por
lo tanto es compatible con cualquier grupo sanguíneo
(Rousselot et al. 2006).
Figura 7 . Hemoglobina de Arenicola marina siendo utilizada en la
preservación de órganos de trasplante. Fuente: Hemarina.
Biología y Sociedad nº 7, primer semestre 2021
Desafortunadamente, a escasos meses del anuncio oficial
no existe información sobre la efectividad del tratamiento
en los pacientes evaluados. Lejos del sensacionalismo
de la noticia, si los resultados de estas pruebas fueron
promisorios, entonces se podría considerar un auxiliar en
el tratamiento de una de las grandes enfermedades de la
humanidad de todos los tiempos.
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¿CóMO OBTIENE LOS GUSANOS LA
BIOFARMACÉUTICA?
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A siete años de su creación, en el 201 3 la biofarmaceútica
HEMARINA creció tanto que pudo adquirir una parte
de una granja marina en la isla Noirmoutier, al norte de
Francia; pero dos años más tarde se convirtió en dueña
absoluta de la granja. Hoy en día, esa granja produce
aproximadamente 30 toneladas de gusanos al año para
la extracción de su hemoglobina. Cuenta con patentes
activas para los métodos de inducción de la maduración
sexual de los gusanos y de su acuicultura, tanto en
Estados Unidos como en Europa, pero estas fueron
compradas, no son producto de investigaciones propias
(patentes US7568446, US70041 09).
¿EXISTEN A RENÍCOLAS EN MÉXICO?
En los mares mexicanos existen reportes de dos especies
de Arenícolas: Arenicola cristata Stimpson, 1856 y
Arenicola glasselli Berkeley y Berkeley, 1939, pero sus
registros son escasos. Esto obedece por un lado a que la
extracción es estos gusanos es difícil debido a la forma de
su galería (en forma de U), y que, a la menor perturbación,
estos gusanos excavan rápidamente a zonas más
profundas para su protección, haciendo casi imposible su
captura con las modestas herramientas de trabajo que
siempre hemos usado: palas. Además, cuando se obtienen
gusanos, estos salen incompletos, pues podemos cortarlos
de manera no intencional durante su muestreo. En Estados
Unidos y en Europa usan una bomba especial, llamada "bait
pump" or "lug-worm pump" (Figura. 8) que es exclusiva para
extraer arenícolas, con suerte podamos conseguir una y
hacer muestreos en los litorales mexicanos para conocer
más sobre la composición y abundancia de Arenícolas en
el país, y quizá más tarde, explorar su uso potencial en la
acuicultura y en la biotecnología.O
Figura 8. Recolecta de aren/colas con bomba de ext racción Bait pump.
Fuente: httpJ/www.baitpump.es/como-funciona.html
41
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�LITERATURA CITADA
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Fisheries 18(2): 374-388 https://doi.org/10.1111/
faf.12178
�MESOAMERICAN SALAMANDERS
(AMPHIBIA: CAUDATA) AS A CONSERVATION FOCAL GROUP
I ELJ GARCiA-PADILLA1, DOMINIC L. DESANTIS 2 • ARTURO ROCHA3• VICENTE
MATA-SI LVA4 • jERRY D. JOHNSON 5• LYDIA A LLISON FUCSK0 6 • DAVID
LAZCAN0 7• AND LARRY DAVI D Wt LSON 8
Elí García-Padilla to 'Biodiversidad Mesoamericana, Oaxaca de Juárez, Oaxaca 68023, Mexico and e-mail address to eligarciapadilla86@gmail.com
2Department of Biological & Environrnental Sciences. Georgia College & State University, Milledgeville, Georgia 31061, USA. E-mail: dominic.
desantis@gcsu.edJ
3IJepartrnErnof Bíological Sdences, El Paso Corrm.nity Colege, El Paso, Texas 79927, USA. E-mail: ruyrocha@gnail.com
5
'· Department of Biological Sciences, The University of Texas at El Paso, El Paso, Texas 79968-0500, USA. E-mails: vmata@utep.edu,
jjohnson@utep.edu
6Department of Humanitíes aoo Social Sciences, Swinbume University ofTeclYlology, Melbourne, Victoria, Australia. E-mail: lydiafucsko@gmail.com
'Laboratorio de Herpetología, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Autónoma de Nuevo León, Apartado Postal 157. San Nicolás de los Garza.
Nuevo León, C.P. 66450, México.E-mail:imantodes52@hotmail.com
ªCentro Zamorano de Biodiversidad, Esruela Agrícola Panamericana Zamorano, Departamento de Francisco Morazán, HONDURAS; 1350 Pelican
Court, Homestead, Florida 33035, USA. E-mail bufodoc@aol.com
1
/ / CONSERVATION IS NOT MERELY A QYESTION OF
MORALITY, BUT A QYESTION OF OUR OWN SURVIVAL ''.
H IS HOLINESS THE DALAJ LAMA (2004)
Biología y Sociedad nº 7, primer semestre 2021
43
�S UMMARY
RESUMEN
Salamanders constitute the second largest order of
amphibians in the world. The 762 species occurring
globally are organized into nine famil ies, of which
eight are found in the Western Hemisphere. The 308
species of Mesoamerican salamanders are arranged
in four families, only two of which have representatives
occurring significantly south of the US-Mexican border.
Those two families are the Ambystomatidae, with 18
Mesoamerican species, and the Plethodontidae, with
287 species. Most of the Mesoamerican salamanders
are endemic to either Mexico or Central America orto
Mesoamerica in general. The largest number of endemic
species belong to the genera Ambystomo, Bolitog/osso,
Chiropterotriton, Nototriton, Oedipino, Pseudoeuryceo,
and Thorius. The greatest amount of salamander
diversity is found in Mexico, followed in order by that in
Guatemala, Costa Rica, Honduras, Panama, Nicaragua,
El Salvador, and Belize. The amount of endemicity
in Central America ranges in order from highest to
lowest in Costa Rica, Nicaragua, Guatemala, Honduras,
Panama, El Salvador, and Bel ize. Most species of
Mesoamerican salamanders occupy conservation
priority level one, amounting to 244 species and
88.4% of the 276 Mexican and Central American
endemic species. These 244 species constitute a key
conservation focal group for Mesoamerica based on
several criteria. Most of the priority level one species
are in the Mesa Central, Sierra Madre Occidental,
Sierra Madre Oriental, Sierra Madre del Sur, Sierra
de Los Tuxtlas, Western and Eastern Nuclear Central
American Highlands, lsthmian Central American
Highlands, and the Highlands of Eastern Panama. The
significance of the biodiversity resource represented by
Mesoamerican salamanders is not emphasized outside
of a small cadre of conservation herpetologists and
systematists working in the region. Nonetheless, these
salamanders are threatened currently by the destructive
activities of humans and potentially endangered by
the possibility of the invasion of their habitats by the
chytrid fungus Botrochochytrium so/omondrivorons.
Our conclusion is that Mesoamerican salamanders
should be recognized as a conservation focal group
for several reasons outlined herein. In addition, we
suggest that these salamanders become the subject of
a scientific congress tasked with promptly preparing a
plan for protecting the diversity and endemicity of these
amphibians for perpetuity.
Las salamandras constituyen el segundo orden más
grande de anfibios en el mundo. Las 762 especies
que ocurren a nivel mundial están organizadas en
nueve fam ilias, de las cuales ocho se encuentran
en el hemisferio occidenta l. Las 308 especies de
sa lamandras mesoamericanas están distribuidas
en cuatro familias, solo dos de las cuales tienen
representantes que se encuentran significativamente
al sur de la frontera de México y Estados Unidos. Esas
dos familias son Ambystomatidae, con 18 especies
mesoamericanas, y Plethodontidae, con 287 especies.
La mayoría de las salamandras mesoamericanas
son endémicas de México o Centroamérica o de
Mesoamérica en general. La mayor cantidad de
especies endémicas pertenece a l os géneros
Ambystomo, Bolitoglosso, Chiropterotriton, Nototriton,
Oedipino, Pseudoeuryceo y Thorius. La mayor
diversidad de salamandras se encuentra en México,
seguido en orden por Guatemala, Costa Rica, Honduras,
Panamá, Nicaragua, El Salvador y Belice. La cantidad
de endemismo varía en orden de mayor a menor en
Costa Rica, Nicaragua, Guatemala, Honduras, Panamá,
El Salvador y Belice. La mayoría de las especies de
sa lamandras mesoamericanas ocupan el nivel de
prioridad de conservación uno, con un total de 244
especies y el 88.4% de las 276 especies endémicas
de Méx ico y Centroamérica. Estas 244 especies
constituyen un grupo de enfoque de conservación
clave para Mesoamérica basado en varios criterios.
La mayoría de las especies del nivel de priorida d de
conservación uno, están ubicadas en la Mesa Central,
la Sierra Madre Occidental, la Sierra Madre Oriental, la
Sierra Madre del Sur, la Sierra de Los Tuxtlas, las tierras
altas de Centroamérica nuclear occidental y oriental,
las tierras altas del Istmo de Centroamérica y las t ierras
altas del este de Panamá. En términos generales, la
importancia del recurso de biodiversidad representado
por las salamandras mesoamericanas no es tomado
en cuenta fuera de un pequeño grupo de herpetólogos
y taxónomos inte resa dos en la conservación del
grupo en la región. No obstante, estas salamandras
están actualmente amenazadas por las actividades
destructivas de los humanos y potenc ial mente
amenazadas por la posibilidad de la invasión de sus
hábitats por el hongo quítrido Botrochochytrium
so/omondrivorons. Nuestra conclusión es que las
salamandras mesoamericanas deberían ser promovidas
como un grupo de enfoque de conservación por
varias razones. Adicionalmente, sugerimos que estas
salamandras se conviertan en el tema de un congreso
científico que aborde la preparación de un plan para
la protección de la diversidad y endemismo de estos
anfibios para la perpetuidad lo más pronto posible.
Keywords: Biodiversity decline, Caudata, conservation
priority levels, Mexico, Central America
Palabras Claves: Caudata, disminución de la
biodiversidad, América Central, México, niveles
prioritarios de conservación
44
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
�INTRODUCTION
alamanders globally comprise the second largest
order of amphibians, after anurans and before
caecilians. The Amphibian Species of the World
(ASW) website (Frost 2020; accessed 28 October 2020)
lists 8 ,234 species of amphibians, of which anurans
comprise 7,259 taxa or 88.2%. Caecilians make up
2.6% of the order, with 2 1 3 species. Salamanders
constitute 762 species or 9.3% of the total. Nine
salamander fami lies are recognized at the ASW website.
Of these nine families, four are restricted to the Western
Hemisphere, i.e., Ambystomatidae, Amphiumidae,
Rhyacotritonidae, and Sirenidae. Four of the other five
have representatives in both hemispheres. Only the
family Hynobiidae is restricted in distribution to the
Eastern Hemisphere Of the four bi-hemispheric families,
the dist ribution of two of them, the Cryptobranchidae
and the Proteidae, is limited to North America north of
the Mexican border. The distribution of the other two, the
Plethodontidae and the Salamandridae, penetrates far
beyond the US-Mexican border (Plethodontidae) or only
slightly so (Salamandridae).
S
This paper comprises an essay that attempts to
make a case for the recognition of the Mesoamerican
salamander fauna as a conservation focal group to
exemplify the survival issues facing the Mesoamerican
herpetofauna as a whole. We support this proposed
designation based on the outstanding level of endemism
and susceptibi lity to anthropogenic environmental
pressures exhibited by the Mesoamerican caudates.
Mesoamerican herpetofauna, has been dependent on use
of the EVS measure (Wilson et al., 2013a, b; Johnson,
201 5). Thus, we have eschewed the use of the more
broadly applied and globally utilized IUCN methodology
for the reasons that are stipulated by Wilson et al. (2013b:
107), as follows: 'The EVS provides severa! advantages
for assessing the conservation status of amphibians and
reptiles. First, this measure can be applied as soon as a
species is named, because the information necessary for
its application generally is known at that point. Second,
calculating the EVS is economical because it does not
require expensive, grant-supported workshops, such as
those undertaken for the Global Amphibian Assessment
(sponsored by the IUCN). Third, the EVS is predictive, as
it measures susceptibility to anthropogenic pressure and
can pinpoint taxa with the greatest need of immediate
attention and continued scrutiny. Finally, it is simple to
calculate and does not "penalize poorly known species'.'
In addition, we make no use of the SEMARNAT system of
conservation assessment, since it is applicable only to the
Mexican herpetofauna and has preved of little use even
in the work we have accomplished on the herpetofaunas
of various states in Mexico in what we have called the
Mexican Conservation Series (as elucidated, for example,
in Ramírez Bautista et al., 2020).
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Our definition of Mesoamerica is the same as that
adopted at the Mesoamerican Herpetology website
(mesoamericanherpetology.com), i.e., "the reg ion
extending from the northern border of Mexico to the
eastern border of Panama." This also is the definition
used in the volume Conservotion of Mesoomericon
Amphibions ond Reptiíes (Wilson, et al., 2010).
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METH0DS
We have based our approach in t his paper on that adopted
in a series of papers published since 2013 that utilized
the Environmental Vulnerability Score (EVS) originated by
Wilson and McCranie (2003) for initial use in determining
the conservation status of the members of the Honduran
herpetofauna. In 2013, three of us published two papers
that applied the EVS to the Mexican herpetofauna {Wilson
et al., 2013a, b). The methodology in these two papers
then was applied to the Central American herpetofauna
(Johnson, et al., 2015). Two years later, Johnson et al.
(2017) introduced the concept of conservation priority
levels, which were determined by combining the EVS levels
of the endemic members of the Mexican herpetofauna
with their physiographic distribution; two years after,
Mata-Silva et al. (2019) applied the same methodology to
the Central American herpetofauna. Finally, García-Padilla
et al. (2020) identified the conservation priority level one
amphibians and reptiles in Mesoamerica as those most
in need of critica! care. The present paper picks up from
where García-Padilla et al. (2020) left off, identifying
the Mesoamerican salamander fauna as a conservation
focal group, and completes a lengthy examination of the
conservation status of the Mesoamerican herpetofauna
through six papers published between 2013 and the
present year, culminating in the present paper.
We find it necessary to point out that our approach to
evaluating the conservation status of the hugely important
Biología y Sociedad nº 7, primer semestre 2021
SALAMANDER OIVERSITY IN MES0AMERICA
Of the eight salamander families with representa tives
in the Americas, on ly four have distributions
extending into Mesoamerica. These families are the
Ambystomatidae, Plethodontidae, Salamandridae,
and Sirenidae. Two of these families, however, the
Salamandridae and Sirenidae, occur only in extreme
northeastern Mexico, and are represented by only one
(Salamandridae) or two species (Sirenidae), as indicated
in the taxonomic list at the Mesoomerican Herpeto/ogy
website (accessed 28 October 2020). Thus, most of
the Mesoamerican salamanders belong to the families
Ambystomatidae and Plethodontidae. Of the total of the
305 total species in these two families in Mesoamerica
(mesoamericanherpetology.org; accessed 28 October
2020), 18 belong to the Ambystomatidae (5.9%),
whereas 287 are placed in the Plethodontidae (94.1%).
The 1 8 ambystomatid salamanders occupying
Mesoamerica are limited in distribution to Mexico
north of the southern r im of t he Mexican Plateau
(Vitt and Ca ldwell, 2009). The 1 8 ambystomatids
comprise 48.6% of the 37 species in the entire family
(Frost, 2020; accessed 28 October 2020). The 287
Mesoamerican plethodontids make up 58.6% of a
total of 490 in the entire family, and 59.7% of the 481
species occurring in the Western Hemisphere (Frost,
2020; accessed 28 October 2020).
45
�All 18 of the Mesoamerican ambystomatid salamanders
belong to the genus Ambystomo, 54.5% of the 33
species in the entire genus. The only other genus in
this family is Dicomptodon, with four species, limited in
distribution to the Pacific Northwest of North America,
from southwestern Brit ish Columbia in Canada to
northern ldaho and extreme western Montana, as well
as south to Pacific central California (Frost 2020;
accessed 28 October 2020).
The 287 Mesoamerican plethodontids are placed in
17 genera (mesoamericanherpetology.org; accessed
28 October 2020), including Aneides (one species),
Aquiloeuryceo (six species), Botrochoceps (one
species). Bo/itog/osso (1 02 species), Brodytriton (one
species), Chiropterotriton (23 species), Cryptotriton
(seven species), Dendrotriton (eight species), Ensotino
(one species), /sthmuro (seven species), lxolotriton
(two species), Nototriton (20 species), Nyctono/is
(one species), Oedipino (38 species), Porvimo/ge (one
species), Pseudoeuryceo (39 species), and Thorius
(29 species). lnterestingly, six of these 17 genera
contain only single species in Mesoamerica, in sorne
cases because the genus is monospecific (Brodytriton,
Nyctono/is, and Porvimo/ge), in other cases because only
a single species of a multi-specific genus ranges into
Mesoamerica (Aneides, Botrochoceps, and Ensotino).
Only a single species of salamandrid salamanders
occurs in Mesoamerica, in fact only in northeastern
Mexico (to extreme northeastern Hidalgo), i.e.,
Notophtholmus meridiano/is. Two species of sirenid
salamanders, Siren intermedio and S. locertino, are
found in extreme northeastern Mexico.
8 ROAD PATTERNS OF DISTRIBUTION OF
M ESOAMERICAN SALAMANDERS
The 308 Mesoamerican salamander species exhibit
severa! bread patterns of distribution, as discussed by
Wilson et al. (201 7) These patterns and the number
of taxa that illustrate them are outlined in Table 1. Of
the nine distributional patterns for Mesoamerican
amphibians and reptiles identified by Wilson et al.
(2017), only five apply to Mesoamerican salamanders.
These patterns are as follows:
(1) MXEN = species endemic to Mexico
(2) CAEN = species endemic to Central America
(3) MXUS = species distributed only in
Mexico and the United States
(4) MXCA = species distributed only
in Mexico and Central America
(5) CASA = species distributed only in
Central Ame rica and South America
In general, most Mesoamerican salamanders exhibit
the MXEN and CAEN patterns, i.e., they are species
endemic to either Mexico or Central America. Of the
308 species involved, 133 or 43.2% are endemic
to Mexico, whereas 1 44 or 46.8% are endemic to
Central America. The total for these two portions of
Mesoamerica is 277 species or 89.9% of the total
46
for Mesoamerica. The remaining 31 species occur in
Mexico and the United States (seven species or 2.3%),
Mexico and Central America (19 species or 6.2%),
or Central America and South America (five species
or 1.6%). Combining the MXEN, CAEN, and MXCA
species produces a figure of 296 species endemic to
Mesoamerica or 96.1 %. Thus, only 12 species or 3.9%
occur also outside of Mesoamerica in the United States
(seven species or 2.3%) or South America (five species
or 1.6°/o).
ENDEM ISM AMONG THE M ESOAMERICAN
SALAMANDERS
As noted above , the overa l l endemicity of
Mesoamerican salamanders is stunning at 96.1 %
(Table 1). Also noteworthy is that 1 2 of the 20 genera
of these amphibians are endemic to either Mexico
(Aqui/oeuryceo, Chiropterotriton, lsthmuro, /xo/otriton,
Porvimo/ge, and Thorius), Central America (Nototriton),
or Mesoamerica in general (Brodytriton, Cryptotriton,
Dendrotriton, Nyctonolis, and Pseudoeuryceo). The
other eight genera in Mesoamerica have representatives
in either the United States (Ambystomo, Aneides,
Botrochoceps , Ensotino, Notophtholmus, and Siren)
or South America (Bo/itog/osso and Oedipino) The 12
endemic Mesoamerican genera collectively contain 144
species or 46.8% of the 308 total species distributed
in Mesoamerica. The largest genus of salamanders
in Mesoamerica is Bo/itog/osso, with 1 02 species.
According to Frost (2020; accessed 28 October 2020)
this genus contains 136 species, indicating that 34
of the currently recognized species are restricted
in distribution to South America and Bo/itog/osso
constitutes the only genus of salamanders occurring
within this southern continent, other than Oedipino.
At the specific level, and as noted above, 296 of
the 308 Mesoamerican sa lamanders or 96. 1 %
are endemic to this region. The largest number of
endemic Mesoamerican species belongs to the genera
Ambystomo (17 species), Bo/itog/osso (1 02 species),
Chiropterotriton (23 species), Nototriton (20 species).
Oedipino (36 species), Pseudoeuryceo (39 species),
and Thorius (29 species) for a total of 266 species or
86.4% of the overall total of 308 species (Table 1).
C OUNTRY DISTRIBUTION ANO ENDEM ISM
OF MESOAM ERICAN S ALAMANDERS
Although the distribution of Mesoamerican salamanders
among the eight nations of Mesoamerica has no biological
significance, this information does have conservation
significance, since it is governments of countries that draw
up conservation plans. Therefore, the data on country
distribution of these salamanders is placed in Table 2.
These data indicate that the greatest diversity is found
in Mexico. This country harbors members of ali four
of the Mesoamerican families of salamanders, three
of which occur nowhere else in Mesoamerica (i.e., in
Central America). Mexico also contains the highest
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
�number of genera (18 of 20 or 90.0%) and species
(1 58 of 308 or 51.3%). The next highest number of
genera (eight of 20 or 40.0%) and species (64 of 308
or 20.8%%) is found in Guatemala, followed by the
number in Costa Rica (three of 20 genera or 1 5.0% and
52 of 308 species or 16.9%). Honduras and Panama
exhibit an intermediate amount of diversity compared
to the other countries in Central America, with,
respectively, five of 20 genera or 25.0% and 42 of 308
species or 13.6% and two of 20 genera or 10.0% and
32 of 308 species or 10.4%. The other three Central
American countries have either five species (Belize and
El Salvador) or 10 species (Nicaragua), which amount
to 1.6 or 3.2% of the total, respectively; the number
of genera is either two (Belize and El Salvador) or three
(Nicaragua).
At the country level, endemism ranges from 0% in
Belize to 84.2% in Mexico. lntermediate figures are,
in ascending order, 20.0% in El Salvador, 28.1 % in
Panama, 59.5% in Honduras, 59.4% in Guatemala,
60.0% in Nicaragua, and 63.5% in Costa Rica. Thus,
the figures for country-level endemism are greater than
50% in Honduras, Guatemala, Nicaragua, Costa Rica,
and Mexico. The total number of species endemic at the
country level amounts to 245, which is 79.5% of the
308 species of salamanders found in Mesoamerica.
Table 2 . Distribution of the native salamander species of
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Mesoamerica by country. Asterisk signifies a species endemic to a
given country.
o
Genera
Ambystomo
e
Aneides
Aquiloeuryceo
Botrochoceps
Bolitoglosso
Brodytriton
Chiropterotriton
Cryptotriton
Dendrotriton
Ensatino
/sthmura
lxolotriton
Nototriton
Nyctinolis
Oedipino
17
6
6
Caudata: Ambystomatidae (1 genus, 18 species)
+·
Ambystomo fiavipiperotum
Ambystomo gronu/osum
Ambystomo leoroe
Ambystomo lermoense
Ambystomo movortium
Ambystomo mexicanum
Ambystomo ordinorium
Ambystomo rivulore
Ambystomo rosoceum
Ambystomo si/vense
+•
Ambystomo subsolsum
+•
Ambystomo toylori
Ambystoma velosci
+•
<
+•
<
_,
10
1
23
23
7
8
1
7
2
20
1
Thorius
Notophtholmus
29
1
2
308
3
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Aquiloeuryceo goleonae
Aquiloeuryceo praecellens
+
Bolitoglosso olvorodoi
Bolitoglosso onthrocino
Bolitoglosso ouroe
Bo/itoglossa oureoguloris
6
6
Bolitoglosso biserioto
Bolitoglosso bramei
+
+
+
Bolitoglosso chucontiensis
Bo/itoglossa
cooxtlohuacano
Bolitoglosso co/onneo
+
+
Bo/itoglossa compacto
+
+
Bolitoglosso carri
Bolitoglosso catoguona
Bolitoglosso ce/oque
Bolitoglosso centenorum
20
35
1
1
1
3
2
29
1
133
<
<
Bo/itoglossa o/berchi
7
2
1
35
V)
+•
Subtotals ~
co
Botrochoseps mojar
1
38
39
Totols
2
+•
V)
Aquiloeuryceo quetzolensis
Aquiloeuryceo scandens
13
1
1
PoNimolge
Pseudoeuryceo
Siren
1
76
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Aquiloeuryceo cofetlero
Aquiloeuryces cepho/ico
1
102
~
Ambystomo oltomironi
Ambystoma omblycepholum
Ambystomo ondersoni
Ambystomo bombypellum
Ambystomo dumerilii
Aneides lugubris
1
1
1
z
o
Caudata: P/ethodontidae (17 genera, 287 species)
No.of MXEN CAEN MXUS MXCA CASA
Species
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
18
1
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Table 1. Summary of distributional categories far the Mesoamerican
salamander species, by genera. The abbreviations are as fol lows:
MXEN = species endemic to Mexico; CAEN = species endemic t o
Central America; MXUS = species dis tributed only in Mexico and
the United States; MXCA = species distributed only in Mexico and
Central America; and CASA = species distributed only in Central
America and South America.
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144
2
7
19
5
Bolitoglosso cerroensis
Bolitoglosso chinonteco
Bolitoglosso cononti
Bolitoglosso copio
+
+
Bolitoglosso copinhorum
Bolitoglosso cuchumotono
Bolitoglosso cuno
Bolitoglosso doryorum
Biología y Sociedad nº 7, primer semestre 2021
47
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Bolitog/osso decoro
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Bolitog/osso pygmoeo
Bolitoglosso diophoro
+·
Bolitog/osso riletti
+·
Bolitog/osso diminuto
Bolitoglosso dofleini
+
Bolitoglosso dunni
Bolitoglosso engelhordti
+
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Bo/itog/osso fronklini
Bolitoglosso gomezi
+
+
+
Bo/itoglosso grocifis
+
+
Bolitoglosso sombro
+
+
Bo/itoglosso sooyorum
+·
Bolitoglosso splendido
+·
+
+
+
+
+
+·
+
+·
Bo/itog/osso tico
Bolitog/osso insu/oris
+·
Bolitoglosso tzultocoj
Bo/itoglosso verocrucis
+·
Bolitog/osso jugivogons
+·
Bolitoglosso komuk
+·
+·
Bolitoglosso lo
+·
Bolitoglosso xibolbo
Bo/itog/osso yucotono
Bo/itog/osso zocopensis
Bolitog/osso zopoteco
Bolitog/osso lignicolor
+
+
+·
+·
+·
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+·
+
+·
Brodytriton silus
+·
+·
Chiropterotriton oureus
+·
Chiropterotriton cososi
+·
Chiropterotriton ceronorum
+·
Chiropterotriton chico
+'
Chiropterotriton chiropterus
+·
Chiropterotriton
chondrostego
Chiropterotriton cieloensis
+·
Chiropterotriton crocens
+·
Chiropterotriton dimidiotus
+·
Chiropterotriton infemolis
Chiropterotriton lovoe
+·
Chiropterotriton mognipes
+·
Chiropterotriton me/ipono
+·
Chiropterotriton
miquihuonus
+·
Chiropterotriton mosouri
+·
Chiropterotriton
multidentotus
+·
Chiropterotriton nubilis
+·
+·
Chiropterotriton orcu/us
+'
Bo/itog/osso
omniumsonctorum
Bolitog/osso oresbio
+·
Chiropterotriton perotensis
+·
Chiropterotriton priscus
+·
Chiropterotriton terrestris
+·
Bolitoglosso pocoyo
+·
Chiropterotriton totonocus
+'
Cryptotríton olvorezde/toroi
Cryptotriton monzoni
+·
+
+·
+·
+·
Bolitog/osso magnifico
Bolitoglosso mormoreo
+
Bolitoglosso medemi
+
Bolitog/osso meliono
+'
+
+
+
+
Bolitog/osso minutulo
+
+·
+
+
+·
Bolitog/osso nigrescens
+·
Bolitoglosso ninodormido
Bo/itog/osso nussboumi
+·
Bolitoglosso nympho
+
Bo/itog/osso ooxocoensis
Bolitoglosso obscuro
+·
Bolitog/osso occidentolis
Bolitoglosso odonnelli
+
+
+·
+
+
+·
+·
Bo/itog/osso pesrubro
Bolitoglosso pholorosomo
Bolitog/osso plotydoctylo
+
+·
Bolitoglosso porrosorum
Bo/itog/osso psepheno
48
+
+'
Bolitog/osso
mombochoensis
Bo/itog/osso morio
Bolitoglosso mulleri
+
+·
+
+·
Chiropterotriton orboreus
+
+
+
Bolitoglosso tenebroso
Bo/itog/osso koqchike/orum
+
Bolitoglosso toylori
+·
Bolitoglosso jocksoni
+
+·
Bolitoglosso synorio
Bolitoglosso indio
Bo/itoglosso mexicano
+
+
+·
Bo/itog/osso
huehuetenonguensis
Bo/itog/osso /ongissimo
Bolitoglosso mocrinii
+
+
Bolitog/osso suchitonensis
+·
Bolitog/osso helmrichi
Bolitoglosso lineo/ni
+
Bo/itog/osso striotulo
Bolitog/osso stuorti
Bolitog/osso subpolmoto
+
0.
Bolitoglosso schizodoctylo
+
+·
+
o
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Bo/itog/osso solvinii
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Bo/itog/osso rufescens
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Bolitoglosso floviventris
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Bolitoglosso robinsoni
Bolitoglosso rostrata
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Bolitog/osso flovimembris
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Bolitoglosso robusto
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Bolitoglosso hermoso
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Bolitog/osso hortwegi
Bolitoglosso heiroreios
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Bolitog/osso epimelo
Bolitoglosso eremio
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Cryptotriton naso/is
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Cryptotriton necopinus
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Oedipina ígneo
Cryptotriton veroepocis
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Oedipina kasios
Cryptotriton xuconeborum
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Oedipino koehleri
Dendrotriton brome/iocius
Dendrotriton chujorum
+·
Oedipina leptopoda
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Oedipino marítimo
+·
Dendrotriton kekchiorum
Dendrotriton megorhinus
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Cryptotriton sierrominensis
Dendrotriton cuchumotonus
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Oedipina motaguae
Oedipino nica
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Oedipina nimoso
+·
Oedipino pacificensis
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Dendrotriton robbi
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+·
Dendrotriton sonctiborborus
Dendrotriton xo/oco/coe
+·
Ensotino eschscholtzii
/sthmuro bellii
+
Oedipina parvipes
Oedipina poelzi
/sthmuro boneti
lsthmuro corrugoto
+·
Oedipina pseudouniformis
/sthmuro giganteo
/sthmuro moximo
+·
/sthmuro noucompotepetl
/sthmuro sierrooccidento/is
+·
/xo/otriton niger
+·
/xolotriton porvus
+·
+·
Nototriton brodiei
+·
Nototriton gomezi
+·
Nototriton guonocoste
+·
Nototriton lignico/o
+·
Nototriton limnospectotor
Nototriton mojor
+·
+·
Nototriton motomo
+·
Nototriton mime
+·
Nototriton nelsoni
Nototriton oreodorum
+·
+·
Nototriton picodoi
+·
+·
Nototriton picucho
+·
Nototriton richordi
Nototriton soslayo
+·
Nototriton stuorti
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Nototriton toponti
Nototriton tomomorum
Nyctonolis pemix
+·
+·
+
+
Oedipino olforoi
+
+
Oedipino olleni
+
+
Oedipino o/tura
+·
Oedipino berlini
+·
+·
Oedipino copitolino
Oedipino corablonco
+·
Oedipina chortiorum
+
+
Oedipina col/orís
+
+
Oedipino complex
+
+
Oedipina cyclocouda
Oedipina e/ongata
+
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+
Oedipino fortunensis
Oedipina gephyro
+
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Oedipina grocilis
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Oedipina grandis
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Biología y Sociedad nº 7, primer semestre 2021
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Oedipina uniformis
Nototriton costoricense
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Oedipina tzutujilorum
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Oedipina tomasi
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Oedipino taylori
Nototriton borbouri
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Oedipina stuarti
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Oedipina savagei
Oedipino stenopodio
Nototriton obscondens
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Oedipino salvadorensis
+·
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Oedipina quadra
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+
Oedipina paucidentoto
Oedipina petio/a
+·
+
Parvimo/ge townsendi
+·
Pseudoeurycea ohuitzotl
Pseudoeurycea oltamontana
+·
Pseudoeurycea amuzgo
+·
Pseudoeurycea onitae
+·
Pseudoeurycea oquatica
Pseudoeurycea ourantio
+·
Pseudoeurycea brunnata
+
Pseudoeurycea cochranae
+·
Pseudoeurycea conanti
Pseudoeurycea exspectato
+·
Pseudoeurycea firscheini
Pseudoeurycea godovi
+·
Pseudoeurycea goebeli
+
Pseudoeurycea juarezi
+·
Pseudoeurycea kuoutli
+·
Pseudoeurycealeprosa
+'
Pseudoeurycea lineo/o
Pseudoeurycea longicauda
+·
Pseudoeurycealynchi
Pseudoeurycea
me/onomo/ga
+·
Pseudoeurycea mixcoot/
Pseudoeurycea mixteca
+·
Pseudoeurycea mystax
Pseudoeurycea
nigromoculata
Pseudoeurycea obesa
+·
Pseudoeurycea orchileucos
+·
Pseudoeurycea orchimelas
+·
Pseudoeurycea popenfussi
Pseudoeurycearex
+·
Pseudoeurycea robertsi
+·
Pseudoeurycea ruficaudo
Pseudoeurycea soltator
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Taxa
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Pseudoeuryceo smithi
+·
Pseudoeuryceo tencholli
+·
Pseudoeuryceo teotepec
+·
Pseudoeuryceo tlohcuifoh
+·
Pseudoeuryceo t/i/icxit/
+·
Pseudoeuryceo unguidentis
+·
Pseudoeuryceo werleri
+·
Thorius ode/os
Thorius orboreus
+·
+·
Thorius oureus
+·
Thorius bareos
+·
Thorius dubitus
Thorius grondis
+·
+·
Thorius honkeni
+·
Thorius infemo/is
Thorius insperotus
+·
Thorius /ongicoudus
+·
Thorius lunoris
+·
Thorius mocdougolli
+·
Thorius mognipes
Thorius moxillobrochus
+·
+·
Thorius minutissimus
+·
Thorius minydemus
+·
Thorius muni ficus
Thorius norismognus
+·
Thorius norisovo/is
+·
Thorius omi/temi
Thorius popo/ooe
+·
Thorius pennotulus
Thorius pinicoto
+·
Thorius pu/monoris
+·
Thorius schmidti
+·
Thorius smithi
Thorius spilogoster
+·
Thorius t/oxiocus
+·
Thorius trogtodytes
+·
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T-1
T-1
Subtotols -;::::
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T-1
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(')
T-1
U')
-t
U')
10
Caudata: Sa/amandridae (1 genus, 1 species}
Notophthotmus meridionotis
+
o
Subtota/s -;:.
Caudata: Sirenidae (1 genus, 2 species)
Siren intermedio
+
Siren locertino
+
Subtota/s ~
50
~
:,
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,le.
o
T-1
(')
(')
1\1
U')
~
1\1
(')
CON SERVATION PRIORITY LEVELS AMONG
MESOAMERICAN S ALAMANDERS
Johnson et al. (201 7) and Mata-Silva et al. (2019)
presented t he concept of conservation priority levels, a
simple means of assessing the conservation significance
of the endemic herpetofauna in Mexico and Central
America, respectively, by combining data on t heir
physiographic distribution and EVS group categorization,
which resulted in the employment of 1 8 priority groupings
for Mexico and 1 4 for Central America. These groupings
were divided into six high priority levels, eight medium
priority levels, and four low priority levels (the last with no
such representatives in Central America). We extracted
the data on the conservation priority categorizations for
the endemic salamander species occurring in Mexico as
well as Central America and placed them in Table 3, but
excluded from consideration the 19 species common
to both areas and priority levels with no salamander
representation (i.e., levels six, nine, 1 1, 1 2, 1 3, 1 4, 1 5,
16, 17, and 18. As such, eight priority leve Is rema in for
placement of Mesoamerican endemic salamanders.
There are a total of 276 salamanders endemic to either
Mexico (with 1 33 species) or Central America (with 144
species). The majority of both the Mexican (11 6 species)
and Central American species (1 28 species) occupy
priority level one for a total of 244 for both regions, which
amounts to 88.4% of the t otal number of species of 276.
The number of species in the next largest priority level
(two) declines sharply to 15. The numbers for levels three,
four, five, seven, eight, and ten are five, three, one, four,
two, and two, respectively (Table 3). These numbers add
up to 32 or 11.6% of the total. Thus, almost nine of every
ten endemic species in Mesoamerica occupy priority level
one, and as such, are restricted to a single physiographic
region, and have a high EVS.
In our opinion, salamanders can be viewed as comprising
a key conservation focal group based on severa! criteria,
including: (1) the highest level of overall endemicity of
any herpetofaunal group in Mesoamerica (96.1%); (2) a
huge representation of endemic salamander species in
montane regions in Mesoamerica (233 species in nine
montane regions or 95.5% of 244 endemic species); (3)
the highest proportion of endemic salamander species
w ith a high EVS (268 of 276 species or 97.1 %);
and also (4) a high proportion of salamander species
occupying conservation priority level one (values noted
above). Most of the Mesoamerican salamanders are
placed in the family Plethodontidae; i.e., 287 of 308
species or 93.2%. The next largest representation
(5 8%) involves the 1 8 species allocated to the family
Ambystomatidae, occurring no farther south than the
Mexican Plateau. Finally, a very few species are placed
in the families Sa lamandridae (one) and Sirenidae
(two). Of the 308 species of salamanders occurring
in Mesoamerica, most are endemic to either Mexico
(133 species) or Cent ral America (144 species) orto
Mesoamerica as a whole (1 9 species); the total is 295
or 95.8% of the entire Mesoamerican salamander
count of 308 (Table 3). These numerical data are from
Wilson et al. (201 7), as updated at the Mesoamerican
Herpetology website (mesoamericanherpetology.com;
accessed 28 October 2020).
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
�Most species of priority leve l one species of
Mesoamerican sa lamanders are distributed in
montane regions (García-Pad il la et al., 2019). The
data in that paper have been extracted and placed in
Table 4, indicating the following: 233 species of these
creatures or 95.5% of the 244 total priority level one
salamanders occur in the following montane regions
(Mesa Central - 17; Sierra Madre Occidenta l -2,
Sierra Madre Oriental- 60; Sierra Madre del Sur- 29;
Sierra de Los Tuxtlas- 3; Western Nuclear Central
American Highlands- 39; Eastern Nuclear Central
American Highlands- 36; lsthmian Central American
Highlands- 45; and Highlands of Eastern Panama- 2);
relatively few priority level one salamander species
occupy the lowland regions (1 1 spec ies or 4.5%
of the total of 244, as distributed in the following
regions- Caribbean Lowlands of Eastern Guatemala
and Northern Honduras- 2; Caribbean Lowlands
from Nicaragua to Panama- 7; Pacific Lowlands from
Southeastern Guatemala to Northwestern Costa
Rica-1; and Pacific Lowlands from Central Costa Rica
through Panama- 1). Of the nine montane regions, two
(Sierra Madre Occidental and Highlands of Eastern
Panama) harbar only two species each. The remainder
contain three to 60 species. Three of these seven
regions are restricted to Mexico, including the Mesa
Central, Sierra Madre Oriental, and Sierra Madre del
Sur regions, one overlaps Mexico and Central America
(Western Nuclear Central American Highlands), and
the final three (Eastern Nuclear Central American
Highlands, lsthmian Central American Highlands, and
Highlands of Eastern Panama) are limited to Central
America . The three Mexico-only regions, i.e., Mesa
Central, Sierra Madre Oriental, and Sierra Madre del
Sur, support 17, 60, and 29 species, respectively, for
a total of 106 species. The Mexico-Central America
region (Western Nuclear Central American Highlands)
contains 39 species. Finally, the Central Americaonly regions, i.e., Eastern Nuclear Central American
Highlands, and lsthmian Central American Highlands,
have 36 and 45 species, respectively, for a total of 8 1
species. lt is either likely or assured that new species
will be discovered and described from most or ali the
nine montane regions. In fact, we are aware that new
species are undergoing description presently from
the Western Nuclear Central American High lands
region and are likely to be found in time in the Sierra
Madre Oriental, Sierra Madre del Sur, Western
Nuclear Central American Highlands, lsthmian Central
American Highlands, and Highlands of Eastern Panama
regions, all which regions are the subject of study
by sorne of our herpetological colleagues. The f ive
lowland regions (Atlantic Lowlands from Tamaulipas to
Tabasco, Caribbean Lowlands of Eastern Guatemala
and Northern Honduras, Caribbean Lowlands
from Nicaragua to Panama, Pacific Lowlands from
Southeastern Guatemala to Northwestern Costa Rica,
and Pacific Lowlands from Central Costa Rica through
Panama) are less likely to be sites of significant new
salamander species discoveries, but might still prove
to produce novelties.
The genera of priority leve l one Mesoamerican
salamanders tend to have distributions restricted
Biología y Sociedad nº 7, primer semestre 2021
to montane regions or groups of montane regions of
Mesoamerica, as follows:
Q..
::,
o
"'_,
(j
Ambystomo (nine species in the Mesa Central, one
species in the Sierra Madre Occidental).
Aquiloeuryceo (five species in the Sierra Madre Oriental).
Bolitoglosso (one species in the Sierra Madre Oriental,
six species in the Sierra Madre del Sur, 20 species in the
Western Nuclear Central American Highlands, 15 species
in the Eastern Nuclear Central American Highlands, 27
species in the lsthmian Central American Highlands, two
species in the Highlands of Eastern Panama).
Chiropterotriton (18 species in the Sierra Madre Oriental).
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e
z
o
~
...,
z
o
u
V)
<
<
V)
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<
Cryptotriton (five species in the Western Nuclear
Central American Highlands and one species in the
Eastern Nuclear Central American Highlands).
u
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cQ
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Q..
~
Dendrotriton (seven species in the Western Nuclear
Central American Highlands and one species in the
Eastern Nuclear Central American Highlands).
<
:2
...,
o
z
<
/sthmuro (one species in the Sierra Madre Occidental,
two species in the Sierra Madre Oriental, and one
species in the Sierra Madre del Sur).
lxolotriton (two species in the Western Nuclear Central
American Highlands).
~
<
_,
<
V)
z
<
u
2
...,
~
<
Nototriton (two species in the Western Nuclear Central
American Highlands, nine species in the Eastern
Nuclear Central American Highlands, and nine species
in the lsthmian Central American Highlands).
Oedipino (two species in the Western Nuclear Central
American Highlands, 1 0 species in the Eastern
Nuclear Central American Highlands, nine species in
the lsthmian Central American Highlands, two species
in the Caribbean lowlands of eastern Guatemala and
northern Honduras, five species in the Caribbean
Lowlands from Nicaragua to Panama, one species in
the Pacific Lowlands from Southeastern Guatemala
to Northwestern Costa Rica, and one species in the
Pacific Lowlands from Central Costa Rica to Panama).
Parvimolge (one species in the Sierra Madre Oriental).
Pseudoeuryceo (tour species in the Mesa Central,
1 4 species in the Sierra Madre Oriental, two species
in the Sierra de Los Tuxtlas, 13 species in the Sierra
Madre del Sur, and one species in the Western Nuclear
Central American Highlands).
Thorius (19 species in the Sierra Madre Oriental, one
species in the Sierra de Los Tuxtlas, and nine species
in the Sierra Madre del Sur).
Most of these priority level one salamander species
belong to the family Plethodontidae and are distributed
in montane regions throughout Mesoamerica. Many of
the genera to which these priority level one salamander
51
o
...,
V)
~
�spec ies be long are also endemic to Mesoamerica,
including Aqui/oeuryceo (Mexico only), Chiropterotriton
(Mexico only), Cryptotriton (Mexico and Central America),
Dendrotriton (Mexico and Central America), lsthmuro
(Mexico only), lxolotriton (Mexico only), Nototriton (Central
America only), Porvimolge (Mexico only), Pseudoeuryceo
(Mexico and Central Ameri ca), and Thorius (Mexico
only). Thus, there is a plethora of these taxa that could
be featu red as fl agship genera and species of montane
regions throughout Mesoamerica in efforts t o highlight
the need for the conservation of the herpetofauna of these
regions.
Table 3. Conservation priority list of endemic salamander species in Mexico and Central America based on
the EVS categorization and the range of physiographic occurrence (data from Johnson et al., 2017, and
Mata-Silva et al., 2019 [as updated with data from mesoamericanherpetology.com; accessed 28 October
20201). Species common to Mexico and Central America not included.
Priority Levels
Central America
Totals
117
128
24 5
Two (High EVS in Two Regions)
5
10
15
Toree (High EVS in Three Regions)
3
2
5
Four (High EVS in Four Regions)
1
2
3
1
1
143
269
Mexico
One (High EVS in One Region)
Five (High EVS in Five Regions)
High EVS Species Totals
1 26
Seven (Medium EVS in One Region)
4
Eight (Medium EVS in Two Regions)
1
Ten (Medium EVS in Four Regions)
2
Medium EVS Species Totals
7
1
8
133
144
277
SumTota/s
4
1
2
2
Tables 4. Oistributional summary of priority level one salamanderspecies in Mesoame<ica, among 21 physiographic regions (first 14 in Mexico,
remainder in Central Arnerica, with WN, CGU, and YP represented in both regions). Abb<eviations are as follows: BC = Baja California and Adjacent
lslands; SO = Sonoran Oesert Basins and Ranges; NB = Northern Plateau Basins and Ranges; MC = Mesa Central; EL = Subhumid Extratropical
Lowlands of Northeastern Mexico; SC = Pacific Lowlands from Sonora to Western Chiapas. including the Balsas Basin and Central Oepression of
Chiapas; OC = Sierra Madre Occidental; OR = Sierra Madre Oriental; TT =Atlantic Lowlands from Tamaulipas t o Tabasco; LT =Sie<ra de Los Tuxtlas;
SU = Sierra Madre del Sur; YP - Yucatan Platform; WN =Western Nuclear Central American Highlands; CGU = Pacific lowlands from eastern
Chiapas to south-central Guatemala; HN = eastern nuclear Central American highlands; CRP = lsthmian Central American highlands; EP =highlands
of eastern Panama; GH = Caribbean lowlands of eastern Guatemala and northem Honduras (area includes associated Caribbean islands}. NP =
Caribbean lowlands from Nicaragua to Panama (area includes associated Caribbean islands); GCR = Pacific lowlands from southeastern Guatemala to
northwestern Costa Rica; and CP = Pacific lowlands from central Costa Rica through Panama (area includes associated Pacific islands).
Physiographic Regions
Families
BC
so
NB MC EL
Ambystomo ondersoni
+
Ambystomo bombypellum
+
Ambystomo dumerilii
Ambystomo flovipiperotum
Ambystomo gronulosum
Ambystomo /eoroe
Ambystomo lermoense
Ambystomo mexiconum
+
Aquiloeuryceo cafeto/ero
Aquiloeuryceo goloenoe
Aquiloeuryceo proece//ens
Aquiloeuryceo quetzo/onensis
Aquiloeuryceo scondens
OR TT
LT
su
YP WN CGU HN CRP EP GH NP GCR CP
+
+
+
+
+
Ambystomo si/vense
Ambystomo toy/ori
Ambystomatidae (10 species}
se oc
+
+
9
1
+
+
+
+
+
Bolitoglosso onthrocino
Bolitog/osso ouroe
Bolítoglosso oureoguloris
+
Bolitog/osso bromei
Bolitoglosso corrí
Bolitog/osso cotoguono
Bo/itoglosso ce/oque
+
Bolitog/osso centenorum
52
+
+
+
+
+
+
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
�Q..
Families
::,
Physiographic Regions
BC so NB MC EL
se oc
OR TT
LT
su YP WN CGU HN CRP EP GH NP GCR CP
Bo/itoglosso cerroensis
Bolitoglosso chinonteco
Bolitoglosso chucontiensis
Bolitoglosso cooxtfohuocono
+
z
o
+
+
~
>
+
...,
"'
z
o
u
+
Bolitoglosso copinhorum
V)
+
Bo/itoglosso cuchumotono
+
Bolitoglosso cuno
Bolitoglosso doryorum
<
<
+
V)
+
Bolitoglosso decoro
Bolitoglosso diophoro
¡;:
+
<
o::,
+
Bolitoglosso diminuto
Bolitoglosso dunni
<
+
u
+
cQ
+
Bolitoglosso epimelo
Bolitoglosso eremio
<
:r:
+
Q..
Bolitoglosso gomezi
+
Bolitoglosso grocilis
+
Bolitoglosso heiroreios
Bolitoglosso helmrichi
Bolitoglosso hermoso
o
.....
+
Bolitoglosso copio
~
<
V)
...,
"'
o
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+
+
<
~
<
_,
<
V)
+
Bolitoglosso
huehuetenonguensis
+
Bolitoglosso indio
z
<
u
2
...,
+
Bolitoglosso insuloris
+
Bo/itoglosso jocksoni
"'_,
(j
u<
+
Bo/itoglosso compacto
Bolitoglosso cononti
o
+
Bolitoglosso jugivogons
Bolitoglosso kamuk
~
+
<
o
...,
+
V)
Bolitoglosso kaqchikelorum
+
Bo/itoglosso lo
+
Bolitoglosso longissimo
Bolitoglosso mocrinii
~
+
+
Bolitoglosso magnifico
Bolitoglosso mormoreo
+
+
Bolitoglosso meliono
+
Bolitoglosso minutu/o
Bolitoglosso mombochoensis
+
+
Bolitoglosso nigrescens
+
Bolitoglosso ninodormida
+
Bolitoglosso nussboumi
Bolitoglosso ooxocensis
+
+
Bolitoglosso obscuro
Bolitoglosso
omniumsonctorum
+
+
Bolitoglosso oresbio
Bolitoglosso pocaya
+
+
Bolitoglosso pesrubro
+
Bo/itoglosso porrosorum
Bolitoglosso psepheno
+
+
Bolitoglosso pygmaeo
Bolitoglosso riletti
Bolitoglosso robinsoni
+
+
+
Bolitoglosso robusto
+
Bolitoglosso sombro
+
Bolitoglosso sooyorum
Bolitoglosso splendida
+
Bolitoglosso subpo/moto
+
Bolitoglosso suchitonensis
Bolitoglosso synorio
Biología y Sociedad nº 7, primer semestre 2021
+
+
+
53
�Families
BC
so NB MC
EL
se oc
Physiographic Regions
OR TT LT su yp WN CGU
HN CRP EP GH NP GCR CP
Bolitoglosso toy/ori
+
Bolitoglosso tenebroso
Bolitoglosso tico
Bolitoglosso tzultocoj
+
Bolitoglosso xibolba
+
Bolitoglossa zocopensis
Bolitoglossa zapoteco
+
+
+
+
Chiropterotriton arboreus
Chiropterotriton aureus
Chiropterotriton cososi
Chiropterotriton ceronorum
+
+
+
+
Chiropterotriton chiropterus
Chiropterotriton chondrostega
+
Chiropterotriton cieloensis
Chiropterotriton cracens
+
Chiropterotriton dimidiatus
+
Chiropterotriton infernalis
Chiropterotriton lovae
Chiropterotriton mognipes
+
Chiropterotriton melipona
Chiropterotriton miquihuanus
+
Chiropterotriton mosoueri
Chiropterotriton multidentotus
+
Chiropterotriton nubilus
Chiropterotriton orculus
+
Chiropterotriton perotensis
Chiropterotriton priscus
Chiropterotriton terrestris
Chiropterotriton totonocus
Cryptotriton alvorezdeltoroi
Cryptotriton monzoni
Cryptotriton necopinus
Cryptotriton sierrominensis
Cryptotriton veroepocis
Cryptotriton xuconeborum
Oendrotriton brome/iocius
Oendrotriton chujorum
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Oendrotriton cuchumotonus
+
Oendrotriton kekchiorum
Oendrotriton megorhinus
Oendrotriton robbi
+
+
+
Oendrotriton sonctiborborus
Oendrotriton xolocolcoe
lsthmuro corrugoto
lsthmuro giganteo
lsthmuro moximo
lsthmuro sierrooccidentolis
lxolotriton niger
lxolotriton porvus
Nototriton obscondens
Nototriton borbouri
Nototriton brodiei
Nototriton costoricense
Nototriton gomezi
Nototriton guonacaste
Nototriton lignicolo
Nototriton limnospectotor
Nototriton mojor
Nototriton motamo
54
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
�Q..
Families
BC
so NB MC EL se oc
Physiographic Regions
OR TT LT su yp WN CGU
::,
HN CRP EP GH NP GCR CP
Nototriton mime
+
Nototriton nelsoni
Nototriton oreodorum
+
Nototriton picucho
o
.....
+
z
o
+
>
+
Nototriton richardi
Nototriton soslayo
~
...,
"'
z
o
u
+
Nototriton stuorti
V)
+
Nototriton toponti
+
Nototriton tomamorum
<
<
+
V)
Oedipina altura
+
Oedipina ber/ini
Oedipina capitalina
+
¡;:
<
o::,
+
Oedipina carob/anca
:r:
Q..
~
+
<
+
V)
...,
o"'
z
+
Oedipina grondis
+
Oedipina kasios
+
Oedipina koehleri
+
Oedipina leptopodo
Oedipina marítima
+
<
~
<
_,
<
V)
z
<
u
2
...,
+
Oedipina motaguae
Oedipina nica
+
+
Oedipina nimaso
~
+
Oedipina pacificensis
Oedipina poucidentata
+
+
Oedipina petiola
+
Oedipina quadro
+
Oedipina salvadorensis
+
Oedipina savagei
+
Oedipina stenopodio
+
Oedipina taylori
+
Oedipina tomasi
+
Oedipina tzutujilorum
+
Oedipina uniformis
+
Porvimo/ge townsendi
+
Pseudoeurycea ahuitzot/
+
+
Pseudoeurycea amuzgo
Pseudoeurycea anitae
+
+
Pseudoeurycea aquatica
+
Pseudoeurycea aurantio
+
Pseudoeurycea cochranoe
Pseudoeurycea conanti
+
+
Pseudoeurycea expectata
+
Pseudoeurycea firscheini
Pseudoeurycea juarezi
+
+
Pseudoeurycea kuaut/i
Pseudoeurycea lineo/a
+
+
+
+
+
+
Pseudoeurycea mixteca
+
Pseudoeurycea mystax
+
<
o
...,
V)
~
+
Oedipina poelzi
Biología y Sociedad nº 7, primer semestre 2021
cQ
+
Oedipina gephyra
Oedipina grocilis
Pseudoeurycea melanomo/ga
Pseudoeurycea mixcoatl
<
+
Oedipina fortunensis
Pseudoeurycea longicauda
Pseudoeurycealynchi
u
+
Oedipina co/laris
Oedipina cyclocauda
Pseudoeurycea altomontana
<
+
Oedipina chortiorum
"'_,
(j
u<
+
Nototriton picodoi
o
55
�Familie s
BC
so NB MC
EL
se oc
Physiographic Regions
OR TT LT su yp WN CGU
Pseudoeurycea
noucompotepetl
Pseudoeurycea nigromocu/oto
+
Pseudoeurycea obeso
+
Pseudoeurycea orchi/eucos
Pseudoeurycea orchime/os
+
Pseudoeurycea popenfussi
+
Pseudoeurycea robertsi
+
+
+
Pseudoeurycea ruficoudo
+
Pseudoeurycea so/totor
+
Pseudoeurycea tenchol/i
+
Pseudoeurycea teotepec
+
Pseudoeurycea tlohcui/oh
+
Pseudoeurycea t/i/icxitl
Pseudoeurycea unguídentis
+
+
Pseudoeurycea werleri
+
Thorius ode/os
Thorius orboreus
+
Thoríus oureus
+
Thorius boreos
+
Thorius dubitus
Thorius grondis
+
+
+
Thoríus honkeni
+
Thorius infernolis
Thorius insperotus
+
+
Thorius longicaudus
+
Thorius /unoris
+
Thorius mocdougol/i
Thorius mognipes
+
Thorius moxillobrochus
Thorius minutissimus
+
Thorius minydemus
+
Thorius munificus
+
+
+
Thorius narismognus
Thorius narisovo/is
+
+
Thorius omiltemi
Thorius popolooe
+
+
Thorius pennotulus
Thorius pinicolo
+
Thorius pu/monoris
+
Thorius schmidti
+
Thorius smithí
Thorius spi/ogoster
+
+
+
Thorius tloxiocus
Thorius troglodytes
Plethodontidae (234 spec/esJ
Tota/s (244 speciesJ
56
HN CRP EP GH NP GCR CP
+
+
8
17
1
2
60
60
3
3
29
29
39
39
36 45
36 45
2
2
2
2
7
7
1
1
1
1
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
�C ONSERVATION SIGNIFICANC E OF
MESOAMERICAN S ALAMANDERS
Even though salamanders constitute a hugely important
biodiversity resource in Mesoamerica, which is expected
to continue to be the source of significant taxonomic
nove lty, this status is not recognized generally
outside the enclave of conservation herpetologists or
conservation biologists at most, and, therefore, the
matter does not rise to the level of becoming the focus
of conservation action plans anywhere in Mesoamerica,
as j udged by the conservation literature published to
date.
Nonethe less, severa l im portant studies have
appeared recently, the results of which impinge on the
conservation importance of Mexican salamanders.
The most consequential deal with the potential threat
imposed by the chytrid fungus Batrachochytrium
sa/amondrivorans (Bso/) on Mexican salamanders, which
fungus has been documented to be responsible for the
recent decline in European salamander populations
(Gray et al. 2015; Spitzen-van der Sluijs et al. 2016;
Stegen et al. 2017; Basanta et al. 2019). Their work
is of immense importance, since Bso/ has yet to be
reported from Mexico or the USA. Basanta et al. (2019)
used ecological modeling methods to identify "areas
moderately to highly suitable for the establishment
of Bsa/ with high salamander diversity as potentia l
hotspots for surveillance" (Basanta et al. 2019: 1). They
noted that Mexico has the second-highest salamander
species diversity in the world (second only to the USA)
and found (pg. 4) that "areas from the Sierra Madre
Oriental (SMO), Trans-Mexican Volcanic Belt (TVB),
Sierra Madre del Sur (SMS), Mexican Gulf and Yucatan
Península were the most suitable areas for Bso/." Of
high significance is that three of these f ive areas
(Sierra Madre Oriental, Trans-Mexican Volcanic Belt,
and Sierra Madre del Sur) are precisely those areas
we have identified above as harboring the highest
levels of Mexican salamander diversity. The lowland
reg ions, although supporting limited salamander
diversity, do provide possible ports of entry for Bso/
with foreign origins and access to populations of nonsusceptible lowland anurans that could actas carriers
and transmission vectors of Bso/ to highly susceptible
[salamander] species (Basanta et al. 2019: 8). These
authors concluded (pg. 9) that their study, which
integrated ecological niche modeling of Bso/ and
salamander distribution in Mexico, "found high overlap
between them." They further concluded (pg. 9) that
"the areas most suitable for Bso/ in Mexico are Central
and Southern Mexico, which coincide with the highest
salamander richness areas and with the largest number
of endemic and threatened species:' Moreover, they
"identified 13 areas as potential hotspots for population
risk with both high salamander diversity and areas that
are moderately to highly su ita ble for Bsa/." These 1 3
potential hotspots (in which five or more salamander
species occur) are in the Trans-Mexican Volcanic
Belt, Los Tuxtlas in Veracruz, Sierra Madre del Sur in
Guerrero and Oaxaca, and the Sierra Madre in Chiapas
(pg. 5). The most important conclusion of the Basanta et
al. (2019) study is obvious. What steps should be taken
Biología y Sociedad nº 7, primer semestre 2021
to prevent and/or limit the spread of Bsa/ in Mexico?The
authors opine that wildlife trade presents the potential
risk of introducing Bsa/ to na'ive regions in Mexico.
Furthermore, "areas with high salamander diversity
have climatic conditions that appear to be suitable for
the establishment of Bsol should an introduction occur.
Considering the latter, the risk of Bso/ arrival is critically
impor tant, and it is essential to monitor these areas
where species loss would be considerable" (Basanta
et al. 2019: 8). These authors also noted (pg. 9) that
"the combined effects of Bd [B. dendrobotidis] and Bsa/
together [sic] in amphibian population are unknown
[emphasis ours], but [they] can only assume that they
could dramatically affect the amphibian populations
that are already threatened by habitat loss:• Finally,
they stated that "conservation efforts for amphibians
in Mexico should focus on preventing the arrival of Bsa/
and its transmission among populations. Amphibian
trade restrictions are being implemented in the USA,
Canada and the European Union, and Mexico shou/d
not be the exception [emphasis ours]. As the country
with the second-highest salamander species diversity,
Mexico is potentially at risk of facing dramatic declines
upan the arrival of an emerging pathogen such as Bso/.
lf Bsol is detected in Mexico, immediate management
actions to prevent its spread, such as restricting
site-l evel access, especially in hotspots, should be
considered:'
The Basanta et al. (2019) study is a powerfu l
prescriptive piece of work that seems destined to
morph into an important tale of missed opportunities
that if applied in time and with sufficient diligence could
have averted a majar ecological travesty. There are
severa! reasons we think that one day those people who
know what could have been avoided and care deeply
that these things did not occur will look back and ask,
"What might have happened if we had taken the steps
prescribed by Basanta et al. (2019) in a timely fashion?"
These reasons are as follows:
1. Botrochochytrium dendrobatidis (Bd) initially was
reported to cause amphibian mortality by Berger
et al. (1998) in species occurring in rain forests
of Australia and Central America. In the ensuing
two decades after that publication appeared, Bd
has assumed a global presence and has become
a majar environmental threat to the continued
existence of anuran amphibians on the planet.
Subsequent studies have concluded that Bd
either originated in Africa (Weldon et al. 2004)
and spread through traffic in African clawed frogs
(Xenopus /oevis) or on the Korean Península (New
York Times, 201 8 -05-1 0) and also spread by
trade in frogs (O-Hanlon et al. 2018). In addition,
Lithobates catesbeionus is a North American
anuran that is thought to be a carrier of the
disease chytridiomycosis and is widely introduced
into localities outside its native range for use as
a food source and frequently escapes captivity to
become established in these areas. The work we
have done thus far with our Mexican Conservation
Series has demonstrated that the American
Bullfrog has been introduced into six of the
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�Mexican states (Coahuila, Hidalgo, Nayarit, Nuevo
León, Puebla, and Tamaulipas) in 11 entries in
this series published to date. Thus, it is clear that
Bd is the culprit in the creation of a disease that
has achieved global impact among populations
of anuran amphibians and that humans have ably
facilitated the spread of chytridiomycosis.
2. Batrachochytrium salamandrivorans is a chytrid
fungus described as a new species by Martel
et al. (2013), just eight years ago, and at the
same time identified as capable of causing
lethal chytridiomycosis in amphibians and to
have been shown already to be responsible
for "die-offs of native sa lamander species in
Europe" (Basanta et al. 2019: 1). This fungus has
decimated populations of the Fire Salamander
(Salamandra salamandra) in the Netherlands
(Martel et al. 2013). Thus far, the fungus has
not been reported in the Western Hemisphere,
but there is significant concern that it might
eventually manage to become established there.
lnvestigative work undertaken with North
American species of salamanders has shown
that this fungus can kili Taricha granulosa and
that Notophthalmus viridescens is a susceptible
Bsal host species. The introduction of Bsa/ into
populations of S. salamandra in Europe is thought
to have occurred relatively recently because of
the pet trade in the Japanese Fire-bellied Newt
(Cynops pyrrhogaster). The potential for the
introduction of Bsa/ into North America is serious
enough that the U.S. Fish and Wildlife Service
issued a directive on 12 January 2016 prohibiting
the importation of salamanders to reduce the
threat posed by Bsal. This step, while certainly
worthwhile, might not be sufficient to stem the
potential for the establishment of Bsa/ in North
America, especially inasmuch as wild frogs that
can coexist with Bsa/ infections (Basanta et al.
201 9: 2) have been shown to actas carriers of
this fungus and potential vectors for transmission.
Therefore, trade in these wild frogs also would
have to be prohibited. The United States and
Mexico contain the largest and the second-largest
salamander faunas in the world, respectively.
The global salamander fauna currently stands
at 762 species (Frost 2020; accessed 28
October 2020). North America is home to
208 species, as indicated at AmphibiaWeb.
org (accessed 3 1 October 2020); this figure is
27.3% of the global figure. Only seven species of
resident salamanders in the US occur in Mexico
(mesoamericanherpetology.com; accessed 28
October 2020), which means that 201 species
(96.6%) are endemic to the United States.
The figure for Mesoamerica is 308 species
(mesoamericanherpetology.com; accessed 28
October 2020), which is 40.4% of the tota l
for the world. Mexico harbors 1 59 species of
salamanders or 20.9% of the world total, of which
133 (83.6%) are endemic to the country. The
number of salamander species in Central America
is 1 68, of which 1 44 or 85. 7% are endemic to
this region (mesoamericanherpeto logy.com;
58
accessed 28 October 2020). As impressive as
these figures are, they do not account for the
salamander species that have yet to be described
from the Western Hemisphere. The potential for
ecological disaster in the form of spreading Bsal
to the United States and/or Mesoamerica and
the infection of the many susceptible salamander
species in these regions is incalculable presently,
but appears substantial given the poor track
record the human species has for dealing with
such threats in advance of their manifestation, let
alone after such has occurred.
3. As noted above, North America is the largest
repository of salamander species in the world.
The threat posed, therefore, by the introduction
of Bsal into the United States is massive and has
prompted a call for action by several workers in
this country (Gray et al. 2015). These authors
concluded the following about this threat: "Ali
evidence suggests that we are at a critica! time of
action to protect global amphibian biodiversity by
swift policy actions to prevent the translocation
of Bsal ... Bsa/'s potential effects are broad
taxonomica lly, geographically, ecological ly,
and across a variety of ecosystem services.
Hence, response to the threat of Bsa/ calls for
a cooperative effort across nongovernmental
organizations, government agencies, academic
institutions, zoos, the pet industry, and concerned
citizens to avoid the potential catastrophic effects
of Bsal on salamanders outside of the pathogen's
endemic regions. Communication, collaboration,
and expedited action are key to ensure that Bsal
does not become established in North America
and decimate wild salamander populations'.'These
authors ended their report with the most pertinent
question applicable, viz. "Will sufficient policy
action occur before it is too late?" lt appears to us
to be likely that we will know the answer to this
seminal question sooner rather than later.
4. Another recent study of the North American
threat was prepared by Yap et al. (2015) and is
entitled "Averting a North American biodiversity
crisis." These authors prepared a salamander
Bsal vulnerability model, which predicted the
sites of major vulnerability to be located in the
southeastern and northwestern sectors of the
U.S. Yap et al. (2015) also posited that the most
likely means of Bsa/ introduction into the U.S. is
through international salamander trade. They
determined the most likely routes for introduction
by identifying the five most active ports (in order
of importance, Los Angeles, CA, Tampa, FL,
New York, NY, Atlanta GA, and San Francisco,
CA) and indicated, frighteningly enough, that
these ports "were located within or near the
predicted salamander vulnerabi lity zones" and
collectively "accounted for more than 98% of
ali U.S. salamander imports" (Yap et al. 2015:
482). They concluded that "lmmediate efforts are
required to monitor zones of salamander Bsa/ high
vulnerability... New studies on the basic biology of
Bsa/ and on host-pathogen dynamics should also
be a priority. Future studies should incorporate
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
�new data on transmission, susceptibility, and
other potentia l ly influential variab les (e.g.,
species life-history traits, host microbiome, or
co-occurring pathogens) to better understand
the complex disease system. In the interim, the
trade industry should take preventive measures
from protocols that have been developed for the
detection of Bsol. .. and the treatment of infected
individuals" (Yap et al. 201 5: 482) As of 201 7,
however, Bso/ has not been detected in a survey
of pet salamanders in the US (Klocke et al. 2017).
5. lf the threat to salamander populations by Bso/
were not bad enough, this threat might not have
to reach North America directly from imported
salamanders from overseas. Nguyen et al. (2017:
554) reported that Bso/ has been found on
wild small-webbed fire -bellied toads (Bombino
microdelodigitoro) from Vietnam, which have
been imported recently into Germany. Thus, these
authors concluded that "this finding suggests
that the installment of measures to mitigate the
Bso/ threat through the amphibian trade should
not be limited to urodeles but should equally take
anurans into account:' Thus, the threat posed
to salamanders by Bso/ could be magnified
tremendously given that anurans can act as
agents for transmission of this chytrid fungus,
making the problem severa! times more difficult to
address.
6. Decimation of amphibian populat ions by
chytrid fungi is a relatively recently understood
phenomenon, which has proved important enough
to have generated an extensive "cottage industry"
of research into amphibian diseases, reports of
which are now a regular feature of Herpeto/ogico/
Review, the official bulletin of the Society for the
Study of Amphibians and Reptiles. Of significance is
the fact that the December 201 8 issue included a
study entitled "Earliest record of Botrochochytrium
dendrobotidis in amphibian populations of Baja
California, Mexico" (Santos Barrera and Peralta
García, ago 201 8). This report indicated that Bd
infection was detected in populations of Rano
droytonii, the California Red-legged Frog, beginning
three years ago (2018). This paper also noted that
two additional anuran species, Hylio/o codoverino
and Anoxyrus co/ifornicus , have populations at a
nearby locality infected at a high leve! (over 80%)
with Bd. The scientific approach to this ecological
disaster essentially has been limited to watching
(i.e., documenting) its spread, both geographically
and taxonomically, as well as studying the biological
features of the fungus. Most likely, the same
situation will obtain for Bsol.
7. Whereas the spread of chytrid fungi of the genus
Botrochochytrium among amphibian populations
across the globe is especially alarming due to its
rapidity and degree of scientific documentation,
it is especially important to note that ali the other
environmental threats to amphibian (and reptile)
species continue to develop apace. One of most
dangerous outgrowths of the anthropocentric
worldview is the idea that "our role is to conquer and
subdue wild nature and use it for our own purposes"
Biología y Sociedad nº 7, primer semestre 2021
(Wilson and Lazcano 2019: 26). Humans continue
to work on this ill-conceived purpose through two
principal mea ns: (a) by increasing the numbers of us
on the planet by practicing unregulated population
growth; and (b) by improving our ability to access
resources from the natural world, send them through
our economic systems (i.e., use and abuse them), and
discharge them out the other end as unreclaimed
and unreclaimable resources (= garbage). Human
population growth continues apace and is monitored
by, among other agencies, the Population Reference
Bureau (prb.org). Every year, this organization
produces a summary of statistics concerning
population growth and related matters called the
World Population Data Sheet (WPDS); the most
recent version of this data sheet is for 2020. One of
the pieces of data available on this sheet is the rate
of natural increase or percentage growth rate, which
can be used to calculate the population doubling
time. lf the percentage growth is divided into 70,
the result approximates the doubling time in years.
In Mesoamerica, the percentage growth rate ranges
from 0.8% in Costa Rica to 1.8% in Nicaragua,
which produces a range in doubling times from
87 .5 to 38.9 years (2020 WPDS). The average for
this part of the world is 1.2% for a doubling time of
58.3 years. Therefore, in this period or by 2078, the
population of the region will have grown from the
current leve! of 179 million to 358 million. In that
same period, the impact of the human population
on the amount of arable land in Mesoamerica will
double, increasing from 618 people per square
kilometer of arable land to 1 ,236 (2020 WPDS). In
addition, the percentage of the population living in
urban settings also will increase from the current
figure of 69 to a higher figure. Consequently, more
and more people living in urban settings will come
to depend for subsistence on fewer and fewer
people attempting to farm increasingly stressed
croplands. From a conservation perspective, these
trends portend for greater and greater pressure on
the remnant natural habitats to support populations
of organisms other than Horno sopiens, including
the incredibly important endemic species in the
herpetofauna.
8. The eight countries of Mesoamerica present
a study of contrasts in terms of population,
environmental, and economic data. The mid-2020
population figures range from 400,000 for Belize
to 1 27,800,000 for Mexico. The growth rate
ranges from 0.8% (doubling time of 87.5 years)
in Costa Rica to more than double that figure in
Nicaragua (1.8% w ith a doubling time of 38.8
years). The percentage of urbanization ranges
from 45 in Belize to 73 in Costa Rica and Mexico.
The population per square kilometer of arable
land ranges from 439 in Nicaragua to 2 ,096
in Guatemala. The GNI per capita PPP 2018
ranges from $5,350 in Honduras to $29,340 in
Panama (2020 WPDS). Rates of deforestation
also vary considerably in Mesoamerica, with
the proportion of remaining forest cover ranging
from 2 1 % in El Sa lvador to 63°/o in Be l ize
(wikipedia.org; accessed 02 November 2020).
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�As noted by González Rodríguez (201 7: 27),
"The rate of deforestation in Mexico is one of
the most intense on the planet: according to the
Geography lnstitute of UNAM, each year we lose
500 thousand hectares of forests and jungles.
This situation places a great variety of plants
and animals at risk of extinction, as well as many
communities that over the generations have
found a means of life in this ecosystem, to such an
extent that they have learned to take advantage
of it without destroying it. This also places us in
fifth place in deforestation globallY:' This leve! of
deforestation equates to a loss of 2.5% of forest
cover per year. At this rate of deforestation in
Mexico, it is expected that the entirety of this
country's forests will disappear in just 40 years.
These realities do not seem to faze the people
in government, who do what they do without
compunction.
9. In addition to the threat posed by Bso/ and the
habitat modification and destruction resulting
from deforestation and its concomitant forms
of anthropogenic abuse (agriculturalization and
urbanization), information is accruing that serious
declines in salamander populations appear to be
resulting from climate alteration in upland settings
in Mexico and Central America due to alteration
of moisture conditions because of lowland and
premontane deforestation (Rovito et al. 2009).
These authors reported on studies of salamander
faunas at various sites in southern Mexico and
northern Central America that demonstrated
population declines in terrestrial salamander
species as opposed to those inhabiting
arboreal bromeliads. Rovito et al. (2009: 3235)
concluded that, "The results of [their] study point
to widespread and severe declines of upland
salamanders at multiple sites in Guatemala and
Mexico, including the most intensively-studied
sa lamander transect in the neotropics [that
on Volcán Tajumulco in the Department of San
Marcos in southwestern Guatemala]. Although
the causes of these dec lines are not yet well
understood, the drastic reductions in salamander
numbers and changes in community composition
in this region indicate that the sa lamander
popu lations of many upland species need
protection. Until the forces causing these declines
are identified, however, an effective conservation
strategy cannot be dev i sed. Protecting
habitat, although important, is insufficient to
conserve populations of many of these species.
Furthermore, other recent studies have also
provided evidence of declining salamander
populations in the neotropics [Lips et al. 2006;
Whitfield et al. 2007]. The global amphibian
crisis, usually discussed in terms of frogs, clearly
involves Middle American salamanders as well:'
They further noted (Rovito et al. 2009: 3235) that
"Species of cloud forest salamanders that can
still be found rely at least in part on bromeliads.
Bromeliads depend on cloud water deposition
and are predicted to be particularly vulnerable to
climate change ... Therefore, if climate change is in
60
part responsible for the declines [they] observed,
arboreal salamander species that are presently
not in decline may soon suffer the same fate at
the fully terrestrial species:' This report raises
the specter that environmental threats of great
importance can arise from locales significantly
remete from the habitats in which these
salamanders live.
For the reasons elaborated above, it is our opinion
that Mesoamerican salamanders should be prometed
as a conservation focal group because they are the
best exemplars of high rates of endemicity among
the members of the Mesoamerican herpetofauna. In
addition, they are highly susceptible to environmental
damage through human action, due to the threat posed
most egregiously by a potential Bso/ infection and the
actual and increasing impact of deforestation. In our
view, a conservation focal group is one that contains
species of sufficient diversity and endemicity to be
used for publicizing the conservation issues facing
such groups in general. Salamanders in Mesoamerica
are primarily land-bound creatures heavily dependent
on intact forest for their survival and reproduction
(only 2 1 of 308 species or 6.8% are not members of
the family Plethodontidae). Deforestation is a current
and increasing threat to these amphibians, with Bso/
infection a threat likely to emerge in the near future.
Significant steps to protect populations of these
flagship species should be implemented immediately by
relevant conservation agencies.
A
CüMPREHENS IVE PLAN TO SALVAGE THE
MESOAMERICAN SALAMANDER F AUNA
In this study, we have documented severa! distinctive
features of the Mesoamerican salamander fauna,
including that:
1. This fauna is significantly large and diverse,
consisting of 308 species in 20 genera of four
families.
2. The two largest families are the Ambystomatidae,
represented by 18 species in the genus
Ambystomo, distributed most extensively in the
Mesa Central, including its southern rim, and the
Plethodontidae, with 287 species in 17 genera,
distributed principally in the various montane
regions of Mexico and Central America.
3. This salamander fauna is decidedly endemic,
with an overall proportion of 96. 1 %. This fauna
consists of 1 33 endemic Mexican species, 1 44
endemic Central American species, and 19
species endemic to Mesoamerica in general.
4. The majority of the 296 endemic Mesoamerican
species are allocated to the conservation priority
level one, indicating that each is restricted to one
of the 21 recognized physiographic regions and
have a high EVS value.
5. The Mesoamerican salamander fauna is gravely
threatened by the potentia l specter of an
invasion by the chytrid fungus Botrochochytrium
solomondrivorons into the Western Hemisphere
in either North America north of Mexico,
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
�Mesoamerica, or both. This fauna is severely
imperi led presently by widespread destruction
of their habitat by humans. These potential or
actual threats are, or will be, advancing atan
exponential rate consonant with the increase in
the human population and its insatiable appetite
for consuming the planetary resource base.
6. Given the reality of these threats, there is no
time like the present to devise and implement a
comprehensive multi-national plan for salvaging of
this globally significant salamander fauna. Such a
plan for Mesoamerica could use the plan outlining
research, monitoring, and management strategies
developed for the United States by Campbell
Grant et al. (201 5).
7. Our initial suggestion is that a Mesoamericanbased herpetolog i ca l group such as the
Red Mesoamericana y del Caribe para la
Conservación de Anfibios y Reptiles convene a
congress for the express purpose of devising
an action plan for reclaiming the Mesoamerican
salamander fauna for perpetuity. Congressional
partic ipants shou l d inc lude profess iona l
herpetologists, especially those specializing in
the study of salamander biology, conservation
herpetologists, especial ly those specializing
in the conservation of the Mesoamerican
herpetofauna, conservation biologists
representing global conservation organizations,
specia lists in environmental education,
and government officia l s representing
environmental ministries.
8. We also suggest that the program for the congress
be based on an exploration of the conservation
imperatives facing the various segments of
the Mesoamerican salamander fauna from its
principal montane regions, including the Sierra
Madre Oriental, Sierra Madre Occidental, Mesa
Central (including Trans-Mexican Volcanic Belt),
Sierra Madre del Sur, Western and Eastern
Nuclear Central American Highlands, lsthmian
Central American Highlands, and Highlands of
Eastern Panama. The program should also include
a presentation on the steps being taken at the
governmental level in the various Mesoamerican
countries to assure a future for salamander faunas
present in those countries. Finally, presentations
should be made on how best to explain to local
groups about the conservation significance and
environmental threats facing the members of the
Mesoamerican salamander fauna and to enlist
their aid in developing and implementing programs
for protecting these creatures.
9. Finally, plans for the publication of the results
of the congress should be formulated for
swift dissemination and implementation of a
comprehensive plan for the perpetua! protection
of the Mesoamerican salamander fauna.
CONCLUSIONS
A. Salamanders constitute the second largest order
of amphibians globally, with 762 species or 9.3%
of the total size of the class. These 762 species
Biología y Sociedad nº 7, primer semestre 2021
are arranged into nine families, of which eight are
represented in the Western Hemisphere.
B. The salamanders of Mesoamerica are partitioned
into four families, including the Ambystomatidae,
Plethodontidae, Salamandridae, and Sirenidae.
Representatives of only two of these families, the
Ambystomatidae and Plethodontidae, extend very
far into Mesoamerica. The Mesoamerican species
of the family Ambystomatidae extend only to the
southern edge of the Mesa Central, whereas those
of the family Plethodontidae extend the length and
breadth of Mesoamerica from northern Mexico
to southern Panama and on into northern South
America.
C. The salamander fauna of Mesoamerican comprises
308 species, 305 of which belong to the two
families Ambystomatidae (with 18 species) and
Plethodontidae (with 287 species). All 18 of the
Mesoamerican ambystomatid salamanders belong
to the genus Ambystoma. The 287 Mesoamerican
plethodontid sa lamanders are al located to
17 genera, including Aneides (one species),
Aqui/oeurycea (six species), Batrachoceps (one
species), Bo/itog/ossa (102 species), Bradytriton
(one species), Chiropterotriton (23 species),
Cryptotriton (seven species), Dendrotriton (eight
species), Ensatina (one species), /sthmura (seven
species), /xa/otriton (two species), Nototriton (20
species), Nyctano/is (one species), Oedipina (38
species), Parvimolge (one species), Pseudoeurycea
(39 speciesl, and Thorius (29 species). The
mean number of species per genus among these
salamanders is 1 6.9, thus six of the 1 7 genera
contain more than this number and the remaining
11 genera fewer than this number. The largest
genus of plethodontid salamanders in Mesoamerica
is Bo/itog/ossa, with 102 species or 35.5% of the
287 total species in the family Plethodontidae.
D. Of the nine broad patterns of distribution
established by Wilson et al. (201 7), five apply
to Mesoamerican salamanders, including
the MXEN, CAEN, MXUS, MXCA, and CASA
patterns. Generally, many Mesoamerican
salamanders exhibit the MXEN and CAEN
patterns, i.e., 277 species or 89.9% of the 308
species illustrate these two patterns. Adding
the 1 9 MXCA species to this figure produces a
total of 296 species endemic to Mesoamerica
or 96.1 % . This stunning figure is the highest by
far for any herpetofaunal group in Mesoamerica.
Also worth noting is that 12 of the 20 genera
of salamanders in this region are endemic
either to Mexico (six genera), Central America
(one genus), orto both areas (five genera).
E. The largest number of endemic species belongs
to Ambystoma (1 7 species), Bo/itog/ossa
(99 species), Chiropterotriton (23 species),
Nototriton (20 species), Oedipina (36 species),
Pseudoeurycea (39 species), and Thorius (29
species).
F. At the country level, the highest salamander
diversity occurs in Mexico, followed in decreasing
order by that in Guatemala, Costa Rica, Honduras,
Panama, Nicaragua, El Salvador, and Belize.
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�At this same level, the amount of endemicity
ranges from 0% in Belize to 84.2% in Mexico,
with intermediate values, in ascending order, of
20.0% in El Salvador, 28.1 % in Panama, 59.5%
in Honduras, 59.4% in Guatema la, 60.0% in
Nicaragua, and 63.5% in Costa Rica.
G. Of the eight conservation priority levels that
apply to Mesoamerican salamanders, the
majority of both the Mexican and Centra l
American endemic species occupy priority
level one , those species occupying single
physiographic regions with high EVS values.
This figure consists of 245 species or 88.4% of
the 277 Mexican and Central American endemic
species. These priority l eve l one species
comprise a key conservation focal group, based
on the following criteria: (1) the highest level of
overall endemicity of any herpetofaunal group
in Mesoamerica; (2) a huge representation
of endemic species in montane regions in
Mesoamerica; (3) the highest proportion of
endemic salamander species with high EVS
values; and (4) a high proportion of salamander
species occupying conservation priority level
one.
H. Most of the priority level one species of
salamanders in Mesoamerica inhabit the
following montane regions: Mesa Central, Sierra
Madre Occidental, Sierra Madre Oriental, Sierra
Madre del Sur, Sierra de Los Tuxtlas, Western
Nuclear Central American Highlands, Eastern
Nuclear Central American Highlands, lsthmian
Central American Highlands, and the Highlands
of Eastern Panama. The same conclusion
applies to the genera including the priority level
one Mesoamerican species. Ambystomo occurs
mostly in the Mesa Central, Aqui/oeuryceo and
Chiropterotriton in the Sierra Madre Oriental,
Cryptotriton, Dendrotriton, and lxolotriton in
the nuclear Central American Highlands, and
Porvimo/ge in the Sierra Madre Oriental. The
remaining genera are more broadly distributed
in the montane regions of Mesoamerica,
especially Bo/itoglosso, lsthmuro, Nototriton,
Oedipino, Pseudoeuryceo, and Thorius. Given
the large number of endemic Mesoamerican
species of Bo/itog/osso in Mesoamerica, it is not
surprising that it is the most broadly distributed
genus with representation in the Sierra Madre
Orienta l, Sierra Madre del Sur, Western and
Eastern Nuclear Central American Highlands,
lsthmian Central American Highlands, and the
Highlands of Eastern Panama.
l. Salamanders constitute a biodiversity resource
of great importance in Mesoamerica, which
is expected to grow in significance with
time. This status, however, is not general ly
recognized outside the group of conservation
herpetologists working in this region of the
world. Thus, it perhaps should come as no
surprise that these salamanders face grave
threats to their continued surviva l w ith
the potentia l arrival of the chytrid fungus
Botrochochytrium so/omondrivorons from the
62
Old World. This threat appears to be very real
and likely relative ly immediate, as another
testimony to the inability of humans to set
aside their anthropocentrism in the interests
of protecting an immensely interesting and
evolutionarily significant group of amphibians.
Since this fungus is established already in
locales in the Eastern Hemisphere, it w ill fal l
to governments throughout the portions of
the Americas inhabited by sa lamanders to
guarantee that it does not become established
in the Western Hemisphere. Whether this
protection will be manifested on a continuing
basis remains to be seen, but now is the time
for protective measures to be enacted on a
continuing and sufficiently extensive basis.
J. Whereas the chytrid fungus Botrochochytrium
so/omondrivorons poses a tremendous threat
to the hugely significant Mesoamerican
salamander fauna, which has a great potential
to decimate populations of the largely endemic
species comprising this fauna, al i the other
environmental threats that impinge on these
creatures are still operating, especially habitat
decimation and climate change. The means
by which humans are delivering il ls on these
creatures are fundamentally two in number, i.e.,
unregulated human population growth and the
concomitant increase in the process of turning
the planetary resource base into unreclaimed
refuse.
K. The major conc lusion of this paper is that
Mesoamerican sa lamanders ought to be
prometed as a conservation focal group because
they provide the most significant example of the
high rates of endemicity among the members
of the Mesoamerican herpetofauna that are
exceedingly threatened by environmental damage
through human action, both potential in the case
of Bso/ and through habitat modification and
destruction.
R ECOMMENDATIONS
A. The importance of the salamander fauna as
the most significantly endemic component
of the Mesoamerican herpetofauna, which
is under severe threat due to human actions,
needs to be emphasized, so we recommend
that herpetologists whose research in centered
in Mexico and/or Central America point out
this importance whenever the opportunity
might present itself at conferences and other
gatherings.
B. We recommend principally that a congress should
be arranged to explore the cha ll enges facing
herpetologists, conservation biologists, and
governmental representatives, in an attempt to
develop programs for the perpetua! protection of
the highly significant Mesoamerican salamander
fauna.
C. An additional recommendation is to establish the
proposed congress as soon as possible, since the
threats facing the Mesoamerican salamander
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
�fauna are advancing at an exponentia l rate
commensurate w ith the increase of the human
populations in Mexico and Central America. Time
is clearly of the essence.
D. Given that such a congress can be arranged,
the principal outcome of the congress should
involve the publication of a book involving a
summary of the current state of knowledge
of the b iology of these creatures and the
conservation imperatives with which they are
faced and conclude with a detailed p lan for their
future salvation.
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A CKNOWLEDGMENTS
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EGP thanks Haydée Morales Flores and his family for their
support and companionship. We all extend our gratitude to
the following people who supplied us with the outstanding
images we included in this paper: Matthieu Berroneau,
Claudio Contreras-Koob, César Halla García Mayoral, Pablo
Garrido Szegedi, Valeria Mas, Andrés Novales Aguirrezabal,
Jesús Ernesto Pérez Sánchez, Todd Pierson, Louis W. Porras,
Javier Sunyer, Bruno Enrique Téllez Baños, and Enrique
Vázquez Arroyo-Guerrero Jaguar. Also, we all gratefully thank
Louis W. Fbrras, Aurelio Ramírez-Bautista, and Javier Sunyer
for their perceptive reviews of this paper.e
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/ / THE MOST DANCEROUS WORLDVIEW IS THE WORLDVIEW OF
THOSE WHO HAVE NOT V!EWED THE WORLD''.
ALEXAND ER VON H UMBOLDT
Biología y Sociedad nº 7, primer semestre 2021
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M., Bates, K. A., Berger, L., Ball, S. Brookes, L., Ciare, F.,
Courtois, E. A., Cunningham, A. A., Doherty-Bone, T. M.,
Ghosh. P, Gower, D. J., Hintz, W. E.• Haglund, J., Jenkinson,
T. S., Lin, C.-F, Laurila, A., Layan, A., Marte!, A., Meurling,
S., Miand, C., Minting, P., Pasmans, F. Schmeller, D. S.,
Schmidt, B. R., Shelton, J. M. G., Skerratt, L. F.• Smith,
F., Soto-Azat, C., Spagnoletti, M., Tessa. G., Toledo, L F.,
Valenzuela-Sánchez, A., Verster, R., Varas, J ., Webb, R. J .•
Wierzbicki, C. Wombwell, E., Zamudio, K. R., Aanensen,
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�APPENDIX
Ambystoma taylori Brandon, Maruska, and Rumph, 1982. Taylor's Salamander is a species known only from Laguna Alchichica.
a saline crater lake in eastern Puebla (Frost 2020). Wilson et al. (2013) determined the Environmental Vulnerability Score (EVS)
of this salamander as 15, placing it in the lower portion of the high vulnerability category. This individual was photographed at
the type locality in Laguna Alchichica, Puebla. Photo by Valeria Mas.
Aquiloeurycea scandens Walker, 1955. The Tamaulipan False Brook Salamander is endemic to Mexico. Originally described from caves
in the Reserva de la Biósfera El Cielo in southwestern Tamaulipas, this species later was reported from a locality in San Luis Potosi
(Johnson et al., 1978) and another in Coahuila (Lemos-Espinal and Smith, 2007). Frost (2020) noted, however, that specimens from
areas remote from the type locality might be unnamed species. This individual was found in an eco tone of cloud forest and pine-oak forest
near Ejido La Gloria, in the municipality of Gómez Farlas. Wilson et al. (2013) determined its EVS as 17. This individual was found in the
·El Cielo"(Biosphere Reserve) in the vicinity of La Joya de Salas, Jaumave, Tamaulipas, México. Photo by Elí Garda Padilla.
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Bolitog/ossa ce/oque McCranie and Wilson 1993. The Celaque Mushroomtongue Salamander has an EVS of 17 (Mata-Silva
et al. 2019) and is restricted the the Sierra de Celaque in the Southern Cordillera of the Chortís Highlands in western Honduras
(l tgen et al. in press). This individual was photographed on the eastern slope of Cerro Celaque, Departamento de Lempira,
Honduras. Photo by Louis W. Porras.
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Bolitog/ossa chinanteca Rovito, Parra-Olea, Lee, and Wake 2012. The Chinanteca Salamander has an EVS of 18 (Johnson
et al. 2017) anda distribution within the Sierra Juárez of Oaxaca, Mexico (Frost 2020). This individual was encountered in the
Municipality of San Felipe Usila, Oaxaca, Mexico. Photo by Vicente Mata-Silva.
Biología y Sociedad nº 7, primer semestre 2021
67
�Bolitog/ossa co/onnea (Dunn, 1924). The La Loma Salamander has an EVS of 16 (Mata-Silva et al. 2019) and is distributed
"from Bocas del Toro and Comarca Ng6be-Buglé Provinces, far western Panamá and Alajuela, Heredia, Limón, and Cartago
provinces, Costa Rica; also in the Golfo Dulce and Las Cruces areas of Pacific slope Costa Rica (Puntarenas Province)" (Frost
2020). This individual was found in Bocas del Toro, Panama. Photo by Javier Sunyer.
Bolitog/ossa cuchumatana (Stuart, 1943). The Oak Forest Salamander has an EVS of 14 and is found in the "departments of
El Quiché and Huehuetenango in the Sierra de Cuchumatanes, Guatemala" (Frost 2020). This individual was photographed in the
Sierra de los Cuchumatanes, Guatemala. Photo by Todd Pierson.
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Bolitog/ossa dofleini (Werner, 1903). Doflein's Salamander has an EVS of 15 and occupies "the Caribbean versant from
extreme northern Alta Verapaz, Guatemala, and Cayo District, Belize, to north-central Honduras• (Frost 2020). This individual
was encountered in Copán, Honduras. Photo by Javier Sunyer.
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Bolitoglossa gomezi Wake, Savage, and Hanken 2007. Gomez's Web-footed Salamander has an EVS of 1 6 and occurs on
"either side of the Costa Rica-Panama border· (Frost 2020). This individual was found in Jurutungo, Panama. Photo by Javier
Sunyer.
Biología y Sociedad nº 7, primer semestre 2021
69
�Bo/itoglossa helmrichi (Schmidt 1936). The Coban Mushroomtongue Salamander has an EVS of 16 and is distributed in cloud forest
of mountainous regionsof southwestern Alta Verapaz and Baja Verapaz, Guatemala, at elevations of 1,000 to 2,000 m (Frost 2020).
This individual was found in Purulha, Departamento de Baja Verapaz, Guatemala. Photo by Andrés Novales Aguirrezabal.
Bolitoglossa hermosa (Papenfuss, Wake and Adler, 1984).The Guerreran Mushroomtongue Salamander has an EVS of 16
and occur in Río Atoyac drainage on the Pacific slope of the Sierra Madre del Sur of Guerrero, Mexico, 765- 2465 m elev.
(Frost 2020). This individual was found inside the "Corredor Comunitario del Jaguar• in the vicinity of Las Humedades in the
municipality ofTecpan de Galeana, Guerrero. Photo by Enrique Vázquez Arroyo-Guerrero Jaguar.
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Bo/itoglossa huehuetenanguensis Campbell, Smith, Streicher, Acevedo, and Brodie 2010. The Huehuetenango Salamander
has an EVS of 1 8 and is "known only from the v icinity of the type locality in the Sierra Cuchumatanes, Huehuetenango,
Guatemala; at elevat ions of 2,450 to 2,835 m (Frost 2020). This individual was photographed in the Departamento of
Huehuetenango, Guatemala. Photo by Todd Pierson.
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Bolitog/ossa indio Sunyer, Lotzkat, Hertz, Wake, Aléman, Robleto, and Kiihler 2008. The Río Indio Salamander has an EVS of 17
and is "known only from the type locality loij Dos Bocas del Río Indio, Departamento de Río San Juan, northeastem Nicaragua"
(Frost 2020). This individual was found at Río Indio, Nicaragua. Photo by Javier Sunyer.
Biología y Sociedad nº 7, primer semestre 2021
71
�Bolitog/ossa insularis Sunyer, Lotzkat, Hertz, Wake, Aléman, Rabieta, and Kóhler 2008. The Isla de Ometepe Salamander
has an EVS of 18 and is known only from the type locality lofl the Isla de Ometepe, in Lago Nicaragua, Departamento de Rivas,
Nicaragua" (Frost 2020). This individual was located on Volcán Maderas, Isla de Ometepe, Departamento de Rivas, Nicaragua.
Photo by Javier Sunyer.
Bolitog/ossa lignicolor (Peters, 1873). The Camron Mushroomtongue Salamander has an EVS of 1 6 and is distributed "in
southwestern Costa Rica and adj acent western Panama and the Península de Azuero as well as Isla Coiba, west-central Panama•
(Frost 2020). This individual was found at Meseta Chercha, Panama. Photo by Javier Sunyer.
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Bolitog/ossa lineo/ni (Stuart, 1943). Lincoln's Mushroomtongue Salamander has an EVS of 13 and occurs "from the Meseta
Central of Chiapas, Mexico to the Pacific slopes in western Guatemala, including the Sierra de Cuilco, the western portion of
the Guatemalan Plateau, and the Cuchumatanes• (Frost 2020). This individual was found in Cerro Huitepec, Altos de Chiapas,
México. Photo by Elí García Padilla
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Bolitag/ossa mexicana Duméril, Bibron, and Duméril, 1854. The Mexican Mushroomtongue Salamander has an EVS of 8 and
is found "from southern Veracruz (Mexico) across the base of the Yucatan Península, with an isolated population in northern
part of Yucatan Península, to Honduras (extending to the Pacific versant in Ocotepeque) and El Salvador (Departamento de
Chalatenango, municipio de La Palma, Cerro La Palma) (Frost 2020). This individual was found at Santa María Chimalapas,
Oaxaca, México. Photo by Elf García Padilla.
Biología y Sociedad nº 7, primer semestre 2021
73
�Bolitog/ossa minutu/a Wake, Brame, and Duellman, 1973. The Minute Mushroomtongue Salamander has an EVS of 17 and
is distributed •on both slopes of the southem Cordillera de Talamanca of Costa Rica ...and its extension into western Panama·
(Frost 2020). This individual was encountered at Jurutungo, Panama. Photo by Javier Sunyer.
Bolitoglossa morio (Cope, 1869). Cope's Mushroomtongue Salamander has an EVS of 1 3 and occurs on the Guatemalan
Plateau (Frost 2020). This individual was located at Chichicastenango, Guatemala. Photo by Javier Sunyer.
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Bo/itoglossa mulleri {Brocchi, 1883) The Müller's Mushroomtongue Salamander has an EVS of 15 and occur in the Atlantic
slopes of the mountains of Alta Verapaz, Quiché, and Huehuetenango, Guatemala, and adjacent Chiapas, Mexico, in the
Municipio de Ocosingo, 1 40-1550 m elevation. This individual was found in the Departamento of Huehuetenango, Guatemala.
Photo by Todd Pierson.
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Bolitoglossa oaxacensis Parra -Olea, García-París, and Wake 2002. The Atoyac Salamander has an EVS of 17 and is
distributed in "humid oak-pine and pine forest in the Sierra Madre del Sur, specifically from the mountains south of Sola de Vega,
to immediately south of the Atoyac River Basin, in the vicinity of Puerto Portillo, Oaxaca, Mexico" {Frost 2020). This individual
was found in the Sierra Madre del Sur in Oaxaca, Mexico. Photo by Vicente Mata-Silva.
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�Bolitog/ossa odonnelli (Stuart, 1943). O'Donnell's Salamander has an EVS of 16 and ranges in the cloud forests of the Atlantic
drainage of the mountains of eastern Alta Vera paz, east to the Montañas del Mico, Guatemala,· at elevations of 100-1,200 m;
•also in adjacent western Honduras" (Frost 2020). This individual was located at Morales, Departamento de Izaba!, Guatemala.
Photo by Andrés Novales Aguirrezabal.
Bolitog/ossa pesrubra (Taylor, 1952). The Red-footed Salamander has an EVS of 15 and is distributed in "the Cordillera de
Talamanca, including the Fila Cedral" (Frost 2020). This individual was found on Cerro de la Muerte. Photo by Javier Sunyer.
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Bolitog/ossa sa/vinii (Gray, 1868). Salvin's Mushroomtongue Salamander has an EVS of 16 and occurs on "the Pacific slopes
of southern Guatemala and El Salvador" (Frost 2020). This individual was located at Suchitepeques, Patulul, Guatemala. Photo
by Javier Sunyer.
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Bo/itog/ossa striatula (Noble, 1 9 1 8). The Cukra Mushroomtongue Salamander has an EVS of 16 and occupies "the Atlantic
versant from eastern Honduras through eastern Nicaragua to central Costa Rica• (Frost 2020). This individual was photographed
at Rfo San Juan, Nicaragua. Photo by Javier Sunyer.
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Chiropterotriton cieloensis Rovito and Parra-Olea, 2015. The El Cielo Salamander is one of the most recently described
amphibians from Tamaulipas. This species is known only from the Reserva de la Biósfera El Cie lo in the municipality of
Gómez Farías, located in the extreme southwestern portion of the state. The salamander is known to occur at elevations
from approximately 1 ,000 to 1 ,860 m in the Sierra de Guatemala, where it has been encountered in bromeliads and caves in
broadleaf cloud forest. The EVS of this species is 17. Pictured here is an individual from the vicinity of the species' type locality
at "El Cielo" (Biosphere Reserve), Tamaulipas, México. Photo by Elí García Padilla.
Chiropterotriton magnipes Rabb, 1965. The Bigfoot Splayfoot Salamander has an EVS of 16 and is distributed in "pineoak woodland or northeastern Queretaro, Mexico" (Frost 2020). This individual was located inside a cave at La Trinidad, in the
municipality of Xilitla, San Luis Potosí, México. Photo by Pablo Garrido Szegedi.
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Cryptotriton veraepacis (Lynch and Wake 1 9 7 8). The Baja Verapaz Sa lamander has an EVS of 17 and occurs in eastern
Guatemala in the Sierra de las Minas and nearby mountains above 1610- 2290 m elevation• (Frost 2020). This individual was
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found at Reserva Natural Ranchitos del Quetzal, Guatemala. Photo by Andrés NovalesAguirrezabal.
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lsthmura gigantea (Taylor, 1939). The Giant False Brook Salamander has an EVS of 16 and is "known from the pine-oak/cloudforest interface in the La J oya-Jalapa region of Veracruz and into northeastem Hidalgo, Mexico" at elevations of 1,000 to 2,000
m (Frost 2020). This individual was found on the road between Tequila and Zongolica, Veracruz. Photo by Matt hieu Berroneau.
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�lsthmura maxima (Parra-Olea, García-París, Papenfuss, and Wake, 2005). The Southern Giant Salamander has an EVS of 1 7
and is occurs in "far western and southern Oaxaca, as far south as 15 km north of San Gabriel Mixtepec, in elevation[sl as low
as 730 m but generally about 2000 m elevation, west to Ejido Tres Marias, municipality of Malinaltepec• (Frost 2019). This
individual was encountered in Cerro Tigre, in the municipality ofTututepec. Oaxaca, México. Photo by Vicente Mata-Silva.
lxalotriton niger Wake and Johnson 1989. The Jumping Salamander has an EVS of 18 and is "known from the montane
rainforest in the immediate vicinity of the type locality, near Berriozábal in northwestern Chiapas, Mexico, 1 200 m elevation,
and in two small caves at Cerro Baul, on the southwestern border of Chiapas with Oaxaca, 15 92 and 2000 m elevation• (Frost
2020). This individual was encountered at La Pera, Berriozabal, Chiapas, México. Photo by Jesús Ernesto Pérez Sánchez.
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Nototriton guanacaste Good and Wake 1 993. This salamander has an EVS of 17 and is found •on the summits of Volcán
Orosi and Cerro Cacao, in the Cordillera de Guanacaste, province of Guanacaste, northwestem Costa Rica· (Frost 2020). This
individual was found on Cerro Cacao, Guanacaste Province, Costa Rica. Photo by Javier Sunyer.
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Nyctanolis pernix Elias and Wake 1983. The Nimble Long-limbed Salamander has an EVS of 15 and ranges in the Parque
Nacional Lagunas de Montebello in southern Chiapas (Mexico) and northwest of there near Leyva Velázquez, Municipio
de las Margaritas, Chiapas, Mexico, 835-214 5 m elevation; in Guatemala on the northeastern slopes of the Sierra de los
Cuchumatanes and in the Sierra de las Minas above Puruhlá, Baja Verapaz, Guatemala, 1200-1610 m elevation· (Frost 2020).
This individual was encountered at the Departamento of Huehuetenango, Guatemala. Photo by Todd Pierson.
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�Oedipina elongata (Schmidt, 1936). The Central American Worm Salamander has an EVS of 15 and occur in low and moderate
elevations from north-central Chiapas (Mexico) and near the Caribbean coast of eastern Belize across the Atlantic foothills of
Guatemala to the Montañas del Mico and into adjacent northwestern Honduras (Frost 2020). This individual was encountered in
Santo Tomás de Castilla, Departamento de Izaba!, Guatemala Photo by Andrés Novales Aguirrezabal.
Oedipina fortunensis Kohler, Ponce, and Batista 2007. The Fortuna Worm Salamander has an EVS of 18 and is known "only
from the type locality (Reserva Forestal Fortuna, Chiriqu(. Panama)" (Frost 2020). This individual carne from Fortuna, Panama.
Photo by Javier Sunyer.
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Oedipina grandis Brame and Duellman 1970. The Cerro Pando Worm Salamander has an EVS of 17 and is distributed in
the Cordillera de Talamanca in extreme southern Costa Rica and immediately adjacent western Panama" (Frost 2020). This
individual was found at Jurutungo, Panama. Photo by Javier Sunyer.
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Oedipina koehleri Sunyer, Townsend, Wake, Travers, Gonzalez, Obando, and Quintana 2011. Koehler's Worm Salamander has
an EVS of 16 and is found in "three isolated highland areas in northern Nicaragua• (Frost 2020). This individual carne from Musun
Matagalpa, Nicaragua. Photo by Javier Sunyer.
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�Oedipina nica Sunyer, Wake, Townsend, Travers, Rovito, Papenfuss, Obando, and Kohler 201 0. The Nicaraguan Worm
Salamander has and EVS of 17 and is distributed in north-central Nicaragua (Frost 2020). This individual carne from Finca
Monimbo, Matagalpa, Nicaragua. Photo by Javier Sunyer.
Pseudoeurycea conanti Bogert 1967. Conant's Salamander has an EVS of 1 6 and is •known only from the type locali ty
(Oaxaca, Mexico)" (Frost 2020). This individual was found near Sola de Vega, Oaxaca, México. Photo by Vicente Mata-Silva.
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Pseudoeurycea leprosa (Cope, 1869). The Leprous False Brook Salamander has an EVS of 16 and is found in the •high
mountains of Puebla, Veracruz, Morelos, Distrito Federal (Ciudad de Mexico), and Mexico (Estado de Mexico), Mexico; also
report ed for Guerrero and Oaxaca• (Frost 2020). This individual was encountered at Milpa Alta in the municipality of the same
name, in the state of Ciudad de México. Photo by Claudio Contreras-Koob.
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Pseudoeurycea mixteca Canseco-Márquez and Gutiérrez-Mayén 2005. The Mixteca False Brook Salamander has an EVS
of 1 7 and is found in the "Mixteca Alta region of northwestern Oaxaca in pine-oak forest; isolated relict cave locality in the arid
Tehuancan Valley, Puebla" (Frost 2020). This individual was found at Teposcolula, Oaxaca, México. Photo by Bruno Enrique Téllez
Baños.
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�Pseudoeurycea rex (Dunn, 1921) The Royal False Brook Salamander has an EVS of and occur in High elevations of western
Guatemala; expected in adjacent Chiapas, Mexico (Frost 2020). This individual was observed in the Departamento of
Huehuetenango, Guatemala. Photo by Todd Pierson.
Thorius boreas Hanken and Wake 1 994. The Boreal Thorius has an EVS of 18 and is "known only from the vicinity of the type
locality in pine-oak forest both north and south of the crest of Cerro Pelón in the Sierra Juarez, 2800- 3000 m elevation, Oaxaca,
Mexico• (Frost 2020). This individual was found in the vicinity of Llano de las Flores in the Sierra Madre de Oaxaca, Mexico.
Photo by Vicente Mata-Silva.
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Thorius narisovalis (Taylor, 1940) The Cerro San Felipe Pigmy Salamander has an EVS of and it is known only from Oaxaca,
Mexico, in three areas: (1) the v icinity of the type locality (Cerro San Felipe), the (2) vicinity of Zaachila, in central Oaxaca, and
(3) the vicinity of Tlaxiaco, in c loud forests in pine-oak woodland, 2600-3000 m elevation (Frost 2020). This individual was
photographed in Cerro San Felipe, San Felipe del Agua, Oaxaca, México. Photo by César Halla García Mayoral.
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�s. RODRÍGUEZ-RlVERA es estudiante de la carrera
Químico Bacteriólogo Parasitólogo en la Facultad de Ciencias
Biológicas de la Universidad Autónoma de Nuevo León, realizó
su Servicio Social en el Programa: "A islamiento y estudio de
microorganismos productores de polímeros biodegradables y
asistencia docente" en el L10 , del Instituto de Biotecnología
(Junio-Diciembre 2020). Participó en el programa "Verano de la
Investigación Científica de la Academia Mexicana de Ciencias•
y PROVERICYT, en temas re lacionados a nutrigenómica y
nanotecnología.
alejandra.rodriguezri@uanl.edu.mx
ALEJANDRA
ANAL/A ALEJANDRA LU MARTÍNEZ Doctora en Ciencias en
A limentos egresada de lka FCB (UANL). Especializada en
medic ina func ional, desarrollo de proteína de almendra,
análisis lipídico de oleaginosas y análisis funcional y proximal
de harinas. Ha trabajado como nutriologa en las empresas
Cambridge Weight Plan (2013-2014) y My Good Foods (2 01 4).
Fue profesora de materia optativa "Evaluacion Nutricional de
Alimentos" en la Licenciatura de Alimentos de la FCB, Opto. de
Alimentos en 2018 . Ha publicado 2 artículos científicos.
liamtz18@hotmail.com
ARTURO ROCHA is a herpetologist from El Paso, Texas. His
SOBRE
LO~ UTORES
interests include the study of biogeography and ecology of
amphibians and reptiles in the southwestern United States and
Mexico. A graduate of the University of Texas at El Paso, his
thesis centered on the spatial ecology of the Trans-Pecos Rat
Snake (Bogertophis subocularis) in the northern Chihuahuan
Oesert. To date, he has authored or co-authored over 10 peerreviewed scientific publications.
CELIA SÁMANO PÉREZ es Licenciado en Ciencias de Alimentos por
la Facultad de Ciencias Biológicas de la UANL en el año 201 9. Se
ha desempeñado en el ambito industrial como gerente de calidad
y t ienda física encargada de vida de anaquel de consumibles
envasados y empaquetados. Ha publicado 2 artículos de divulgación
relacionados con el análisis del desperdicio en la etapa de consumo.
Actualmente se encuentra desarrollando aptitudes administrativas
trabajando en la industria de ventas, desempeñando sus
conocimientos prácticos de laboratorio.
Celia_samanop@hotmail.com
CLAUDIA TOMASA GALLARDO RIVERA Está adscrita al
Departamento de A limentos de la Facultad de Ciencias
Biológicas de la UANL donde desarrolla la línea de investigación
Innovación en el Desarrollo de Productos Biotecnológicos.
Profesor Investigador de Tiempo Completo del Departamento
de A limentos de la FCB. Ha d irig ido 2 tesis de Licenciatura
orientadas hacia el análisis del desperdicio de alimentos en la
etapa de consumo y 5 tesis en el área de Ciencia y Tecnología
de alimentos. Actualmente pertenece al SN I, forma parte del
Comité Académico Nacional de la RED 1 2.3 para disminuir y
valorizar las pérdidas y el desperdic io de alimentos. Imparte
la UA Sustentabilidad de Cadenas Agroa limentarias en el
programa de Maestría en Manejo y Aprovechamiento Integral de
Recursos Bióticos (PNPC-CONACYTI. Ha generado 5 artículos
de investigación.
claudia.gallardorv@uanl.edu.mx
DANIEL ALEXANDER CARRILLO MARTÍNEZ. Biólogo egresado
de la Universidad Autónoma de Aguascalientes (UAA) su área
de especialización es la ornitología. Desde el año 2 0 1 5 es
representante y guía de del grupo de observadores de aves
de Aguascalientes (AvesAgs). Técnico docente de la Colección
Zoológica de la UAA (CZUAA). Director de tres tesis de
licenciatura y autor de tres artículos científicos.
DAVID LAZCANO is a herpetologist who earned a bachelor's
degree in chemical science in 1980, anda bachelor's degree in
biology in 1 982. In 1999 he earned a master's degree in wildlife
�management, and later a doctoral degree in biological
sciences with a specialty in wildlife management (2005),
all gained from the Facultad de Ciencias Biológicas of
the Universidad Autónoma de Nuevo León. Currently, he
is a full-t ime professor at the same institut ion, where he
teaches courses in animal behavior, biogeography, biology
of chordates, and wildlife management. He is also the
head of Laboratorio de Herpetología and Coordinación de
Intercambio Académico de la Facultad de Ciencias Biológicas
at UANL. Since 1 979, he has been teaching and providing
assistance in both undergraduate and graduate programs.
His research interests include the study of the herpetofaunal
diversity of northeastern Mexico, as well as the ecology,
herpetology, biology of the chordates, biogeography, animal
behavior, and population maintenance techniques of montane
herpetofauna. In addition, the species Gerrhonotus lazcanoi
has been named in his honor.
reviewed papers, including two 2010 articles, "Geographic
distribut ion and conservation of the herpetofauna of
southeastern Mexico" and "Oistributional patterns of the
herpetofauna of Mesoamerica, a Biodiversity Hotspot:·
Jerry was a ce-editor on Conservation of Mesoamerican
Amphibians and Reptiles and co-author of four of its chapters,
co-author of Middle American Herpetology: A Bibliographic
Checklist, and co-author of Mesoamerican Herpetology:
Systematics, Zoogeography, and Conservation. He was
also the senior author of the recent paper "A conservation
reassessment of the Central American herpetofauna based
on the EVS measure" and is Mesoamerica/Caribbean editor
for Geographic Oistribution section of Herpetological Review.
One species, Tantilla johnsoni, was named in his honor.
Presently, he is an Associate Editor and Co-chair of the
Taxonomic Board for the joumal Mesoamerican Herpetology.
JESÚS ANGEL DE LEÓN GONZÁLEZes Licenciado en Biología
DOMINIC L. DESANTJS is an Assistant Professor of Biology at
Georgia College and State University, Milledgeville, Georgia,
USA, in the Depart:ment of Biological and Environmental
Sciences. Dominic's research interests broadly include
the behavioral ecology, conservation biology, and natural
history of herpetofauna. Dominic accompanied Vicente
Mata-Silva, El / García-Padilla, and Larry David Wilson on
survey and collecting expeditions to Oaxaca in 201 5, 201 6,
and 201 7, and is a co-author on numerous natural history
conservation-oriented publications produced from those
visits, including an invited book chapter on the conservation
outlook for herpetofauna in the Sierra Madre del Sur of
Oaxaca. Overall, Dominic has authored or co-authored over
50 peer-reviewed scientific publications.
ELÍ GARCÍA-PADILLA is a herpetologist primarily focused on
the study of the Mexican herpetofauna. To date, he has
authored or co-authored over 1 00 forma l contributions
to the scientific knowledge of the Mexican herpetofauna.
Currently, he is emp loyed as a formal Curator of
Amphibians and Reptiles from Mexico in the electronic
p latform •Naturalista" of the Comisión Nacional para
el Uso y Conocimiento de la Biodiversidad (CONABIO;
www.natura lista.mx). One of h is main passions is
environmenta l education, and for several years he has
been working on a variety of projects that include the use
of photography and audiovisual media as powerful tools
to reach large audiences and to promete the importance
of the knowledge, protection, and conservation of the
Mexican biological and cultural patrimony. Presently,
he is undertaking an evaluation of the jaguar (Panthera
enea) as an umbrella species for the conservation of the
herpetofauna of Mesoamerica.
GLADYS M. VEGA-SAUCEDA es estudiante de la carrera de
Licenciado en Biotecnología Genómica en la Facultad de
Ciencias Biológicas de la Universidad Autónoma de Nuevo
León, realizó su Servicio Social en el Programa: "Aislamiento
y estudio de microorganismos productores de polímeros
b iodegradables y asistencia docente" en el Instituto de
Biotecnología (Junio-Diciembre 2020). Reconocimiento
como Alumno Talento, 2020 en dicha facultad.
gladys.vegasc@uanl.edu.mx
J ERRY D. /OH NSON is Professor of Biological Sciences at The
University of Texas at El Paso (UTEP), Director of UTEP's
40,000-acre "Indio Mountains Research Station." and
has extensive experience studying the herpetofauna of
Mesoamerica, especially that of southern Mexico. He was
born in Salina, Kansas, and received a BS in Zoology at Fort
Hays State University, a MS in Biology at UTEP, anda PhD
in Wildlife and Fisheries Sciences from Texas A&M University.
Johnson has authored or co -authored over 1 25 peer-
por la Facultad de Ciencias Biológicas, UAN L (1 985),
Maestro en Ciencias por el Instituto Politécnico Nacional
(1994), Doctor en Ciencias por la Universidad Autónoma
de Nuevo León (2007). Investigador del Centro de
Investigaciones Biológicas del Noroeste, SC (1 985-1990).
Profesor Investigador de la Facultad de Ciencias Biológicas
(1991 a la fecha). Jefe del Laboratorio de Biosistemática,
Secretario de Investigación de la FCB-UANL, Miembro de
la Comisión de Evaluación de la FCB-UANL, Miembro del
Comité de Premios de la Academia Mexicana de Ciencias
(201 7 -201 9). Profesor de 5 cursos de licenciatura y dos
de postgrado. Profesor con Perfil Promep desde el año
2000. Consejero Profesor ante el H. Consejo Universitario
de la UANL desde el 2004 hasta el 2008. Miembro del
Sistema Nacional de Investigadores desde 1 991 (Nivel
2 desde 201 2). Miembro de la Academia Mexicana
de Ciencias desde 2004. Curador y responsab le de la
colección Poliquetológica de la Universidad Autónoma de
Nuevo León. Responsable de 6 proyectos de investigación
con apoyo externo a la UANL (CONAB IO, CONACYT)
y 1 0 con apoyo de fondos internos (PAICYT). Director
de 1 8 tesis de Licenciatura, 1 3 de Maestría y 1 6 de
Doctorado. Diez estancias de investigación: Museo de
Historia Natural de Los Angeles, Los Angeles, Cal. (USA)
(2), Smithsonian lnstitution, Washington, D.C. (USA) (1),
Universidad Autónoma de Madrid, España (2), Museo
Nacional de Historia Natural de París, Francia (3); Museo
de Zoología e Instituto de la Universidad de Hamburgo,
Alemania (1); Museo de Zoología de la Universidad de
Amsterdam (1). Estancia de Investigación en el Centro de
Investigaciones Biológicas del Noroeste, S.C.1998-1999.
Revisor de artículos científicos para Scientia Marina,
JMBAUK, Zootaxa, Zookeys, Procc. Bici. Soc. Wash., Rev.
Bici. Trop., Revista Mexicana de Biodiversidad, Oceanides,
Pan-American Journal of Aquatic Sciences, entre otras.
Presentación de más de 1 00 ponencias en reun iones
científicas Nacionales e Internacionales. Autor de 80
artículos científicos en revistas indexadas, 2 libros y 8
capítulos en libro. Alrededor de 700 citas a publicaciones.
Editor en Jefe de la revista electrónica de divulgación
Científica Biología y Sociedad.
LARRY DAVID WILSON is a herpetologist with lengthy
experience in Mesoamerica. He was born in Taylorville,
lllinois, United States, and received his university education
at Mill ikin University in Oecatur, lllinois, the University
of lllinois at Champaign-Urbana (B.S. degree), and at
Louisiana State University in Baten Rouge (M.S. and Ph.D.
degrees). He has authored or co-authored more than 430
peer-reviewed papers and books on herpetology. Larry
is the senior editor of Conservation of Mesoamerican
Amph ibians and Reptiles and the co -author of eight
of its chapters. His other books include The Snakes of
�Honduras, Middle American Herpetology, The Amphibians
of Honduras, Amphibians & Reptiles of the Bay lslands and
Cayos Cochinos, Honduras, The Amphibians and Reptiles
of the Honduran Mosquitia, and Guide to the Amphibians &
Reptiles of Cusuco National Park, Honduras. To date, he has
authored or co-authored the descriptions of 7 4 currently
recognized herpetofaunal species, and seven species have
been named in his honor, including the anuran Craugastor
lauraster, the lizard Norops wilson i, and the snakes
Oxybelis wi lsoni, Myriopholis wi lsoni, and Cerrophidion
wilsoni. Currently, Larry is Co-chair of the Taxonomic Board
for the journal Mesoamerican Herpetology
proyectos de investigación, en 5 de ellos como responsable.
Ha dirigido 4 tesis de licenciatura y una de maestría.
Genómica por parte de la Facultad de Ciencias Biológicas,
U.AN.L Cuenta con una Maestría en Ingeniería Ambiental
por la Facultad de lngenier/a Civil, U.AN.L Actualmente
trabaja en la Facultad de Ciencias Biológicas, donde se
desempeña como Coordinadora de Seguridad y Gestión
Ambiental, as/ como Jefa de Laboratorios. Pertenece al
Comité Estatal de la Olimpiada de Biología, una de sus
principales func iones es el asesoramiento académico a
estudiantes para la preparación en competencias de biología
a nivel nacional e internacional. Su área de investigación
incluye la conservación de especies endémicas del país
DRA . MARÍA ELENA GARCÍA GARZA rea lizó sus estudios
de Licenciatura en Biología (1 990) y el Doctorado en
Ciencias (2008), en la Facultad de Ciencias Biológicas de
la Universidad Autónoma de Nuevo León. Es miembro del
del Sistema Nacional de Investigadores Nivel 1, (2009 a la
fecha) además de tener el reconocimiento de la Secretaría
de Educación Pública como Profesor con Perfil Deseable
(2011 a la fecha) . Forma parte de la planta docente de
la Facultad de Ciencias Biológicas de la U.A.N. L. con
la categoría de profesor de t iempo completo t it ular A.
(1994 a la fecha). Es miembro del Consejo Consultivo de
San Nicolás de los Garza (201 8 a la fecha) . Su línea de
investigación versa sobre la taxonomía de invertebrados
marinos. Es autora de 19 artículos científicos, 15 capítulos
de libros y editora de un libro. Es editor asociado de la
Revista Mexicana de Biodiversidad. Ha participado como
ponente en 18 congresos internacionales y 30 nacionales.
Dirección de tesis 1 3 de Licenciatura y 6 de Doctorado.
Es curador de la Colección Poliquetológica de la UANL, la
cual es una de las más importantes en su tipo en nuestro
país, alberga más de 700 especies, y 70,000 ejemplares,
debidamente catalogados.
LYDIA ALLISON FUCSKO is an amphibian conservationist and
MARÍA ELIZABETH ALEMAN HUERTA es Química Bacterióloga
environmental activist.. She is also a gifted photographer
who has taken countless pictures of amphibians, including
photo galleries of mostly southeastern Australian frogs. Dr.
Fucsko has postgraduate degrees in computer education
and in vocational education and training from The University
of Melbourne, Parkville, Melbourne, Australia. Additionally,
Lydia holds a Master's Degree in Counseling from Monash
University, Clayton, Melbourne, Australia. She received her
Ph.D. in environmental education, which promoted habitat
conservation, species perpetuation, and g lobal sustainable
management from Swinburne University of Technology,
Hawthorn, Melbourne, Australia. Dr. Fucsko, in addition,
is an educational consultant. The species Tantilla lydia has
been named recently in her honor.
Parasitóloga, Maestra en Ciencias con especialidad en
Ingeniería Ambiental por la Facultad de Ingeniería Civil (1 997)
y Doctora en Ciencias con especialidad en Biotecnología, por
la Facultad de Ciencias Biológicas de la UANL (2007). La Dra.
Alemán es profesor investigador de la Facultad de Ciencias
Biológicas y pertenece a la Academia de Microbiología y
al Laboratorio 1 0 del Instituto de Biotecnología, de dicha
Facultad. Cuenta con el reconocimiento por el PRODEP-SEP
como Profesor con Perfil Deseable hasta 2022. Desde 2009,
imparte cursos en programas de licenciatura y posgrado.
Ha d irig ido 13 tesis de nivel pregrado y posgrado; ha
enfocado sus investigaciones en proyectos de Biotecnología
Amb iental y Agrícola, principalmente relac ionados a la
b iosíntesis y estudio de polímeros bacterianos del t ipo
PHA, el cual es reconocido como el biomaterial del futuro;
el aislamiento y estudio de cepas bacterianas del género
Bacillus, así como al aprovechamiento de plantas regionales
y residuos agroindustriales para la producción de polímeros
biodegadables. Cuenta con el registro de una solicitud de
patente ante el IMPI, la cual trata de un medio de cultivo para
la producción de bioplásticos. Ha presentado los resultados
más sobresalientes de sus trabajos de investigación en más
de veinte Congresos, Simposios y Encuentros nacionales e
internacionales, del campo de la Microbiología, Biotecnología
y Biomateriales; cuenta con diversas publicaciones en
revistas indexadas al JCR, 7 capítulos de libro, así como
diversos artículos científicos en revistas de circulación de
carácter nacional e internacional.
maria.alemanhr@uanl.edu.mx
LETICIA ROMERO AMADOR es Licenciada en Biotecnología
MANUEL HIGINIO SANDOVAL ORTEGA Biólogo, Maestro en
Ciencias con opción a Agronómicas y Doctor en Ciencias
Biológicas egresado de la Universidad Autónoma de
Aguascalientes (UAA). Desde el 201 7 labora como profesor
asignatura de laboratorio de Botánica I y Sistemática en la
UAA. Ha sido d irector de cuatro tesis de licenciatura y es
autor de 1 5 artículos científicos.
MARÍA ANA TOVAR HERNÁNDEZ Nació en la Ciudad de
México. Es bióloga egresada de la UNAM (2000), Maestra
en Ciencias en Manejo de Recursos Naturales y Desarrollo
Regional y Doctora en Ecolog/a y Desarrollo Sustentable
por ECOSUR (2003 y 2006). Realizó dos posdoctorados
(ECOSUR 2007, DGAPA-UNAM 2008-2010). Es miembro
del Sistema Nacional de Investigadores desde 2009
(actualmente nivel 11) e Investigadora Honorífica de Sinaloa
desde 2012. Se ha especializado en biologla, ecología
y sistemática (morfológica y molecular) de invertebrados
marinos exóticos invasores en marinas y puertos de México;
así como en la elaboración de análisis de riesgo y planes de
detección temprana, monitoreo y manejo. Su producción
académica versa en la publicación de 52 artículos en
revistas indizadas (como primera autora en 30 de ellos), 3
artículos de divulgación, 2 artículos en revistas no indizadas.
1 libro y 15 capítulos de libros. Al 2021 sus publicaciones
rebasan las 1 ,000 citas. Ha presentado trabajos en 27
congresos nacionales y 21 internacionales. Ha establecido
49 especies nuevas para la ciencia y dos nuevos géneros. Ha
impartido 11 conferencias por invitación y participado en 23
MINERVA BAUTISTA V JLLARREAL está adscrita al
Departamento de A limentos de la Facultad de Ciencias
Bio lógicas de la UANL . Licenciatura en Ciencias de
A limentos. Doctorado en Ciencias con acentuación en
alimentos por la Facultad de Ciencias Biológicas de la
UANL 2020. Profesor de la FCB, colabora en la línea de
investigación de estabilidad y caracterización de sistemas
dispersos en alimenticios. Ha generado 2 publicaciones de
memorias in extenso. Forma porte de la Academia de Ciencia
de Alimentos. Sus líneas de investigación son: Tecnología
de alimentos y estabilidad y caracterización de sistemas
dispersos. Ha dirigido una tesis de licenciatura. Ha generado
tres artículos científicos. Pertenece al SNI Nivel 1.
minerva.bautistavl@uanl.edu.mx
�MIGUEL JESÚS FARÍAS BUITRÓN es Licenciada en Ciencias
de Alimentos en la FCB de la UANL. Estudió Técnico
superior en gastronomía y restaurac ión en lgdeC. Ha
trabajado en distintos países de Europa y Asia dando a
conocer la gastronomía Mexicana. Actualmente trabaja
en la empresa PASA by Frutarom-lFF en Monterrey como
Saborista. Realizó una investigación en vinos tratados con
pulsos eléctricos para comparar su perfil aromáticos en
vinos no tratados en la Universidad de Zaragoza, España.
migueljfb@yahoo.com
MOISÉS ARELLANO DELGADO. Biólogo egresado de la
Universidad Autónoma de Aguascalientes (UAA) su área
de especialización es la ornitología. Se ha desempeñado
como supervisor ambiental en obras, manejo de flora y
fauna silvestre y como docente. Desde el año 2013 es
representante y guía de del grupo de observadores de
aves de Aguascalientes (AvesAgs). Ha dirigido una tesis de
licenciatura y es autor de tres artículos científicos.
RAUL E. MARTÍNEZ HERRERA es Lic. En Biotecnología
Genómica y Estudiante de l Doctorado en Cienc ias
con Orientación en B iotecnología de l Instituto de
Biotecnología, de la Facultad de Ciencias Biológicas,
Universidad Autónoma de Nuevo León (2017-2021). Tesis:
Estudio y Optimización del rendimiento de producción de
biopolímeros bacterianos de tipo P3HB. Ha participado
como codirector de 4 tesis de licenciatura y cuenta con 2
publicaciones en revistas indexadas al JCR, una solicitud
de patente ante el IMPI y diversas participaciones como
ponente en Congresos de carácter Nacional e internacional.
raul.martinezhrr@uanl.edu.mx
VICENTE MATA-SILVA is a herpetologist originally from
Río Grande, Oaxaca, Mexico. His interests include
ecology, conservation, natural history, and biogeography
of the herpetofaunas of Mexico, Central America, and
the southwestern United States. He rece ived his B.S.
degree from the Universidad Nacional Autónoma de
México (UNAM), and his M.S. and Ph.D. degrees from
the University of Texas at El Paso (UTEP). Vicente is an
Assistant Professor of Biological Sciences at UTEP in the
Ecology and Evolutionary Biology Program, and Assistant
Director of UTEP's 40,000 acre Indio Mountains Research
Station, located in the Chihuahuan Desert of Trans-Pecos,
Texas. To date, Vicente has authored or coauthored over
100 peer-reviewed scientific publications.
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Title
A name given to the resource
Biología y Sociedad
Description
An account of the resource
La revista Biología y Sociedad, nace en el 2018 que se mantiene activa y es una publicación de divulgación científica en formato electrónico de la Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Autónoma de Nuevo León. La filosofía de la revista es que los ciudadanos provistos de la mejor información posible tendrán la capacidad de tomar decisiones óptimas, con bases científicas, sobre diversas problemáticas. En consecuencia, los artículos publicados deberán estar escritos con claridad para un público amplio no especializado, por lo que se espera que los documentos remitidos para publicación estén acordes a la filosofía de esta publicación. Su frecuencia es semestral; dirigida a transmitir conocimientos con la intención de lograr que permee dentro de la propia comunidad universitaria y fuera de ella. Publica trabajos de autores nacionales y extranjeros en español o inglés, basados sobre cualquier tema relacionado con las ciencias biológicas. La publicación de la revista cuenta con la participación de especialistas nacionales e internacionales como miembros del Comité Editorial.
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A resource consisting primarily of words for reading. Examples include books, letters, dissertations, poems, newspapers, articles, archives of mailing lists. Note that facsimiles or images of texts are still of the genre Text.
Título Uniforme
Biología y Sociedad
Año de publicación
El año cuando se publico
2021
Número
Número de la revista
7
Mes de publicación
Mes cuando se publicó
Enero-Junio
Día
Día del mes de la publicación
1
Periodicidad
La periodicidad de la publicación (diaria, semanal, mensual, anual)
Semestral
Volumen
Volumen de la revista
4
Dublin Core
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Title
A name given to the resource
Biología y Sociedad, 2021, Vol 4, No 7, Primer Semestre
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Guzmán Velazco, Antonio, Director
Subject
The topic of the resource
Ecología y sustentabilidad
Biología contemporánea
Investigación
Divulgación científica
Ciencias de la salud
Alimentos
Description
An account of the resource
La revista Biología y Sociedad, nace en el 2018 que se mantiene activa y es una publicación de divulgación científica en formato electrónico de la Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Autónoma de Nuevo León. La filosofía de la revista es que los ciudadanos provistos de la mejor información posible tendrán la capacidad de tomar decisiones óptimas, con bases científicas, sobre diversas problemáticas. En consecuencia, los artículos publicados deberán estar escritos con claridad para un público amplio no especializado, por lo que se espera que los documentos remitidos para publicación estén acordes a la filosofía de esta publicación. Su frecuencia es semestral; dirigida a transmitir conocimientos con la intención de lograr que permee dentro de la propia comunidad universitaria y fuera de ella. Publica trabajos de autores nacionales y extranjeros en español o inglés, basados sobre cualquier tema relacionado con las ciencias biológicas. La publicación de la revista cuenta con la participación de especialistas nacionales e internacionales como miembros del Comité Editorial.
Publisher
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Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ciencias Biológicas
Contributor
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León González, Jesús Ángel, de, Editor Responsable
García Garza, María Elena, Editor Técnico
Date
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01/01/2021
Type
The nature or genre of the resource
Revista
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Identifier
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2020100
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Universidad Autónoma de Nuevo León
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7d25d52c8cf155165fd392244859c842
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Vol 3 No.6 , segundo semestre 2020
�Una publicación de la
U NIVERS I DAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN
Mtro. Rogelio G. Garza Rivera
Rector
Dr. Santos Guzmán López
Secretario General
QFB. Emilia Edith Vásquez Farías
Secretario Académico
Dr. Celso José Garza Acuña
Secretario de Extensión y Cultura
Lic. Antonio Ramos Revillas
Director de Publicaciones
Dr. José Ignacio González Rojas
Director de la Facultad de Ciencias Biológicas
Cuerpo Editorial de Biologfa y Sociedad
Dr. Jesús Ángel de León González
Editor en Jefe
Dra. María Elena García-Garza
Editor Técnico
Editores adjuntos:
Dr. Juan Gabriel Báez-González
Alimentos
Dr. Sergio l. Salazar-Vallejo
Dra. Evelyn Patricia Ríos-Mendoza
Biología Contemporánea
Dr. Sergio Arturo Gal indo-Rodríguez
Dra. Martha Guerrero-Olazarán
Biotecnología
Dr. José Ignacio González-Rojas
Dr. Eduardo Alfonso Rebollar-Téllez
Ecología y Sustentabilidad
Dr. Reyes S. Tamez-Guerra
Dr. lram P. Rodríguez-Sánchez
Salud
CONTENIDO
Jorge Ortega Villegas
Diseñador Gráfico
EDITORIAL
M.C. Alejandro Peña Rivera
Desarrollo y Diseño Gráfico, Web
lng. Jorge Alberto !barra Rodríguez
Página web
SECCION BIOLOGÍA CONTEMPORÁNEA
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f
BIOLOGÍA Y SOCIEDAD, año 3 , No. 6, segundo semestre de 2 020,
es una Publicación semestral editada por el Universidad Autónoma
de Nuevo León, a través de la Facultad de Ciencias Biológicas. Av.
Universidad s/n, Cd. Universitaria San Nicolás de los Garza. Nuevo León,
www.uanl.mx, biologiaysociedad@uanl.mx Editor responsable: Dr.
Jesús Angel de León González. Número de Reserva de Derechos al Uso
Exclusivo No. 04-201 7-060914413700-203, Ambos otorgados
por el Instituto Nacional de Derecho de Autor. Responsable de la ult ima
actualización de este número: y fecha: Dr. Jesús Angel de León González,
de fecha 18 de septiembrede 2018. ISSN en trámite. Las opiniones y
contenidos expresados en los artículos son responsabilidad exclusiva
de los autores y no necesariamentere flejan la postura del editor de la
~~fu
Queda prohibida la reproducción total o parcial, en cualquier
forma o medio, del contenido de la publicación sin previa
autorización.
3
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1
LAS SERPIENTES VENENOSAS DEL
NORESTE DE MÉXICO l. CANTIL DE
TAYLOR (Agicistrodon tayloríl
5
RIQUEZA Y ABUNDANCIA DE BATOIDEOS
DE LA ISLA ESPIRITUSANTO, FOLFO DE
CALIFORNIA
16
REVISONES TAXONÓMICAS, CIENCIA DE
FRONTERA Y PROGRAMAS NACIONALES
26
SECCIÓN ECOLOGÍA Y SUSTENTABILIDAD
INTERACCIONES BIOLÓGICAS, UN
COMPONENTE POCO CONOCIDO DE
LA BIODIVERSIDAD DE ISLA CATALINA,
GOLFO DE CALIFORNIA
34
FAUNA SILVESTRE DE LA RESERVA DE LA
BIÓSFERA DE MAPIMÍ: HISTORIA NATURAL
Y RETOS PARA SU CONSERVACIÓN
41
CAMARONES CARÍDEOS DE TAMAULIPAS
48
FILANTROPÍA ECOLÓGICA, TRABAJO Y
VISIÓN DE UN SABINENSE
58
SOBRE LOS AUTORES
61
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o.....,
I número 6 de Biología y Sociedad se ha completado en medio de
la contingencia sanitaria derivada de la pandemia del COVID en
prácticamente todo el mundo. Hasta el momento, en México las cifras
oficiales han sido más que alarmantes, alcanzando arriba de 805,000
infectados y más de 83,000 lamentables desesos. Por esta razón, en la
introducción a este Editorial hacemos votos para que nuestros lectores,
nuestros autores y ca-autores, así como nuestro Cuerpo Editorial se
encuentren todos bien y con salud.
E
Este número 6 de Biología y Sociedad esta constituido por siete artículos
interesantes. En la sección de Biología Contemporánea, Manuel de Luna y
colaboradores nos muestran diversos aspectos sobre la serpiente denominada
"Cantil de Taylor·: un crotalo endémico del Noreste de México, en este trabajo
nos muestran aspectos morfológicos, su historia taxonómica, y hábitat, entre
otros puntos de la vida de estas interesantes serpientes. Yanet Sepúlveda de
la Rosa y colaboradores abordan un tema muy importante, las poblaciones de
mantarayas (Batoideos) y su pesquería en la Isla Espíritu Santo, en el Golfo
de California, determinando cual de estas especies son vulnerables y cuales
podrían presentar mayor resiliencia ante presiones de la pesca artesanal. Por
último, Sergio l. Salazar-Vallejo y Norma Emilia González Vallejo nos explican
en cuatro pasos como insentivar un programa nacional en taxonomía biológica,
destacando la importancia de realizar revisiones globales para clarificar el
estatus taxonómico de las especies.
En la sección Ecología y Sustentabilidad, Francisco J. García de León y
Gustavo Arnaud Franco nos describen tres interacciones biológicas ocurridas
en Isla Catalana, en la ANP de Bah/a de Loreto, Golfo de California, una
entre hormigas y garambullos, otra entre arañas y la biznaga gigante, y una
más entre murcielagos y cardones. En otro trabajo, Sandra H. MonteroBagatella y colaboradores, nos describe la Reserva de la Biósfera de Mapimí,
los principales grupos de vertebrados y sus especies más emblemáticas en
el área, as/ como los beneficios hambientales que proveen y sus principales
amenazas. María Concepción Jordán-Hernández y Gabino Rodríguez Almaraz,
presentan un interesante trabajo sobre los camarones carídeos de Tamaulipas,
destacando el estado actual del conocimiento de estos invertebrados para esa
zona, su importancia, principales amenazas y acciones para su conservación
entre otros temas. Por último, el Dr. lram Pablo Rodríguez Sanchez resalta
mediante una entrevista, el lado filantrópico de un miembro de una comunidad
del norte de Nuevo León, y su interés por la reforestación.
Reiterando nuestros más sinceros deseos de salud y bienestar, va nuestro
agradecimiento a quienes hacen posible que Biología y Sociedad siga
manteniendose como un foro de divulgación científica, puesto al alcance
de cualquier persona, sin importar su especialización en los diversos temas
tratados, a pesar de encontrarnos en plena contingencia sanitaria. Autores,
revisores anónimos e integrantes del Cuerpo Editorial. gracias a todos
ustedes.
# DR.. JESÚS ANGEL DE
LEÓN-GONZÁLEZ
Editor en Jefe
��LAS SERPIENTES
VENENOSAS DEL
NORESTE DE MÉXICO l.
CANTIL DE TAYLOR
(AGKISTRODON TAYLORI)
I MAN UEL D E LUNA'. ROBERTO GARCÍA-BARR IOS'.
ERIC ABDEL RJVAS-MERCADO2
DAVID LAZCAN~VILLAREAP Y DANIEL MONTOYA-FERRER'
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-'Q
... ...
Palabras clave: Pichicuata, metapil, navaca, tepoxo,
navaja, rabo/cola de hueso
Key words: Pichicuat a, metapil, navaca, navaja, rabo/
cola de hueso
Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ciencias Biológicas.
Laboratorio de Entomología y Artrópodos 1 •
Laboratorio de Herpetología 3•
Facultad de Medicina. Departamento de Farmacologla y Toxicologla2
Autor de correspondencia: scolopendra94@gmail.com
6, segundo semestre 2020
5
�RESUMEN
ste artículo compila información sobre diferentes aspectos de la biología del
cantil de Taylor (Agkistrodon taylori), un crótalo endémico de México que puede
encontrarse en los estados de Hidalgo, Nuevo León, San Luis Potosí, Tamaulipas
y Veracruz, donde habita en matorral submontano y bosque tropical subcaducifolio.
Específicamente, este artículo trata sobre su descripción morfológica, historia
taxonómica, distribución, hábitat, comportamiento, dieta, reproducción, veneno y
conservación.
E
THE VENOMOUS SNAKES OF NORTHEAST
MEXICO l .
TAYLOR'S CANTIL (AGKISTRODON TAYLORI)
ABSTRACT
This article compiles information on different aspects of the biology of the Taylor's
cantil (Agkistrodon taylori), a pit viper endemic to Mexico which can be found in the
states of Hidalgo, Nuevo Leon, San Luis Potosi, Tamaulipas and Veracruz, where it
inhabits thornforest and deciduous tropical forest. Specifically, this article deals with
its morphological description, taxonomic history, distribution, habitat, behavior, diet,
reproduction, venom and conservation.
�~
1-
1NTRODUCCIÓN
superior de la cabeza se encuentran grandes escamas a
forma de placas (Campbell y Lamar, 2004).
Viperidae es una familia de serpientes venenosas
cuyos miembros son comúnmente llamados "víboras"
("vipers·: en idioma inglés); el nombre proviene muy
probablemente del latín vivus debido a que las
víboras, en su mayoría, no ponen huevos sino que dan
a luz a crías vivas (Gotch, 1 986). Entre las víboras se
reconocen tres subfamilias: Azemiopinae, que incluye
a las víboras de Fea las cuales son nativas de varios
sistemas montañosos del sudeste de Asia; Viperinae,
que incluye a las víboras verdaderas las cuales son
nativas de África, Europa y algunas partes de Asia,
y Crotalinae, que incluye a los crótalos los cuales son
nativos de América, Asia y algunas partes de Europa
(Campbell y Lamar, 2004). Los crótalos pueden
diferenciarse de víboras pertenecientes a las otras
dos subfamilias debido a la presencia de una fosa
termoreceptora, llamada fosa loreal, a cada lado de
la cabeza, ubicada entre el ojo y la narina (Campbell y
Lamar, 2004).
Ex isten dos especies confirmadas del género
Agkistrodon que habitan los estados del noreste de
México: el cantil de Taylor Agkistrodon toylori (Figs.
1-2) que habita zonas tropicales y subtropicales del
sur de Nuevo León y Tamaulipas, y la cabeza de cobre
de bandas amplias Agkistrodon loticinctus (Fig. 3) que
habita zonas semidesérticas del norte de Coahuila
(Campbell y Lamar, 2004; Lemes-Espinal y Smith,
2016; Nevárez-de-los-Reyes et al. 2016; Terán-Juárez
et o/. 2016). Contreras-Arquieta y Lazcano (1995)
mencionan la posibilidad de que el mocasín de agua
Agkistrodon piscivorus (Fig. 4), presente en Texas,
EE.UU., pudiera estar presente en el Río Bravo o sus
afluentes al norte de los tres estados del noreste de
México, sin embargo, su presencia no se ha confirmado;
a su vez, también mencionan que A. laticinctus pudiera
distribuirse en Nuevo León, pero igual que el anterior
caso, esto tampoco se ha confirmado.
En el noreste de México se reportan cuatro géneros de
crótalos: Agkistrodon con dos especies, Bothrops con
una especie, Crotalus con nueve especies y Sistrurus
con una especie (Lemes- Espina l y Smith, 2016;
Nevárez-de-los-Reyes et al. 2016; Terán-Juárez et al.
2016). Agkistrodon puede fácil mente diferenciarse
de Crotalus y Sistrurus debido a que carece de l
característico cascabel y de Bothrops en que en la parte
Agkistrodon toylori (Figs. 1 -2) puede diferenciarse
de A. loticinctus en que presenta líneas claras en
los laterales de la cabeza y en que tiene un patrón
con bandas negras y grises, a menudo decorado de
amaril lo o anaranjado; en contraste, A. loticinctus
(Fig. 3) no presenta líneas claras en los laterales de
la cabeza y es de tonalidad rojiza (Campbell y Lamar,
2004). Agkistrodon taylori difiere de A. piscivorus en
Biología y Sociedad nº 6, segundo semestre 2020
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�que presenta una escama loreal y su cuerpo es gris
claro o negro, con un patrón bandeado muy marcado
tanto en adultos como en juveni les donde las bandas
claras a menudo presentan tonalidades amarillentas
en la parte inferior y ventral; en contraste, A.
piscivorus (Fig. 4) carece de escama lorea l y los
adultos presentan un cuerpo usualmente marrón de
manera uniforme o con bandas oscuras usualmente
difuminadas, mas notorias en ejemplares juveniles
(Campbell y Lamar, 2004).
Localmente, a A. taylori se le llama metapi l,
pichicuata (nombre que también recibe la serpiente
hocico de marrano mexicana Heterodon kennerlyi en
Nuevo León), navaca o navaja (nombres que también
recibe la boa constrictor común Boa imperator en
Tamaulipas) o tepoxo (nombre que también reciben
los crótalos sa ltadores del género Metlapilcoatlus
en Veracruz).
D ESCRIPC IÓN DE LA ESPECIE
Agkistrodon taylori es un crótalo que alcanza
60-90cm de largo, con un máximo reportado de
96cm (Campbell y Lamar, 2004; Gloyd y Conant,
1990). Cada lado de la cabeza, que es fuertemente
triangular, porta un notorio par de rayas de color
claro; ventralmente la cabeza tiene marcas blancas
y amarillas. El cuerpo presenta de 11 a 16 bandas
oscuras irregularmente delineadas con series
diagonales de escamas amarillas y blancas, entre
estas, el color varía pero es generalmente gris, gris
oscuro, negro o marrón; la coloración depende mucho
del sexo y edad del ejemplar (Campbe ll y Lamar,
2004 ; Gloyd y Conant, 1 990). La cola es larga y
esbelta y representa 1 3 -18% de la longitud tota l
de los machos y 1 6-19% de la longitud tota l de
las hembras; la cola es usualmente de color marfil,
amarillo, amarillo verdoso o verde (Campbell y Lamar,
2004; Gloyd y Conant, 1 990).
Se trata de una especie sexualmente dimórfica, los
machos son mas oscuros y los colores brillantes de
sus cuerpos se encuentran usualmente restringidos a
la parte inferior de sus laterales (Fig. 1); las hembras,
por su parte, son más claras en coloración y los colores
brillantes pueden ser vistos hasta la región dorsa l
(Campbell y Lamar, 2004; Gloyd y Conant, 1 990) (Fig.
2). Los juveniles de la especie son de colores muy claros
mientras que los ejemplares viejos, especialmente
los machos, suelen tornarse uniformemente negros
(Campbell y Lamar, 2004; Gloyd y Conant, 1990).
En cuanto a escamación, esta especie presenta escama
loreal y usualmente cuenta con nueve grandes escamas
simétricas en la parte superior de la cabeza, aunque
las posteriores pueden presentarse fragmentadas
(Campbell y Lamar, 2004; Gloyd y Conant, 1 990).
Presenta 7-9 supralabiales, 9 -12 infralabiales, 23
(raramente 2 1) filas de escamas a la mitad del cuerpo,
123-137 ventrales en machos, 130-1 38 ventrales
en hembras, 45-56 subcaudales en machos y 40-4 7
subcaudales en hembras (Campbell y Lamar, 2004).
Biología y Sociedad nº 6, segundo semestre 2020
2
H ISTORIA TAXONÓMICA
Agkistrodon taylori fue descrita originalmente por
Burger y Robertson (1951) como una subespecie del
cantil mexicano Agkistrodon bilineatus, el nombre
de la especie es en honor al herpetólogo americano
Edward Harrison Taylor (1 889-1978). Así permaneció
como subespecie hasta que Parkinson et al. (2000)
la elevaron como especie con base en re laciones
filogenéticas, morfológicas, divergencia molecular y
alopatría.
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Blair et al. (1 997) reportaron un ejemplar depositado en
el West Texas A.&M. University Natural History Museum
colectado en Palma Sola, Veracruz, mismo ejemplar
el cual Smith y Chiszar (2001) usaron de holotipo
para describir a la subespecie Agkistrodon bi/ineatus
lemosespinali la cual Campbell y Lamar (2004) vuelven
sinónimo de A. taylori. Bryson y Mendoza-Quijano
(2007) hacen comentarios sobre la validez de A. b.
lemosespinali y contradicen que sea un sinónimo de
A. taylori con base a que los rasgos aún visibles en el
deteriorado espécimen tipo de A. b. lemosespinali no
corresponden con A. taylori, siendo más afines a A.
bilineatus.
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DI STRIBUCIÓN
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Los ejemplares usados en la descripción original
fueron un macho joven de Vi llagrán, Tamaulipas y
un macho adulto de Linares, Nuevo León (Burger y
Robertson, 1951). Smith y Darling (1 952) reportan
un ejemplar para Llera de Cana les, Tamau lipas.
Martín del Campo (1953) menciona un ejemplar del
Cerro de las Mitras, Nuevo León, sin especificar el
municipio. Martin (1 958) menciona que encontró
tres especímenes de esta especie cerca de Chama!,
una localidad ubicada en los municipios de Antiguo
Morelos y Ocampo, Tamaulipas. Burchfield (1982)
menciona un nuevo reporte para Allende, Nuevo León
y varios ejemplares que colectó en Aldama y Soto
la Marina, Tamaulipas. Gloyd y Conant (1 990) dan a
conocer el primer registro de la especie en San Luis
Potosí, proveniente de El Naranjo así como también
mencionan las localidades específicas de algunos de
los especímenes colectados por Burchfield (1982)
las cuales no fueron deta lladas en su publicación
original. Tovar-Tovar y Mendoza-Quijano (2001) dan a
conocer el primer registro de la especie en Hidalgo,
proveniente de At lapexco. Bryson y MendozaQuijano (2007) dan a conocer el primer registro para
Veracruz, proveniente de Tantoyuca y reportan otro
registro para Hida lgo proveniente de Huejutla de
Reyes. Terán-Juárez y García-Padilla (201 4) reportan
dos ejemplares, uno de Victoria y el otro de Gómez
Farías, ambos del estado de Tamaulipas. FernandezBadillo et al. (2016) reportan un individuo de San
Felipe Orizatlán, Hidalgo.
Gracias a todos estos registros se sabe que esta
especie es endémica de México y se distribuye en
los estados de Hidalgo, Nuevo León, San Luis Potosí,
Tamaulipas y Veracruz (Fig. 5).
9
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Figura 5 . Mapa de México
mostrando los estados (en
rojo) en los que se dist ribuye
Agkistrodon toylori. Creado en
www.simplemappr.net.
Figura 6 . Cantil de Taylor
Agkistrodon toylori, ejemplar
hembra. Municipio de Huejutla de
Reyes, Hidalgo, México. Foto de
Leonardo Femández Badillo del
Herpetario X-Plora Reptilia, usada
con autorización.
Figura 7 . Cantil de Taylor
Agkistrodon toylori, ejemplar
hembra. Municipio de Ocampo,
Tamaulipas, México. Foto de
Sergio A Terán Juárez, usada con
autorización.
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Figura 8 . Cantil de Taylor
Agkistrodon toylori, ejemplar
hembra, atropellada en el
proceso de consumir un
ortóptero (probablemente de
la famil ia Rhaphidophoridae
o Tettigoniidae). Municipio de
Ciudad Victoria, Tamaulipas,
México. Foto de Ricardo
Ramtrez Chaparro, usada con
autorización.
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H ABITAT
Burchfield (1982) menciona que el hábitat preferencial
de esta especie es el ecotono entre matorra l
submontano y bosque tropical subcaducifolio y
que prefiere los afloramientos de piedra caliza con
vegetación cuyo dosel sea mas o menos abierto. Entre
las plantas más prevalentes en el área de distribución
de esta especie en Tamaulipas, Burchfield (1982)
menciona: ébano Ebenopsis ebono, mezquite Prosopis
julifloro, indio desnudo Bursero simorubo, higueras
Ficus sp., nopales Opuntio sp., mala mujer Cnidoscolus
multi/obus, uña de gato Acacia wrightii, espino Acacia
berlondieri, chaparro prieto Acacia rigidulo, palmito
mexicano Sobo/ mexicano, bromelias epífitas Tillondsio
y bromelias terrestres Bromelio sp.
Una contribución importante a la biogeografía de la
especie es el modelado de nicho ecológico realizado por
Fernández-Badillo et o/. (2016).
C OMPORTAMIENTO
Se trata de una especie crepuscular o nocturna
que muestra mayor actividad durante las lluvias,
es más comúnmente observada en los meses de
octubre a marzo (Campbell y Lamar 2004; Gloyd y
Conant, 1990). Es un depredador de emboscada
que usualmente se encuentra escondido entre
la hojarasca (Fig. 6), uti liza una técnica llamada
caudal luring la cual consiste en menear su cola
como señue lo para atraer a presas potenciales
(Strimple, 1 995). Burchfield (1982) menciona que A.
toylori utiliza el refugio creado por las hojas espinosas
de las bromelias terrestres como guaridas contra
mamíferos depredadores (Fig. 7).
Al ser una serpiente robusta de cuerpo corto, no
puede escapar de manera rápida, por lo que si se le
confronta asumirá una postura defensiva: se aplana
y mueve su cola rápidamente para distraer a su
atacante, entretanto, puede moverse de un lado a otro
rápidamente, abriendo la boca y lanzando mordidas
Biología y Sociedad nº 6, segundo semestre 2020
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en el proceso, a veces esto se realiza tan rápido que
la serpiente se impulsa del suelo (Campbell y Lamar
2004).
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Los machos de esta especie hacen combates en los
cuales compiten por la dominancia de un territorio o
acceso a una hembra (Gloyd y Conant, 1 990).
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DI ETA
Poco se sabe de la dieta natura l de esta especie.
Burchfield (1982) reporta "restos de saltamontes y
pelo de mamífero" en excretas y en dos casos que hizo
regurgitar a ejemplares silvestres, obtuvo el cuerpo de
un ratón espinoso mexicano Heteromys irrorotus y un
ratón de patas blancas Peromyscus leucopus.
En cautiverio se reporta que los adultos de esta
especie aceptan ratones domésticos mientras que los
juveniles aceptan peces (sin especificar de qué tipo);
se conoce una instancia de canibalismo en la que una
hembra adulta consumió un macho con el que compartía
encierro (Gloyd y Conant, 1 990).
Se encontró una hembra (Fig. 8) la cual fue atropellada
en el proceso de consumir un ortóptero, ni el ejemplar
ni la presa fueron co lectados pero por la foto es
posible identificar que el ortóptero en cuestión era una
hembra de alguna especie perteneciente a la familia
Tettigoniidae o Rhaphidophoridae.
R EPRODUCCIÓN
Como la mayoría de las víboras, se trata de una especie
ovovivípara que da a luz a crías vivas. Cópulas han sido
observadas en diciembre, noviembre, enero y febrero
y se han observado el nacimiento de 3 -10 crías en
los meses de mayo a septiembre, las crías miden 1 8 27cm y pesan 7.2-14.79 (Gloyd y Conant, 1990). Se
ha reportado el nacimiento de gemelos los cuales fueron
más pequeños que sus hermanos, tanto en largo como
en peso (Titus y Foster, 2015).
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�V ENENO
CON SERVAC IÓN
Dado que las manifestaciones clínicas y el grado de
severidad de la intoxicación dependen de diversos
factores resultando en variación, en términos generales
cuando el veneno de A. taylori es inoculado en el
humano a través de una mordedura, en un principio,
producirá efectos locales: dolor, sangrado, así como
inflamación y edema progresivo desde la zona de
mordedura (grado I o leve), sin tratamiento se puede
presentar además, ampollas, equimosis, respuesta
inflamatoria s istémica, hematuria, oligoanuria, caída
de presión arterial, náuseas, vómitos (grado 111 o severo)
e incluso, dermonecrosis, sin u lceración, síndrome
compartimenta!, respuesta inflamatoria s istémica,
falla orgánica múltiple (grado IV o grave) (SánchezVillegas, 2015). Agkistrodon taylori posee veneno tipo 1
(actividad de las metaloproteasas del veneno alta y baja
letalidad, > 1.0 mg/g ratón) de acuerdo a la tipificación
propuesta por Mackessy (2008). Possani et al. (1980),
reportaron parte de la composición del veneno y
actividades biológicas como: leta lidad, hemólisis
y actividades enzimáticas (hidrolasa, fosfolipasa,
proteolítica); sin embargo, sus resultados provienen
de muestras de un ejemplar de localidad desconocida
proveniente del Zoológico Gladys Porter de Brownsville,
Texas. Posteriormente, Lomonte et al. (2014) realizaron
una comparación entre los proteomas reporta dos
para las diferentes especies y subespecies del género
Agkistrodon. La composición del veneno de A. taylori
resul tó muy similar a la de A. bi/ineatus, A. conanti, A.
contortrix, A. howardgloydi, A. laticinctus y A. piscivorus.
La conservación de las serpientes por med io de
educación ambiental es un gran y complejo desafío
debido al miedo y la desinformación los cuales llevan
a que la opción más frec uente sea darle muerte al
ejemplar apenas es divisado (Figs. 9 y 1 0). Este miedo
es aún más intenso en el caso de serpientes que se
saben que presentan venenos de importancia médica,
puesto que son inmediatamente reconocidas como un
peligro para la gente y sus animales domést icos y son
por ende eliminadas (Fernández-Badillo et al. 201 9).
Las dos fam ilias de proteínas de mayor abundancia
en el veneno de A. taylori (así como en el resto de
especies y subespecies del género Agkistrodon) son,
las fosfolipasas A 2 34% y metaloproteasas 30%, y en
menor proporción se encuentran otros componentes
como : serinproteasas, L- aminoácido ox i dasas ,
desintegrinas, proteínas t ipo lectina C, factor de
crecimiento nervioso, proteínas secretoras ricas en
cisteína, factor de crecimiento de endotelio vascular,
albúmina y otros péptidos (Lomonte et a/. 2014),
todos ellos, componentes reportados en la mayoría
de serpientes de la fa milia V iperidae. Componentes
asociados con mayor letalidad como la crotamina y
crotoxina no han sido reportados para esta especie.
Para la conservación de los cantiles, Porras et al. (2013)
recomiendan que se deben evaluar las poblaciones
de todas las especies en cada loca li dad en la que
se las reportan, desarrollar planes de manejo para
determinar si se distribuyen dentro de áreas protegidas
y establecer colonias en cautiverio las cuales puedan en
un futuro ayudar a la recuperación de las poblaciones
silvestres.
Gracias al modelado de nicho realizado por FernándezBadillo et al. (2016) así como los reportes de la especie,
se conocen las zonas donde A. taylori se distr ibuye.
En el noreste de México esto incluye Áreas Naturales
Protegidas (ANPs) importantes tales como el Parque
Nac iona l Cumbres de Monterrey y la Reserva de
la Biósfera "El Cielo", entre otras menos conocidas
y de menor extensión. Desgraciadamente, pese a
encontrarse bajo la categoría de "Amenazada" por la
NOM- 059-SE MARNAT-2010 y ser una especie de
coloración atractiva (Fig. 11), no existen evaluaciones
poblacionales así como tampoco Unidades de Manejo
para la Conservación de la Vida Silvestre (UMAs) que
trabajen con esta especie.
AGRA DECIMIENTOS
Se agradece en gran manera a Diego Almaráz Vida!,
Javo Olivos, Scott Delony, Nigel Smith, Ricardo Ramírez
Chaparro, Pedro Ángel Lara Arguelles, Luis Enrique
Martínez Hernández, Leonardo Fernández Badillo del
Herpetario X-Plora Reptilia, Sergio A. Terán Juárez y
Cesar A. Arcardia Hernández por autorizar el uso de sus
fotos en este artículo♦
Figura 9 . Cantil de Taylor Agkistrodon toylori. ejemplar hembra,
muerta por acción humana. Municipio de Tempoal. Veracruz, México.
Foto de Pedro Ángel Lara Arguelles. usada con autorización.
Figura 10. Cantil de Taylor Agkistrodon toylori, ejemplar juvenil,
muerto por acción humana. Municipio de Ciudad Valles. San Luis
Potosí. México. Foto de Luis Enrique Martínez Hernández. usada con
autorización.
Figura 11. Cantil de Taylor Agkistrodon tay/ori, ejemplar juvenil.
Municipio de Altamira, Tamaulipas, México. Foto de César A ArcadiaHernández, usada con autorización.
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Biología y Sociedad nº 6, segundo semestre 2020
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�LITERATURA CITADA
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BIOLOGIA CONTEMPORANEA
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Palabras clave: Batoideos, pesca artesanal,
abundancia, riqueza, vulnerabilidad, resiliencia,
Isla Espíritu Santo, Golfo de California.
Keywords: Batoids, artisanal fishing, abundance,
richness, vulnerability, resilience, Espíritu Santo
lsland, Gulf of California.
RESUMEN
I Golfo de California alberga una extraordinaria diversidad y abundancia de
peces batoideos, también conocidos como rayas y mantarrayas. La pesca
artesanal de estos organismos es una actividad sumamente importante
para el desarrollo socioeconómico del país y la participación de sus integrantes
representa un valioso aporte para los estudios de fauna marina. Por esta razón,
el presente trabajo se enfocó en estudiar por primera vez la abundancia y
riqueza de batoideos que son capturados regularmente por la pesca artesanal
en la Isla Espíritu Santo y, además, determinar cuales de estas especies
se encuentran categorizadas como vulnerables y cuales podrían presentar
mayor resiliencia ante presiones pesqueras. De las 13 especies de batoideos
previamente reportadas para la Isla Espíritu Santo, se adicionaron cuatro
especies nunca antes registradas en la región: la raya de Vélez (Rostrorojo
velezi), la raya guitarra punteada (Pseudobotos gloucostigmus), la raya redonda
de Cortéz (Urobotis mocu/otus) y la manta mobula (Mobu/o mobulor). Además, se
det erminaron cuatro especies dominantes: la manta enana (Mobu/o munkiono).
la raya diamante (Hypanus dipterurus), la raya eléctrica (Norcine entemedor) y la
raya tecolote o chucho (Rhinoptero steindochneri), de las cuales se sugiere que
la raya tecolote podría presentar una mayor vulnerabilidad ante las presiones
pesqueras, mientras que la raya eléctrica una mayor resiliencia. Este trabajo
representa una importante contribución al conocimiento de la abundancia
y riqueza de batoideos en la Isla Espíritu Santo y para el manejo efectivo de
los recursos pesqueros y la conservación de especies marinas. Sugerimos
seguir estudiando estos organismos para determinar sus niveles de resiliencia
y vulnerabilidad con el fin de mejorar los sistemas de control de pesquerías y
evitar la sobreexplotación de especies marinas.
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A BSTRACT
The Gulf of California is home to an extraordinary diversity and abundance
of batoid fishes, also known as stingrays and rays. The artisanal fishing of
batoids in this region is an important activity that contributes to Mexico's socioeconomic development, and fishermen's participation represents a valuable
contribution to the studies of marine fauna. For this reason, the present
work focuses on assessing for the first time the abundance and richness of
batoids that are regularly caught by artisanal fisheries in the Espíritu Santo
lsland and determining which species are currently categorized as vulnerable
and which could present greater resilience to fishing pressures. Of the 13
species of batoids previously reported for the lsland of Espíritu Santo, four
species, Rostrorojo velezi, Pseudobotos gloucostigmus, Urobotis mocu/otus
and Mobulo mobulor, were incorporated to the list and four dominant species
were determined: the pygmy devil ray (Mobu/o munkiono), the diamond stingray
(Hyponus dipterurus), the Cortez electric stingray (Norcine entemedor) and the
Pacific cownose ray (Rhinoptero steindochneri). Of these species, the Pacific
cownose ray is suggested to exhibit a higher vulnerability toward the pressure
of fisheries and other human activities, while the Cortez electric stingray is
considered to possess greater resilience. This work represents a significant
contribution to the knowledge of the abundance and richness of marine species
in the Espíritu Santo lsland and to the conservation of marine batoids and the
effective management of fishery resources. We suggest to continue studying
these organisms to determine the levels of resilience and vulnerability to
improve fisheries control systems and avoid overexploitation of marine species.
17
�1NTRODUCCIÓN
Los océanos son esenciales para la existencia de la vida
en el planeta, ya que cubren alrededor del 70.8% de
toda la superficie terrestre y producen cerca de la mitad
del oxígeno que respiramos (Snelgrove, 1999) Estos
importantes cuerpos de agua también son participantes
activos en la regulación del clima y en el ciclo del
carbono, absorbiendo una enorme cantidad del dióxido
de carbono que generamos diariamente (Heinze et o/.,
2015). Sus aguas son refugio temporal y permanente
de millones de especies, desde diminutos organismos
invisibles al ojo humano hasta el mamífero más grande
registrado en la historia. Por lo tanto, conocerlos,
explorarlos y aprovechar los recursos que nos aportan
de manera sostenible es y será esencial para conservar
su inmensa pero finita biodiversidad.
México es considerado uno de los países con mayor
diversidad marina (CONABIO et o/., 2007), resultado de
su ubicación geográfica y particulares características
fisiográficas, hidrológicas y biológicas (Benítez y Bellot,
2007). Su territorio se encuentra rodeado por dos
océanos: en el oeste por el Océano Pacífico y en el este por
el Atlántico. El Océano Pacífico cuenta con una importante
extensión conocida como el Golfo de California, también
llamado Mar de Cortés y bautizado como 'El Acuario del
Mundo' por el explorador Jacques-Yves Cousteau.
El Golfo de California, un mar ciento por ciento
mexicano compuesto por más de 900 islas e islotes
(CONANP, 2020), se ubica al noroeste de México
entre la península de Baja California y los estados de
18
Sonora y Sinaloa. Esta región resalta por sus aguas
altamente productivas que albergan una extraordinaria
diversidad y abundancia de especies marinas (Brusca,
201 0), entre ellas un grupo de vertebrados llamados
elasmobranquios, que incluye a los t iburones y
batoideos. Estos últimos, también conocidos como
rayas y mantarrayas, cuentan con un esqueleto formado
por cartílago y están perfectamente adaptados a zonas
costeras tanto pelágicas como bentónicas.
Los batoideos desempeñan funciones ecológ icas
sumamente importantes ya que contribuyen al
funcionamiento de los ecosistemas costeros y pelágicos
(Ferretti et o/., 2010) y a la dinámica y estructura de
comunidades bentónicas (VanBlaricom, 1982). Además,
algunas especies constituyen un importante componente
de los recursos pesqueros (Rocha-González, 2018) a
nivel global. Estos interesantes atributos han captado
la atención de pescadores desde principios de los años
noventa, posicionando a México como el país con las
mayores pesquerías de elasmobranquios en América
(Bonfil, 1994) y al Golfo de California como la región con
mayor producción pesquera del país (Brusca, 2010).
LA PESQU ERÍA
ARTESANAL RI BEREÑA
La pesca artesanal es un tipo de pesca tradicional de
baja escala que utiliza embarcaciones menores a 1 5
metros (FAO, 1986) y pocos recursos y tecnologías
para la captura de organismos marinos para consumo
humano (García, 2009). Esta actividad desempeña un
papel fundamental en la generación de ingresos a nivel
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
�local y nacional y contribuye a brindar alimento a miles
de mexicanos (Fernández-Rivera, 2018).
La pesca artesanal de batoideos en el Go lfo de
California ha evolucionado significativamente durante
las últimas décadas (Márquez-Farías y Blanco-Parra,
2006), generando empleos en diversas áreas, desde la
captura de organismos y comercialización de productos
hasta la fabricación y distribución de materiales (DOF,
2007). Por lo tanto, esta región cuenta con áreas
dedicadas específicamente a la pesca, consideradas
entre las más importantes en México (Lluch-Cota et o/.,
2007) y constituyen una actividad fundamental para su
desarrollo económico, social y cultural.
Esta actividad se practica en varias islas del Golfo
de Cal ifornia, especialmente en aquellas con alta
abundancia de organismos marinos, como la Isla
Espíritu Santo. Esta región es conocida por su increíble
riqueza biológica y se destaca por ser una de las
áreas con mayor diversidad de peces de importancia
ecológica y económica. Su singular topografía presenta
distintivas montañas submarinas y extensos arrecifes
rocosos que se transforman en hábitat, refugio y zonas
de reproducción, crianza y alimentación de numerosos
organismos marinos. Esto, junto con las corrientes
marinas que contribuyen al movimiento de nutrientes y
enriquecen las aguas de la isla, favorecen la riqueza de
especies en esta zona (Del Moral-Flores, 2010).
En áreas tan ricas como la Isla Espíritu Santo, la
pesca suele ser considerada como un enemigo para la
biodiversidad debido al impacto negativo que puede
tener en la fauna marina y sus hábitats (Ehemann et o/.,
2000) ya que suele haber una constante y desmedida
actividad de captura (Cinner y McClanahan, 2006). Sin
embargo, esto no es siempre acertado para la pesca
artesanal, ya que es considerada como una actividad
que utiliza, en cierta medida, los recursos de manera
sostenible (FAO, 201 6). un factor fundamental para la
conservación de la biodiversidad marina.
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Para conservar una especie, es esencial conocer su
historia de vida, la cual está definida por características
biológicas tales como el crecimiento, maduración,
reproducción y longev idad; y en general, por la
interacción entre ellos. Para entender la evolución de
estas importantes historias de vida, se han propuesto
estrategias como los modelos estructurados por
edades o estadios de desarrollo, los cuales consideran
información básica como edad, crecimiento, mortalidad
y fecundidad (Ramírez, 2002). A partir de esto, es
posible evaluar el efecto que tienen algunas actividades
humanas, como la explotación pesquera, sobre el
crecimiento de una población y determinar con mayor
precisión el papel que juegan los atributos de historia de
vida ante efectos como la pesca (FAO, 2003).
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Una pesca sostenible asegura que las poblaciones de
fauna se mantengan en niveles óptimos para asegurar su
sobrevivencia y, al mismo tiempo, que los ecosistemas en
donde habitan se conserven sanos y productivos (Hilborn,
2005). De esta manera, los pescadores artesanales
pueden transformarse en aliados al otorgárseles un rol en
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Biología y Sociedad nº 6, segundo semestre 2020
19
�las acciones de manejo para la protección y mantenimiento
de sus propios recursos (Campredon y Cuq, 2001). El
conocimiento y la práctica de los pescadores artesanales
cumplen un papel esencial en las investigaciones de
campo. Su vasto conocimiento empírico, obtenido
mediante años de convivencia con el océano y sus
habitantes, representa un valioso aporte al conocimiento
científico, especialmente en estudios de batoideos que,
aunque se han incrementado en años recientes (BurgosVázquez et o/., 201 7) continúan siendo subexplorados.
Debido a esto, nuestro equipo científico del Departamento
de Pesquerías y Biología Marina del Instituto Politécnico
Nacional de México en conjunto con la Fundación
SQUALUS y WCS Colombia, se adentró a un área de
esta importante zona para estudiar por primera vez la
abundancia y riqueza de batoideos que son capturados
regularmente por la pesca artesanal. Además,
investigamos cuales especies presentan una mayor
vulnerabilidad ante las presiones pesqueras y aquellas
que poseen una mayor resiliencia para poder evaluar el
efecto que tienen dichas actividades humanas sobre sus
poblaciones (Del Valle González-González et o/., 2020).
MÉTODOLOGÍA Y ZONA DE ESTUDIO
La Isla Espíritu Santo pertenece al complejo Insular
Espíritu Santo, un Área Natural Protegida ubicada en
el Golfo de California, frente a las costas de La Paz,
Baja California Sur. La investigación fue llevada a
cabo en la zona sur y sureste de esta isla, frecuentada
por pescadores ribereños para la pesca de batoideos
y tiburones.
sexado (por la presencia de órganos copuladores del
macho), pesado y medido por el grupo de biólogos que
participan en los acompañamientos de pesca.
RESULTADOS Y DISCUSIONES
RI QUEZA Y ABUNDANCIA DE BATOIDEOS
EN LA ISLA ESPÍRITU SANTO
La abundancia de una especie es uno de los parámetros
más relevantes en los modelos de captura y recaptura
(Chao, 2001) y un factor esencial en la mayoría de los
programas que involucran manejo y conservación de
poblaciones de fauna (Nichols y MacKenzie, 2004).
Los estudios de abundancia y riqueza de batoideos
en México han reportado 36 especies en total, de las
cuales 31 se encuentran distribuidas en la Bahía de la
Paz (Burgos-Vázquez et o/., 201 7)
En el 2017, se creía que habitaban solamente 1 3
especies de batoideos en la Isla Espíritu Santo (Ehemann
et o/., 201 7). Sin embargo, de acuerdo a los resultados
de este estudio, se sumaron cuatro especies al elenco: la
raya de Vélez o bruja (Rostrorojo ve/ezi), la raya guitarra
punteada (Pseudobotos g/oucostigmus), la raya redonda
de Cortéz (Urobotis mocu/otus) y la manta mobula (Mobulo
mobulor), siendo un total de 1 7 especies las que habitan
en las productivas aguas de esta isla. Esto posiciona
a la Isla Espíritu Santo como la isla con mayor riqueza
de especies de batoideos en todo el Golfo de California,
seguida por la Isla Cerralvo que alberga un total de 13
especies (Del Moral-Flores et o/., 2013).
11o·o"O"W
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;.
Durante esta invest igación, se documentó de
forma precisa las especies que son capturadas
con mayor frecuencia por los pescadores ribereños
de la Bahía de la Paz, BCS, durante poco más de
dos años consecutivos. Para esto, se realizaron
acompañamientos a los viajes de pesca con uno de los
pescadores más experimentados de la región: Don Juan
Higuera, ocasionalmente acompañado por su esposa y
su nieto Daniel - quien aprendió de él y decidió continuar
practicando esta importante labor.
La pesca artesanal no es tarea fácil, ya que requiere
de extensa mano de obra y tiempos de actividad
prolongados (Urciaga et o/., 2009). A través de años
de experiencia, Don Juan Higuera ha desarrollado y
perfeccionado todo un proceso metódico de captura.
En los caladeros de pesca, Don Juan extiende las redes
utilizadas para esta actividad, conocidas coloquialmente
como chinchorros agalleros, los cuales son tendidos
durante el atardecer y recuperados durante las primeras
horas del siguiente día.
Una vez recuperados los equipos de pesca, Don Juan
separa de la captura aquellas especies que legalmente
están permitidas capturar, mientras que aquellas que
están protegidas por leyes internacionales y nacionales
son puestas en libertad lo más pronto posible y
devueltas vivas al mar. Una vez separadas las especies
de interés, cada individuo es identificado, contabilizado,
20
o
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N
Océano Pacifico
Isla Espíritu
Santo
Bahía de
La Paz
N
A
500
1,000 Km
110º20'0"W
Figura 3 . Zona de estudio: Isla Espíritu Santo, Golfo de California.
Crédito: Centro lnterdisciplinario de Ciencias Marinas, Instituto
Politécnico Nacional.
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
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En poco más de 20 viajes de pesca se capturaron más
de 2000 ejemplares, esto es, un promedio de 1 00
ejemplares por viaje de pesca (aunque hay ocasiones
en los que Don Juan regresa sin producto a La Paz).
pertenecientes a cuatro órdenes, 1 0 familias, 10
géneros y 15 especies, revelando la sorprendente
diversidad de batoideos que habitan en la Isla Espíritu
Santo.
2
2
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El orden mejor representado fue Myliobatiformes, con
seis familias, seis géneros y 11 especies habitando en
esta zona. Dentro de este orden, fue el género Urobotis
quien contribuyó con el mayor número de especies, con
tres representantes. Estas especies son sumamente
importantes en el funcionamiento del ecosistema, ya
que desempeñan un rol importante como depredadores
bentónicos (Oñate et o/., 2017). Sin embargo, las
rayas de este género no tienen importancia comercial,
por lo cual no son aprovechadas por los pescadores
artesanales.
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Los resultados también revelaron que existen especies
dominantes dentro de la Is la Espíritu Santo que
predominan durante todo el año, con variaciones
estacionales en su abundancia. Estas especies son:
la manta enana (Mobulo munkiono), la raya diamante
(Hyponus dipterurus), la raya eléctrica (Norcine
entemedor) y la raya tecolote o chucho (Rhinoptero
steindochneri). La variación estacional de estos
organismos podría deberse a diversos fac tores,
entre ellos los cambios temporales signif icativos que
impactan a las islas del Golfo de California, afectando
la temperatura, salinidad y productividad de sus aguas
(Thunell, 1998) y, asimismo, la distribución y ecología
de sus habitantes marinos (Villegas-Amtmann et o/.,
2011).
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P ESQUERÍAS SOSTENIBLES PARA LA
PROTECCIÓN DE BATOIDEOS
Aunque la pesca artesanal representa un elemento
importante para mantener la capacidad alimentaria y
disminuir la pobreza (FAO, 201 6), puede significar una
amenaza para especies de batoideos cuyas poblaciones
son vulnerables a la sobreexplotación (Sys, 2019).
Por esta razón, es esencial estudiar los niveles de
resiliencia y vulnerabilidad de las especies de batoideos
distribuidas en el Golfo de California y determinar cuales
especies se encuentran clasificadas como vulnerables o
amenazadas.
La resiliencia de una especie se centra en la habilidad
de los individuos de continuar su función ecológica aún
después de pasar por una presión o disturbio (Zaccarelli
y Zurlini, 2008). Entender la resiliencia de una especie,
ya sea para fines de investigación o desarrollo de planes
de manejo, es fundamental para comprender el tipo de
amenaza, presión o estresor (Hobfoll et o/., 2016) que
pueda afectar la estabilidad de sus poblaciones.
De las cuatro especies dominantes de la isla, la manta
enana, representando casi el 75% de la captura total
de las especies presentes, es la única el asificada
Biología y Sociedad nº 6, segundo semestre 2020
Figura4. Don Juanduranteel proceso depesca Crédito: Centro
lnterdisciplinario de Ciencias Marinas, Inst ituto Politécnico Nacional.
21
�N
ORDEN/FamllJa/Espede
Peso (kg)
Talla (cm)
Total
Mln-Max
:tSD
Mln-Max
:tSD
MYLIOBATIFORMES
Dasyatldae
Hypanus dlpterurus (Jordan & GIibert. 1880)
636
3604.4
0.9-35.3
5.7 :t4.1
28.1·89AD
48.0 :t16.1
Hypanus longus (Garman, 1880)
54
469.1
1.1-36.6
8.7 :t3.5
30.3-110 AD
63.5 :t16.3
12
34.4
0.5-8.2
2.9 :t2.5
38·93AD
59.9 :t 18.3
723
2264.8
0.6-17.0
3.1 :t2.0
41 .1·112AD
64.0 :tl0.2
Gymnurldae
Gymnura marmorata (Cooper, 1864)
Mobulfdae
Mobula munklana Notarbartolo-di-Sciara 1987
MoblJ/a mobular (Bonnaterre, 1788)
9.9
107.6AD
Mytloballdae
Mytlobatis JongfrostrlsApplegate & Atch, 1964
16
81.4
1.0-11.8
5.1 :t3.0
42-97 AD
70.1 :t 15.6
Mytiobslís caltfomlros Gl 11, 1865
5
10.1
0.8·3.1
2.0 :tl .O
392-60.5AD
52.1 :t18.3
169
879.6
2.2-14.9
52 :t32
54-91 .6AD
69.1 :t16.6
UrobatíS hal/erl (Cooper, 1863)
12
11 .2
0.4-t.7
0.9 :t32
20·29AD
23.5 :t2.8
Urobatts concentricus Osburn & Nlchols, 1916
8
12.8
0.7-2.7
1.6 :tD.6
26.5-37.6 AD
31.5 :t3.9
Uroba/lS maro/atus Garman, 1913
6
3.5
0.2-0.9
0.5 :t02
18.7-24.3AD
21.7 ±2.4
5
17.0
2.2-5.2
3.4 :t1.2
56.5--68.0 AD
61.7 :t5.4
26
30.2
0.7-1.8
1.2 :tD.6
59.5-75 LT
68.8 :t3.6
59
107
1.3-3.2
1.8 :tD.3
64.5-80.4 LT
73.2 :t3.4
251
748.4
0.8-6.4
3.0 :t12
41 .5-84 LT
64.5±8.7
Rhlnopterldae
Rhlnoptera stelndachner/ Evermann & Jenklns, 1891
Urotrygonldae
RAJIFORMES
Rajldae
RostrOl13/a velezl (Chl rtch lgno F., 1973)
RHINOPRISTIFORMES
Rhlnobatldae
Pseudobatos g/aucostlgmus (Jordan & GIibert, 1883)
Trygonorrhlnidae
lapteryx exasperata (Jordan & Gilbert, 1880)
TORPEDINIFORMES
Narcinldae
Narcine entemedor Jordan & Starks, 1895
(b)
(e)
Figura 5 . Número total de individuos de batoideos capturados y pesados por especie (n). AD: ancho de disco; LT: longitud total; Min: mínimo;
Max: máximo; : promedio y SO: desviación estándar.
Figura 6. Las especies dominantes de batoideos de la Isla Espíritu Santo son (a) la manta enana (Mobu/o munkiono; Notarbartolo-di-Sciara,
1987); (b) la raya diamante (Hyponus dipterurus; Jordan & Gilbert. 1880); (c) la raya eléctrica o toque (Norcine entemedor; Jordan & Starks,
1895); y (d) la raya tecolote (Rhinoptero steindochneri; Evermann & Jenkins, 1891). Crédito: Centro lnterdisciplinario de Ciencias Marinas.
Instituto Politécnico Nacional.
22
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
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como una especie vulnerable de acuerdo a la Unión
Internacional para la Conservación de la Naturaleza
(IUCN, por sus siglas en inglés), siendo protegida por
leyes internacionales y nacionales. Por dicho estado
de conservación, así como por especificaciones de
normas nacionales como la NOM-029-PESC-2006,
los pescadores artesanales no pueden capturar estos
organismos para uso comercial, por lo que todos los
ejemplares son devueltos al mar vivos una vez liberados
de las artes de pesca.
La raya diamante, por otro lado, no se encuentra
actualmente protegida. Por lo tanto, esta raya es la
única de las especies dominantes que es aprovechada
para consumo humano, comercializada de forma local
en la ciudad de La Paz, BCS. Su alta dominancia en
esta región podría reflejar una alta resiliencia ante
actividades humanas como la pesca artesanal.
Por otra parte, la raya eléctrica y la raya tecolote se
encuentran en un estado saludable en la Bahía de la
Paz (Jiménez García, 2020), por lo que los niveles
actuales de mortalidad por pesca podrían no afectar a
la población. Sin embargo, a pesar del aparente estado
saludable de la raya tecolote, se sugiere que es poco
probable que su población soporte un incremento en la
mortalidad por la pesca artesanal y/o comercial u otra
actividad que pueda afectar su sobrevivencia.
La raya tecolote, por lo tanto, podría presentar un mayor
riesgo a disminuciones en su población por presiones
pesqueras en comparación con la raya eléctrica. Por
esta razón, es fundamental continuar con análisis de
resiliencia y estudios de abundancia y riqueza para el
monitoreo de sus poblaciones y para definir los límites
de la pesca artesanal.
Hoy en día, las rayas y mantarrayas se encuentran
entre los organismos marinos más amenazados y con
menor porcentaje de protección a nivel global (Dulvy et
a/., 2014), especialmente por que sus características
biológicas y ecológicas se encuentran entre las menos
estudiadas (Stuart et a/. , 2004), lo cua l lleva a un
desconocimiento de su estado de conservación. Las
actividades humanas, como la sobreexplotación y la
pesca incidental, podrían alterar la riqueza de especies
de batoideos, incrementando el riesgo de reducción de
su población y orillándolas a una posible extinción en las
próximas décadas (IUCN, 2016). Como consecuencia,
estaríamos perdiendo especies con gran importancia
ecológica, económica y cultural que juegan un papel
esencial en el funcionamiento y en la salud de nuestros
vastos pero amenazados océanos.
Desde mediados de los años ochenta, los conservacionistas
han trabajado con pescadores artesanales para contribuir
al desarrollo de pesquerías sostenibles para mejorar la
Biología y Sociedad nº 6, segundo semestre 2020
protección de recursos marinos y costeros (Brusca, 2010).
Por lo tanto, la protección y conservación de batoideos es
tan esencial como el arte de pesca y el aprovechamiento
de recursos. Ambas acciones solamente serán posibles
mediante la creación e implementación de planes de
manejo de recursos pesqueros y el apoyo de proyectos de
investigación y desarrollo de estrategias de conservación de
batoideos en México.
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Es fundamental que las pesquerías artesanales continúen
avanzando hacia la sostenibilidad para permitir que
aquellas especies en riesgo se recuperen y, a su vez,
prevenir que especies que hoy son resilientes se conviertan
en especies en riesgo durante los próximos años.
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C ONC LUS IONES
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Este trabajo representa una contribución en el manejo
de recursos pesqueros y conservación de especies
silvestres de ecosistemas marinos. Nuestros resultados
enfatizan que las especies de batoideos estudiadas se
encuentran susceptibles a una explotación no regulada
o a extinciones loca les, siendo poco aptas para
compensar un aumento en su mortalidad.
u
Q
Aunque la pesca ribereña artesanal continúa siendo
una de las actividades de captura más sostenibles en
México, es necesario asegurar esta sostenibilidad
mediante la reducción de la captura y mortalidad de
algunas especies de batoideos, especialmente aquellas
categorizadas como vulnerables. Además, se requiere
tener un control de captura de aquellas consideradas
resilientes para evitar su futura explotación y, asimismo,
conservar la riqueza y productividad del Golfo de
California y de las islas que lo componen.
Los análisis de resi l iencia y vulnerabi l idad son
instrumentos de alto impacto en la conservación que,
en conjunto con estudios de abundancia y riqueza,
permiten proporcionar una perspectiva multidimensional
para el desarrollo de planes de manejo de recursos.
Estos serán esenciales para predecir riesgos generados
por presiones del ambiente o actividades humanas
como la pesca y, a su vez, para identificar las áreas a
proteger hoy para que mañana continúen albergando
una alta riqueza de especies.
Finalmente, será esencial continuar estudiando los
aspectos de la historia de vida de este enigmático
grupo de elasmobranquios, ya que la comprensión
de sus roles ecológicos continúa siendo insuficiente.
Conocer sus características demográficas, como su
tamaño, mortalidad, y patrones de migración, así como
su capacidad de recuperación, será fundamental para
asegurar el futuro de sus especies, de sus hábitats y de
la importante pesca ribereña artesana l ♦
23
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•
BIOLOGIA CONTEMPORANEA
EMl l'.IA GONZÁlEZ
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�1NTRODUCCIÓN
La taxonomía es una de nuestras activ i dades
intelectuales más antiguas (Britz et a/., 2020). Mucho
antes del surgimiento de la agricultura, clasificamos
a los organismos en úti les o perjudiciales movidos
por la curiosidad y por la necesidad de sobrevivir. La
formalización de la taxonomía como ciencia, empero,
empezó muchísimo más tarde y principalmente gracias
a dos obras de Linneo (Fig. 1): Species Plantarum en
1753 para la taxonomía botánica, y la décima edición
de Systema Naturae en 1758 para la zoológica.
260 años de tradición taxonómica han resultado
en la descripción de casi dos millones de especies.
Una división simple mostraría que el promedio
de caracterización de especies es de unas 7700
especies por año. No obstante, el desarrollo del
conocimiento taxonómico ha variado mucho desde las
breves diagnosis de Linneo para las 1 2000 especies
contenidas en sus obras. En efecto, las diagnosis se
fueron extendiendo hasta llegar a ser descripciones
progresivamente más detalladas, incl uyendo
ilustraciones; recientemente, hay una tendencia
creciente a acompañar las desc ripciones con la
secuenciación de por lo menos un gen.
El trabajo taxonómico se ha realizado en obras de
distinta extensión, que algunos consideran como
una serie progresiva. Iría desde la descripción de
especies individuales, o grupos de especies en un área
biogeográfica, hasta llegar a trabajos de mayor alcance
en los que se estudian los componentes de una unidad
evolutiva, lo que corresponde a las revisiones.
Una buena proporción de los taxónomos ha realizado
descripciones sueltas de especies. Pese a tener el
material ya analizado, a veces describen una especie a
la vez por artículo, en la misma o diferentes revistas, con
un posible interés en incrementar su producción (aunque
algunos objetarán que es resultado de las presiones del
'publicar o perecer1. Unos pocos taxónomos deciden
revisar el material tipo de todas las especies de un
grupo (complejo de especies, género, tribu, subfamilia,
familia) y realizar una caracterización estandarizada
para los taxa incorporados, incluyendo ilustraciones
más o menos homogéneas . Con ell o, modifican la
calidad de la información sobre el grupo y facilitan, por
dicha caracterización y por las claves incorporadas,
la mejora progresiva en el conocimiento del grupo
(Boero, 2015). Las revisiones son poco frecuentes, o
raras. Por ejemplo, en 2001-201 5 Zootaxa publicó
1 7808 artículos (1 1 90/año), y en el mismo lapso
1190 monografías (68/año), lo que indica que menos
del 6% de la pro ducción ed itorial de la revista se
dedica a las monografías (https://www.mapress.com/
zootaxa/support/Statistics.htm#Number%20ofº/o20
monographs/books).
Las revisiones serían, por su rareza y porque sus
resultados transforman y potencian la ca lidad del
conocimiento taxonómico, análogas a la piedra filosofal
de los alquimistas. Es decir, transforman el 'plomo' de la
información atomizada y heterogénea, en el 'oro' de una
Biología y Sociedad nº 6, segundo semestre 2020
Figura 1 . Carl van Linné en 1738, retrato de su boda. Fuente: https://
es.wikipediaorg/wiki/Carfos_Linneo#/media/
monografía de la mayor calidad posible. Por supuesto,
los alquimistas no hallaron la piedra filosofal. Además,
aunque sean las revisiones tan poco frecuentes, siguen
siendo la obra cumbre de un trabajo taxonómico. Por
fortuna, hay algunas referencias básicas sobre cómo
realizar las revisiones taxonómicas y su consulta es
recomendable a los interesados (Maxted, 1 992; Bolton,
2007; Salazar-Vallejo, 201 8, 2019).
El que no haya mayor esfuerzo para hacer las revisiones
se podría comprender como extensión del argumento
sobre la fragmentación de los resultados: las revisiones
requieren mucha mayor inversión económica, de
esfuerzo personal y de horas de t rabajo, y resul tan en
una única publicación. Cierto que ha habido muchas
voces para abandonar el enfoque cuantitativo en la
evaluación curricular, concentrado en el número de
publicaciones y el factor de impacto de las revistas
correspondientes, pero parece distante que se cambie
el esquema (Salazar-Vallejo y Carrera-Parra, 1998).
Hay que insistir todo lo que podamos y ser optimistas
al aspirar a que nuestros productos sean valorados por
su calidad, pero no ingenuos. El enfoque simplista del
factor de impacto no desaparecerá pronto.
C IENCIA DE FRONTERA
Los fondos para investigación taxonómica han sido
muy escasos en México por lo menos desde los años
80 del siglo pasado (Lamothe-Argumedo, 1989). El
Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT)
abrió una convocatoria sobre ciencia de frontera y el
motivo de esta reflexión es indagar sobre su significado
y si la taxonomía, o las revisiones taxonómicas, podrían
considerarse como ciencia de frontera.
La convocatoria correspondiente solicita "proyectos de
investigación científica que aborden retos, preguntas
o problemas de investigación de una ma nera no
27
�convencional:' Esta definición refleja que la "ciencia
de frontera es cualquier intento de investigación que
trascienda los paradigmas científicos:· Sin embargo, no
parece estar bien aterrizado el marco de referencia. Por un
lado, según comentó Yureli Cacho Carranza, de la Agencia
Informativa Conacyt: la investigación de frontera "se ubica
en los límites del desarrollo de la investigación científica
y tecnológica para generar cambios tecnológicos y
de conocimiento importantes, vinculados al progreso
económico e industrial de cualquier país:• Dicho sea
de paso, difiere de lo que el Foro Económico Mundial
considera como fronterizo, o lo que denomina fronteras
del futuro: biología cuántica, aprendizaje de computadoras
con datos cortos, superconductividad a temperatura
ambiente, y venómica (https://www.weforum.org/
agenda/2018/11/frontiers-of-science-research -globalfuture-councils-2018n.
Para comprender mejor el asunto y mostrar cómo la
taxonomía y las revisiones son ciencia de frontera,
procede revisar unos antecedentes y brindar unas
explicaciones. En los Estados Unidos, la síntesis de
Vannevar Bush (Fig. 2) al terminar la segunda guerra
mundial (Bush, 1 945), muy apropiadamente denominada
Ciencia: la frontera infinita, tuvo gran impacto en las
políticas públicas, incluyendo el establecimiento de la
National Science Foundation y de otros programas. La
obra ha sido vuelta a considerar en varias ocasiones,
en particular porque al definir la investigación básica
combinó aquella orientada a la innovación práctica
con la que era movida por la curiosidad. Según Wilcox
(2016) los tres principios fundamentales de Bush eran
que el gobierno federal debe f inanciar la investigación
básica, que los académicos deben tener libertad de
investigación, y que el ingreso a las universidades debe
depender de las capacidades de los interesados.
Pielke (2010) afirmó que conforme la política científica
se orientó a buscar beneficios para la sociedad, el
término investigación básica entró en desuso en
las revistas Nature o Science. Un corolario de esa
perspectiva en la que la investigación básica es movida
sólo por la curiosidad correspondería con la del sabio en
una torre de marfil, una crítica del distanciamiento de
la problemática social que se popularizó en el siglo XIX.
O todavía peor, discurriendo cuestiones obtusas como
el adivinar cuántos ángeles cabrían en la cabeza de un
alfiler, como narra la anécdota de los monjes bizantinos
ante la invasión de Constantinopla por los turcos
otomanos en 1 453.
28
En la taxonomía, como en muchas otras disciplinas,
el principal motor para la investigación es abatir la
ignorancia: 'lo que no sabemos y deseamos saber'
(McGuinness, 2015). Seguro que la curiosidad fue
uno de los catalizadores para seleccionar un grupo de
estudio por los taxónomos en ciernes. No obstante,
encaminamos nuestra acción intelectual a resolver
incógnitas de distinta intensidad o relevancia social. Es
decir, hacemos taxonomía para conocer la composición
de especies de una región particular, lo mismo que para
hallar especies productoras de metabolitos secundarios
con utilidad en farmacia, o para caracterizar especies
para potenciar la agricultura o el control biológico
de plagas. El panorama, entonces, cubriría desde lo
elemental, hasta lo más orientado a la solución de
problemas sociales o económicos. Por supuesto, cada
temática tiene su propia frontera, misma que radica
en el umbra l de la ignorancia. Del mismo modo, la
percepción de la urgencia de atender alguna de estas
fronteras depende de muchas variables, por lo que sería
temerario dejar de fomentar una para priorizar otra.
Figura 2 . Fotografía de Vannebar Bush en 1945 . Fuente: https://sites.
google.com/site/lindacorc huelo07/194 5 -vannevar-bush-y-el-memex
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
�Faltaría comprender el significado de los paradigmas
y cómo definir una actividad científica que pudiera
trascenderlos. Stuessy (2009) indicó que 'un paradigma
es una forma de conceptualizar una porción del
universo; es decir, un marco de referencia filosófico
o téorico.' En la historia de la ciencia, ha ha bido
propuestas que son aceptadas de manera generalizada
y han sido dignas de tan alta consideración, que
devienen dogmáticas. Los ejemplos más comunes en
taxonomía serían las conclusiones sobre sinonimias
rea lizadas por especia listas, a veces basadas en
información fragmentaria o secundaria, y, entre los
anélidos marinos, la consideración de que la mayoría de
las especies eran cosmopolitas. En este terreno, ese era
el paradigma hasta fines de la década de los 80 del siglo
pasado. Rechazarlo requirió revisiones taxonómicas,
incluyendo materiales tipo, y de realizar comparaciones
directas entre ejemplares de distintas procedencias.
La conclusión fue, y sigue siendo en la mayoría de los
casos, que las cosmopolitas son muy raras, excepción
hecha de las especies que acompañaron a otras para
maricultura, o de las que pueden trasladarse con las
embarcaciones, fijos al casco en el agua de lastre.
Incluso en esas condiciones, sólo serían aceptables
las ubicables en el mismo horizonte ecológico (SalazarVallejo et o/., 2014).
Para sorpresa de algunos, la mecánica fundamental del
quehacer taxonómico, la misma usada para trascender
los paradigmas taxonómicos mencionados, proce de
también de Linneo. En efecto, la int roducción a su
Genero P/ontorum de 1 737 (Fig. 3), realizada a sus
29 años, contenía diagnosis para 935 géneros de
plantas. Dicha introducción es conocida como Ratio
operis, consta de 32 aforismos, con referencias
cruzadas, en los que Lineo critica a sus predecesores y
contemporáneos, y proporciona explicaciones sucintas
sobre el proceder del taxónomo. Müller-Wille y Reeds
(2007) hicieron la primera traducción al inglés y para
los fines de estas consideraciones, lo más relevante de
la teoría y práctica (Müller-Wil le, 2007) serían que el
proceso involucra un razonamiento inductivo, basado en
la recolección de toda la información disponible y por sí
mismo (autopsia), y en cotejar los atributos ejemplar por
ejemplar, especie por especie. Por el apremio, también
deberíamos reconsiderar el uso de las diagnosis
(Renner. 2016).
¿CUÁNTO FALTA PARA DOCUMENTAR LA
DIVERSIDA D PLANETARIA?
Abatir la ignorancia sobre la biota del planeta es
extremadamente urgente (Dubois, 2010). Estamos en
una crisis ambiental generalizada, en la que es posible
que muchas especies se extingan, aunque no se hayan
documentado extinciones masivas todavía, los impactos
a las poblaciones son ya evidentes (Young et o/., 2016;
Briggs, 201 7; Ceballos et o/., 201 7).
Mora et o/. (2011), con una serie de modelos y consulta
a los especialistas, concluyeron que habría unos 9
millones de eucariontes en el planeta y que si medimos
nuestra ignorancia por la proporción de especies
Biología y Sociedad nº 6, segundo semestre 2020
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Figura 3. Portada del libro Genero Plontorum. Fuente: htt ps://www.
brit annica.com/topic/Genera-Plantarum-by-Linnaeus
indescritas, rondaría el 88º/o en promedio (86%
continentales, 91 % marinos). También hicieron otras
estimaciones. Si se describen unas 6200 especies
por año, cada taxónomo describe unas 25 especies, y
cada descripción cuesta un millón de pesos, entonces
la humanidad necesitaría unos 303000 taxónomos,
que trabajen unos 1200 años, y que tengan un
financiamiento de unos 7.3 billones de pesos.
Una ruta crítica sobre lo que los taxónomos mexicanos
podrían hacer se perfiló en otra parte (Salazar-Vallejo et
o/., 2018). La esencia era fortalecer e incluso diversificar
las actividades taxonómicas en las instituciones de
cada región, incluyendo el crecimiento en plazas,
infraestructura y programas de entrenamiento, y para
los que la colaboración e interacción entre las distintas
sociedades científicas e instituciones de educación
superior o investigación científica podrían fructificar en
un programa nacional.
29
�P ROPUESTAS
La síntesis del maestro Lamothe-Argumedo (Fig.
4) publ icada en 1 989 no incluyó la necesidad de
entrenamiento. Los programas de estudio de las
licenciaturas en Biología incorporaban unos cinco
cursos en Zoología y otros seis en Botánica, mismos
que incluían salidas de campo, y a menudo obligaban
una colección para aprobar los cursos. Eso cambió
drásticamente cuando se colapsaron los cursos a uno
o dos para estas disciplinas y se empeoró porque con la
inseguridad creciente, las salidas de campo dejaron de
realizarse casi por completo.
Unos pocos años después, se empezó a percibir un
grave problema para acometer el reto de la ignorancia
de la diversidad: el impedimento taxonómico. Este
bloqueo intelectual y temporal involucra la reducción
o desaparición de cursos de entrenam iento en
taxonomía, la re ducción del número de especialistas
en los museos del mundo, y el reducido interés y
f inanciamiento para proyectos de investigación en
estos temas (Coleman, 2015).
Han habido muchas propuestas con distinto nivel de
detalle y varias han sido publicadas (Salazar-Vallejo
y González, 201 6; Orr et a/., 2020; Wheeler, 2020).
La pregunta fundamental sería ¿por qué no se han
habilitado? o, dicho de otra manera, ¿en qué consiste
que estas iniciativas no hayan progresado?
Una posible explicación es la inequidad en los recursos
disponibles para las instituciones mexicanas. Es decir, si
una institución como la Universidad Nacional Autónoma
de México mantiene colecciones que son, por derivación,
nacionales, entonces devienen sus programas también
de ese nivel. Además, si algo está bien o funciona para
la UNAM, entonces también lo será para la nación. No
es así. Es verdad que buena parte de la investigación
nacional se realiza en su seno; también es cierto que
igualmente son relevantes las universidades estatales
y los centros CONACYT (Liedo y Salazar-Vallejo, 2010).
Empero, deberíamos reconocer que las iniciativas y
programas académicos de la UNAM se han quedado
cortos ante el reto de la biodiversidad nacional, y al
papel que los taxónomos mexicanos deberían tener con
la biodiversidad planetaria. No porque falte talento sino
porque la magnitud del reto es tal que una institución
no podrá resolverlo. El punto es delicado y merece una
reflexión serena antes del rechazo automático, mismo
que cabría más en el principio de autoridad, o del
dogmatismo, que en una discusión entre científicos.
También vale la pena considerar la trascendencia, en
cuanto a programas nac ionales, de las sociedades
científicas del país, especialmente de las orientadas a
la diversidad animal, toda vez que las botánicas t ienen,
o tuvieron, los programas Flora de México y Flora
Mesoamericana como las plumas de su sombrero.
Por ello, las propuestas principales de esta opinión
serían dos, equivalentes e interdependientes: 1) que
la UNAM encabece, de la mano de las sociedades
científicas, un programa nacional en investigación
taxonómica que vaya más allá de las bases de datos
30
que tan bien ha emprendido CONAB IO; 2) Que el
CONACYT incentive esta y otras propuestas similares
al otorgar reconocimiento y respaldo presupuesta! a
través de fondos directos para hacer revisiones y
tesis doctorales, estancias de investigación, y para
modernizar o expandir infraestructura y plazas para
nuevos taxónomos. Por ejemplo, una propuesta
limitada a los invertebrados marinos, y que merecería
actua lización, indicó que unas 2 1 0 nuevas plazas
(70 curadores, 140 especial istas), cada una con
dos microscopios y una computadora, así como un
mobiliario modesto, costaría unos 130 millones de
pesos por año (Salazar-Vallejo et al., 2007).
Los taxónomos practicantes podrían echar mano
de algunas herramientas que permitan resolver el
cuello de botella de las descripciones taxonómicas.
Una sería tener una plataforma para generar
descripciones automáticas (Magalhaes, 201 9), otra
sería combinar diagnosis con fotos de buena calidad
de los atributos diagnósticos, y acompañarlos de
la secuencia de por lo menos un gen, lo que se ha
denominado Turbe-Taxonomía. Ya hay muchos avances
en estos esfuerzos colectivos que han resultado,
por citar unos pocos ejemplos, en la descripción de
unas 100 especies de insectos por artículo (Riedel
et al., 201 3a, b; Meierotto et a/., 2019). o de 6070 especies de líquenes (Lücking et al., 2016), o de
plantas (Muñoz-Rodríguez et a/., 201 9).
Australia presenta varias semejanzas con México
y no sólo en ser megadiversos, contar con una alta
marginación social y población indígena, ya que también
t ienen los taxónomos muchos problemas (Hutchings,
201 7). Pese a ello, los científicos australianos se han
organizado para proponer un programa nacional, e
incluso han conjuntado intereses con Nueva Zelandia
Figura 4 . Fotografía de Rafael Lamothe-Argumedo al recibir la
medalla UNAM. Fuente: httpJ/wwwscieloorg.mx/pdf/rmbiodiv/
v85n1/v85n1a36pdf
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
�para lanzar un programa binacional (Fig. 5) en taxonomía
para la siguiente década (TDPWG, 2018). Cierto que no
hay garantía de recursos, pero han alcanzado un nivel
de organización que merece imitarse. Ojalá lo podamos
conseguir en el futuro mediato. Un mecanismo sería
promover que haya una reunión naciona l, de la que
emane un comité ad hoc, y que la ruta crítica involucre
la propuesta ante CO NACYT y reuniones con las
comisiones correspondientes de las cámaras con miras
a la asignación presupuesta! correspondiente.
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Parte de estas reflexiones fueron presentadas durante
el XXIV Congreso Nacional de Zoología en la Facultad
de Ciencias Biológicas, Universidad Autónoma de Nuevo
León, en Monterrey en noviembre de 2019. La Sociedad
Mexicana de Zoología y el comité organizador local fueron
muy amables con nosotros. Las recomendaciones de un
revisor anónimo ayudaron a mejorar la claridad de esta
contribución♦
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Figura 5. Portada del programa binacional Australia-Nueva Zelandia para la biodiversidad. Fuente: https://
www.science.org.au/support/analysis/decadal-plans-science/discovering-biodiversity-decadal-plantaxonomy
Biología y Sociedad nº 6, segundo semestre 2020
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merrill.2016.7765
�ECOLOGÍA Y SUSTENTABILIDAD
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COMPONENTE POCO CONOCIDO
DE LA BlODlVERSlDAD DE ISLA
CATALANA, GOLFO DE CALIFORNIA
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�RESUMEN
a biodiversidad puede ser definida de diferentes maneras,
ya sea por el número de especies de un área, por las
especies endémicas presentes, por la complejidad de
ambientes, o por la diversidad genética que ocurre en una
población o entre las poblaciones de las diferentes especies
que conforman el ecosistema. Sin embargo, es menos común
describir la biodiversidad en términos de otros componentes
que son cruciales para la estabilidad y permanencia del
ecosistema, como las interacciones biológicas. Se describen
para la isla Catalana en el Golfo de California tres interacciones
que comúnmente pasan desapercibidas ante los ojos de
los observadores que visitan la isla, una entre hormigas
y garambul los (Pochycereus schottii), otra entre arañas y
la biznaga gigante (Ferococtus diguetii), y otra más entre
murciélagos y cardones (Pachycereus pringlei).
L
A BSTRACT
Biodiversity can be defined in different ways, by the number
of species in an area, by the endemic species present, by the
complexity of environments, or by the genetic diversity that
occurs in a population or between populations of different
species that make up the ecosystem. Furthermore, it is less
common to describe biodiversity in terms of other components
that are crucial to ecosystem stability and permanence, such
as biological interactions. In this document, three interactions
that commonly go unnoticed in the eyes of observers visiting
the island are described for the Catalan island in the Gulf of
California, one between ants and garambullos (Pachycereus
schottii) , the other between spiders and the giant biznaga
(Ferococtus diguetii), and another one among bats and cardons
(Pachycereus pringlei).
Q
Palabras Clave: isla Catalana, mutualismo,
comensalismo, antagonismo
Key Words: Catalana lsland, mutualism,
commensalism, antagonism
�Figura 1. Ecosistema desértico de la isla Catalana, con cardones (Pachycereus pringlei} y biznagas
(Ferococtus diguetii}. Foto: Gustavo Arnaud.
El paisaje de la Isla Santa Catalina (conocida localmente
como Catalana), ubicada a 65 kilómetros al sureste de
Loreto, en el Golfo de California, está dominado por cardones
(Pachycereus pringlei) y biznagas gigantes (Ferocactus
digetii), en abundancias que dependen de las características
de cada geoforma (laderas, cañadas, cauces de arroyos
arenosos o pedregosos, planicies o mesetas), mostrándose
majestuosos ante la vista de sus visitantes (figura 1). El
gigantismo es una característica típica en islas, que no es
exclusiva de las cactáceas columnares, también hay plantas
herbáceas que toman la forma de árboles o bien mamíferos
y reptiles con mayores tamaños, comparados con sus
parientes continentales (Lomolino, 2005).
Los cardones son cactáceas imponentes, cuyos individuos
de tallas mayores a un metro de altura, tienen más de un
siglo de edad, ya que crecen aproximadamente de 1 a 3
centímetros por año (Delgado-Fernández et al., 2016),
dando al apacible paisaje isleño, una sensación de que el
tiempo pareciera haberse detenido.
La isla Catalana (25 ° 39'N, 110 ° 49'W) con un área
de 41 km 2, se localiza a 25 km de la península de Baja
California (Murphy et al., 2002), forma parte del Parque
Nacional Bahía de Loreto, así como del Área Natural
Protegida "Área de Protección de Flora y Fauna Islas del
Golfo de California'; declarada en el 2005, Patrimonio
Mundial de la Humanidad por la UNESCO. Esta isla de
basamento granítico, ha estado aislada por millones
de años (Carreño y Helenes, 2002), generando así
su propia historia, en la cual la f lora y fauna han
evolucionado dando lugar a una biodiversidad muy
36
particular; este ecosistema árido está caracterizado
por laderas rocosas separadas por cauces arenosos,
con una vegetación constituida por un mat orral xerófilo,
típico del Desierto Sonorense.
Justamente uno de sus atractivos turísticos, es la
observación de su biodiversidad, ya que la mayoría
de sus visitantes se centra en observar los elementos
más conspicuos de la isla, como la forma pecul iar
de sus rocas, las cactáceas gigantes y sus reptiles,
resaltando entre ellos la serpiente de cascabel Crota/us
catalinensis, que no presenta un cascabel en su porción
terminal (figura 2), en esta isla el 80% de sus reptiles
son endémicos (Grismer, 2002).
En general, la biodiversidad la conocemos por el número
de especies presentes en una región, o por las que
son especies únicas (endém icas), así también por la
complejidad de ambientes particulares (microcl imas) y
var iada vegetación, pero también existe la diversidad
genética que ocurre en una pob lación o entre
poblaciones de las diferentes especies que conforman
el ecosistema. Sin embargo, es menos común describir
la biodiversidad en términos de otros componentes
que son cruciales para la estabilidad y permanencia del
ecosistema, tales como las "interacciones biológicas''.
¿Qué son este tipo de interacciones? y ¿qué importancia
tienen para la biodiversidad de los ecosistemas en
general y en la isla Catalana en particular? Como se
puede suponer, estos fenómen os pueden escapar
de la vista de los visitantes, por ello, resaltamos su
importancia ecológica.
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
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L AS INTERACCIONES BIOLÓGICAS
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Las interacciones biológicas tienen un papel importante
en el funcionamiento y equilibrio de los ecosistemas,
puesto que permiten la sobrevivencia y regulación de las
poblaciones en forma natural (Franklin et al., 2016). En el
caso de los ambientes desérticos, como el de isla Catalana,
la temperatura y la disponibilidad de agua, son factores
críticos que obligan a los organismos a adaptarse o sucumbir.
Para sobrevivir, los organismos requieren de adaptaciones
especia les para tolerarlos, s iendo las interacciones
biológicas un medio a través del cual las especies enfrentan
los desafíos para la sobrevivencia. Estas interacciones
son diversas, ya que pueden involucrar diferentes grupos
de organismos o diferentes niveles tróficos de la cadena
alimentaria, o bien tener efectos diversos sobre la manera en
que los individuos interactúan unos con otros, así como con el
grado de dependencia de las especies a estas interacciones,
muchas veces necesarias para la sobrevivencia. En este
contexto, la naturaleza de estos aspectos ha sido tomada
en cuenta para clasificar los distintos tipos de interacciones
biológicas. Así tenemos por ejemplo el mutualismo, que es la
interacción entre dos especies, donde las dos se benefician
de su relación; el comensalismo, que se presenta cuando una
especie se beneficia de otra, pero sin que esa otra obtenga
beneficio o perjuicio, y el antagonismo, que resulta de la
interacción entre dos especies, donde una se beneficia a
expensas de la otra (Villee, 2001). En cada una de estas
interacciones no existe dependencia entre la presencia de
una especie en relación a la otra, a esta relación se le llama
"facultativa"; en cambio, cuando existe una dependencia
de la presencia de una especie en relación a la otra,
porque raramente interactúa con otra especie diferente,
a esa relación se le llama "obligada''. Por otra parte, existen
especies que se les llama "generalistas·; porque interactúan
con varias especies, en cambio, las que interactúan solo con
ciertas especies se les llama "especialistas" (Villee, 2001).
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Todas estas interacciones pueden variar a través del
tiempo y el espacio, es decir, entre temporadas del año y
lugares en los que se encuentran, pudiendo cambiar del
mutualismo al antagonismo, de acuerdo con el contexto
del ambiente en que se encuentren. En esta inmensa red
de interacciones biológicas, las obligatorias representan
solo una pequeña fracción. Un ejemplo de este tipo es
la especialización que ocurre en la polinización Tal es el
caso de los murciélagos que polinizan a los cardones en
el Desierto Sonorense, en el oeste de México (MolinaFreaner et al., 2004) (figura 3).
Las interacciones biológicas en el Desierto Sonorense,
también señalan las afectaciones o beneficios que
provocan. Entre las afectaciones está el daño t isular
y la interrupción de otras interacciones; mientras que
entre los beneficios están la polinización, d ispersión
de semil las y la adquisición de nutrientes para la
planta (Marazzi et al., 201 5). Con base en lo anterior,
existen varios tipos de estas interacciones: dos del t ipo
antagónico entre p lanta-herbívoro y entre huéspedparásito de la planta; uno del tipo de comensalismo
entre p lantas; y diversas fo rmas de mutualismo, tal
como polinizador de p lantas, dispersor de p lantassemillas, agente protector de plantas, e interacciones
planta-microbio.
Biología y Sociedad nº 6, segundo semestre 2020
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Figura 2. Serpiente de cascabel sin cascabel (Croto/us coto/inensisJ.
Foto: Francisco J. García-De León.
Figura 3 . El murciélago pálido (Antrozous poi/idus), visitando flores y
bebiendo el néctar del cardón (Pochycereus pringlei) en el noroeste
de México. Foto: Mary X. Dennis (https://www.thedodo.com/the-workof-a-real-batman-843781039.html).
37
�Figura 4 . Interacción
mutualista entre arañas
del género Phidippus (de la
familia Salticidae, que incluye
a las arañas saltadoras, fotos
inferiores) y la biznaga gigante
(Ferocactus diguetii), foto
superior. Foto: Francisco J.
García-De León.
La interacción del tipo de agente protector de plantas,
es una interacción mutualista, que ocurre entre las
plantas y hormigas, donde las hormigas proporcionan
protección contra insectos herbívoros que pretenden
afectar a la planta, actuando como un ejército protector
(Del Val y Dirzo, 2004) (figura 4) Como parte de la
interacc ión, estas plantas han evolucionado para
secretar néctar fuera de las flores (conocidos como
nectarios extrafoliares o EFN) (Mauseth et al., 2016), lo
cual representa una recompensa r ica en carbohidratos,
que sirve para atraer a las hormigas protectoras. En el
Desierto Sonorense existen por lo menos 30 géneros
de plantas que poseen EFN, la mayoría de ellas son
cactáceas (familia Cactaceae) (Franklin et al., 201 6), de
ellas se presentan en la isla Catalana la biznaga gigante
Ferocactus diguetii, el nopal Opuntia lindsayi, el cardón
Pachycereus pringlei y la pitahaya agria Stenocereus
spp, así como algunas leguminosas (familia Fabaceae),
entre las que destaca e l palo verde Cercidium spp.
(Rebman et al., 2002). Las plantas con EFN constituyen
una fuen te crucial de nutrientes y agua para una
d iversidad de artrópodos, como moscas, mar iposas,
escarabajos y avispas, pero las hormigas son los
consumidores más comunes, con hasta 12 especies
viviendo en una misma p lanta (Rudgers y Gardener,
2004; Chamberlain y Holland, 2008).
38
El mutualismo es un fenómeno complejo, debido
principalmente al contexto del ambiente (biótico y/o
abiótico) en el que se desarrollan estas interacciones.
Un ejemplo ilustrativo de esto es el mutualismo entre
las hormigas y el cactus conocido como garambullo
Pachycereus schottii (=Lophocereus), el cual recibe
la visita a sus flo res por cuatro especies de hormigas
comunes (Camponotus ocreatus, Crematogaster
depi/is, Forelius mccooki y Pheidole obtusospinosa)
(Chamberlain y Holland, 2008). La visita de las
hormigas disminuyó cuando el suministro de néctar
extrafloral las sació, de tal manera que no tuvieron
necesidad de entrar a las flores para consumir el polen.
De esta manera, no interfirieron con una mariposa
que t iene una relación mut ualista con el garambullo,
al ser su polinizador obligado. Esto muestra que los
niveles en la producción de EFN, regula la interacción
entre las hormigas que protegen al garambullo y a las
mariposas polinizadoras, originando así una interacción
antagónica. Este fenómeno tiene importancia ya que, al
existir bajos niveles de EFN, puede haber competencia
entre las hormigas y las mariposas por el polen, lo
que puede amenazar el potencial reproductivo del
cactus. Con lo anterior se demuestra la necesidad de
conocer y entender la dinámica de las interacciones
biológicas en esos microcosmos, para así comprender
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
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la sobrevivencia de uno de los cactus columnares
más conspicuos Desierto Sonorense. Por lo tanto, es
importante entender que la presencia de especies
exóticas, como las abejas (Apis me/Jifera). podrían
desestabilizar el frágil equilibrio de las cactáceas
gigantes de una isla como en Catalana. La presencia
de estas abejas ya ha sido reportado en diversas islas
del Golfo de California (Bowen et al., 2006; ArriagaJiménez y González-Vanegas, 2019).
También en isla Catalana observamos otra aparente
interacción mutualista, pero entre arañas del género
Phidippus (figura 4) (familia Salticidae) y la biznaga
gigante Ferocactus diguetii. La interacc ión que
aparentemente existe entre ellos se interpreta del t ipo
de agente protector, porque la cactácea puede obtener
un beneficio de la araña si ésta disminuye su nivel
de herbivoría, pero también podría perjudicarse si la
araña se alimenta de otros agentes protectores como
las hormigas (figura 5). Una interacción parecida ha
sido reportada en arañas del género Peucetia (familia
Oxyopidae). que viven asociadas a especies de plantas
que poseen t ricomas glandulares (Vasconcellos-Neto,
2006). En nuestras observaciones la araña actuó
como un depredador en los entornos de las flores,
consumiendo hormigas, moscas y otros artrópodos
que rondaban esas partes de la planta. Sin embargo,
es imprescindible estudiar esta interacción con más
detalle, para definir con mayor precisión sus presas y
conocer el papel que desempeñan en el microcosmos
de esta cactácea gigante. Esto es importante dado que
forman parte de una red de interacciones entre animales
y cactáceas, donde está el potencial reproductivo de
estas plantas del desierto y por lo tanto, el equilibrio
ecológico de este apacible ecosistema.
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CONC LUS IONES
La relación entre hormigas y garambullos, arañas y
la biznaga gigante, murciélagos y cardones en la isla
Catalana, son ejemplos de cómo especies de diferentes
reinos y niveles t róficos pueden establecer relaciones
de beneficio mutuo. En este caso el mutualismo provee
defensa anti-herbívoros para las plantas a cambio de
alojamiento y/o comida para la colonia de hormigas
y arañas, así como alimento para los murciélagos
favoreciendo la polinización.
Las interacciones planta-animal que se presentan en la
isla, pueden variar en t iempo y espacio de acuerdo a las
condiciones ambientales, de tal manera que las especies
presentes son en gran medida, el resultado de la dinámica
co-evolutiva de dichas interacciones. Así, para comprender la
biodiversidad de la isla y la de otros ambientes desérticos en
los que ocurre fragmentación de hábitats propiciando "islas
biológicas·: habrá que evaluar estas relaciones con mayor
profundidad para entender cómo repercute en su dinámica la
ruptura de estas interacciones.
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El estudio de las interacciones entre especies hace
evidente la importancia de la conservación de los
procesos ecológicos, ya que no es posible mantener a las
especies aisladas, pues viven en asociación con muchos
otros organismos, tanto en interacciones mutualistas
como antagonistas, y por lo tanto la conservación de la
biodiversidad no puede concebirse manteniendo especies
aisladas. Si bien dentro del campo de la Biología de la
Conservación se busca evitar la extinción de especies
y poblaciones, es necesario considerar también la
conservación de los procesos ecológicos, incluyendo las
interacciones biológicas♦
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Figura 5 . Ej emplo de mutualismo del tipo agente protector en una flor de biznaga (Ferococtus diguetii), foto
superior y del fruto de la planta de pitaya agria (Stenocereus gummosus), por hormigas, foto inferior. Foto:
Francisco J. García-De León.
Biología y Sociedad nº 6, segundo semestre 2020
39
�LITERATURA CITADA
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México, 944 pp.
�ECOLOGÍA Y SUSTENTABILIDAD
�RESUMEN
La Reserva de la Biósfera de Mapimí fue de una de las primeras reservas de
Latinoamérica. Es un sistema desértico en el que a pesar de las las limitantes
hídricas y/o altas temperaturas, se presenta una importante diversidad de
vertebrados, siendo las aves y mamíferos los de mayor riqueza. Sin embargo,
existen presiones antrópicas que han generado diversos problemas para la
conservación de algunas de las especies de la reserva. En este artículo, se
exponen los diferentes grupos de vertebrados con algunas de sus especies
más emblemáticas, así como los beneficios que proveen al sistema y sus
principales amenazas. Así mismo, se exponen algunos de los retos para la
conservación de la reserva.
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Palabras clave: Endemismos, Desierto
Chihuahuense, diversidad, Mapimí,
vertebrados
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1NTRODUCCIÓN
A NFIBIOS
Al norte de México, en el desierto Chihuahuense, justo
donde se unen los Estados de Durango, Coahuila y
Chihuahua se encuentra la Reserva de la Biósfera de
Mapimí (RBM) (Insertar figura 1 ). La cual, posee gran
legado histórico ya que junto con la Michilía, fueron las
primeras Reservas de la Biósfera del sistema MABUNESCO en América Latina (1976), las cuales fueron
ejemplo para la creación de otras áreas protegidas
en esta región (Halffter, 1984). Pero, ¿qué es una
Reserva de la Biósfera? y ¿por qué son importantes?:
son sitios dedicados a la conservación de la variedad
genética, de especies y de ecosistemas (biodiversidad);
en donde se gestiona el desarrollo socioeconómico
sustentable de los pobladores locales, así como el
apoyo a las investigaciones científicas, promoviendo
una apropiada convivencia entre los seres humanos
y la naturaleza (Halffter, 1 984). Esto es importante
ya el mantenimiento de la biodiversidad, por medio de
servicios ecosistémicos, es fundamental tanto para el
bienestar humano como para los procesos naturales
y ecológicos de los que depende el planeta (Guevara y
Halffter, 2007).
Las cinco especies de anfibios de la RBM son
admirables, ya que sobreviven en un clima inhóspito,
en donde el agua requerida para su desarrollo y
reproducción es limitada. Debido a esto, gran parte del
año permanecen enterrados, saliendo a reproducirse
cuando las lluvias de verano han llenado los bordos y
charcas temporales del área. Son los machos quienes
llaman a las hembras a través de fuertes cantos. La
especie más conspicua en tamaño y forma regordeta es
el sapo manchado (Anaxyrus cognatus), contrastando
con el sapo verde (Anaxyrus debi/is) que es de menor
tamaño y de un vistoso color verde (Halliday, 2016).
(1 nsertar f igura 3)
Algunas personas han escuchado acerca de la RBM
por la "Zona del Silencio''. la cual ha sido continuamente
visitada por t uristas en búsqueda de experimentar
alguno de los mitos paranormales que allí se han forjado
(Insertar figura 2). Sin embargo, a pesar de ser un lugar
aparentemente inhóspito debido a la escasez de agua y
a la alta radiación solar, la reserva destaca por la gran
cantidad de plantas y animales que logran prosperar
en estas condiciones. En ella habitan alrededor de
270 especies de vertebrados, de las cuales 5 son de
anfibios, 37 de reptiles, 158 de aves y 70 de mamíferos
(CONANP, 2006). A continuación abordaremos algunos
datos interesantes sobre la historia natural de estos
grupos.
42
REPTILES
En la RBM podemos encontrar 17 especies de lagartijas,
18 de serpientes y 2 de tort ugas las cuales están
adaptadas para soportar las condiciones ambientales
extremas (CONANP, 2006). Cada especie posee
características únicas y fascinantes, como los colores
brillantes y azulados de la lagartija de collar del desierto
(Crotaphytus collaris), las escamas en forma de espinas
del lagarto cornudo (Phrynosoma cornutum), hasta el gran
tamaño de la tortuga endémica de Mapimí (Gopherus
flavomarginatus) (Grenot, 1983) (Insertar figura 4). La cual,
puede llegar a medir hasta 46 cm de longitud, ¡casi del
tamaño de un microondas!; por esta razón se le considera
la tortuga terrestre más grande de Norteamérica. Pero,
¿cómo sobrevive una tortuga en el desierto? La especie
tiene la capacidad de cavar madrigueras que les proveen
de una temperatura más afable de 18ºC comparada con
la exterior que puede superar los 40ºC. Es por ello que
son un refugio estupendo y solo salen de éste para comer
y/o reproducirse. Además también son utilizadas como
refugio por serpientes, roedores y otros mamíferos. Esta
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
�600000
650000
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Leyenda
1•
Coahuila
Chihuahua
1
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Laboratorio del Desierto
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Reserva de la Biosfera
de Mapimi
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Estados y límites estatales
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coordenadas: WGS 1984 UTM Zona 13N
PrO'fección: Transverse Mercator
Unidades: Metros
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Durango
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1,000
2,000
3,000
Km
600000
Figura 1. Ubicación de la Reserva de la Biósfera Mapiml. Se señala el
Laboratorio del desierto. Sitio dedicado a la investigación de diversas
especies nativas. Crédito: Perla D. Ventura-Rojas
Figura 2. Atardecer en la Reserva de la Biósfera Mapimí. Crédito:
Alberto González-Romero
Figura 3. Sapo verde (Anoxyrus debilis). Permanecen enterrados gran
parte del año, sólo salen durante el período de lluvias. Crédito: Alberto
González-Romero
Biología y Sociedad nº 6, segundo semestre 2020
43
�tortuga es una importante dispersora de semillas de los
pastos que consumen; sin embargo, la desaparición de su
hábitat y la cacería son su principal amenaza, por lo que
se encuentra en peligro de extinción (Kiester et al., 2018).
Por estas razones, es de las especies más estudiadas y de
gran importancia para la conservación, convirtiéndola en
especie emblemática en la RBM (Kiester et al., 201 8).
A VES
La RBM es hábitat de muchas especies migratorias,
siendo las de invierno su mayor componente (60%
aproximadamente) (Garza-Herrera et al., 2007).
Éstas, visitan la reserva cuando las lluvias del año
anterior fueron lo suficientemente buenas para llenar
los bordos o presones que fueron construidos para el
almacenamiento de agua. Es frecuente la presencia
de grandes parvadas de gorriones y de aves acuáticas
como patos, garzas y playeros. En algunas ocasiones,
se pueden observar a las magníficas grullas cenicienta
(Antigone canadensis) y a los grandes pelícanos blancos
(Pe/ecanus erythrorhynchos). Por otro lado, las especies
residentes enfrentan un clima prevalentemente seco
y en consecuencia con la falta de alimento (GarzaHerrera et al. , 2007). Especies icónicas de la RBM
son la matraca de los cactus (Campylorhynchus
brunneicapi//us), la cual es más fácil escuchar que de
observar, aunque se puede sospechar de su presencia
por sus nidos globosos construidos en las chol las
44
(Cylindropuntia fulgida). Los correcaminos (Geococcyx
californianus) (Insertar figura 5) son un deleite a la vista
debido a su carismático y curioso comportamiento.
Los cardenales, cenzontles, calandrias y cuitlacoches
constantemente alegran con sus cantos. Fácilmente
se puede avistar a la aguililla de cola roja (Buteo
jamaicensis) (Insertar figura 6) surcando los cielos
en busca de alimento o perchada en los qu ietes
(inflorescencias) de los magueyes. Por la noche se puede
distinguir el enigmático ulular de los búhos cornudos o
tecolotes (Bubo virginianus) y el fantasmagórico grito de
las lechuzas blancas (Tyto albo). El vuelo de éstas aves
es un verdadero espectáculo.
M AMÍFEROS
Los roedores de la RBM destacan por su abundancia
y riqueza al contar con 25 especies, las cuales han
sido objeto de estudio por más de 20 años continuos
(Hernández et o/. , 201 1). Cotidianamente se pueden
observar a las ardillas terrestres corriendo a lo largo
del día, inclusive en las horas de mayor calor, buscando
alimento o quizá escapando de algún depredador,
contrastando con las ratas y ratones quienes son
principalmente nocturnos. De dichas especies,
destaca la rata canguro (Oipodomys nelson;J, la cual
recibe su nombre por los saltos que rea liza para
desplazarse (Best, 1 988). Puede rascar agujeros en
el suelo, que favorecen la acumulación de las semillas
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
�de las que se alimentan y que son arrastradas por el
viento. Para posteriormente recolectarlas y guardarlas
provisionalmente en pequeñas bolsas que tiene en
sus meji l las llamadas abazones, para fina lmente
llevarlas a sus madrigueras, evitando exponerse a sus
depredadores. Sus refugios los construyen cerca de
arbustos y son un elemento notorio del ambiente, ya que
al tener varias entradas y túneles internos se asemejan
a condominios (Best, 1988).
Uno de los roedores más grandes y abundantes en
la reserva, es la rata nopalera (Neotomo leucodon)
(Hernández et al., 2011) (Insertar figura 7). Ésta,
construye sus nidos entre nopales, magueyes o debajo
de arbustos uti lizando ramas, hojarasca, troncos,
espinas, huesos, excrementos secos de otros animales
e incluso objetos brillantes como llaves o latas, de tal
manera que forman un montículo bastante llamativo
en el ambiente. En general, los roedores proveen de
grandes beneficios al sistema ya que promueven la
aireación e infiltración de agua al suelo, son grandes
depredadores de insectos, dispersores de semillas, sus
madrigueras sirven de refugio para otros animales y son
parte principal de la dieta de varios carnívoros (Brown y
Ernest, 2002; Grajales-Tam y González-Romero, 201 4).
Algunos mamíferos carnívoros son indicadores del
bienestar o salud de los ecosistemas (del Rio et o/.,
2001 ) y, aunque en los desiertos parezca difícil que
puedan sobrevivir, en la RBM podemos encontrar a
varios como el gato montés, el puma, los zorrillos, los
tejones, entre otros. De hecho, es frecuente observar
algún coyote (Canis /otrans) (Insertar figura 8) o zorra
gris (Urocyon cineroorgenteus) trotando como si fueran
tarde a llegar tarde a una cita. Sin embargo, hay otros
que son de difícil avistamiento y que solo con mucha
suerte o paciencia se logran observar. Tal es el caso de
la zorrita del desierto (Vu/pes mocrotis) (Elizalde et o/.,
201 4) (Insertar figura 9). la cual está muy bien adaptada
a las zonas áridas ya que no requieren consumir agua,
sino que la obtienen a partir de sus presas (Golightly y
Ohmart, 1984). Son nocturnas y del tamaño de un gato
doméstico. Prefieren establecerse sobre suelos planos
y sueltos ya que cavan complejas madrigueras para
refugiarse de las altas temperaturas del día, criar a sus
cachorros, así como para escapar de otros carnívoros
como el coyote. En nuestro país, las poblaciones de
ésta especie están declinando principalmente por
la transformación de su hábitat a terrenos agrícolas
(Cypher, 2015), por lo que la RBM representa un refugio
sumamente importante para su preservación.
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~
�También podemos encontrar grandes herbívoros
ramoneadores como el venado bura (Odocoileus
hemionus) (Insertar figura 10), especie de importancia
cinegética, es decir que ha sido buscada por cazadores
ya sea como trofeo o para el consumo de su carne desde
tiempos remotos. En México, su distribución se limita al
noroeste y aunque actualmente se encuentra protegida
gracias a la RBM, su densidad poblacional promedio
es baja con alrededor de 3 individuos/km2 • Por ello, su
ecología ha sido estudiada desde los años 90 (SánchezRojas y Gallina, 2000). Gracias a estos estudios se sabe
que su actividad se concentra en las primeras horas de
la mañana y en el atardecer (Pérez-Solano et al., 2017).
Forman grupos de hembras con sus crías y prefieren los
lugares con pendiente, ya que les permiten escapar de
sus depredadores, principalmente el puma, a través de
grandes saltos (Pérez-Solano et al., 2017).
IMPORTANCIA Y AMENAZAS
Como podemos apreciar, la RBM presenta una diversidad
faunística extraordinaria que, junto con su riqueza vegetal,
constituyen un sistema único del Desierto Chihuahuense.
Si bien, uno de los objetivos principales para considerarla
como RB fue la conservación de la tortuga de Mapimí
(Gallina y Martínez, 2016), los estudios realizados dentro
de la reserva han recabado información valiosa acerca de
la composición de los diferentes grupos de vertebrados
nativos e introducidos. En ellos, se resalta la importancia de
la función ecológica que cada grupo provee al sistema de
la RBM, por lo que es de vital importancia su preservación
(CONANP, 2006). Sin embargo, este delicado ambiente
está enfrentando retos para su conservación, como lo es
la crianza extensiva de ganado vacuno (1 nsertar figura 11),
principal actividad productiva de la zona, la cual debe ser
controlada ya que de seguir aumentando podría ocasionar
competencia por los recursos con las especies nativas,
así como la transmisión de parásitos, enfermedades,
entre otras afectaciones. El cambio climático también
está teniendo impactos negativos, a través de las sequías
prolongadas o las súbitas e intensas lluvias de las cuales
dependen muchas de las especies antes mencionadas.
Las futuras investigaciones que aborden estas últimas
temáticas, junto con el conocimiento del estado actual
de las poblaciones, comportamiento, hábitat y ámbitos
hogareños de las especies, serán clave para el manejo y
conservación de este ambiente tan importante para el país.
Además, la integración de instituciones gubernamentales,
privadas y la sociedad podrían asegurar la conservación
de este maravilloso ambiente equivalente a un laboratorio
natural excepcional para las futuras generaciones♦
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�ECOLOGÍA Y SUSTENTABILIDAD
o
I
MARiA CONCEPCIÓN )üRDÁN-H ERNÁNOEZ
Y GABINO ADRIÁN RODRJGUEZ-ALMARÁZ
o
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Palabras clave: camarón
carideo, langostino, Tamaulipas.
�o
1NTRODUCCIÓN
¿CóMO ES UN CAMARÓN CARIDEO?
Los camarones carideos, conocidos también como
langostinos, camarones de río, acamayas, gambas o
quisquillas (Martínez-Guerrero y Cid-Rodríguez, 2010),
pertenecen al infraorden Caridea, uno de los grupos de
crustáceos decápodos más diverso.
Los carideos han colonizado ambientes acuáticos
marinos, estuarinos y dulceacuícolas (De Grave et
al., 2008; Rodríguez- Almaráz et al., 2010) estando
presentes en gran variedad de hábitats, entre ellos,
arrecifes de coral, ventilas hidrotermales, macroalgas,
pastos marinos, zonas de mangle, ríos, lagos, lagunas,
cuevas y cenotes. Algunas especies son pelágicas
y otras viven asociadas simbióticamente a distintos
organismos como moluscos, equinodermos, esponjas y
corales (Jayachandran, 2001).
A pesar de la variedad de ambientes que habitan estos
camarones, conservan un patrón morfológico similar
descrito a continuación (Fig. 1 ). De acuerdo con Bauer
(2004), los camarones carideos presentan un cuerpo
aplanado lateralmente y dividido en dos regiones:
cefalotórax y abdomen. El cefalotórax está conformado
por la fusión del cefalón o cabeza y el tórax, incluye un
caparazón que se extiende desde la cabeza hasta cubrir
los segmentos torácicos de fonna cilíndrica hidrodinámica.
El área de la cabeza presenta una carina dorsal que
se alarga hasta formar un rostro que puede presentar
dientes, pequeñas espinas y setas, que como quilla de
un barco le ayudan al carideo a mantener su posición
estable en el agua. En esta región también se sitúan los
ojos pedunculados y dos pares de antenas (antena y
anténula), éstas últimas poseen quimioreceptores que
permiten detectar diversos compuestos disueltos en
el agua y receptores táctiles que le permiten al carideo
explorar alrededor de su cuerpo para detectar objetos
cercanos. Posteriormente están tres pares de apéndices
bucales conformados por las mandíbulas y dos pares de
maxilas. La región torácica presenta ocho apéndices,
los primeros tres pares llamados maxillípedos están
asociados con la parte bucal para manipular el alimento.
Los siguientes cinco pares de apéndices son las patas,
también llamadas pereiópodos (de ahí que formen parte
del orden Decapoda "diez patas'). Los pereiópodos tienen
distintas funciones como acopio de alimento, limpieza,
Biología y Sociedad nº 6, segundo semestre 2020
locomoción, comportamiento defensivo y ofensivo. Los
primeros dos pares de pereiópodos pueden presentar
pinzas (quelas) bien desarrolladas, el tercer par de patas
no presenta esta pinza y junto con el cuarto y quinto par
terminan en una uña simple. La respiración se lleva a cabo
a través de branquias que se encuentran en una cámara
branquial dispuestas a los lados del cefalotórax y son de
tipo filobranquias, parecidas a una serie de láminas.
Por otra parte, la región abdominal está dividida en
segmentos llamados pleuras. En los camarones carideos
la segunda pleura es muy notoria por su tamaño y forma
de "pera•: se encuentra t raslapada parcialmente arriba de
la primera y la tercera pleura. En el abdomen también se
encuentran cinco pares de apéndices o patas adaptadas
para nadar en forma de paleta o remo llamados pleópodos.
Los pleópodos presentan una estructura llamada apéndice
interno que t iene ganchos llamados cincinullis que sirven
para unirse con el pleópodo par. En la parte terminal del
abdomen se encuentra el telson, de forma triangular con
dos pares de urópodos a cada lado en forma de abanico
que sirven para direccionar los movimientos del carideo
como el timón de un barco.
Aunque el nombre de camarón (shrimp) ha sido otorgado
a distintos grupos de crustáceos (Bauer, 2004),
algunos de ellos no están relacionados cercanamente
a los carideos, por ejemplo, los camarones "hada"
{fairy shrimps) (Subclase Anostraca), los camarones
renacuajo (Subclase Notostraca) ambos de la clase
Branquiopoda, o bien los camarones mantis (Orden
Estomatopoda) de la clase Malacostraca. Los llamados
"verdaderos camarones" se encuentran constituidos
en dos principales grupos: 1 ) dentro del suborden
Dendrobranquiata (Penaeoideos y Sergestoideos)
(Perez-Farfante y Kensley, 1997) y (2) en el suborden
Pleocyemata (Carideos y Estenopod ideos). Los
camarones Dendrobranquiata son los que tienen
la mayor importancia económica pesquera, los que
comúnmente relacionamos con comida, aquellos
que encontramos en nuestros cocteles, de forma
empanizada, en aguachile o en los tacos de camarón.
Presentan una fertilización externa (Tavares y Martín,
201 0), es decir, los huevos fecundados son liberados
directamente al agua. Por su parte, en el suborden
Pleocyemata, las hembras presentan hábitos de
incubación de los huevecillos en el abdomen, unidos a
los pleópodos (patas nadadoras) (Bauer, 1989). Los
49
�Figura. 1. Patrón morfológico
general de un camarón carideo.
A, cefalotórax; B. abdómen; C,
rostro; D, anténula; E, antena; F.
pereiópodos; G, quela; H. cámara
branquial; 1, pleuras; J, pleópodos;
K, telson; L, urópodos. Fotografía:
Leonardo Garda Vázquez.
crustáceos pleocyemata incluye acociles, langostas,
cangrejos ermitaños, cangrejos braquiuros, camarones
estenopodideos (lnfraorden Stenopodidea) y los
camarones carideos (lnfraorden Caridea), objetivo de
este artículo. En la tabla 1 se resumen las principales
características que separan a estos grupos de
camarones, incluyendo el tipo de fecundación, el tipo de
larva que eclosiona del huevecillo, el tipo de branquias
que presentan, disposición de la segunda pleura
abdominal, pinzas en los pereiópodos y t ipo de cuerpo.
Curiosamente, a pesar de su parecido morfológico,
evolutivamente los camarones carideos están más
relacionados a otros miembros del suborden pleocyemata
(langostas, acociles y cangrejos) que a los camarones
dendrobranquiados (Burkenroad, 1963; Bauer, 2004).
Por otra parte, el ciclo de vida de los carideos es diverso,
puede ser extendido (con varias etapas larvales),
abreviado (con un número de etapas larvales reducidas)
o mediante desarrollo directo (cuando el organismo que
eclosiona es un juvenil) (Rodríguez-Almaráz et al., 201 0;
Bauer, 2013). Los ciclos de vida abreviado y directo
ocurren generalmente como adaptación a los ambientes
dulceacuícolas que no presentan conexión directa con
el mar, aunque también hay representantes en zonas
marinas profundas, latitudes altas (ártico y antártico) y
en especies eusociales (especies cuyos integrantes se
agrupan bajo un sistema social y genético que consta
de varios niveles, reina, socio y ayudantes, semejante
al de las termitas, hormigas y abejas), por ejemplo del
género Syna/pheus (Bornbusch et al., 2018). Algunas
especies dulceacufcolas completan su ciclo larval
en agua salobre o marina. Dependiendo del hábitat,
existen diferencias también en el tamaño y número de
huevecillos que puede portar cada hembra, teniendo
huevos más pequeños y en mayor número en carideos
habitantes de ambientes marinos y estuarinos, mientras
que los que habitan cuerpos de agua dulce presentan
menor cantidad de huevecillos y de mayor tamaño,
probablemente como adaptación al medio dulceacuícola
(Bauer, 2013).
Tabla 1 . Principales diferencias entre grupos de camarones decápodos
Camarones carideos
Camarones estenopodideos
Camarones dendrobranquiados
Pertenecen al suborden Pleocyemata.
Pertenecen al suborden Pleocyemata.
Pertenecen al suborden Dendrobranchiata.
Los huevos fecundados son incubados por
la hembra. permanecen adheridos a los
pleópodos (patas nadadoras) hasta que
eclosionan.
Los huevos f ecundados son incubados por
la hembra, permanecen adheridos a los
pleópodos (patas nadadoras) hasta que
eclosionan.
Los huevos fecundados son liberados
directamente al agua.
La fertilización es externa y se lleva a cabo
por atracción química de gametos (óvulo y
espermatozoide).
Primera larva libre es una zoea.
Primera larva libre es una zoea.
Primera larva libre es un nauplio.
Branquias filobranquiadas.
Branquias tricobranquiadas.
Branquias dendrobranquiadas.
Segundo segmento del abdomen, arriba del
primer y tercer segmento.
Segundo segmento del abdomen arriba del
tercer segmento, no del primero.
Segundo segmento del abdomen arriba del
tercer segmento, no del primero.
Los dos primeros pares de pereiópodos
(patas) por lo general con pinza. El tercer par
de pereiópodos nunca tiene pinza.
Los tres primeros pares de pereiópodos
(patas reptantes) con pinzas. El tercer par
de pinzas es mucho más grande que los
primeros dos.
Los tres primeros pares de pereiópodos
(patas reptantes) con pinzas pequeñas.
Cuerpo liso, con pocas espinas.
Cuerpo generalmente con muchas espinas.
Cuerpo liso, con pocas espinas.
50
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
�V)
DIVERS IDAD: ¿ C UÁNTAS Y CUALES
ESPEC IES DE CAMARONES CARIDEOS SE
CONOCEN EN TAMAULI PAS?
Actualmente, los camarones carideos comprenden
aproximadamente 3,400 especies a nivel mundial (De Grave
eta/., 2009; De Grave y Fransen, 201 1) distribuidas en 36
familias, de las cuales Palaemonidae (137 géneros, 967
especies), Alpheidae (47 géneros, 659 especies), Atydae
(42 géneros, 468 especies) e Hippolytidae (37 géneros, 336
especies) (Ahyong et al., 2011) presentan la mayor diversidad
de especies.
En el Estado de Tamaulipas han sido registradas las
familias Palaemonidae (13), Alpheidae (6), Hippolytidae
(5), Atydae (2) y Processidae (1) (Tabla 2) sumando un
total de 27 especies de carideos reportados hasta
ahora , siendo en su mayoría de afinidad salobre y
estuarina (Rodríguez-Almaráz y Campos, 1996; Barba,
1999; Bowles et al., 2000; Leija-Tristán et al. , 2000;
Rodríguez-Almaráz et al., 2000; Barba et al., 2005;
Rodríguez-Almaráz y Muñiz-Martínez, 2008; Felder
et al., 2009; Montalvo-Urgel et al., 201 0; HerreraBarquín et al., 201 8; Rodríguez- Almaráz et a/., 2018),
sin embargo, la diversidad de fami lias y especies podría
incrementarse, ya que existen registros considerados
no formales frente a las costas de Tampico y Altamira
en las bases de datos Ocean Biogeographic lnformation
System (OBIS) y Biodiversity of the Gu lf of Mexico
Database (BioGoMx) (Duarte, 201 9).
Tabla 2 . Listado de especies de camarones carideos presentes en Tamaulipas.
Nombre Cientlfico
Autoridad taxonómica
Localidad
Afinidad ecológica
Alpheus angulosus
McClure, 2002
Laguna Madre
Estuarino
Alpheus cf. packardii
Kingsley, 1880
Laguna Madre
Estuarino
Alpheus floridanus
Kingsley, 1878
Laguna Madre
Estuarino
Alpheus heterochaelis
Say, 1818
Laguna Madre
Estuarino
Alpheus nuttingi
Schmitt, 1924
Laguna Madre
Estuarino
Alpheus w ebsteri
Kingsley, 1880
Laguna Madre
Estuarino
Atya scabra
Leach, 1816
Laguna Champayán, río Tamesí,
Altamira.
Dulceacuícola
Potimirim mexicana
de Saussure, 185 7
Río Soto la Marina
Dulceacuícola
Hippolyte obliquimanus
Dana, 1852
Laguna Madre
Estuarino
Hippolyte zostericola
Smith, 1873
Laguna Madre
Estuarino
Latreutes fucorum
Fabricius, 1798
Laguna Madre
Estuarino
Latreutes parvulus
Stimpson, 1871
Laguna Madre
Estuarino
Tozeuma carolinense
Kingsley, 1878
Laguna Madre
Estuarino
Leander tenuicornis
Say, 1818
Laguna Madre
Salobre
Macrobrachium acanthurus
Wiegmann, 1836
Laguna Madre, rlo Bravo, Oeste
de Tampico, río Pánuco.
Dulceacuícola-Salobre
Macrobrachium carcinus
Linnaeus, 17 58
Laguna Madre, río Purificación,
Padilla, Gómez Farias, al sureste
de La Florida en el río Frío.
Dulceacuícola-Salobre
Macrobrachium olfersii
Wiegmann, 1836
Laguna Madre, rlo Limón,
Cd. Mante, río Pánuco, río
Purificación, Padilla, río Sota la
Marina.
Dulceacuícola-Salobre
Palaemon floridanus
Chace, 1942
Laguna Madre
Estuarino
Palaemon hobbsi
Strenth, 1994
Río Mante, Cd. Mante.
Dulceacuícola
Palaemon kadiakensis
Rathbun, 1902
Laguna Madre, rlo Álamo, Cd.
Mier, presa Falcón, Miguel
Alemán, río Bravo, Matamoros.
Dulceacuícola-Salobre
Palaemon mundusnovus
De Grave y Ashelby, 2013
Laguna Madre
Salobre y Estuarino
Palaemon northropi
Rankin, 1898
Laguna Madre
Estuarino
Palaemon pugio
Holthuis, 1949
Laguna Madre
Salobre y Estuarino
Palaemon vulgaris
Say, 1818
Laguna Madre
Salobre y Estuarino
Troglomexicanus
perezfarfanteae
Villalobos Figueroa, 1971
Tamaulipas
Dulceacuícola
Troglomexicanus tamaulipensis
Villalobos, Alvarez e lliffe, 1999
Cueva del Nacimiento del río
Frío.
Dulceacuícola
Ambidexter symmetricus
Manning y Chace, 1971
Laguna Madre
Estuarino-Marino
Biología y Sociedad nº 6, segundo semestre 2020
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�DI STRI BUCIÓN: ¿ EN DÓNDE PODEMOS
ENCONTRAR A LOS CAMARONES
CARIDEOS?
Los camarones carideos se distribuyen en todas las
regiones biogeográficas, exceptuando la antártica (De
Grave et al., 2008), con representantes pelágicos y
bentónicos, siendo cerca del 75% especies marinas y
estuarinas, mientras que el 25º/o son de agua dulce.
En Tamaulipas la mayoría de los reportes de carideos
corresponden a especies estuarinas de los géneros
Alpheus, Hippolyte, Lotreutes, Leonde~ Mocrobrochium,
Poloemon y Tozeumo distribuidas en el Area de Protección
de Flora y Fauna (APFF) Laguna Madre de Tamaulipas,
representando el 1 4.6% de los decápodos estuarinos
de esta laguna (Leija et al., 2000), sin embargo, otras
especies también de los géneros Mocrobrochium y
Po/aemon son continentales restringidas a ambientes
dulceacuícolas (Fig. 2).
Las especies de afinidad estuarina habitan principalmente
en vegetación acuática sumergida {pastos marinos y
macroalgas) (Barba et al., 2005), zonas de mangle y
bancos de ostión (observación personal), mientras que
las especies dulceacufcolas, han sido reportadas en ríos
y bahías, en fondos lodosos, zonas con poca corriente,
áreas cercanas a la orilla, entre raíces de vegetación
riparia, troncos hundidos y sustratos rocosos (MontalvoUrgel et al. , 2010). Por otra parte, los registros de
especies marinas han sido en la zona costera y zonas
oceánicas adyacentes al Estado de Tamaulipas a distintas
profundidades de acuerdo con las bases de datos OBIS y
BioGoMx.
Distintos autores han dado registro de carideos
en Tamaulipas correspondientes a las s iguientes
localidades: Matamoros: Afluente del Río Bravo, Playa
Lauro Villar, Playa Washington, Laguna Conchil lal,
El Mezquite; San Fernando: APFF Laguna Madre,
La Carbonera, Boca de Catán, Punta Piedra; Soto la
Marina: La Pesca, río Soto la Marina; Tampico: Río
Panuco; Altamira: Laguna Champayán, río Tamesí y
Ciudad Mante: río Mante.
¿POR QUÉ SON IMPORTANTES LOS
CARI DEOS?
Los carideos son de gran importancia ecológica en los
cuerpos de agua donde habitan, ya que intervienen en la
transferencia de energía en las redes tróficas y sirven de
alimento a mamíferos, aves, peces y otros invertebrados
(Barba et al., 2000; Flowers, 2004; Chaplin-Ebanks y
Curran, 2007), algunos de ellos de importancia comercial.
Asimismo, debido a su abundancia en los ecosistemas
acuáticos, junto con otros grupos de crustáceos pueden
servir también como bioindicadores de contaminación y de la
calidad del agua (Álvarez et al., 1996; Raz-Guzmán, 2000).
Por otra parte, especies de camarones carideos,
principalmente del género Macrobrachium tienen
importancia comercial, como alimento humano, obtenido por
medio de captura directa del medio silvestre o por medio de
la acuacultura. Dentro de las especies listadas en la Norma
Oficial Mexicana NOM-024-PESC-1999, el langostino
Macrobrochium aconthurus y la acamaya Mocrobrochium
corcinus son aprovechados como recursos pesqueros en
el embalse de la presa Vicente Guerrero, presa derivadora
La Patria es Primero y en el canal principal, ubicados en los
municipios de Padilla, Güémez, Casas, Abasolo, Jiménez
y Soto la Marina, en el Estado de Tamaulipas. Asimismo,
el Instituto Nacional de Pesca registra en el estado de
Tamaulipas, cultivos del langostino malayo Mocrobrachium
rosenbergii, especie originaria de Malasia, introducida
a nuestro país con fines acuaculturales, considerada
actualmente como una especie exótica invasora.
Figura. 2. Especies de camarones carideos presentes en Tamaulipas.
A. Camarón chasqueador (A/pheus heterochaelis); B, Camarón de
coral (Leander tenuicornis}; C, Camarón flecha (Tozeuma corolinense);
D, Camarón de pasto (Pa/oemon vulgoris), hembra ovlgera; E,
Acamaya (Macrobrachium carcinus). Fotografías A, B, C y E: Arthur
Anker. Fotografía D: Eric Lazo Wasem, Yale Peabody Museum of
Natural History, número de catálago YPM IZ 0 4 0529. Las fot ografías
mostradas son sólo para propósitos ilustrativos, los organismos
fueron colectados en distintas áreas de distribución de cada especie
y no necesariamente en el Estado de Tamaulipas.
52
Los carideos también son considerados uno de los
grupos más importantes de invertebrados marinos en el
comercio de ornato (Simoes et al., 2004). En México,
el comercio de especies de carideos para acuarismo es
un mercado no regulado, aún con deficiencias en cuanto
al manejo de organismos, biología e infraestructura
(Martínez-Guerrero y Cid-Rodríguez, 201 O) por lo tanto,
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
�no existen reportes oficiales para Tamaulipas, aunque
es probable que exista una demanda y oferta de estos
organismos sin regulación.
S ITUACIÓN Y ESTADO DE CONSERVACIÓN
De Grave et al. (2008), reportan del total de especies de
carideos de agua dulce a 1 3 especies como amenazadas
o en peligro de extinción a nivel mundial. De acuerdo con
la Norma Oficial Mexicana NOM-059-SEMARNAT-2010,
la especie de caverna Troglomexicanus perezfarfanteae
distribuida en Tamaulipas y endémica de México, se
encuentra en peligro de extinción, mientras que, para
la especie endémica, T tamaulipensis reportada en la
Cueva del Nacimiento del Rio Frío, en el Municipio de
Gómez Farias, Tamaulipas, no existen datos suficientes
que permita conocer el estado actual de sus poblaciones.
En la IUCN sólo se tiene registro de T perezfarfante,
sin embargo, se encuentra bajo la categoría de datos
deficientes (De Grave et al., 201 3).
que varias especies son hospederas de algún crustáceo
parásito, m icrosporidio, tremátodo o dinoflagelado
(Shields, 1994; Kunz y Pung, 2004; Hernáez et a/., 201 0).
En Tamaulipas, se tiene registro de carideos parasitados
por los isópodos epicarideos Probopyrus pandalicola y
Probopyrinella latreuticola que afectan especialmente
a especies de los géneros Palaemon y Latreutes,
respectivamente (Rodríguez-Almaráz et al., 2000) (Fig.
3), provocando que sean fácilmente depredados y sus
poblaciones puedan disminuir considerablemente si ocurre
una infestación.
Asimismo, las especies exóticas invasoras Macrobrachium
rosenbergii, Procambarus clarkii, Cherax quadricarinatus
y Penaeus monodon, presentes en el Estado, se han
registrado coexistiendo con carideos nativos de los
géneros Macrobrachium, Palaemon y Troglomexicanus,
(Rodríguez-Almaráz y Campos 1996; Villalobos et al.,
1999; Bortolini et al., 2007) representando otra amenaza
para su conservación.
A CCIONES PARA LA CONSERVACIÓN
A MENAZAS PARA LA CONSERVAC IÓN
Al igual que en otras especies, la destrucción, modificación
o reducción drástica del hábitat y el aprovechamiento no
sustentable de los recursos hídricos son las principales
amenazas para la conservación de los camarones
carideos, ya que estos organismos, por su papel ecológico
están sumamente relacionados con las redes tróficas y la
dinámica del cuerpo de agua donde habitan, provocando
que cualquier alteración a éste repercuta en sus
poblaciones.
Por otra parte, entre las amenazas naturales que afectan
a los camarones carideos se encuentran los parásitos, ya
Hasta el momento no existen acciones para la
conservación de los camarones carideos más allá de
las regulaciones oficia les a las especies de interés
pesquero. Los carideos por su papel ecológico están
sujetos al manejo integral de los cuerpos de agua
de la región y a los programas de conservación
de otros grupos biológicos de flora y fauna, que
actúan como "especies sombrilla". Resulta entonces
de gran importancia establecer medidas que sean
específicas para la conservación de los camarones
carideos, especialmente de las especies endémicas
Troglomexicanus tamau/ipensis y T perezfarfanteae,
ésta última en peligro de extinción.
Figura. 3. Camarón
carideo del género
Poloemon parasitado por
el isópodo epicarideo
Probopyrus pondolicolo.
Fotografía: María C.
Jordán-Hemández
Biología y Sociedad nº 6, segundo semestre 2020
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�CONSIDERACIONES FINALES
El Estado de Tamaul ipas cuenta con una riqueza y
diversidad de camarones carideos considerable, ya
que se presentan en el Estado cuerpos de agua dulce,
estuarina y marina.
Como ya se mencionó en este artículo, las especies de
camarones carideos son ecológica y comercialmente
relevantes, por lo cual deberán encausarse esfuerzos
de conservación ante las amenazas antropogénicas
que afectan a los cuerpos de agua donde residen.
A pesar de la existencia de distintos estudios, en su
mayoría ecológicos y taxonómicos y del monitoreo de
las poblaciones de ciertas especies de interés científico
y económico, el reconocimiento de la biodiversidad
de este grupo de crustáceos representa un primer
acercamiento para fomentar el incremento en el
conocimiento de los camarones carideos y proponer
acciones para su conservación en Tamaulipas.
AGRADECIMIENTOS
Esta contribución forma parte del Fondo Sectorial
de Investigación Educativa SEP-CONACYT (Ciencia
Básica), Proyecto "Sistemática y estructura genética
poblacional de langostinos del género Po/oemon (Weber,
1795) (Crustacea, Palaemonidae) de la Laguna Madre,
Tamaulipas, México" con clave No. 256808. Los autores
agradecen a Leonardo García -Vázquez, Arthur Anker
y Eric Lazo-Wasem por las fotografías proporcionadas
para la presente contribución♦
54
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
�LITERATURA CITADA
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�ECOLOGÍA Y SUSTENTABILIDAD
FILANTROPÍA ECOLÓGICA,
TRABAJO YVISIÓN DE UN
SABINENSE
l lRAM PABLO RODIÚGUEZ SÁNCH EZ
Laboratorio de Fisiologia Molecular y Estructural
Facultad de Ciencias Biológicas (Unidad B)
Universidad Autónoma de Nuevo León
Ave. Pedro de Alba sin cruz con Ave. Manuel L Barragán. San Nicolás de los
Garza, Nuevo León, 66455 México.
Conmutador: 01 (81) 8329-4110 / Fax 01 (81) 8376-2813
M
éxico está entre los países con mayor diversidad biológica y
riqueza forestal: cuenta con más especies de encinos que ningún
otro país. Su riqueza tiene su origen en la extensa diversidad de
climas de buena parte del territorio nacional. Los recursos forestales con
que cuenta México lo ubican entre los diez primeros países del mundo por
su biodiversidad.
De acuerdo con la información vertida por la Organización Mundial de la
Salud, 92% de las personas que viven en las grandes ciudades no respira
aire limpio. Por ello, se requiere al menos de un árbol por cada tres personas
y un mínimo de 1 0 y 15 metros cuadrados de zonas verdes por habitante
para mejorar la calidad de aire en las zonas urbanas.
/ / NO PARAMOS DE PREGUNTARNOS QYÉ MUNDO
DEJAREMOS A NUESTROS HIJOS, CUANDO LA
CUESTIÓN ES QYÉ HIJOS DEJAMOS A ESTE MUNDO"
LEOPOLDO ABADÍA
/ / LA EMPATÍA POR LOS RECURSOS NATURALES
ES UN VALOR EN DECADENCIA QYE QYEDARA
EXTINTO EN LAS PRÓXIMAS GENERACIONES DE NO
ESTRUCTURAR LA CONCIENCIA ECOLÓGICA"
Los proyectos de reforestaciones son
iniciativas esenc iales para recuperar
el equi librio entre el medio ambiente
y el impacto ecológico producido por
la sociedad. La deforestación tiene
como justificación varios fines como la
uti lización de los recursos vegetales,
la urbanización y el remplazo para la
agricultura, todos los anteriores con
consecuencias inmediatas en la ecología,
la economía y la salud.
Los productos forestales de un proyecto
de reforestación incluyen: madera,
pulpa de celulosa, postes, fruta, fibras y
combustibles, las arboladas comunitarias
y los árboles que siembran agricultores
alrededor de sus viviendas o terrenos. Las actividades orientadas hacia
la protección incluyen los árboles sembrados a fin de estabi lizar las
pendientes, fijar las dunas de arena, las franjas protectoras, los sistemas
de agroforestación, las cercas vivas y los árboles de sombra.
DAVID GONZÁLEZ MORTON
Sabinas Hidalgo, Nuevo León es un municipio que se encuentra a escasos
1 00 km al norte de Monterrey, con un clima semiárido, la reforestación
es una actividad que recientemente se ha tomado de manera seria y
responsable. Un joven empresario dedicado al manejo de materiales para
construcción, el lng. David González Morton, con una visión a futuro ha
iniciado un programa de reforestación con plantas regionales, en particular
y por el momento con encinos.
�En seguida una breve conversación al Sr. González Morton:
.!A rafz de qué nace su interés por el medio ambiente?
Primero que todo siempre he sido una persona responsable con el
medio ambiente y con la sociedad en general, mi proyecto surgió a
consecuencia de la problemática tan grande del calentamiento o global,
efecto invernadero.
.¿Tiene su propio vivero?
No, estos árboles son comprados en el municipio de Santiago, Nuevo
León, México, y traídos hasta Sabinas Hidalgo.
.!.Qué especie estó usted utilizando y cuóles son sus caracterfsticas?
Encino siempre verde, la especie Quercus virginiana, esta especie
es nativa del sur de estados Unidos y norte de México, por lo que nos
encontramos en el rango de distribución natural. Este es un árbol que
tiene como característica principal su altura la cual puede llegar a variar
de entre los 1 5 y 25 metros y el dosel de su copa de aproximadamente
15 metros de diámetro, aunado a su hoja perene, lo anterior según las
condiciones del lugar donde se ha plantado, es muy atractivo por su
sombra, presenta follaje color verde (de ahí su nombre), es muy resistente
a plagas y enfermedades, además, es una especie muy longeva, ya que
puede vivir varios cientos de años.
..!.Cuól es la razón por la cual hacer esto?
En particular, nuestro municipio, al encontrase en una zona semiárida,
presenta pocos espacios arbolados y el propósito es incrementar su
cobertura arbórea para mitigar los efectos de las altas temperaturas,
además de dejar un mejor planeta para las generaciones futuras .
.!.Lo hace sin fines de lucro?
Todos los ejemplares de encinos en este programa son donados a la
población, la actividad no tiene fines de lucro .
.!.Alguien mós de su familia tiene un proyecto parecido?
No, hasta el momento nadie lo tiene, pero ven con entusiasmo la labor
que estamos realizando .
..!.Cuóntos encinos planeo donar?
Los más que se puedan dentro de la respuesta de las personas, y dentro
de las posibilidades económicas de un servidor.
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Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
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e!.Tiene algún criterio en cuanto a /as personas a /as que se /es donan estos órboles?
No tengo ningún criterio, solamente que adopten el encino por voluntad y que se
hagan responsable de él.
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c!.Cómo se realiza la donación de órboles?
Mediante un compromiso verbal, no se le obliga a nadie a sembrarlo, dejo que
ellos me cuenten por qué les interesa tenerlo y les hago saber la importancia de
mantener un ejemplar como el que se están llevando.
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c!.Pertenece a alguna organización civil?
No, todo es por iniciativa propia.
c!.Hay gente que apoya en esta labor?
No, solamente yo.
c!.Porque precisamente plantar encinos?
Porque es un tipo de árbol muy adaptable a los cambios climáticos y además tolera
la escasez de lluvia, se sabe que puede adaptarse a climas tan extremo como el
clima de nuestro municipio; son capaces de resistir temperaturas oscilantes desde
los -20ºC hasta los 45ºC.
c!.Beneficios visualizados a corto y largo plazo?
A corto plazo es crear un pulmón verde en nuestro entorno geográfico además de
tener más lugares agradables al aire libre, a largo plazo es contribuir a un cambio
climático con el fin de reducir las altas temperaturas de nuestra localidad.
c!.Hace algún anó/isis de suelo para ver en dónde plantar?
No es necesario, el encino se adapta a casi cualquier tipo de suelo a excepción del salitroso.
c!.lnfluye el clima en el desarrollo del órbo/?
No, como se mencionó anteriormente, esta especie puede desarrollarse en un
rango de temperatura muy amplio.
c!.Cuóles son /os requerimientos para el crecimiento de la planta?
La persona que reciba en donación un encino hace el compromiso de sembrarlo
adecuadamente, esto consiste en cavar un pozo 1 .5 veces mayor al tamaño
del cepellón de la planta, poner tierra negra abajo y alrededor del cepellón, y
regarlo lo más posible durante los primeros 5 años, estas serían las condiciones
+óptimas para un buen desarrollo del árbol.
c!.Hay algún lugar idóneo en el que deseen /os personas plantar /os encinos?
La mayoría los planta en los patios de sus casas, aceras y bulevares.
e!.Tiene algún medio de difusión poro llegar a lo gente?
Sólo por redes sociales, periódicos locales y la comunicación más efectiva que
conozco que es la de recomendación de ciudadano a ciudadano.
Biología y Sociedad nº 6, segundo semestre 2020
59
�.!.Cómo te comunicas con lo gente poro llevar o cabo tu proyecto?
Se comunican por medio de mis redes sociales, llamadas y mensajes a mi celular o
vienen directamente a buscarme .
.!.Cuánto tomo un encino en que esté listo poro plantarse?
Solo con germinar la semilla está listo para plantar, sin embargo, nosotros
manejamos árboles de 3 -4 metros de alto y un grosor de tallo de entre una pulgada
y media y dos pulgadas, lo que lo hace totalmente viable para su desarrollo.
.!.Se les aplico algún tipo de sustancio o los encinos poro acelerar su crecimiento?
Realmente no es necesario ningún producto químico, la especie que estamos
manejando tiene un desarrollo de moderado a alto, esto va a depender de los
cuidados que reciba, a pesar de que no necesita fertilizantes, si se les aplica,
ayudará incrementar la tasa de su crecimiento, aunado a una constante irrigación.
.!.¡Como concluyes esto noto? Incitando o lo sociedad o desarrollar conciencio
ecológico poro el bienestar de nuestro entorno y el de generaciones futuros.
Con lo anterior, se le agradece profundamente al señor David González Morton por
otorgarnos esta entrevista y permitir hacer difusión de su altruista labor dirigida a
la ecología regional.
Mas iniciativas como la aquí difundida resultan prioritarias para el bienestar social
y la conciencia ciudadana .
.!.Usted tiene en mente otro tipo de proyecto relacionado con el actual?
lamentablemente por la contingencia del COVID-1 9 no hemos podido continuar
con el proyecto de reforestación con encinos, ni dar comienzo a la segunda fase,
mediante la cual estaremos reforestando y ayudando a generar recursos para las
fami lias.
.!.De que troto esto segundo fose?
Con el primer proyecto estamos ayudando directamente en la reforestación
con una especie nativa, pero con este segundo estaremos apoyando a generar
un sustento para las familias que adopten la idea. En este segundo proyecto se
donarán árboles frutales a fami lias que puedan mantener un huerto, esto es, que
posean un área de tierra adecuado para tal efecto, a futuro la idea es generar una
derrama económica indirecta en nuestro municipio .
.!.Cuáles son sus redes sociales?
Primero empecé a utilizar mi Facebook personal pero al tener tantos mensajes e
interacciones en mi publicación decidí crear una fan page en Facebook y también
cree Twitter e lnstagram que son las redes que más alcance tienen con los jóvenes.
Me pueden seguir en cualquiera de estas redes como @davidgzzmorton.
60
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
�SOBRE
LOS
AUTORES
DR. ALBERTO GONZÁLEZ-ROMERO
(alberto.gonzalez@inecol.mx).
Sus estudios de licenciatura y posgrado los realizó en
la Facultad de Ciencias de la UNAM. Es Investigador
Titular By Nive l I del SNI. Ha dedicado su vida
académica al estudio y conservación de vertebrados
en México, en especial en mamíferos (roedores y
pequeños carnívoros) y reptiles (lagartos).
BIÓL. ALEXIS ANTONIO CORREA-PÉREZ
(a1exis.corpe93@gmail.com).
Biólogo egresado de la Universidad Veracruzana.
Actualmente es estudiante de posgrado en el Instituto
de Ecología. Sus estudios se centran en pequeños
reptiles de zonas áridas y semiáridas, principalmente
lagartij as, teniendo como proyecto de investigación,
la evaluación de las diferentes dimensiones de nicho
en las comunidades de lagartijas en la reserva de la
biosfera de Mapimí, México.
ANDRÉS FELIPE NAVIA
Biólogo y Magíster en Ciencias-Biología de la
Universidad del Valle, Colombia y Doctor en Ciencias
Marinas del Centro lnterdisciplinario de Ciencias
Marinas de México. Ca-Fundador y director de
la Fundación SQUALUS" grupo de investigación
escalafonado en categoría A-MINC IENCIAS -, e
Investigador Senior M INC IENCIAS. Dieciocho
años de experiencia en investigación marina.
Durante mi carrerea he desarrollado como línea
central de investigación la función ecológica de las
interacciones depredador presa y su relación con la
estabilidad de las redes tróficas. En la construcción
de la información necesaria para los aná lisis de
redes, incursioné en estud ios de pesquerías,
historia de vida, dinámica de poblaciones, ecología
de comunidades, diversidad funciona l, hábitats
esenciales, macroecología, entre otros temas. He
desarrollado numerosos proyectos sobre recursos
marinos explotados comercialmente en Colombia
México y Ecuador. Miembro del Shark Specialist'
Group de la UICN (desde 2007). Ca-editor del Plan
de Acción Nacional para la Conservación y Manejo de
tiburones, rayas y quimeras de Colombia y del libro
Rojo de Peces Marinos de Colombia. Co-autor de 50
artículos científicos y 18 capítulos de libro. Director
de 2 tesis de doctorado, 1 4 de maestría y 16 de
pregrado. Participación en 38 eventos científicos
divulgando en ellos 1 09 trabajos. Conferencista
invitado al VII I Encuentro de la Sociedad Brasilera
para el estudio de elasmobranquios, IX simposio
colombiano de ictiología, y el 111 Shark lnternational.
He d i ctado 49 cursos, char las y/o talleres
relacionados con tiburones y rayas.
BIÓL. DANIEL MONTOYA FERRER
(daniel.tapaja@gmail.com)
Licenciatura en Biología por la Facultad de Ciencias
Biológicas, UANL. Su área de especialidad es manejo
de herpetofauna silvestre enfocada a la resolución
de condicionantes emitidas por la SEMARNAT en
cuanto a estudios de impacto ambiental, así como
de estudios de naturaleza herpetológica realizados
puntualmente en la región noreste de México.
Instructor y capacitador de cursos de identificación
de serpientes de esta región, asi como de cursos de
manejo de serpientes venenosas. Ha publicado en las
revistas Herpetology Notes, Bulletin of the Chicago
Herpetological Society y Herpetological Review.
Funge como vicepresidente de la Asociación Civil:
Sociedad Herpetológica del Noreste de México.
DR. ERJC ABDEL RJVAS MERCADO
(rme.abdel@hotmail.com)
Licenciatura en Biología por la Universidad Autónoma de
Aguascalientes (UAA). Maestría en Ciencias en el área de
Toxicología por la UAA. Doctorado en Ciencias en las áreas
de Farrl')acología y Toxicología por la Facultad de Medicina,
UANL. Area de especialidad y línea actual de investigación,
moléculas en veneno de serpientes con potencial
farmacológico, específicamente, la familia de péptidos
denominados desintegrinas y su potencial en el desarrollo
de nuevos agentes anti-metastásicos. Actualmente labora
para el Departamento de Farmacología y Toxicología
de la Facultad de Medicina, UANL. En el aislamiento
y caracterización de desintegrinas del veneno de
vipéridos endémicos mexicanos así como la obtención de
desintegrinas recombinantes. Participa como Docente
para la Facultad de Ciencias Químicas, UANL. Participó
en los congresos: XIII Reunión Nacional de Herpetología,
Aguascalientes, Ags., 1er Curso de Reptiles Venenosos de
Sonora, Sonora,Hermosillo. XI y XIII Congreso de Ciencias
Naturales, Aguascalientes, Ags., 2do Congreso Nacional
de Vipéridos Mexicanos y Ofidismo, Aguascalientes, Ags.,
30° Congreso Nacional De Investigación e Innovación en
Medicina, Monterrey, N.L.
DR. FRANCISCO GARCÍA DE LEÓN
(fgarciadl@cibnor.mx)
Doctor en Ciencias por la Universidad de Marsella 2 ,
en Francia. Maestría en la Universidad de Bretaña
Occidental, Francia y Licenciatura en Biología, por
la UANL. Nivel 11 1 del SIN. Es investigador titular del
Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste
(CIBNOR) (2005-actual), adscrito al Programa de
Planeación Ambiental y Conservación, y miembro de
la Línea Estratégica sobre Biodiversidad de México.
Es responsable del Laboratorio de Genética para la
Conservación y miembro del cuerpo de profesores
del Programa de Posgrado del CIBNOR. Ha publicado
más de 1 60 artículos y capítulos de libros científicos y
ha dirigido nueve estudiantes de doctorado y trece de
maestría. Ha prestado sus servicios profesionales en
la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo
�(1981-1987), Instituto Tecnológico de Ciudad Victoria
(1987-2005) y ha realizado dos años sabáticos, uno en
Guelph, Canadá (2002-2003) y otro en Punta Arenas,
Chile (2013-201 4). Interesado en procesos ecológicos
y evolutivos que conforman la diversidad de animales
y plantas en México. Utiliza métodos de genética de
poblaciones, genética de paisajes, filogeografía y
evolución, con aplicaciones en conservación, pesca
y acuicultura. Actualmente, privilegia los estudios
genómicos y simulación de la biodiversidad.
M . EN C. GABRIEL ANDRADE-PONCE
(gpandradep@unal.edu.co).
Biólogo egresado de la Universidad Nacional de
Colombia, con maestría en Ciencias del Instituto
de Ecología A.C. Actua lmente, estudiante de
doctorado de la misma institución. Su trabajo se ha
enfocado en el estudio de la ecología de mamíferos,
particularmente carnívoros. Sus intereses de
investigación se centran en el uso del fototrampeo
para analizar la ecología espacial, principalmente
mediante el uso de modelos jerárquicos.
DR. GABINO ADIRAN RODRÍGUEZ ALMARAZ
(ba1anus2006@yahoo.com.mx)
Biólogo desde 1 982, con Maestría en Ecología
Acuática y Pesca y Doctorado en Ciencias Biológicas
con especialidad en Acuacultura, estudios realizados
en la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad
Autónoma de Nuevo León (UANL). Actualmente, el
Dr. Gabino Adrián Rodríguez Almaraz es profesor,
investigador y Subdirector de Investigación de la
Facultad de Ciencias Biológicas de la UANL. Además,
forma parte del Sistema Nacional de Investigadores
(SIN nivel 1) adscrito al Consejo Nacional de Ciencia y
Tecnología (CONACYT) y es miembro de la Academia
Mexicana de Ciencias. También es reconocido por el
PRODEP-SEP como Profesor con Perfil Deseable hasta
2022. Desde 1982, es docente impartiendo cursos
en programas de licenciatura y postgrado. Ha dirigido
49 tesis de nivel pregrado y postgrado. Funge también
como líder del cuerpo académico "Invertebrados No
Insectos" y de la Red Nacional "Especies Exóticas de
México''. Entre sus principales líneas de investigación
figuran: bioecología y taxonomía de invertebrados
acuáticos, ecología de crustáceos de agua dulce y
marinos, y especies exóticas de México: estado actual y
análisis de riesgos. Esta investigación se ha desarrollado
a través de 32 proyectos de investigación. Es autor
de 4 7 artículos científicos, 1 4 capítulos de libros y 7
libros. Los resultados de investigación se han difundido
en reuniones científicas nacionales e internacionales,
con 1 65 ponencias. Es Editor Asociado de la Revista
Mexicana de Biodiversidad y de la Revista Hidrobiológica.
DR. GUSTAVO ARNAUD FRANCO
(garnaud04@cibnor.mx)
Doctor en Ciencias por la Universidad de Paris XII I, en
Francia. Maestría en la Universidad Nacional Autónoma
de México y Licenciatura en Biología, por la UANL.
Es investigador titular del Centro de Investigaciones
Biológicas del Noroeste (CIBNOR) (1986-actual),
adscrito al Programa de Planeación Ambiental y
Conservación, y miembro de la Línea Estratégica
sobre Biodiversidad de México. Es responsable del
Laboratorio Ecología Animal y miembro del cuerpo de
profesores del Programa de Posgrado del CIBNOR.
Ha publicado más de 60 artículos y capítulos de libros
científicos y ha dirigido tres estudiantes de doctorado,
1 5 de maestría y 15 de licenciatura. Es miembro de los
Consejos Asesores del Parque Nacional Bahía de Loreto
y del Área de Protección de Flora y Fauna Islas del Golfo
de California, de la CONANP Ha trabajado en las islas
del Golfo de California en aspectos de historia natural
y conservación de la fauna nativa. Actualmente centra
sus estudios en ecología y venenos de las serpientes de
cascabel del género Crotalus del noroeste de México.
M. EN C. )ESSJCA DURAN-ANTONIO
Uess.durant@outlook.com).
Es bióloga por la Universidad Veracruzana y Maestra en
Ciencias por el Instituto de Ecología A. C. Actualmente
trabaja en su tesis doctoral con mamíferos carnívoros
de la Reserva de la Biósfera Mapimí, investigando el
conflicto humanos-carnívoros y el traslape de actividad
entre carnívoros, sus presas y el ganado.
DR. !RAM PABLO RODRÍGUEZ SÁNCHEZ
(iramrodriguez@gmail.com)
Profesor-Investigador titular A, Jefe y Fundador del
Laboratorio de Fisiología Molecular y Estructural
de la Facultad de Ciencias Biológicas (Unidad B) de
la Universidad Autónoma de Nuevo León. Químico
Bacteriólogo Parasitólogo, Maestría y Doctorado en
Ciencias con Acentuación en Entomología Médica,
todas por la Facultad de Ciencias Biológicas de la UANL
Pertenece al Sistema Nacional de Investigadores, Nivel
11. Miembro del Comité Evaluador de la editorial BMC,
de la Asociación Mexicana de Bioquímica, Genética
y AMCA. Cuenta con 1 1 0 artículos científicos
publicados, 96 publicados en revistas indexadas al
JCR y 14 de divulgación, 11 capítulos de libro y 896
citas a su obra. Ha presentado más de 1 50 trabajos en
congresos nacionales e internacionales. Ha desarrollado
y colaborado en diversosproyectos de investigación
científica con el Children's Hospital Oakland Research
lnstitute, Oakland, CA., Texas Biomedical Research
lnstitute, San Antonio, TX., University of Texas Health
Science Center, San Antonio, TX., Bread lnstitute of
MIT-Harvard, Cambridge, MA., The University ofTexas
at San Antonio, San Antonio, TX., Facultad de Ciencias
Veterinarias, UNLP, Argentina., CNR, Research Area,
Naples, ltaly. , State Key Laboratory of Pharmaceutical
Biotechnology, School of Life Sciences, Nanjing
University, Nanjing, Jiangsu, China.
M. EN C. MANUEL DE LUNA
(scolopendra94@gmail.com)
Biólogo y Maestro en Ciencias con Acentuación en
Manejo de Vida Silvestre y Desarrollo Sustentable
titulado por la Facultad de Ciencias Biológicas de
la UANL. Su área de especialidad es el estudio de
los artrópodos terrestres, aunque ocasionalmente
incursiona en e l estudio y divulgación referente
a serpientes mexicanas . Ha publicado en las
revistas Revista Ibérica de Aracnología, Biología y
Sociedad, Herpetology Notes, Bulletin of the Chicago
Herpetological Society, Herpetological Review y Boletín
de la Sociedad Entomológica Aragonesa. Actualmente
�se encuentra cursando un programa de doctorado en
la Facultad de Ciencias Forestales de la UANL, siendo
becado por CONACYT, la Rufford Foundation y el Field
Museum of Natural History de Chicago; también funge
como presidente en una asociación civil denominada
Sociedad Herpetológica del Noreste de México.
BIÓL. MARÍA CONCEPCIÓN JORDÁN H ERNÁNDEZ
(maria.jordanhr@uanl.edu.mx)
Candidata a Doctora en Ciencias con acentuación en
Manejo de Vida Silvestre y Desarrollo Sustentable
por la Facultad de Ciencias Biológicas (FCB), de
la Universidad Autónoma de Nuevo León (UANL).
Miembro del laboratorio de Entomología y Artrópodos
y colaboradora del laboratorio de Ecología Molecular
de la FCB- UANL. Profesora de nivel superior y medio
superior en la UANL. Ha participado en distintos
proyectos relacionados al campo de la carcinología.
Dedicada a la taxonomía y sistemática de crustáceos
con énfasis en langostinos palemónidos.
DRA. NORMA EMILIA GONZÁLEZ VALLEJO
(negv0707@hotmail.com)
Bióloga Marina (Universidad Autónoma de Baja
California Sur, 1991 ). Doctora en Ciencias con
acentuación en Manejo de Vida Silvestre y Desarrollo
Sustentable (Universidad Autónoma de Nuevo León,
2018). Autora y coautora en 18 artículos científicos
con arbitraje, 10 capítulos de libros y coeditado uno
sobre Biodiversidad Marina y Costera de México y
en 12 artículos de divulgación. A dirigido 5 tesis de
licenciatura e impartido 2 cursos-taller sobre Taxonomía
básica de Moluscos en el Instituto Tecnológico de
Chetumal. A tomado 23 cursos de actualización y
de posgrado sobre conservación, ecología marina,
análisis multi-variados y manejo de la zona costera.
Actualmente es técnico Académico titular C en el
Laboratorio de Poliquetos y Colección de Referencia y
está a cargo de ésta. Áreas de Interés: Taxonomía de
moluscos marinos y Equinodermos, conservación y
manejo de recursos naturales.
M . EN C. PERLA DOLORES VENTURA-ROJAS
(perla.ventura@posgrado.ecologia.edu.mx).
Egresada de la Facultad de Biología de la Universidad
Veracruzana. Realizó la Maestría en Ciencias en
el Instituto de Ecología A. C, donde continúa sus
estudios de Doctorado. Su principal interés es la
ecología y conservación de pequeños mamíferos,
especialmente los roedores.
ROBERTO CARLOS GARCÍA BARRIOS
(roberto.garciab98@gmail.com)
Estudiante de la carrera de Biólogo en la Facultad
de Ciencias Biológicas de la UANL. Ha participado
como coautor en 5 publicaciones, tres de ellas sobre
arañas en las revistas Revista Ibérica de Aracnología
y Biología y Sociedad y las otras dos sobre reptiles
en las revistas Herpetology Notes y Herpetological
Review. Actua lmente participa fungiendo como
secretario en una asociación civil denominada
Sociedad Herpetológica del Noreste de México la
cual tiene como enfoque el estudio de los reptiles y
anfibios presentes en el noreste mexicano, así como
la correcta divulgación de información sobre estos
organismos a la población en general.
DRA. SANDRA H. MONTERO-BAGATELLA
(helena.bagatella@gmail.com).
Bióloga egresada de la en la BUAP. Su maestría
y doctorado en el Instituto de Ecología A. C. Es
Candidata a Investigadora Nacional por parte del
SNI. Su línea de investigación se centra en pequeños
mamíferos, especialmente en aquellos con problemas
de conservación.
DR. SERGIO l. SALAZARVALLEJO
(savs551216@hotmail.com)
Investigador Titular C de ECOSUR Biólogo (1981),
Maestro en Ciencias en Ecología Marina (1 985),
Doctor en Biología (1998). Miembro del Sistema
Nacional de Investigadores desde 1985 (Investigador
Nacional desde 1 988, SN I 3901, Nivel actual: 11 1).
Ciento cuatro artículos en revistas JCR y 3 en revistas
non-JCR, 27 capítulos de libro. Tres libros publicados
(1989. Poliquetos de México; 1991. Contaminación
Marina; 2005. Poliquetos pelágicos del Caribe) y tres
ce-editados (1 991. Estudios Ecológicos Preliminares
de la Zona Sur de Quintana Roo; 1993. Biodiversidad
Marina y Costera de México, 2009. Poliquetos de
América Tropical); 49 publicaciones de divulgación.
Veintiseis tesis dirigidas: 8 de doctorado (todos
SNI). 10 de maestría y 8 de licenciatura. Profesor de
Licenciatura en ocho instituciones (Cursos: Zoología
de Invertebrados, Ecología Marina, Biogeografía,
Comunicación Científica, Taxonomía de Poliquetos).
Profesor de Posgrado en seis instituciones (Cursos:
Ecología del Bentos, Comunicación Científica, Ecología
Costera, Sistemática Avanzada) y del Diplomado
Reserva. Veintiocho ponencias en congresos nacionales
y 33 ponencias en congresos internacionales. Treinta y
seis distinciones académicas. Arbitro de 33 revistas
o series y miembro del comité editorial de cuatro
de ellas. Veintinueve estancias de investigación en
Museos e Instituciones de Estados Unidos, Europa
y Sudamérica. Áreas de investigación: biodiversidad
costera, taxonomía de invertebrados marinos, política
ambiental y científica (evaluación académica).
DRA. SONIA GALLINA
(sonia.gallina@inecol.mx).
La licenciatura, maestría y doctorado los realizó en la
Facultad de Ciencias de la UNAM. Es Investigadora
Titular C y SNI nivel 11. Es Coordinadora de la Región
de Norteamérica del IUCN-SSC-Deer Specialist
Group. Fue presidenta de la Asociación Mexicana de
Mastozoología 2008-2010. Es pionera en los estudios
ecológicos a largo plazo sobre venados en México en
áreas protegidas.
DRA. PAOLA ANDREA MEJÍA-FALLA
Bióloga y Doctora en Ciencias-Biología de la Universidad
del Valle, Colombia. Ce-fundadora de la Fundación
SQUALUS, grupo de investigación escalafonado en
categoría A-MINCIENCIAS-, e Investigador Senior
MINCIENCIAS. Actualmente me desempeño como
líder marino de WCS Colombia. Mi principal interés
de investigación está en el estudio de las estrategias
�de historia de vida y la evaluación de la vulnerabilidad
de los peces a actividades antrópicas como la pesca,
habiendo desarrollado trabajos sobre reproducción,
edad y crecimiento, demografía de diversas especies
de elasmobranquios, así como aspectos relacionados
a sus dinámicas pesqueras y evaluaciones de riesgo
ecológico. Recientemente he incursionado en procesos
de declaratoria y gestión de áreas marinas protegidas,
trabajando en la planeación estratégica basada en la
participación comunitaria y en el manejo adaptativo,
como mecanismos para direccionar y ejecutar acciones
hacia la sostenibilidad de los recursos y de sus servicios
ecosistémicos. Co-editor del Plan de Acción Nacional
para la Conservación y Manejo de t iburones, rayas y
quimeras de Colombia y del libro Rojo de Peces Marinos
de Colombia. Co-autora de 39 artículos científicos y 15
capítulos de libro. Ce-directora de 2 tesis de doctorado,
1 2 de maestría y 16 de pregrado. He participado en 38
eventos científicos divulgando en ellos 109 trabajos.
Miembro del Shark Specialist Group de la UICN (desde
2007)
DR.. VÍCTOR H. CRUZ ESCALONA
Profesor-Investigador del CICIMAR-IPN. Biólogo
egresado de la Escuela Naciona l de Estudios
Profesionales lztacala de la UNAM (1 996). Maestría
en Ciencias con especia l idad en el Manejo de
Recursos Marinos y Doctorado en Ciencias Marinas
en el CIC IMAR del Instituto Politécnico Nacional.
Ha publicado cerca de 50 artículos científicos en
revistas nacionales e internacionales, cinco capítulos
de libros, y participado en congresos nacionales
e internac ionales en donde ha presentado 7 5
ponencias. Ha dirigido siete tesis de licenciatura,
siete de Maestría y tres de Doctorado y en la
actualidad dirige cuatro tesis de doctorado (en
codirección), así como cuatro tesis de maestría (en
codirección). Como distinciones en investigación, es
miembro del Sistema Nacional de Investigadores,
Área 2 Biología y Química (Nivel 2, 2017-2020);
asimismo, desde 2016 es miembro de la Academia
Mexicana de Ciencias. Sus principales áreas de
investigación son la dinámica trófica de ecosistemas
costeros marinos y la morfología de organismos
acuáticos.
M. EN C. YANET SEPÚLVEDA DE LA ROSA
(yanetsepulvedadlr@gmail.com)
Licenciatura en Biología por la Facultad de Ciencias
Biológicas, UANL. Maestría en Biología de la
Conservación por la Universidad de Sussex, Reino
Unido. Su área de especialidad es Ecología del
Comportamiento con un enfoque en la incorporación
de estudios eto lógicos en las estrategias de
conservación de especies terrestres y marinas.
Labora actualmente en la Alianza Nacional para
la Conservación del Jaguar, en la iniciativa Stop
Extinction y como docente en la Facultad de
Ciencias Biológicas, UANL. Contribuye de manera
independiente en la comunicación científica nacional
e internacional en organizaciones como Research
Outreach y Science Animated y como traductora
científica en obras literarias como el libro Vida Marina
de México: Tesoro de las Profundidades. Participó en
el XXIV Congreso Nacional de Zoología y es miembro
de la Asociación de Mujeres en la Ciencia.
���
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Title
A name given to the resource
Biología y Sociedad
Description
An account of the resource
La revista Biología y Sociedad, nace en el 2018 que se mantiene activa y es una publicación de divulgación científica en formato electrónico de la Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Autónoma de Nuevo León. La filosofía de la revista es que los ciudadanos provistos de la mejor información posible tendrán la capacidad de tomar decisiones óptimas, con bases científicas, sobre diversas problemáticas. En consecuencia, los artículos publicados deberán estar escritos con claridad para un público amplio no especializado, por lo que se espera que los documentos remitidos para publicación estén acordes a la filosofía de esta publicación. Su frecuencia es semestral; dirigida a transmitir conocimientos con la intención de lograr que permee dentro de la propia comunidad universitaria y fuera de ella. Publica trabajos de autores nacionales y extranjeros en español o inglés, basados sobre cualquier tema relacionado con las ciencias biológicas. La publicación de la revista cuenta con la participación de especialistas nacionales e internacionales como miembros del Comité Editorial.
Text
A resource consisting primarily of words for reading. Examples include books, letters, dissertations, poems, newspapers, articles, archives of mailing lists. Note that facsimiles or images of texts are still of the genre Text.
Título Uniforme
Biología y Sociedad
Año de publicación
El año cuando se publico
2020
Número
Número de la revista
6
Mes de publicación
Mes cuando se publicó
Julio-Diciembre
Día
Día del mes de la publicación
1
Periodicidad
La periodicidad de la publicación (diaria, semanal, mensual, anual)
Semestral
Volumen
Volumen de la revista
3
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Biología y Sociedad, 2020, Vol 3, No 6, Segundo Semestre
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Guzmán Velazco, Antonio, Director
Subject
The topic of the resource
Ecología y sustentabilidad
Biología contemporánea
Investigación
Divulgación científica
Ciencias de la salud
Alimentos
Description
An account of the resource
La revista Biología y Sociedad, nace en el 2018 que se mantiene activa y es una publicación de divulgación científica en formato electrónico de la Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Autónoma de Nuevo León. La filosofía de la revista es que los ciudadanos provistos de la mejor información posible tendrán la capacidad de tomar decisiones óptimas, con bases científicas, sobre diversas problemáticas. En consecuencia, los artículos publicados deberán estar escritos con claridad para un público amplio no especializado, por lo que se espera que los documentos remitidos para publicación estén acordes a la filosofía de esta publicación. Su frecuencia es semestral; dirigida a transmitir conocimientos con la intención de lograr que permee dentro de la propia comunidad universitaria y fuera de ella. Publica trabajos de autores nacionales y extranjeros en español o inglés, basados sobre cualquier tema relacionado con las ciencias biológicas. La publicación de la revista cuenta con la participación de especialistas nacionales e internacionales como miembros del Comité Editorial.
Publisher
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Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ciencias Biológicas
Contributor
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León González, Jesús Ángel, de, Editor Responsable
García Garza, María Elena, Editor Técnico
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
01/07/2020
Type
The nature or genre of the resource
Revista
Format
The file format, physical medium, or dimensions of the resource
text/pdf
Identifier
An unambiguous reference to the resource within a given context
2020099
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Fondo Universitario
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San Nicolás de los Garza, N.L., México
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Universidad Autónoma de Nuevo León
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0cdc967adcd2e9ea0420493bf394235b
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Text
�Una publicación de la
UN IVERS I DAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN
Mtro. Rogelio G. Garza Rivera
Rector
Dr. Santos Guzmán López
Secretario General
QFB. Emilia Edith Vásquez Farías
Secretario Académico
Dr. Celso José Garza Acuña
Secretario de Extensión y Cultura
Lic. Antonio Ramos Revillas
Director de Publicaciones
Dr. José Ignacio González Rojas
Director de la Facultad de Ciencias Biológicas
Cuerpo Editorial de Biolog(a y Sociedad
Dr. Jesús Ángel de León González
Editor en Jefe
Dra. María Elena García-Garza
Editor Técnico
Editores adjuntos:
Dr. Juan Gabriel Báez-González
Alimentos
Dr. Sergio l. Salazar-Vallejo
Dra. Evelyn Patricia Ríos-Mendoza
Biología Contemporánea
Dr. Sergio Arturo Galindo-Rodríguez
Dra. Martha Guerrero-Olazarán
Biotecnología
Dr. José Ignacio González-Rojas
Dr. Eduardo Alfonso Rebollar-Téllez
Dr. Erick C. Oñate-González
Ecología y Sustentabilidad
Dr. Reyes S. Tamez-Guerra
Dr. lram P. Rodríguez-Sánchez
Salud
Jorge Ortega Villegas
Diseñador Gráfico
CONTENlDO
M.C. Alejandro Peña Rivera
rRACT ICAl METI IODS FOR TH E
MORrHOLOG ICAL RECOGNITION ANO
DEFIN ITION OF GEN ERA. WITI I A COMMENT
ON POLYCHAETES (ANNELIDA)
Desarrollo y Diseño Gráfico, Web
lng. Jorge Alberto lbarra Rodríguez
Página web
BIOLOGÍA Y SOCIEDAD. año 3 , No. 5, primer semestre de 2020, es :
una Publicación semestral editada por el UN1VERstDADAUTóNOMA DE NuEVo
LE6N, a través de la FACULTAD DE CIENCIAS 810t.6G1CAS. Av. Universidad s/n,
Cd. Universitaria San Nicolás de los Garza, Nuevo León, www.uanl.mx,
biologiaysociedad@uanl.mx Editor responsable: Dr. Jesús Angel de
León González. Número de Reserva de Derechos al Uso Exclusivo No.
04-2017-060914413700-203, Ambos otorgados por el Instituto
Nacional de Derecho de Autor. Responsable de la ultima actualización
de este número: y fecha: Dr. Jesús Angel de León González, de
fecha 18 de septiembrede 2018. ISSN en trámite. Las opiniones y
contenidos expresados en los artículos son responsabilidad exclusiva
de los autores y no necesariamentere flejan la postura del editor de la
publicación.
Queda prohibida la reproducción total o parcial, en cualquier
forma o medio, del contenido de la publicación sin previa
autorización.
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·
4
MURCIÉLAGOS POLIN JZADOIUS DE L NORESTE
DE MÉXICO
35
MONITOREO DE N JVE LES D E r LOMO EN
CIUDAD UN IVERSITARJA (UANL), UTI LIZANDO
AVES COMO BIOINDICADORES
45
ADAPTÁNDOSE A UN MUNDO CAMBIANTE: LA
IMrORTANCIA DELCOMPORTAM I ENTOAN IMAL
EN ESTUDJOS DE CONSERVACIÓN
52
CASOS EXITOSOS DE LA TRA.NSGÉN ESIS EN EL
CONTIN ENTEAMERJCANO
62
CORONAVIRUS: UNA EMERGENCIA VIRAL
75
RES EÑA D E LIBROS: SALUD. ENVEJECIMIENTO,
SENTIMIENTOS Y EVOLUCIÓN
SOBRE LOS AUTORES
83
88
�n este inicio del 2020, Biología y Sociedad llega a su
quinto número consecutivo, producto del esfuerzo
conjunto del Cuerpo Editorial de esta revista de
divulgación científica. Un inicio de año con múltiples
problemas a nivel global debido principalmente al brote de
una enfermedad que es producida por la infección de un
coronavirus no conocido previamente en el humano. Esto
ha traído consigo un cambio en la conducta social en la
mayoría de los seres humanos, esperemos que se controle
en breve y con el mínimo de afectación para la sociedad en
general.
E
En este número les presentaremos una serie de artículos
muy diversos e interesantes. En la sección de Biología
Contemporánea, el Dr. Sergio l. Salazar Vallejo nos
presenta un recorrido histórico sobre los métodos de
reconocimiento y definición de géneros en taxonomía, con
un acercamiento a lo que sucede en un grupo diverso de
invertebrados marinos, los anélidos poliquetos.
En la sección de Ecología y Sustentabilidad, la Dra. Emma
Patricia Gómez Ruiz nos presenta algunos aspectos de
la vida de los murciélagos alimentadores de néctar, los
cuales cumplen un papel ecológico fundamental para los
ecosistemas al fungir como polinizadores de plantas. La
Dra. Alina Olalla Kerstupp y colaboradores nos ofrecen una
visión a las consecuencias producidas por la exposición
a los contaminantes como son los metales pesados y
el plomo en particular, utilizando como modelo las aves
residentes en Ciudad Universitaria (UANL), en San Nicolás
de los Garza, Nuevo León. Por otra parte, la MC Yanet
Sepúlveda de la Rosa nos presenta los impactos negativos
del desarrollo de índole antropogénico hacia los sistemas
biológicos naturales en todo el mundo, evidenciados por
el comportamiento de diversas especies. Nos muestra
los principios de una nueva ciencia en nuestro país, "la
conducta de la conservación''.
En la sección de Salud el Dr. lram P. Rodríguez Sánchez
y la Dra. Diana Reséndiz Pérez nos muestran algunos
casos de éxito de la transgenésis en e l continente
americano, entendida como el uso de técnicas
moleculares para la modificac ión de diferentes seres
vivos, a pesar de que esto no es aceptado por todas las
corrientes de pensamiento, los autores nos explican el
uso de esas técnicas en diversos modelos biológicos
y su impacto en el ámbito económico y de consumo.
Además, el Dr. Juan Francisco Contreras Cordero
y la Dra. Claudia B. Plata Hipólito nos presentan un
trabajo informativo sobre la historia del estudio del
Coronavirus y su impacto en la humanidad a través del
tiempo. Proporcionan recomendaciones para evitar
la infección con el virus SARS-CoV-2 mejor conocido
como COVID-19.
Por último, en la sesión Reseñas de libros, el Dr. Sergio l.
Salazar Vallejo nos habla sobre dos libros importantes,
"La solución de los telómeros: un acercamiento
revolucionario para vivir más joven, más sano y más
tiempo", de Elizabeth Blackburn, premio nobel de
medicina en 2009 y Elissa Epel quien ha trabajado en
el tema del estrés y sus efectos en el envejecimiento y
la obesidad, sus estudios en conjunto les ha permitido
concluir que los telómeros son un indicador de nuestra
calidad de vida. Además, "El código del envejecimiento:
la nueva ciencia de envejecer y lo que s ignifica para
mantenerse joven" escrito por Josh Mitteldorf con
comentarios de Dorion Sagan, el cual habla sobre la
longevidad humana y las posibles razones para su
evolución.
Esperamos que el contenido de este quinto número
sea de su agrado, y haga más breve la cuarentena que
actualmente vivimos, quedémonos en casa y cortemos
la transmisión del COVID-19.
I DR.
IESÚS ANGEL DE LEÓN GONZÁLEZ
Editor en Jefe
�PRACTICAL
METHODS FOR THE
MORPHOLOGICAL
RECOGNITION
ANO DEFINITION
OF GENERA, WITH
ACOMMENT ON
POLYCHAETES
(ANNELIDA)
I SERGIO l. SALAZAR-VALLEJO
Depto. Sistemática y Ecologfa Acuática
El Colegio de la Frontera Sur, Chetumal. México
savs5512 16@hotmail.com
4
1ll?..~ J, 1 /2 ~ /.,, kl:11 1', 1;?.
/2,a
t.Ucf
�A BSTRACT
T
here are very few publications dealing
with methods for the morphological
recognition of genera, and how they can
be defined, in comparison to those available
dealing with species issues. My objective is
to provide a historical review, synthesize and
discuss sorne ideas or practica! procedures
about this problem. Genera are recognized
because member species depict a general
morphological pattern, and usually one or a few
diagnostic characters separate each genus
from other similar genera. Human mind detects
patterns by comparative morphology and this
explains why experience is extremely important
in taxonomy. Analogy is also involved, because
by understanding how character patterns help
recognizing taxonomic groups, these patterns
can be extrapolated in less well-known groups.
From an historica l perspective, botanists
and zoologists perceived or defined genera
differently with sorne common considerations
and procedures. Genera are natural groups,
size-variable and shape-conservative, that
are recognized by different cultures.
As explanatory hypothesis, genera are
/ /TH!S ESSAY IS CONTRJBUTED IN THE HOPE THAT, EVEN
unstable and difficult to define because
IF ITS OWN ARCUMENTS ARE OF LITTLE VALUE, IT MAY,
their contents are modified after the
AT LEAST, INDUCE OTHERS TO INVESTICATE THE SUBJECT
study of species from different localities;
once planetary rev isions are made, ON MORE CORRECT PRINCIPLES THAN HAVE HITHERTO
the resulting delineation is improved BEEN FOLLOWED."
HUGH E. STRJCKLAND, 1841
because variations are better understood
or assimilated into current definitions.
A necessary step for this improvement is
the standardization of the terminology for
morphologic features, but planetary revisions
are the only means to reach this goal. As in other
fields in systematic zoology, the recognition of
genera among marine annelids (polychaetes)
relied in a comparative approach, after the
standardization of the terminology for body
appendages. The study of larger coll ections
with specimens from distant localities helped
to clarify the morphological patterns, but their
evaluation sometimes drove to contradictory
conclusions, such as a widespread acceptance
of cosmopolitan species. A lthough there
are severa! pending issues, there has been
a progressive improvement, especially after
the inclusion of additional methods, but more
efforts are needed for taxonomic training, and
for improving the job market.
'1,
' )I'""
: r)'..
Keywords: natural groups, comparative
morphology, experience, revisions.
Disclaimer. This review wil l not focus on phi losophical or logical aspects; these issues have been included in several contributions such as
Rogers (1958), Lubischew (1969), Callebaut (2005), Pavlinov (2011), Varma (2013), Nicholson & Gawne (2015), or the many contributions by
Kirk Fitzhugh (https://rancholabrea.academia.edu/KirkFitzhugh/Papers).
Biología y Sociedad, primer semestre 2020
5
�1NTRODUCTION
How to define a genus has remained a difficult question
during at least the last 100 yr. One of the reasons for
this is that in comparison with what has been written
about species, or about how to proceed for describing
species (Dubois, 201 0), there are very few publications
dealing w ith procedures regarding genera, how they
can be recognized or defined (Dubois, 1988; Winston,
1999; Páll-Gergely, 2017). This historical review tries
to fulfill this need and throughout it, statements are
translated from the original language (mostly French).
This review starts by taking a look at the synthesis
and proposal by Constant Duméril (1 805) on the use
of cornparative methods. lt is now easily available, and
should be read by anyone interested in the subject
(see below). His two main ideas were: 1) "When we
think about the means how we acquire and develop
knowledge, we note it is always as a consequence
of a comparison" (p. vii), and 2) "The natural method
. . . by arranging the organisms in a most convenient
series after their characters, could not establish this
comparison, but by choosing between two propositions,
becomes the main merit for the classification" (p. ix).
During many years, practicing taxonomists have
followed precedent works or keys and apparently
undeclared traditions (Agassiz, 1859:208), in a
scenario that sometimes rendered contradictory
conclusions. Not surprisingly, there are sorne
unpleasant perspectives referring to the unstable
delineation of genera (McGregor, 1 921), or other ones
pointing out to the relevance of taxonomists' expertise
to define what a species or a genus could be (Regan,
1926:75). Consequently, these ideas stressed that
taxonomic decisions were subjective or arbitrary,
and even the reliance on experience was regarded as
cynicism (Kitcher, 1984:308). This type of ideas or
interpretations were probably dueto inadequate means
to overcorne argumentations, combined with the fact
that traditional procedures were not easily available, or
that taxonomists failed to be explicit enough regarding
his own methods, such that they cannot be easily
followed or understood.
This lack of formal explanation generated sorne critics
during the last century. For example, Anderson et
al. (1923) expressed concern because "the value of
the genus has been consistently and progressively
lowered since it was first established ... tomorrow it
promises to be but little more than a species:· Ridgway
(1 923:371) regarded genera as natural, and that they
were scientifically characterized; however, "many of
the current genera are, in their composition, really not
natural genera at all, but more or less heterogeneous
lots of species which resemb le one another ..."
(Ridgway, 1923:373), and that "evolution of the genus
concept is directly the result of progressively increasing
knowledge resulting from continua! additions to the
material studied" (Ridgway, 1923:37 4) something
that was anticipated by Macleay (1821:89). Sorne of
these approaches can be explained because Linnaeus
proposals were not easily available; however, a brief
6
synthesis about his rnethods was available in English
and that, despite sorne contrary opinions, he indicated
that genera were natural (Ramsbottom, 1 938:197).
Rogers & Appan (1 969:61 4) concluded: "the ability
to perceive patterns is the most significant quality
differentiating an inefficient taxonomist from a
competent one:· However, how to become a competent
taxonomist was not explained, although it can be
understood by studying precedent publications
and especially about the means to proceed in large
taxonomic efforts. Sorne abridged ideas for coping with
genera in Botany can be found in Sivarajan & Robson
(199 1 :1 07 ff), and Stuessy (2009a:163 ff). The
following sections include information about genera in
Botany as a means to provide a general framework, or
to emphasize sorne ideas; these inclusions are by no
means exhaustive, but selective. There seems to be
no similar efforts for zoology, despite sorne excellent
synthesis (Panchen, 1 992), and this explains why there
follows a larger section on this field .
In this contribution, Kemp's (2016) hypothesis about
taxa are followed . They are: 1) organisms fall into
discrete clusters of similar morphology that differ from
other clusters, despite the environmental continuum
they inhabit; 2) these morphospace units include all
characters representing groups of species; 3) groupings
are determined by closely similar ecological niches;
and 4) "correlated progression is the most important
mechanism for maintaining integration while perrnitting
major evolutionary transitions:'
Definition (https://en. wikipedia.org/wiki/Definition) is
a statement of the meaning of a term; definitions can
be intensional if they provide the essence of a term, or
extensional if they list the objects that a term describes.
In this review, definitions are regarded as intensional.
When definitions try to encompass genera, they
become diagnosis. In this review, Hamilton & Wheeler
(2008:339) are followed by recognizing that although
"species are not infrequently described by reference to
a single trait when more diagnostic traits are unavailable
(footnote) ... taxon definition, description, and diagnosis
are usually made by more than one (kind ot) character:'
See Dubois (201 7) for an extensive analysis of the use
of description, definition and diagnosis.
Further, a critica! evaluation about the perceptions
and procedure to recognize and define genera will
be presented. The main objective, however, will be
on zoological genera with sorne examples taken from
marine annelids or polychaetes, a group that has caught
my interest during the last 40 years. This is because
their affinities have been problematic, not only for
generic delirnitations, but for matching traditional suprageneric groupings with those resulting from modern
analytical methods. Further, there will be an opening
section on pattern detection, followed by a review about
relevant historical achievements, to show there were
indications about how to deal with genera, but they
were overlooked or rejected, probably after a superficial
reading or understanding. 1 agree w ith Mary Winsor
(2009:43) that "for the sake of taxonomy's reputation ...
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
�its past achievements should be accurately understood
and appreciated:' A different, recent perspective is
available elsewhere (Cambefort, 2016).
P ATTERN DETECTION
There are many studies on how the human mind can
detect patterns in nature and how this capability has
helped us during evolution (Raven et o/., 1971:121 0).
Sorne of the easier to find are Sinha (2002), or di Cario
et o/. (2012), and the successful books by Kahneman
(2011), or Kurzweil (2012) are worthy readings. There
is a lot of information available in internet but at least
a couple of blogs will help improve its understanding
(see Wadhawan 2014). lt should be no surprise that in
an experiment on identification of foreign plants, three
taxonomists working independently, agreed upon the
differences between genera and species (Anderson,
1957:261), or between crabs and lobsters among
experts and na'ive non-experts (Reindl et o/., 2015:33).
De Hoog (1981: 780) indicated that "the human mind
... has the ability to intuitively produce classification
by holistically sensing a 'Gestalt"' because intuition
"is effective from the first view of the organisms, and
evolves during the entire data collection:'
A short overview about pattern recognition is now
needed. Recognition means to know again and this
repeated identification or knowledge depends on our
perception, which means how the inputs we receive
become meaningful. How we perceive depends on two
issues (http://www.s-cool.co.uk/a-level/psychology/
attention/revise-it/pattern-recognition): template
matching hypothesis and feature detection model. In the
first, incoming stimuli are compared against templates
in our long term memory; if there is a match, the stimulus
is identified. In the second, however, stimuli are broken
down into their component parts for identification, and
it allows a degree of variation in the stimuli.
This is partially explained because of feature detectors.
These are brain cortex ce lls devoted to visua l
information, and are sensitive to the orientation of
contour lines. This is a biological explanation but they
cannot account for the effect of context on perception.
The other explanation must include the fact that our
perception of patterns is modified by our expectations,
or knowledge, and this is a top-down processing,
whereas perception based upon features of the stimuli
are rather bottom-up processes. Sorne additional ideas
are available elsewhere (Salazar-Vallejo, 2019).
Bartlett (1940:349) indicated that two processes
operate for distinguishing genera: Analysis and
Synthesis. The analysis stems from the fact that as
people gathers more experience make finer distinctions
such that different names are needed "for newly
distinguished entities which have previously been
called by the same original name. The original name
becomes generic in its application; variously qualified it
provides the basis for specific names:· On the contrary,
genera are set up by synthesis "as language becomes
cumbersomely rich in separate names for closely
Biología y Sociedad, primer semestre 2020
similar things, there is a tendency toward grouping
or classification under the same name on the basis of
newly perceived similarities:•
Despite sorne computational or refined techniques for
analysis of morphological similarity, no consensus has
been reache d on this ground, and even sorne recent
publications have pointed out persistent problems with
the available methods for analyzing phylogenetic affinities
(Fitzhugh, 2012; Fitzhugh et o/., 201 5:691-692).
F ROM LINNAEUS TO WALLACE
As indicated above, the contributions by Linnaeus
(Fig. 1) were misunderstood for a long time, despite
sorne timely critica! synthesis or translations trying
to clarify his methods (Rose, 1775; Palau y Verdera,
1 778; Svenson, 1945). Among others, Stevens (2002),
Winsor (2003, 2006), Mül ler-Wil le (2005, 2007,
2013), Barsanti (2011 ), Müller-Wi lle & Charmantier
(2012), have shown that Linnaean methods were not
essentialist and that his genera and species concepts
were descriptive and polytypic, nor following logical
divisions but tried to find natural groups by induction,
and based upon empirical methods including making
systematic comparisons (collation).
The Linnaean taxonomic method was briefly explained
as an introduction (Ratio operis) to the first edition of
Genero Plontorum (Linnaeus, 1737), and it was later
expanded in his Phi/osophio Botonico (Linnaeus, 1 751),
which was translated at least to English (Rose, 1 775)
and Spanish (Palau y Verdera, 1 778). As emphasized
by Müller-Wille (2005:60), this Ratio operis had been
completely ignored by historians of Biology. There
are three recent t ranslations available, one in French
(Hoquet, 2005), and two others in English (Müller-Wille
& Reeds, 2007; Cambefort, 201 6), and by following the
original sequence and numbering, the main Linnaean
aphorisms rela ted to genera can be synthesized as
follows (mostly after Müller-Wille & Reeds, 2007):
<
o:::¡
....
z
z
s
....
V)
!;:;
<
:e:
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o
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o
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o
1-
z
o
u
(j
~
....<
u
(j
o_,
o
:e:
~
o
1 . AII our knowledge depends on a comparative method
(collation).
6. Genera and species are natural (repeated in
aphorism 8). "We have to study the limits of genera
with attentive and diligent observation, since it
is very difficult to determine them o priori, even
though this work takes effort:'
8. "According to our own understanding, (we) must
submit ourselves to the laws of nature and, with
diligent study, learn toread the features:·
1 0. "Each genus is circumscribed by true limits and
terms, which we call generic characters:·
1 5. Generic characters can be artificial, essential and
natural.
1 6. Artificial characters are imposed on a genus to
facilitate its identification.
1 7. Essential characters supply the genera with a
single and most characteristic feature.
1 8. "I therefore propose natural characters ... which
exhibit al l obvious and common features in
fructi fication" such as f lower's ca lyx, corolla,
stamens, pistils, or fruits.
7
:;E
....
:e:
lo,::
o
.....
V)
o
o
:e:
....
....
1:;E
u<
ti
2
"-
�1 9. Four mechanical principies must be a lso
incorporated: number, shape, situation and
proportion.
Before leaving Müller-Wille & Reeds (2007) translation,
let me emphasize an aphorism (25) which is especially
relevant for scientific communication: Express your
ideas with "os few words os possib/e" and prefer weighty
words instead of pompous, eloquent phrases.
On the other hand, it must be indicated the relevance
of Pitton Tournefort (Fig. 1) for the Linnaean Ratio
operis. Tournefort provided definitions for 700 genera
and 9000 species (; Leroy 1956:351), integrated into
22 classes, and by explaining his method he stated
(Tournefort, 1694: 20): "the distribution of species
under their true genera is not arbitrary ... the author of
Nature ... has imprinted a common character in each of
its species which will help us guide arranging them in
their natural setting'.'
Tournefort also indicated the three main methodological
questions (pp 23-25): 1) "For establishing genera, to
know if the needed characters should be found in the
five ordinary plant parts ... or if it is enough to have such
characters in four of them, in three, in two, orina single
part;" 2) "lf we should regard in all genera the same
parts, and to the same number of parts; or if it is allowed
in certain genera to rely indistinctly over sorne of them
over the other (parts);" 3) (unnumbered) "The parts of the
plant must be examined one after the other'.' In summary
(p. 28) he indicated that his method: 1) relies on flowers
and fruits (emphasized as absolutely needed in p.
30), 2) seasonal observations are needed to confirm
their characters, and 3) sorne other characters are
supplementary, if already employed to separate genera.
Vasi lyeva & Stephenson (2012:26) made sorne
additional remarks relevant for delineating genera
from Linneaus' Philosophio Botonica: "Essentio/is
charocter unica idea distinguit Genus o congeneribus
sub eodem ordine noturali" (Linnaeus, 1751: 128,
Sect. 187), which they translated as: The essential
character as a unique idea distinguishes a genus from
those of the same kind included in the same natural
order. Vasi lyeva & Stephenson further explained
that by unique ideo, Linneaus referred to "ali genera
that are distinguished simultaneously and somehow
serves as a cohesive agent at the generic level'.' And
that this means that genera "are comparable in level
only when they are distinguished by states of the
sorne chorocter set," and these characters should be
fundamental for delimiting genera.
In order to have a more complete perspective of
Linnean ideas, two other aphorisms, already discussed
by Barsanti (201 1), deserve to be repeated here.:
Aphorism 77 in Phi/osophia Botonica (Linnaeus, 1 751):
Plant affinities can be shown as a landscape in an
orographic map; and 2) in pages of his lnquiry on Plant
Sex (Linnaeus 1 790:127-128; transl. by Barsanti,
2011 ): "it cannot be doubted that new species appear
through hybridization. From this we learn that the hybrid
is, for the medullary substance, the interna! parts of
8
the plant and the reproductive organs, an exact image
of the mother but, for the leaves and other externa!
parts, an image of the father. These considerations give
new bases for the study of nature ... 1n fact, it seems
to follow that the various species of plants belonging
to the same genus were, originally, a single plant, and
arose from it by hybrid generation ... The botanist should
think that the species of each genus are only as many
different plants as there were associations with the
flowers of a single species and that, therefore, a genus
is nothing but a certain number of plants derived from
the same mother by the work of different fathers'.'
Michel Adanson (Fig. 1) was a French naturalist with
an interest for plants, and made five trips to Senegal
where he collected many specimens and, at the same
time, amassed an interesting collection of mollusks
that helped him propose a different approach to
taxonomy (Adanson, 1 757). His volume included
two parts, being the first one a chronological history
about his trips, and the second a critique of the state
of mollusk taxonomy, which deserves sorne comments
because he made relevant recommendations. For
example, for characters he stated (Adanson, 1757,
2:xx): "I have not assigned particular characters to
each genus that I propase, because they are arbitrary,
sometimes vary, and are often equivoca ! once new
species are discovered; 1 have provided an exact
and complete description; this will contain the best
characters, once they are assembled together, those
that are arbitrary and those that are real'.'
Regarding molluscs and to improve the observation
of as many details as possible, he introduced dorsal
and ventral views of each gastropod shell, and
recommended illustrating gastropod shells as in living
condition, not upside down (Adanson, 1757, 2:xxvi).
He then presented a detailed account of shell and body
parts and tried to standardize the terminology for the
corresponding structures regarding variations due to
size, age or sex.
Five years later he finished the study of the
Senegalese plants he had collected, and made a
complete cata logue of plant families (Adanson,
1763). The monograph has four parts: a) Historical
methods and systems in Botany; b) Current state
of Botany ; c) Proposed families; and d) How to
improve Botany. In the first part he divided previous
classification methods into universal or genera l,
and referred to them lateras artificia l and natural
(Adanson, 1763:xciv), as has been done before,
whenever they include all known species, or only
those present in a certain region or country. In the
historical account, he praises Tournefort (Adanson
1763:xxx) because Tournefort "has introduced in
Botany order, purity and precision, by proposing very
smart and certain principies to establish genera and
species, and by founding on these principies the sofar easiest and most precise method'.' On the contrary,
he regarded Linnaeus method as problematic,
artificial and restricted to plant fructifications (flower
and fruits), and presented sorne critics along several
pages (Adanson, 1763:xxxix-xlvii).
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
�lt is interesting to note that in the second part, Adanson
(1763:civ) praised Tournefort because he was "the first
who assigned, in 1 694, satisfactory generic characters
common to many plant species, based upon the
fructification parts, and provided the rules ... to fix
the limits:'
Adanson (1 763:civ-civi) further defined Tournefort's
plant genera as: "an assemblage of many species
resembling each other in all parts of fructification or
only on those essential features after Tournefort, and by
all six parts of fructification after Linnaeus;'
He also (Adanson, 1 763:cxxiii) regarded that a hierarchy
of characters was false, such that for classes there are
sorne characters of fructification (flowers and fruits), for
genera all or most essential characters of fructification,
and for species those other characters not belonging to
fructifications. He recommended instead, regarding all
parts of the plant for defining the characters (extended
from page clv). Adanson also noted that plants could be
recognized by name, by definition or by description. For
definition (or diagnosis) he stated that: "the definition is
a short note, an abridged table with the main characters
of an object compared to (or not at all) another one;·
whereas: "The description is a detai led account of
all parts and qualities of an object compared to (or
not at ali) to another one! (Adanson, 1 763:cxxiv). lt is
remarkable and regretful this distinction has not been
properly understood, even by sorne contemporary
authors (Cifelli & Kielan-Jaworowska, 2005).
Nevertheless, and quite contradictory, for the third part
of his monograph Adanson explained his own method.
His three main points were that (Adanson, 1 763:clivclivi):
1. AII methods are defective and cannot be
natural because they are based upon a single
part ora small number of plant parts.
2. Genera or species are not static.
3. Characters that have been regarded
as natural are not at ali.
He then argued for regarding all plant parts as the only
means to reach a natural method, that this idea was
proposed by Buffon, and that he reached this conclusion
after the study of Senegalese materials. He later
presented the 58 (65 actually) different arrangements
of families based upon single characters (Adanson,
1763:ccii-cccvii).
Johan Christian Fabricius (Fig. 1) made a significant
modification to the Linnean system for insects, because
Linneaus used wings to separate his classes. Fabricius,
however, relied upon the feeding appendages (Fabricius,
1775, Prolegomena, 5 th pagel: "Such that a new idea to
use the feeding appendages as characters for classes
and genera was tested. They were constant and
sufficient and genera became more natural:'
For his monograph on insect genera, Fabricius
provided sorne additional brief explanations (Fabricius,
Biología y Sociedad, primer semestre 2020
1776, Prolegomena, pp 9 th to 10 th ) emphasizing the
relevance of the feeding appendages together with
other characters such as antennae for lepidopterans
(page 6 th), and metamorphosis, larvae or pupa features
(page 7 th), and habitat (page 8 th) for other groups. Other
contributions by Fabricius are detailed elsewhere (Tuxen,
1967). Macleay (1821:490-494) reviewed severa!
Linnean or Fabrician taxonomic principies regarding
sorne beetle genera, and rejected the selection of single
morphological features to define them.
Jean-Baptiste Lamarck (Fig. 1) proposed a slightly
different approach. He also be lieved that genera
were not natural groups, but defined by taxonomists;
in his contribution to the Encyc/opédie Méthodique,
he ind icated that plant genera were "one type of
division established among plants to facilitate their
knowledge, and that result from particular species
assemblages under a common feature" (Lamarck,
1786b:630). He also indicated that it was Caspar
Bauhin the first to propose generic names based
upon shared characters, but Tournefort improved
this procedure by using flora l and fruit characters,
and that the method was later refined by Linnaeus
by using calyx, corolla, stamens, pistil, pericarp and
seeds (Lamarck, 1 786b:630-631). After giving an
extensive account of sorne Linnaean problematic
genera, Lamarck proposed sorne guidelines for
establishing them (Lamarck, 1786b:634) and two
of them were: 1) Genera should not have too many
species and be based upon constant and well-defined
characters; 2) Genera should not be too reduced.
Antoine-Laurent de Jussieu (Fig. 1) be longed to
a fam ily of French botanists working in the Royal
Botanical Garden in París (Wil liams, 2001). This
explains part of the long name of his monograph
(de Jussieu, 1 789), which unlike Lamarck's Flora of
France, who wrote in French, it was written in Latin.
de Jussieu (1789:lx-lxi) concluded that characters
have different relevance. He thought that characters
should be weighted or ca lcu lated, such that a
constant feature would be equivalent to sorne variable
ones. Consequently, characters were regarded as
belonging to one of three types: a) primary uniform,
or essential because they were constant and uniform
whenever they are present; b) secondary subuniform
or general, which are uniform but can exceptionally
vary; and c) tertiary semi -uniform or variable .
Further, genera belonging to the same family must be
recognized by the presence of essential characters,
although sometimes they can be recognized by using
general or variable features, and this is made after a
comparison within the same family, and after making
a hierarchy of characters.
André Marie Constant Duméril (Fig. 2), as indicated
above, explained he used a comparative method
and dealt with the animals for which he listed 976
genera and introduced many names; for example,
NomenclatorZoologicus lists 106 genera attributed
to him (although they have 1 806 as their date instead
of the correct one of 1 805). Duméril's method was
explained in the preface (pp vii-xxiv) and besides those
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�Figura 1 . Personajes y fuentes. Toumefort https://www.sciencephoto.com/media/77897/view/joseph-de-toumefort-french-botanist, Linnaeus
https://en.w ikipedia.org/wiki/FileCarolus_Linnaeus_by_Hendrik_Hollander_1853 j pg, Adanson http://www.bihrmann.com/caudiciforms/div/hist2.
asp, Fabricius https://en.w ikipedia.org/wiki/Johan_Christ ian_Fabricius. Lamarck https://www.biografiasyvidas.com/biografia/1/lamarck.htm, de
J ussieu https://wellcomecol lection.org/worl<s/jauwc4uq.
ideas indicated above, sorne other ones are worth
repeating:
a. (p. ixY'The natural method indicates us the
families and the respective disposition of
genera, whereas the system, by using different
means, establishes the needed inversions,
continually provides us the most developed
objects, under sorne features, those absolutely
opposed conforming particularities'.'
b. (p. ix)"The study methods of Botany, so
productive to determine species, have
served as a model to this work'.'
c. (p. xiv)"While granting that for every class the
character lies in an essential and important
organ, whose modifications would also sustain
the proposal of orders and genera, the only
evidently resulting advantage is that descriptions
will be always short and comparative'.'
d. (p. xvii)'The general disposition of this work
w ill be appreciated once it is known its
arrangement is as a large synoptic table where,
in a series of twin, successive branches,
all known animal genera are exposed'.'
10
e. (p. xviii)"The synoptic tables drive to the
names of genera whose essential character
often líes in a simple indicative note, but
always constant and easy to be detected.
These divisions and subdivision are so
arranged, to its surplus, such that it is rare
that for determining a genus more than eight
consecutive observations are needed ..."
The objective of Alphonse de Candolle · s (Fig. 2) for his
Elementary Theory of Botany was that" (1815:77) "it
became necessary to compile the principies of the natural
method, not to fo llow this or that author, but to take
advantage of ali recent observations'.' This is especially
relevant because: (p. 77) "What can be learnt is reduced
to sorne general ideas, that the First-Class Botanists
exposed in their conversations rather than in their books,
and that are even a number of opinions that Bacon called
floating, because they were never exposed with a method,
and they have never been seriously discussed'.'
De Candolle's book has an introduction and three other
parts: 1) Plant taxonomy or theory of classifications, 2)
Facultad de Ciencias Bioló91cas I UANL
�Phytogeography or theory of descriptive Botany, and 3)
Botanical glossary, or knowing the terms. By combining
the Greek words for order (taxis) and for law or rule
(nomos), he coined taxonomy (p. 19). He indicated that
"the theory of natural classification essentially includes
three parts: 1) the estimation of the relative importance
that must be given to the organs compared against
each other; 2) the knowledge of those instances that
could mislead us regarding the true nature of organs; 3)
the evaluation of the importance that must be given to
each perspective under which an organ is regarded" (de
Candolle, 181 5:78).
A species was defined (de Candolle, 1815:157) as
"the collection of all organsims that resemble more to
each other than to other organisms, that by reciproca!
fecundation, can produce fertile offspring, and that they
reproduce in such a way that we can, by analogy, regard
that all of them have resulted from a single organism:• In
turn, a genus was defined as (de Candolle, 181 5:183):
"the collection of species that have a remarkable
similarity in the arrangement of their organs." He
added that genera (p. 184) "cannot be regarded but
as aggregations of similar species united by a shared
character:·
De Candolle (1815:186) emphasized that "genera
should be proposed upon characters that, compared
between them, have had the same re levance; as a
consequence, in a family, any character that has been
used to separate sorne genera, should retain the same
importance in all similar cases." And that (p. 189)
"genera must always be based upon the importance
of the characters, and not on the number of included
. "
spec1
es.
De Candolle (1 815:201) indicated, about how to display
the arrangement of organisms, that "Li nnaeus was
the first, with his usual sagacity, to compare the plant
kingdom to a map:' de Candolle (181 5:203) added that
"In nature there are no continuous series, the organisms
group along very unequal distances, such that it is
impossible to display their true characters along a linear
order, and that it is only through tables (keys), being
general or partial, that on can grasp an idea about the
general pattern of nature:'
For de Candolle (1 8 1 5:259) a character is "the
particular feature upon which we can distinguish an
organism ora collection of organisms. A character
is specific, generic, ordinal, or classical, if it can
distinguish a species, a genus, an order, ora class:'
Between de Candolle and de Mirbel (Fig 2), the
contributions by Henri Cassini must be summarized
(Stevens, 2009, citations therein). Cassini proposed
324 genera and hundreds of new species, and preferred
to see nature as a three dimensional network, which
is more complex than a map. Stevens (2009:36)
concluded this is the 'substitution of the linear by
the reticulate method: Cassini also concluded that
'hypotheses were indispensable when talking about
analogies, and to make the natural relationships of
things clear' (Stevens, 2009:37).
Biología y Sociedad, primer semestre 2020
Charles-Franc;ois de Mirbel (1 832:4 72) regarded
positive characters as constant or variable, and
emphasized the use of positive, constant characters to
unite different groups; he also noted that sorne of these
characters are present singly, or forming groups (p.
4 73). For genera, he indicated (p. 4 77): "Since genera
result from very real organic analogies, the adopted
generic classification by botanists is based upon
nature:• Regarding the hierarchical nature of characters,
he concluded (p. 481"1t is also evident that usually most
family characters would be useless for distinguishing
genera, because they must be found in all genera in the
family ... and it follows that each organism in any family
has three types of characters: the family characters, the
genus characters, and the species characters:·
In the American continent, Constantine Rafinesque (Fig.
2) provided sorne interest ing perspectives. After 40
yr of experience he had proposed about 500 genera,
which eventually grew up to 2700, and 6,700 species
in over 1,000 books and publ ications (Chambers,
1992:6; Warren, 2004:159). Rafinesque insisted that
"no proper genus can exist without a character applying
to all the species it contains:• For distinguishing them
it would be mandatory "to trame none but positive and
exclusive characters of a permanent nature in contrast
- and besides to shorten long descriptions by avoiding
repetitions, or merely stating how a genus may differ
from another, which always implies that they agree
in everything else." (p. 10). Rafinesque (1836:39)
also pointed out that "genera are the collective
groups of species, that agree in the characters of the
fructification. No species belongs to a genus unless
it agrees with all the others therein included:' He also
indicated that genera are natural groups (repeated in
page 95) He proposed 50 rules of nomenclature by
1814, and revised them later (Rafinesque, 1836:81).
Several referred to genera and their definition are
interesting. For example, his rule 1: "all species united by
sorne essential definite characters must form a genus"
(rewritten as 4: ali plants "possessing similar characters
must forma genus, and bear the same name'1, and 7:
"if a genus has been made upon erroneous characters,
it must be annulled, and united to the genus that bears
the real character:'
Rafinesque also concluded that (1 836:93-94): " .. . the
importance of floral organs stands in the following order:
1) Pistil and fruit ... 2) Stamens (and their insertion) ... 3)
Perigone or floral covering .. . 4) Fruits and seeds ... 5)
Accessory parts ..." And that "it is very important neither
to invert this order of values, nor to ascribe more power
to any than really can be ascertained:' Regretfully, most
Rafinesque's ideas and proposals faced rejection or
ignorance by his peers, but his contributions are now
better understood and appreciated (Mosquin, 2012).
In Zoology there were two contributions where Hugh
Strickland (Fig. 2) was involved. In the first, Strickland
(1841) explained the true method for discovering
natural systems and rejected sorne proposal based
upon the then popular ideas of symmetry of the natural
world. He indicated (p. 1 84) that the natural system was
"the arrangement of species according to the degree
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�Figura 2 . Personajes y fuentes: Dumeril https://pixels.com/featured/andre-marie-constant-dumeril-french-mary-evans-picture-library.html,
de Candolle https://wwwpictorialpress.com/timeline/pre-1900/alphonse-de-candolle/, Mirbel http//dicci-eponimos.blogspot.com/20 10/01/
mirbel-charles-francois-brisseau.html, Rafinesque https://dailyjstor.org/the-raffish-and-radical-constantine-samuel-rafinesque/, Strickland
https://es.wikipediaorg/wiki/Hugh_Edwin_Strickland, Agassiz https://es.wikipedia.org/wiki/Louis_Agassiz#/media/Archivo:Louis_Agassizjpg.
of resemblance in their essential characters" and that
"for the degree in which one species resembles another
must not be estimated merely by the conspicuousness
or numerical amount of the points of agreement, but
also by the physiological importance of these characters
to the existence of the species:• And inadvertently
repeated de Candolle's (181 5) idea on distance, and
anticipating Mayr's ideas on discontinuities or gaps
(see below), Strickland indicated that species should
be arr anged "at greater or less distance from each
other, in proportion to the degree of resemblance."
For Strickland , this process resembled that of a
geographical survey (p. 189), and that (p. 190) "the
natural system may, perhaps, be most truly compared to
an irregularly branching tree, or rather to an assemblage
of detached t rees and shrubs of various sizes and
modes of growth:' Such that "may the natural system be
drawn on a map, and its severa! parts shown in greater
detail on a series of maps:' He concluded (p. 192, Fig. 3)
"no linear arrangement, whether adopted in a museum,
a catalogue, or a descriptive work, ever can express
the true succession of affinities: such an arrangement,
therefore, is necessarily in great measure artificial, and,
if sanctioned by custom, may still be adhered to. The
true order of affinities can only be exhibited (if at all)
by a pictorial representation on a surface, and the time
12
may come when our works on natural history may all be
illustrated by a series of maps .. :•
The other contribution had a wider nomenclatura!
perspective. The Strickland committee (Strickland et
a/., 1 843:263) dealt with sorne practica! issues, and
provided sorne indirect recommendations. For example,
in the comments for article 3 they indicated that "when
a genus is subdivided into other genera, the original
name should be retained for that portien of it which
exhibits in the greatest degree its essential characters
as first defined:' Further, in the remarks for article 1 1
(p. 267) they indicated: "Two things are necessary
before a zoological term can acquire any authority, viz.
definition and pub/ication. 0efinition properly implies
a distinct exposition of essential characters, and in all
cases we conceive this to be indispensable, although
sorne authors maintain that a mere enumeration of the
component species, or even of a single type, is sufficient
to authenticate a genus:' The recommendations of
the Strickland Comm ittee were not fol lowed with
enthusiasm. On the contrary, Agassiz (1 871:23,
footnote) regarded them 'by no means satisfactory'
and that "the recent revision of these rules shows
how impossible it is to lay down general instructions
intended to be retrospective and prospective; to apply
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
�them to times of which the scientific spirit was so totally
different from our own''.
Louis Agassiz (Fig. 2) undertook a titanic effort for
his Contributions to the Natural History of the United
States; the first volume included a thorough study about
classification, which was published separately as well.
He was already well-known by his monographs on fossil
fishes and by preparing the Nomenclator Zoologicus.
Agassiz emphasized that despite many discrepancies,
and contra Lamarck (1 809) all taxonomic groups were
natural, and tried to provide means to define them;
he defined genera (Agassiz, 1859:249) as "natural
groups of a peculiar kind; and their special distinction
rests upon the ultimate details of their structure". A
few lines above, he indicated that his definition has
been taken from Latreill e, whom he regarded as the
most prolific author on the subject of genera. lt must be
indicated that Latreille's monographs were systematic
arrangements of crustaceans and insects (Latreille,
1796, 1806; Dupuis, 1974), but the means he followed
for defining his genera were not explained, beyond an
indication that he was following Fabricius, his mentor
(Latreille 1808). This was impl icit in the standardized
presentation of characters for each genus.
Charles Darwin (Fig. 3) has a widespread influence in
many issues in Biology, and made a large taxonomic
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Figura 3 . Mapa de afinidades genéricas según Strickland (1841), Darwin httpsJ/en.wikipedia.org/wiki/Charles_Darwin#/media/File:Charles_
Darwin_seated _cropjpg, Wallace https://www.newscientist.com/article/mg22029421-100 -alfred-russel-wallace-a-very-rare-specimen/
Biología y Sociedad, primer semestre 2020
13
�effort by revising the Cirripedia. In the Origin (Darwin,
1859, chapter 13) he referred to classification and
other relevant concepts. He said that (p. 413-414)
"propinquity of descent, - the only known cause of the
similarity of organic beings, - is the bond, hidden as it
is by various degrees of modification, which is partially
revealed to us by our classifications:· And a few pages
expanded it twice; first (p. 420): "the natural system
is founded on descent with modification; that the
characters which naturalists consideras showing true
affinity between any two or more species, are those
which have been inherited from a common parent,
and, in so far, all true classification is genealogical;
that community of descent is the hidden bond which
naturalists have been unconsciously seeking." And
second (p. 423): "the principie of inheritance would keep
the forms together which were allied in the greatest
number of points'.'
classification in Victorian Britain, and his paper is
relevant to those interested in these features and their
development in the United Kingdom.
He later added (p. 415) that "almost all naturalists lay
the greatest stress on resemblances in organs of high
vital or physiological importance ... But their importance
for classification, 1 believe, depends on their greater
constancy throughout larger groups of species; and
this constancy depend on such organs having generally
been subjected to less change in the adaptation of the
species to their conditions of life:'
In the dawn of the New Systematics, which tried to
combine genetics and taxonomy, there were three
meetings in the United States. They are presented
separately because they were part of botanical or
zoological conferences, and because their conclusions
were slightly different. Further, unlike their XIX-century
predecessors, modern taxonomists tended to be more
specialized in their research efforts, and consequently
reading or incorporating ideas or methods from different
fields became a rather uncommon practice. However,
it must be indicated that after 260 yr of taxonomic
studies, no paradigm shift seems to have ever happened
(Stuessy, 2009b), but a chronological presentation
might help understand how we get where we are.
Regarding characters, Darwin emphasized that (p. 417)
'The importance, for classification, of trifling characters,
mainly depends on their being correlated with several
other characters of more or less importance" and
probably thinking about Aristotle's ideas that "a
classification founded on any single character, however
important that may be, has always failed; forno part
of the organization is universally constant:· He later
commented on the work of other naturalists doing
classifications, including Augustus St. Hilaire, that
{p. 418) "lf they find a character nearly uniform, and
common to a great number of forms, and not common
to others, they use it as one of high value; if common
to sorne lesser number, they use it as of subordinate
value:' Further, Darwin added (p.426): "when several
characters ... occur together throughout a large group
of beings having different habits, we may feel almost
sure, on the theory of descent, that these characters
have been inherited from a common ancestor. And we
know that such correlated or aggregated characters
have especial value in classification'.'
Quite interestingly, he cited de Saint-Hilaire, and only
cited him for the whole chapter, but failed to read his
advertisement (de Saint-Hilaire, 1 840): "Every time that
1 have published any special work, 1 have scrupulously
cited the authors to whom I have borrowed anything'.'
Darwin further explains his perspective (p. 434):
"We have seen that the members of the same class,
independently of their habits of life, resemble each
other in the general plan of their organization. This
resemblance is often expressed by the term 'unity of
type;' or by saying that the several parts and organs in
the different species of the class are homologous." Di
Gregorio (1982) made a compilation about zoological
14
A couple of definitions by Alfred Russel Wallace (Fig.
3) deserve to be included here: A species "is a group of
living organisms, separated from all other such groups
by a set of distinctive characters, having relations to the
environment not identical with those of any other group
of organisms, and having the power of continuously
reproducing its like. Genera are merely assemblages
of a number of these species which have a closer
resemblance to each other in certain important and
often prominent characters than they have to any other
species" (Wallace, 1895:441).
XX
C ENTURY
B oTANY
There were two major scientific meetings organized
jointly by the Botanical Society of America and the
American Society of Plant Taxonomists in 1937 and in
1952; they resulted in two series of contributions. The
first meeting produced five contributions, although an
early critique about the instability of genera had been
made by Hitchcock (1921 :251), and species had been
declared as non-existent (Bessey, 1 908:218). Harley
Bartlett (1940) provided the historical development
of the genus concept, and showed it was an important
component in many cultures (see Atran, 1987 for an
impressive revision); he also indicated that for Linnaeus
the genus was a natural entity, comprising species
morphologically similar because of a "rea l genetic
relationship" (Bartlett, 1940 362).
Edgar Anderson (1940) made a questionnaire for
taxonomists trying to find out what were the major
ideas around the genus concept. From 50 taxonomists,
26 indicated genus was the more natural unit (than
species), and 3 1 indicated that genera originate in
the same way as species (Anderson, 1940:366;
Barraclough, 2010:1810). He also noticed that "there
is a very strong correlation between monographic
experience (as opposed to floristic one, mihi) and a trend
to emphasize that genera are more natural groups than
species .. :· (Anderson, 1940:368). lt is noteworthy that
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
�trying to help improve decision making, Ronald Fisher
took sorne of Anderson's data and developed his method
of discriminant functions, which relied upon statistics
for quantitative characters and tell apart different
populations; regretfully, the method was not followed by
Anderson himself (Hagen, 2003:361).
Greenman (1940) provided a perspective from
Morphology. lt is no surprise that for him "our present
system of classification is ... the result of the experience
of many generations; and it rests primarily on comparative
morphology" (Greenman, 1940:371). In reference to the
effect of revisions he confirmed previous conclusions
(Hitchcock, 1921:251) and indicated that "many genera,
as now delimited in literature, have been greatly altered
from the original interpretation ... lt not infrequently
happens that generic names, which have been reduced
to synonymy, upon a more intensive study have to be
revived and given coordinate generic rank" (Greenman,
1940:372). He further suggested (p. 373) that for
formulating our concept of a genus we should "take into
consideration not only comparative morphology, but also
geographical relationships'.' A formal method was recently
proposed to address this type of analysis (Zapata &
Jiménez, 2012).
Earl Sherff (1 940) tried to provide sorne means for
delimiting genera. First, he emphasized the need
for planetary or monograph ic revisions and for a
corresponding perspective (Sherff, 1940:376, 377).
which was right, indeed, and continues to be a pressing
need (Kociolek & Williams 2015). Second, however, he
disliked splitting of genera "solely upon the presence
or absence of one or more supposedly diagnostic
characters" (p. 378). which is interesting. Third, he
rejected the pressure to "turn to experimental taxonomy,
especially in its ecological and genetical aspects"
(Sherff, 1 940:380). This anticipated a pressure over
taxonomists to become 'more modern; or more involved
with other environmental scientists, which has been
slightly modified nowadays, if any at ali (Wheeler, 2008).
The last contribution dealt with changing generic concepts
(Camp, 1940). Camp regarded the genus (p. 381) as "a
unit expressive of close phyletic relationship'.' However
(p. 382) "there is no equality in the standard delimitation;
that in one group of plants, those characters which
scarcely constitute specific differences, in another may be
sufficient to separate the genera'.' This, as indicated above,
has been already anticipated by Adanson (1 763:cxxii).
On the need to incorporate or generate other sources
of information, Camp concluded that (p. 387) "... we as
taxonomists must face the issue. Either we must take
our place with those who are attacking the fundamental
problems of biology, or we will degenerate into mere
namers of specimens. We must either confine ourselves
to the grinding out of a few lines of miserably inadequate
Latin with sp. nov. and our names hooked onto it, orbe
biologists'.' And (p. 388): "are we, the taxonomists, then, to
be stuck forever with concepts of the limits of genera as
defined by Linnaeus, by Bentham, or even Asa Gray?"
Turrill (1942a-c) made an interesting historical account
of botanical taxonomy and phylogeny in three major
Biología y Sociedad, primer semestre 2020
contributions. In the first part, the historical development
is presented and it is remarkable that French and German
quotes were not translated; botanists should be very
fluent in those languages, indeed. The second part dealt
with taxonomic and phylogenetic concepts and criteria,
and with the data used in classification and phylogeny.
The third and last part dealt with the classification and
phylogeny in major groups, an analysis of the logical
against phylogenetic classifications, as they were defined
in those times, and phylogenetic diagrams.
Rogers McVaugh (1945:15 -1 7) made eight
recommendations for recognizing genera and indicated
that (page 15) "most of the suggested procedures are
fairly obvious, but I am not aware of any previous attempt
to evaluate and integrate them'.' The original wording
was repeated elsewhere (Gillis, 1 971 :89; Grasshoff,
1975:71-72). and the recommendations can be
synthesized as:
1. Characters. Prefer qualitative morphological
characters C'nature of plant-parts, or the
presence or absence of sorne distinctive
attribute'1 rather than weaker characters
("changes in number, shape, position or
attachment of parts'1; weighting characters was
assessed and recommended by McNeill (1972).
2. Homogeneity. The most important generic
criterion is the homogeneity in many
characters of its member species.
3. Standards and boundaries. Proposals must
be framed by the "diagnostic features of the
more inclusive genera" and "any segregate
genus should be sharply delimited'.'
4. Stability. The " ... position of any genus
increases rapidly in proportion to the number
of differentiating characters .. :• and " ... if it
comprises two or more species, ... if the group
have (sic) a distinctive geographical range ..."
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The second botanical meeting indicated above
produced six contributions and included an invited essay
(Lawrence et al., 1 953). Just (1953:103) proposed
large scale generic diagnosis, and internationa l
cooperation. He also indicated that 'the genus is
admittedly the most workable and comprehensive
taxonomic unit" and that 'most genera represent well
defined natural units'. He then repeated the then new
definition by Buxbaum (Just, 1 953:1 05): 'the genus is
the sum total of species belonging to a phylogenetic
unit recognized as such by the unity of its morphological
type (generic types)'.
Bailey (1 953) and Eames (1953) emphasized the study
of anatomy for revising families, with the latter focusing
in flowers. Rol lins (1953) proposed cytogenetic
studies and noted that during the previous symposium,
a negative perspective had been presented. Cave
(1 953) incorporated sorne approaches of cytology and
embryology for delimiting genera.
Lawrence (1953) proposed sorne means to attain
integrative definitions of genera, especially in difficult
15
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�families, for incorporating anatomical, embryological,
or other type of data. His recommendations included
promoting specific areas of research, to collaborate with
specialists in those fields, to publicize the fulfilling of these
missing details, and to gather materials to be sent to
specialists for approaching these research needs.
Mason (1953) rev i sed the relevance of plant
geography to plant taxonomy. He indicated that (p.
155): "the greatest value of plant geography to the
taxonomist is in the utility of its principies as a set
of limitations to theory and as a foundation for the
logic of his interpretations". He then moved to cricize
the studies on areography by recall ing his previous
conclusions that "the most significant aspect of the
area of any interbreeding popu lation is the set of
environmental conditions that prevail and to which
members of the population are preadapted" and for
discontinuous distributions, he added "we must think
of distributional problems in terms of the dynamics of
divergence''.
De Hoog (1981:780) stated that "the most accepted
axiom of taxonomy is that order exists and is expressed
in character correlation. The main criterion of goodness
of a given classification, predictivity, is based on this
axiom:' Sorne other issues related to defining genera,
species and varieties in diatoms (Round, 1 997), or
plants in general (Malik 201 7) deserve a further analysis
for interested parties.
Z ooLOGY
The zoological perspective carne out a few decades later
of the first Botanical meeting indicated in the preceding
paragraphs. The New York Academy of Sciences
organized a special issue dealing with the definition of
genera, species and subspecies in vertebrates (Bogert,
1943). For genera, Bogert (1943:1 08) indicated that
"criteria for genera cannot be defined on any grounds
..." Let's start with sorne of the contributions for this
issue, and then proceed as the idea has been modified
as taxonomic methods were progressing.
Dunn (1943:123) dealt with amphibians and reptiles. He
indicated that "genera are matters of opinion, personal
arrangements of species;' and that for distinguishing
them the characters "are all of the same status. There is
no distinction between individual, varietal, subspecific,
specific and generic characters:· However, in the following
pages he modified his perspective (Dunn, 1943:129):
"The arrangement of ... (species) into higher categories
is done on a basis of morphological similarity. The original
purpose was to afford a convenient classificatory basis
as an aid in identification and in reference. Therefore, the
criteria for genera are convenience and relationship'.' He
later added (Dunn, 1 943:130) that because ecological
divergence is usually correlated with morphological
change, the genus is based upon morphology and ecology.
This is especially important because, for example, there is
a positive correlation between latitudinal range of bivalve
genera and its species content, both globally and within
regions (Krug et al., 2008).
16
Next carne Car l Hubbs, an ichthyo logist with an
impressive experience on freshwater fishes (after the
study of over one mi Ilion specimens), and who mainly
focused on subspecies, varieties and introgressions.
Hubbs (1943:1 1 0) indicated that "systematic
characters must have a genetic basis': that for ranking
organisms as subspecies or genera, "we must be
arbitrary", and that "it is bad science to deny that
decisions are arbitrary''. His final statement was that
there are "no objective criteria for genera" (p. 121).
Ernst Mayr discussed the criteria for birds. He
defined the genus (Mayr, 1943:1 38; Mayr & Ashlock,
1991:135) in opposition to species, which emphasize
distinctness, as being collective and emphasize
similarity or relationship. However, he insisted: "nobody
has ever found an objective criterion for the genus" and
that he preferred one admitting its subjective nature.
He even proposed a definition (p. 139): "A genus is a
systematic unit including one species or a group of
species, presumably of common phylogenetic origin,
which is separated from other similar units by a decided
gap'.' The size of this gap was expected to "be in inverse
relation to the size of the unit'; which was proposed to
avoid recognizing many monotypic genera (see below).
Mayr also pointed out sorne important facts for
genera: 1) species are arranged in groups separated
by small or large gaps; and 2) this is a natura l
phenomenon. However, there are no taxonomic
characters "that prove generic distinctness" (p. 139).
There was a simi lar perspective among mammals
(Hall, 1943), and the definition for genera was later
modified by Mayr et al. (1953:50) into "the essential
property of genera is morphological distinctness
(usually correlated with the occupation of distinctly
different ecological niches):'
The most cited contribution in the issue was by George
G. Simpson. He was a paleontologist, working especially
on mammals, and made severa! important contributions
to taxonomy (Olson, 1 991). For understanding and
defining genera, Simpson (1 943:154) proposed: "if
the subgroups do not intergrade in one well-marked
character, or preferably in severa! characters, it is
proper to infer that the subgroups are species and
the group a genus." Further, by analyzing how to
proceed, he indicated (Simpson, 1 943:155) "every
working taxonomist knows that sorne morphological
differences do tend to be diagnostic of certain levels
of classification, but the problem of determining
this correspondence is essentially empirical and the
values are properly assigned only a posteriori. Once so
determined, there may be a degree of probability, not
certainty that simi lar values can be assigned a priori
in studying allied forms:' A lengthy explanation was
provided elsewhere (Simpson 1945), but as indicated
by Vasilyeva & Stephenson (201 2:28), this a posteriori
determination has been already indicated by Linneaus
himself (Linneaus, 1751 :100, Stat. 159).
Simpson was especially influential during 30 yr because
of the two editions (1939, 1960) of his Quantitative
Zoology (Hagen, 2003:356); the second edition was
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
�completely revised by Richard Lewontin, who prometed
that uniting statistics and biology "was a common
commitment to hypothesis-testing and probabilistic
thinking" and he included a chapter on analysis of
variance (Hagen, 2003:365).
These contributions in Botany or Zoology overlooked
an important paper by Vavi lov (1922), now famous
because of his ideas about the center of origin of
cultivated plants; he lost against Russian genetist
Lysenko and died of starvation in prison. However, his
publication was ignored probably because it was based
upon variations or polymorphism in cultivated plants,
despite its catchy title as "The /aw of homologous
series in variation." The paper runs through 45
printed pages providing plenty of details and analysis
of severa l issues that helped him reach relevant
conclusions, and were inadvertently incorporated as a
means to understand morphological patterns and their
regularities. Thus, he concluded (Vavilov, 1922: 75): 1)
genera "more or less nearly related to each other are
characterized by similar series of variation with such
a regularity that, knowing a succession of varieties
in one genus ... , one can forecast the existence of
similar forms and even similar ... differences in other
genera." 2) "whole botanical fami lies in genera l are
characterized by a definite cycle (series) of variability
which goes similarly through all genera of the family';
and trying to explain the differences he added (Vavilov,
1922:76): 3) "genera consequently differ ... by their
specific complexes of morphological and physiological
nature. These differences we shall call radicals. There
might be radicals for ... genera, and whole families too:·
He also made sorne comments extending these ideas
to animals (lvanov, 1 922:84): "Exterior characters of
many animals show an evident subordination to the law
of homologous variation ...The systematical division of
many genera .. ., shows in sorne cases a clear series of
homologous variation:'
lt is noteworthy that a precedent was long established
among French zoologists and was called parallel
variation (Porteres, 1950), which was originally
proposed, albeit briefly, by lsidore Saint-H ilaire
(1 832:380-381, footnotes): "The species in a genus,
the genera in a fami ly, the families in an arder, and
even the orders in a class ... form almost constantly
... parallel series with those preceding and those
following ..."
Folta (201 5) assessed molecular-genetic extensions of
these ideas, and found partial support; for those traits
controlled by single genes, it works f ine, whereas in
multigenetic traits, it is less precise. Further, Vasilyeva
(1999) and Vasilyeva & Stephenson (2010) have been
enthusiastically promoting a more widespread use of
Vavilov principies in the taxonomy of fungi. In particular,
their recommendation for a critica! evaluation of
character hierarchy, and then by generating a table for a
combinational analysis of the main diagnostic features,
filling the cells with matching taxa, helps finding out which
could be synonyms or deserving independent generic
status (Vasilyeva & Stephenson, 2010:49, Fig. 2; SalazarVallejo, 2020).
Biología y Sociedad, primer semestre 2020
SPECIES PER GENUS
One means to explore if genera are natural units is to
analyze how species are distributed among genera, and
if there is a common pattern. lt has been shown that the
number of species per genus relationships in plants or
animals show a striking similarity that can be explained
by power laws oras fractals (Bock & Farrand, 1980;
Burlando, 1990, 1 993; Minelli et a/., 1 991; Newman,
2005; Krug et al., 2008; Strand & Panova 201 5;
Sigwart et al., 2018).
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than those having many species; this pattern is :a
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confirmed from classifications made by different o
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taxonomists, working on different character sets, and
on different groups of organisms. Williams (1951:1 71)
concluded that "there must be sorne corresponding
arder in the natural relations of species and genera:'
Another interpretation is that this numerical pattern
may also reflect the development of the taxonomic
knowledge for a certain group; since taxonomists look
for patterns and for their anomalies, and once the latter
are detected, they would be named and frequently set
into distinct, separate genera.
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Other taxonomists could have reached simi lar .....
conclusions and introduced different names for ....
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other monotypic genera. lt is after revisionary works o
that this type of problem is detected and hopefully z
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solved. Nevertheless, sorne genera could remain z
monotypic just because of their unique combination o
1of characters (Strand & Panova, 2015); on the other z
hand, taxon age and ecological diversification can ( j
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explain species richness (Stadler et al., 2014) and
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species per genus distributions have a real potential to
revea! diversification dynamics (Foote, 201 2:135; see
Stevens, 1 997 for an alternative explanation).
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�These species:genus numerical proportions also fit
a logarithmic series (Williams, 1 951:172). However,
because more than a single series could be used, no
classification is necessarily better, but ali may be correct
(Williams, 1 951:1 75), and "the relative relationships that
we call species, genera, etc., are real - but the point at
which we draw the line is a question of personal opinion'.'
Clayton (1972) supported the same perspective.
Without any attempt to deal with the long debate
about what a species is, let's refer to Arthur Cronquist
(1978) interesting critique of the biological species
concept, and his operational approach, later known
as the morphological species concept: "the smallest
groups that are consistently and persistently distinct,
and distinguishable by ordinary means'.' lt is interesting
that Seifert (2014) reached a similar conclusion for
his pragmatic species concept: "a species is a cluster
of organisms which passed a threshold of evolutionary
divergence. Divergence is determined by one or
severa! operational criteria described with adequate
numerics. A single conclusive operational criterior
is sufficient. Conflicts between operational criteria
require an evolutionary explanation. Thresholds for each
operational criterion are fixed by consensus among the
experts of a discipline under the principie of avoiding
over-splitting'.'
Z ooLOGICAL GENERA
Afterthe proposal by Willi Hennig (1966), ali taxa should be
monophyletic in a phylogenetic classification. This was a
proposal for refinement of taxonomic practice to deal with
the problem of grouping similar species, or species groups,
that have also improved our understanding of evolutionary
relationships among organisms (de Queiroz & Gauthier,
1992). However, because there are many different options
to group similar taxa, the Linnean hierarchy was regarded
as inadequate and there were proposals for abandoning
it, whereas sorne others have pointed out sorne means
to improve the Linnean hierarchies and to retain them.
Other perspectives are the recognition of holophyletic
instead of monophyletic groups, and that paraphyletic
units are common and widespread, together with severa!
different options for speciation (Horandl & Stuessy, 2010).
The essential difference is between process and pattern
and a refinement of their formulation, or at least a better
understanding, should be mandatory (Envall, 2008).
A.J. Cain was uncomfortable with the Linnean system
and criticized it from his own perspective about
Aristotle, although later in life he modified his approach
(Winsor, 2001 ). Cain (1 956:107) indicated "most of
our genera are not natural units but merely represent a
stage of classification above that of the species, in the
sense that many are merely easily keyed-out groups
and thus artificial ..." He then added (Cain, 1956:108)
" ... the genus cannot now be regarded as a naturally
discrete group either in relation to its ancestors and
descendants, or at any one time. lt is not necessarily
definable by one single peculiar attribute, nor are its
constituents monotypic, equivalent, essentially rnerely
subdivisions of it, or thernselves wholl y discrete. lt
18
is monophyletic, but purely positional in rank, and a
collection of phyletic lines, notan entity subdivisable
into species'.'
He rnade sorne other criti cisrns frorn a logica l
perspective (Cain, 1958). For example, he indicated
that for defining genera, Linnaeus (Cain, 1 958:148)
stated: "The essentio/ choracter of a genus is that
which gives sorne characteristic peculiar to it, if there
is one such, which will instantly serve to distinguish it
frorn ali others ... the factitious choracter is one that
distinguishes a genus from ali others in an artificial
arder and is used only as a succedaneurn until the
natural classification can be discerned." Frorn a
practica! perspective, he added (Cain, 1958:1 50): " ...
the overworked taxonornist, required to get out such
a classification, will inevitably use the rnost striking
characters as basis for his "definitions" because they
will be the most eosily described in words, and they rnay
then assume a wholly disproportionate importance to
his classification:' Returning to definition of genera by
Linnaeus, Cain indicated that (Cain, 1 958:1 58): " ...
each genus differs in (at least) one particular attribute
frorn its nearest relatives (in accordance with Logical
Division) and rnust be the srnallest group of species'.'
Robert lnger rnade an extensive study of Philippine
arnphibians and then tackled the problem of defining genera
(lnger, 1958). He indicated that genera have been regarded
as a difficult taxonornic category, probably because the
genus is a synthetic group, whereas the species is an
analytic one, and that taxonornists have delirnited genera
on rnorphological grounds, disregarding the function for
the observed structures (lnger, 1958:371). The alternative
rnethod rnust take into account the functionality and
adaptive value of characters, already indicated by Strickland
(1 841:184), in terms of genetics, biornechanics, and
natural selection, and this irnplies that characters have
different relevance for adaptation, and because of this
difference, they should not be treated as equal to each
other (lnger, 1958:373 ff). He concluded (p. 383) that there
were three advantages by defining genera upan cornplex
adaptive features: 1) such that each genus represents "the
sarne kind of entity: a distinct rnode of life and a distinct
evolutionary shitt': 2) they would allow "predictions of habits
and ecology that test taxonornic conclusions·; and 3) "species
interrelationship is rnaxirnized'.'
Probably inspired by a growing t rend in quantitative
biology led by, arnong others Hutchinson (1 957), Legendre
& Vaillancourt (1969) proposed a rnathernatical rnodel for
defining genera and species. Their definition for genus
was (page 24 7): "a category including only species that
are naturally related by rnonophyletism (genetic concept);
this category rnay also be arbitrarily delirnited so as
to correspond to the intuitive idea that one has of an
evolutionary peak that is distinct frorn any other closely
related peak (evolutionary concept)'.' They then introduced
a rnathernatical rnodel ernphasizing distance rnethods but
without an ernpirical test of it. Despite other contributions
on the sarne argurnent (Legendre, 1 971 , 1 972), the
proposal has not been followed at ali. In fact, it has been
shown that taxonomic decisions can rely upan univariate
or rnultivariate analysis (Ohler & Dubois, 1 999). such
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
�that further refinements are not really better than simpler
methods.
Clayton (1 983:150) tried to clarify the use of the genus
concept. First, he indicated that the "morphological
evidence for the existence of species clusters is sufficiently
compelling to ensure the(ir) universal acceptance" and that
the "morphological relationships are judged by estimating
the degree of overall similarity between species, similarity
being expressed in terms of shared character states'.' He
further added that "despite our failure to find an objective
criterion ... species clusters of varying distinctness exist
in nature'.' Clayton's (1983:151-152) operational rules for
defining genera were:
1. Characters are ranked, albeit subjectively,
to recognize species clusters;
2 . These species clusters must be relatively
distant to each other, but there is
no way to define the distance;
3. Genera must be marginally well-cut, but there
are always sorne intermediate forms;
4. Size of cluster depends on convenience; and
5. Species tend to be densely packed
and analogy is important to define how
densely species will be grouped.
Stevens (1985:460) recommended that "when groups
are being compared, the comparison should be between
characters of the basal l ineage of the groups, not
between all characters occurring somewhere in them'.'
Lemen & Freeman (1984:1 219) were "fascinated by
the apparent tendency of members of a genus to have
the same shape (body pattern, mihi) in contrast to the
great differences in shape among genera at the family
leve!'.' They also noted that "the h igh morphological
similarity of congeneric species would re f lect the
ecological pressures of adaptive zones, sensu Simpson
(1944; Dumont et a/., 201 2), to confine morphological
divergence" (Lemen & Freeman, 1 984:1221). Trying
to explain this, they used the information about size
and shape of three famil ies of bats and subjected
them to three different evolutionary models. This is
relevant because body size has an extremely high
adaptive importance, by indicating the operation of
environmental conditions (Maurer et a/., 1 992:951;
Barraclough et al., 1998: 752). These models were
defined as uni-modal, size-coupled/size-decoupled,
and saltational. In the first, changes in morphology
through time have a normal distribution; the second is
a complex combination between sorne size-dependent
changes, where all characters have a similar direction of
change, and size-decoupled changes, where characters
become decoupled and change independently. The
saltational model resembles the size-coupled change,
but differs by having a larger magnitude of change.
Lemen & Freeman (1984:1 234) concluded that genera
are size variable and shape conservative and that
the decoupled/adaptive zone model explains these
groups. Further, they think that "evolution proceeds as
a two-step process: one, diversification in size within
one shape group, and two, decoupling of correlated
Biología y Sociedad, primer semestre 2020
characters to form new shape groups that may in turn
diversify in size'.' They listed sorne relevant properties
(Lemen & Freeman, 1984:1236):
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1. Decoupled or adaptive zone groups (genera)
will differ in size along an allometric curve;
2. Genera will be shape conservative
but not always monophyletic;
3. Genera may overlap, especially if
divergence jumps are small; and
4. Rates of coupled and decoupled events
determine both number of species per genus,
and the shape diversity in each fami ly.
....
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Alain Dubois (1 982, 1 988) extended the biological
species concept to genera, defined genera as
evolutionary units, and indicated that the defining
criterion for genera was the interbreeding of its
species. This sounds interesting but likew ise the
b iological species concept, it applies only to those
organisms whose reproduction and descendants
can be detected and evaluated. This is hardly usable
among marine invertebrates, where colonial corals
are probably among the best studied species, but
most others are barely known after their original
description, or those available as preserved museum
specimens.
Armand Maggenti (1989) commented upon genera
and families as natural groups. For genera, he followed
Mayr's definition emphasizing gaps between groups
of species and that (p. 4): "a genus will have common
features that facil itate recognition" and that: "as a
phylogenetic unit, the genus differs from similar and
related assemblages by reflecting an ecological unit
that is adapted to a particular mode of life'.'
Warren Allmon (1992) listed three working definitions
for genera: 1) phylogenetic, 2) phenetic, and 3)
hybridization. The latter has been proposed by Dubois
(1 982) and, as indicated above, cannot apply to fossi ls
or preserved organisms. The phylogenetic definition
regard genera as monophyletic clades which can be
separated by at least one distinct, derived character
or synapomorphy (Fransen 2002); th is approach
has been shown to be relevant in many retrospective
studies of generic classifications (Kawano 2000).
The phenetic definition regards genera as clusters in
morphological space, separated from other clusters by
many differences as already indicated by Mayr. Allmon
(1992:151) added that "the phenetic concept of genera
expresses the common definition of many taxonomists
and field naturalists (. .. ): different genera look different,
and are usually readily distinguishable by relatively
unsophisticated hand examination'.'
For lucanid beetles, on the other hand, Kawano (2000)
concluded that genera are quantitatively describable
biological entities regarding mandible al lometry
and dimorphism. This evolutionary trend involving
allometry of ornaments or weapons is also present
in other animal groups (Kodric-Brown et a/., 2006).
Vinarski (2013:45) recently compiled the available
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�information and concluded that a synthetic concept
for genera should include morphological simi larity,
phylogenetic affinities, and ecological occupation of
an adaptive zone. A more traditional study involved
the assessment of morphological features for inferring
phylogenies (Clarke, 2011), and the main conclusion
is that morphologic characters are relevant, especially
because for most species molecular data would be
very difficult or impossible to obtain. Sorne of these
morphological characters might become key innovations
causing faster diversification rates (Barraclough, 2010;
Garbino, 201 5).
Maruvka et al. (201 3: abstract, box) have developed
a SEO (speciation-extinction-origination) model which
"supports the consistency of generic boundaries based
on morphological differences between species" and
that "although taxonomic groupings are manmade, they
nonetheless reflect natural evolutionary processes'.' On
this same ground, Eronen et al. (2010) concluded that
morphological "traits are the means by which organisms
interact with their environment." More recently, Ezard et
al. (2016:3) would add that genera are: "in one sense,
a crude index of morphological disparity through time'.'
P OLYCHAETE GENERA
In the following abridged historical account for
polychaete genera, the contributions of Grube and
three French taxonomists must be analyzed. Lamarck,
Savigny and de Quatrefages made severa! contributions
in invertebrate zoology and only Savigny attained
widespread recognition during his life, whereas the two
others faced indifference or open rejection because
of their ideas. Unlike the French trio which dealt with
severa! taxonomic groups, Grube concentrated on
annelids and tried to cover ali families (Roemer, 1880;
Zaddach, 1880).
After Linnaeus (1758), Lamarck (18 1 8) and later
Savigny (1822) proposed severa! groups of annelids,
including genera, based upon both comparative
morphology and standardized terminology for body
appendages. De Blainville (1828:422) indicated how
to proceed: ""The proposal of genera is supported by
considering different organs in each order and family;
but it is in general by the particular arrangement of
cephalic appendages, pharynx armature, parapodial
appendages and of those at the end of bodY:'
lt might seem enigmatic how Lamarck moved from being
a botanist to become the founder of invertebrate zoology.
His achievements in evolutionary theory are also very
important. On this ground, he was also capable to refine
his ideas and change his mind about species and major
groups' relationships (Gould, 2000). Because Lamarck
made sorne contributions in hydrology and meteorology,
he hada cosmic approach (Stafleu, 1971 ) and his life
achievements are really impressive. For example, he was a
bank employee while preparing the Flore Franc;oíse (publ.
1778), then botanist in the Jardín des Plantes for 15
years, and from 1 793 he became a professor of zoology,
when he was 49, in the Muséum d'Hístoíre Naturelle, París.
20
The three volumes of the Flora of France were written in
French, as indicated above, and all species were arranged
in dichotomous or almost always dichotomous keys, which
made it a very successful contribution and strengthen
a tradition in taxonomic works. lt must be emphasized
that keys usually follow the Aristotelian principie of the
'Excluded Middle' such that only extreme conditions are
used (Stearn, 1959:1 6), and that the charactes included,
since Linnaeus, are either essential or synoptic. Stearn
(1 959:18) stated that "an essential character (nomen
specífícum essentíale) is a single character enabling the
species to be recognized by it alone•: whereas "a synoptic
character (nomen specífícum legitímum) mentions several
features which are diagnostic when associated but not so
when taken singly'.' There were sorne earlier dichotomous
keys published about 100 yr before (Griffing, 201 1;
Voss, 1952), but they did not have the same impact and
widespread use as those made by Lamarck.
The transformation of Lamarck into a zoologist was
through the study of mollusks. He had been an avid
col lector and made two contributions about mollusks
for the Encyclopédíe Méthodíque, and another one
about the classification of shells in 1798 and 1799,
respective ly. His series of publ ications on other
invertebrates started in 1801, when he introduced the
theory of biological transformism. Stafleu (1971 :401)
thought that Lamarck arrived to this leve! of synthesis
because he had a good understanding about geology
and how relevant was the changing earth surface, and
by understanding that by extension, these changes
might also be present in living organisms.
After Stafleu (1971:410) the development of Lamarck's
contributions to taxonomy were also presented in
the Encyclopédíe; for species, he wrote: "In Botany
as in Zoology, the species is necessarily made by
the assemblage of similar organisms, which are
perpetuated by reproduction" (Lamarck, 1786a:395).
This stems from earlier ideas by Buffon (1753, 4:384385), and even farther back to Cesalpino who made
a similar proposal in 1 583 (Atran, 1 987:202); these
ideas would fit into what is now known as Mayr's
biologica l species criterion. However, as indicated
above, Lamarck regarded genera as "perfectly artificial,
generated by the human mind". lt must be indicated
that Henri Milne-Edwards, for the second edition of
Lamarck's invertebrates opus magna, continued using
Latin diagnoses for each genus and introduced tabular
or key formats for major groups, but not for ali genera,
as he had done, albeit quite roughly, for the crustaceans
section in the same volume (Milne-Edwards, 1838).
Unlike Lamarck, who was rejected for his ideas on
evolution, Savigny was widely acknowledged as a very
good naturalist during his life. He participated in the
French Expedition to Egypt and worked on several
invertebrate and vertebrate groups; for example, he
made a careful study of insect mouth parts and showed
their homologies, what was later known as the Savigny
Theory (Kellog, 1902; des Cilleuls & Girard, 1968:31).
Regretfully, a serious disease made him abandon his
research activities quite early, but he was recognized by
the high quality of his contributions.
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
�By the way, there are sorne problems trying to define the
publication date of the corresponding part of annelids. lt
was apparently finished and available in 1 809 (Ehlers,
1864:12; des Cilleuls & Girard, 1968:30), and was
certainly circulating in 1 812 (de Blainville, 1 828:622;
Grube, 1851:1 58), but it was presented to the
Académie des Sciences on either 19 June (de Blainville,
1828:380), or 14 July, 1817 (Pallary, 1 931 :716).
However, Sherborn (1897:287) by following a review
dated 1 827, probably based upon the second edition
(available in Gallica, digital library from France, and
dated 1826), concluded that 1822 should be the
publication date. This was later confirmed and ruled out
(Tollit, 1986, ICZN 1 987); therefore, the annelid part
should be cited as Savigny (1 822).
Savigny (1822:3-4) indicated that annelids should be
characterized after a standardization of the terminology
for body appendages, especially cephalic, pharyngeal
and parapodial features, such that their modifications
can be better understood. Consequently, he defined his
orders, families, genera and species by the combination of
externa! features, such as the presence of palps, antennae,
and eyes, together with parapodial features (cirri,
branchiae, chaetae and aciculae), interna! modifications in
the pharynx and even the presence of enteric diverticula.
However, Savigny did not use dichotomous or polytomous
keys but rather listed his groups into a tabular fashion.
For the species, he combined his material from the Egypt
expedition with other specimens deposited in the Paris
museum, or previously published by others from different
localities. Polychaetae chaetae have many different
patterns; they are useful for sensing the environment,
moving and anchoring to the sediment or tube where
the animals live, and traditionally have been used for
taxonomic purposes (Merz & Woodin, 2006)
Two papers by Grube are especially significant because
he proposed a new arrangement for annelids, listed all
available family names, proposed sorne new ones, listed
all known genera and species, and introduced keys as
synoptic tables; first for families (Grube, 1850, foldout
on page 281), and later for genera and species (Grube,
1851). This second part was really innovative and useful,
but because it did not appear in an academic journal,
its widespread use was likely limited. Further, probably
derived from the size of the task, by defining genera Grube
had an irregular perspective and sorne of his genera or
species were apparently not separated after standard
approaches or delineations, but rather after his own
experience.
Enter Armand de Quatrefages (Fig. 4). Because he had
made doctoral studies on mathematics, medicine and
natural sciences, he divided his efforts into the study
of annelids and anthropology (Hamy, 1892). His ma in
interests on zoology are indicated by the fact that
he published 84 papers in 12 years (1840-1 852),
a high number even for XXl-century authors, which
included results of field trips and observations of living
specimens in the lab (Hamy 1892:1 0).
However, his monograph Histoire Noturelle des Annéles
Morins et d'Eou Douce (de Quatrefages, 1 866) was the
Biología y Sociedad, primer semestre 2020
most relevant work for this topic. Trying to find a natural
order for annelids, he followed de Jussieu comparative
approach regarding characters (de Quatrefages, 1 866;
1:1 69): '"'the most essential character must be the
one present among the largest number of species and
groups:' This corroborates that trying to find a natural
order, de Jussieu gave different weight to characters
(Stevens, 1 994:34-35).
Among other things, de Quatrefages provided synoptic
tables for orders, suborders, and families, and then for
genera in each family. For this, he went further into a
stricter, standardized approach and, as a result, the
number of genera was markedly increased. In the table
below it can be seen that de Quatrefages almost tripled
the number of known genera in about five years, reaching
almost 250 (50 genera/year), whereas it took about 90 yr
to increase it seven t imes to 151 3 (Fauchald, 1 977; 13
genera/year). By the way, Kinberg proposed 54 genera
in a series of small papers based upon the specimens
collected during the expedition of the Swedish Frigatte
Ship Eugenie (Kinberg, 1 857-1910).
Kristian Fauchald's Pink Book (Fauchald, 1977) is the
last thorough compi lation of most polychaete taxa
and besides preparing dichotomous keys, he provided
standardized diagnoses for each order, family and
genus. During 40 yr (1961-2002), Fauchald made 72
publications including proposals of three families, 34
genera and described 256 new species (Ward, 2005).
Year
Author
Genera
1758, 1767
Linnaeus
5
1822
Savigny
26
1838
Milne-Edwards
49
1 851
Grube
86
1 857-1867
Kinberg
54
1861
Schmarda
97
1866
de Quatrefages
2 45
1977
Fauchald
1513
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Fauchald started his academic career in polychaete
taxonomy with a paper on Norwegian nephtyids
(Faucha ld, 1963), and five years later and within
the same fami ly, he proposed his first genus:
lnermonephtys. After following a standard protocol by
making an analysis of severa! diagnostic features for
nephtyids and, by defining his new genus, he concluded
that (Fauchald, 1 968:9): "lt must be emphasized that
no single character can be used to distinguish any
genus. A set of three or tour characters is necessary
and sufficient to describe ali known genera." He also
included a key and a table to compare diagnostic
features for all nephtyid genera; however, he apparently
confused diagnosis with description since in his key
most genera are diagnosed by single features. Thus,
Micronephtys is the only genus lacking interramal cirri,
Nephtys is the only genus w ith recurved interramal
cirri, and lnermonephtys is the only genus with smooth
pharynx (and with one pair of antennae).
21
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�lt rnight be interesting to indicate that Oiga Hartrnan,
Fauchald's Ph.D. advisor, proposed her first genus in the
scale-worm family Polynoidae: Holosydnello (Hartman
1938), and separated it frorn Holosydno Kinberg with
sorne features as body shape and size, and pattern of
elytra (scales) arrangernent along the body. lt seems,
however, that the most similar genus to Holosydnello
is Acholoe Claparede (Fauchald, 1 977:59) and they
differ by the type of neurochaetal tips: Ho/osydne//o has
uni- and bidentate neurochaetae, but Acho/oe has only
unidentate neurochaetae.
A contribution by Ralph Charnberlin (Fig. 4) deserves
sorne comments regarding the importance of keys to
understand the segregation of morphological patterns,
or to find out parallelisms at different hierarchical
levels (Vasilyeva, 1999:164). Chamberlin made a few
papers on polychaetes because he devoted most of
his time to spiders, centipeds and millipeds; his larger
contribution (Chamberlin, 191 9) dealt with rnaterials
collected during three cruises of the A/botross in the
Pacific Ocean. He presented a key to families, and
then 42 keys to genera in the same number of families,
driving to 587 genera, and 54 were newly described. lt
must be emphasized that he did not study specimens
for these keyed-out genera, but followed previous
publications, such that his keys became one of the major
contributions in the volume.
Figura 4 . Personajes y fuentes. De Quatrefages https://
wellcomecollection.org/works/eju 7 csyf, Chamberlin htt ps//
en.wikiquote.org/wiki/File:Ralph-V -Chamberlinjpg.
The frequent use of Faucha ld's taxonomic keys to
farnilies or genera builds up a mental perspective
that incorporates family and generic body-patterns.
In his keys, characters are arranged in a hierarchical
succession, such that their relative relevance is
evident, and this hierarchical succession is different
for each polychaete family. Further, for sorne families,
having 10 or more genera, these sequences provide an
excellent perspective about inter-generic differences
and about patterns of generic characters. This explains
why, whenever a specimen is observed, a well-trained
mind notices if this represents a different or unique
morphological pattern; after repeatedly running the keys
and observing different worrns, one acquires a valuable
perspective about body patterns. Then, because "the
characters used in keys should be the most clearcut and distinctive diagnostic characters" (Winston,
1999:370), and because they are presented as
"alternative, generally mutually exclusive features" (Tyrl,
22
201 0 79), they provide a perspective for body patterns,
understood as different cornbinations of characters.
This approach can be set into an analogical context,
and then the relative degree of difference observed
in a particular specimen can lead us to conclude this
particular body pattern should belong to a distinct,
probably new genus (Wheeler, 2008:4). Nevertheless,
there are taxonomic problems in most polychaete
families; usually an imperfect or heterogenous means
for making standard comparisons, or sorne problems
to assess homologous structures have resulted in
unstable delimitations for many genera (Salazar-Vallejo
& Hutchings, 2012).
As indicated above, geographical distribution is very
important in recognizing different taxa. Species with
restricted geographical distribution have been known
for a long time, especially after the results of sorne
major scientific or exploratory expeditions. The first
forrnulation was by Buffon (1761, 9:101). By referring
to the mammals of the New World, in comparison to
those living in the Old World, he stated: "further, we see
that among all animals living or passing by the Northern
lands, which could be common to the two worlds ...
cannot be found in both places at the sarne time'.' This
was generalized as "environrnentally similar regions but
isolated from each other, have different assemblages
of rnammals and birds''. or even further as "different
areas have different species:• For Nelson (1978:274275), this is the first biogeographical law. On the basis
of these restricted distributions de Candolle (1 820)
formulated botanical regions, which was later ernployed
for defining ornithological (Sclater 1858), or vertebrate
regions (Wallace, 1876; Proches & Ramdhani, 2012;
Holt et o/., 201 3; Kreft & Jetz, 2013).
De Quatrefages pub lished two notes on the
geographical distribution of marine annelids, which
were later incorporated into his monograph. In the
f irst note (de Quatrefages, 1864) he announced the
forthcoming monograph and added that he had studied
over 700 preserved lots frorn the Paris museum, but
rnade the plates based upon living specimens (with the
exception of one Aphrodito and one Hermione). He listed
10 main ideas and two of thern deserve comments: 1)
annelids live in all the seas and they are cosmopolitan
if regarded as orders and even genera, and 2) annelid
species have a restricted distribution. He explained
(page 173): "The number of cornmon species in two
continents, in two hernispheres, to the eastern and
western seas in the same continent, etc., if it is not
absolutely nil, it will always be excessively reduced ... 1
have not found a single common species in our (Atlantic)
ocean and Mediterranean coasts:· The larger paper (de
Quatrefages, 1 865) was mostly an extended series of
explanations about his zoogeographic conclusions.
Regretfully, de Quatrefages ideas on species distributions
were rejected by sorne influential taxonomists, and
the ideas of four of them are relevant to clarify this
perspective. lt rnust be emphasized that all of these
specialists made large reports resulting from faunistic
surveys, or from maritime explorations. Pierre Fauvel
(1897) regarded one specirnen from New Caledonie,
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
�despite sorne morphological differences, as identical
to a species described from Equatorial Western Africa
(Eupolyodontes cornishi Buchanan, 1894). and in a
later publication (Fauvel, 1925) he concluded that
cosmopolitism was very common among polychaete
species. His remarks were: 1) "Many exotic species have
been described as special to this or that region, but often,
if we carefully compare with the species in our coasts,
trying to find specimens of similar sizes, we soon conclude
that there are only insignificant differences, such as those
that can be noticed among specimens from the same
locality" (Fauvel, 1 925:313), and 2) "Species from the
lndian Ocean also live overthe western African coast and
along both coasts ofTropical America, in the Atlantic and
in the Pacific" (Fauvel, 1 925:314).
Hermann Augener (1913) in his study of Southwestern
Australian polychaetes, indicated that there were many
species identical to those found in the Mediteranean
Sea, or in other northern localities. Charles Monro
made severa! publications on tropical polychaetes
and dealing with those living in Pacific Panama, he
concluded (Monro, 1928:75): "The fauna of the Panama
coast is tropical, and the forms here studied confirm
Prof. P. Fauvel's contention that among the Polychaeta
the tropical fauna includes many species common to
the Atlantic, the Pacific and the lndian Ocean'.'The last
influential expert was Oiga Hartman. She combined
her early efforts trying to clarify sorne nomenclatura!
issues, revising type material in museums, and studying
the Eastern Pacific fauna in general, and especially
the Californian species. In an evaluation of endemism
(Hartman, 1955:43) she made a very important but
little known conclusion: "The list of endemic species
is far more considerable and comprises, for California
alone, more than 500 species. Fewer than two per
cent of the total number are cosmopolitan." In her
Atlases for Californian polychaetes (Hartman, 1968,
1969) she changed her mind by regard ing 34%
of the fauna as made up by cosmopolitan species.
However, after several revisions made over different
polychaete families or genera, the general conclusion
is that cosmopolitan species are very rare. However,
there are exceptions including those species living
associated with sorne cultivated marine molluscs, like
the giant Japanese oyster that has been the subject of
intensive mariculture in many different countries, driven
by migratory birds, or being carried in ballast water. lf
cosmopolitans are real, they should be present along
a similar ecological horizon, not along widely different
regimes of salinity, temperature, substrate and depth
(Salazar-Vallejo et al., 2014).
As far as a simple routine could be desired (Jenyns,
1833), it would be very difficult to provide it for any
taxonomic group. However, as a rough synthesis on
the means to recognize and delineate genera, a series
of steps and experiences wil l help any practicing
taxonomist to discover a new morphological pattern,
and then proceed to propose it as a new genus:
Assess characters that have been used in the group by
understanding the original descriptions and more recent
redescriptions; if available, concentrate especially
Biología y Sociedad, primer semestre 2020
on those publications dealing with size-variation, or
modifications due to sexual maturity.
Second, study as many specimens as possible,
including type and non-type material, and standardize
their characterization, making a comparative approach
either by comparing specimens against each other or,
by using a series of photographs of specimens of similar
size; thus, differences could be detected more easily
than based upon memories of the specimens. lf there is
no study about variation, do it on your own for showing
how reliable the characters are being independent of
body size.
Third, find out new characters or modifications that help
define or explain groups, or new means to understand
the traditional characters, such that the discovered
discontinuities help explain the groups you have
detected.
Fourth, for a newly discovered morphological pattern,
look for previously junior synonyms because the
pattern might have been already noted, and a name
proposed for it, although the differences were not fully
understood. lf so, reinstate the previous name; if not,
then propase a new genus-group name for it. In either
case, modify the diagnosis to clarify the differences
among similar genera, and incorporate a key to help
identify the resemblances and differences among
genera; this will facilitate understanding the relevance
of the discontinuities just discovered.
Fifth, arrange the illustrations by following a similar
approach such that diagnostic features are clearly
shown; now, proceed to complete the text and figures
for preparing the first draft of your publication. Be
prepared for sorne negative evaluations, especially if
the new proposal modifies a lot the current paradigm.
Take the best of referees recommendations and improve
the document as much as possible, such that it can
be accepted for publication. Then, look for another
challenge.
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P ERSPECTIVES
Annelid phylogenetics is undergoing an interesting
transformation. Most traditional suprageneric or
familiar polychaete groupings were not recovered
by using modern ana lytical methods based upon
morphological or molecular characters (Zrzavy et al.,
2009; Kvist & Siddall, 201 3; Purschke et al., 2014).
However, a modification of previous data into amino acid
sequences of 231 genes resulted in the confirmation
of the ancient groups Errantia and Sedentaria,
although with sorne modifications (Struck et al., 2011),
such as the inclusion of echiurans and sipunculans
within annelids, and recognizing the highly modified
Chaetopteridae as a basal group. Later, Struck (2011)
named the combination of Errantia and Sedentaria as
Pleistoannelida, leaving out, but still within annelids,
severa! other groups such as sipunculans, magelonids,
myzostomids, chaetopterids and oweniids, together
with sorne of the formerly called archiannelid families;
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�this was later improved by detecting para logous
sequences (Struck, 2013). Later refinements include
Weigert et al. (2014), Andrade et al. (2015), and Parry
et al. (2016), but several details are still unsettled and
additional studies are expected in the near future.
DNA barcoding of the CO I mitochondrial gene is a
powerful method for identifying species, which of
course has sorne limitations (Fitzhugh, 2006; Rubinoff
et al., 2006; DeSalle, 2007; Sbordoni, 201 0; Collins &
Cruickshank, 201 3) which must be taken into account.
A study on a large number of birds (Hebert et al., 2004)
prometed the use of DNA barcodes for recovering
generic groups. Further, sorne studies on marine fishes
have involved the use of COI barcoding approaches to
define species and genera depending on their relative
dissimilarity, as expressed by the so-call ed Kimura
2 -parameter (K2P), such that percentage differences
were 0.4°/o between species, 10% between genera,
15% between families, 22% between orders, and 23%
between classes (Ward et a/., 2005). Asgharian et al.
(2011 :469, Table 3) indicated that in seven different
projects dealing with marine fishes, the average
distances were 0.30 (range: 0.17-0.4 7) for members
of the same species, 11.4 (range: 3.70-16.05) for
members of the same genus, and 1 7.9 (range: 13.9220. 72) for members of the same family. Another study
(Jaafar et al., 2012) concluded that the K2P distances
were overlapped: " ... in accordance with expectations
based on taxonomic hierarchy: 0% to 4.82% between
individuals within species, 0% to 16.4% between
species within genera, and 8.64% to 25.39% between
genera within families'.'
On the other hand, there are sorne other problems when
trying to cope with separating species (or genera) by using
COI barcoding among polychaetes. Kvist (2016:2244,
Table 2) has shown that for polychaetes there is a very
wide variation in published data, being the average
data of about 29% for interspecific, and up to 1 0% for
intraspecific distances. He explains this, not surprisingly,
because " ... the taxonomic labels associated with the
sequences are incorrect" (Kvist, 201 6:2249).This has
been early noticed by Stoeckle (2003) and by Pleijel
et al. (2008) but there is no means to salve the earlier
problematic identifications, but additional sequences
must rely on better taxonomic procedures. ldentifications,
by the way, can be very problematic in sorne little studied
areas like deep-sea polymetallic nodule fields such that
a reverse taxonomic approach - first sequencing, then
identifying- was regarded as the only option available
(Janssen et al., 2015).
For polychaetes, there are fewer large-scale studies than
in other large marine invertebrate groups (Radulovici et al.,
201 0), and one deserving mention was made by Carr et
al. (2011), where the affinities of Canadian polychaetes
living in three oceans was assessed. They concluded that
average K2P distances for members of the same species
was 0.38, whereas for genera it was 16.50; this somehow
resemble what has been found among fishes.
Defining polychaete genera by using morphological
features after thorough analyses has resulted into
24
different perspectives; in sorne studies (Carrera-Parra,
2006), lumbrinerid genera were well defined, whereas
for nereidid genera provided with paragnaths (Bakken
& Wilson, 2005), or for polycirrids (Fitzhugh et al.,
201 5), many genera could not be defined because of
large polytomies. Although there is relevant information
on morphological features, taxonomic studies should
include molecular methods and there has been sorne
interesting results in other taxonomic groups (Padial &
de la Riva, 2007).
Comparing chromosome numbers is a promising
field but there are sorne problems for linking their
diploid numbers, or chromosomal shape, to taxonomic
categories. For example, most nereidids, including
Plotynereis and Perinereis, have a diploid number
of 28 chromosomes (lpucha et al., 2007). but
Laeonereis has 38 (Leitao et al., 2010). Because
the chromosome number is high ly conservative,
it cou ld not be diagnostic. However, Grassle et
a/. (1987) found 14, 20 and 26 chromosomes in
sibling Capitel/o species. Further, in tour species of
Neanthes, Reish et al. (2014) indicated that there
were 1 8, 22, or 28 chromosomes. On the other
hand, Pesch & Muel ler (1988) found that what has
been regarded as allopatric populations for the same
species (Neonthes orenoceodentoto), were actually
two different species with chromosomes having
different number and shape, one with 1 8, the other
with 24.
P END ING ISSUES
There are severa! pending problems or challenges for
taxonomic practice and evolutionary studies in the near
future; forsome interesting philosophical issues see Holynski
(2005), Wilkins & Ebach (201 4), and Minelli (2014) or the
first issue of Megataxa. Morphologically defined genera are
usually reflected in molecular phylogenies, indicating that
morphological approaches are not overdue (Kawano, 2000;
Jablonski & Finarelli, 2009; Filatov et al., 2013; Lee & Palci,
2015), despite the fact they might look anachronic from a
molecular perspective.
There is a lack of cons istency between Linnean
taxonomic ranks such as family, genera or species,
when different groups of organisms are taken into
account, because they evolved or have spanned
along different time scales (Johns & Avise, 1998),
as Hennig had noticed already (1966:72), and early
anticipated by Agassiz (1859:233). Avise & Liu (2011)
have emphasized the large discrepancies between
vertebrates, which might be roughly arranged in a
chronological fashion as amphibians, then reptiles,
birds and mammals. However, invertebrate groups are
older; for example, decapad crustaceans tend to be
twice asoldas amphibians. Avise & Liu (2011:712)
suggested that the date of origin could be appended
to taxonomic ranks but the proposal has not been
incorporated into current taxonomic practice; however,
sorne invertebrates are older than decapods, but their
fossil record is scarcer such that setting their first
appearance is not straightforward.
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
�Cavalier-Smith (2010) has pointed out that the
influence of Hennigian cladistics must be reduced
by incorporating sorne evolutionary processes for
phylogenetic analysis such as stasis, cel l merging,
allopolyploidy, and lateral gene transfer, together with a
reappraisal of paraphyletic taxa. There might be a need
(Zander, 2013:1) for pluralistic approaches "to correct
the difficulties in which modern systematics has found
itself' Phylogenetic analysis need sorne improvements
(Ebach et al., 2013; Vasilyeva & Stephenson, 2013),
not on ly for considering the above evolutionary
processes but a better understanding of how the
computer algorithms work (Brazeau, 2011). Further,
in sorne problematic groups, more than one solution
is possible and none should be rejected a priori such
that they can coexist (Vinarski, 2013), and especially
for those groups capable of hybridize and undergo
introgression (Zakharov et al., 2009). Another critique
and evaluation of cladistics was made by Aubert (2015)
and his interesting and useful recommendations should
be taken into account for future studies.
E PILOGUE
Despite the fact we currently have plenty of analytical
sophistication, including molecular indicators, together
with many statistical and computer software for
image comparison, morphological taxonomy must
be strengthened. Otherwise, the current bottle-neck
of having many discovered species by molecular
methods, but still waiting for being formally (or even
turbo-) described will not be solved. Further, most
taxonomists have been following a long tradition for
pattern recognition and undertaking revisionary studies,
but we have seldom been explicit enough about how to
proceed. Younger colleagues must understand that
it takes several years to fully understand a group of
species, their variations and affinities. At the same time,
older colleagues must keep in mind these needs and do
their best to encourage and accelerate the formation of
a much needed batch of new taxonomists. Of course,
it will also help we push our authorities and politicians
into promoting new permanent positions concentrated
on morphological studies. No one else will do these
activities for us, or for the forthcoming colleagues
(Salazar-Vallejo & González, 2016).
A CKNOWLEDGMENTS
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This revision was encouraged by my former and
current students of polychaete taxonomy, and
as a position paper for my seminar on advanced
systematics. Eduardo Suárez-Morales and Jacobo
Schmitter-Soto, both from Ecosur, as well as Kirk
Fitzhugh (LACM), Pat Hutchings (AM), and J. Rolando
Bastida-Zavala, carefully read earlier drafts and their
recommendations improved this contribution. The
avai lability of classical papers in the Biodiversity
Heritage Library, Digita l Library of the American
Museum of Natural History, Gall ica, lnternetArchive,
Persée, or Smithsonian Libraries, together with the
kind help of ECOSUR librarians, especial ly José
Santos Gómez, made easy the f inding and reading of
what used to be very difficult to find documents. Of
course, institutional subscriptions were really useful
and are highly acknowledged.~
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1NTRODUCCIÓN
Con un total de 1 411 especies descritas a la fecha
(Mammal Diversity Database 2020), los murciélagos
o quirópteros son el segundo orden de mamíferos
con mayor diversidad en el mundo. En México se han
registrado 138 especies lo que lo posiciona en el quinto
lugar a nivel mundial (Medellín et o/., 2008).
En la mayor parte de la sociedad occidental los
murciélagos se han relacionado con criaturas nocturnas
misteriosas que han sido inspiración de diversas
historias de terror. La asociación de los murciélagos
con los vampiros surge cuando llegan a Europa historias
de los pri meros exploradores del nuevo mundo que
hablaban de murciélagos que se alimentaban de sangre.
Únicamente existen 3 especies de murciélagos que se
han especializado en alimentarse de sangre de aves y
mamíferos. El resto de las especies de murciélagos se
alimentan ya sea de insectos, carne (peces, roedores,
lagartijas, otros murciélagos). frutas o de néctar. Por
sus hábitos alimenticios estos mamíferos cumplen
un importante papel en los ecosistemas generando
servicios eco lógicos de los cua les nos vemos
beneficiados los humanos, como el control de plagas,
la dispersión de semillas y la polinización de diversas
plantas, muchas de ellas importa ntes ecológica y
económicamente (Kunz et o/., 2011; Lacher et o/.
2019).
categoría de riesgo bajo la norma oficial mexicana de
protección de especies nativas del país (NOM-059SEMARNAT 2010). Los murciélagos nectarívoros de
la subfamilia Glossophaginae (familia Phyllostomidae)
son especialmente vulnerables al riesgo de extinción,
dado sus hábitos alimenticios muy específicos (néctar
y polen) y su dependencia de cuevas particulares y
sensibilidad a disturbios en dichos refugios (Arita y
Santos-del-Prado, 1 999; Gómez-Ruiz et o/., 201 5).
Me enfocare en este grupo particular de murciélagos y
su importancia como polinizadores, haciendo hincapié
en las especies presentes en el noreste de México y su
relación con plantas clave de la región.
QU IROP~EROFI LIA : PLANTAS QUE ATRAEN
A MURCIELAGOS
La mayoría de las angiospermas (plantas con flor) son
polinizadas por animales y se conocen 355 especies de
mamíferos que visitan flores para alimentarse de néctar
y polen ya sea como su principal fuente de alimento
o de manera oportunista (Fleming y Kress, 20 1 3;
Regan et o/., 2015). La gran mayoría de los mamíferos
poli nizadores son murciélagos, particularmente de
la subfami l ia Glossophaginae los cuales poseen
adaptaciones morfológicas (rostro elongado, lengua
larga y con papillas vellosas para colectar el néctar con
rapidez) y de comportamiento (vuelo especializado para
alimentarse de néctar). Además, existen especies de
murciélagos de otros grupos taxonómicos que visitan
flores de manera oportunista y también cumplen el
papel de polinizadores (Lacher et o/., 2019).
Desafortunadamente, debido a su mala fama, los
murciélagos son vistos como algo nocivo que es
necesario erradicar y por ello han sido víctimas de
persecución directa y vandalismo en las cuevas donde
se refugian (Tuttle y Moreno, 2005; Medellín et o/.,
2017). Aunado a esto la pérdida de hábitat por cambio
de uso de suelo resultado de actividades humanas
los afecta directa e indirectamente, a la par de otras
actividades que han tomado auge reciente, como
los grandes aerogeneradores para producir energía
eléctrica los cuales afectan directamente a murciélagos
que mueren por colisión con las turbinas (Frick et o/.,
2017; Hammerson et o/., 2017).
Los llamados síndromes florales de las plantas se
refieren a características particulares de las flores que
evolutivamente se han seleccionado para atraer a los
polinizadores más efectivos (aquellos que transportan
mayor cantidad de polen de una flor a otra). Se le llama
"quiropterofilo" al síndrome floral especializado en atraer
murciélagos, cuyas características son flores vistosas,
expuestas, de coloración clara y con abundante néctar
(Tschapka y Dressler, 2002).
Los murciélagos tienen una tasa de reproducción muy
baja, en general de 1 a dos crías por hembra por año,
por lo que sus poblaciones no se recuperan con facilidad
después de sufrir alta mortandad. Además, los refugios
que prefieren tienen características muy particulares
por lo que es difícil reemplazarlos con otros una vez
que son destruidos. Se estima que los quirópteros
representan uno de los grupos de mamíferos más
amenazados (Frick et o/., 201 9) Más de la cuarta parte
de la quiropterofauna mexicana se encuentran en alguna
En México existen 12 especies de murciélagos en la
subfamilia Glossophaginae (Alvarez-Castañeda et al.,
2017), tres de estas especies se distribuyen en Nuevo
León: Leptonycteris nivo/is, Leptonycteris yerbobuenoe
y Choeronycteris mexicano (Fig. 1 ). Las tres especies
visitan flores de magueyes, plantas del género Agave
subgénero Agave que presentan flor en panícula (Fig.
2) cuyas características son quiropterófilas. Los agaves
tienen una gran importancia ecológica, al prevenir la
erosión del suelo y ser fuente de alimento de diversas
Biología y Sociedad, primer semestre 2020
37
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�especies de insectos, aves y mamíferos. También son
importantes para las comunidades humanas del Noreste
de México al ser aprovechados para diversos usos:
fibras, forraj e, bebidas como el aguamiel y el mezcal
(Colunga-García et al., 2007).
ASPECTOS ECOLÓGICOS DE LOS
MURCIÉLAGOS NECTARÍVOROS DEL
NORESTE DE MÉXICO
El murciélago magueyero mayor (Leptonycteris nivo/is)
es un quiróptero que migra desde el centro de México
hasta el suroeste de Estados Unidos siguiendo los
eventos de floración de agaves, de los que se alimenta
(Fig. 1 A). En los últimos 10 años se ha reducido el 50%
de sus poblaciones, posicionándolo como una especie
de murciélago en peligro de extinción (Medellín 2016).
Es una de las 78 especies de murciélagos consideradas
como amenazadas o críticamente amenazadas a escala
global (Medellín, 2016b). Se sabe que cada primavera
al menos una parte de la población, principalmente
integrada por hembras preñadas, migra desde el centro
de México hasta el sur de Texas y Nuevo México en
Estados Unidos, recorriendo bosques semiáridos y
matorrales desérticos y transportan do polen entre
poblaciones distantes de plantas (Moreno-Valdez et o/.
2000; Gómez-Ruiz y Lacher, 2017). Hasta la fecha se
conocen solamente 3 cuevas de maternidad (donde se
registran hembras lactantes) una de ellas localizada en
el estado de Nuevo León (Moreno-Valdez et o/., 2004).
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El murciélago trompudo (Choeronycteris mexicano)
se ha registrado desde el sur de California, Nevada,
Arizona, Nuevo México y Texas hasta Honduras y El
Salvador (Fig. 1 C). Se encuentra en matorral desértico y
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El murc iélago magueyero menor (Leptonycteris
yerbobuenoe) se distribuye en zonas menores a los
1000 msnm desde el sur de Arizona y Nuevo Mexico
(EUA) hasta Hondu ras y El Sa lvador, en matorral
desértico y bosque seco tropical (Cole y Wilson 2006)
(Fig. 1B). Se reconocen varias poblaciones, las del norte
migran al sur en septiembre y regresan en mayo, las
crías de estas poblaciones nacen entre mayo y j unio en
grandes colonias de maternidad. Se ha identificado una
población que no es migratoria y reside en la región de
bosque seco tropical del centro y del oeste de México.
En dicha población las crías nacen entre diciembre
y enero (Medellín, 2016). El murciélago magueyero
menor se encontraba en categoría de amenazado en
la lista de especies en riesgo para México, pero datos
de monitoreo reciente han documentado poblaciones
estables y en crecimiento por lo que se propuso remover
esta especie de la lista (SEMARNAT 2015). Esta
especie se reporta para los Estado de Nuevo León y
Tamaulipas (Jiménez-Guzmán et o/., 1999; CastilloHernández y Treviño-Carreón, 2009).
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Esta especie ha sido reportada para Coahuila, Nuevo
León y Tamaulipas (Vargas-Contreras y Hernán dezHuerta, 2001; Castillo-Hernández y Treviño-Carreón,
2009; Gómez-Ruiz et o/., 2015).
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Fígura 1 . Fotografías y distribución de tres especies de murciélagos nectarívoros presentes en el noreste
de México. Al Leptonycteris nivo/is (Foto: Emma P. Gómez-Ruiz. Polígono de distribución: Bat Conservation
lnternational), B) Leptonycteris yerbobuenoe (Foto: J. Scott Altenbach, Polígono de distribución: Unión
Internacional para la Conservación de la Naturaleza), C) Choeronycteris mexicano (Foto: Emma P. Gómez
Ruiz, Polígono de Distribución: Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza).
38
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
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Figura 2. Plantas del género Agave subgénero
Agave que presentan flor en panícula de la especie
Agave asperríma, ubicadas en el Municipio de
Cuatro Ciénegas, Coahuila. (Foto: Emma P. Gómez
Ruiz)
en bosques deciduos y de pino-encino. De acuerdo con la
evaluación de la lista roja de la Unión Internacional para la
Conservación de la Naturaleza se considera una especie
común, aunque no forma colonias numerosas. Datos de
Arizona documentan que las crías de esta especie nacen
entre junio y julio. Se cree que las poblaciones del norte
migran al sur en el invierno aun que en general se conoce
muy poco acerca del estado de las poblaciones de esta
especie (Solari 2018). Esta especie se reporta para los
estados de Coahuila, Nuevo León y Tamaulipas (Álvarez,
1963; Gómez-Ruiz et al., 2015).
F UNCIÓN ECOLÓGICA DE LOS
MURCIÉLAGOS POLIN IZADORES
Los murciélagos que se alimentan de néctar cumplen
un papel ecológico fundamen tal para los ecosistemas
al polinizar plantas que previenen la erosión del suelo
y aportan refugio y alimento a muchas otras especies
(Lacher et al., 2019). La principal fuente de néctar
para las tres especies de murciélagos nectarívoros
en Coahuila y Nuevo León son plantas del género
Agave subgénero Agave (Asparagaceae) (MorenoValdez et al., 2004; Gómez-Ruiz y Lacher, 2017).
Estas plantas, también conocidas como magueyes,
presentan síndrome floral qui ropterófil o ya que sus
flores son grandes y llamativas, abiertas durante la
noche y de aroma intenso. Los agaves producen flor
únicamente una vez en su ciclo de vida el cual puede
durar de 8 a 20 años, apostando toda su energía para
atraer polinizadores que permitan la reproducción
sexual (Gentry, 1 982). Un estudio sobre la evolución
de las diferentes especies de agaves del subgénero
Agave, sugiere que los murc iélagos nectarívoros
que colonizaron zonas áridas tuvieron un papel muy
importante, particularmente los autores mencionan a
Biología y Sociedad, primer semestre 2020
los murciélagos magueyeros Leptonycteris niva/is y L.
yerbabuenae (Good-Avila et al., 2006).
La migración de los murciélagos magueyeros coincide
con la disponibilidad de flores de ageve. Comparados
con otros polinizadores, los murciélagos pueden cargar
grandes cantidades de polen y transportarlas grandes
distancias conectando poblaciones de agaves (Fleming
et al., 2009). Cada especie de agave produce una
flor en diferente temporada del año y poblaciones de
la misma especie también difieren en el inicio de su
floración siguiendo un patrón latitudinal (Gentry, 1982).
Se ha documentado que el murciélago magueyero mayor
(L. nivalis) migra a lo largo de un corredor de agaves
siguiendo su floración y ocurre con mayor frecuencia en
zonas donde se distribuye mayor número de especies
de agaves, ubicadas en las cadenas montañosas de la
Sierra Madre Oriental (Gómez-Ruiz y Lacher, 201 7).
AMEN AZAS QUE ENFRENTAN LOS
MURCIÉLAGOS POLINIZADORES
La falta de información sobre la biología y ecología
de las especies de murciélagos polinizadores es la
principal limitante para definir acciones concretas
de conservación. En el caso de estos murciélagos,
su supervivencia depende de la disponibilidad de
al imento (néctar de agave) y de sitios de refugio
(cuevas) con las características requer idas para
cada especie. Gómez-Ruiz et al. (2015) identifican
seis cuevas usadas como refugio por Choeronycteris
mexicana y/o Leptonycteris nivalis en Coahui la y
Nuevo León (Cuadro 1) y son de especial relevancia
para ambas especies ya que se reporta presencia de
hembras preñadas o lactantes durante los meses de
verano. Las especies en riesgo no suelen encontrarse
39
�en las cuevas con mayor riqueza de especies por lo
que las prioridades de conservación de cuevas no
deben basarse únicamente en función del total de
especies que albergan. La principa l amenaza que
tienen los sitios de refug io es el vanda lismo pues
en zonas en donde existe conflicto con especies de
murciélagos hematófagos que se alimentan de sangre
de ganado, las personas prenden fuego dentro de
las cuevas para ahuyentar a todos los murciélagos,
afectando especies benéficas. Tal situación no es el
caso particular de las cuevas del Noreste de México,
en esta región la amenaza principal a los murciélagos
nectarívoros es la disminución de zonas de forrajeo,
por causa de tendencias de cambio de uso de suelo, o
aprovechamiento directo de las plantas de las que se
alimentan (magueyes) (USFWS, 2019).
Además, otra amenaza es el cambio climático pues de
acuerdo con modelos predictivos basados en escenarios
de cl ima proyectados al 2070 , la distribución de
los magueyes silvestres de los que se alimentan los
murciélagos nectarívoros se reducirán hasta en un
80%. Esto resultaría en cambios en los patrones de
distribución de riqueza (número total de especies en un
sitio) de especies de agave con lo que se pudiera reducir
la disponibilidad de néctar para estos murciélagos
durante su migración y época reproductiva (Gómez-Ruiz
y Lacher Jr., 2019). Otra consideración son posibles
efectos del cambio climático en la fenología de los
agaves que pudiera afectar el tiempo de floración y
con ello una disparidad con los tiempos en que los
murciélagos polinizadores migratorios están presentes
en la zona. Documentar esta posible disparidad requiere
de monitoreo continuo de la fenología de los magueyes
silvestres en donde un programa de ciencia ciudadana
pudiera ayudar a documentar estas tendencias. Para
el lo ya existen in iciativas en desarrollo por parte
del Laboratorio de Mastozoología de la Facultad
de Ciencias Biológicas, UANL en colaboración con
organizaciones de la sociedad civi l. Finalmente, aún
existen muchos vacíos de información respecto al uso
de recursos alimenticios por murciélagos nectarívoros
por lo cual en el Laboratorio de Mastozoología estamos
trabajando en un proyecto que documenta los patrones
de uso temporal y espacial de los agaves en floración
por parte de los murciélagos nectarívoros para
determinar si existe competencia entre estas especies
por un recurso limitado que ha sufrido importantes
reducciones por cambio de uso de suelo y que, como ya
se mencionó, su disponibilidad pudiera verse afectada
por el cambio climático.
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Familia Phyl/ostomidae
Choeronycterís
mexicana
A
NT
Leptonycteris
nivolis
A
EN
Dermonuro
azteco
LC
Desmodus
rotundus
LC
• • • • • •
•
•
•
•
Familia Vespertilionidae
Corynorhinus
townsendii
LC
Eptesicus
fuscus
LC
Lasiurus
cinereus
LC
Myotis
auricu/us
LC
Myotis
ca/ifornicus
LC
Myotis
thysanodes
LC
Myotis
yumanensis
LC
Pipistrel/us
hesperus
LC
Antrozous
pal/idus
LC
Nycticeius
humera/is
LC
• • • • •
•
•
•
•
•
• •
•
•
•
•
•
Familia Mo/ossidae
Tadarída
brasi/iensis
•
LC
Total de especies
13
2
2
7
3
1
U ICN= Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza;
A=Amenazada, NT= Casi amenazado (Near threatened), EN= En
peligro (Endangered), LC= Preocupación menor (Least concern).
Cuadro 1 . Lista de especies encontradas en cuevas usadas por
murciélagos nectarívoros ubicadas en Coahuila y Nuevo León.
Modificado de Gómez-Ruiz et al (201 5), actualizado con los
resultados de muestreos recientes.
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
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Biología y Sociedad, primer semestre 2020
�B •óg as I JM -
�MONITOREO DE NIVELES
DE PLOMO EN CIUDAD
UNIVERSITARIA (UANL),
UTILIZANDO AVES COMO
BIOINDICADORES
I ALINA 0LALLA-KERSTUPP1, JORGE ALEXIS GONZALEZ-MARTINEZ1, CARLOS
DAVID YEVERINO-MARTÍNEZ2• JOSÉ IGNACIO GONZALEZ-ROJAS 1, ANTONIO
GUZMÁN-VELASC01, JUAN PABLO CEYCA1 Y GABRJEL RU IZ-AY,\,li\1
1. ~r 1ve1 .1 d At..u 01 1a _ 'lluc 110 León, F••u <ll e.e C ffC;t s B.olóq1ec. _ Lltor .. to :i de B r.lnc. ... e la o ~ r,1. e C:.r y 'lusdr ollü
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Biología y Sociedad, primer semestre 2020
45
�R ESUMEN
a exposición crónica a contaminantes atmosféricos
como los metales pesados y plomo en particular, ha
sido relacionada con fuertes problemas de salud
en humanos. La ciudad de Monterrey en México y su
área metropolitana son entre las regiones industriales
más contaminadas del país. Debido a que las aves
han sido utilizadas con éxito como bioindicadores del
estatus ambiental, el propósito del presente t rabajo
fue determinar los niveles de plomo en sangre de aves
residentes en Ciudad Universitaria (UANL). Los valores
detectados oscilaron entre 3.3 µg/dl y 14.4 µg/dl.
Valores similares en humanos adultos serían tolerables,
pero no así en menores de 15 años, donde el límite
sugerido es de 5 µg/dl.
L
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ABSTRACT
Chronic exposure to atmospheric pollutants, such as
heavy metals and in particular lead, has been linked to
health problems in humans. The city of Monterrey in
Mexico with its metropolitan area is considered the most
contaminated industrial region of the country. Because
birds have been successfully used as bioindicators
of environmental status, the purpose of the present
study was to determine the levels of lead in the blood
of resident birds in the Autonomous University of Nuevo
León city campus, known as "Ciudad Universitaria''. The
values detected range d from 3.3 µg/dl y 1 4.4 µg/dl.
lf similar values were detected in adult humans, they
would be considered within the tolerable range, but no
so in infants and adolescents below 1 5 years of age,
where the recommended limit is 5 µg/dl.
Palabras clave: contaminación, plomo, aves,
Ciudad Universitaria, UANL
Key words: pollutant, lead, birds, Ciudad
Universitaria, UANL
46
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
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1NTRODUCCIÓN
La contaminación ambiental y la exposición crónica a sus
componentes, entre los que se encuentran los metales
pesados, se considera una problemática importante de
salud pública creciente, esto debido a sus efectos nocivos
para los ecosistemas y los organismos que los habitan
(Parra-Ochoa 2014; Valdez-Cerda et al. 2011).
La ciudad de Monterrey y su área metropolitana
(AMM) es considerada una zona industrial de gran
importancia económica ya que alberga alrededor de
6,000 empresas dedicadas a actividades industriales
(Valdez-Cerda et al. 20 1 1; Guajardo y Arrambide
2002). Sin embargo, según datos oficiales, el AMM ha
sido considerada la región industrial más contaminada
de México, encontrándose en el polvo de sus calles
y filtros aéreos cantidades importantes de distintos
contaminantes en forma de material particulado; éstos
pueden clasificarse como partículas gruesas (~1 0µm o
PM1 0 ), partículas finas (~2.5µm o PM 2.5 ) y partículas ultra
finas (~0.01µm) (Mejía-Velázquez 2010; SEMARNAT
2009; Phallen y Phallen 2007; Sbarato et al. 1 997).
Se considera que las PM2 .5 son las más nocivas para la
salud humana, ya que pueden penetrar directamente a
los alveolos pulmonares (Blanco-Jiménez et al. 201 5;
Parra-Ochoa 2014). Distintos análi sis de las PM 2 .5
presentes en el aire del AMM determinaron la presencia
de metales pesados tales como hierro, manganeso,
níquel, arsénico, cobre, cadmio y plomo (BadilloCastañeda et al. 2015; Valdez-Cerda et al. 2011).
El plomo es utilizado en la industria con diversos fines
y es conocido por causar efectos adversos a la salud
humana. Es absorbido principalmente a través de
los sistemas respiratorio y gastrointestinal, donde es
transportado por la sangre y acumulado en los distintos
tejidos (Phallen y Phallen 2007). La exposición crónica a
este tóxico comúnmente tiene efectos hematológicos,
como anemia, o provoca trastornos neurológicos, como
cefalea, irritabilidad, letargo, convulsiones, debilidad
muscular, ataxia, temblores y parálisis. La exposición
aguda puede provocar trastornos gastrointestinales
(anorexia, náuseas, vómitos, dolor abdominal), daño
hepático y renal, hipertensión y trastornos neurológicos
(malestar, somnolencia, encefalopatía) que pueden causar
convulsiones y provocar la muerte (Londoño et al. 201 6;
Biología y Sociedad, primer semestre 2020
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OMS 2013; Nava-Ruiz y Méndez-Armenta 2011).
Actualmente en México, el valor máximo de concentración
de plomo en sangre considerado tolerable es de 5 µg/dl
para niños menores de 15 años y mujeres embarazadas
o en lactancia; para el resto de la población es de 25 µg/
di (DOF 2017).
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Una de las estrategias para evaluar la calidad ambiental
es el uso de bioindicadores (Dale y Beyeler 2001).
Los animales son excelentes ejemplos de monitores
de peligros ambientales, ya que humanos y animales
comparten el ambiente urbano, el aire y el agua, además
que los procesos moleculares, celulares y bioquímicos que
se generan en respuesta a agentes tóxicos son comunes
entre la mayoría de las especies de vertebrados (ParraOchoa 2014; Hofer et al. 2010; Anze et al. 2007).
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El interés en usar part icu larmente aves como
bioindicadores de contaminación ambiental por metales
pesados ha aumentado debido a que están ampliamente
distribuidas, presentan un periodo de vida largo y son
sensibles a cambios atmosféricos del ambiente (ParraOchoa 2014; Hofer et al. 2010; Paddoa-Schioppa et al.
2006; Esselink et al. 1 995; Koskimies 1 989).
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Z ONA DE ESTUDIO
El campus de Ciudad Universitaria de la Universidad
Autónoma de Nuevo León cuenta con una superficie de
434 Ha y se localiza en el municipio de San Nicolás de los
Garza, Nuevo León. Es cede de oficinas administrativas,
rectoría, 11 facultades, centros e institutos de
investigación, dos bibliotecas, un centro de informática,
auditorios y un centro acuático entre otros. Cada día recibe
en sus distintas instalaciones más de 1 00,000 personas
entre empleados, docentes, alumnos y visitantes.
C OLECTA DE EJEMPLARES, TOMA Y
ANÁLISIS DE MUESTRAS
Las aves fueron capturadas en los jardines del campus
mediante el uso de redes de niebla (FAO 2007; Bub
1991) entre los meses de Agosto y Septiembre de
201 7. A cada ejemplar se le extrajo una pequeña
muestra de sangre de la vena braquial (FAO 2007) y
posteriormente fue liberada.
47
�La muestra fue analizada mediante un dispositivo
portátil de voltamperometría de redisolución anódica
(Lead Care® // Blood Lead Analizer). El dispositivo
permite medir concentraciones de plomo en la sangre
(3µg/dl a 65 µg/dl) en tres minutos usando una muestra
de 50 µI de sangre (un tubo capilar) (González-Valdés et
al. 2008; LeadCare 11 Users Guide).
R ESULTADOS Y DISCUSIONES
Se capturaron y analizaron 59 individuos pertenecientes
a tres órdenes, seis familias y nueve especies de
aves (Figura 1). Cuarenta y cinco de ellas presentaron
concentraciones superiores a los 3.3 µg/dl, siendo el
valor más alto de 1 4.4 µg/dl (Tabla 1).
Definir el límite a partir del cual la concentración de
un contaminante detectado se puede considerar
tóxica es difícil. Si esto ya es complicado en humanos,
siendo solo una especie, todavía resulta más complejo
en las aves, que son miles de especies diferentes con
variaciones intraespecíficas a veces importantes (MMA
2006). Con relación al plomo, distintos autores parecen
concordar con establecer un rango de 20 µg/dl a 60 µg/
di como límite de concentración no tóxica, cantidades
superiores indican intoxicación (Martorell 2009; MMA
2006; Scheifler et al. 2006; Franson 1996).
Básicamente la intoxicación puede manifestarse de
diferentes maneras, pero siempre predominan los
daños neurológicos, digestivos, renales y del sistema
circulatorio (el plomo inactiva una de las enzimas de la
síntesis del grupo hemo, esencial para la formación de
la hemoglobina en los eritrocitos). Por su carácter de
tóxico inespecífico, una vez en el sistema circulatorio
se distribuye a los tej idos blandos (riñón e hígado
principalmente), afectando a la mayoría de los procesos
fisiológicos, sistema nervioso y muscular (Carneiro et al.
2015; Binkowski et al. 2013; Malik y Seb 2009; MMA
2006; Nam y Lee 2006 a y b; Swaileh y Sansur 2006).
Lo anterior, hace que la detección de la enfermedad
sea difícil, pasando en ocasiones desapercibida o
atribuyéndose a otras causas ajenas a la ingestión de
plomo.
Si bien todas las muestras analizadas se encontraron
por debajo del límite inferior de tolerancia, es importante
resaltar dos cosas: 1) La cantidad de aves muestreadas
fue baja y por ejemplo en el caso de los zanates el
86º/o de ellos fueron individuos juveniles que aún no
han tenido tiempo suficiente para acumular tóxicos en
niveles detectables; y 2) Si comparamos los niveles
detectados contra los límites de tolerancia establecidos
para el hombre, el 51 % de las muestras con detección
de plomo se encuentran por encima del límite de
tolerancia para niños menores de 15 años y mujeres
embarazadas o en lactancia (DOF 201 7).
La Ciudad Universitaria de la UANL se encuentra
rodeada de una fuerte presión ambiental (hablando
de emisiones contaminantes). En su cara Este
se encuentra el grupo Ternium de México, que se
especializa en la siderurgia y se dedica a la producción
48
de aceros planos y largos, los cuales pueden contener
trazas de plomo debido a la impureza del hierro o a los
procesos para mejorar su calidad. Esta empresa cuenta
con varias plantas en el AMM y si bien la PROFEPA les
ha entregado en distintas ocasiones certificados de
"Industria Limpia" a algunas de ellas (los más recientes
en 2016) (PROFEPA 201 6), no encontramos registro
alguno de que se les haya otorgado dicha distinción a
las Plantas Guerrero y Universidad (colindantes con
Ciudad Universitaria).
Otro factor a considerar dentro de Ciudad Universitaria
es el tráfico vehicular. La Secretaría de Sustentabilidad
de la UAN L (SSUANL 2017) ha estimado una
afluencia vehicu lar de aproximadamente 8,600
unidades, que si bien se considera baja en relación a
la cantidad de personas que confluyen en el campus,
resulta problemática pues la UANL no cuenta con
la infraestructura adecuada para dar un flujo libre y
continuo a los automotores. La baja velocidad a la que
circulan mientras alumnos y empleados caminan entre
ellos, aunado al alto número de vehículos particulares,
de transporte y carga pesada que transitan en las
avenidas Manuel L. Barragán y Alfonso Reyes, aumentan
las probabilidades de inhalación de contaminantes.
Si bien desde el año 1997 dejaron de producirse
combustibles y aditivos con plomo, las gasolinas hoy en
día pueden contener trazas de plomo (hasta 0 .5 mg/L)
debido a impurezas en las corrientes de alimentación
(Scott-Fogler 2008).
En 2011 se publicó un análisis de los metales pesados
encontrados en polvos de distintas calles del AMM
(Valdez-Cerda et al. 2011); se tomaron muestras de 30
puntos, uno de ellos en Ave. Barragán y Fidel Velázquez
(esquina noroeste de Ciudad Universitaria) y otros 10
dentro de un radio de 5 km a la redonda de Ciudad
Universitaria. Todas las muestras contenían plomo que
fue atribuido en su mayoría a emisiones vehiculares
y a formas residuales de diferente especiación
(plomo inorgánico oxidado y plomo ligado a moléculas
orgánicas).
C ONCLUSIÓN
La determinación de los niveles de plomo mediante
voltamperometría de redisolución anódica, utilizando
el equipo LeadCare Analyzer 11, funciona como una
herramienta sencilla y de bajo costo, para realizar
diagnósticos oportunos en aves silvestres como
biomonitores de contaminación en zonas urbanas.
Aunque se encontraron variaciones en los niveles
de plomo entre las especies de aves estudiadas,
las concentraciones de este metal no representan
riesgo de toxicidad para las aves, según lo reportado
para aves de otras regiones del mundo. Sin embargo,
considerando la normatividad ambiental vigente en
México, los niveles de plomo disponibles en el AMM
podrían tener implicaciones toxicológicas para la salud
de las personas en condiciones de mayor vulnerabilidad.
Se recomienda ampliar el diagnóstico de los niveles de
plomo a otras especies de fauna silvestre y a otros sitios
dentro del AMM y regiones adyacente~
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
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A. Paloma doméstica
B. Tortolita cola larga
C. Paloma ala blanca
D. Carpintero cheje
E. Luis bienteveo
F. Tirano cuir
G. Mirlo café
H. Gorrión doméstico
l. Zanate mayor
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Figura 1. Especies de aves capturadas dentro Ciudad Universitaria (UANL) para
determinación de niveles de plomo en sangre. Imágenes tomadas de: The Cornell Lab of
Ornithology.
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Créditos forográficos. Paloma doméstica: Luke Seitz; Tortoli ta cola larga: Jeffrey Moore;
Paloma ala blanca: Ted Bradford; Carpintero cheje: Guillermo López; Luis bienteveo: lan
Davies; Tirano Cuir y Zanate mayor: Darren Clark; Mirlo café: Marky Mutchler y Gorrión
doméstico: Evan Lipton.
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Tabla.1 Concentración de plomo en sangre en aves capturadas en la Ciudad Universitaria (UANL).
:;E
Orden
Familia
Nombre científico
Nombre común
N
Concentración de plomo
{µg/dl)
Media
Rango
Columbiformes
Columbidae
Columba livia
Paloma doméstica
1
6.2
Columbina inca
Tortolita cola larga
1
6.3
Zenaida asiatica
Paloma ala blanca
13
5.8
3 .3 - 9.7
1 8·
6.2
3 .4 - 14.4
Piciformes
Picidae
Melanerpes aurifrons
Carpintero cheje
Passeri formes
Tyrannidae
Pitangus sulphuratus
Luis bienteveo
2
4.5
3 .8 -5.2
Tyrannus couchii
Tirano cuír
2
<3.3
Turdidae
Turdus grayi
Mirlo café
7
4.7
3 .5- 7.5
Passeridae
Passer domesticus
Gorrión doméstico
1
<3.3
lcteridae
Quiscalus mexicanus
Zanate mayor
1 4-
4.4
3.4 -5.4
59
5.44
3.3-14.4
• 2 individuos presentaron valores <3.3 µg/dl
-12 individuos presentaron valores <3.3 µg/dl
Biología y Sociedad, primer semestre 2020
Total
49
�L ITERATURA CITADA
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-,
Biología y Sociedad, primer semestre 2020
l'
51
�,
A UN MUNDO CAMBIANTE:
LA IMPORTANCIA DEL COMPORTAMIENTO
ANIMAL EN ESTUDIOS DE CONSERVACIÓN
I M. C. YANET
SEPÚ LVEDA DE LAR.OSA
/ /ULTIMADAMENTE, ES EL COMPORTAMIENTO EL
QyE DETERMINA LA SUPERVIVENCIA''.
T IMBERlAKE & LUCAS, 1989
�A BSTRACT
n la actualidad, el cambio climático antropogénico representa el mayor desafío para la humanidad. Existen
numerosas líneas de evidencia que muestran los impactos negativos que este fenómeno tiene en los sistemas
biológicos, tales como cambios en la abundancia, fisiología, distribución y patrones de migración de numerosas
especies de fauna. Sin embargo, los cambios en el comportamiento de las especies han sido ignorados por años.
El comportamiento, sin embargo, representa un factor crucial en la adaptación y la supervivencia de los organismos,
ya que su modificación posee un significado crítico: una señal de alerta en respuesta a condiciones ambientales.
Debido a esto, el estudio del comportamiento representa una herramienta valiosa para predecir y evitar a tiempo
declives en las poblaciones de organismos con elevada importancia ecológica y económica. El objetivo general
de esta revisión es abrir la puerta a una nueva área conocida como Conducta en la Conservación (Conservation
Behovior) en nuestro país. Esta revisión de estudios conductuales realizados presenta casos de estudio, llevados
a cabo desde los trópicos hasta el Ártico, de las respuestas en la conducta de diversas especies de fauna ante
los cambios ambientales. Ésta, a su vez, refleja la importancia de incorporar estudios de comportamiento en
estrategias de conservación para comprender cómo los organismos se enfrentarán a un mundo cambiante.
E
Key words: Comportamiento, cambio climático,
-.--9
' ''..- ecosistemas marinos, cambio conductual,
biodiversidad, conservación, plasticidad.
�1NTRODUCCIÓN
En la actualidad, el cambio climático antropogénico
representa el mayor desafío para la humanidad. Desde
mucho antes de que los humanos apareciéramos
en el planeta, éste ya había presenciado numerosos
cambios ambientales exhibidos en forma de variaciones
climáticas naturales. Estos transcendentales cambios
transformaron el planeta en numerosas ocasiones,
llevando a muchas especies a la extinción y a otras a
evolucionar. Tan importantes fueron estas alteraciones
que marcaron la pauta para definir las divisiones
geológicas de la Tierra.
Nuestro p l aneta continúa atravesando por
modificaciones. Sin embargo, ahora son drásticos
cambios producto de las habituales actividades de una
sola especie: el Horno sapiens. Estas alteraciones, de
acuerdo con científicos, ocurren diez veces más rápido
que cualquier otra modificación registrada en los últimos
65 millones de años (Diffenbaugh y Field, 2013). Las
variaciones globales atribuidas al fenómeno del cambio
climático comprenden desde una frecuencia más alta de
eventos extremos, como olas de calor y tormentas de
mayor intensidad, hasta temperaturas más cálidas en la
superficie del mar y el derretimiento y encogimiento de
los glaciares.
Entre las consecuencias de las actividades
antropogénicas, resalta el aumento en la concentración
de dióxido de carbono. Desde la Revolución Industrial,
diversas actividades humanas, como la quema de
combustibles fósiles y la deforestación, han ocasionado
un incremento substancial en la concentración de CO 2
en la atmósfera, de la cual el 30% es absorbido por un
importante "secuestrador de carbono": el océano. Esto
nos reitera que, en este planeta, todos los sistemas
biológicos se encuentran estrechamente conectados.
Los océanos cubren más del 70% de la superficie
terrestre, razón por la cual la Tierra es ta mb ién
llamada 'El Planeta Azul'. Los ecosistemas marinos
son cruciales para la regulación climática global y
para la sobrevivencia de toda especie que habita en
este planeta (IUCN, 2015), incluyendo al humano.
Sin embargo, la absorción de carbono ha llevado
al aumento de la temperatura de la superficie del
mar y a la acidificación de los océanos, alterando
significativamente los ecosistemas marinos.
Numerosas líneas de evidencia muestran los impactos
negativos que este fenómeno tiene en los sistemas
biológicos, tales como cambios en la abundancia
(Willis C. et al., 2008). fisiología (Seebacher et al.,
201 5), distribución (Sanford et al., 2019) y patrones
de migración (Sparks et al., 2007; Howard et al.,
2018) de numerosas especies de fauna. Sin embargo,
los cambios en el comportamiento de las especies
han sido ignorados por años (Berger-Tal et al., 2015).
Es ahora cuando los científicos se han percatado
que estas modificaciones conductuales poseen un
significado crítico: son importantes señales de alerta
(Wong y Candolin, 2012) en respuesta a condiciones
ambientales alteradas (Bostrón-Einarsson et al., 2018).
54
Por lo tanto, el estudio del comportamiento representa
una herramienta valiosa para predecir y evitar a tiempo
declives en las poblaciones de organismos con elevada
importancia tanto ecológica como económica.
El comportamiento representa un factor crucial en la
adaptación y la supervivencia. Ante el cambio climático,
la postura de "moverse, adaptarse, aclimatarse o morir"
es una representación ideal para ilustrar las adaptaciones
o estrategias que los organismos se verán obligados
a desarrollar. Los animales responden a los cambios
ambientales de tres maneras: modificando su plasticidad
fenotípica o conductual, dispersándose, o adaptándose
genéticamente (Williams et al., 2008). Esta plasticidad
conductual le permitirá a una especie modificar su
comportamiento para ajustarse a las condiciones
climáticas para sobrevivir (Van Buskirk, 2012).
Por un lado, el comportamiento de una especie puede
aminorar los efectos del cambio climático si éste aporta
una ventaja para su adaptación (Bostron-Einarsson et
al., 2018). Por el otro, puede llevar a una especie a la
extinción cuando los comportamientos ya sea que no
son los adecuados o no son modificados con la rapidez
necesaria para sobrevivir a las condiciones cambiantes.
Desde los t rópicos hasta el Ártico; desde un diminuto
molusco hasta un imponente oso polar. Hoy en día,
numerosas especies que desempeñan importantes
funciones en los ecosistemas marinos se ven forzadas a
modificar su comportamiento para adaptarse a un mundo
cambiante. Mediante la siguiente revisión de estudios
conductuales, se espera demostrar su importancia para
abrir la puerta a una nueva área conocida como Conducta
en la Conservación (Conservation Behavior) en nuestro
país, un área que mezcla el estudio del comportamiento
con la biología de la conservación.
FLORECI ENDO EN UN OCÉANO CÁLIDO :
CEFALÓPODOS
Los cefalópodos han teñido de color los océanos del
planeta por más de 500 millones de años. Esta clase
de invertebrados, perteneciente al Phylum Mollusca,
incluye a los pulpos, sepias, calamares y los nautilos,
también conocidos como fósiles vivientes (Cousteau y
Diole, 1973). Estos fascinantes animales han logrado
adaptarse exitosamente a ecosistemas marinos
tropicales y templados gracias a su amplia plasticidad
conductual.
Existen cefalópodos pelágicos y bentónicos. Los
primeros habitan en aguas cerca de la costa y en
columnas de agua, por ejemplo, el calamar de Humboldt
(Oosidicus gigas), mient ras que los bentónicos viven
en profundidades de hasta 4000 metros, como es el
caso del curioso pulpo Dumbo (Grimpoteuthis spp.).
Es interesante que más de la mitad de las especies
de cefalópodos que habitan en las aguas del Golfo de
México son bentónicas, es decir, de aguas profundas.
Éstos, junto con las especies pelágicas y semipelágicas,
representan un recurso marino sumamente vali oso
tanto en México como en el resto del mundo.
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
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Figura 1. Las sepias poseen
un extenso repert orio de
técnicas de camuflaje
para cazar. comunicarse
y ocultarse de los
depredadores. Fotografía de
Peter Boshra.
Los cefalópodos también conocidos como "hierbas del
mar" son ágiles depredadores que crecen y se reproducen
de una manera sorprendentemente rápida, lo que ha
llevado a científicos a especular que los cefalópodos,
a diferencia de numerosas especies de organismos
marinos, podrían proliferar en el Antropoceno (Época
de /os Humanos) debido a su gran capacidad de rápida
adaptación frente a modificaciones ambientales.
La primera señal de proliferación fue reportada por
pescadores en la década de los 70s cuando observaron
un aumento significativo en el número de ejemplares
de cefalópodos (Caddy y Rodhouse, 1998). Numerosas
dudas surg ieron a partir de estas observaciones,
abriéndose una puerta de investigación para comprender
este fenómeno.
SEPIAS
Las sepias se caracterizan por sus importantes
capacidades de aprendizaje, camuflaje y depredación,
las cuales son atribuidas a su complejo sistema
nervioso y al gran tamaño de su cerebro, uno de los más
grandes en proporción cerebro-masa corporal entre
los invertebrados. Estos cefalópodos han desarrollado
técnicas sofisticadas de depredación, siendo capaces
de recordar a sus presas y de manipularlas hasta
dejarlas inmóvi les. Además, estos maestros del
camuflaje poseen una alta p lasticidad conductual
predatoria, es decir, son capaces de cambiar y expandir
sus técnicas de depredación para ajustarse a su presa
(Agin et al., 2006). Estas habilidades proveen más
indicios de la posibilidad de sobrevivir en ambientes
modificados por actividades humanas.
Esta hipótesis f ue confirmada en el año 2016 por
investigadores de la Universidad de Cambridge (Xavier
et al., 2016) quienes demostraron que los cefalópodos
son de los pocos animales que, hasta ahora, se han
Biología y Sociedad, primer semestre 2020
visto beneficiados por el calentamiento de los océanos.
Aunque esto signifique un benefic io para estos
animales, no son buenas noticias para otras especies.
El mayor factor limitante de las sepias es la temperatura.
La especie Sepia officinalis no es capaz de sobrevivir
temperaturas menores a 7 ºC, factor que la mantiene
lejos de las aguas frías de Norteamérica. Sin embargo,
el aumento en la temperatura del mar llevaría a las
sepias a desplazarse y expandir su distribución, lo cual
podría considerarse un gran beneficio para esta especie.
Sin embargo, de ocurrir, será desastroso para otros
organismos marinos ya que su dieta es tan diversa, que
puede alimentarse tanto de crustáceos costeros como
de numerosas especies de peces (Xavier et al., 2016).
Según modelos climatológicos, sin una buena estrategia
de mitigación de los gases de efecto invernadero (Xavier et
al., 2016), esta especie podría llegar a aguas americanas
en los próximos años, en las cuales podría destituir muchos
organismos importantes y depredar diferentes especies
de invertebrados y peces gracias a su amplia plasticidad
conductual, ocasionando un grave desequilibrio ecológico
que afectará gravemente la productividad de los
ecosistemas marinos al alterar la cadena trófica.
C ALAMARES
Los calamares son conocidos por sus complejas
estructuras oculares, sus impresionantes habilidades
de camuflaje y su gran repertorio de misteriosos
comportamientos. Además, son sumamente populares
debido a la famosa historia de rivalidad entre los
calamares gigantes y los colosales cachalotes, a los
cuales son capaces de detectar por medio de ondas
bioluminiscentes que estos mamíferos emiten gracias
a que poseen los ojos más grandes del reino animal,
permitiéndoles depredar y protegerse al mismo tiempo
(Nilsson et al., 201 2).
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�Algunas especies de calamares habitan en aguas
tropicales y costeras, mientras que otras florecen en aguas
templadas y profundas. Al igual que las sepias, poseen
una gran plasticidad conductual ya que son capaces de
ajustar su dieta de acuerdo a la disponibilidad de presas.
Además, su sistema sensorial les permite comunicarse
y evitar depredadores de una manera comparable a los
vertebrados, lo cual podría considerarse una gran ventaja
para sobrevivir en un océano cambiante.
Sin embargo, mientras que las condiciones atmosféricas
del CO 2 continúan en aumento, también crece la
preocupación por la futura adaptación y sobrevivencia
de diferentes especies de calamares ya que se sugiere
que, de continuar con las excesivas emisiones de gases
de invernadero, la concentración de CO 2 aumentará de
440 hasta 900 ppm para finales de este siglo (Foster
et o/., 2017) Esto llevaría a la saturación de CO 2 en las
capas superficiales del océano, ocasionando una falta
de oxígeno disponible para los organismos marinos,
fenómeno conocido como hipoxia.
Para evaluar la plasticidad conductual de los calamares
ante estas alteraciones, científicos de la Universidad de
James Cook (Spady et o/., 201 9) expusieron al calamar
pigmeo bicolor (/diosepius pygmoeus) y al calamar de
arrecifes (Sepiotheutis /essoniono). dos especies que
ocupan nichos completamente diferentes, a las posibles
futuras condiciones de CO 2 . Sus experimentos los llevaron
a obtener resultados completamente inesperados:
la acidificación del océano no es ni será un obstáculo
para los procesos fisiológicos de los calamares, ya que
demostraron que, aún exponiéndose a condiciones
extremadamente altas de CO 2 _ sus habilidades
respiratorias permanecen completamente estables.
Sin embargo, los calamares corren con menos suerte
que las sepias ya que, de acuerdo con experimentos
conductuales (Spady et o/., 2018), aunque los calamares
se adapten fisiológ icamente, su comportamiento no
responderá positivamente a estas futuras condiciones ya
que ambas especies exhiben una inusual lentitud al atacar
a sus presas ante una mayor concentración de CO2 •
Esto tiene implicaciones sumamente importantes
ya que indica que aún siendo especies que ocupan
nichos completamente diferentes, sus respuestas
conductuales son muy similares, lo que los lleva a
consecuencias negativas y aún desconocidas para las
poblaciones de estos importantes organismos. Un claro
ejemplo de lo que podría suceder con especies que
poseen una menor capacidad de adaptación.
F RAG ILIDAD EN UN BOSQUE OPACO:
PECES DE ARRECIFE
Los arrecifes de coral son conocidos como los ecosistemas
marinos más diversos del planeta. En la última década,
los colores vibrantes de estos bosques marinos se han
ido desvaneciendo a consecuencia del desprendimiento
de las microalgas simbióticas de las cuales dependen,
debido al incremento en la temperatura del océano. Al
expulsar estas algas, llamadas zooxantelas, pierden su
56
mayor fuente de nutrición y es cuando ocurre el fenómeno
conocido como "blanqueamiento de coral': el cual, en la
mayoría de los casos, los lleva a la muerte.
Este desafortunado acontecimiento afecta a millones
de especies que dependen de estos organismos para
sobrevivir. De hecho, se cree que aún existen millones
de especies habitando en los arrecifes de coral que aún
no han sido descubiertas (Reaka-Kudla, 1997). Se sabe
que el blanqueamiento de coral provoca declives en las
poblaciones de organismos asociados a estos hábitats.
Sin embargo, la respuesta conductual de estas especies
ante la muerte de los corales es un tema poco explorado,
dejando de lado una pieza clave en la comprensión del
declive de estas importantes poblaciones.
D AMISELAS
Entre las especies más afectadas por este fenómeno se
encuentra la damisela limón (Pomacentrus mo/uccensis),
una especie de pez tropical que habita en distintas zonas
del Océano Pacífico y que encuentra refugio en los corales
para protegerse de depredadores gracias a que sus
brillantes colores pasan desapercibidos frente el coral.
Un coral vivo - colorido - proporciona una señal que
comunica al pez que depende de él acerca de la idoneidad
del hábitat y de las decisiones conductuales que debe
tomar. Sin embargo, un coral muerto - sin color - implicaría
una importante alteración en el comportamiento debido
a la ausencia de estas señales. Dada la importancia de
los corales vivos como refugio ante depredadores, tras el
blanqueamiento de las estructuras coralinas, los peces
que solían camuflarse en sus vibrantes ramas pierden
su protección y refugio y se convierten en organismos
sumamente vulnerables ante sus depredadores.
Ante estos cambios, las interacciones presa-depredador
se ven afectadas (Bonin et o/., 2015). La disrupción en
el comportamiento anti-predatorio del pez damisela
limón frente a la muerte de los corales es un c laro
ejemplo. De acuerdo a estudios recientes (BostrómEinarsson et o/., 2018), inmediatamente después de
la degradación de las ramas coralinas, las damiselas
exhiben un comportamiento sumamente inusual y
a la vez alarmante: la mayor parte de los individuos
abandonan su refugio y, en su lugar, al sentirse en
peligro, se desplazan a lugares de alto riesgo lejos de la
colonia, convirtiéndose en presa fácil.
Se cree que esto no es atribuido a la ausencia de espacio a
consecuencia de la degradación del coral, sino más bien a
que la ausencia de tejido vivo de los corales que interviene
con la respuesta conductual de refugio de las damiselas.
En otras palabras, la señal que el coral vivo emitía para que
estos peces supieran que ese era su refugio, desapareció.
Además, se cree que las damiselas son incapaces de
asociar el coral opaco e incoloro como un sitio de refugio.
Esta investigación representa el primer estudio de la
interacción comportamiento- pérdida de hábitat, el cual
tiene un gran impacto en la conservación y protección
de la biodiversidad marina ya que ofrece una respuesta
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
�alternativa - asociada al comportamiento - para explicar
el declive de los peces asociados a los corales, una
pérdida que llevaría a la grave alteración en la estructura
de las comunidades marinas.
P ECES MARIPOSA
Otro grupo que sufre alteraciones conductuales a
consecuencia del cambio climático, es el grupo de los
peces mariposa (familia Chaetodontidae). Estos coloridos
peces han sido estudiados extensivamente ya que son
considerados entre los peces de arrecife más importantes
debido a que son indicadores de la salud de los corales.
La mayoría de las especies de esta fami lia habitan en
aguas tropicales y tienen hábitos coralívoros, es decir,
se alimentan de los corales. Además, son conocidos
por su monogamia (Reese, 1975) y su peculiar
comportamiento territorial y agresivo hacia individuos de
su misma especie o hacia sus competidores, conductas
usualmente asociadas (Barlow, 1 984) y atribuidas tanto
a la disponibilidad y competencia por alimento como a la
reproducción (Roberts y Ormond, 1992).
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Debido a que los peces mariposa dependen de los
corales para sobrevivir, éstos serían los primeros en
comunicar, mediante un cambio en su comportamiento,
una señal de perturbación . Esta hipótesis llevó a
investigadores de la Universidad de Lancaster (Keith et
al., 2018) a monitorear la población de peces mariposa
en el Océano Indo-Pacífico por un período de dos años
después de un evento masivo de b lanqueamiento de
coral acontecido en el año 201 6.
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El equipo de investigadores rep ortó resultados
significativos: un año después del evento de
b lanqueamiento, los peces mariposa comenzaban
a comportarse de manera muy diferente. Los peces
habían reducido significativamente su comportamiento
agresivo, principalmente en las áreas con mayor
mortalidad de corales. Esto es atribuido a la falta de
nutrición a causa de la ausencia de coral, su mayor
fuente de alimento.
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Figura 2 . Arrecife de coral en la Laguna Chuuk,
Micronesia. Fotografía de Marek Okon.
Figura 3 . El pez mariposa (familia
Choetodontidoe) depende del arrecife de coral
para sobrevivir. Fotografía de Greg McFall, NOAA
Biología y Sociedad, primer semestre 2020
t. . •.
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57
�Los cambios en el comportamiento de estas especies
en respuesta a las alteraciones en su hábitat podrían
ser la causa directa del declive de sus poblaciones.
Hoy en día, los arrecifes de coral, y los organismos que
dependen de ellos, son sumamente frágiles. No solo es
fundamental, sino urgente, continuar estudiando dichos
cambios para prevenir y, de ser posible, revertir estos
desafortunados cambios y asegurar la sobrevivencia de
millones de especies alrededor del mundo.
RESISTIENDO EN EL FRÁGIL ÁRTICO:
MAMÍFEROS MARINOS
Esta travesía virtual, que comenzó por las aguas cálidas
del Golfo de México, y se extendió para ro dear el
planeta y explorar las aguas del Océano Indo-Pacífico,
termina con la exploración de lo que está sucediendo en
las aguas frías y misteriosas del Ártico.
Ningún lugar de este pla neta ha experimentado
cambios físicos tan profundos como el Ártico (Stroeve
et al., 2013). Aquí, encontramos huellas irreversibles
de la presente crisis ambiental refl ejada en cambios
conductuales exhibidos por los inteligentes mamíferos
marinos que coexisten con numerosos grupos de
organismos terrestres y marinos. Estos son los
desafortunados casos de los imponentes osos polares
y las carismáticas belugas.
Osos
POLARES
Los osos polares (Ursus maritimus) son mamíferos
marinos que pasan la mayor parte de su vida explorando
el hielo marino del Ártico, un componente crucial para
su sobrevivencia, ya que les permite tener acceso
a las focas, su alimento principal y su mayor fuente
de energía. El hielo marino desempeña numerosas
funciones, representando desde una zona de protección
hasta un área de reproducción, cuidado y lactancia de
crías, además de servir como un área de descanso, caza
y alimentación.
Los osos polares encabezan la lista de los animales más
afectados tanto por la pérdida de hábitat como por los
cambios en la disponibilidad de presas. A raíz de que
se han derretido de los glaciares y del hielo marino,
estos animales se han visto f orzados a permanecer
la mayor parte de su t iempo en tierra. En la región de
Svalbard, un archipiélago ubicado en Noruega, los
patrones de comportamiento de los osos pol ares
han cambiado drásticamente durante las estaciones
de verano y otoño, pues resulta que han disminuido
significativamente el tiempo que solían pasar cerca
de los glaciares exhibiendo su famosa estrategia de
"espionaje" para cazar focas. Ahora, estas áreas, que
alguna vez estuvieron cubiertas de hielo marino, están
compuestas por piezas frágiles e irregulares que ya no
funcionan como zona de caza como lo hacían hace 40
años (Stirling, 1 97 4).
Para adaptarse a la falta de accesibilidad hacia las focas,
los osos polares han tenido que buscar una alternativa y
cambiar su selección de presas. Ahora, pasan la mayor
parte de su tiempo cerca de las colonias de aves que
se encuentran anidando, eligiendo presas como el
ánsar piquicorto (Anser brachyrhynchus) de las cuales
requieren una gran cantidad de ejemplares para cumplir
sus requerimientos nutricionales. De continuar así, esto
llevará a importantes declives en las poblaciones de
aves marinas y de otros organismos terrestres ya que,
además, se ha reportado un incremento en su consumo
de caribúes y renos de Svalbard (Rangifer tarandus
p/atyrhynchus).
La plasticidad en la conducta alimentaria de los osos
polares podría indicar una señal de esperanza para
su adaptación en un 'nuevo' Ártico. Se cree que esta
capacidad para cambiar su conducta alimentaria
deriva de la herencia genética compartida con los osos
pardos (Ursus arctos) (Cahill et al., 2013; Gormezano y
Figura 4. Oso polar (Ursus
maritimus) descansando en tierra
Fotografía de Andy Brunner.
58
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
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Figura 5 . Las belugas
(Defphinapterus feucos) son
conocidas como 'Canarios
del Mar' por su repertorio
de vocalizaciones alegres y
únicas dentro del reino animal.
Fotografía de Mendar Bouchali.
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Rockwell, 201 3), ya que también su dieta es sumamente
variable. Sin embargo, se sugiere que existe una baja
probabi lidad de que esta nueva selección de presas
pueda compensar los requerimientos nutricionales que
sus presas originales, las focas, proveían.
B ELUGAS
Al igual que los osos polares, las belugas
(Delphinapterus /eucas). también conoc idas como
canarios del mar debido a su diverso repertorio de
vocalizaciones, han mostrado cambios conductuales
importantes a consecuencia de la reducción del hielo
marino. Mientras que los estudios conductuales
relacionados con su respuesta a los camb ios
ambientales son escasos, lo poco que se sabe nos da un
vistazo a lo que podría suceder con estos mamíferos si
en el futuro el frío disminuye.
Las belugas habitan en los mares marginales de
Beaufort y Chukchi, localizados en el Océano Ártico
en los Estados Unidos, en donde se sumergen en
busca de alimento, en su mayoría peces, tanto en
zonas bénticas como pelágicas. Desde la década de
los 90s, se ha reportado que estos mares han perdido
una gran cantidad de hielo marino (Clase et al, 201 5).
Sorpresivamente, la distribución geográfica de las
belugas en estos territorios ha permanecido invariable;
su comportamiento, por otro lado, comienza a cambiar.
De acuerdo con estudios recientes (Hauser et a/.,
201 8), las belugas de Chukchi se han visto obligadas
a permanecer sumergidas en busca de alimento por
períodos de t iempo signif icativamente altos durante
el verano. Se sugiere que este comportamiento, está
indirectamente relacionado con la reducción de hielo
marino, lo que podría haber ocasionado que sus presas
se distribuyan a mayores profundidades o se encuentren
mucho más dispersadas Esta alteración podría
signif icar un cambio negativo en el comportamiento
y la fisiología de las belugas, llevándolas a pasar la
mayor parte de su tiempo intentando encontrar posibles
fuentes de alimento hasta agotar su energía.
Biología y Sociedad, primer semestre 2020
Sin embargo, las consecuencias de este camb io
conductual aún son desconocidas. Mientras que
esta plasticidad podría significar una condición física
mejorada, resultado de un incremento en su actividad
física y esfuerzo, también podría llevarlas a su máximo
lím ite fisiológico. Ya sea este cambio positivo o
negativo, es fundamental seguir explorando los cambios
conductuales de estos grupos de organismos para
poder comprender sus posibilidades de adaptación
en el futuro y evitar que estos inteligentes animales
desaparezcan de los mares del Ártico.
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C ONCLUS IÓN
Esta selección de estudios conductuales relacionados
con la presente crisis ambiental refleja la importancia de
incorporar estudios de comportamiento en estrategias
de conservación para comprender cómo los organismos
se enfrentarán a un mundo cambiante. Solamente así,
combinando esfuerzos y transformando la Biología de
la Conservación en un área multidimensional, se podrán
reforzar las estrategias de conservación para predecir a
tiempo cambios en las poblaciones de especies y actuar
de inmediato para asegurar su protección.
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Las alteraciones y modificac iones ambienta les,
resultado de actividades antropogénicas, y sus
impactos en la biodiversidad hoy representan un área
prioritaria para los biólogos y una historia en la que
todos los involucrados o no en la ciencia, tenemos una
responsabilidad y, por ende, un papel que desempeñar.
México embarga una cantidad impresionante de
especies de flora y fauna, pero desafortunadamente,
escasea en estudios que nos permitan comprender
la raíz detrás de estas señales de alarma exhibidas
mediante cambios conductuales que, frecuentemente,
pasan desapercibidos. Se espera que esta crisis
ambiental global sirva como pauta para unirnos para
alcanzar una misma meta: la protección y conservación
del planeta y su biodiversidad~
59
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Biología y Sociedad, primer semestre 2020
61
���R ESUMEN
radicionalmente se han producido animales con nuevas combinaciones de genes utilizando métodos
de reproducción y selección animal. La t ransgénesis es el uso de técnicas moleculares efectivas para la
modificación de diferentes seres vivos. Como el ADN es universal en todos los organismos vivos puede
transferirse entre organismos inclusive de diferente especie generando la modificación genética que se conoce
como organismo genéticamente modificado o t ransgénico. En México se ha buscado una regulación de estas
técnicas debido a que no son del todo aceptados por la sociedad básicamente por el desconocimiento de su
funcionamiento y/o elaboración. El uso de la transgénesis en diversos modelos biológicos ofrece una gran
cantidad de ventajas en su producción como en su consumo, dando resultados positivos en lo económico y en su
consumo, así como el uso de organismos modelos biológicos en el estudio de enfermedades, mejoramiento de
ganado en animales de cría y producción de medicamentos biotecnológicos en animales transgénicos usados como
biorreactores. Uno de los organismos más utilizados son los bovinos, esto por medio de un sistema de transposones
de ADN o bien, para el campo de la agricultura el uso de la transgénesis trae muchos beneficios como el diseñar
plantas de papa resistentes al virus de la papa Y PVY mediante silenciamiento de ARN del virus de la papa Y PVY,
que es uno de los virus más dañinos de la papa. El maíz es otro de los cultivos transgénicos que ha sido introducido
en el continente Americano pero su expansión ha sido menos agresiva que la soya, los impactos de su introducción
en centros de origen pueden ser muy graves. Chile y Costa Rica que están dedicados a la producción de semillas
transgénicas.
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PALABRAS CLAVE: Transgénesis,
transposones, microinyección, organismo
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1NTRODUCCIÓN
La ingeniería genética ha desarrollado mecanismos
para modificar no sólo el genoma de microorganismos
y plantas sino también el de los animales en diversos
modelos biológicos. Un transgénico se refiere a un
organismo en cuyas célu las se ha introducido un
fragmento de ADN exógeno, que no se encuentra
normalmente en ese organismo. En 1 973 se obtuvo
el primer organismo genéticamente modificado de
la historia: una bacteria (Wright, 1986). El primer
ratón transgénico se logró en 1980 al microinyectar
la secuencia de ADN manipulada en un embrión e
introduciendo éste en un ratón hembra (Gordon et
al. , 1980; Salter, 1 987). Los primeros experimentos
exitosos de transgénesis en animales fueron realizados
en ratones a los que se les insertó el gen que produce la
hormona del crecimiento de ratas en 1 982 (Missiou et
al., 2004). Las plantas, sin embargo, presentaban otro
tipo de dificultades, los requerimientos precisos para la
expresión de secuencias de ADN en varios estadios de
desarrollo en las plantas no se conocen.
ANTECEDENTES
En otros ámbitos, di fe rentes invest igadores
describieron el fenómeno conocido como corona de
gallo (crown gall) bautizaron al agente oncogénico como
Bacterium tumefaciens (bacteria que hace tumores),
que luego sería popularizado como Agrobacterium
tumefaciens. Los autores consideraron que la bacteria
debía estar transfir iendo "algo" a la planta que le
causaba el tumor, alguna especie de principio inductor
de t umores, pero no estaba claro de qué se trataba
(Braun, 1 958). Habiendo definido cuál sería el vector
biológico para trasladar el ADN de interés a la planta,
el trabajo consistía en extraer los genes oncogénicos
del T-ADN (pues de lo contrario no se obtendría una
planta, sino una masa tumoral) e insertarle los genes
de otra especie; luego habría que introducir el T-ADN
modificado en el plásmido Ti, el cua l a su vez se
introduciría en el Agrobacterium tumefaciens que
finalmente se pondría en contacto con la célula vegetal.
Barton llevó a cabo esto en un experimento considerado
clave en el desarrollo de la biotecnología vegetal:
insertó genes de bacteria y de levadura en el plásmido
Ti, obteniendo una planta que contenía esas secuencias
nuevas en su genoma, esta planta t ransgénica fue la
portada de la prestigiosa revista científica Cell de abril
de 1983 (Barton et a/., 1 983).
ÉXITOS Y FRACASOS DE LA TRANSGÉNESIS
CULTIVOS TRANSGÉNICOS EN AMÉRICA LATINA
El aislamiento de células madre embrionarias de ratón,
en 1989, abrió nuevas posibilidades para estudiar la
función génica en animales transgénicos (Thompson et
al., 1989). Esto permitió el desarrollo de la tecnología
de t ransformación genética mediante recombinación
homóloga en células madre embrionarias (del inglés: ES
cells) que ha posibilitado modificaciones genéticas muy
finas en el genoma del animal, tal como la introducción
de copias únicas de un gen.
América Latina es la región con mayor extensión
cubierta por cultivos transgénicos en el mundo;
irónicamente es también la reg ión con mayor
biodiversidad agrícola.
64
Lo que generalmente modifican más a nivel mundial son
los cultivos de maíz, el área global estimada de cultivos
transgénicos autorizados comercialmente en 2007
fue de 1 1 4,3 millones de hectáreas sembradas en 23
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
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países (James, 2007). La siembra y uso de cultivos
transgénicos y sus productos han tenido un gran
impacto y múltiples beneficios para la sustentabilidad
del medio ambiente y la biodiversidad. Los cultivos
han reducido sustantivamente el uso de insecticidas
químicos sintéticos para controlar y eliminar plagas
de insectos con mayor eficiencia. Él propósito del
desarrollo y uso de las plantas transgénicas de primera
y segunda generación es fundamentalmente controlar
las plagas de insectos y reducir el uso de insecticidas
químicos. Esta meta se ha logrado con beneficios a la
economía de los agricultores que utilizan cultivares
transgénicos reduciendo el uso de pesticidas,
incrementado el rendimiento de las cosechas, así como
las ganancias de los agricultores.
Monsanto se identifica como la mayor empresa de la
implantación de la biotecnología moderna, esta controla
el 91% de las semillas de soya transgénica. Estados
Unidos presiona a países de America Latina para que
cambien su legislación de propiedad intelectual para
que reconozcan patentes en semilla y así Monsanto
poder manejar un "impuesto tecnológico" que es un
porcentaje del producto de la cosecha. En Chile, de
manera particular, se está ensayando con cultivos que
no han salido al mercado de manera comercial.
LA SITUACIÓN EN MÉXICO
La historia del desarrollo de la transgénesis en las
plantas en México inicia en 1 983 con las primeras
modificaciones de células vegetales. En 1984 se
producen las primeras plantas transgénicas y en 1986
se llevan a cabo las primeras pruebas de campo y se
desarrollan plantas resistentes a algunos virus (PTRV)
por ejemplo del virus del mosaico del pepino (Cucumber
Mosaic virus, CMV). En 1988 se desarrollan plantas
resistentes a plagas (insectos) y a herbicidas, en 1989
se trabaja en la maduración de los frutos y en 1990 hay
más de 1 00 pruebas experimentales en el campo. En
1995 se obtienen los primeros productos comerciales
(Ortiz y Ezcurra, 2001).
Los organismos genéticamente modificados (OGMs)
autorizados en México según los datos de la Secretaría
de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y
Alimentación (SAGARPA) y de la Comisión Federal para
la Protección Contra Riesgos Sanitarios (COFEPRIS)
Biología y Sociedad, primer semestre 2020
de la Secretaría de Salud, los primeros ensayos con
organismos genéticamente modificados datan de
1983 a favor de la compañía Campbells - Sinalopasta,
la cua l obtuvo un permiso de ensayo en Guasave,
Sinaloa, con tomate transgénico con la característica de
supresión del poligalacturonato (Manzur et al., 2009).
México firmó el Convenio de Diversidad Biológica
(CDB) y el Protocolo de Cartagena, los cuales han sido
la base de diversas normativas de bioseguridad (p. e.
Ley de Bioseguridad de Organismos Genéticamente
Modificados) que de manera general permiten la siembra
de cultivos transgénicos (incluso de aquellos que son
originarios de México) sin previsiones de protección
para las comunidades de agricultores e indígenas, ni
para los propios cultivos. Esto, a pesar de que el marco
de bioseguridad asume un "enfoque precautorio''. Son
aproximadamente 20 los cultivos transgénicos que han
sido autorizados en México entre 1 984 y 2005 para
pruebas experimentales o para fines comerciales.
En México no es requisito el etiquetado de productos
transgénicos y la Secretaría de Salud ha autorizado
la comercialización en el mercado local de una serie
de alimentos para consumo humano con ingredientes
genéticamente modificados (Manzur et al., 2009).
Los avances en el desarrollo en México de variedades
de plantas mejoradas y variedades transgénicas,
muestran cultivares de tercera generación como una
planta de maíz transgénica donde la modificación le
permite adquirir resistencia a ciertos factores abióticos
del clima como heladas y sequía. Estas capacidades
también están presentes en otras plantas.
La transgénesis ha permitido desarrollar mecanismos
para modificar no sólo el genoma de microorganismos
y plantas sino también el de una gran cantidad de
animales como se muestra en la Tabla 1 . La transgénesis
se realiza mediante manipulación genética in vitro y
en la actualidad existen diferentes mecanismos para
crear anima les transgénicos que han permitido el
estudio de las funciones de los genes y la producción de
proteínas con fines farmacéuticos. Entre algunos de los
vertebrados que han sido genéticamente modificados
se encuentran cerdos, vacas, borregos, pollos y varios
peces como la trucha, el salmón y la tilapia. Aunque se
tienen importantes usos potenciales para los animales
transgénicos, aún existen muchas limitaciones para su
uso comerciales (Ortiz y Ezcurra, 2001).
65
�Tabla 1. Casos reportados de la transgénesis en diferentes organismos
Especie
Propósito
Impacto
Resultado
Plantas
Caña de Azúcar
(Saccharum
officinarum)
Proporcionar a la caña de azúcar la
resistencia ante la enfermedad de
la hoja amarilla, a la cual era muy
susceptible.
La enfermedad de la hoja amarilla
representa pérdidas importantes para
los productores. al llevar a cabo esta
modificación, contribuye a la solución
de esta problemática.
Se integraron regiones codificantes
de la cápside el virus causante de
la enfermedad de la hoja amarilla.
la planta al ser expuesta a estas
regiones de la cápside, generó
resistencia para futuras infecciones.
Remolacha
Azucarera (Be ta
vulgaris)
Desarrollar un linaje remolacha
azucarera resistente a herbicidas
como el glufosinato de amonio
usando Agrobacterium.
La remolacha azucarera es una de
las plantas que es de importancia
económica por su producción de
sacarosa, que al ser atacadas
por las plagas y al ser usados los
herbicidas tienen grandes pérdidas.
La modificación de estas plantas
para la resistencia a los herbicidas
ayuda a una mejor producción y un
mejoramiento en su economía.
La reómolacha azucarera resultó
ser susceptible a la infección de
Agrobacterium, Se obtuvieron 3
plantas regeneradas para la línea de
remolacha Ks3 mientras que en la
línea Ks7 se obtuvieron 6 .
Banano (Musa
spp.)
Desarrollar plantas transgénicas
mediante la transformación mediada
por Agrobacterium para inhibir el
crecimiento de Fusarium oxysporum.
mediante la inserción del gen HL
El desarrollo de banano transgénico
resistente a Fusarium oxysporum
f. sp. raza tropical cubense 4 es
importante ya que constituye una
de las diez enfermedades más
importantes en la historia de la
agricultura.
La transformación mediada
por Agrobacterium mediante el
bombardeo de partículas permitió
la inserción del gen HL para la
protección del crecimiento de
Fusaríum oxysporum f. sp. raza
tropical cubense 4.
Arroz (Oryza
sativa)
Desarrollar plantas de arroz
transgénicas que expresen el gen
humano CYP1A1 para mejorar su
capacidad de metabolizar compuestos
xenobióticos como herbicidas y
así emplear las plantas de arroz
como medio de fitorremediación en
diferentes tipos de suelo.
Las plantas absorben los
contaminantes en sus rafees y hojas
para posteriormente metabolizarlos
en compuestos que no son tóxicos.
La fitorremediación es mucho más
barata que la remediación química,
además que es más amigable con el
medio ambiente.
Las plantas transgénicas que
expresaron el gen humano CYP1A1
bajo el control del promotor CaMV
3 5S mostraron gran resistencia
a herbicidas. Las plantas de arroz
transgénicas con el gen humano
Papaya (Carica
papaya)
Desarrollar una planta transgénica
resistente al virus anular de la papaya
(PRSV) y al virus del mosaico de la
distorsión de la hoja de la papaya
(PLDMV).
Detener la propagación de la enfermedad
por virus en cultivos de papaya que no
pudieron ser resueltos por métodos
tradicionales. Se eliminó la muerte de las
plantas a largo plazo y todo lo problemas
que la infección de los virus.
Plantas resistentes al virus anular de
la papaya (PRSV) y virus del mosaico
de la distorsión de la hoja de la papaya
(PLDMV) resultando un éxito de
transformación y protegió al cultivo de
la infección viral en esa región.
Cultivos
monocotiledóneas
(maíz, arroz. etc.)
Producir enzimas degradadoras
de la pared celular, (celulasas y
hemicelulasas), etanol en la biomasa
del cultivo para reducir la producción
de estas enzimas en biorreactores.
La producción disminuye el costo
de producción de celulasas
microbianas. aumenta la producción
de biocombustibles celulósico para
sustituir la gasolina y mejoramiento
del medio ambiente.
Esta tecnología, no está desarrollada
completamente, aún faltan muchas
cosas por investigar. El enfoque
de este trabajo tiene sus propios
desafíos, debido a que las plantas
no han podido producir estas
enzimas a un nivel suficiente para la
degradación de la pared celular.
Tomate
(Solanum
lycopersicum)
Obtener una planta transgénica
de tomate que exprese la proteína
PfCP -2. 9. Esta induce una
mayor producción de anticuerpos,
inhibiendo el desarrollo del parásito
Plasmodium falciparum responsable
de la enfermedad de la malaria.
El desarrollo del tomate como vacunas
comestibles permite disminuir el índice
de muertes por malaria.
El uso del tomate como vacuna
comestible contra el desarrollo
de Plasmodium falciparum evita
la producción malaria, en áreas
endémicas como África y Asia.
La primera generación de tomate
transformado presenta el gen de
interés (PfCP - 2.9). Únicamente
tres de un total de 336 explantes
alcanzaron la madurez y produjeron
frutos y semillas. obtuvieron una tasa
de regeneración de 0.89%.
Arabidopsis
thaliana
Expresar insulina humana en semillas
transgénicas de A. thaliana con
orientación a cuerpos de aceite que
permite altos niveles de expresión y
recuperación.
El uso de semillas con insulina
es importante ya que O, 7% de
la población mundial padece
Diabetes mellitus dependiente de
insulina. Se ha estimado que la
incidencia de diabetes se duplicará
a aproximadamente 300 millones en
los próximos 25 años y la demanda
de insulina crecerá 4% por año.
La expresión de la insulina como
una proteína de fusión de oleosina
permitió que se acumulen altos
niveles de la proteína recombinante
dentro de la semilla (13% del peso
total de la semilla es insulina humana).
La insulina resultó ser activamente
biológica en ratones. inclusive
presentó un mejor resultado que las
insulinas comerciales.
66
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
�V)
Tabla 1. Casos reportados de la transgénesis en diferentes organismos
..,.,
z
......
V)
Especie
Propósito
Impacto
Resultado
Papa (Solanum
tuberosum}
Diseñar plantas de papa resistentes
al virus de la papa Y PVY mediante
silenciamiento de ARN del virus de la
papa Y PVY, que es uno de los virus
más dañinos de la papa.
El desarrollo de papa trasngénica es
relevante ya que se considera el cuarto
cultivo más importante del mundo y
ha sido objeto de muchos esfuerzos
de mejoramiento. los virus causan
graves pérdidas de rendimiento ya que
las papas se propagan principalmente
de forma vegetativa y esto hace que
las infecciones virales sean aún más
destructivas: no solo los virus persisten
en los tubérculos, sino que las
infecciones secundarias transmitidas
son más graves que las infecciones
primarias.
Doce de las quince líneas
transgénícas de papa produjeron
ARNip y fueron altamente resistentes
a tres cepas de PVY, cada una de
las cuales pertenece a tres subtipos
diferentes del virus PVYN, PVYO y
PVYNTN. La infección de las plantas
transgénicas con el virus de la papa
X PVX de forma simultánea o prevía
al desafío con PVY no interfirió con la
resistencia a PVY.
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o
V)
o
oIV)
X
..,.,
t.U
o
V)
V>
Modificar el aguacate para conferir
resistencia al hongo R. necatrix
que produce la podredumbre de la
planta de aguacate, mediante el
uso de Agrobacterium tumefaciens
utilizando los genes; chit-42, 131,3-glucanasa, procedentes de
Trichoderma harzianum, y NPRl, de
Arabidopsis thaliana.
El aguacate es uno de los principales
frutos consumidos a nivel
internacional, la podredumbre que
produce el hongo R. en el aguacate
causa pérdidas millonarias en la
producción anual del aguacate, por
lo tanto, es de importancia buscar
soluciones para la resistencia a este
hongo.
El aguacate adquirió resistencia ante el
hongo R. necatríx, con distintos niveles
dependiendo el plásmido utilizado. En
la transformación del aguacate, se
establecieron 21 líneas transgénicas
con el plásmido pBINUbiGUSlnt,
mientras que con el pK7WG2NPR1 se
obtuvieron 11 lfneas transgénicas, con
una eficiencia de transformación en el
rango de 1.6-3.33 %.
Jitomate
silvestre
(Lycopersicon
esculentum}
Evaluar jitomate transgénico con
expresión aumentada del antipuerto
de Na +/ H +vacuolar para el
crecimiento en condiciones de alta
salinidad.
El crecimiento de jitomate en
condiciones de alta salinidad es
importante ya que costo de la
degradación de la tierra inducida por
la sal en 2013 se estimó en US $
441 por hectárea, lo que arroja una
estimación de las pérdidas económicas
mundiales en US $ 27 mil millones
por año. A nivel mundial, las tierras de
regadío cubren unos 310 millones de
hectáreas, aproximadamente el 20 por
ciento de las cuales están afectadas
por la sal (62 millones de hectáreas).
Las plantas transgénicas de tomate
superaron la adquisición deficiente
de nutrientes inducida por la sal
mediante la introducción del vector
para la expresión AtNHXl. Las
plantas de tomate transgénicas
resultaron en un cambio beneficiosos
donde la mayor acumulación de Na+,
mediada por el antipuerto vacuolar Na
+ / H +, permitió disminuir los efectos
tóxicos de Na+.
Mamíferos
Desarrollar una rata transgénica con
método más flexible en términos
de tamaño de transgén (tg} y más
eficiente que el sistema lentiviral
en términos de consideraciones de
biosegurídad.
La transgénesis de ratón mediada
por la transposasas Tn5 (técnica de
microinyección modificada asistida por
transposones} permite porcentajes más
altos de nacimientos vivos y una mayor
proporción de anímales transgénicos.
Además, tiene la capacidad de generar
dichos animales con un número
limitado de ovocitos, de modo que lo
hace especialmente adecuado para los
intentos de transgénesis en mamíferos
grandes.
Los ratones transgénicos mostraron
un alto grado de porcentaje de
preservación del transgen (99%}
mediante el método de transgénesis
Tn5p. En dicho experimento se utilizó
el plásmido pCX-EGFP que contenía
un gen EGFP dirigido por un promotor
CAG.
Producir líneas de ratones
transgénicos que expresen
marcadores génicos como la proteína
fluorescente GFP y hCD4 en el
interior de sus tejidos y órganos.
La producción de ratones transgénicos
con marcadores como LacZ,
luciferasa y CAT a pesar de que tienen
una gran sensibilidad, requieren
de isótopos y una medición de la
actividad enzimática, la detección
de estos es más tardada y difícil. En
cambio, la introducción de la proteína
fluorescente GFP requiere de un
proceso menos invasivo, más sencillo y
su detección es aún más fácil.
Se lograron producir exitosamente
líneas de ratones transgénicos
mediante la inyección de DNA
purificado que contenían los
vectores pCX-GFP y pCX-hCD4 que
acarreaban los marcadores GFP
y hCD4 respectivamente, esto se
pudo notar tras la expresión verde
fluorescente en diferentes tejidos y
órganos por medio de microscopía de
fluorescencia.
Producción de ratas knockout
interrumpiendo el gen lgM usando la
tecnología TALENs, con la finalidad
de probar la efectividad de TALENs.
El desarrollo de ratas con
alteraciones genéticas que asimilan
enfermedades humanas mediante
Knockout de las proteínas TALENs.
La frecuencia global de los animales
mutados) cuando las nucleasas se
microínyectaron como DNA (7 /7 4),
mientras que la inyección de mRNA
produjo una mayor frecuencia de
animales modificados con TALENs
(59%}. La frecuencia global de los
animales recién nacidos recuperados
después de la inyección de lgM
TALEN fue del 25% (162/642)
Biología y Sociedad, primer semestre 2020
V)
o
Aguacate
(Persea
americana}
Rata (Rattus
norvegícus}
o
67
<
u
�Tabla 1. Casos reportados de la transgénesis en diferentes organismos
Especie
Propósito
Impacto
Resultado
Raton(Mus
musculus)
Generar un ratón transgénico con
resistencia a mastitis por infecciones
de S. aureus en ganado bovino
durante periodos de lactancia
utilizando como modelo animal inicial
Mus musculus.
Uno de los mayores costos de la
producción de leche en la industria
ganadera son las infecciones por S.
aureus (causante de mastitis), por lo
que este avance podría reducir tanto
costos como estrés en el ganado.
Se generó una línea de ratón
transgénico que expresa lisostafina
durante lactancia de manera exitosa
con el objetivo de evitar infecciones
por S. aureus.
Usar el ratón transgénico con el
gen EXT2 codifica un componente
esencial del complejo de
glicosíltransferasa requerido para la
biosíntesis de sulfato de heparano y
que eventualmente puede modular
la señalización involucrada en la
formación ósea.
Las mutaciones de EXT2 son las
más frecuentes (62% de los casos)
y causan enfermedad más severa
con baja estatura, deformidades
óseas y funcionales y un mayor riesgo
de condrosarcoma para mejorar
los tratamientos que existen en la
actualidad.
Se generaron ratones transgénicos
EXT2 dirigidos por el promotor
ColXI y se confirmó que EXT2 está
involucrado en la síntesis de sulfato
de heparano in vivo.
Producir un ratón transgénico
que permita la expresión de la
glándula mamaria de manipulada
genéticamente y controlado mediante
la administración de doxiciclina.
En los últimos años se ha conocido
más casos de cáncer de mama por
lo que se encuentra la necesidad
de encontrar una solución para
regenerar glándulas mamarias a
partir de una célula madre mamaria
(MaSC) manipuladas genéticamente.
Las glándulas mamarias manipuladas
genéticamente se reconstruyen
con éxito a pesar de que el tamaño
del vector era> 200 kb e incluso en
presencia de elementos de ADN
como promotores y secuencias de
terminación de la transcripción, que
son los principales obstáculos para
el empaquetamiento del vector viral.
Se diferenciaron correctamente tanto
en células basales como en células
luminales, y mostraron cambios
morfológicos normales y producción
de leche después del embarazo, así
como capacidad de autor renovación.
Marmoset
(Callithrix
jacchus)
Desarrollar una línea germinal
de monos transgénicos para su
uso como modelo enfocado en
enfermedades humanas utilizando
vectores lentivirales.
El uso de monos como modelo animal
primate no humano en investigación
biomédica es relevante ya que posee
una mayor similitud al humano. Este
animal tiene una tasa de reproducción
relativamente alta por lo que lo hace
potencialmente adecuado para
una modificación transgénica. La
inyección de un vector lentiviral autoinactivante en sacarosa en embriones
de Callithrix jacchus da como
resultado transgénicos que expresan
el transgén en varios órganos.
La creación exitosa de monos
transgénicos proporciona un nuevo
modelo animal para enfermedades
humanas que tiene la gran ventaja de
una estrecha relación genética con
los humanos Se logró la transmisión
de una línea germinal del transgen,
y la descendencia se desarrolló
normalmente.
Perro (Canis
lupus familiaris)
Obtener perros transgénicos que
expresan la proteína roja fluorescente
como respuesta a su modificación
genética.
La generación de perros transgénicos
presenta una nueva aplicación en el
futuro de la investigación biomédica,
debido a que los perros son modelos
muy valiosos por su relación
filogenética con el humano.
Se logró la integración, transcripción
y expresión de RFP en los cachorros
clonados además de no presentar
ninguna anomalía.
Babuino (Papio
anubis)
Realizar xenotrasplante renal en
babuino con órganos de cerdo
transgénico para la proteína
reguladora del complemento humano
DAF (hDAF), utilizando distintos
protocolos inmunosupresores.
Los xenotrasplantes de órganos de cerdo
en humanos pueden ser l.11a alternativa
al déficit de órganos para el trasplante,
evitando la barrera inmunológica del
rechazo híperagudo a partir de la
producción de cerdos transgénicos,
que expresan los genes humanos de las
proteínas reguladoras del complemento.
El rechazo hiperagudo ha sido superado
con la utilización de cerdos transgénicos,
produciéndose el fracaso por rechazo
humoral agudo, no controlado con los
protocolos de inmunosupresión actuales,
por lo cual es preciso desarrollar
nuevos protocolos para conocer más su
fisiología.
Mamíferos Artiodáctilos
Cabra
doméstica
(Capra aegagrus
hircus)
68
Producción de la proteína
plasminógeno recombinante en
glándulas mamarias de cabras
transgénicas que expresan
la proteína en la leche para la
producción de un nuevo fármaco
viable para trombosis
El uso de glándulas mamarias de las
cabras transgénicas son una buena
alternativa para producir proteínas
recombinantes. La aplicación es
para buscar alternativas de nuevos
fármacos más eficaces y más
económicos para el tratamiento de
la trombosis, principalmente para
infracciones al miocardio, trombosis
cerebral, tromboembolismo.
El nivel de expresión de la proteína
recombinante en la cabra transgénica
de 78.32µg/ml , comprobó la
heredabilidad del plasminógeno
recombinante en la descendencia.,
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
�V)
Tabla 1. Casos reportados de la transgénesis en diferentes organismos
Especie
Vaca(Bos
taurus)
Embriones
bovinos
..,.,
z
......
V)
Propósito
Impacto
Resultado
Generar una línea de cabras
transgénicas diseñada para expresar
la lisozima humana en la glándula
mamaria, además de su respectiva
caracterización de componentes de
la leche
La presencia de lisozima humana (HLZ)
en la cabra transgénica puede alterar
las propiedades funcionales y físicas
del sistema de proteínas de la leche,
lo que potencialmente conduce a un
aumento del rendimiento de queso o
a una gama más amplia de productos
potenciales que pueden fabricarse
exitosamente ya que la calidad de la
leche, la inocuidad de los alimentos y
la salud animal son importantes para el
consumidor y la industria láctea.
Se generaron 21 cabras transgénicas
que expresaron la proteína HLZ
activa en su leche. El tiempo de
coagulación con el cuajo de la
leche HLZ fue significativamente
menor que el de los controles no
transgénicos.
Generar vacas transgénicas con la
modificación del genoma mediado por
la nucleasa efectora de tipo activador
de la transcripción (TALEN) para
insertar un gen SP110 de ratón en el
genoma del ganado Holstein-Friesian
para hacerlo resistente a M. bovis.
La generación de ganado transgénico
resistente a tuberculosis usando dos
sistemas de transposones es muy
importante ya que la tuberculosis
bovina es una enfermedad zoonótica
causada por la transmisión de
Mycobacterium bovis de animales a
seres humanos y de humano a humano.
La tuberculosis bovina se distribuye
ampliamente en todo el mundo y
actualmente no existen programas
eficaces para eliminar o controlar la
enfermedad en muchas áreas menos
desarrolladas de África y Asia.
El ganado transgénico puede
controlar el crecimiento y la
multiplicación de Mycobacterium
bovis, activar la vía apoptótica de
la muerte celular en lugar de la
necrosis después de la infección y
resistir eficazmente la baja dosis de
M. bovis transmitida desde ganado
tuberculoso en la naturaleza. Los
resultados indicaron que SP110 se
expresó en los macrófagos del animal
descendiente
Generar ganado transgénico usando
dos sistemas de transposones
mediante Sleeping Beauty y
Piggybac y secuenciación de próxima
generación (NGS).
El ganado transgénico que utiliza el
sistema de estos transposones de
ADN generaron de manera eficiente
sin ningún problema de salud y cría
por lo que los bovinos transgénicos
podrfan ser recursos valiosos para la
ciencia bio-agrícola.
Se generaron varios bovinos
transgénicos de manera eficiente
utilizando el sistema de entrega de
transposones de ADN e identificaron
el número integrado, la posición de
integración, las variantes genómicas
y las longitudes de los telómeros
mediante el enfoque NGS.
Generar ganado transgénico capaz
de producir proteína de la glía en
las glándulas mamarias a partir de
una transgénesis del gen de la glía
humano por medio de transferencia
nuclear de células somáticas.
La producción de la proteína de la
glía para •consumo" en leche puede
ser una gran ayuda para las personas
que sufren de enfermedades
neurodegenerativas.
No hubo descendencia, puesto que
de los únicos 23 blastocitos que
habían se transfirieron a 8 vacas pero
ninguna pudo gestar.
Producir ganado transgénico con el
fin de obtener una mayor expresión
de la proteína HSA en la leche
mediante el uso del sistema de
integrasa phiC31 y la transferencia
nuclear de células somáticas (SCNT).
La proteína HSA se utiliza
ampliamente en aplicaciones
farmacológicas y terapéuticas. Su
producción utilizando biorreactores
de glándula mamaria se ha adoptado
como un método alternativo para la
obtención de grandes cantidades de
HSA.
El sistema utilizado resultó una
herramienta eficiente y segura
de administración de genes para
producir ganado transgénico HSA,
proporcionando un recurso a gran
escala y rentable.
Crear el primer bovino transgénico
al que se le han incorporado dos
genes humanos que codifican a las
proteínas Lactoferrina y Lisozima
presentes en la leche humana.
Este bovino transgénico es una
herramienta clave en la existencia de
animales productores de alimentos
nutricionalmente útiles para el
hombre a través de su descendencia,
ya que los genes están incorporados
a su genoma.
Sólo el 15% de las células llegaron al
final del proceso; sólo sobrevivieron
15 embriones para transferir, con los
que quedaron preñadas dos vacas
(una con un ternero que sufrió muerte
fetal, y la otra con Rosita ISA en su
interior). Todo indica que al madurar la
ternera generada "rosita ISA· deberla
producir naturalmente leche con las
proteínas.
Establecer un sistema de
transferencia de genes de un solo
paso altamente eficiente en el
genoma bovino de cigotos fertilizados
invitro.
La integración simultánea de
varios transgenes independientes
entregados por el sistema de
transposones Sleeping Beauty (SB).
Generación de bovinos transgénicos
que expresan genes de fluorescencia
verde y roja.
Producción de embriones
transgénicos bovinos mediante
microinyección de un lentivirus como
vector que porta el gen eGFP como
marcador.
Se buscó incrementar la tasa de
éxito de generación de animales
transgénicos utilizando el vector
lentiviral a través de la técnica de
microinyección en la zona perivitelina
de ovocitos fertilizados.
La generación de embriones
transgénicos fue exitosa ya que
aproximadamente el 76.4 % de los
cigotos obtenidos expresaron el gen
eGFP.
Biología y Sociedad, primer semestre 2020
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�Tabla 1. Casos reportados de la transgénesis en diferentes organismos
Especie
Propósito
Impacto
Resultado
Cerdo(Sus
scrofa
domesticus)
Generación de cerdos transgénicos
con el uso del virus de la anemia
infecciosa equina (lentivirus) como
vector utilizando el método de
microinyección perivitelina.
Se generaron cerdos transgénicos
utilizando el uso del vector del
lentivirus se proporciona una
mayor productividad de cerdos,
favoreciendo a la eficiencia del
ganado y con ella a los costos.
Se logró aumentar la tasa de
natalidad a un 31% de los cerdos
transgénicos con el uso del vector
lentiviral e comparación con el 13%
de eficiencia reportado con el vector
basado en el VIH.
Producción de cerdos
multitransgénicos para
xenotrasplantes por medio de
transferencia somática nuclear y
CRISPR/cas9.
La generación de cerdos
multitransgénicos apoya falta
de donantes que ha generado la
necesidad de buscar alternativas
para obtener órganos saludables y
compatibles .
Los lechones multitransgénicos
expresan los inhibidores del
complemento humano CD46, CD55
y CD59 abundantemente en todos
los tejidos. Las células de lechones
multitransgénicos mostraron una
protección completa contra la lisis
mediada por el complemento humano.
Aves
Pollo doméstico
(Gallus gallus
domesticus)
Generar gallinas transgénicas con
huevos que contienen una alta
concentración de eritropoyetina
humana (hEPO) en la ovoalbúmina
además de mantener una transmisión
estable de la línea germinal del
transgén hEPO a las próximas
generaciones de pollos.
Los huevos con eritropoyetina
humana (hEPO), se requieren para
la producción de glóbulos rojos, y ha
sido indispensable para los pacientes
con anemia causada por enfermedad
renal crónica o en pacientes con
cáncer que reciben quimioterapias.
Los pollos transgénicos resultantes
produjeron hEPO biológicamente
funcional como un componente de las
claras de huevo en uno de los niveles
más altos jamás reportados. Además,
se pudo confirmar la transmisión
de una línea germinal estable del
transgen hEPO a los pollos de las
siguientes generaciones.
Generación de gallinas transgénicas
que fueran inmunes al virus de la
leucosis aviar por la inserción de un
gen dominante en la línea germinal de
la gallina.
Las gallinas transgénicas resistentes
al virus de la leucosis aviar es relevante
ya que provoca la enfermedad del
hígado grande y linfomatosis visceral.
en la gallina doméstica, por lo que
afectaría principalmente a la industria
alimentaria.
Las gallinas transformadas fueron
inmunes al virus ya que produjeron la
proteína de envoltura A del virus de la
leucosis. aunque una resultó enferma
de manera espontánea.
Anfibios
Ajolote
(Ambystoma
mexicanum)
Obtener ajolotes transgénicos
con la expresión de un transgén
empleando meganucleasa I-Scel y
transposasa Tol2 para el estudio en la
regeneración de tejidos, y verificar la
expresión el gen reportero GFP en el
órgano o tejido donde se llevó a cabo
la transgénesis.
Los ajolotes transgénicos como modelo
de estudio permiten la disponibilidad de
pigmentos de la piel como el mutante
albino, esto facilita la visualización de
marcadores como GFP en estudios de
regeneración. Una ventaja de utilizar
al ajolote es que son especies de
salamanáa que se crian más fácilmente
en entornos de laboratorio en cuak:¡uier
estación del año, con una reproducción
de 500 huevos por apareamiento.
Los ajolotes transgénicos se
obtuvieron exitosamente mediante el
empleo de la enzima meganucleasa
I-Scel. I-Scel que es capaz de
reconocer y escindir intrones de
alelo e introducir fragmentos de ADN
en un sitio de restricción con alta
especificidad de reconocimiento. El
reportero GFP permitió observar la
regeneración de la cola del ajolote.
Rana(Xenopus
laevis)
Producción de ranas transgénicas,
a las que se les fue integrado el gen
verde fluorescente.
Las ranas transgénicas a partir de su
ensamblaje por medio de enzimas de
restricción REMI generan un cambio
en el número de cromosomas, lo
cual desencadena que los óvulos
fecundados de forma in vitro lleguen
más allá de la tercera semana de
gestación del tratamiento.
La producción de un número mejor
de ranas transgénicas, las cuales
oscilaron entre el 59 % total y un 1 0
% con integración interrumpida. Se
obtuvo un método más eficiente para
la inyección intranuclear.
Actinopterigios
Tilapia
(Oreochromis
niloticus)
Diseño y creación de tilapias
transgénicas con mayor su tamaño y
por consecuente su peso en un corto
periodo de tiempo.
Las tilapias transgénicas presentaron
aceleración del crecimiento con el
fin de reducir el tiempo de crianza
en la industria acuícola, optimizando
el sistema de producción de
carne de tilapia y bajando el costo
de producción con un impacto
económico elevado en el sector
alimentario.
Las líneas de peces transgénicos
de tilapia (Oreochromis niloticus)
se obtuvo mediante la inyección a
huevos con construcciones genéticas
que llevan secuencias codificantes
de la hormona de crecimiento
proveniente de otras especies de
peces.
Esponjas
Esponja del
ermitaño
(Suberites
domuncula)
70
Generar es¡:rojas transgénicas
funcicnaless para la introdi cciói, del gen de
la prote/nade flucrescencia verde mejorada
bajo el control del locus ~acfua.
Las modificaciones genéticas
realizadas en esponjas marinas, es
la primera prueba del principio de la
transgénesis en estas especies.
La transgénesis realizada en la
esponja cuenta con un método
robusto y eficiente moleculares tan
complejas.
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
�V)
Tabla 1. Casos reportados de la transgénesis en diferentes organismos
Especie
Propósito
..,.,
z
......
V)
Impacto
Resultado
o
V)
Nematodos
Caenorhabditis
elegans
Generación de cepas de
Caenorhabditis elegans con
modificación genética de la
transposasa Mosl para determinar
el efecto en la eficacia de MosSCI
y MosDEL con la ayuda de los
promotores que conducen la
expresión de la transposasa.
La selección de cepas transgénicas
de C. elegans con sitios de inserción
MosSCI permiten la capacidad de
agregar o eliminar genes al genoma
de etse organismo modelo
Las cepas de Caenorhabditis elegans
con modificación de la transposasa
Mosl, las hace más susceptibles a las
inserciones y deleciones en los sitios
MosSCI.
~
!-
<
_,
.....
o
V)
o
oIV)
X
..,.,
t.U
o
V)
o
V>
<
u
Plantas
Mamíferos
Aves
8(17%)
Ac tinopterigios
Nemátodos
Anfíbios
Figura 1.· Transgénesis
realizada en diferentes especies.
La transgénesis en su mayoría ha
sido desarrollada en mamíferos
debido a su importancia a nivel
ganadero. Posteriormente le
siguen las plantas y las aves
que igual son especies de
importancia para la investigación,
principalmente las plantas,
debido a que también pueden
representar un mejoramiento
económico en la agricultura.
Esponjas
Biología y Sociedad, primer semestre 2020
71
�Las aplicaciones relevantes de la transgénesis en el
uso de organismos modelos han sido importantes en el
estudio de enfermedades, en el mejoramiento de ganado
en animales de cría, en la producción de medicamentos
biotecnológicos en animales transgénicos usados
como biorreactores y en muchos otros ejemplos que se
resumen como:
Uso de organismos biológicos como modelos de
enfermedades donde se pueden introducir genes
mutantes de humanos que inducen la enfermedad
humana con el propósito de buscar tratamientos y que
evitan la experimentación en seres humanos.
Mejoramiento de ganado en animales de cría para
ventajas como menor contenido de grasa, crecimiento
más rápido, mejoramiento de alimentos, resistencia a
enfermedades, etc.
Producción de medicamentos biotecnológicos en
animales transgénicos como vacas, ovejas, cabras
que se utilizan como Biorreactores para producir
medicamentos y nutracéuticos.
De 22 artículos reportados sobre modificaciones
realizadas en esponjas, 18 han demostrado resultados
exitosos o prometedores, sin embargo, como se trata
de técnicas nuevas o no tan establecidas los resultados
aún son muy variables. De igual forma, no se tiene una
secuencia conforme los avances específicos. En el
caso de modelos de anfibios sobre enfermedades se
ha observado que tienen un gran interés morfológico,
esto se debe a su tipo de organización genómica y
a que su desarrollo celular es conservado (Liu et.al.
2015); permitiendo el estudio de la embriogénesis
temprana, la organogénesis y el monitoreo de los tejidos
adultos. Por lo tanto, esto aporta una efectividad en la
inserción de transgenes en dichos modelos de estudio.
En todos los casos estudiados, se ha logrado observar
una regeneración morfológica, pero no se ha llevado a
organismos más complejos. Los primeros reportes de
modificación genética en aves se remontan a 1987
con la generación del primer pollo genéticamente
modificado mediante vectores retrovirales (Salter y
Crittenden, 1989): A la fecha el número de casos o
intentos reportados es bastante elevado por lo que se
procedió a realizar una revisión bibliográfica a partir de
un tamizaje de 20 artículos científicos relacionados. Los
resultados obtenidos fueron de 18 casos exitosos y 2
fallidos (Sid y Schusser, 201 8; Sobko, 2015 & lvarie,
2003).
C ONC LUS IONES
El estudio y uso de la transgénesis ha tenido mayor
relevancia al paso del tiempo debido a las ventajas
que estas ofrecen a los diferentes organismos y al
mejoramiento del estado de la técnica. En el caso de
mamíferos son las que más se han manejado para el
estudio de esta técnica por medio de diferentes formas.
La transgénesis tiene mucha importancia ya que ofrecen
una serie de beneficios para el hombre, como también
para los organismos en sí.
En el continente Americano se espera que en un futuro
se tenga un mejoramiento, una presencia y una mayor
importancia de las empresas que se dedican en el giro
de los transgénicos, esto a excepción de Monsanto.
Proponiendo que haya una mayor información al
consumidor sobre los transgénicos y los beneficios que
estos pueden tener eliminando los datos falsos que se
han presentado sobre estos.
Se espera una mayor implementación en México debido
a que aún no se maneja muy bien la técnica y no hay
muchas instituciones que apoyen el realizar y el uso de
los transgénicos por el poco conocimiento que se tienen
sobre estos~
Es importante considerar que cualquier tecnología
como la transgénesis no es necesariamente buena o
mala, el impacto de su aplicación depende del uso que
hace de ella dentro del contexto de cada país y del
problema que potencialmente podría solucionar. Lo que
es importante de la tecnología como la transgénesis
es su conocimiento, para determinar un criterio sólido
y bien argumentado para evitar rechazar tecnologías
como esta que presenta un gran potencial de apoyar la
investigación científica básica, así como su aplicación
para mejorar la salud, el medio ambiente, desarrollo
sostenible y así como la producción de alimentos.
72
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
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74
�CORONAVIRUS:
.,,
�R ESUMEN
os principales coronavirus humanos que amenazan la vida de la población humana son zoonóticos y existe
evidencia de que los murciélagos son los principales reservorios de estos virus. La transmisión directa de los
coronavirus a la población humana es poco común, sin embargo, estos virus pueden infectar múltiples especies
animales siendo el humano el hospedero final. Los coronavirus humanos fueron descubiertos desde 1966. Sin embargo,
solo se les asociaba con síntomas parecidos al resfriado común. La aparición del Síndrome agudo respiratorio severo
en el 2002, del Síndrome respiratorio del Oriente Medio y actualmente un nuevo virus del Síndrome Respiratorio Agudo
Severo por coronavirus conocido como SARS-CoV-2, mostró al mundo la necesidad de reforzar las estrategias de
prevención y control de estas infecciones virales. Actualmente, el SARS-CoV-2 es responsable de la pandemia mundial
conocida como COVI D-19 que a la fecha ha infectado más de un millón de personas y es responsable de más de 60,000
muertes. Tres factores pueden ser importantes para determinar la alta tasa de transmisibilidad del virus: la adherencia, la
penetración y el sitio de replicación del virus dentro de las células. Los cuales son elementos a estudiar para contar con
mejores estrategias de prevención y control de estos virus.
L
H ISTORIA DE LOS CORONAVIRU S
Identificado por primera vez en 1 937 en aves, pronto f ue
descubierto que estos virus pueden infectar además de
las aves a un gran número de mamíferos incluyendo a los
humanos (Beaudette et al., 1937). En 1 966 se identificó
al primer coronavirus humano, el cual recibió el nombre
de coronavirus 229E (Hamre y Procknow, 1966). Casi un
año después se identificó un segundo coronavirus humano
que recibió el nombre de CoV OC43 para hacer referencia
de que este coronavirus se aisló a partir de cultivo de
órgano (Mclntosh et al., 1967). Tradicionalmente estos
dos coronavirus causan enfermedades leves del tracto
resp iratorio y comúnmente fueron conocidos como
virus de resfria do común. De hecho, debido a la poca
sintomatología que causaban, estos coronavirus fueron
poco estudiados durante 36 años. Sin embargo, la historia
cambió en el año 2002 cuando apareció en Guangdong,
China el tercer coronavirus humano en la historia. El virus
fue causante del Síndrome Respiratorio Agudo Severo
causando poco más de 8,000 infecciones, las cuales
presentaron cerca de un 1 0% de mortalidad (Drosten
et al., 2003; Peiris et al., 2004). Esta mortalidad llamó
la atención y la investigación se centró en encontrar
el origen del virus. El estudio identificó como fuente a
76
los murciélagos, de los cuales se pudieron aislar virus
con una alta identidad al SARS CoV (Li et al., 2005).
También se encontró que el virus puede infectar diversas
especies animales incluyendo los civetas (Paguma
larvata), animales carnívoros ampliamente distribuidos
en China; el virus encontrado en esta especie era muy
parecidos al SARS-CoV. A la postre estos mamíferos
f ueron involucrados como especie intermediaria en la
transmisión del virus al humano (Wang et al., 2005).
SARS-CoV pronto desapareció y dio lugar a la aparición
de otros dos t ipos de coronavirus, los denominados
coronavirus NL63 y coronavirus HKU1 en los años 2004
y 2005 respectivamente (van der Hoek et al., 2004;
Woo et al., 2005). Si bien estos dos virus pueden causar
neumonía, la mayoría de las veces causan un síndrome
respiratorio menor y no establecieron una epidemia como
el síndrome causado por el SARS CoV. Posteriormente,
en el año 2012 un nuevo coronavirus aparece en escena.
Este virus fue aislado en Arabia Saudita del esputo de
un paciente con neumonía (Zaki et al., 2012). El v irus
denominado virus del Síndrome respiratorio del Oriente
Medio o MERS-CoV también apunta a los murciélagos
como su reservorio natural. Existe evidencia de que este
virus llegó a la población humana a través de la infección
de camellos dromedar ios (Mohd et al., 2016). MERSFacultad de Ciencias Biológicas I UANL
�CoV fue más letal que sus antecesores produciendo la
muerte del 35% de las personas detectadas con el virus.
No obstante, este virus no se transmite con facil idad de
persona a persona, lo que ha limitado su dispersión. Si bien
es cierto que MERS-CoVtodavía circula entre la población
humana, los casos registrados bajaron significativamente
y solo se observan en regiones donde se presenta el
reservor io y el transmisor intermediario (Haagmans et
al., 201 3). Sin embargo, la historia de los coronavirus
no termina con el MERS CoV ya que a finales del 2019
inicia un capítulo más de la historia de los coronavirus en
la población humana al registrarse la presencia del hoy
conocido como SARS CoV-2 (antes llamado 2019 nCoV)
(Huang et al., 2020). El nombre de SARS-CoV-2 fue dado
por el Comité Internacional de Taxonomía Viral (ICTV)
por su fuerte parecido al SARS-CoV responsable de la
epidemia del 2002. Al igual que otros coronavirus, este
virus es zoonótico y el murciélago está involucrado como
reservorio del virus. Hoy, estos siete virus humanos son
parte de la familia de los coronavirus donde existe mayor
parecido por un lado entre el coronavirus humano 229E
y el coronavirus humano NL63, y por otro lado un fuerte
parecido entre los cinco coronavirus restantes.
T AXONOMÍA Y C ARACTERÍSTICAS
ESTRUCTURALES DE LOS CORONAVIRUS .
Todos los coronavirus animales y humanos pertenecen al
reino Riboviria, orden Nidovirales, familia Coronaviridae. La
familia Coronaviridae está constituida de cuatro géneros
denominados Alphacoronavirus, Betacoronavirus,
Gammacoronavirus y Oe/tacoronavirus.
Los coronavirus humanos CoV- 229E y CoV-N L63
pertenecen al género Alphacoronavirus mientras que CoV-
OC43, SARS-CoV, CoV-HKU1, MERS-CoVy SARS-CoV-2
están ubicados en el género Betacoronavirus (ICTv, 2020)
Estos virus presentan una forma esférica o pleomórfica
con aproximadamente 1 20 nm de diámetro. La principal
característica de la morfología de los coronavirus,
son las espículas que se proyectan hacia el exterior
dándole al virus una apariencia de corona (Li, 2016).
Las primeras observaciones del virus al microscopio
electrónico mostraron un fuerte parecido de estos virus
con la corona solar, de allí que se acuñó el nombre de
coronavirus para estos agentes infecciosos.
En la parte central de l virus se encuentra un RNA
mensajero largo de aproximadamente 30,000
nucleótidos, que es el genoma viral. Este RNA se traduce
en cerca de 26 proteínas dependiendo del coronavirus.
Esas proteínas se pueden c lasificar en tres tipos: 1)
proteínas que participan en la replicación del virus, 2)
proteínas accesorias y 3) proteínas estructurales. De
las 26 proteínas solo cuatro conforman la estructura
del virus formando una estructura helicoidal protegida
por una envoltura lipídica de origen celular. De las cuatro
proteínas la proteína N (por nucleoproteína) se asocia
al RNA genómico y tres proteínas denominadas M, E
y S (por proteína de Matriz, de Envoltura y proteína S
respectivamente) se insertan en la envoltura del virus cada
una con funciones diferentes (Fehr y Perlman, 2015).
INFECCIONES POR C ORONAVIRU S
La proteína S se convierte en la proteína más importante
en los procesos de infección del virus. Esta proteína
presenta en promedio 1,250 aminoácidos y es la proteína
viral que reconoce el receptor celular (Bosch et al., 2003).
Proteína de
Envoltura (E)
Proteína N
Genoma RNA
cadena sencilla (+)
Proteína S
Figura 2. Estructura y
proteínas de SARS-CoV-2
Biología y Sociedad, primer semestre 2020
77
�Los coronavirus infectan el
epitelio respiratorio. Sin embrago
dependiendo del virus es el
receptor que utilizan. Para el caso
de CoV-229E la proteína S reconoce
una aminopeptidasa N que sirve de blanco
para iniciar la infección (Yeager et o/., 1992).
Para CoV-OC43 y CoV-HKU1 la proteína viral reconoce
residuos de ácidos siálico sobre glicoproteínas celulares
(Vlasak et o/ 1988, Huang et o/ 2015), MERS-CoV
reconoce la proteína dipeptidyl peptidase 4 mientras que
tres coronavirus CoV-NL63, SARS-CoVy SARS-CoV-2
se unen al mismo receptor denominado ACE2 (enzima
convertidora de angiotensina 2) (Hoffmann et o/ 2005).
Todos estos virus penetran a la célula a t ravés de la
formación de un endosoma donde proteasas celulares
son capaces de procesar a la proteína S dando como
resultado la exposición de un dominio de la proteína que
le sirve para fusionarse a la membrana del endosoma. A
través de esta fusión el genoma viral es depositado en el
citoplasma de la célula. Una vez dentro del citoplasma
el genoma del virus es traducido a todas las proteínas
que están involucradas en los procesos de replicación.
Este paso asegura la síntesis de dos RNAs virales: RNA
genómico y un RNA subgenómico. El RNA genómico
va a formar parte de los nuevos virus mientras que el
RNA subgenómico se va a traducir en las proteínas
accesorias y proteínas estructurales (Kim et o/., 2020).
Todos estos procesos se realizan en la vecindad del
retículo endoplásmico donde generalmente, proteínas
virales inducen la formación de vesículas de doble capa
lipídica donde se realizan los procesos de preformación
del virus. Durante la morfogénesis, el genoma viral es
rodeado por la nucleoproteína y el virus adquiere su
envoltura viral donde van insertadas las proteínas M,
E y S. Esta morfogénesis capacita al virus a salir de la
célula infectada a través de exocitosis para alcanzar
las células vecinas e iniciar otro proceso de infección
(Harcourt et o/., 2020).
SARS-CoV-2,
F ACTORES DE
VIRULENCIA
En diciembre del 2019 una nueva amenaza viral
emergió en la provincia de Wuhan, la capital de la
provincia de Hubei, China. Un nuevo coronavirus
fue identificado como causante de neumonía. La
enfermedad, hoy es conocida mundialmente como
COVID-19 (CO corona VI virus D disease) (WHO, 2020).
La identificación de este virus fue posible ya que se
pudo propagar en la línea celular Vero (Línea celular de
riñón de mono) (Harcourt et o/., 2020b). La observación
del efecto citopático y la posterior observación al
microscopio electrónico confirmaron que el responsable
de la neumonía era un coronavirus. Igual en morfología
que todos los coronavirus descubiertos previamente
pero con una mayor t ransmisibilidad entre la población
humana.
El estudio del ciclo replicativo de los coronavirus ha
dado luz en varios aspectos interesantes con respecto
a su virulencia. Es cierto, los coronavirus util izan
78
'9
recep tores ce lu lares para
realizar el foco primario de
infección y su posterior traslado al
epitelio de los alveolos pulmonares.
SARS-CoV-2 util iza ACE2 como
recepto r celular, este recep tor se
encuentra distribuido por prácticamente todo
el organismo. Se puede encontrar en el endotelio, en el
epitelio renal, en el epitelio intestinal y en el epitelio del
tracto respiratorio incluyendo la mucosa nasal, mucosa
oral, faringe, tráquea, bronquios y alveolos (Hoffmann et
o/., 2020) Lo anterior significa que el virus puede ser
capaz de infectar diferentes partes del organismo. Sin
embargo, es en el epitelio pulmonar donde se manifiesta
una de las formas más graves de esta infección que es
la neumonía.
En p ár rafos anteriores se me ncionó que t res
coronavirus: CoV-NL63, SARS-CoV y SARS-CoV-2
util izan el mismo receptor ACE2 para infectar a las
células epiteliales. Por lo tanto, podríamos suponer que
estos tres virus puedan producir el mismo impacto de
la enfermedad. La situación es que, aunque los t res
coronavirus pueden producir neumonía, CoV-N L63
la produce de forma esporádica ya que generalmente
está asociada a sintomatología leve o moderada. Por
su parte, SARS-CoV tuvo una transmisibilidad limitada
entre la población ya que apareció en Wangdong, China
en el 2002 y desapareció en el 2003 después de
dispersarse por varios países de diferentes continentes
con un estimado de 8098 registros de infecciones
con 77 4 muertes. En tanto, hasta este momento han
registrado más de 1.2 millones de infecciones con
SARS-CoV-2 y más de 70,000 muertes, entonces otros
factores deben estar involucrados en esta diferencia de
la tasa de infección (Rabi et o/., 2020).
Varios factores que se han encontrado involucran a
la proteína S que es el receptor viral. Esta proteína
está involucrada tanto en la adherencia, la fusión y la
entrada del genoma vial al citoplasma de la célula. La
proteína S de SARS-CoV-2 está constituida de 1,285
aminoácidos y para su activación re quiere un corte
proteolítico por una enzima celular dando lugar a dos
subunidades denominadas Si y S2, amino y carboxilo
terminal respectivamente. Para la adherencia, esta
proteína t iene un domino de unión a la proteína ACE2.
Este dominio de unión es de cerca de 193 aminoácidos
y se encuentra dentro de la subunidad Si. La proteína
S de SARS CoV es similar a SARS-CoV-2 y comparten
un 75 % de identidad en el dominio de unión al receptor.
Existe evidencia de que el dominio de unión al receptor
de SARS-CoV-2 de une con mayor afinidad que el
dominio de unión de SARS-CoV. Lo que puede ser
considerado como un factor de tropismo viral (Bosch et
o/., 2003).
El segundo e l emento a considerar de la alta
transmisibilidad del SARS-CoV-2 es en el proceso de
penetración y fusión de la proteína S con la membrana
de l endosoma. Se ha observado que existe una
diferencia significativa entre la proteína S de SARSCo V y la proteína S de SARS-CoV-2. Para poder
alcanzar el citoplasma celular la proteína S t iene
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
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Figura 3 . Distribución de
receptores ACE2 en tejido
epitelial del tracto respiratorio
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Complejo de
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Figura 4 . Proceso replicativo del virus SARS-CoV-2
Biología y Sociedad, primer semestre 2020
79
�que pasar por un corte proteolítico para exponer un
péptido que conduzca a la fusión de la proteína S con
la membrana del endosoma (Walls et al., 2020). Este
es un paso crucial para aumentar la permeabilidad
de la membrana del endosoma y depositar el genoma
viral en el citoplasma ce lular. Se ha observado
que en SARS-CoV-2 esta etapa se rea liza a través
de la acción de una enz ima denominada furina,
una proteasa que tiene amplia distribución en las
diversas células del organismo incluyendo las células
epiteliales del sistema respiratorio. La clave para
una penetración aumentada de SARS-CoV-2 contra
otros coronavirus es que la proteína S de SARSCoV-2 tiene un sitio de reconocimiento de la furina
lo cual permite un aumento en el proceso de fusión
comparado con otros coronavirus que utilizan otras
proteasas celulares (Coutard et al., 2020).
Un tercer factor que puede ser considerado como
factor de éxito de los coronavirus en la alta afinidad y
penetración del virus a la célula es que, para realizar los
procesos de replicación, el virus induce la formación de
estructuras que funcionan como verdaderas fabricas
virales. Cuando se sintetizan las primeras proteínas
virales no estructurales, estas proteínas inducen la
formación de vesículas de doble capa asociadas al
retículo endoplásmico. Dentro de esas vesículas,
los coronavirus forman un complejo de replicacióntranscripción con lo cual realizan la síntesis de nuevos
RNAs genómicos y RNAs subgenómicos (Knoops et
al. 2008). Con estos últimos, se sintetizan las nuevas
proteínas estructurales que se asocian al nuevo RNA
genómico viral para iniciar la morfogénesis del virus.
Una vez formado se liberará de la célula infectada a
través del proceso conocido como exocitosis. Dos
aspectos resa ltan de este proceso. Por un lado, la
replicación del virus se realiza fuera del alcance de los
receptores de reconocimiento de patrones moleculares
de los virus infectantes y aunque el genoma viral puede
ser reconocido antes de la formación de las vesículas
de doble capa, realizar los procesos de replicación y
transcripción del genoma dentro de estas vesículas
pueden limitar la respuesta inmune contra este virus
(Walls et al., 2016). Por otro lado, la alta glicosilación
de las proteínas estructurales le da un grado mayor de
resistencia al ambiente.
80
CONCLUSIÓN
Si consideramos la forma en que el SARS-CoV-2 se está
diseminando entre la población humana, claramente
muestra que este nuevo coronavirus adquirió la capacidad
de transmisión rápida lo cual hace difícil su control. No
obstante, considerando que es un virus respiratorio que
puede infectar desde la mucosa nasal y oral hasta el
epitelio de los alveolos pulmonares, las primeras medidas
más apropiadas de control son las relacionadas a evitar la
infección. La infección se puede dar a través de las gotitas
o aerosoles expedidos al hablar, toser y estornudar de
una persona infectada (WHO, 2020). El riesgo aumenta a
medida que se está cerca de la persona infectada. Por tal
motivo, la distancia apropiada será de gran valía para evitar
esta infección. Por otro lado, las gotitas que se expelen
de la persona infectada son sujetas a la gravedad y por
consecuencia se pueden depositar en superficies que se
pueden convertir en una forma rápida de diseminación a
través de las manos que a la postre son llevadas a la boca
o la nariz. Por tal motivo, el aumentar la higiene y evitar
tocar la nariz y boca con manos antes de lavarlas, pudiera
ser un factor determinante para disminuir la diseminación
del virus entre la población (SSP, 2020).
El SARS-CoV-2 no es el primer virus que se transmite
de forma masiva entre la población humana. El virus
de la influenza tipo A ha producido cuatro pandemias
en los últimos 100 años a través de la diseminación
de diversos subtipos de este tipo de virus y circulan
otros subtipos con potencial para producir nuevas
pandemias (Neumann y Kawaoka, 2019). Con respecto
a SARS-CoV-2, esta pandemia nos deja una lección
importante. Los virus pueden adquirir la capacidad
de diseminarse de una forma más rápida a los virus
pandémicos antes conocidos. Por tal motivo, debemos
aprender a convivir con los virus. La mejor forma es
estableciendo estrategias que coadyuven en evitar la
diseminación masiva. Siempre habrá virus con menor o
mayor potencial de letalidad. Si nos convertimos en la
primera línea de defensa en nuestra vida diaria a través
de los hábitos de higiene, seguramente, la población
humana podrá sortear otros virus con potencial de
generar nuevas pandemias y poner en riesgo la vida.~
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
�LITERATURA CITADA
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w ith pneumonia in Saudi Arabia. N Engl J Med. 367:18141820.
�RESENA DE LIBROS
SALUD, ENVEJECIMIENTO,
SENTIMIENTOS Y EVOLUCIÓN
I SERGIO l. SALAZAR·VALLEJO
t:-.,vS
BLACKBURN, E.
& EPEL,
2017.
LA SOLUCIÓN DE LOS
TELÓMEROS: UN ACERCAMIENTO REVOLUCIONARIO PARA VIVIR MAS
JOVEN, MAS SANO Y MAS TIEMPO. AGUILAR, MÉXICO, 412 PP.
MITTELDORF,
E.
J. & SAGAN, 0. 2016.
EL CóDIGO DEL
ENVEJECIMIENTO: LA NUEVA CIENCIA DE ENVEJECER Y LO QUE
SIGNIFICA PARA MANTENERSE JOVEN. PAIDÓS, MÉXICO, 391 PP .
n una reseña rec i ente (20 1 9 Biolog/a y
Sociedad, 3:65- 69), al ocuparme de dos libros
sobre senescencia, sa lud mental y alzheimer,
comenté brevemente los cambios en las puntas
de los cromosomas, los telómeros. El comentario
incluyó dos cosas. Una, que los telómeros se reducen
progresivamente con la edad ya que pasan de tener
unos 8000 pares de bases nitrogenadas al nacer y
que a los 65 años colapsan a unas 1500. Dos, que
la reducción se debía a cuestiones del carácter y a
sentimientos negativos u hostilidad. En la misma
reseña comenté dos veces que cualesquiera que
fueran nuestras condiciones, no estamos condenados.
Podemos mejorar con una serie de cambios en la dieta,
en la actividad física, y en el control de los sentimientos.
E
Por un gentil regalo de mis hijos, pude asomarme a dos
libros adicionales sobre el envejecimiento que ahora
me atrevo a reseñar y que recomiendo enfáticamente
a los lectores interesados. Disfruté mucho su lectura y
porque me parecen complementarios, preferí presentar
las reseñas juntas.
La primera autora del primer libro es Elizabeth
Blackburn, una australiana que hizo la licenciatura en
Melbourne y el doctorado en biología molecular en
Cambridge. Recibió el nobel de medicina en 2009 por
Biología y Sociedad, primer semestre 2020
sus estudios acerca de los telómeros y por descubrir
la telomerasa, que ayuda en la regeneración de los
mismos. Ahora preside el Instituto Salk y es emérita en
la Universidad de California en San Francisco (UCSF).
La segunda autora es Elissa Epel, una estadounidense
que hizo la licenciatura en sicología en Stanford, el
doctorado en sicología social en Yale, y que se ha
dedicado al estudio del estrés y sus efectos en el
envejecimiento y la obesidad en la UCSF. Sus estudios
conjuntos durante los últimos 1 5 años les permitieron
concluir que 'los telómeros son como el indicador
que integra todas las influencias de nuestro estilo de
vida: Y que 'depende de nosotros ... vivir mejor y más
plenamente ahora y en nuestros años futuros'. Al asociar
el envejecimiento con la reducción de los telómeros
enfatizan que 'el envejecimiento es un proceso dinámico
que se puede acelerar o ralentizar y en algunos aspectos
incluso revertir.'
Vale la pena detenerse un poco en los capítulos 5 y
6. El primero aborda los efectos de los pensamientos
negativos y los que nos ayudan a resistir, mientras que
el segundo se refiere a la depresión y ansiedad.
En el capítulo 5 indican que la supresión y rumiación
de pensamientos, así como el pensamiento negativo
que caracteriza la hostilidad y el pesimismo afectan a
B3
�los telómeros. Las autoras definen a la hostilidad cínica
como 'un estilo emocional de fácil enojo y pensamientos
frecuentes de que las otras personas no son confiables:
También se ocupan de lo que denominan la mente
errante, lo que parece consustancial a la naturaleza
humana dado que tenemos unos 65000 pensamientos
por día y que pasamos más de la mitad del tiempo
'pensando en algo diferente a lo que estamos haciendo'.
No obstante, consideran que 'el pensamiento errante
negativo es la antítesis de un estado de atención
plena: Recomiendan cuatro mecanismos de solución. El
primero, concentrarnos en una sola cosa y poner toda
nuestra atención en ella (unitask en lugar de multitask) y
mejorar nuestras actividades para potenciar la atención
plena (meditación). El segundo, tener un propósito en la
vida y repiten lo dicho por Leo Rosten: "el propósito en
la vida no es ser feliz, sino ser útil, productivo, y sobre
todo que nuestra existencia importe, que el mundo se
transforme por nuestro paso por él:' El tercero, poner
atención a los detalles y enfatizaron que 'la gente
meticulosa es organizada, persistente y se concentra
en sus tareas; trabaja duro para lograr objetivos a futuro
y sus telómeros tienden a ser más largos: El cuarto es la
autocompasión que definen como 'bondad, comprensión
y entendimiento hacia ti, el conocimiento de que no
estás solo en tu sufrimiento y la habilidad para enfrentar
emociones difíciles sin perderse en ellas'.Yagregan que
'la autocompasión es autosuperación porque cultiva la
fuerza interna para superar los problemas de la vida...
Depender de los demás para sentirnos bien está lleno
de peligros. Cuando necesitamos que otra persona
piense bien de nosotros, la idea de su desaprobación
es tan fuerte que tratamos de vencerla y es cuando
empezamos a criticarnos. No debemos depender de los
demás para sentirnos bien'.
En el capítulo 6 las autoras enfatizan la relación entre
la ansiedad y depresión y rasalaron que quienes las
padecen muestran un colapso en la longitud de los
telómeros. Definieron la ansiedad como 'temor o
preocupación excesivos por el futuro; agregaron que
los pensamientos negativos son la sustancia de la
depresión, y que hay unos 350 millones de personas
que la sufren en el mundo. La alternativa es la terapia
cognitiva basada en la conciencia plena, que nos
ayuda a cambiar pensamientos distorsionados y la
forma cómo nos relacionamos con ellos. Esta terapia
indica que hay dos modos básicos de pensamiento: el
84
modo hacer y el modo ser. En el primero, 'tratamos de
salir del abismo entre cómo es nuestra vida y cómo
quisiéramos que fuera: mientras que en el segundo se
puede 'controlar dónde pones tu atención de manera
más fácil:
Terminadas las partes del libro, surgen después lo
que denominaron el manifiesto de los telómeros, y
las secciones de agradecimientos y notas (pp 361405). A lo largo del libro hay varias evaluaciones
para los lectores y una serie de recomendaciones
que denominan, acertadamente, l aboratorios
de renovación. A primera vista parece otro libro
más sobre recomendaciones de dieta, ejercicio y
salud, pero tiene la enorme diferencia de explicar
los mecanismos que operan a nive l celular y, en
particular, cómo se alteran los telómeros por
nuestra alimentación, nuestras acciones y nuestros
pensamientos.
Merece especial consideración la conclusión del libro
por sus implicaciones en las políticas públicas. Con
sobrada razón, las autoras indicaron que:
1. Es apremiante la reducción del estrés
social al amortiguar los estresores
crónicos sociambientales y económicos
cotidianos. También que 'los peores
estresores (violencia, traumas, abuso y
enfermedades mentales) son generados
por un factor sorprendente: el nivel de
desigualdad económica en una región.'
2. 'Estamos conectados con todos los seres
vivos ... todos compartimos mucho más
de lo que podemos comprender, tanto
en la mente como en el cuerpo'.
3. 'Todos impactamos en el planeta, nos demos
cuenta o no. Las grandes transformaciones
... son vitales, pero los cambios pequeños
también son importantes. La manera en que
interactuamos con otras personas forma
sus sentimientos y su confianza. Cada dfa,
cada uno de nosotros tiene la oportunidad
de influir de manera positiva en la vida de
otra persona (cursivas en el original).'
4. ' El fundamento para un nuevo entendimiento
de la salud en nuestra sociedad no se
trata de un 'yo' sino de un 'nosotros'.'
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
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El manifiesto del mantenimiento telomérico vale la pena
repetirse con muy ligeras modificaciones. Consta de
cuatro secciones.
a. Cuida tus telómeros: Evalúa fuentes de estrés
persistente e intenso y considera qué puedes
cambiar. Transforma las amenazas en retos.
Vuélvete más compasivo con los demás y
contigo mismo. Inicia una actividad restauradora.
Practica el pensamiento consciente y la atención
plena (la conciencia abre la puerta del bienestar).
b. Mantén tus telómeros sanos: ¡Actívate!
Relájate antes de ir a dormir. Come de manera
consciente, reduce los atracones y evita
los antojos. Elige comida saludable como
alimentos integrales, e ingiere omega-3.
c. Conecta tus telómeros: Evita las pantallas cuanto
puedas. Cultiva relaciones buenas y cercanas.
Atiende bien a los niños y bríndales estrés
positivo. Genera capital social en tu vecindario.
Piensa y actúa en verde y pasa tiempo en la
naturaleza. Brinda atención plena a los demás.
d. Genera salud en la comunidad y el mundo:
Mejora el cuidado prenatal. Protege a los
niños de la violencia. Reduce la desigualdad.
Limpia las toxinas del entorno. Mejora
las políticas de nutrición para que haya
acceso a comida fresca y saludable.
astrofísico, con lo que el tratamiento de los temas sigue
una dinámica y frescura que no tienen otros autores que
han investigado la senescencia por lapsos mucho más
largos.
El libro consta de 11 capítulos con el objetivo principal es
mostrar que 'el envejecimiento está integrado en nuestro
cuerpo ... es regulado y controlado por nuestros genes.
Nuestra autodestrucción está programada' y que 'aunque
el envejecimiento es malo para el individuo, es importante
para la comunidad: Por eso argumenta que 'no podemos
ayudar al cuerpo a sanarse, porque el cuerpo no está
tratando de sanarse: está tratando de destruirse a sí
mismo'. Las ideas generales giran alrededor de la teoría
de la Reina Negra de Mitteldorf y Pepper: la persistencia
del envejecimiento puede explicarse por el aumento en
la variedad genética al incrementar la tasa de renovación
por la muerte de los individuos. La explicación se extendió
como un libro independiente (Mittledorf 2017 Aging is a
group-se/ected odaptation: Theory, evidence and medica/
implications. CRC, Boca Raton), y en el que nos ocupa
comentó que la obra contiene muchos mensajes ilógicos.
Sus preocupaciones tempranas por la muerte, la búsqueda
de dietas sin toxinas, de la mano de la paradoja de que una
subalimentación extiende la vida, y la comprensión de las
limitaciones de la teoría evolutiva para explicar la vejez, se
combinaron para que encontrase la teoría de la evolución
de grupos y, con ello, un nuevo acertijo científico que valía
la pena indagar.
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El segundo libro es El Código del Envejecimiento de
Josh Mitteldorf con comentarios por Dorion Sagan.
Combina visiones y presenta una perspectiva novedosa
sobre la longevidad humana y las posibles razones para
su evolución. Ante la avalancha de libros sobre dieta
y envejecimiento, uno se pregunta ¿cuáles serían las
razones para hacer/leer otro más? Son varias. Una, la
crítica de la teoría del envejecimiento; dos, la crítica
de la evolución darwiniana y su desarrollo; y tres, una
revaloración de la importancia de los radicales libres
supuestamente combatidos con anti -oxidantes y
demás. Un factor adicional es que el primer autor era
Biología y Sociedad, primer semestre 2020
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85
�En el capítulo 1 enfatizó que entre más se esfuerce el
cuerpo, habrá más mecanismos de reparación activos por
sobrecompensación, mientras que en caso contrario, se
acelera el deterioro. También rechaza la hipótesis de Orgel
sobre el envejecimiento porque no aumentan los errores de
copiado entre generaciones celulares, y hace lo mismo con
la que explica envejecemos por el impacto de los radicales
libres, que disparó la industria de los antioxidantes muy en
boga, aunque se ha demostrado que el estrés oxidativo
promueve la longevidad. Por ejemplo, el ejercicio genera
radicales libres y pese a la supuesta amenaza, el ejercicio
nos hace vivir más.
En el capítulo 2 presentó la advertencia de Richard
Feynman a sus estudiantes: 'el primer principio es que
no deben engañarse a sí mismos, y ustedes son las
personas más fáciles de engañar'. También agregó dos
definiciones de envejecimiento. La del actuario: es un
aumento en la tasa de mortalidad, que aumenta cada
vez más rápido (senescencia acelerada). La otra es
que el envejecimiento es la disminución de la fertilidad.
También agregó que 'el envejecimiento evolucionó para
ayudar a prevenir las hambrunas'.
En el capítulo 3 revisó la dinámica histórica alrededor de
la propuesta de Darwin, en relación con los experimentos
de Mendel, y comentó sobre la formalización matemática
de la idea, su deformación como darwinismo social, y la
propuesta y aplastamiento de la teoría de la evolución
de grupos. En este último aspecto, enfatizó la 'victoria
peligrosa de la teoría sobre la observación' que fue
amplificada por 'la mentalidad de rebaño, que no tiene
un lugar legítimo en la ciencia, pero que se ha colado en
la comunidad científica a través de la debilidad humana
(y que las) estructuras de poder de las burocracias del
financiamiento y la industria editorial sirven para amplificar
estos prejuicios'.
En el capítulo 4 indicó que 'de la unión de la biología y las
matemáticas nació la teoría evolutiva del envejecimiento'.
Seguidamente, pasa a revisar las tres teorías del siglo
pasado propuestas por Peter Medawar: 1) acumulación
de mutaciones, 2) p leiotrop/a antagónica, y 3) soma
desechable. El principal contraargumento para la
primera era que 'el envejecimiento ha permanecido
durante mucho tiempo ... ha estado sujeto a la selección
natural y no ha sido eliminado'. En la segunda, se supone
que un mismo gen tiene funciones antagónicas que
86
pueden dispararse por la epigenética y tenía una serie
de postulados o generalizaciones que han mostrado ser
equivocados. La tercera también fue rechazada porque
no se cumple la predicción de que comer más, o no tener
progenie conducen a una vida más longeva, y porque los
experimentos de alimentación apuntan al efecto contrario
(viven más los animales con menor ingesta calórica, y en
particular por el consumo de metionina), y las hembras
con descendencia viven ligeramente más que las que no
la tuvieron.
Extendió estas ideas al explicar los efectos inesperados
de la hormesis. La hormesis o eustrés es una variedad de
condiciones estresantes que ocasionan un alargamiento
de las expectativas de v ida. Las mejor conocidas son el
ejercicio y la hambruna moderada y su efecto positivo
obedece a la sobrecompensación que es la capacidad
corporal para reaccionar intensamente, más allá de la
respuesta simple de reparación o de balance. También
se han evaluado las intoxicaciones moderadas e
incluso los efectos de la radiación. La explicación que
proporcionan es que 'cuando el ambiente es duro, y
muchos están sucumbiendo frente a la hambruna o la
enfermedad, o al frío o calor, o por los venenos, entonces
el envejecimiento se relaja de modo que menos animales
mueran de edad avanzada'. Es decir, el envejecimiento
nivela la tasa de mortandad en t iempos buenos y malos.
En el capítulo 5 se aborda la evolución del envejecimiento.
Los protistas muestran apoptosis (suicidio celular) y
senescencia replicativa (pérdida del telómero en cada
replicación celular). El segundo tema fue tratado ya en la
reseña superior, por lo que no repetiré los argumentos. El
capítulo 6 se enfoca a la apoptosis. Se notó que las células
tienen un programa para su propia muerte y que este
mecanismo está presente desde antes de que surgieran los
organismos con núcleos verdaderos {eucariontes), como la
mayoría de los organismos que vemos como los árboles y
los vertebrados, y otros que pasan desapercibidos como
la mayoría de los protozoos. Mencionó el experimento con
levaduras por Valter Longo en que mostró que en inanición,
95% de ellas se suicidan: la eliminación individual tiene
un beneficio para la comunidad. Pura selección grupal, un
mecanismo antiguo y efectivo, pero que fue rechazado por
la comunidad académica de la época.
El capítulo 7 reseña la homeostasis demográfica.
Enfatizó que 'el envejecimiento ha sido programado en
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
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nuestros genes por un proceso evolutivo, aunque es
malo para nuestra aptitud como individuos: Además,
'hace posible que haya ecosistemas estables nivelando
la tasa de mortalidad.' Mencionó la monografía de
Michael Gilpin, en que argumentó la moderación del
depredador y mostró que 'la hambruna y la extinción
podían ser fuerzas evolutivas a nivel grupal.' A largo
plazo, 'surge un equilibrio: un comportamiento que es
egoísmo atemperado por la moderación'.
Regresó a la Reino Negro en el capítulo 8 y argumentó
que el envejecimiento evita 'que las poblaciones crezcan
demasiado rápido, solo para colapsarse y arriesgarse
a la extinción.' El efecto neto de la hormesis es 'reducir
el riesgo de que haya sobrepoblación en tiempos
de abundancia y también ayuda a salvaguardar a la
población con fuerza y longevidad extra cuando el riesgo
de extinción es elevado.' Agregó que 'toda la historia
de la vida, desde el nacimiento hasta la madurez, la
reproducción y la muerte, debe estar moldeada para
ser rápida y eficiente, pero no demasiado rápida ni
eficiente.' Pasa luego a considerar la evolución de la
evolución. Refiere que Gunter Wagner y Lee Atenberg
argumentaron en 1996 que una condición soslayada
para la selecc ión natural era el 'mapa genotipofenotipo.' Esto se puede asimilar al comprender que
la información genética es jerárquica y los genes Hox
están en la parte más alta. Estos genes coordinan
el interruptor para que otros genes se enciendan o
apaguen y su descubrimiento data de ese mismo año.
Entonces, el 'mapa genotipo-fenotipo' es 'la relación
entre la información del ADN en el gen y el cuerpo que
se produce cuando esa información se transcribe ... (o)
el mecanismo a través del cual la información en el ADN
se lee y traduce para crear un ser vivo.'
El capítulo 9 es un exhorto a que intentemos prolongar
nuestra vida y, como ta l, recopila una serie de
recomendaciones que son parte de otros libros sobre
la senescencia e invita a visitar su portal (AgingAdvice.
org). Enfatiza que 'el ejercicio, la pérdida de peso y
una aspirina o ibuprofeno al día se encuentran entre
lo mejor que puedes hacer por ti.' También agregó que
'las personas que son felices, a las que les apasiona
su trabajo y que conviven diariamente con amigos y
familiares viven mucho más tiempo que las personas que
están deprimidas y aisladas'. Disfruté mucho los repasos
y aprender los beneficios del ayuno, especialmente para
Biología y Sociedad, primer semestre 2020
los pacientes en qumioterapia: un ayuno de tres días
abate los malestares asociados como náuseas, cefalea
y fatiga, lo mismo que los generados por una dieta alta
en grasas (quetogénica) casi sin carbohidratos, puede
destruir tumores cancerosos en ratones.
En el capítulo 10 presentó algunas perspectivas
para ralentizar el envejecimiento a través de engañar
al cuerpo sobre la cantidad de alimento que recibe
con sustancias como la metformina, el resveratrol, la
berberina, la rapamicina y el jiaogulan. Consideró los
tres principales relojes biológicos: reducción del timo,
acortamiento de los telómeros y epigenética. También
mencionó mecanismos para la meti lación del ADN,
así como para la eliminación de células senescentes,
el consumo de fullerenos, la restricción calórica para
optimizar la apoptosis selectiva y que se concentre en
células senescentes o precancerosas, misma que podría
agilizarse al consumir curcumina y resveratrol.
El último capítulo brinda un panorama doloroso sobre
el impacto humano sobre el planeta y las posibles
repercusiones de que la vida individual devenga más
prolongada, especialmente si en unos 170 años se
duplicó la esperanza de vida al pasar de los 40 en 1 840
a más de 80 en Japón y Escandinavia en nuestros
días. Se considera la pérdida de capital natural en
el antropoceno, que preferiría llamar capitaloceno,
y que tenemos esperanzas al mejorar la toma de
decisiones sociales (democracia) y al reducir el tamaño
de las familias. Sin embargo, enfatizó que debemos
comprender que moriremos y que 'vivir con una
conciencia de nuestra mortalidad puede ser una forma
de motivar algunos de nuestros esfuerzos más nobles,
pero vivir con terror sólo puede ser una parálisis ... No
hay forma de escapar a la muerte, pero, probablemente,
podemos escapar al miedo.'
El epílogo incorpora una serie de comentarios sobre
la concepción evolut iva del envejecimiento, así
como de nuestra función en el planeta y concluye
que 'comenzamos a reconocer que nuestra vida
individual no nos pertenece sólo a nosotros, sino
también a nuestra especie y a las otras especies de
las cuales es interdependiente la vida humana, y a
la vida misma.'
B7
�SOBRE
LOS AUTORES
DRA. AUNA ÜLALLA KERSTUPP.Bióloga y Doctora en Ciencias con acentuación en
Manejo de Vida Silvestre y Desarrollo Sustentable
por parte de la Facultad de Ciencias Biológicas (FCB)
de la Universidad Autónoma de Nuevo León (UANL).
Es Profesora-Investigadora de Tiempo Completo
en la FCB/UANL Imparte cátedra de licenciatura,
cuenta con perfil deseable PRODEP, pertenece al
Sistema Nacional de Investigadores (SNI) dentro de
la categoría CANDIDATO y es miembro del Cuerpo
Académico Consolidado "Ecología y Biodiversidad"
(UANL-CA-318). Su línea de investigación se ha
enfocado en la ecología de aves playeras y de
pastizal. alina.olallakrs@uanl.edu.mx
DR. ANTONIO GUZMÁN VELASCO.Biólogo, cuenta con Maestría y Doctorado en
Ciencias con acentuación en Ecología por parte
de la FCB/UAN L. Se especializa en manejo de
vida silvestre, ecología y desarrollo sustentable.
Es profesor-investigador de Tiempo Completo,
cuenta con perfil deseable PRODEP, pertenece al
Sistema Nacional de Investigadores (SNI) dentro de
la categoría CANDIDATO y es miembro del Cuerpo
Académico Consolidado "Ecología y Biodiversidad"
(UAN L-CA-3 1 8). Imparte cátedra de licenciatura
y posgrado. Es ex-director de la FCB/UANL y
actualmente es el jefe del Laboratorio de Biología de
la Conservación y Desarrollo Sustentable de la FCB/
UANL. antonio.guzman@uanl.mx
ORA CLAUDIA BERNARDETTE PLATA
HIPÓLITO.Químico Bacteriólogo Parasitólogo. Maestría
y Doctorado en Ciencias con Orientación en
lnmunobiología por la Facultad de Ciencias Biológicas
de la Universidad Autónoma de Nuevo León (UANL).
Profesora Investigador de Tiempo Completo en la
FCB, UANL. Miembro de la Red Mexicana de Virología
y de la Sociedad Mexicana de Virología . Su línea de
investigación abarca el estudio de epidemiología
molecular y características antigénicas de virus.
ORA DIANA RESÉNDEZ PÉREZ.Profesor Investigador de la FCB-UANL. Doctorado
en Ciencias con especialidad en Biología Molecular
e Ingeniería Genética, Maestría en Ciencias con
especialidad en Biología Celular y Licenciatura QBP
88
por la UANL. Posdoctorado en Genética y Biología
del Desarrollo en el Biozentrum de la Universidad de
Basilea en Suiza. Actualmente dirige el Departamento
de Bio logía Celu lar y Genética, así como la
Subdirección Académica de la Facultad de Ciencias
Biológicas de la UANL. Es miembro del SNI nivel II y
de la Academia Mexicana de Ciencias. Actualmente
cuenta con mas de 60 publicaciones en revistas
Nacionales e Internacionales y 200 participaciones
en Congresos Nacionales e Internacionales. A lo largo
de su trayectoria académica a impartido cátedras
a nivel pregrado, así como cursos de posgrado a
nivel de Maestría y Doctorado. Ha participado en
la formación de recursos humanos en Licenciatura,
Maestría y Doctorado y cuenta con un gran numero
de premios y distinciones. Ha tenido el honor de ser
evaluadora de numerosos programas educativos
y proyectos de investigación a nivel nacional e
internacional, es miembro del comité editorial de
revistas como Hereditas y Oncology Letters y ha sido
revisora de un sin número de artículos científicos en
reconocidas revistas internacionales. diaresendez@
gmail.com
DRA. EMMA PATRICIA GóMEZ RUIZ.Bióloga, egresada de la Facultad de Ciencias
Biológicas de la Universidad Autónoma de Nuevo
León (FCB-UANL). Cuenta con una maestría
en ciencias en gestión ambiental del Instituto
Politécnico Nacional y doctorado en vida silvestre
de la Universidad de Texas A&M, College Station. Es
profesora investigadora en la FCB-UANL, miembro
del Sistema Nacional de Investigadores - CONACYT,
y cuenta con reconocimiento de perfil deseable del
Programa para el Desarrollo Profesional Docente
de la Secretaría de Educación Pública. Ha recibido
reconocimientos nacionales e internacionales entre
los que destacan "Pollinator Advocate Award for
Mexico", que otorga el North American Pollinator
Protection Campaign en Washington, D.C., el "Young
Researcher Award" en la categoría de doctorado que
otorga el "Global Biodiversity lnformation Facility"
basado en Dinamarca. En 2018 obtuvo una de las
cinco becas que anualmente otorga el programa
"Para las Mujeres en la Ciencia L'Oréal-UNESCOCONACYT-AMC en el campo de las Ciencias
Naturales por su proyecto enfocado en murciélagos
polinizadores. emma.gomezrz@uanl.edu.mx
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
�DR. GABRIEL RUIZ AYMÁ.Biólogo , cuenta con una Maestría y Doctorado
en Ciencias con acentuación en Manejo de Vida
Silvestre y Desarrollo Sustentable por parte de la
FCB/UANL. Es profesor-investigador de la FCB/
UANL, imparte cátedra de licenciatura y pertenece al
Sistema Nacional de Investigadores (SNI) dentro de
la categoría NIVEL 1. Su investigación se enfoca a la
ecología de aves de pastizal del noreste de México.
gabriel.ruizym@uanl.edu.mx
DR. [RAM PABLO RODRÍGUEZ SÁNCHEZ.Profesor-lnvestigador titular A, Jefe y Fundador del
Laboratorio de Fisiología Molecular y Estructural
de la Facultad de Ciencias Bio lógicas (Unidad
B) de la Un iversidad Autónoma de Nuevo León.
Químico Bacter ió logo Parasitólogo, Maestría
y Doctorado en Ciencias con Acentuación en
Entomología Médica, todas por la Facultad de
Ciencias Biológicas de la UAN L. Pertenece al
Sistema Nacional de Investiga dores, Nivel 11.
Miembro del Comité Evaluador de la editoria l
BMC , de la Asociación Mexicana de Bioquím ica,
Genética y AMCA. Cuenta con 110 artículos
científicos publicados, 96 publicados en revistas
indexadas al JCR y 1 4 de divulgación, 11 capítulos
de l ibro y 896 citas a su obra. Ha presentado
más de 150 trabajos en congresos nacionales
e internacionales. Ha desarroll ado y colaborado
en diversosproyectos de investigación científica
con el Chi ldren's Hospital Oakla nd Research
lnstitute, Oakland, CA., Texas Biomedica l
Research lnstitute, San Antonio, TX., University
of Texas Health Science Center, San Antonio,
TX., Broad lnstitute of MIT-Harvard, Cambridge,
MA., The University of Texas at San Antonio, San
Antonio, TX., Facultad de Ciencias Veterinarias,
UNLP, Argentina., CNR, Research Area, Naples,
ltaly. , State Key Laboratory of Pharmaceutica l
B iotechno l ogy, School of Life Sciences ,
Nanj ing Univers ity, Nanj ing, Jiangsu, China.
iramrodr iguez@gmai l .com
JORGE ALEXIS GONZÁLEZ MARTÍNEZY CAR.LOS
DAVID YEVERINO MARTÍNEZ.Estudiantes de la carrera de Biólogo dentro de la
FCB/UANL. Carlos David pertenece al Laboratorio
de Ornitología.
DR. JOSE IGNACIO GONZALEZ ROJAS
BIÓLOGO.Cuenta con Maestría y Doctorado en Ciencias con
acentuación en Ecología por parte de la FCB/UANL.
Su investigación se enfoca en la ecología de aves
vulnerables. Es profesor-investigador de Tiempo
Completo, cuenta con perfi l deseable PRODE P,
pertenece al Sistema Nacional de Investigadores
(SN I) dentro de la categoría NIVEL 1 y es el líder
del Cuerpo Académico Consolidado "Ecología y
Biodiversidad" (UANL-CA-3 1 8). Imparte cátedra de
licenciatura y posgrado. Actualmente es el director
de la FCB/UANL y es el jefe de l Laboratorio de
Ornitología de la FCB/UANL. jose.gonalezr@uanl.mx
DR. JUAN FRANCISCO CONTRERAS
CORDERO.Quím ico Bacterió logo Parasitólogo. Maestría
en Ciencias con Orientación en Microbiología
y Doctorado en Ciencias con Orientación en
lnmunobiología por la Facultad de Ciencias Biológicas
de la Universidad Autónoma de Nuevo León (UANL).
Es Profesor de Tiempo Completo en la FCB, UANL.
Imparte cátedra de Viro logía en licenciatura y
posgrado. Cuenta con perfil deseable PRODEP,
pertenece al Sistema Nacional de Investigadores
(SNI) Nivel 1 y es del Miembro del Cuerpo Académico
Biología de Microorganismos. Miembro fundador
de la Red Mexicana de Virología . Secretario de
la Soc iedad Mexicana de Virología. Su línea de
investigación se enfoca en la Biología y epidemiología
molecular de diversos virus como rotavirus, virus
del Oeste del Nilo, astrovirus, norovirus y virus de la
influenza. Además, ha participado en el estudio de las
características antigénicas de proteínas virales, así
como estudios de actividad antiviral de extractos de
plantas. contrerasjfco@gmail.com
DR. JUAN PABL9 CEYCA.Biólogo en el Area de Ecología por la Universi dad
Autónoma de Sinaloa. Recibió el grado de Maestro
en Ciencias en Ecología Marina en el Centro de
Investigación Científica y de Educación Superior de
Ensenada, B.C., y de Doctor en Ciencias en Manejo
Ambiental en el Centro de Investigación en Alimentación
y Desarrollo, A.C., Unidad Mazatlán. Es Profesor de
Tiempo Completo en la FCB/UANL, pertenece al
Sistema Nacional de Investigadores (SNI) dentro de la
�categoría Candidato. Imparte cátedra de licenciatura.
Sus líneas de investigación están enfocadas en la
ecología y ecotoxicología de aves, particularmente
en la evaluación de efectos genotóxicos relacionados
con la exposición a contaminantes ambientales. juan.
ceycacn@uanl.edu.mx
DR. GABR1EL R.UIZ AYMÁ.Biólogo, cuenta con una Maestría y Doctorado
en Ciencias con acentuación en Manejo de Vida
Silvestre y Desarrollo Sustentable por parte de la
FCB/UANL. Es profesor-investigador de la FCB/
UANL, imparte cátedra de licenciatura y pertenece al
Sistema Nacional de Investigadores (SNI) dentro de
la categoría NIVEL 1. Su investigación se enfoca a la
ecología de aves de pastizal del noreste de México.
gabriel.ruizym@uanl.edu.mx
DR. SERGIO l. SALAZAR VALLEJO.Investigador Titular C de ECOSUR. Bió logo
(1981), Maestro en Ciencias en Ecología Marina
(1985), Doctor en Biología (1 998). Miembro del
Sistema Nacional de Investigadores desde 1 985
(Investigador Nacional desde 1988, SNI 3901 ,
Nivel actual: 111). Ciento cuatro artículos en revistas
JCR y 3 en revistas non-JCR, 27 capítulos de libro.
Tres libros publicados (1989. Poliquetos de México;
1 991 . Contaminación Marina; 2005. Poliquetos
pelágicos del Caribe) y tres ce-editados (1 991.
Estudios Ecológicos Preliminares de la Zona Sur de
Quintana Roo; 1993. Biodiversidad Marina y Costera
de México, 2009. Poliquetos de América Tropical);
49 publicaciones de divulgación. Veintiseis tesis
dirigidas: 8 de doctorado (todos SNI), 10 de maestría
y 8 de licenciatura. Profesor de Licenciatura en ocho
instituciones (Cursos: Zoología de Invertebrados,
Ecología Marina, Biogeografía, Comunicación
Científica, Taxonomía de Poliquetos), Profesor de
Posgrado en seis instituciones (Cursos: Ecología del
Bentos, Comunicación Científica, Ecología Costera,
Sistemática Avanzada) y del Diplomado Reserva.
Veintiocho ponencias en congresos nacionales y 33
ponencias en congresos internacionales. Treinta y
seis distinciones académicas. Arbitro de 33 revistas
o series y miembro del comité editorial de cuatro
de ellas. Veintinueve estancias de investigación en
Museos e Instituciones de Estados Unidos, Europa
y Sudamérica. Áreas de investigación: biodiversidad
costera, taxonomía de invertebrados marinos,
90
política ambiental y científica (evaluación académica).
savs551 216@hotmail.com
M.C. YANET SEPÚLVEDA DE LA ROSA.Licenciatura en Biología por la Facultad de Ciencias
Biológicas, UANL. Maestría en Biología de la
Conservación por la Universidad de Sussex, Reino
Unido. Su área de especial idad es Ecología del
Comportamiento con un enfoque en la incorporación
de estudios eto lógicos en las estrategias de
conservación de especies terrestres y marinas.
Labora actualmente en la Alianza Nacional para
la Conservación del Jaguar, en la iniciativa Stop
Extinction y como docente en la Facultad de
Ciencias Biológicas, UANL. Contribuye de manera
independiente en la comunicación científica nacional
e internacional en organizaciones como Research
Outreach y Science Animated y como traductora
científica en obras literarias como el libro Vida Marina
de México: Tesoro de /os Profundidades. Participó
en el XX IV Congreso Nacional de Zoología y es
miembro de la Asociación de Mujeres en la Ciencia.
yanetsepulvedadlr@gmail.com
Facultad de Ciencias Biológicas I UANL
���
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Title
A name given to the resource
Biología y Sociedad
Description
An account of the resource
La revista Biología y Sociedad, nace en el 2018 que se mantiene activa y es una publicación de divulgación científica en formato electrónico de la Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Autónoma de Nuevo León. La filosofía de la revista es que los ciudadanos provistos de la mejor información posible tendrán la capacidad de tomar decisiones óptimas, con bases científicas, sobre diversas problemáticas. En consecuencia, los artículos publicados deberán estar escritos con claridad para un público amplio no especializado, por lo que se espera que los documentos remitidos para publicación estén acordes a la filosofía de esta publicación. Su frecuencia es semestral; dirigida a transmitir conocimientos con la intención de lograr que permee dentro de la propia comunidad universitaria y fuera de ella. Publica trabajos de autores nacionales y extranjeros en español o inglés, basados sobre cualquier tema relacionado con las ciencias biológicas. La publicación de la revista cuenta con la participación de especialistas nacionales e internacionales como miembros del Comité Editorial.
Text
A resource consisting primarily of words for reading. Examples include books, letters, dissertations, poems, newspapers, articles, archives of mailing lists. Note that facsimiles or images of texts are still of the genre Text.
Título Uniforme
Biología y Sociedad
Año de publicación
El año cuando se publico
2020
Número
Número de la revista
5
Mes de publicación
Mes cuando se publicó
Enero-Junio
Día
Día del mes de la publicación
1
Periodicidad
La periodicidad de la publicación (diaria, semanal, mensual, anual)
Semestral
Volumen
Volumen de la revista
3
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Biología y Sociedad, 2020, Vol 3, No 5, Primer Semestre
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Guzmán Velazco, Antonio, Director
Subject
The topic of the resource
Ecología y sustentabilidad
Biología contemporánea
Investigación
Divulgación científica
Ciencias de la salud
Alimentos
Description
An account of the resource
La revista Biología y Sociedad, nace en el 2018 que se mantiene activa y es una publicación de divulgación científica en formato electrónico de la Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Autónoma de Nuevo León. La filosofía de la revista es que los ciudadanos provistos de la mejor información posible tendrán la capacidad de tomar decisiones óptimas, con bases científicas, sobre diversas problemáticas. En consecuencia, los artículos publicados deberán estar escritos con claridad para un público amplio no especializado, por lo que se espera que los documentos remitidos para publicación estén acordes a la filosofía de esta publicación. Su frecuencia es semestral; dirigida a transmitir conocimientos con la intención de lograr que permee dentro de la propia comunidad universitaria y fuera de ella. Publica trabajos de autores nacionales y extranjeros en español o inglés, basados sobre cualquier tema relacionado con las ciencias biológicas. La publicación de la revista cuenta con la participación de especialistas nacionales e internacionales como miembros del Comité Editorial.
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ciencias Biológicas
Contributor
An entity responsible for making contributions to the resource
León González, Jesús Ángel, de, Editor Responsable
García Garza, María Elena, Editor Técnico
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
01/01/2020
Type
The nature or genre of the resource
Revista
Format
The file format, physical medium, or dimensions of the resource
text/pdf
Identifier
An unambiguous reference to the resource within a given context
2020098
Source
A related resource from which the described resource is derived
Fondo Universitario
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San Nicolás de los Garza, N.L., México
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