74 20 16155 https://hemerotecadigital.uanl.mx/files/original/409/19944/Cuadernos_de_Arquitectura_y_Asuntos_Urbanos_2011_Ano_1_Vol_1_No_1_Agosto.pdf 1da08dcabce656dee0204090b6979fd0 PDF Text Text 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 Autor: En tramite. Numero de certificado de licitud de título y contenido: en tramite. ISSN: en trámite. Registro de marca ante el Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial: en trámite. Director de la Revista Dra. María Teresa Ledezma Elizondo Secretario de redacción / Editorial Board Lic. Ramón Alejandro Barrera Domínguez Secretario de intercambio y redes / Exchange and nets secretary Lic. Oneida Martínez Martínez 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. Todos los derechos reservados ®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 09 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 Bartra, R. (1986). La Jaula de la melancolía. 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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 17 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 19 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 Baeza, M.A. (2000). Los caminos invisibles de la realidad social: ensayo de sociología profunda sobre los imaginarios sociales. Santiago: Sociedad Hoy - RIL.9 pp. Hiernaux,D. (2006a). Repensar la ciudad: la dimensión ontológica de lo urbano. En Liminar. Estudios sociales y humanísticos,8. Holland, J.H. (2004). El orden oculto. De cómo la adaptación crea la complejidad. México. Fondo de Cultura Económica. 25 - 56 pp. Linch, K. (1959) La imagen de la ciudad. Barcelona: Gustavo Gili, 1974. Lindón, A. (2007a). Los imaginarios urbanos y el constructivismo geográfico. EURE, XXXIII, número 099. pp 31-46. Lindón, A. (2007) La ciudad y la vida urbana a través de los imaginarios urbanos. EURE, XXXIII, número 099. pp 7-16. Lindón, A. Diálogo con Néstor García Canclini ¿Qué son los imaginarios urbanos y cómo actúan en la ciudad? EURE, XXXIII, número 099 p. 89-99 Santiago de Chile. Márquez, F. (2007) Imaginarios urbanos en el gran Santiago: huellas de una metamorfosis. EURE, XXXIII, número 099. pp 79-88. Silva, A. (2006) Imaginarios Urbanos. Colombia. Arango Editores 26 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 27 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. 30 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 35 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 38 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. Bibliografía Appadurai, Arjun, "La Globalización y la imaginación en la investigación", Revista Internacional de Ciencias Sociales, UNESCO, Num. 169, p. 16; en: http://www.unesco.org/issj/rics160/appadurais pa.html 7-II-10. Cavafis, Constantino, "La ciudad", versión tomada de: http://www.nigawa.info/melancholiaborealis/1 02-Cavafis.html, 9-XI-08. Domínguez, D. (2007) Sobre la intención de la etnografía virtual. Revista Electrónica Teoría de la Educación. Educación y Cultura en la Sociedad de la Información. http://www.usal.es/teoriaeducacion Vol. 8. Nº1. Estalella, A.; Ardèvol, E. (2007) Ética de campo: hacia una ética situada para la investigación etnográfica de internet. Página del Forum Qualitative Social Research, Vol. 8, Num. 3. [Versión electrónica en]: http://www.qualitative-research.net/fqs/ Garcìa, J. (2010) Programa “ Unidos transfromando mi comunidad” en Planea Estado cambiar rostro a “La Indepe”, en El Norte, 15- sep- 2010, versión virtual . http://busquedas.gruporeforma.com/elnorte/D ocumentos/DocumentoImpresa.aspx Glissant, E. (2002). “Introducción a una poética de lo diverso”. Textos del Bronce, 37. [Barcelona]: Ediciones del Bronce. Heredia, M. (2005). “Romi, gacharao, gitano cale, flamenkita… La identidad gitana en los espacios virtuales.” Memoria de papel, [Versión electrónica en]: http://aecgit.pangea.org/memoria/pdf/Mayte% 20Heredia.pdf 42 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos Agosto 2011 Lugo, F. (2002) “La Territorialité du Graffiti a Monterrey Nuevo Leòn Mexique”, Memorie du dea Soutene, Paris Documento electrónico facilitado por el autor. Moreyra, E.; González, J. C. (2002) Antropología Visual. http://www.naya.org.ar/articulos/visual02.htm Olvera, J. (2005) “Colombianos en Monterrey: origen de un gusto musical y su papel en la construcción de una identidad social”.Mexico: Consejo para la Cultura y las Artes de Nuevo León. Villarreal, R. [director] (2008) "Cumbia callera", México: Cumbia regia films. Entrevistas Encinas, L. (2008). López, L . (2008). 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 ta mpo co ning un a o tra info rmac ión ) con céntrico que to ma en cuen ta el criterio de ag eb-v ial ida d; ad emá s del criter io de lo s cír culo s de 70 00 m ts . P or lo que s e ob tien en cinco a nillo s con céntricos y trei nta y tres seccio nes : Cla sifica ció n de Anillo s Con céntrico s Nú mero de sec ci on es 1 10 2 3 4 5 11 8 2 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 59 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. Agosto 2011 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos 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 Revista de la Facultad de Arquitectura de la Universidad Autónoma de Nuevo León. ISSN: en trámite Normas de Publicación 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. Al momento de aceptar la publicación de sus artículos, los autores deberán formalizar la cesión de derechos de autor a CUADERNOS DE ARQUITECTURA Y ASUNTOS URBANOS, según las condiciones establecidas por la Revista. El consejo editorial agradece el envío de artículos científicos inéditos y reseñas bibliográficas a la redacción. Los autores tendrán derecho al envío de un ejemplar del volumen en que aparecieron sus trabajos. Objetivos y política editorial Envío de originales. 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. Los artículos serán originales, escritos en español, inglés o francés, referidos a una investigación propia en las áreas de arquitectura y estudios urbanos y regionales. Arbitraje de los artículos En CUADERNOS DE ARQUITECTURA Y ASUNTOS URBANOS. la selección de los originales se rige por el sistema de evaluación externa y anónima, confidencial de especialistas en la materia (método de pares ciegos elegidos al azar). En caso de discrepancia en la evaluación por pares, el texto será enviado a un tercer árbitro, cuya decisión definirá su publicación. Los resultados del proceso de dictamen académico serán inapelables en todos los casos. 94 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos Agosto 2011 Se remitirán a la Secretaría de Redacción de la revista CUADERNOS DE ARQUITECTURA Y ASUNTOS 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) 8329 4160 Ext. 6760. E-mail: revista.contexto@uanl.mx; revistacontexto@hotmail.com Información general. En la primera página de toda colaboración deberán incluirse los datos generales del artículo y su(s) autor(es), incluyendo: título del artículo, descriptores, nombre completo, nacionalidad, E-mail, teléfonos, Centro o Departamento al que se encuentra adscrito laboralmente, dirección postal, ciudad y país. �Información general. Notas y referencias bibliográficas En la primera página de toda colaboración deberán incluirse los datos generales del artículo y su(s) autor(es), incluyendo: título del artículo, descriptores, nombre completo, nacionalidad, E-mail, teléfonos, Centro o Departamento al que se encuentra adscrito laboralmente, dirección postal, ciudad y país. Las notas deben ser las imprescindibles y se situarán al final de cada página. No se incluirán notas a pie de página con referencias bibliográficas. Las referencias bibliográficas no deben extenderse innecesariamente (solo la citada en el texto), y deberán aparecer completas al final del artículo, ordenadas alfabéticamente y, para cada autor, en orden cronológico, de más antiguo a más reciente. Tanto las referencias bibliográficas como las citas se harán según las normas APA (American Psychological Association). Presentación y extensión de los artículos. Los artículos no deben contener ninguna evidencia de las identidades ni de las afiliaciones institucionales de los autores, salvo donde ello se solicita. Los textos deberán ser presentados en tamaño carta, espacio simple, en tipo fuente Times New Roman de 12 puntos, con una extensión de entre 4.000 y 10.000 palabras presentadas en un máximo de 30 páginas para el caso de artículos científicos (incluidos cuadros, figuras, notas y referencias bibliográficas); y de 1.500 palabras para las reseñas de libros. Aquellos artículos que no cumplan este requisito serán devueltos a sus autores. Los artículos: Deberán incluir un título, en el cual, con el menor número posible de palabras, se describa adecuadamente el contenido del artículo. El título del artículo debe estar traducido al inglés. También se debe incluir un resumen en la lengua original en que está escrito el artículo y otro en inglés, que no exceda las 200 palabras. Deberá ir acompañado de 3 descriptores o palabras clave separadas por (,), en el idioma original del artículo y en inglés. Esta norma no se aplica para la sección Reseñas. Cuadros, Figuras y gráficos se ajustarán a la caja de la Revista; se numerarán correlativamente (numeración arábiga) y de forma independiente; llevarán un breve título (centrado, en mayúscula). Al pie se indicarán las fuentes. Las cabeceras de los cuadros se compondrán en letra cursiva, el resto en normal. Los trabajos se remitirán a la Secretaría de Redacción de la Revista. Se acusará recibo de los originales en el plazo de quince días. El Consejo de Redacción, tras recibir los preceptivos informes anónimos, resolverá sobre su publicación en un plazo máximo de seis meses contados desde la recepción en secretaría. El Consejo de Redacción de la Revista rechazará todo trabajo que no se atenga estas normas. Envío de originales. Los artículos serán originales, escritos en español, inglés o francés, referidos a una investigación propia en las áreas de arquitectura y estudios urbanos y regionales. Se remitirán a la Secretaría de Redacción de la revista CUADERNOS DE ARQUITECTURA Y ASUNTOS 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) 8329 4160, Fax 8376 4635 E-mail: revista.contexto@uanl.mx; revistacontexto@hotmail.com Agosto 2011 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos 95 33 �Cuadernos of Architecture and Urban Affairs Journal of the Faculty of Architecture Universidad Autonoma de Nuevo Leon. ISSN: pending Posting Rules Journal of the Faculty of Architecture at the University of Nuevo Leon is a journal that is published since 2011 under the auspices of the Faculty of Architecture at the Universidad Autonoma de Nuevo Leon. Upon acceptance for publication of their articles, authors should formalize the transfer of copyright JOURNAL OF ARCHITECTURE AND URBAN AFFAIRS, according to the conditions set by the Journal. The editorial board welcomes the submission of unpublished scientific articles and book reviews to the editor. The authors are entitled to send a copy of the volume in which his works appeared. Sending originals. Objectives and policy JOURNAL OF ARCHITECTURE AND URBAN AFFAIRS is a biannual publication that specializes in architecture and urban and regional studies, favoring interdisciplinary research from the Social Sciences and Humanities (Architecture, Urban Planning, G e o g r a p h y, S o c i o l o g y, E c o n o m i c s , Anthropology, Psychology, History, Education and other purposes) anywhere in the world, but giving priority to the topics focused on Latin America and the Caribbean. Arbitration items In JOURNAL OF ARCHITECTURE AND URBAN AFFAIRS. the original selection is governed by the system of external and anonymous, confidential specialists in the field (method of blind random pairs). In case of disagreement in peer review, the text will be sent to a third arbitrator, whose decision will define its publication. The results of the academic opinion will be final in all cases. 96 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos Agosto 2011 Articles must be original, written in Spanish, English or French, referring to one's own research in the areas of architecture and urban and regional studies. Be forwarded to the Editorial of the journal BOOKS OF ARCHITECTURE AND URBAN AFFAIRS. Journal of the Faculty of Architecture at the Universidad Autonoma de Nuevo Leon, Department of Research of the School of Architecture at the Universidad Autonoma de Nuevo León, Avenida Pedro de Alba s / n. Ciudad Universitaria. C.P. 66451. San Nicolas de los Garza, Nuevo Leon (Mexico). E-mail: revista.contexto@uanl.mx; revistacontexto@hotmail.com General information. On the first page of any collaboration should include general information about the article and your (s) author (s), including: the article title, description, name, nationality, E-mail, phone, Centre or Department that is assigned work, street address, city and country. �General information. Notes and references On the first page of any collaboration should include general information about the article and your (s) author (s), including: the article title, description, name, nationality, E-mail, phone, Centre or Department that is assigned work, street address, city and country. Notes should be the essential and at the bottom of each page. Do not include footnotes page references. Presentation and extension of the articles. Articles should not contain any evidence of identity or institutional affiliations of the authors, except where this is requested. The texts must be submitted in letter size, single spaced, in Times New Roman type font of 12 points, with a length of between 4,000 and 10,000 words presented in a maximun of 30 pages for scientific articles (including tables, figures, notes and bibliography) and 1,500 words for book reviews. Those items not meeting this requirement will be returned to their authors. Items: should include a title, which, with the fewest possible words, adequately describes the contents of the article. The title should be translated into English. You must also include a summary in the original language is written the article and one in English, not exceeding 200 words. 3 must be accompanied by descriptors or keywords separated by (,) in the original language of the article and in English. This rule does not apply to the Reviews section. 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Articles must be original, written in Spanish, English or French, referring to one's own research in the areas of architecture and urban and regional studies. Be forwarded to the Editorial of the journal BOOKS OF ARCHITECTURE AND URBAN AFFAIRS. Journal of the Faculty of Architecture at the Universidad Autonoma de Nuevo Leon, Department of Research of the School of Architecture at the Universidad Autonoma de Nuevo León, Avenida Pedro de Alba s / n. Ciudad Universitaria. C.P. 66451. San Nicolas de los Garza, Nuevo Leon (Mexico). E-mail: revista.contexto@uanl.mx; revistacontexto@hotmail.com Agosto 2011 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos 97 33 ��Jesús Áncer Rodríguez. Rector Rogelio G. Garza Rivera. Secretario General Ubaldo Ortiz Méndez. 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: en trámite. 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 Director de la Revista Dra. María Teresa Ledezma Elizondo Secretario de redacción / Editorial Board Lic. Ramón Alejandro Barrera Domínguez Secretario de intercambio y redes / Exchange and nets secretary Lic. Oneida Martínez Martínez 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). Distribución / Distribution: Editorial Universidad Autónoma de Nuevo León. Padre Mier Pte. 909. Col. Centro. Monterrey, Nuevo León, México. CP. 64000. �ff View publication stats � 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 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos 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. 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 Cuadernos de Arquitectura y Asuntos Urbanos 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 Volumen Volumen de la revista 1 Número Número de la revista 1 Mes de publicación Mes cuando se publicó Agosto Día Día del mes de la publicación 1 Periodicidad La periodicidad de la publicación (diaria, semanal, mensual, anual) Anual 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 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. Publisher An entity responsible for making the resource available Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Arquitectura Contributor An entity responsible for making contributions to the resource 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 The file format, physical medium, or dimensions of the resource text/pdf Identifier An unambiguous reference to the resource within a given context 2020086 Source A related resource from which the described resource is derived Fondo Universitario Language A language of the resource spa Relation A related resource http://cuadernos.uanl.mx/index.html Spatial Coverage Spatial characteristics of the resource. San Nicolás de los Garza, N.L., México Access Rights Information about who can access the resource or an indication of its security status. Access Rights may include information regarding access or restrictions based on privacy, security, or other policies. Universidad Autónoma de Nuevo León Rights Holder A person or organization owning or managing rights over the resource. El diseño y los contenidos de La hemeroteca Digital UANL están protegidos por la Ley de derechos de autor, Cap. III. De dominio público. Art. 152. Las obras del dominio público pueden ser libremente utilizadas por cualquier persona, con la sola restricción de respetar los derechos morales de los respectivos autores Abiel Treviño Aldape Ciudad de Monterrey Marcadores audiovisuales del paisaje Narco estética Optimización Geométrica-Matemática https://hemerotecadigital.uanl.mx/files/original/408/19943/Celerinet_2020_Ano_8_No_1_Enero-Junio.ocr.pdf 350edfc263a412ff1ffefc8a2b3038ac PDF Text Text m :ll ro ' :íl ra z ¡g 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 Rector Dr. Santos Guzmán López Secretario General M.A. Emilia Edith Vásquez Farías Academic Secretary Dr. Celso José Garza Acuña Secretary of Cultural Affairs Lic. Antonio Ramos Revillas Publications Director Dr. Atilano Martínez Huerta Director of the Facultad de Ciencias Físico Matemáticas Maximiliano Sánchez Garza Jordi Andrés Martínez Álvarez Collaborators Dr. Álvaro Eduardo Cordero Franco Dr. José Apolinar Loyola Rodríguez Dr. Romeo de Jesús Selvas Aguilar M.C. Azucena Yoloxóchitl Ríos Mercado Dr. Perla Marlene Viera González M.A. Alma Patricia Calderón Martínez Editorial Committee Dr. Álvaro Eduardo Cordero Franco Editor in Chief M.A. Alma Patricia Calderón Martínez Editors Cristina Elizabeth Ballesteros Santos Aide Morales Salazar Editorial Design 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 Ciencias Físico Matemáticas. Address: Ave. Universidad S/N. Gd. Universitaria. San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México, G.P. 66451. Telephone + 52 81 83294030. Fax:+ 52 81 83522954. celerinet.uanl.mx Editor in Ghief: Dr. Romeo de Jesús Selvas Aguilar. Exclusive Rights Number 04-2014-102111595700-203 licenced by the Instituto Nacional de Derechos de Autor. ISSN 2395-8359. Responsible for last update: Unidad Informática, M.A. Reyna Guadalupe Castro Medellín, Ave. Universidad S/N. Gd. Universitaria. San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México, G.P. 66451. Last update: June 30th, 2020. The views expressed in this publication do not necessarily reflect the Editors' views. The partial or total reproduction of the contents and images in this number is forbidden. AII rights reserved © Copyright 2020 celerinet@uanl.mx �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 7 �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 References 11] Ja.yson D. (2008). Adventures in Group Theory: Ilubik's Cube, Merlin's l\fachlne, and Other 1fatheumtical Toys (2nd ed.). Dalt.imore, Maryland: Johus Hoµkins Uuivcrsit.y Press. 12] BergvaU, O., Hynning, E., Hedberg, M., l\·lickeliJ1, J. , & l\fasaw(i, P. (2010). On Ilubik 's Cube. Iletrieved from https:/ / peoµle.kth.sc/-boij/ka ndexjobb\/Tl1/1\fa t.erial/ rubikscube.pdf 131 Dummit, D. S., & Foote, R. M. (2003). Abstract Algebrn (3rd ed.). Hoboken, Ncw J ersey: John \1/iley & Sons. 14] Bossert, P . (1981). You Can Do t.he Cube. Da llas, Pennsylvania: Puffin Books . 15] Sing111astcr, D. (1981). Note-; [6] Herstein, l. N. (1996). 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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 2020 Año Año de la revista (Año 1, Año 2) No es es año de publicación. 8 Número Número de la revista 1 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 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, 2020, Año 8, No 1, 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 01/01/2020 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 2020106 Source A related resource from which the described resource is derived Fondo Universitario Language A language of the resource spa Relation A related resource http://celerinet.fcfm.uanl.mx/index.php Spatial Coverage Spatial characteristics of the resource. San Nicolás de los Garza, N.L., México Access Rights Information about who can access the resource or an indication of its security status. Access Rights may include information regarding access or restrictions based on privacy, security, or other policies. Universidad Autónoma de Nuevo León Rights Holder A person or organization owning or managing rights over the resource. El diseño y los contenidos de La hemeroteca Digital UANL están protegidos por la Ley de derechos de autor, Cap. III. De dominio público. Art. 152. Las obras del dominio público pueden ser libremente utilizadas por cualquier persona, con la sola restricción de respetar los derechos morales de los respectivos autores. Abstract algebra Rubik´s cube Trascendental https://hemerotecadigital.uanl.mx/files/original/408/19942/Celerinet_2019_Ano_7_No_1_Enero-Junio.ocr.pdf 5c9204bc694642c1032a6656bed8845d PDF Text Text O) ~ ' IO O) CX) C') C\J z (/) (/) MATHEMATICS, PHYSICS, COMPUTER SCIENCE, ASTROPHYSICS ' UANL FCFM f,-\f'l lLTAD DF C1f.NC7AS FiSICO MATfMAllCAS �PhD. Rogelio Guillermo Garza Rivera Rector PhD. Santos Guzman Lopez Secretario General M.A. Emilia Edith Vasquez Farias Academic Secretary PhD. Celso Jose Garza Acuña Secretary of Cultural Affairs Antonio Ramos Revillas Publications Director PhD. Rogelio Juvenal Sepulveda Guerrero Director of Facultad de Ciencias Físico Matemáticas PhD. Romeo de Jesus Selvas Aguilar Editor in Chief M.A. Alma Patricia Calderon Martinez Editor Dahlia Nayelli Espinoza Segovia lvan Dario Ponce Castillo PhD. Alejandro Martinez Rios PhD. Daniel Toral Acosta PhD. Romeo de Jesus Selvas Aguilar PhD. Manuel 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 Ciencias Físico Matemáticas. Address: Ave. Universidad S/N. Cd. Universitaria. San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México, C.P. 66451. Telephone + 52 81 83294030. Fax: + 52 81 83522954. celerinet.uan l.mx Editor in Chie!: Dr. Romeo de Jesús Selvas Aguilar. Exclusive Rights Number 04-2014-102111595700-203 licenced by the Instituto Nacional de Derechos de Autor. ISSN 2395-8359. Responsible for last update: 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. Last update: July 4th, 2019. The views expressed in th is publication do not necessarily reflect the Editors' views. The partial or total reproduction of the contents and images in th is number is forbidden. 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 Q. 'tl5 ~ fow inde:,. pdvmae:r .- "°2 ~bsorbthepump t-Mr,V) ./ :>- ~ daddin1 (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. 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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 REFERENCIAS [9] Jimenez-Cano, A. 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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. 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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- I ! !' ~ 16 ,I .,, 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 .. Fig. 2. Schematic arrangement (not to scale) of four antennas connected in parallel. Dashed lines limitan area of [2] A. Krauss, H. Bayer, R. Stephan, M.A. Hein. A low-profile user terminal antenna for movile bi-directional Ka-band satellite comrnunications. ESA's ARTES 2012; Available from: 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. include antennas, are very promising devices 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 � 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 2019 Año Año de la revista (Año 1, Año 2) No es es año de publicación. 7 Número Número de la revista 1 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 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, 2019, Año 7, No 1, 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 01/01/2019 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 2020105 Source A related resource from which the described resource is derived Fondo Universitario Language A language of the resource spa Relation A related resource http://celerinet.fcfm.uanl.mx/index.php Spatial Coverage Spatial characteristics of the resource. San Nicolás de los Garza, N.L., México Access Rights Information about who can access the resource or an indication of its security status. Access Rights may include information regarding access or restrictions based on privacy, security, or other policies. Universidad Autónoma de Nuevo León Rights Holder A person or organization owning or managing rights over the resource. El diseño y los contenidos de La hemeroteca Digital UANL están protegidos por la Ley de derechos de autor, Cap. III. De dominio público. Art. 152. Las obras del dominio público pueden ser libremente utilizadas por cualquier persona, con la sola restricción de respetar los derechos morales de los respectivos autores. Gravity Optical Fiber Lasers Printed circuit Quadrotors https://hemerotecadigital.uanl.mx/files/original/408/19941/Celerinet_2018_Ano_6_No_2_Julio-Diciembre.ocr.pdf 686b41575398a14e95c0e849d1722c35 PDF Text Text O) ~ ' IO O) CX) C') C\J z (/) (/) 'l. / 1 ~ ~ .. .. ~ . r~ ~~ -- ~......, .,, ~~=~- ~~ >-~ ~ ~e -----= - ~ -5 ._ • ~~ ,~ ~ / l . ~· ~ ~ 'r' • ~ MATHEMATICS, PHYSICS, COMPUTER SCIENCE, ASTROPHYSICS 9 uANL l 1'\ IVl".ltSlllAI> i\lJ íÓNOMA nt·: Nttt-:\101 i-t1N FCFM f,-\f'l lLTAD DF C1f.NC7AS FiSICO MATfMAOCAS 5 ~ �lng. Rogelio Guillermo Garza Rivera Rector Dr. Santos Guzmán López Secretario General M.A. Emilia Edith Vásquez Farías Academic Secretary Dr. Celso José Garza Acuña Secretary of Cultural Affairs Lic. Antonio Ramos Revillas Publications Director Dr. Rogelio Juvenal Sepúlveda Guerrero Director of the Facultad de Ciencias Físico Matemáticas Dr. Romeo de Jesús Selvas Aguilar Editor in Chief M.A. Alma Patricia Calderón Martínez Lic. Nicelia María Buttén Salazar Editors Ángel Salvador Pérez Blanco 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 Dahlia Nayelli Espinoza Segovia Víctor Manuel Barrera Herrera Editorial Design Celerinet, Year 6, No. 1, July-December. Published on : December 19th, 2018 Gelerinet is a semestral publication edited by the Universidad Autónoma de Nuevo León, through the Facultad de Ciencias Físico Matemáticas. Address: Ave. Universidad S/N. Gd. Universitaria. San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México, G.P. 66451. Telephone + 52 81 83294030. Fax: + 52 81 83522954. celerinet.uanl.mx Editor in Ghief: Dr. Romeo de Jesús Selvas Aguilar. Exclusive Rights Number 04-2014-102111595700-203 licenced by the Instituto Nacional de Derechos de Autor. ISSN 2395-8359. Responsible for last update: Unidad Informática, M.A. Reyna Guadalupe Castro Medellín, Ave. Universidad S/N. Gd. Universitaria. San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México, G.P. 66451. Last update: December 19th, 2018. The views expressed in th is publication do not necessarily reflect the Editors' views. The partial or total reproduction of the contents and images in th is number is forbidden. AII rights reserved © Copyright 2018 celerinet @uanl.mx �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 . • • l '"' 1 r·... ........ ..... -· .... , ~ ... '.. c:a,,.' ... ~ --- ... 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 REFERENCES [ l] Arlot, J. E., Thuillot, W., Ruatti, C., et al., 2009, A&A, 493, 1171 [2] Benz, A. O., Monstein, C. Meyer, H , 2005, Sol. Phys., 226, 143 [3] Chávez, C. E. , Georgakarakos, N. , Prodan, S. et al. 2015, MNRAS, 446, 1283 [4] Colin, A., Valdés-Sada P. , Olguín L., et al., 2016, lAC- 16, B4, 2,3, x33235 [5] Gomes, R., Levison, H. F., Tsiganis, K. , et al. , 2005, Nature, 435, 466 [6] Herrera, V., 2002, Ciencia UANL, 4, 539 [7] Hesman, B. E., Jennings, D. E. , Sada, P. V., et al. , 2009, lcarus, 202, 249 [8] Holman, M. J. , Fabrycky, D. 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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 2018 Año Año de la revista (Año 1, Año 2) No es es año de publicación. 6 Número Número 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 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, 2018, Año 6, No 2, Julio-Diciembre 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 01/07/2018 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 2020104 Source A related resource from which the described resource is derived Fondo Universitario Language A language of the resource spa Relation A related resource http://celerinet.fcfm.uanl.mx/index.php Spatial Coverage Spatial characteristics of the resource. San Nicolás de los Garza, N.L., México Access Rights Information about who can access the resource or an indication of its security status. Access Rights may include information regarding access or restrictions based on privacy, security, or other policies. Universidad Autónoma de Nuevo León Rights Holder A person or organization owning or managing rights over the resource. El diseño y los contenidos de La hemeroteca Digital UANL están protegidos por la Ley de derechos de autor, Cap. III. De dominio público. Art. 152. Las obras del dominio público pueden ser libremente utilizadas por cualquier persona, con la sola restricción de respetar los derechos morales de los respectivos autores. Astrophysics Emergin planetary Size variation of FE2O3 Technologies research https://hemerotecadigital.uanl.mx/files/original/408/19940/Celerinet_2017_Ano_5_Vol_10_Julio-Diciembre.ocr.pdf a34b354f369e1e8dfaacc30bc805b853 PDF Text Text MATEMÁTICAS I FÍSICA I e.COMPUTAC IONALES I MULTIMEDIA Y AN IMACIÓN DIGITAL 1 ACTUARIA / SEGURIDAD EN TECNOLOGÍAS DE INFORMACIÓN UANL FCFM �lng. Rogelio Guillermo Garza Rivera Rector Alma Patricia Prado Villarreal Diseño M.A. Carmen del Rosario De la Fuente García Secretaria General Dr. José Rubén Morones lbarra Gabriel Martínez Villarreal Dr. Guillermo Salceda Delgado Dr. Romeo Selvas Aguilar Dr. Arturo Castillo Guzmán Dr. Ricardo lván Alvarez Tamayo Dr. Valentín Guzmán Ramos Dr. Ángel E. Sánchez Colin M.A. Reyna G. Castro Medellín Alma Patricia Prado Villarreal 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. 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 [ I J Green. B. & Tao. T. (2008). ·The pnmes contam arbitran!~ long anthmet1c progressmns". Annals of Mathemallcs. 167. 481 -547. [2] K.olman. B. & Shap1ro. A. Algebra for College Students. 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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 [I] Jesus Castrellon-Unbe (2012). Optrcal Frber Sensors: An Overvrew, Ftber Optrc Sensors, Dr Moh. Yasm (Ed ), ISBN· 978953-307-922-6, JnTech., Avrulable from· http://www.mtechopen.com/ books/fi ber-opt1csen.<;0rs/op1Jcal-fiber-sensors-an-overv1ewAlexie, S. ( 1992). The business of fancydancmg: Stones and poems. Brooklyn, NY· Hang Loose Press. [21 Gurllermo Salceda-Delgado. Alejandro Mamnez-R10s, And David Monzon-Hemandez, Tatlonng Mach-Zehnder comb-filters based on concatenated tapers, Joumal of ilghtwave technolog) (2013). 31 (5). 761-767. [3] D. Monzon-Hemandez, A.Martmez-Rros. l. Torres-Gomez. ru1d G. 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Duran-Ranmez. ·nulormg !he output laser wavelength of fiber lasers by the mtra-cavrty mscnptmn of LPFGs, Microwave and optJcal technolo!l) letters(2016), 58(6), 1430-1433. [81 A. Martmez-Rros, G. Anzueto-Sanchez, D. Monzon-Hemandez, G. Salceda- Delgadop, J. Castrellon_unbe, Mul!Jwavelength swttchmg of a broadband tunable s-bent fiber filler, Opt1cs & laser technolo!l)' (2014), 58(32), 197-201. [9J Z. T1ru1. S. Yan1. and l·L P. Loock. Refract1ve mdex sensor based on an abrupt taper M1chelson 235 m1erferometer m a smgle-mode 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 (IJ Garduño Lamadnd J. (Ed.). (2015) básico escolar. México: Larousse S.A. [2J del Bednank Robert G. ( 1998). espintu creador. El correo [3] de Anatt Emmanuel ( 1998). la escntura. El correo de D1ccmnarm de C. V. Los pnmeros tesumomos de la UNESCO. 4-10. Una escntura la UNESCO. anles 11- 16. [4] P1keA.W.G. Hoffinann D.L.. Garcia-DtezM .. etaJ .. (2012). U-Senes datmg ofpaleohth1c art m 11 caves m Spam. Sc1ence. 336. 1409-14013. (5] Pillan_~ Bracl. Ftfield L. Ke1th. (2013 ). Erosion rates and weathermg lusto() ofrock surfaces assocrated w1th Abongmal rock art engravmgs ! perroglyphs) on Burrup Penmsula.. Western Austral ta, from cosmogemc nuchde measurements. Quatemary Sc1ence Rev1ews. 69, 98-106. [6] D1ck1e George. ( 1984). ll1e art c1rcle: a theory of art. USA- Haven. (7 J Lorenzana Pablo. (2011 ). La teonzac1ón filosófica sobre la ciencia enel siglo XX y lo que va del XXI. D1scus1ones Ftlosóficas. 19. 131 - 154. [8J Murray W11liam Breen (2007). Arte rupestre y medm ambiente en Boca de Potrenllos. Nuevo León, México, en Murra} Wilhan1 Breen (Ed.). Arte rupestre del noreste (p. 53 -71). Nuevo León: Fondo Ednonal de Nuevo León. 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. ..,., '-"'""'"= 00.1(.'. - - ""':~L... -~- TU~N - s É -::::.:-=-:-::-::;; .,__.M. . ' - -;~~===~~~; . . . .-·-· ¡¡¡ .' .. -.... '. ' 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 Referencias [I) Martmeau John. (2015). Quadnv1um. España Libreo b.,. [2) De la Iglesia Jesus. (2001 ). Las artes liberales en la B1bhoteca Real del lsconal. Estudms superiores del Esconal 120-163. 13J Rincón Alvarez Manuel. (20 JO). Reflexiones en tomo a una bóveda. 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 Anales del semmano de lustona de la filosofia. 23. 131-164. Conclusiones [6) Ort1z Isabel (Ed.). (2003). Atlas Ilustrado de Leonardo Da Vmc1: Arte y c1enc1a, las máquinas. España: Susaeta Ed1c1ones S.A. 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. [5) de 18) de 19) La Jean Pierre. ( 1990). estrellas Madnd: Maury las Galileo, Agudar Gonzalez Leonardo Garc1a Angel. ( 1986) Tratado Da Vmc1. Madnd: Ed1cmnes Edgerton Samuel y Jr. (2002). Arte en el renacm11ento. Contactos. v1s1ón mensaJero universal. de pmtura Akal S.A. ) 46. ciencia. 15-26. [ 1O) BurucúaJ osé Em1ho. (2003 ). H1stona,arte. cultura DeAby Werburga CarloGmzburg. BuenosAJres,Argentma: Fondo de Cultura Económica. [ 11) Tes1Ja Masonería. Pablo Buenos Mateo. Alíes, (2007). Arte y Argentma: Kter [ 12] Terrones Bemtes Adolfo. (1980). Los 27 temas del maestro ma,;on. Ed1c1ones Valle de México: México. 113] Martm López David (2009). Arte y masonería cons1derac1ones metodológicas para su estudio. REIIMLAC, 1 (2). Costa Rica 17-36. 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 E-mail: angel.col in@fcfm.uanl.mx CELERINET JULIO - DICIEMBRE 2017 �Te invitamos a participar en el Volumen 12 de Celerinet Consulta la convocatoria en celerinet.fcfm.uanl.mx � 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 10 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 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, 2017, Año 5, Vol 10, Julio-Diciembre 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 01/07/2017 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 2020103 Source A related resource from which the described resource is derived Fondo Universitario Language A language of the resource spa Relation A related resource http://celerinet.fcfm.uanl.mx/index.php Spatial Coverage Spatial characteristics of the resource. San Nicolás de los Garza, N.L., México Access Rights Information about who can access the resource or an indication of its security status. Access Rights may include information regarding access or restrictions based on privacy, security, or other policies. Universidad Autónoma de Nuevo León Rights Holder A person or organization owning or managing rights over the resource. El diseño y los contenidos de La hemeroteca Digital UANL están protegidos por la Ley de derechos de autor, Cap. III. De dominio público. Art. 152. Las obras del dominio público pueden ser libremente utilizadas por cualquier persona, con la sola restricción de respetar los derechos morales de los respectivos autores. Astronomía Eclipses Fibra óptica Interferencia modal Modelo matemático Números naturales https://hemerotecadigital.uanl.mx/files/original/408/19939/Celerinet_2017_Ano_5_Vol_9_Enero-Junio.ocr.pdf 1474d95afabd84985ee845c8dcdeb63a PDF Text Text • 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 Tipoát1111J1~n t.onglllld a. onll;a (ml Edillaos Aoculmda (Hi) fempttal!Jlll do lol Mlc:roonclas > u.ravloltta Rayos X Rayos ~mma Úi ,~ ,~ J> ·¡ , Aé ~ ~dio H1.m,mo, ll'llnWt<lfO Manpoas ..... lvlla ele Vl$lblt ProD:oos Molkulu ; Álomo, NUdeo ~ ,.. Otljn» ffl 105 Qllllcs tJ ra!llilCIOll con 15SI f()nglMJ clt QnÓII tli 1,maslr'IWIW 10.0001( 9.121 'C 10.000,0001( - 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 - c;..-11.11 Clll'I ruido ,;JI e, i:.ilik 1 !! ~ s [ .. I! ~ i, o 5 'º " 20 ., 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. Referencias [ 1J http://www.meg1.0rg.mx/saladeprensa/apropos11o/2016/ mtemet2016_0.pdf (2] http://www em u.dk/s1tes/defuult/files/phys1cs_ of_ m 1crowa, e_ oven.pclf [3] http://www.1.1es1t.com/Volume%202/lssue%205/ lJESITIOl 305_57.pdf [4) http://pubs.rsc.org/en/content/chapterhtml/2015/ bk978 l 782623175-0000 l ''isbn-=978-1-78262-317-5 (5) Orgamzac1on Mundial de la Salud. Campos electromagnet,cos & salud pública Hornos de Microondas: http://www.who.mt/peh-emJl publ1cauons/facts/1nfo_m1crowaves/es/ [6] Federal Communscattons Comm1ssmn (2015). 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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 Rrfrrrocias 11 ]. Agmlar, L J. (2012). la Computac,on en Nube (Cloud Computmg): El nuevo paradigma tecnológico para empresas y orgamzac1ones en la Sociedad del Conoc1m1ento. Revista lcade. Revista de las Facultades de Derecho y C1enc1as Econom1cas y Empresanales, (76 ). 95-111. [2] Cilleros Serrano. D. (2012). 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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. CELERINET ENERO - JUNIO 2017 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. Referencias [ J] Expansión. P. (2012 ). Pénodtco b.-panstón. Obtemdo de: http://expans1on.m.x/nac1onal/2012/06/30/1988-la-crudadel-sistema [2] Consututucton Polit,ca de los Estados Unidos Mexicanos. Articulo 35. Recuperado de: http://mfo-l.Jund1cas.unam.m.x/1Jure/fed/9/36. hun?s= (3] ADN Poltttco (2013).Los usos (y abusos) que func,onanos dieron al fuero. 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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·• ' o ·• \ -ó o~ º Brw"'° -8 -8 ...._¡_ -O b) <o : o y ,•' •o ' ººº -4 (3) 8,1 oog o O o0 o o 0 o0 0 o <> -2 d> A2 o o º·o "~oo o~ o -.. ag 8 .,º6>t, Z' · ºI oo! 0 ~ , °o 2 I>- o o -4 o~ ·-ec,;·o oº ~ood' 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 ] . 1 ' .. o -0.5 O(Rooion,:;J •' . .. .. .. -1 -2 '-'--i.........---'--i.........-'---'--~ O 2 3 ~ 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 [1] Boeshaar, G.O. and Hodge P. W. ( 1977). Hll Reg1ons and the sp1ral struclure of NGC 363 J. The astrophys1cal Joumal. 213. 361367. (2] Rozas. M.. Beckman J.E .. and Knapen J.H. ( 19%). Stausucs and properues ofHJJ reg1ons m a sample ofgrand des1gn galax1es. l Lun11nos11) funct1ons Astronomy and astrophysics. 307, 735-744. 13] Knapen. J.H. ( 1997). Alom1c hydrogen m the sp1ral gala,,. NGC 3631. Mon. Not. R. Astron. Soc.. 286. 403-414. (4] Chernm. A.D .. Zasov. A. V., Arkh1pova V.P.. and k.ravvt.wva A.S. (2000). Vorontsov-Velyammov Rows: Stra1ghl Segments m the sp1ral amis of galmaes. Astronomy Letters, 26, (5), 285-296. (5] Fndman. A.M. Khoruzhn. O. V.. Polyachenkp E. V., et al. (2001 ). Gas mollons m the plane of the sp1ral galaxy NGC 363 1. Mon. Not R. Astron. Soc., 323, 651-662. (6] Garcia-Gómez. C .. Athana'iSoula E.• and Barbera C. (2002). Analys1s of the distr1bution of HJI regions m ex1ernal galax1es. IV The new gala,y sample. Pos1Uon and mclmat1on angles. Astronomy & Astrophys1cs. 389. 68-83. [7] Anderson, S., Hodge. P and Kenmcult R. ( 1983). The spat1al d1str1buuon ofHJI reg1ons m NGC432J. The astrophys1cal Journal. 265, 132- 139 [8] Sp1cker J. and Fe1tzmger J.V. ( 1986). Are there typ1cal corrugations scales m our galaxy~ Astronomy & Astrophys1cs, 163, 43-55. E-mail: angel.colin@fcfm.uanl. mx � 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 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, 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 Source A related resource from which the described resource is derived Fondo Universitario Language A language of the resource spa Relation A related resource http://celerinet.fcfm.uanl.mx/index.php Spatial Coverage Spatial characteristics of the resource. San Nicolás de los Garza, N.L., México Access Rights Information about who can access the resource or an indication of its security status. Access Rights may include information regarding access or restrictions based on privacy, security, or other policies. Universidad Autónoma de Nuevo León Rights Holder A person or organization owning or managing rights over the resource. El diseño y los contenidos de La hemeroteca Digital UANL están protegidos por la Ley de derechos de autor, Cap. III. De dominio público. Art. 152. Las obras del dominio público pueden ser libremente utilizadas por cualquier persona, con la sola restricción de respetar los derechos morales de los respectivos autores. Cloud computing Desviación sistemática de Regiones HII Evolución de los Data Centers Ingeniería social Mitos de telecomunicaciones https://hemerotecadigital.uanl.mx/files/original/408/19938/Celerinet_2016_Ano_4_Vol_8_Julio-Diciembre.ocr.pdf da8e316c5eca5aaf8d93671f96e3fbc2 PDF Text Text O'\ l/) rr, CX) 1 l/) O'\ rr, N z V) V) MATEMÁTICAS / MULTIMEDIA Y,AN IMACIÓN DIG,ITAL / , / FÍSICA / C. COMPUTACIONALES , - u ~~ UARIA / SEGURIDAD EN TECNOLOGIAS DE LA INFORMACION / ASTRON; ~ FACULJAD Dl ClEl\Cl,\S l 1SICO M.\TEMATIC \S �Dr. Jesús Ancer Rodríguez Rector M.A. Carmen del Rosario De la Fuente García Secretaria General 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 Lic. Marcia Serrano Bonilla Lic. Melina E. Ontiveros González Diseño Dr. Ángel Salvador Pérez Blanco Dr. Hugo Tirado Medina M.C. María Aurora Chávez Valdez Ern~sto Casiano Cavazos Dr. Ang~I E. Sánchez Colin Dr. Miguel Angel Valdés Alvarado M.T. María de Jesús Antonia Ochoa Oliva Jesús Eloy Mendoza Rosales Victor Alberto Calderon Valdez M.A. Reyna G. Castro Medellín Colaboradores 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 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 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 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. 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 / 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] P. Femández, N. Extremera y N. Ramos, «Validity and reliability ofthe spanish modified version ofthe trait meta-mood scale,» Psycological Reports. nº 94. pp. 751-755. 2004. [2] 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]. 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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) http://www.educac1onespac1al .aem .gob.mx/mapa_ Cansat. 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 Annual AIAAIUSU Conference on small satelhtes. USA. 2004. Vtard, T.. Bodm, P, Magnan. A .. and Baglm, A .. ·'CoRoT Telescope." Proc SPII:,.. Vol. 6693. (2007) [14] 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. (2010). [16) 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. [7] D1rect1va 95/46/CE, Protección de los datos personales. Ultima ,1s1ta d1c1embre 2010 en: http://europaeu/leg1slat10n_ summar1es/mformallon_soc1ety/114012_es.htm [8] Arteaga, Manuel G. Sanchez. Mov1m1ento lntemac1onal de Protección de Datos Personales. A propósito de la ley española ) su aplicación. Ulllma v1s1ta Noviembre 2010 en: http://www.cae1. com.ar/es/progran1as/d1/I K.pdf [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 Referencias (I] Comer O (2007). Redes globales de información con Internet y TCP/IP: pnnc1pms básicos, protocolos~ arqwtectura. Prentice-Hall H1spanoamencana. 3a. edición [2] Mendelson G., (2004) Ali You Need To Know About Power over Ethernet (PoE) and the IEEE 802.3afStandar. PowerDsme Propnetary Jnforn1at1on. Recuperado en Agosto. 2016, de http://kondorsecunl).com/store/medm/pdl7PoE_and_IEEE802_3af pclf [3] Beach C. (201 I ). What 1s an API'? Recuperado de https://www. quora.com/What-is-an-API-4 ¡.¡j Plug and play. (s.f.) Patentes US5999989A. Recuperado en Agosto 15. 2016. de https://ass1gnment.uspto.gov/patent/index. html#/patenl/search [5] RS-485. Qwck Reference for RS485, RS.¡22. RS232 and RS423. Recuperado en Agosto 15. 2016, de http:/faww.rs485. com/rs485spec.html [6] Securny Sales. (2015). Gold Book. Recuperado de http://www. secuntysales.com/docs/details/20 15_gold_book [7] Labanda Ruth, Barreta Raul (209). Implementación de un sistema de v1deov1gilancm IP y fabncac1ón de tar]eta electrónica para la supen 1s1ón y control de la fábncaARMELUX. Recuperado en Agosto I 5, 2016 de: http://dspace.uazuay.edu.ec/b1tstrean1' datos/2 I 1/1/07170.pdf [8] Gehrmaim C. (2010} ONVIF Secunl} Recommendallons. Recuperado en Agosto 15.2016. de http://soda.swed1sh-1ct.se/39 l 7/2/0N VI F_Secunty_ Recommendatlons_ver IO.pdf [9] Are,to J (2008). Segundad de la Informacmn Redes. mforn1anca y sistema~ de mforn1ac1ón. l:{hcmnes Paraninfo. S.A. España INVESTIGACIÓN/ SEGURIDAD EN TECNOLOGÍAS DE LA INFOMACIÓN � 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 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 1 Periodicidad La periodicidad de la publicación (diaria, semanal, mensual, anual) Semestral 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, 2016, Año 4, Vol 8, Julio-Diciembre 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 01/07/2016 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 2020101 Source A related resource from which the described resource is derived Fondo Universitario Language A language of the resource spa Relation A related resource http://celerinet.fcfm.uanl.mx/index.php Spatial Coverage Spatial characteristics of the resource. San Nicolás de los Garza, N.L., México Access Rights Information about who can access the resource or an indication of its security status. Access Rights may include information regarding access or restrictions based on privacy, security, or other policies. Universidad Autónoma de Nuevo León Rights Holder A person or organization owning or managing rights over the resource. El diseño y los contenidos de La hemeroteca Digital UANL están protegidos por la Ley de derechos de autor, Cap. III. De dominio público. Art. 152. Las obras del dominio público pueden ser libremente utilizadas por cualquier persona, con la sola restricción de respetar los derechos morales de los respectivos autores. Cubo-satélite Datos personales Eliminación de reactivos Protección y transferencia internacional SPSS Tecnología IP https://hemerotecadigital.uanl.mx/files/original/408/19937/Celerinet_2016_Ano_4_Vol_7_Enero-Junio.ocr.pdf 4696bdb9b374e4b642f9422ae6938615 PDF Text Text °' Lf) ~ 1 Lf) °' M N 1 z 1,/l 1,/l UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN A TRAVÉS DE LA FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • . . . .. . • .• . • • • • • .. . .. . • • • • • • ... . . . . • MATEMÁTICAS / FÍSICA / C. COMPUTACIONALES / MULTIMEDIA Y ANIMACIÓN DIGITAL / ACTUARÍA / SEGURIDAD EN TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN FCFM · FACUJ.:rAD OEOENOASFlstco MA:IPMÁ'llCAS • �Dr. Jesús Ancer Rodríguez Rector M.A. Carmen del Rosario De la Fuente García Secretaria General 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 Marcia Serrano Bonilla Melina E. Ontiveros González Diseño Jorge lván Morales Ramírez Lic. Diego G. Gómez Pérez Dr. Francisco J. Almaguer Martínez Dr. Ornar González Amezcua Dra. Dvorak Montiel Condado lng. An 9 Lizbeth Villarreal-Ríos Dr. Alvaro Bedoya Calle Dr. Manuel Garc1a Méndez Dr. Ángel Enrique Sánchez Col in M.C. Antonio G. Roa Dra. Bárb;:ira Bermúdez Reyes José A. Cardona Alanís lng. Grace Espinosa Gerardo Antonio Lira !barra lng. Antonio Emmanuel Rentería Dr. José R. Bárcenas Walls Dr.Antonio J. Ruiz Uribe Dr. Bruno Gómez Gil Dr. Jose F. Garcia Mazcorro Víctor Alberto Calderón Valdez Roberto Josafat Rojas Solis M.A. Reyna Guadalupe Castro Medellín Colaboradores 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 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 CELERINET ENERO• JUNIO 2016 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 . �INVESTIGACIÓN / FÍSICA CELERINET ENERO - JUNIO 2016 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 CELERINET ENERO • JUNIO 2016 :& 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 (1 ] E. Butkov. Mathematlcal Physics, 1st Edition, 1973. (2] John Stachel (Editor), Einstein 1905 Un año milagroso, 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 .!2l Q) t:: o 32.43180 z u 32.43175 ~ ...J 32.43170 ::, Referencias 32.43165 32.43160 ~----~~~~-~~~-~ -116.6750 • l 16.6745 -116.6740 ·116.6735 -1 16.6730 • I 16.6725 (1 ] P. Thakkcr and W. A. Sh1roma. Emcrgcncc ofp1co- and nanosatcll itcs for atmosphcric rescarch and tcchnology tcsting. lsl Ed. (American Institute of Acronautics and Astronautics Inc .. Virgima. 201 O). pp. 3- 16. Longitud Oeste (grados] Fig . 13. Trayectoria del vuelo, proyectada en un plano de - 200 x200 m2 (2] R. Walker. P Galcone. H. Pagc, et al.. ESA I-lands-on Spacc Education Project Acuvitics for Univcrsity Students: Attracting and Training the Next Gencration of Space Enginccrs, IEEE EDUCON, Education Enginecring, (2010), 1699-1708. (3] Torstcin Wang and Roe) Vandebcr, Toe norucgian cansat competition pilo!. https://www.narom.no/btldcr/ bildc2_20100122I51252.pdf (Rcc.: 9/12/2015). (4] Amund Nylund and Joran Antonscn, Cansal - General introduction and cducallonal advantagcs. https://www.narom. no/bilder/bi lde2_20080701145723.pdf (Rcc.: 9/12/2015) [5] http://www. es ero. org. uk/ncws/uk-cansat-com pct ition (Rec.: 24/11/2015) �CELERINET ENERO - JUNIO 2016 (6] R Carrasco D. & S. Vázqucz H., Nano-satélite basado en m1crocontroladorcs PIC: CanSat, 3cr. Congreso Virtual, microcontoladorcs y sus aplicaciones, Cuba, (2014). (7] Rober T~1ggs. University Space Systcm Symposium (USSS), Hawaii, USA, (1998). [8] http://ruc.unam.mx/Eventos/Real izados/CANSA TI Misioncs%20Cansat2013.pdf(Rec.: 9/12/20 15) [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. 66455 San Nicolás de los Garza, Nuevo León - México. Phone: +52 (81) 83 29 40 30 Ext 7162 E-mail : angel.colin@fcfm.uanl. mx �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]. Referencias (1] Ritz, K. (2007). The platc debate: cultivable communities havc no util ity in contcmporary cnvironmcntal microbial ccology. FEMS Microb1ology E~ology, 60, 358-362. (2] Pettcrsson, E., Lundebcrg, J. & Ahmadian, A. (2009) Gcncrations of scqucncing tcchnologics. Gcnomics, 93, 105111. (3] Schloss. P.D., Wcstcott. S.L.. Ryabin, T .. 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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 � 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 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 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, 2016, Año 4, Vol 7, 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 01/01/2016 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 2020100 Source A related resource from which the described resource is derived Fondo Universitario Language A language of the resource spa Relation A related resource http://celerinet.fcfm.uanl.mx/index.php Spatial Coverage Spatial characteristics of the resource. San Nicolás de los Garza, N.L., México Access Rights Information about who can access the resource or an indication of its security status. Access Rights may include information regarding access or restrictions based on privacy, security, or other policies. Universidad Autónoma de Nuevo León Rights Holder A person or organization owning or managing rights over the resource. El diseño y los contenidos de La hemeroteca Digital UANL están protegidos por la Ley de derechos de autor, Cap. III. De dominio público. Art. 152. Las obras del dominio público pueden ser libremente utilizadas por cualquier persona, con la sola restricción de respetar los derechos morales de los respectivos autores. Cansat Ecología microbiana Estados de configuración Pico-Saltélites educativos Polímero Procesos de difusión https://hemerotecadigital.uanl.mx/files/original/408/19936/Celerinet_2015_Ano_3_Vol_6_Julio-Diciembre.ocr.pdf 3b7f32c2a9bc29537f8e4ca69abed7bd PDF Text Text °' L/') M 00 • 1 L/') 'l'Jne °' M N1 zV') !:a .... _ _ 111\ • 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 Secretaria General Dr. Juan Manuel Alcacer González 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. 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 M.A. Reyna Guadalupe Castro Medellín Lic. María Elizabeth Guajardo Treviño Colaboradores 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 M.T. María de Jesús Antonia Ochoa Oliva 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. Teléfono + 52 81 83294030. Fax: + 52 81 83522954. www. fc fm.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, 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 _ _,.. _ 2013 - ,,A 20 14 / ,,.~ ,..- ' '' ' '' ,, ¡ 1 1 1 1 1 .. ··•.., ... o ~ ', I ... 1 , .. ' ~ 20 20 14 IJ.. ·······e•·····,&'.·..,~.....:.; o .___.,___ __,__ _..__ _._--''---"----'---'----' 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 ¡ 1l Aronson E. amd Wa ldén P., Using near-infran-ed sp ectroscopy for characte11zation of transitmg exoplanets, Asu·onomy and astrophys ics, 578, Al33, (2015) [2] Qi, C , D' Aless10, P, Oberg, K 1, et al . Resolving the CO Snow Line in the Disk around HD 163296, ApJ, 740, 84 (2011) [3] Zhartkov S , Tovmassian G., Av1les A., et al. The accretion disk 111 the post penod-mmun um cataclysm ic vanable SDSS J08043420-f-510349 2*, Astronomy and Astr ophysics, 549, A77, (2013) [4] [5] [ 6] Tarady V, Sergeev O , Andreev 111 , et al. Stud1es of NEOs as a task for small telescopes. Contr ib. Astron. Obs. Skalnaté Pleso, 43, 434-437, (2014) Oszkiewicz D A, Kwiatkowski T, Tomov T , et al, Selectmg asteroids for a targeted spectroscopic s'tuvey, Astr onomy and Astrophysics, 572, A29, (2014) 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 $11 profesión, y de esta fonna, se tenga una adecuada imagen de su trabajo en la Sociedad actual. Referencias [ 1] ACM Code of Etllics and Profess1onal Conduct. http//www acm org/constitution/code html Software Engmeermg Code of Ethics and Profess1onal Practice Recuperado de http-//www acmorg/serving/ se/code. htm#full [3] GutiéJrez Saenz, Raúl (2000) "Introducción a la Ética", Editorial Esfinge [4] Johnson, Deborah G Prentice-Hall. [S] (1985) "Computer Eth1cs", 11enéndez, Aquiles.(1973) "Ética Profesional", Hen-ero Hennanos, Sucs , S A Editores. CELERINET JULIO· DICIEMBRE 2015 Datos de los Autores Álvaro Reyes Martínez Licenciado en Administración de Empresas (Universidad Regiomontana) y Maestro en Ciencias de la Administración, con especialidad en Relaciones Inch1stiiales (Universidad Autónoma de Nuevo León), Catecb-ático de Tiempo Completo en la Licenciatura en Ciencias Computacionales y en la Maestría en Teleilúonnática y Subdirector de Relaciones Humanas en la Facultad de Ciencias Fí$'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. • - ---- -• . • �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 � 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 2015 Año Año de la revista (Año 1, Año 2) No es es año de publicación. 3 Volumen Volumen 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 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, 2015, Año 3, Vol 6, Julio-Diciembre 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 01/07/2015 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 Source A related resource from which the described resource is derived Fondo Universitario Language A language of the resource spa Relation A related resource http://celerinet.fcfm.uanl.mx/index.php Spatial Coverage Spatial characteristics of the resource. San Nicolás de los Garza, N.L., México Access Rights Information about who can access the resource or an indication of its security status. Access Rights may include information regarding access or restrictions based on privacy, security, or other policies. Universidad Autónoma de Nuevo León Rights Holder A person or organization owning or managing rights over the resource. El diseño y los contenidos de La hemeroteca Digital UANL están protegidos por la Ley de derechos de autor, Cap. III. De dominio público. Art. 152. Las obras del dominio público pueden ser libremente utilizadas por cualquier persona, con la sola restricción de respetar los derechos morales de los respectivos autores. Etica Licenciatura de ciencias Computacionales Observatorio Astronómico Seguridad informática Universidad Autonoma de Nuevo León https://hemerotecadigital.uanl.mx/files/original/408/19935/Celerinet_2015_Ano_3_Vol_5_Enero-Junio.ocr.pdf 3a9152b2b1ca012df305b4316c78717a PDF Text Text • 'l'Jne UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN A TRAVÉS DE LA FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS 111\ MATEMÁTICAS/ FÍSIC_A /e.COMPUTAC IONALES/ M~LTIMEDIA Y AN IM~CIÓN DIGITAL/ ACTUARIA/ SEGURIDAD EN TECNOLOGIAS DE INFORMACION \l!P UANL l"IVERSJl>AIJAITTÓNOMA l>E NUEVO I.F.óN® FCFM l'At1JLfAO l>~ Ob'CIAS ~L~K.1l MAlTh!ÁnCAS �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. Rogel io 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 Lic. Ahirasvgyl Peña Caballero Lic. José Fernando Camacho Vallejo Lic. Ricardo Pedraza Rodríguez Lic. Julio Mar-Ortiz Lic. Nestor Antonio Flores Martínez Lic. Valentín Guzmán Ramos M.A. Reyna Guadalupe Castro Medellín Lic. María Elizabeth Guajardo Treviño Lic. Claudia lvonne Garza Alfaro Colaboradores 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 M.T. María de Jesús Antonia Ochoa Oliva Consejo Editorial Lic. Danya Marlene Estrella Martínez Diseño Celerinet, Año 3, Vol. 5, enero - junio. Fecha de publicación: 8 de junio 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. 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. 04-201 4102111595700-203 otorg ado 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 8 de junio 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 / 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 lnl l lt 312 1'! 1 ,1 21s ' 3111• IP1¡2¡2 • 3 l ll5i5 ¡10 , 1 1¡, 2 •l' s l >I I • 1m 2 2 •13 1 s11 1•11 INVESTIGACIÓN / MATAMÁTICAS C'omp~ ~ M«ioc\~do 1 ' 1 • 1• , 11 , 12 • ¡ ... , 1¡s, 2 11• 1> 1> • 1 11• 2 s¡ Mltación Cr!Jzawient:, 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. InPress. [5] Camacho-Vallejo, J.F., González-Rodríguez, E., Almaguer, F-J., González-Ramfrez, R., "A Bilevel Optímization Model for AidDishibution after the Occun-ence of a Disaster", Jounial of Cleaner Production. 2014. In Press. DOI: 10.1016/j. jclepro.2014.09.069. [6] Palomo, P., Camacho-Vallejo, J.F., "Uso de un algoritmo Stackelberg-Evolutivo para resolver el problema de fijación de cuotas en una red de ti-ansporte", Celelinet. Vol. l. pp. 6-13.2013. [7] Kim, J.R., Lee, J.U., Jo, J.-B. ''Hierarchical spa1mi11g tree network design with Nash genetíc algoritluu," Computers & Indl1$11lal Engineering. Vol. 56, no.3, pp. 1040-1052. 2009. [8] Elbaum, R., Sidi, M., "Topological Design of Local-area Networks using Genetic Algorithms," IEEE/ACM Transactions on Networking. Vol.4, 110.5, pp. 766-778. 1996. [9] 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 _, ._..,_.,. ..._. ._-·-------• _..._,__"vV... ~---. . . -.-._____ .-~ -,.~-•--..-............... _..,.._ ..., _ _,,. ....._ , . _ __ ., _ _ _ _ _ _, ....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 � 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 2015 Año Año de la revista (Año 1, Año 2) No es es año de publicación. 3 Volumen Volumen 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 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, 2015, Año 3, Vol 5, 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 01/01/2015 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 Language A language of the resource spa Relation A related resource http://celerinet.fcfm.uanl.mx/index.php Spatial Coverage Spatial characteristics of the resource. San Nicolás de los Garza, N.L., México Access Rights Information about who can access the resource or an indication of its security status. Access Rights may include information regarding access or restrictions based on privacy, security, or other policies. Universidad Autónoma de Nuevo León Rights Holder A person or organization owning or managing rights over the resource. El diseño y los contenidos de La hemeroteca Digital UANL están protegidos por la Ley de derechos de autor, Cap. III. De dominio público. Art. 152. Las obras del dominio público pueden ser libremente utilizadas por cualquier persona, con la sola restricción de respetar los derechos morales de los respectivos autores. Algoritmo genético Año internacional de la luz Diseño tipológico de una LAN Generos musicales https://hemerotecadigital.uanl.mx/files/original/408/19934/Celerinet_2014_Ano_2_Vol_4_Julio-Diciembre.ocr.pdf bf43898cb728849dcf5cafba18b3595e PDF Text Text • r'Jne , .. . : ; n¡·~ MATEMÁTICAS / FÍSIC_A / e.COMPUTACIONALES / M~LTIMEDIA Y ANIM~CIÓN DIGITAL / ACTUARIA/ SEGURIDAD EN TECNOLOGIAS DE INFORMACION ·'.',", ·•,· IJUANL 1 •. , FCFM . FACULTA[) DI' CO"IC'JAS Flsrco MATF.M;\W''AS �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 M.A. Alma Patricia Calderón Martínez Redacción Lic. Ahirasvgyl Peña Caballero Diseño Alberto Medel García, Dr. Francisco Javier Almaguer Martínez Dr. Ornar González Amezcua Luis Enrique López Nerio Lic. Irene Montemayor Lic. Marissa Hernández Loera Lic. Sonia Herrera Flóres M.A. Reyna Guadalupe Castro Medellín Lic. María Elizabeth Guajardo Treviño Lic. Arturo Alejandro Moreno Solis Colaboradores 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 M.T. María de Jesús Antonia Ochoa Oliva Consejo Editorial 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 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. 04-20141021 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 ~ 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] Cantú, F. (2014). Identifying In-egula1ities in Mexican Local Elections. Ametican Jom·nal of Political Science. [6] Dmtschí, C., Hillison, W., & Pacini, C. (2004). Toe effective use of Benford's law to assist in detecting fraud in accounting data. Journal of foren$1C accounting, 5(1), 17-34. (7] Geyer, A., & Ma1tí, J. (2012). Applying Be1úord's law to volcanology. Geology, 40(4), 327-330. [8] Nigrini, M. J., & Miller, S. J. (2007). Benford'slaw appliecl to hych·ology data-re$·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. [2] Newcomb, S. (1881). Note 011 the frequency ofuse ofthe different digits in natural numbers. Ame1ican Joun1al ofMathematics, 4(1), 39-40. [ JO] Samorochútsky, G., & Taqqu, M. S. (1994). Stable 11011-Gaus»ian random processes: Stoclia$1:iC modelswithinfinitevariance. New York: Chapman &Hall. [ 11] Pínkham, R. S. (1961). On the distiibution of first signíficant digits. The Annals of Mathematical Statistics, 1223-1230. [ 12] Stumpf, M. P., & Po1ter, M. A. (2012). Ctitical tiuths about power laws. Science, 335(6069), 665 • 666. �CELERINET JULIO· DICIEMBRE 201 4 INVESTIGACIÓN/ FÍSICA ESTUDIO DE LAS PROPIEDADES , ESTRUCTURALES DE UN POLIMERO SOBRE UNA ESFERA J.A. Medel-García, F.J. Almaguer Ma11ínez y O. González Amezcua UANL ·FCFM Univen,idad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ciencias F ísico Matemáticas San Nicolás de los Garza, Nu evo León, México Reimmen: Se estudian y analizan las diferentes configuraciones de equilib1io de un polímero sobre una superficie esférica mediante simulaciones de dinámica molecular (DM). Las interacciones entre distintos monómeros es modelada por potenciales Lennard· Jones (LJ) y annónicos, mientras que la interacción con la superficie es dada por un potencial modificado de LJ. Va1iando parámetros como la longitud del polúnero, el tamaño de la esfera, la temperatura y la fuerza de atracción entre la superficie de la esfera y el polímero, se caracteiizaron las constantes esln1cturales del polúnero como son: la distancia de extremo a extremo, la longitud de persistencia, así como el radio de giro, y se compararon con los valores que se tienen para casos limites (superficie plana). Con los resultados encontrados es posible constnlir un diagrama de los diferentes estados de configuración del polúnero sobre la esfera. Palabras claves: Polímero, coloides, dinámica molecular, absorción �INVESTIGACIÓN / FÍSICA CELERINET JULIO - DICIEMBRE 2014 I11troducción La configuración y eshuctura de un polímero sobre una superficie e$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 [ 1] Biuce Albe1ts, Alexander Johnson, Ju han Lew1s, :tvfartm Raff, Keith Robeits, and Peter Waltei· "11olecular B1ology ofthe Cell", Garland Sc1ence, New York, 2002 [2] Teemu MUltola, Alex Bunkei·, I1po Vattualainen, l\lI Deseino and M1kko Ka1ttene. "11ultiscale modelmg of emergent matenal b1olog1cal and soft matte1'", Phys. Chem. Chem. Phys, vol 11, pp. 1869-1892, 2009 [3] L1powsky R , Sackmann E. "Stn1cture andDynamics of 11:embrane", Elsev1ei·, Amsterdam, 1995 [4] Prashant K Purohit, Jane Kondev and Rob Ph1lhps. "Mechamcs ofDNA packagiog in vuuses", PNAS, vol 100 (6), pp 3173-3178, 2003. (5] N Bagatella-Flores, H. Schiessel, W 11 Gelbar "Static and Dynam1c of polyn1er-wrapped col101ds,• J. Phys. Chem, vol 109, pp 21305-21312, 2005 [6] Gennes P G; "Scaling Concepts 111 Polymer Phys1cs", 2nd ed , Comell University Press Ithaca and London, 1985 (7] D01 1.1, Edwards S F, "The theo1y of polymer dynam1cs", Clarendon Press Oxford, 1986. [8] l\fasao D01, "Introduct1on to Polymer Phys1cs", Clarendon Press Oxford, 1995. [9] Radu P Mondescu and M Muthuki.unar "Browman motion and polymer statist1cs on ce1ta111 cmved mamfolds", Phy. Rev E, vol 57(4), pp.4411-4419, 1998 (10] Wu-Yang Zhang and JeffZ Y Chen, "Tenms-ball state of a self-avo1ding w01mhke polyn1er on a sphei·1cal sm-face", EPL, vol 94, pp 43001, 2011 [ 11 ] Greg Mo111son and D. Thuumala1," Seimflex1ble chams in confined spaces", Phy Rev. E, vol 79, pp.011924, 2009 (12) E. E1sennegler, K Kremei· and K Bmder, "Adsorption of polyn1er chams at surface· scalmg and Monte cario analyses," J. Chein Phys, vol 77(12), pp 6296-6320, 1982. 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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. � 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 2014 Año Año de la revista (Año 1, Año 2) No es es año de publicación. 2 Volumen Volumen de la revista 4 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 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, 2014, Año 2, Vol 4, Julio-Diciembre 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 01/07/2014 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 2020097 Source A related resource from which the described resource is derived Fondo Universitario Language A language of the resource spa Relation A related resource http://celerinet.fcfm.uanl.mx/index.php Spatial Coverage Spatial characteristics of the resource. San Nicolás de los Garza, N.L., México Access Rights Information about who can access the resource or an indication of its security status. Access Rights may include information regarding access or restrictions based on privacy, security, or other policies. Universidad Autónoma de Nuevo León Rights Holder A person or organization owning or managing rights over the resource. El diseño y los contenidos de La hemeroteca Digital UANL están protegidos por la Ley de derechos de autor, Cap. III. De dominio público. Art. 152. Las obras del dominio público pueden ser libremente utilizadas por cualquier persona, con la sola restricción de respetar los derechos morales de los respectivos autores. Benfort Licenciatura en Física Números anómalos Polímero Propiedades estructurales https://hemerotecadigital.uanl.mx/files/original/408/19933/Celerinet_2014_Ano_2_Vol_3_Enero-Junio.ocr.pdf 8664aa2885daf12da33c7a7e8a8b4581 PDF Text Text 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 Sociedad Matemática Mexicana. 2001. [2] R. Hartshorne. Algcbraic geometry Sprmger. 1977. [3] P. Gnffiths and J. llams. Pnnc1ples of Algebraíc Gcomctry. Wilcy-Intcrscicncc. 1978. [4] J. D. Lew1s. A survc> of the Hodgc conjecture. Centre de Rechcrchcs Mathcmauques. Amencan Mathemat1cal Society. 1999. [5] C. Voisin. Hodge thcory and complex algcbra1c 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 �, , 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 ~ u -6 .... -8 .., ~ 10 · _12 400 , _ - - - - - - ~ - - - - -......, . 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 ,::! 340 330 320 310 300 0.1 Fase '1 \ 1 1 ,., '-....,,r ~ .,-1" \ ~., ~ e "~~ -0.2 ., -0.3 ;- M ( i=-c 1,Te J - ·-·-· Magnln CD •- -0.1 ~ l 11 o.o " "- f f~ gi ~ ----- Mínimos -0.4 . \ - ,..~,., \ ti ~ :E ji (n. -~ 1 • ~ ji h l \, p·ICO d e T) .0.5 (J e.... ! -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 [!] F. H. Samucl: AFS Transactions. 1996. Vol. 104. p.893. [ ] 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 34A. p. 807. [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 p. 383. 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 .., ~--~ ~ -..., e " ,5 u ! "" .. ,,....,) ---- •6 ,. .., '" '"'' "'i"-1 1111 ... "" ... 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 �__.. ""'_ .. -~--,.,. l»_doot _ _.,• ., '_,Ir' --•-*------· ........ _.........,-u,....,-. CK º" q ,M U N .... 17.27 31 l i 2S 4 1 I- - > 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 .. , - 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 ... ;:;---.-..-.-. ad Autónoma " ' " .. · .. .· ... 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 acuitad d' OO. . . FCF] ........... ""'íi 1oma d<! , 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 � 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 2014 Año Año de la revista (Año 1, Año 2) No es es año de publicación. 2 Volumen Volumen de la revista 3 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 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, 2014, Año 2, Vol 3, 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 01/01/2014 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 2020096 Source A related resource from which the described resource is derived Fondo Universitario Language A language of the resource spa Relation A related resource http://celerinet.fcfm.uanl.mx/index.php Spatial Coverage Spatial characteristics of the resource. San Nicolás de los Garza, N.L., México Access Rights Information about who can access the resource or an indication of its security status. Access Rights may include information regarding access or restrictions based on privacy, security, or other policies. Universidad Autónoma de Nuevo León Rights Holder A person or organization owning or managing rights over the resource. El diseño y los contenidos de La hemeroteca Digital UANL están protegidos por la Ley de derechos de autor, Cap. III. De dominio público. Art. 152. Las obras del dominio público pueden ser libremente utilizadas por cualquier persona, con la sola restricción de respetar los derechos morales de los respectivos autores. Abel-Jacobi Cálculo de la derivada Ciencias computacionales Óptica aplicada Sensado óptico https://hemerotecadigital.uanl.mx/files/original/408/19932/Celerinet_2013_Ano_1_Vol_2_Julio-Diciembre.ocr.pdf ca9f87950b478fcb750084df1098dfac PDF Text Text • 'f'Jne ' • • .. �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 Dr. Ángel Salvador Pérez Blanco lng. José Alfredo Sánchez De León Lic. Nestor Antonio Flores Martínez Dr. Valentín Guzmán Ramos Jesús Alberto Loredo González M.C. Aurelio Ramírez Granados Francisco Eleazar Delgado Contreras 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 M.T. Rogelio Juvenal Sepúlveda Guerrero Colaboradores Director de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas 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 [1] W A. Shewhart. Economic Control of Quahty of Manufactured Product 50th Anmversary. Asq Press. 1931 . (2] V. Tercero, M. d. C. Temblador-Pérez. M. Beruvides & A. A. Herruindez-Luna "Nonparamemc Esumator for the Time of a Step Change m the Trend of Random Walk Models w1th Dnft". Qua/ay and Re/iabtl11y Engmeermg biternaho11a/. vol. 28. no. 3. 08 Feb 2012. [3] Datos de los autores: M.C. Ángel Salvador Pérez Blanco Email : angel.perczbl@uanl.cdu.mx Ph.D. Álvaro Eduardo Cordero Franco Email: alvaro.cordcrofr@uanl.edu.mx T. Burgm. "The gamma dismbutJon and mventol) control". Opera11011al Research Quanel}! Vols. 26, 1. no. 3. pp. 507-525. 1975. [4] CELERINET ENERO-JUNIO 2013 l. Femberg. H. ·n,ode, H Chugam & J. March. "Gamma distribution model descnbes maturational curves for delta wave ampl ilude. conicaJ metabolic rate and sypnatic denslly". Journa/ ofTheonca/ Bio/ogy. vol. 142. no. 2. pp. 149-161. 1990. [5] M. A. G irshick & H. Rubm. "A Bayes approach to a quahty control model". 71,e Annals ofma1hema11cal stallscics. pp. 114125. 1952. [6] E. S. Page. "A test for a change m a para meter ocurnng at an unknow pomt". Btametnka vol. 42. no. 3--1. pp. 523-527. 1955. [7] E. S. Page. "Continuos mspecuon schemes". B1ome1r1ka. vol. 41. no. 1/2. pp. 100-115. Jun 1954. [8] E. S. Page. "On problems m wich a change in a paran1eter occurs atan unknow pomt". Bwmetnka. vol 44. no. 1-2. pp. 248-252. 1957. [9] D. Hmkley. "lnference about the change-pomt m a sequence of random variables". Btometnka. vol 57. no. l. pp. 1-17. 1970. Ph.D. Víctor Tercero Gómez Email: v1ctor.tcrccrog@uanl.edu.mx M.C. María Aurora Chávez Valdez Email: maria.chavczv@uanl.mx [10) T. Samuel, J. Pignauello & J. Calvm. "ldentLl)'mg the Time ofa Step Change mth x Control Charts". Q11a/11y Engineermg. vol. 10. no. 3. pp. 521-527. 1998a. (11) G. Nedumaran. J. Pignatello & J. A Calvm. "ldenutymg the ume of a step-change with ch1"2 comrol charts". Qua/Jry Co111rol a11d app/1ed srat1stics. vol. 47. no. 2. pp. 125-126. 2002. (12] r. R. Samuel, J. J. Pignatiello & J. A. Calvm. "ldenuf)·mg the time of a step change m Normal process ,,anance". Qunbry Engmeermg. vol. vol. 10. no. 3. p. 529. 1998. [ 13) D. M. Hawkms & K.. D. Zamba "Statistical process control for sh1fts m mean or vanance usmg a changepomt fomrnJation" . Teclmamerncs. vol. 4 7. no. 2. pp. 164-173. 2005. [14] H. C. Shao Y.E. "Acombmed MLE and EWMA chart approach to esumate the change pomt of a gamma process with individual observatmns". /111ema11011a/ Jow·110/ of /1111omhve Co111p111111g. mformauona11dCon1rol. vol. 7. no. 5A. pp. 2109-2122. 2011. [ 15) D. C. Montgomel)'. Control Estadisllco de la Calidad. México: John Wiley & Sons, Ltd. 2007. [ 16) M. Cnstmel. "New approximatmns of the gamma funchon m tem1s of the digamma function". Applied .\lachemarics lellers. vol. 23. no. l. pp. 97-100. 2010. [ 17) A Perez-Blanco, V. Cordero-Franco & V. TerceroGómez."Change Pomt EsumatJon After a Gamma Control Chart". m /SERC 2013. San Juan, Puerto Rico, 2013. [ 18) A. S. Perez-Blanco. A. E. Cordero-Gómez & V. Tercero-Gómez. "Punto de Cambio: Estado Actual y Tendencias". m 2do Foro de Divulgac1ó11 C1encifica y Tecnológica. Monterrey. 2012. 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 Referencias [I] C. Martm-Soelch. M Stocklin. G. Damman. K. Opw1ss & E. Se1fritz. "Anxiety trmt modules psychophysiological reacllons. but not hab1tuatmnes processes related to aftecuve aud11ory st1muh". /111emaflo11a/ Journa/ of Psychophysiology. pp. 2006. R. C. K. Chan, Y. Wang. Z. Ma. X-H. Hong, Y. Yuan. X. Yu. A. (2] Lt. D. Shum & Q-H Gong. "Objetive measures of prospecuve memory do not correlate w1lh subJectwe complmnls in sch12ophrema". Sdli=op/Jrema researr:/J. vol. l03. pp. 229. 239. 2008. [3] E. W. Twamley, S. P. Woods, C. H. Zurhellen, M. Verllnsk1, J. M. Narvaez, B. T. Mausbach. T. L. Patterson & D. V. Jeste. 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Kash1ara "Prospecllve memory and mes1al temporal epilepsy assoc1ated w1lh hrpocampal scleros1s". Neumpsycho/og¡a. vol. 46. pp. 1954-1964. 2008. ¡201 A. C. Gu)1on & J. E. Hall. Tratado de fismlog1a médica México. D.F. McGraw-H1ll lnteramencana vol. l. Décima Ed1c1ón. 2001. [21] M. Perassolo. Cómo leer un EEG (archivo en PDF). Hospital Carlos G. Durand, Buenos Aires, Argentma [7] E. R. foster. M. A. McDamel, G. Repovs & T. Hershey. "Prospecuve memory m Parkmson d1sease acros.~ laboratory and self-reported every day performance" . .\'eumpsychology. vol. 23 . pp. 347-358. 2009. [8] S. P. Woods. L. M. Moran, C. L. Carey. M. S. Dawsori. J. E. Jud1cello, S. G1bson. Grant l & Atkmson JH. "Prospecuve memory m HI V mtecuon: 1s --remembenng to remember'º a umque pred1ctor of self-reported medJcat1on management'>" Arcluws of C/111ica/ Neuropsycho/ogy. vol. 23. pp. 257-270. 2008. Datos de los autores: Nestor Antonio Flores Martínez [9] J. J. G Me1lán. V. M. Salgado, J. M. Arana, J. Carro & C. Jenaro. "Entrenamiento cognitivo y meJora de la memoria prospectiva en Jó1·enes con retraso mental leve". Re\'1sta de lnwst1gació11 Educa111·a. vol. 26. pp. 227-245. 2008. [ 10] T. Hetlem1an, R. Ciar!(. J. Bartholome,~, J. Lmg & S. Stephens. "Does bmge drmkmg m teenagers atlect the1r everyday prospect,ve memory''" Drug and Alcohol Depe11de11ce. vol. l09. pp. 73-78.2010. [JI] S. Matter & B. Me1er. "Prospecuve memory affocts sat1sfactJon w1th 1hecontracept1ve pdl". Co11n·acept1on. vol. 78. pp. 120-124. 2008. 112] E. G. Femández Abascal. P Guerra, f. Martinez, f. J. Dominguez. M. Á. Muñoz. D. A. Egea, M. D. Martín. J. L. Mata, 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. 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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 [I] T. Meltzer & S. Ph1llips. "From the first emrul to lhe first YouTube ,·ideo: a defimtJve mtemet history" The G11ardw11. 23 octubre 2009. [2] Internacional Cnmmal Pollee OrgamzatJon. INTERPOL. Recuperado de: http://W\\'\\.mterpol.mt/es/Cnmmalidad/ Delmcuencia-mfom1á11ca/C1berdelmcuenc1a. Últm10 acceso: 11 febrero 2013. (5] l. Hemández Dlaz. "El deltto mformátlco". Egu::/alore. 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, Budapesl 2001. [8] Secretaria de Segundad Pública. "Guia del Taller Prevención contra el Del 110 Cibernético". 2012. [9] Ox:ford Umvers1ty Press. "hacker". Oxford D1c11onanes, Oxford D1cuonaries.2010. [l I] Panda Secunty. S.L. "Panda Secunty". 2013. Recuperado de: http://www.pa11dasecur1ty.com/sprun/homeusers/secur1ty-mfo/ glossary/. Úlllmo acceso: 11 febrero 2011. [12] Av1ra Operat1ons GmbH & Co. KG .. "Centro de ayuda - Av1ra Free Antwirus". 2012. [13] S. Acuno Del Pmo. Delitos Infom1á11cos: Generalidades. 2007. [14] P. Seybold. "PlayStatlon.Blog". 26 abnl 2011. Recuperado de: 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". Symanrec Corpora11on.1011. [16] D. E. Sanger. "Obama Order Sped Up Wave of Cyberattacks Agrunsl lran''. Tite New York Tunes. 1 June 2012 [ 17] Código Penal Federal. Ultima reforma publicada DOF 25 enero 2013. [ I 8] Código penal del D1stnto federal. Ultima reforma publicada en la Gaceta Oficial del Distnto Federal: 3 agosto 2012. [19] S. E. Goodman & A. D. Sofaer. "Proposal for an lntemat10nal Convent1on on Cyber Crune and Terronsm, A". 2000. [20] Commonwealth Secretanat. "Member States - Commonwealth". Recuperado de· http://www.lhecommonwealth.org. Ulumo acceso: 20 marzo 2013. [2 l] Oficma de las Naciones Umdas contra la Droga y el Delito. "Ficha Informativa 12° Congreso de las Naciones Umdas sobre Prevenc1on del Delito y Justicia Penal". Salvador. Brasil. 12 a 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 � 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 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 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, 2013, Año 1, Vol 2, Julio-Diciembre 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 01/07/2013 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 2020095 Source A related resource from which the described resource is derived Fondo Universitario Language A language of the resource spa Relation A related resource http://celerinet.fcfm.uanl.mx/index.php Spatial Coverage Spatial characteristics of the resource. San Nicolás de los Garza, N.L., México Access Rights Information about who can access the resource or an indication of its security status. Access Rights may include information regarding access or restrictions based on privacy, security, or other policies. Universidad Autónoma de Nuevo León Rights Holder A person or organization owning or managing rights over the resource. El diseño y los contenidos de La hemeroteca Digital UANL están protegidos por la Ley de derechos de autor, Cap. III. De dominio público. Art. 152. Las obras del dominio público pueden ser libremente utilizadas por cualquier persona, con la sola restricción de respetar los derechos morales de los respectivos autores. Control estadístico Delitos informáticos Ecuaciones de dimensionamiento Heurística en los virus Robótica https://hemerotecadigital.uanl.mx/files/original/408/19931/Celerinet_2013_Ano_1_Vol_1_Enero-Junio.ocr.pdf c4f6f490a7ad32a42de914eaa091edfe PDF Text Text 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 Dr. Celso José Garza Acuña Director de Publicaciones M.A. Patricia Martínez Moreno Directora de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas M.A. Alma Patricia Calderón Martínez Editora Responsable M.A. Alma Patricia Calderón Martínez Redacción Lic. Alice Siboney Vielmas Nava Diseño Pamela Jocelyn Palomo Martínez Dr. José Fernando Camacho Vallejo Luis Giordano Ramos Traslosheros López Dr. Francisco Hernández Cabrera Armando Rodulfo Reyes Dr. Ornar González Amezcua Jesús Alberto Loredo González Virginia Mendoza Ramírez Karla María Salgado Banda Perla Segovia Salazar Laura Nohemí Vargas de la Rosa Roberto Abraham Zamudio Morán M.C. Ubaldo Martínez lng. Julio César González Cervantes Lic. Reyna Guadalupe Castro Medellín Lic. Juan Carlos Torres Pérez Francisco Jesús López Arredondo Colaboradores 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 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. 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. 04-2013-027877205200102 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. Todos los derechos reservados© Copyright 2013 revista@fcfm.uanl.mx �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 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 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) 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 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) 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 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. 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 Referencias (J] Labbe. M. Marcotte, P.. Savarcl G. "A bde,el model oftaxatton and tts appltcallon to opttmaJ htghv,a} pnctng" .lfmiagemelll Sc1e11ce. Vol 44. pp. 595-607. 1998 (2) Roch. S.. Savarcl G.• Marcotte, P. "An approx1mat1on aJgonthm for Stackelberg network prtcmg". ,\enl'orks. Vol. 46. pp. 57-67. 2005. (3] Gngone,. G . van Hoesel. S .• van der KraatJ. A .. Uetz. M., Bouhtou. M. "Pncmg bndges to cross a mer''. Sarnl Resemt·h log1s11cs. Vol. 54. pp. 411 -420. 2007. [41 Dewez, S .• Labbé, M.. Marcotte. P., Savard, G "New formulattons and valtd mequaltttes for a btlevel pncmg problem". Opera11011s Research le11ers. Vol. 36, pp.141-149 2008. (5] Bouhtou, M .. van Hoesel. S .. van der KraatJ. A.. lutton, J.l. "Tanff optumzatton m networks". JSFOR,\fS Joumal 011 Com¡nmng Vol 19, pp.458-469. 2007. 161 17) [8] [9] Joks,movic D. Bltemer MCJ, Bob> PHL. "OpumaJ roll Destgn Problem m Dynamtc Traffic Networks - w1th Jomt Route and Departure Tune Choice". Jiw1sponatto11 Research Record. Joumal of1he Tra11spona11011 Research Board. Pp. 61 -72. 2005. Dtbt-Btha, M • Marcotte. P., Savard. G. "Path-based formulat10ns ofa btlevel toll setllng problem" Op11mi=a11on wtlh 11111/t,rn/ued mapp111gs rheory: them~: apphca11011s and a/gon1h111s. Pp. 2950. 2006. Brotcome. l.. Cinnet, E. Marcotte, P.. Savard, G. • An exact algonthm for the network prmcmg problem" D1scre1e Opumi=a11011 Vol 35, pp. 1-14 201 I Kalashmkov, V. Canrncho. F.. Asktn, R., Kalashn}kova N. "Companson of algonthms for solvmg a b1-level toll settmg problem". Jmemat,ona/ Joumal of /Jmo1·a1n·e Computmg. /11forma11011 and Control. Vol. 6. Nu.8 pp.1-14. 2010. Brotcome, l., labbé, M .• Marcotte. P.• Savard. G. "A btlevel model and sol ut:ton algonthm for a fre,ght tart ff setung problem". [JO) Tra11sporra11011 Se. Vol. 34 pp.289-302. 2000. 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 global descent heunsttc for btlevel nelwork pncmg" (J 2) http://www-rocq.mna.fr/metalau/quadrat/bpalgocomplet.pdf 2004. D1m1tnou, l.. Tsekens. r.. Stathopoulos, A "Genel:tc computalton of a road network destgn and pncmg S1.ackelberg ( 13) games wtth multi-class users". Appl,ca11011s of Ero/1111011ary Compwmg. Pp. 669-678. 2008. Dtmttnou, L.. Tsekerts. T "Elasttc mulu-user stochasttc equtltbnum toll destgn \\1lh dtrect search meta-heurtsttcs". [J4] Proceedmgs of tlu.> 8th EUIMEeet111g 011 .\Jetahe11ns11cs 111 1/,e Ser\'lce Jndustry Pp. 9-16. 2007 Brotcome, l., Cmnet, F., Marcorte, P., Savard. G. "A tabu search aJgonthm for the network pncmg prohlem" Comp111ers 011d ll 5] operot1011s reseorch. Vol 39. pp2603-261 l. 2011. 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/ FÍSICA CELERINET ENERO-JUNIO 2013 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 �INVESTIGACIÓN / FÍSICA CELERINET ENERO-JUNIO 2013 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 CIRCUITO ELÉCTRICO EQUIVALENTE DEL PULVÍNULO DE LA MIMOSA PUDICA L. POR: LUIS RAMOS Y FRANCISCO HERNÁNDEZ �INVESTIGACIÓN/ FÍSICA CELERINET ENERO-JUNIO 2013 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. CIRCUITO ELÉCTRICO EQUIVALENTE DEL PULVÍNULO DE LA MIMOSA PUDICA L. POR: LUIS RAMOS Y FRANCISCO HERNÁNDEZ �INVESTIGACIÓN / FÍSICA CELERINET ENERO-JUNIO 2013 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 CIRCUITO ELÉCTRICO EQUIVALENTE DEL PULVÍNULO DE LA MIMOSA PUDICA L POR: LUIS RAMOS Y FRANCISCO HERNÁNDEZ �INVESTIGACIÓN / FÍSICA CELERINET ENERO-JUNIO 2013 .. -· ... ... ..... '• ! 4 t -· -·· .. -· ..._....... -.:...,.1 ............ -1 ¡ .. ....1...,..::IIW\J , , .. _,,,.. _,_. . ~Ar• ~ . -.,,-.o,,i--. , -·- . . . . . . 4 ( ~ - ........... --1~ ,--==='----' .... ,. . -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 CIRCUITO ELÉCTRICO EQUIVALENTE DEL PULVÍNULO DE LA MIMOSA PUDICA L. POR: LUIS RAMOS Y FRANCISCO HERNÁNDEZ �INVESTIGACIÓN/ FÍSICA CELERINET ENERO-JUNIO 2013 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 CIRCUITO ELÉCTRICO EQUIVALENTE DEL PULVÍNULO DE LA MIMOSA PUDICA L. POR: LUIS RAMOS Y FRANCISCO HERNÁNDEZ �INVESTIGACIÓN/ FÍSICA CELERINET ENERO-JUNIO 2013 Referencias Luis Giordano Ramos Traslosheros López [ 1 ) Volkov, A. G., et. al. '·Mimosa pud1ca: ElectncaJ aod mechan1caJ st1mula11on of plan! mo\'ements··. Plam, Ce// & E,mmnment. 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Intereses: 81ofis1ca y Biomcd1cma Email : fcabrcra007@yahoo.com.mx. ( 5] Kumon. K. and Suda, S ··tome Fluxes from Pulvmar Cells dunng lhe Rap1d Movemem or Mimosa pud1ca L.. P/0111 Ce// Phys,o/. 25¡6): 975-979. 1984. [ 6) LmsbatJer. K. 1908. Uber Rei:lewmgsgesc/n.-md1gke1t 1111d Late11::::e1t be, M1111osa pudica. W,esner Festschnfi 396 - 4 11. 1908. [ 7 ) MacdonaJd, J .R. "lmpedance Spectroscopy'·. Anna/s of 81omed,ca/ E11gmeermg. 20, 289-305. 1992. [ 8 ) Latham, R. A. Algonthm De,·elopmelll far E/ectmchem,cal lmpedance Spectroscopy Diagnos11cs m PEM Fue/ Ce/Is Umvers1ty ofV1ctona Canada 2004. CIRCUITO ELÉCTRICO EQUIVALENTE DEL PULVÍNULO DE LA MIMOSA PUDICA L. POR : LUIS RAMOS Y FRANCISCO HERNÁNDEZ ��INVESTIGACIÓN/ FÍSICA CELERINET ENERO-JUNIO 2013 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 �INVESTIGACIÓN/ FÍSICA CELERINET ENERO-JUNIO 2013 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) �INVESTIGACIÓN/ FÍSICA CELERINET ENERO-JUNIO 2013 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 __ -•- ·---·--•--·· - Fw--os . _ ....- ■ - • ■-----­ --- .- . .----- 0.00 • / ---~ ::: ,._- F =0.4 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 0 96 (a) • oaa / 080 0.72 z ~ e: o.se ----- / .,,. o.se ..., • " CELERINET ENERO-JUNIO 2013 I Ligado --T=0.4 T=0.64 • ,. "' •• - · - 08 7 ' • - • -10 ~·,." 04 '-.. 0 40 Libre • 032 0 2' 00 .." • • 0 .S 10 / " 1$ .. 2.0 n ,. ' 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) " " 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 �CELERINET ENERO-JUNIO 2013 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 Referencias (1] fleer, G. J.• Stuart M C.. SheulJens, Cosgrove T.. Vmcent. B. ·'Polymer at mterfaces·•. Chapman and Hall; london. 1993 12] Germes P G. ·'Scalmg ConcepL~ m Polymer Physics" lnd ed., Comell Umversn:y Press: lthaca and london. 1985. (3] Ltpowsky R.: Sackmann 1:.. "Structure and Dynanucs of Membmne·· !:]se, ter, Amsterdam. J995. (4] González-Amezcua. O. and M. Hemández-Contreras. ··structural them1odynan11cs of lame llar cal1omc hpid-DAN complex: DNA compress,bihty modulus·•. J. Chem Phys. Vol 123. pp. 224906 2005 (5] Baulm. V. A .. Joner. A. and C. M. Marques. ··shdmg Gralled Polymer layers". Macromolecules. Vol 38, pp. 1434-1441. 2005 (6] D01. M and Edwards, S. f. The rheory· of po~1-mer d)11an11cs. Clarendon Press: Oxford. 1986. [7] Doi. M. /111roduc11011 10 Po~1mer Physrcs. Clarendon Press: Oxford. 1995. (8] R. Phtllps and S. R. Quake. ·The biological frontier of phys1cs··. (9] Phys. Tod(I): May 2006. pp. 38. 2006. Y sus referencias 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" J. Chem. Phys Vol 129. pp. 175102. 2008. [I I] N. Bagatella-Flores, Schtessel. H .. and \\. M. Gelbar "Stallc and Dynanuc ofpolymer-wrapped collmds". J. Phy.f. Chem. Vol. !09. pp21305-21312. 2005. [ 12] 1::. Eisennegler, ls.remer. K .• and K. Bmder. "Adsorphon of polymer chams at surface: scalmg and Monte Cario analyses". J. Chem. Ph1•s. Vol. 77( 12). pp.629(HJ320. 1982. f 13] M. Moddel. Bachmann. M.. and \\ Janke "Conformallonal Mechamcs of polymer adsorpt1on transiuons at attr:tct1ve substrates".J. Phys. Chem. 8 Vol.J13(11 ). pp.3314-3323 1009. (14] F. Varmk and Bmder. K. "Muluscale modehng of polymer at mterfaces". /m. J .\!afer. Res. Vol. 100. pp.1494-1502. 2009. (15] J. Dzub1ella, More,ra. A. G. and P A. Pmcus. "Polyelectrolyte collotd complexes: Polanzabil,ty and e1Tect1ve mteract10n". Macromolecu/e Vol. 32. pp.1741-1752. 2003 [16) A. Mtlche,, Rost1anshvtl1. V. Bhattacharya. S. and T. Vtlg1s. "Polymer cham adsorpt1on on a sohd surface: Scalmg arguments and computer s1mula11on". .\'anophenomena at su,faces. Spnnger senes m s1oface sciences. Vol 47, pp. 185-204. 2011. [171 S. Zhao, Wu. J .• Gao. d. and J. Wu "Gaussian ffuctuauon m tethered DNA chams". J. Chem. Phys. Vol 135, pp.065!03. 2011. [ 18] J. Odenhe1mer. Bnll, M.. and D. W. Heem1ann. "Force by and on a polymer grafted to a repuls1ve wall" lm. J. Mod Phys C Vol 16( IOJ. pp.1561-1576. 2005. [ 19] C. Forre) and M. Muthukumar. "langenn Oynan11cs stmulallons 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 �CELERINET ENERO-JUNIO 2013 INVESTIGACIÓN/ ACTUARÍA Gráfica 1. Producción de energía hidroeléctrica promedio por trimestres 6000 ~ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - "'o ~ ~ 5000 14000 Q) -o ¡g 3000 e o .E 2000 + - - - - - - - - - - - - - - - - - -+-1-- - - -- - - - - Q) -o ¡l) 1000 ::!: +------------------------------- -Promedio trimestral dela producción o ~ ::!: 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. PARTICIPACIÓN DE LA ENERGÍA HIDROELÉCTRICA EN MÉXICO PARA EL 2013 POR: LOREDO et al �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. PARTICIPACIÓN DE LA ENERGÍA HIDROELÉCTRICA EN MÉXICO PARA EL 2013 POR: LOREDO et al �CELERINET ENERO-JUNIO 2013 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 .,; o ·¡: C0 - L ºº "iii 4000 -<1>.c (1) o:i:; IO 32 ~ .e 3000 L " ' (1) ·o, -o 11) L (1) (1) e: e: o (1) - (1) 2000 1000 o = -o E e: (1) ,o -o ·o U) (1) ::, = -o~ o o L a. a. a:: <( w (/) ~ • ...J w ::,' zw -, a:: a. <( w ~ (/) w' ...J' zw ::, -, a:: a. <( w ~ '1 ...J w• ::, zw -, a:: a. <( w ~(/) ' ...J' zw w ::, -, a:: a. <( w ~ (/) w ...J' zw ::, -, . a:: a. <( w ~(/) ' ...J' zw w ::, -, a:: a. <( w ~ (/) w ...J' zw ::, -, . a:: a. <( w ~ (/) w' ...J' zw ::, -, a:: a. <( w ~ <? • ...J w zw ::, -, a:: a. <( w ~(/) ' ...J' zw w ::, -, a:: a. <( w ~ (/) w' ...J' zw ::, -, a:: ~(/) ' ...J' zw w ::, -, a:: a. <( w ~ (/) w' ...J' z ::, w -, 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 a. <(W Gráfica 3. Consumo promedio trimestral vs ajustes generados mediante el modelo de regresión trigonométrico 11) ~ ~ "' oºº ul = - "'~ . IO -<1) 11000 (1) .!!! (1) e>-o 10000 11) 2! .Q 9000 o E E (1) 8000 (1) Ajustes del modelo 13000 12000 (1) - L ·¡: ,.C ~ Promedio del consumo por trimestre 14000 'O= ::;¡ a:: -o ~ 11) e: o ü UJ z w 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 PARTICIPACIÓN DE LA ENERGÍA HIDROELÉCTRICA EN MÉXICO PARA EL 2013 POR: LOREDO et al 2009 2010 2011 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). PARTICIPACIÓN DE LA ENERGÍA HIDROELÉCTRICA EN MÉXICO PARA EL 2013 POR: LOREDO et al �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. 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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 �CELERINET ENERO-JUNIO 2013 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. UN ALGORITMO PARA RESOLVER EL PROBLEMA BINIVEL CON PARÁMETROS EN EL OBJETIVO DEL NIVEL INFERIOR POR: AARÓN ARÉVALO FRANCO (5) �ESPECIAL / 3ER FORO CELERINET ENERO-JUNIO 2013 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. UN ALGORITMO PARA RESOLVER El PROBLEMA BINIVEL CON PARÁMETROS EN El OBJETIVO DEL NIVEL INFERIOR POR: AARÓN ARÉVALO FRANCO �CELERINET ENERO-JUNIO 2013 Referencias [ 1] Stackelberg. H. v Markiform rmd G/e1chgew1c/11. Vtenna, Austna: Julms Spnnger. 1934. Enghsh translat10n: The Theory oftl1e Market Econom}. Oxford: Oxford Umvers11) Press. 1952. 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. (2] Dempe. S .. Kalashmkov. V. and Ríos-Mercado. R.Z ·-01screte b1level programmrng Apphcat10n to a natural gas cash-om problem". E11ropea11 Journal ofOperaf1011al Researclr. Vol. 166. No. 2, pp. 469-488. 2005. (3] Dempe. S. ··As1mplealgonthm forthelrnearb1level programmmg problem·· Opmm=a11011 Vol. 18, No 3. pp. 373 - 385. 1987 [4] Bard, J. ··An algonthm far solvmg U1e general b1level programmmg problem". ,\lathemancv of Opera/1011s Research Vol 8. No. 2. pp. 260-282 (5] Dempe. S and Kala,hmkm. V. D,screle Bdei·el Programmmg ,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. [6] Wen. U.P. and Yang. Y.H "Algonthms for solvmg the nuxed mteger two leve! lmear progran1mmg problem ··. Compwers a11d Opera11011s Researc/r. Vol. 17. No. 2. pp. 133 - 142. 1990. Email: aaronare@yahoo.mx (7] Wendell. R.E. ··A prene\\ of a lolerance approach to sensiuv1t} anal}s1s m !mear programnung". D1scre1e .~la1hema11cs. Vol. 38, pp. 121- 124. 1982. [8] Kalashnykova, N., Kalashnykov, V., Dempe. S. and Arevalo Franco A. ··Appl1cat1on of a lieunsttc Algonthm to M1xedlnteger Bl-tevel Programmmg Problems,.. /CIC /nterna11011a/. Volume 7. Number 4. pp. 1819-1829. J0II [9] Ye. J.J and Zhu. D.L. ·üp11mal11) cond1t10ns for b1level progran1011ng problems" Op111111=011011. Vol. 33. pp. 9-27 l 995. [IOJ 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/ To// Setlmg III Capoc11a1ed Aenl'Orks, Preprmt. TU Bergakademie F re1berg 2008. (12] Rockafellar, R.1. Cam·ex Analys,s. Pnnceton. Ne,\ Jersey: Prmceton Umvers1ty Press. [970 (13] Dempe. S. Fau11da11011s of Bilnel Programmmg. Dordrecht/ London/Boston: Kluwer Academ,c Pubhshers. 2002 [ 14) Grygarová, 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 CELERINET ENERO-JUNIO 2013 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 �CELERINET ENERO-JUNIO 2013 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. 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 CELERINET ENERO-JUNIO 2013 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) UN MODELO PARA ENVIAR. RECIBIR Y DISTRIBUIR AYUDA EN ESPECIE DESPUÉS DE HABER OCURRIDO UN DESASTRE NATURAL POR: JOSÉ CAMACHO Y EDNA GONZÁLEZ �CELERINET ENERO-JUNIO 2013 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. 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 CELERINET ENERO-JUNIO 2013 Referencias Datos del Autor: 11) José Fernando Camacbo Vallejo (2) Caunhye.A.M .• N1e. X.. and Pokharel. S., "Oplm11za11on Models m Emergenc) log1st1cs: A l1terature Rev1ew" Socm-Econom1c Planrung Sc1ence. Vol. 46, pp. +13. 2012. Wang. Q. and Rong. l "Ag1le Knowledge Supply Cham for Emergency Dec,smn-Makmg Support". Proceedmgs of the 7th lnkrnallonal Conference on Computat1onal Sc1ence, Part IV. pp. J78-185. 2007. (3 J Jt., G. and Lhu. C • "A Stud) on Emergenc) Suppl) Cha.m and R1sk Based on Urgen! Rehef Serv1ce m D1sasters". Systems Engmeenng Proced1a. Vol. 5. pp 313-325. 2012. [-IJ Altay. N. and Green. W.G. "Interfaces >\1th other D1sc1plmes OR/ MS Research m D1saster Opera11ons Management" European Journal ofOperat1onal Research Vol 175. pp. 475-493 2006. [5) Sheu. J B and Chen. Y.H "A Novel Model for Qmck Response to D,saster Rehef D1stnbut1on" Proceedmgs ofthe Eastern Asia Soc1ety for Transportatmn Stud1es. Vol. 5. pp. 2-154-2462. 2005. (6) Sheu. J.8. ''An Emergency log1st1cs D,stnbuuon Approach for Qmck Response to Urgent Rel1ef Demand m D1sasters". Transportatmn Research Part l Vol. 43. pp.687-709 2007. (7) Ralh. S. and Guljahr. W.J. "A Math-Heunst1c for the Warehouse locat1on-Rout1ng Problem m D,saster Reliet". Computers & Operauons Research. In Press. [8J Rath1. A.1-., Church. R.L. and Solanski. R.S "Allocaung Resources to Support a Mul11commod1ty rlow \\lth Time Wmdows" Logistics and Transportallon Re\'le,,. Vol 28, pp. 167-188. 1993. [9) Wex. F.. Schí)en. G. and Newnann. D. "lntelhgent Dec1smn Support for Centrahzed Coordmat1on dunng Emergency Response". Proceedmgs of the 8th lntemat1onal JSCRAM Conference 20 11 [ 10) Rawls. C.G and TumquJSI. M A. "Pre-pos11lomng of Emergency 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 [ 13) Aksen. D. andAras. N. "ABl-level Fixed Charge locat1on Model for Fac1ht1es under lmmment Attack". Computers & Operat1ons Research. Vol. 39. pp. 1364-1381. 2012. [14) losada. Ch. Scaparra. M.P. and O'Hanley, J R.. "Optmuzmg System Res1hence: A Fac1hty Protecuon Model w1th Recovery Time" European Journal ofOperat1onal Research Vol. 217, pp. 519-530. 2012. [15] Feng. C.M and Wen. C.C. "A Bl-level Programmmg Model for 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. UN MODELO PARA ENVIAR, RECIBIR Y DISTRIBUIR AYUDA EN ESPECIE DESPUÉS DE HABER OCURRIDO UN DESASTRE NATURAL POR: JOSÉ CAMACHO Y EDNA GONZÁLEZ �CELERINET ENERO-JUNIO 2013 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 �ESPECIAL / 3ER FORO 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. MÉTODOS Y MODELADO MATEMÁTICO PARA EL ANÁLISIS DE PROCESOS COMPLEJOS EN LAS ORGANIZACIONES POR: HÉCTOR FLORES CANTÚ �CELERINET ENERO-JUNIO 2013 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 MÉTODOS Y MODELADO MATEMÁTICO PARA El ANÁLISIS DE PROCESOS COMPLEJOS EN LAS ORGANIZACIONES POR: HÉCTOR FLORES CANTÚ �ESPECIAL / 3ER FORO 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 Xh..l do ti• O t!t,,.1,ou(!I; ......... _ En...._ti(i1CO l>"""L\Cl6H ,......_'°"._ r11 • ...,,..,..,. .. ~--·~·"· JlatOC:aA'-C,\OÓ~ f-'1rn·t,c\._ ' ~ . , 4lt.,_,,. 1m}1oe;b Ullll~UIÁlteot, -,¡¡!" 1 \ a._ALIL,\UÓ!-1 Or'Tl\l!l'.n/1... i i ~ U1\.'11f,mcc111 ~t• Tnt.,• ~litt'orn, l An,tm.9 E~tadátko ). ,___~_ .._""'_ª_ _,1_. Conoc-1rw«11to t - - .___"_1,,..., _ . _"'_'_'•_'º_ ' __, 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 [3] Barnett. M.. Lee, T. and Jentgen. L. Real-tune A111oma11011 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. (7] 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 .;1 .;, • '1 ., ! M 11 1 _ .J•, , 'J ••, _•_J , • .r -ll..1 ! .. 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 Referencias (IJ More1ra. M.A .. Do1. l.. Souza. J.F. and D1mz. J.A "Electncal charac1enzat1on and morpholog1cal propert1es of AIN films prepared b) de reactive magnetron sputtermg" .\/1croe/ectro111c Engmeermg. Vol. 88, No. 5, pp. 802-806. May 2011. ISSN 0167-9317 (2) Mork~, H f-landbook o/ S,tnde Se1111co11d11ctors m1d Del'ices, Vol. 1: Matenals Propemes. Phys1cs and Gro111h Wemhe1m Wtley-VCH. 2008. ISBN 978-3-527-40837-5, Wemhe1m. Germany. (3) Bnen. V. and P1geal P. "Correlat1on between the oxygen conlent and the morpholog} of AIN films grO\rn b) r f. magnetron sputtermg". Journal o/ Cry·sta/ Growth. Vol. 310. No. 16. pp. 3890-3895 August 2008. ISSN 0022-0248. [4] [5) [6) (7) Jang, K.. Jung. S .. Lee, L Lee. K.. K,m. J .. Son. H and Y1. J "Opt1caJ and electncal prope111es of negauvely charged alummmm oxymtnde films" Thm So!td F,lms, Vol 517, No. l. pp. 444-446. November 2008. ISSN 0040-6090. Borges,J. Maz. F and Marques. L ''AINxóy thm filmsdepos!led by DC reachve magnetron sputtermg". App!ted Swface Sc,ence. Vol. 252, No 257, No. 5, pp 1478-1483 December 2010. lSSN 0169-4332. Erlm. A.G.. Hení). B 1',l. lngrani. J.J., Mowllam. D.B.. McGu1gan. A. HoY.-son., R.P.. Grovenor. C.R.M., Bnggs, G.A.D. and Tsukahara ·¡ "Charactenzatron of alum,mum oxyrntnde gas bamer films". 711111 Sohd F,lms. Vol 388, No. 1-2 June 200 l. pp. 78-86. lSSN 0040-6090. Xiao. W and J1ang X ''Opt1cal and mecharucal propert1es of nanocrystallme alummum oxymmde films prepared by electron cyclotron resonance plasma enhanced chem1cal vapor depos1t1on" Journal ofCry·.nal Growth. Vol 263, No 1-3, pp. 165-171. March 2004. 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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¡_) MODELO ESTOCÁSTICO PARA LA TRADUCCIÓNDE PROTEÍNAS 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". MODELO ESTOCÁSTICO PARA LA TRADUCCIÓNDE PROTEÍNAS POR: OMAR GONZÁLEZ Y ALBERTO LÓPEZ �CELERINET ENERO-JUNIO 2013 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. MODELO ESTOCÁSTICO PARA LA TRADUCCIÓNDE PROTEÍNAS POR: OMAR GONZÁLEZY ALBERTO LÓPEZ (11) �ESPECIAL / 3ER FORO CELERINET ENERO-JUNIO 2013 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 MODELO ESTOCÁSTICO PARA LA TRADUCCIÓNDE PROTEÍNAS POR: OMAR GONZÁLEZ Y ALBERTO LÓPEZ �CELERINET ENERO-JUNIO 2013 ESPECIAL/ 3ER FORO Referencias Datos de los Autores: [ 1] 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). [2] Ph1llps, R. and Quake. S. R. "The b1olog1cal frontier ofphys1cs". Phys. Today Pp. 38. May 2006. [J] Stnck. ·1., Rancms. J.. Vmcent. A and Bens11non. O ·· fhe mampulauon of smgle b1omolecules··. l'ltys. TodG)'. Pp. 46. October 2001. Emaíl: ornar.gonzalezmz@uanl.edu. mx Valleriant_ A. lgnatova, z.. Nagar. A and L1powsky, R. ~Turnover of Messenger RNA Polysome staltsttcs beyond the steady state". EurophyJ. Leue. Vol. 89. Pp. 58003. 2010. Alberto Olivares López (4] (5] Berenstem. J A .. KJ1odursky. A B., Lm. P., Ltn-Chao, S and Cohen S. N. Proc. Natl. Acad. Set. Vol. 99. Pp. 9697. 2002. [6] Bremer H. and Oenms P P ·'Eschench1a coh and salmonella t) ph1munum: Cellular and Molecular Btology... Ed1ted by Netdhardl F. C. Amencan Soc1et) for m1crob10loro Pp. 1559. 1987. (7J Kurland G. O. Amm. Re,·. Genet. Vol 26. Pp. 29 1992. (8] Jacques N and Dreyfus M. Mol. Btol. Vol. -1. Pp. 1062. 1990. [9] Zhang D. and lgnatova Z. PloS OAE. Vol. 4. Pp. e5036 2009. [ IO] Mollazadeh-Be1dokhu, L., Dese1gne. J.. Lacoste. D., Mohammad-Rafiee. F. and Sch1essel, H ··S1ochast1c model for nucleosome sl1dmg m the presence of DNA l1gands·' Phys. Re,· E. Vol 79. Pp. d31922. 2008. [I IJ Mollazadeh-Be1dokmt. L., Mohammad-Rafiee, F. and Sh1essel, 11. -Active Nucleosome 01splacement: A Theoreucal Approach" Btoph_1: J Vol. 96. Pp. -1387. 2009 [ 12] Chou, T "Rlbosome recychng. d1ffus1on. and mRNA loop formauon 111 translatmnal regulat1on'· B,oph_,: J. Vol 85. Pp. 755. 2003. [ 13] Valleriant, A .. Lhang. G., Nagar. A .• lgnatova. Z. and L!powsl,, R. "Length-dependenl translat!on of Messenger RNA by nbosome". Pl~1·s. Re,:/:.. Vol. 83. Pp. 042903. 2011. (14] Edward., A.. Codlmg. M J. and Benhamou. P & S. '·Random 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. �ESPECIAL / 3ER FORO CELERINET ENERO-JUNIO 2013 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 �CELERINET ENERO-JUNIO 2013 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 �• ESPECIAL / 3ER FORO CELERINET ENERO-JUNIO 2013 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 NANOESTRUCTURAS DE CARBONO CON DIFERENTES GRUPOS FUNCIONALES POR: OXANA VAS ILIEVNA KHARISSOVA �CELERINET ENERO-JUNIO 2013 ESPECIAL/ 3ER FORO 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 NANOESTRUCTURAS DE CARBONO CON DIFERENTES GRUPOS FUNCIONALES POR: OXANA VASILIEVNA KHARISSOVA �ESPECIAL / 3ER FORO CELERINET ENERO-JUNIO 2013 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 �CELERINET ENERO-JUNIO 2013 ESPECIAL / 3ER FORO 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, NANOESTRUCTURAS DE CARBONO CON DIFERENTES GRUPOS FUNCIONALES POR: OXANA VASILIEVNA KHARISSOVA �ESPECIAL / 3ER FORO CELERINET ENERO-JUNIO 2013 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. 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"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 NANOESTRUCTURAS DE CARBONO CON DIFERENTES GRUPOS FUNCIONALES POR: OXANA VASILIEVNA KHARISSOVA �ESPECIAL / 3ER FORO CELERINET ENERO-JUNIO 2013 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 �CELERINET ENERO-JUNIO 2013 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 :SI º"' ! 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 �ESPECIAL / 3ER FORO CELERINET ENERO-JUNIO 2013 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 �CELERINET ENERO-JUNIO 2013 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 �CELERINET ENERO-JUNIO 2013 º"º Nanocrlstalde (es un arreglo de atómos de oro) ESPECIAL/ 3ER FORO 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 Referencias [1) L1de. 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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 �ESPECIAL / 3ER FORO 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 �CELERINET ENERO-JUNIO 2013 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 POR: JOSÉ RUBEN MORONES IBARRA 1 si v=µ =O O para los demas casos (13) } �ESPECIAL / 3ER FORO CELERINET ENERO-JUNIO 2013 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 (6) Morones-Jbarra. J. 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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 [ 1) A García Beltrán. ·•cómo hacer presentaciones eficaces,.. Gestión. 200-I. [2] Asher. Spnng y Chambers. y Wicke. Cómo hacer presemaciones ex11osas. Prenuce-1-Jall. 1999. [3] Alban Alencar. A Manual de Oratoria Profesional. http:// forodelderecho.blogcmdarto.com/2008/0:?./00190-manual-deoratona-profes1onal-alexander-alban-alencar.html. 2008. [4] Pubilcacmnes Anali11ca. Presentaciones orales efecuva.~. http:// ww,,.anaht1ca.com/va/soc1edad/gerenc1a/ 118779•1.asp. 2004 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 � 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 2013 Año Año de la revista (Año 1, Año 2) No es es año de publicación. 1 Volumen Volumen de la revista 1 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 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, 2013, Año 1, Vol 1, 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 01/01/2013 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 2020094 Source A related resource from which the described resource is derived Fondo Universitario Language A language of the resource spa Relation A related resource http://celerinet.fcfm.uanl.mx/index.php Spatial Coverage Spatial characteristics of the resource. San Nicolás de los Garza, N.L., México Access Rights Information about who can access the resource or an indication of its security status. Access Rights may include information regarding access or restrictions based on privacy, security, or other policies. Universidad Autónoma de Nuevo León Rights Holder A person or organization owning or managing rights over the resource. El diseño y los contenidos de La hemeroteca Digital UANL están protegidos por la Ley de derechos de autor, Cap. III. De dominio público. Art. 152. Las obras del dominio público pueden ser libremente utilizadas por cualquier persona, con la sola restricción de respetar los derechos morales de los respectivos autores. Algoritmo Stackelberg-Evolutivo Circuito eléctrico Energía hidroeléctrica Redes de datos Riemann y Weierstrass https://hemerotecadigital.uanl.mx/files/original/407/19930/Biologia_y_Sociedad_2021_No_8_Segundo_Semestre.ocr.pdf c139e0d276589d9c9be42436ee9583a7 PDF Text Text �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 Lic. Antonio Ramos Revillas Director de Publicaciones Dr. José Ignacio González Rojas Director de la Facultad de Ciencias Biológicas Cuerpo Editorial de Biología 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 t. Salazar-Vallejo Dra. Evelyn Patricia Ríos-Mendoza Biología Contemporánea Dr. Sergio Arturo Galindo-Rodríguez Dra. Martha Guerrero-Olazarán Biotecnología Dr.José Ignacio González-Roias Dr. Eduardo Alfonso Rebollar-Téllez Dr. Erick Cristóbal Oñate González Ecología y Sustentabilidad Dr. Reyes S. Tamez-Guerra 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. • MARINOS •• • • • • • ••• • • • • • • RINOS • • .: ' FIBROSARCOMA SUBCUTÁNEO EN UNA; SERP.IENifE DE CASCASE~ DE ROC..A: ifAMAULIP.ECA (CROTAL!US MORULUS) EN CAUlilVERIO . • �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). ~ z o _, "" o 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 8 X ,..., 7 > .... ::::> z .u o o o ¡:: .... V) _, ..., o ~ .....,_, z 8..., o o < o a: ..., V) > o o a, �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 ::::> z .u o o o ¡:: .... V) _, ..., o ~ .....,_, > Pr o o a, LC LC p 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 > .... V) 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 z o _, "" o o o < o a: ..., Categoría de Ri esgo IUCN ~ z 8..., Tabla 1: Listado de especies de coníferas nativas al estado de Nuevo León, México, con evaluacione.s de categorías de riesgo Familia 8 X ,..., 9 �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 ,..., 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) ~ z o _, "" o > .... ::::> z .u 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) ¡:: Taxodium discichum var. mexicanum (Carriére) Gordon &Glend. Plants of the World Online (2021) _, ..., 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 ~ .....,_, z 8..., o o < o a: ..., V) > o Plants of the World Online (2021 ), The Plant List (2013), World Flora Online (2021) o a, 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 .... V) o Pinus pseudostrobus f protuberans Martínez Pseudocsuga menziesii var.g/auca o o o 11 �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. 8 X ,..., ~ z o "" .... o > .... ::::> z .u o o o ¡:: AG RADECIM IENTOS .... 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. _, ..., o ~ .....,_, z 8..., o o < o a: ..., V) > o o a, 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. 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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 . .., 1 , ., -;,,- r\: ') I'' 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 V) ..... a: o o < o I..... V) z> ..., ....z V) > ·O >- z u< ·O o ¡:: ..., > z V) ..... C) ..... o ...., V) a: 6 u 2 ""' C) < u < ~ z ""' 2 u..... a: u 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. V) ..... a: o o < o I..... V) z> ..., ....z V) 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 21 > ·O >- z u< 'Ü o ¡:: ..., > z V) ..... C) ..... o ...., V) a: 6 u 2 ""' C) < u < ~ z ""' 2 u..... a: u �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 �LITERATURA CITADA Boshell Víllamarín, M. G. 2011. Redes académicas y producción de conocimiento pertinente. Hallazgos. 16(8): 43-62. Castañeda-Cortés, J. B. 201 o. Los cuerpos académicos del Promep: Su constitudón y desarrollo en los institudones de educación superior de México. Universidad Autónoma de Sinaloa, México, 153 pp. c. Chúa, y R. Orozco. 2016. La producción científica. Revist.o Médica. 155(1 ): 7-13. 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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 ..,._., GJ,mwuoe Soffillo ~ ~ ., 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). 2 o V) ~ z u< 1'Ü X ..... ...... u..., ..... < z::::> < _, c.. V) ::::> J: ¿§ u vi < .... C) z .,..., u ~ ~ ::::> u z ...., V) ::::> ~ ::::> C) V) ¿ oa: J: u ~ ...., J: ;:: Q o a _, ,u .. .. .. F'tminización . .. .. .. .. ... .. .. ,... .. ► ' ► ► : ► . .. ., . ., u N ..., "_, ...., ...., '' o • I! y .e ' .e .,~ .: :e"E ..• .. . .,¡: : M achos YY 1---- XX, XV = Genotipo Hembra = M acho = 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. 160 1 --- 140 ------------...... --- ---------- -- -- 120 )( 100 )( u. 80 60 40 20 -------..__ o ---r V') --.-..__ -.;t" 11 :::1. M • 11 ::l M V") 11 • :::1. " ' ! N ---.._ 11 ~ - ------------~ _ _ _ _ _ ___. 1"-- __, ~r--_.-- - :1. ¡¡ !V') :j_ --- ___ 1 O < t < 200 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 �LITERATURA CITADA Aguilar-Aguilar, R., A. Martínez-Aquino, H. Espinosa-Pérez, G. PérezPonce De León. 2014. 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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 �Trazet ◄ km ¾ 1000II Pluma ascendente ~ Comunidad da vantllea Ague en /parcoleclón Dlltente Par11 culat sedl merunlH ! V) oC) .::; ..., z < 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. o z co, --tt• co, HSHb02 H,S - - ',( ~~ - - - H1S sistema circulatorio r-r~~ -'----bacterias sulfuro trofosoma o.- 1.--+---t--t- oxidación + cólula dol sulfuros ATP NAO(P)H bactoria -A--',,1,1- capilar tubo capilar 002- 1 t 4--t---t--1- cido de Calvin compue•tos raduc1dos carbón nutrientes opirtosoma - v • ..,.., bacterias ondosimbiontos ¡~~. 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 a: < z o a: o ci? ~ ..... V) º• A-,lji#--- o , R<."iMIL - o plumas plumas 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 a: < ¿ V) oC) .::; ..., z < �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 Adegoke, O. S. 1967. Pogonophora from the northeastem Padfic: First records from lhe Gutf ofTehuantepec, Mexico. Padfic Science. 21: 188-192 Cavanaugh, c. M., s. L Gardiner, M. L Jones, H. W. Jannasch, J. B. Waterbury. 1981. Prokaryotic celts in the hydrothermat vent tube worm Ríftía pachyptila Jones: Possible chemoautotrophic symbioms. Science. 213 (4505): 340-342. DOI: 1o. 1126/science. 213. 4505. 340. Corliss,J. B,J. Dymond, L l. Gordon,j. M. Edmon, R P. von Herzen, R D. BaUard, K. Green, D. Witliams, A Bainbridge, K. Crane, T. H. van Andel. 1979. Submarine thermal springs on the Galápagos Rift Science. 203 (4385~ 1073-1083. Danise, S., N. D. Higgs. 2015. Bone-eating Osedax worms lived on Mesozoic marine reptile deadfalls. 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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". .....·.:......... . . • . ' . • .•... .. .. . . . . . . . ... . ... . . . ...... .... . .. . . . . . . .. . . ... . 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 . . .. ... .. . .. . . . . 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). o < z ..... "fj V) A LIM ENTACIÓN g 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). o o z ..... V) a: < ~ ...., _, V) < ~ z < "' a: < 2 _, ..... REPRODUCCIÓN z ...., 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). V) ..... t::> :i:: 6 < u '" 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 o < z ..... "fj V) g ..... o o z V) a: < ~ ...., _, V) < ~ z < "' a: < 2 _, ..... z ...., V) ..... t::> :i:: 6 < u '" �LITERATURA CITADA Adrianov, AV. & AS. 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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. o a: > ¡:: :.u ;::¡ 6 z ..... V) ;::¡ ...., ;::¡ a: o¿ ::; ;::¡ < ¿ ~ 6 oa: ,..., C) ...., ..... :o u< u< ..., V) 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. a ..... ¡... z ..... c. a: ...., V) < z;::¡ z ...., o..... z ·< ¡... ;::¡ u "" ;::¡ V) < 2 8a: < V) ~ :o u. 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). o a: > ¡:: :.u ;::¡ 6 z ..... V) ;::¡ _, ;::¡ a: o¿ ::; ;::¡ < ¿ ~ 6 oa: ,..., C) _, ..... :o u< u< ..., V) a ..... 1- 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. z ..... c. a: ...., V) < z;::¡ z ...., o..... z ·< 1;::¡ u "" ;::¡ V) < 2 8a: < V) 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. �LITERATURA CITADA Barnes, L., J.W. Evenson, P. Reinchart, and D. Sindransky. 2005. World Health Organization Classification ofTumors. 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Reptile neoplasia at the Philadelphia Zoological Garden, 1901-2002.Journal ofZoo Wildlife Medicine 37(1 ):11-19. Jacobson, E.R., J.C. Seely, and M.N. Novilla. 1980. Lymphosarcoma associated with virus-like intranuclear inclusions in a California king snake (Colubridae: Lamprope/tis). Journal of che National Cancer lnstltuce 65(3): 577-583. �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 �� 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 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 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 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, 2021, Vol 4, No 8, 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 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 01/07/2021 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 2020101 Source A related resource from which the described resource is derived Fondo Universitario Language A language of the resource spa/eng Relation A related resource http://www.fcb.uanl.mx/bys/# Spatial Coverage Spatial characteristics of the resource. San Nicolás de los Garza, N.L., México Access Rights Information about who can access the resource or an indication of its security status. Access Rights may include information regarding access or restrictions based on privacy, security, or other policies. Universidad Autónoma de Nuevo León Rights Holder A person or organization owning or managing rights over the resource. El diseño y los contenidos de La hemeroteca Digital UANL están protegidos por la Ley de derechos de autor, Cap. III. De dominio público. Art. 152. Las obras del dominio público pueden ser libremente utilizadas por cualquier persona, con la sola restricción de respetar los derechos morales de los respectivos autores https://hemerotecadigital.uanl.mx/files/original/407/19929/Biologia_y_Sociedad_2021_No_7_Primer_Semestre.ocr.pdf 7cbda4fdb0684c3f562a936bd96884c4 PDF Text Text �Una publicación de la UN ! VEllS ! DAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN Mtro. Rogelio G. Garza Rivera Rector Dr. Santos Guzmán López Secretario General QFB. Emilia Edith Vásquez Far/as Secretario Académico Dr. Celso José Garza Acuña Secretario de Extensión y Cultura Lic. Antonio Ramos Rev illas Director de Publicac iones Dr. José Ignacio González Rojas Director de la Facultad de Ciencias Biológicas Cuerpo Editorial de Bio/og(a y Sociedad Dr. JesUs Ánge l de León González Editor en Jefe Dra. María Elena García-Garza Editor Técn ico Editores adjuntos: Dr. Juan Gabriel Báez-Gonzá lez Alimentos Dr. Sergio l. Salazar-Va llejo Dra. Evelyn Patricia Ríos-Mendoza Bi ología Contemporánea Dr. Sergio Arturo Galindo-Rodrlg uez Dra. Martha Guerrero -Ol azarán Bi otecnología Dr. José Ignacio González-Rojas Dr. Eduardo Alfonso Rebo llar -Téllez Dr. Erick Cristóbal Oñate González Eco logla y Sustentabilidad Dr. Reyes S. Tamez -Guerra Dr. lram P Rodrfg uez -Sánchez Salud Jorge Ortega Villegas Diseñador Gráfico M.C Alejandro Peña Rivera Desarrollo y D iseño Gráfico. Web lng. Jorge A lberto lbarra Rodríguez Página web BIOLOGfA Y SOCIEDAD, año 4, No. 7, segundo semestre de 2021. es una Publicación semestral editada por el UniversidadAutónomade Nuevo León, a través de la Facultad de Ciencias Biológicas. Av. Universidad s/n, Cd. Universitaria San Nicolás de los Garza, Nuevo León, www uan l.mx, biologiaysociedad@uanl.mx Edit0< responsable: Dr. JeSUs Angel de León González. Número de Reserva de Derechos al Uso Exclusivo No. 04-2 0 17-06091 4413700-203, Ambos otorgados por el Instituto Nacional de Derecho de Autor. Responsab le de la ultima actualización de este nl.Írnero, y fecha Dr. JeSUs Ange l de León González, de fecha 18 de septiembrede 201 8. ISSN entrámite. U'lsopinionesycontenidos expresados en los artículos son responsabil idad exclusiva de los autores y no necesariamentere flejan la postura del editor de la publicac ión. Queda prohibida la reproducc ión tota l o parcia l, en cua lquier forma o med io, del conten ido de la publicación sin previa autorizac ión. CONTENIDO 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. ~ .., a 6 Ci g o z 8 5 cQ < ¿ IV) ::, a 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 <-U 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. z < _, z .., V) o ~ IV) ::, V) .,_, _, V) < u z .., ó"- .., ~ Ci < >.,_, l- a ..... N ~ �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 cQ García Mendoza. A. J .. l. S. Franco Martlnez. D. Sandoval Gutiérrez. 2019. Cu at ro especies nuevas de Agave (Asparagaceae, Agavoideae) del sur de México. Acta Botánica Mexicana. (126): 1 -18. González-García, Y., J. Grieve, J . C . Meza-Contreras. B. CliftonGarcfa, J. A. Silva-Guzmán. 2019. Tequila Agave Bagasse Hydrolysate for the Production of Polyhydroxybutyrate by Burkholderia sacchari. Bioengineering. 6(1 15): 1 -13. Henciya, S., P. Seturaman, A. R. James, Y. H. Tsai, R. Nikam, F. R. Chang. 201 7 . Biopharmaceutical potentials of Prosopis spp. (Mimosaceae leguminosae). Journal of Food and Drug Analysis. 2 5(1 ): 1 87-196. Isla. A. 200 7 . An Ecofeminist Perspective on Biopiracy in Latín America . Journal of Women in Culture and Society. 3 2(2): 76-86. Jefferson. D. J., I.S. Fra ire, L.F. Beltrán-Mora les. 2018 . lntellectual Property and the Governance of Plant Genetic Resources in Mexico: Trends and lmplications for Research and lnnovation. Pp. 1 31-1 48. En: Ortega-Rubio A. (Eds.). Mexican Natural Resources Management and Biodiversity Conservation. Springer. Cham. Koller, M. 201 7. Advances in Polyhydroxya lkanoate (PHA) Production. Bioengineering. 4(4): 1-7. López-Franco, Y. L.• F. M. Goycoolea, M. A. Valdez, A.M. Calderón de la Barca. 200 6 . Goma de Mezquite: Una Alternativa De Uso Industrial. lnterciencia. 3 1 (3): 1 83-1 89. Martínez-Herrera. R. E., Y. N. Juárez-lbarra. V. Almaguer-Cantú, M. E. Alemán-Huerta. 2020. Statistical optimization and effect of rnesquite honey and maize alkaline wastewater (nejayote) as substrates for cellular biomass production and Biología y Sociedad nº 7 primer semestre 2021 X ..u ~ .., a 6 Ci g o z 8 L ITERATURA CITADA Bósquez-Molina, E . y Vernon-Carter, E . J . 2005. Efecto de plastificantes y ca lcio en la permeabilidad al vapor de agua de películas a base de goma de mezquite y cera de candelilla. Revista Mexicana de Ingeniería Química. 4(2): 1 5 7-16 2 . 8 polyhydroxybutyrate biosynthesis by Bacillus cereus 4 N. Mexican Journal of Biotechnology. 5(2): 5 1 - 69. Nava- Cruz, N. Y., M. A. Medina-Morales. J . L. Martinez. R. Rodrfguez. C. N. Aguilar. 201 5 . Agave biotechnology: An overview. Critica! Reviews in Biotechnology. 3 5(4): 5 46559. Oliván Cortés, R. 2016. La Cuarta Revolución Industrial. un relato desde el materialismo cultural. Revista de estudios urbanos y ciencias sociales. 6(2): 1 01- 111. Palomo-Br iones, R.. l. López-Gutiérrez. F. lslas-Lugo, K. L. Galindo-Hernández, D. Munguía-Aguilar. J. A. Rincón-Pérez. M. A. Cortés-Carmena. F. Alatriste-Mondragón, E. RazoFlores. 2017. Agave bagasse biorefinery: processing and perspectives. Clean Technologies and Environmental Policy. 20 : 1423-1441. Peters, D . 2007 . Raw materials. Advances in Biochemica l Engineering/Biotechnology. 1 05: 1 -30. Rodrígue z. J.C., C.L. Navarro-Chávez, M. Gómez. M. Mier. 2 0 1 5. Science, techno logy and innovation policy to sustain agric ultura! biotechnology in emerging economies: Evidence from Mexico. 1nternational Journal of Biotechnology. 13(4): 198- 229. Rodríguez Sauceda, E lvia Nereyda, Rojo Martfnez. Gustavo E nrique, A NÁ LI S IS TÉC N ICO D EL ÁR B O L DEL MEZQU IT E (Prosopis laevigata Humb. & Bonpl. ex Wi lld.) EN MÉXICO. Ra Ximhai [en lineal. 2 0 1 4, 1 0(3), 1 73-1 93[fecha de Consulta 5 de Enero de 20211. ISSN: 1 665-0441. Di sponible en: https://www.redalyc.org/ articulo.oa?id=461 311 1 1 0 1 3 Sánchez-Pascuala, A. y de Lorenzo. V. 2018 . La Biología Sintética Como Motor De La Bioeconomía Y De La Cuarta Revolución Industrial. Mediterráneo Económico. (31): 183-2 00. Ukande, M. D., M. S. Shaikh, K. Murthy, R. Shete. 2 019. Review on Pharmacological potentials of Prosopis j uliflora. Joumal of Drug Delivery and Therapeutics. 9(4): 755-7 60. 9 < ¿ IV) ::, a z �r -.:-.. _r. ·- -~ ~,.- il "~-~~' ":' ~ '¡ . ,, '. 1 • \' ,•,•~..;:,,..;.\:.'{· " '"''-' ••(\. . • •• / ..,~':":'· . ,, ,,· . ~ ., I• 'r:: ,. ~; t' • ) J.! 1,:, .,. '. '¡,•~, ':1\• ~ti, ,~·. '. • ,\ 1\ ,,. :·. !. ~' ' f•; '•\ ', ~ ' . ,. •i :,. , ,' 1 . fJ A OLOTES EsrECIES ENDÉMICAs' MEXICANAS EN , PELIGRO DE EXTINCION -.. "'Q ' ' ,..... 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 o .... o N Tabla 1 . Lista de especies de ajolotes encontradas en México e incluidas en la NOM-059-SEMARNAT-2010, su O¡.!., Ol<C (/) z Q) a: distribución y categoría de riesgo. Información modificada del Programa de Acción para la conservación de las especies: Ambystoma spp. SEMARNAT 2018. ·e "' <t: ::::;; 'OUJ o Ol (/) Q) ·~z .,u 'O - :::> ~ero"' O') ..!!! 011') o~ro Ola Distribución por estado Q) • -::::;; Ol C Q) -:::, -ro Ol a> 8~ u (/) Especie Nombre común Ambystoma a/tamarani Axolotede Zempola A En Ambystoma amblycephalum Axolote de cabeza chata Pr Cr Ambystama andersoni Achoque de Zacapu Pr Cr 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 Cr Ambystoma /eorae Axolote de ria fria A Cr Ambystama /ermaense Axolote de Lerrna Pr En Ambystoma mexicanum Axolote mexicano p Cr Ambystoma ordinarium Achoque de M ichoacán p Cr Ambystama rivulare Axolote de arroyo de Michoacán A 0D Ambystama rosaaceum Axolote tarahumara Pr LC Ambystama tay/ori Axolote de Alchichica p Cr Ambystoma velasci Axolote del altiplano Pr LC CX CH CO DG EM GR JC MI MO NA PU QT SI SO TL 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 �" ~' " •• .. • .·· ,\·1· • ~ (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). z o u z 1- ~ .,_, a ~ t) _, .,_, Q.. z .,_, V) z< u< X ..., :E < V) u :E a <-U z ,..., .,_, V) u ..... ~ ~ 1- 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 g o < �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 DE 0 8 - A Oll<lf'nt0r>I A.omblycep/laum E) - A. andenon, 0 A boml>)lpelvm E) A.dumetli O O- A lloviplperolum Q - A. granufowm MÓICO 0 - A. Jemtoen,,. «i) (1) A. me.rk:anum ID ID - A rivvlore ~ 41) - A. Oldinanum Yucoron Ouonlono Roo A. ,osoc:eum A. JO)lon A veloscJ 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 �z 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). o u z 1- ~ .,_, a ~ t) _, .,_, "- z .,_, V) z< u< X ..., :E < V) u :E a <-U z ,.,., .,_, V) u ..... 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 ~ ~ 1- g o < 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 �z o u z 1- ~ .,_, a ~ t) _, .,_, "- z .,_, V) z< u< X ..., :E < V) 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 a z ,..., .,_, V) u ..... ~ ~ 1- g o < �L ITERATURA CITADA Aguilar-Miguel, X., Legorreta, G. y Casas-Andreu, G. 2009. Reproducción ex situ en Ambystoma granulosum y Ambystoma lermaense (Amphibia: Ambystomatidae). Acta zoológica mexicana, 25(3), 443-454. AmphibiaWeb. 2021. lnformation on amphibian biology and conservation. Berkeley, California. Disponible en: https:// amphibiaweb.org/ (Consultado el 08/01 /2021 ). Andrew, J. 2011. Códigos de Barras de la Vida: Introducción y Perspectiva. Acta Biológica Colombiana 1 6(3):1 6 1-175. 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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. ~~: ') I' 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). o a. CD ::, a. CD (/) --•rr -CD O) CD Redistribución de alimentos a. CD Dooac,ón de alimentos al O) 2. Elaboración de alimentos para animales CD ;:l. o a. CD Reciclaje -----■g. Digestión anaeróbica de reisiduos de alimentos (/) CD ~ º" r---------.-----,■ n Composteo de desperdicio de alimentos Trataníertode resicUJs alÍllefltarios para generar energa 6' fü~CD 3 CD ::, o(/) 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. V) < u o g o ;;; V) < u z u 1-U 1-U Q Q < !:; ;::) u ¡¡; < _, 1-U Q 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. 23 < '2 ...., t:; ..... u< < _, z 1-U V) o z 11-U ~ _, < 1-U Q o u Q " 1-U c.. V) 1-U o_, 1-U :.u "o ;:Q V) "z< ~ ::::; ~ c.. o Q ;::) IV) 1-U �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). V) < u o g o ;;; V) < u z 1-U u 1-U Q Q < !:; ;::) u ¡¡; < _, 1-U Q < '2 ...., t:; "- u< A) < _, z 1-U V) o z ...., 1~ _, < 1-U Q ■ Compartir el alimento o ■ Q Guardar el alimento para posterior consumo ■ Tirar el alimento u " 1-U "- V) 1-U o Figura 5. Act itud de la población universitaria respecto del desperdicio (Sámano. 2019) _, ...., :.u "o ;:Q ■ 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) "z< ~ ::::; ~ "- o �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 Acuña Reyes, D. Domper Rodr(guez, A. Eguillor Recabarren, P. González Gonzalez, C . (2018). Manual de Pérdidas y Desperdicios de Alimentos. Ministerio de Agricultura Santiago de Chile. Ann, C. Wilkie, E. Cornejo, G. Cornejo, C. (2015). Food Waste Auditing atThree Florida Schools. Sustoínobilíty, 7: 13701387. doi:10.3390/su7021370 Arévalo, O. (2016). 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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 �.., 1z .., 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. < ::) t, < < ~ < c.. V) o_, < V) ~ c.. >- o<C o u MATERIALES Y MÉTODOS , 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 u< 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. :::; 31 2a: < .., a .., V) ~ V) < _, �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 �.., 1z .., V) :::; u< V) < ::) t, < < ~ < c.. V) o_, < V) 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 ~ c.. >V) o<C o u 32 2a: < .., a .., V) ~ V) < _, �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. V) :::; u< V) < ::) t, < < ~ < c.. 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 .., 1z .., 35 o_, < V) ~ c.. >V) o<C o u 32 2a: < .., a .., V) ~ V) < _, �LITERATURA CITADA Alderfer, J .K y J.L. Dunn. 2006. Nationa/ Geographic Field Guide to Birds of North America. 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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 heces .... . .. ':: .:: ::?· ~ .·.·· :::!<:\;:\/'.,_.:'.,} columna de~..,.arena yagua U sos entrada de agua .. ' .. . ...' '.' boca galería ·;;:;.;,i]}}il.til.~::~-·,. ._~;~,~ �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. z< u o ..., ~ < ..J z ,..., ..., V) z o ~ u::¡ ¿CóMO OBTIENE LOS GUSANOS LA BIOFARMACÉUTICA? c.. < 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 V) :) V) < z ;;2 < ~ < ..., o u z ..,., e:: < �LITERATURA CITADA Batool, F, C. Stutz, C. Petit, N. Benkirane-Jessel, E. Delpy, F. Zal, E. Leize-Zal & O. Huck. 2020. A therapeutic oxygen carrier isolated from Arenicola marina decreased P. gingivalis induced inflammation and tissue destruction. Scientific Reports 10, 14745. https://doi.org/10.1038/s41598020-71593-8 Berkeley E. & C. Berkeley. 1939. On a collection of Polychaeta, chiefly from the west coast of Mexico. 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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). Q.. ::, o "'_, (j u< e z o ~ ..., z o u V) < < V) ¡;: < o::, < u < cQ :r: Q.. ~ < :2 ..., o z < ~ 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). < _, < V) z < u 2 ..., ~ < o ..., V) ~ 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 Q.. 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 ¡;: +• < o::, +• < +• u + < +• cQ :r: +• Q.. ~ +• < +• :2 ..., o z +• ~ < " V) z < u 2 ..., •◄ ~ + < o ..., V) ~ 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 +• ..., z o u +• 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 "'_, (j u< 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. ::, 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 �.. . .... .. .. .. .. .... .. .... .... .. .. :e z u ~ -¡;; Taxa o .!,! )( "' ::¡; E •!:! +' IIl (!) & :, o "O 2 (/) ¡¡¡ ~ :, "O e o :, a, ~ .!:! ir +' o E -¡;; Taxa e 0. Bolitog/osso decoro +· Bolitog/osso pygmoeo Bolitoglosso diophoro +· Bolitog/osso riletti +· Bolitog/osso diminuto Bolitoglosso dofleini + Bolitoglosso dunni Bolitoglosso engelhordti + •!:! +' ::¡; IIl (!) 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 + + +· +· +· +' +· + +· 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 + Bo/itog/osso solvinii + E e + + + o ~ u + Bo/itog/osso rufescens + ¡¡¡ e u ir +· + Bolitoglosso floviventris "O (/) a, Bolitoglosso robinsoni Bolitoglosso rostrata +· :, :, ~ :, +· + Bolitog/osso flovimembris & o "O +· + +· E )( Bolitoglosso robusto + Bolitoglosso hermoso .!,! + + Bolitog/osso hortwegi Bolitoglosso heiroreios o + + Bolitog/osso epimelo Bolitoglosso eremio .. .... .. . .. .... ...., .. .. "'.. l. .. .. :e z u ~ u +· +· +· Cryptotriton naso/is +· Cryptotriton necopinus +· +· Facultad de Ciencias Biológicas I UANL �.. .. .. .. . .. :i.. l.. .... .., .. :e z 8 8!. ~ -¡;; Taxa o •!,! ., )( ::;; E .!:! ~ IJl :::, (!J o ,:, en ~ :::, ,:, (/) ¡¡¡ e o :::, a, ~ ci: ~ '" E u "' e -¡;; :::, (!J +· Oedipina ígneo Cryptotriton veroepocis +' Oedipina kasios Cryptotriton xuconeborum +· Oedipino koehleri Dendrotriton brome/iocius Dendrotriton chujorum +· Oedipina leptopoda +' Oedipino marítimo +· Dendrotriton kekchiorum Dendrotriton megorhinus +· E Taxa Cryptotriton sierrominensis Dendrotriton cuchumotonus .. . .. .. . .. ...,.. . .... ..,."' .... :e z u u en ~ .2: (/) ¡¡¡ + :::, ,:, e o :::, a, ci: ~ u Q.. ::, u o E e a. o "'_, (j u< e + +· z o +' ~ +· ..., z o u +· V) +· Oedipina motaguae Oedipino nica +· o ,:, +' Oedipina nimoso +· Oedipino pacificensis + < < V) Dendrotriton robbi +' +· 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 +' 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 + + + + Oedipino fortunensis Oedipina gephyro + + + +· Oedipina grocilis + + Oedipina grandis + + Biología y Sociedad nº 7, primer semestre 2021 + :r: Q.. ~ < :2 ..., o z + < + ~ < _, +· < +· V) z < u 2 ..., +· Oedipina uniformis Nototriton costoricense < +· Oedipina tzutujilorum +· cQ +' Oedipina tomasi +· + +' Oedipino taylori Nototriton borbouri u +· Oedipina stuarti +· +' +· Oedipina savagei Oedipino stenopodio Nototriton obscondens < o::, < + Oedipino salvadorensis +· +· +· Oedipina quadra +· ¡;: + 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 +· ~ +· < o ..., V) ~ +· + +· +' + +· +' +· +· +' + + +· 49 �.. . .... .. ir.. .. .. .... .. .... .... .. .. z u ~ o Taxa •!,! ., )( ::¡; 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 +· -¡;; E •!:! & IIl +' :, (!) o "O 2 (/) ¡¡¡ "O e o :e :, a, ~ .!:! u +' o E e 0. +· +· +· +· +· 10 T-1 T-1 Subtotols -;:::: (') T-1 --- o CI) (') 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 ~ :, ~-t ,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). u< e z o ~ ..., z o u V) < < V) ¡;: < o::, < Cryptotriton (five species in the Western Nuclear Central American Highlands and one species in the Eastern Nuclear Central American Highlands). u < cQ :r: 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 z + + < ~ < _, < 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 57 Q. ::, o "'_, (j u< e z o ~ ..., z o u V) < < V) ¡;: < o::, < u < cQ :r: Q. ~ < :2 ..., o z < ~ < _, < V) z < u 2 ..., ~ < o ..., V) ~ �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). 59 Q.. ::, o "'_, (j u< e z o ~ ..., z o u V) < < V) ¡;: < o::, < u < cQ :r: Q.. ~ < :2 ..., o z < ~ < _, < V) z < u 2 ..., ~ < o ..., V) ~ �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. 61 Q.. ::, o "'_, (j u< e z o ~ ..., z o u V) < < V) ¡;: < o::, < u < cQ :r: Q.. ~ < :2 ..., o z < ~ < _, < V) z < u 2 ..., ~ < o ..., V) ~ �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. Q.. ::, A CKNOWLEDGMENTS o 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 "'_, (j u< e z o ~ ..., z o u V) < < V) ¡;: < o::, < u < cQ :r: Q.. ~ < :2 ..., o z < ~ < _, < V) z < u 2 ..., ~ < o ..., V) ~ / / 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 63 �LITERATURE CITED Basanta, M. D., E. 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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. 66 Facultad de Ciencias Biológicas I UANL �Q.. ::, o "'_, (j u< e z o ~ ..., z o u V) < < V) ¡;: < o::, < u < cQ :r: Q.. ~ < :2 ..., o z < ~ < _, < V) z < u 2 ..., 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. ~ < o ..., V) ~ 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. 68 Facultad de Ciencias Biológicas I UANL �Q.. ::, o "'_, (j u< e z o ~ ..., z o u V) < < V) ¡;: < o::, < u < cQ :r: Q.. ~ < :2 ..., o z < ~ < _, < V) z < u 2 ..., 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. ~ < o ..., V) ~ 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. 70 Facultad de Ciencias Biológicas I UANL �Q.. ::, o "'_, (j u< e z o ~ ..., z o u V) < < V) ¡;: < o::, < u < cQ :r: Q.. ~ < :2 ..., o z < ~ < _, < V) z < u 2 ..., 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. ~ < o ..., V) ~ 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. 72 Facultad de Ciencias Biológicas I UANL �Q.. ::, o "'_, (j u< e z o ~ ..., z o u V) < < V) ¡;: < o::, < u < cQ :r: Q.. ~ < :2 ..., o z < ~ < _, < V) z < u 2 ..., 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 ~ < o ..., V) ~ 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. 74 Facultad de Ciencias Biológicas I UANL �Q.. ::, o "'_, (j u< e z o ~ ..., z o u V) < < V) ¡;: < o::, < u < cQ :r: Q.. ~ < :2 ..., o z < ~ < _, < V) z < u 2 ..., 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. ~ < o ..., V) ~ 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. Biología y Sociedad nº 7, primer semestre 2021 75 �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. 76 Facultad de Ciencias Biológicas I UANL �Q.. ::, o "'_, (j u< e z o ~ ..., z o u V) < < V) ¡;: < o::, < u < cQ :r: Q.. ~ < :2 ..., o z < ~ < _, < V) z < u 2 ..., 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. ~ < o ..., V) ~ 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. Biología y Sociedad nº 7, primer semestre 2021 77 �• . ... , •• .. • • ' ,. • . ,. .. , ., ~ '.t / • • .. t· . '· ,, ••• 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. 78 Facultad de Ciencias Biológicas I UANL �Q.. ::, o "'_, (j u< e z o ~ ..., z o u V) < < V) ¡;: < o::, < u < cQ :r: Q.. ~ < :2 ..., o z < ~ < _, < V) z < u 2 ..., 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 ~ found at Reserva Natural Ranchitos del Quetzal, Guatemala. Photo by Andrés NovalesAguirrezabal. < o ..., V) ~ 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. Biología y Sociedad nº 7, primer semestre 2021 79 �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. 80 Facultad de Ciencias Biológicas I UANL �Q.. ::, o "'_, (j u< e z o ~ ..., z o u V) < < V) ¡;: < o::, < u < cQ :r: Q.. ~ < :2 ..., o z < ~ < _, < V) z < u 2 ..., 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. ~ < o ..., V) ~ 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. Biología y Sociedad nº 7, primer semestre 2021 81 �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. 82 Facultad de Ciencias Biológicas I UANL �Q.. ::, o "'_, (j u< e z o ~ ..., z o u V) < < V) ¡;: < o::, < u < cQ :r: Q.. ~ < :2 ..., o z < ~ < _, < V) z < u 2 ..., 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. ~ < o ..., V) ~ 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. Biología y Sociedad nº 7, primer semestre 2021 83 �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. 84 Facultad de Ciencias Biológicas I UANL �Q.. ::, o "'_, (j u< e z o ~ ..., z o u V) < < V) ¡;: < o::, < u < cQ :r: Q.. ~ < :2 ..., o z < ~ < _, < V) z < u 2 ..., 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. ~ < o ..., V) ~ 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. Biología y Sociedad nº 7, primer semestre 2021 85 �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. 86 Facultad de Ciencias Biológicas I UANL �Q.. ::, o "'_, (j u< e z o ~ ..., z o u V) < < V) ¡;: < o::, < u < cQ :r: Q.. ~ < :2 ..., o z < ~ < _, < V) z < u 2 ..., 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. ~ < o ..., V) ~ Biología y Sociedad nº 7, primer semestre 2021 87 �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. ���� 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 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 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 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, 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 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 01/01/2021 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 2020100 Source A related resource from which the described resource is derived Fondo Universitario Language A language of the resource spa/eng Relation A related resource http://www.fcb.uanl.mx/bys/# Spatial Coverage Spatial characteristics of the resource. San Nicolás de los Garza, N.L., México Access Rights Information about who can access the resource or an indication of its security status. Access Rights may include information regarding access or restrictions based on privacy, security, or other policies. Universidad Autónoma de Nuevo León Rights Holder A person or organization owning or managing rights over the resource. El diseño y los contenidos de La hemeroteca Digital UANL están protegidos por la Ley de derechos de autor, Cap. III. De dominio público. Art. 152. Las obras del dominio público pueden ser libremente utilizadas por cualquier persona, con la sola restricción de respetar los derechos morales de los respectivos autores https://hemerotecadigital.uanl.mx/files/original/407/19928/Biologia_y_Sociedad_2020_No_6_Segundo_Semestre.ocr.pdf 7d25d52c8cf155165fd392244859c842 PDF Text Text 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 ¡ 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 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ! ¡ t t ¡ ! 1 ¡ 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 �_¡ < 'j l- 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' - ' 1 ,, -'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 z ..... 2 ..... V) V) 7 :s �·c,m.!!:!_s_,(!) ;¡; ~'il0r.i ilíiiir~ e<son,Te ScottDel utorizac,ón. �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. g ~ 1- z o o ~ !:;; :,¿ (j $ e:: g >- 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. ¡:: .., o_, 1- z u< 8 X ..., ~ :..u o .., IV) ~ o z _, :..u o V) DI STRIBUCIÓN < V) 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 o z .., z .., > ~ 1- z ..... 2 ..... V) V) :s �' • 0!111-1111!2!160;::::=:;Jg Jlll-. ,80..,,, . 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. 10 Facultad de Ciencias Biológicas I UANL �2 g ~ 1- z o o ~ !:;; :,¿ (j $ 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. e:: g >- ¡:: ...o _, 1- z u< 8 X ..., 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 ~ ..,., en el proceso, a veces esto se realiza tan rápido que la serpiente se impulsa del suelo (Campbell y Lamar 2004). ...o 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). o z _, ..,., o IV) ~ V) < V) o z z 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). 11 ... ...> ~ 1- ...z ...2 V) V) :s �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. 12 Facultad de Ciencias Biológicas I UANL �2 g ~ 1- z o o ~ !:;; :,¿ (j $ e:: g >- ¡:: .., o_, 1- z u< 8 X ..., ~ :..u o .., IV) ~ o z _, :..u o V) < V) o z .., z .., > ~ 1- z ..... 2 ..... V) V) :s Biología y Sociedad nº 6, segundo semestre 2020 13 �LITERATURA CITADA Blair, K.B., Killebrew, F.C., Smith H.M. y Chiszar, D. 1997. Mexican amphibians and reptiles in the Wet Texas A. and M. University Natural History Museum. Bulletin of the Chicago Herpetological Society 32: 174-177. Bryson Jr., R.W. y Mendoza-Quijano, F. 2007. Cantils of Hidalgo and Veracruz, Mexico, with comments on the validity of Agkistrodon bilineatus lemosespinali. Journal of Herpetology 41(3): 536-359. Burchfield, P.M. 1982. 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Herpetological Review 32(4): 276-277 �• • BIOLOGIA CONTEMPORANEA �-, ..."'Q ' 1 ,, 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. E 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. < 2 2 :::; < u .., Q o ..... ..., o o c:i 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). 1- z < V) ~ 2 ".., V) < _, V) < ..., ..... Q V) o..... Q o ~ a:, ..... Q < 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 u z < Q z ::::, a:, < >- ~ .., fj 2 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 z ;. 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 ~ 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 �< 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 :::; < u .., Q o ..... ..., o o c:i 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. 1- z < V) ~ 2 Q.. .., V) < _, V) < ..., ..... Q V) o..... Q 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). o ~ a:, ..... Q < u z < Q z ::::, a:, < >- ~ .., fj 2 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 �< 2 2 :::; < u .., Q 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. o ..... ..., o o c:i 1- z < V) ~ 2 ".., V) < _, 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. V) < ..., ..... Q V) o..... Q o ~ a:, C ONC LUS IONES ..... 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 < z < Q z ::::, a:, < >- ~ .., fj 2 �LITERATURA CITADA Benítez, H. y Bellot, M. 2007. Biodiversidad: Uso, Amenazas y Conservación. Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático. Bonfil, R. 1994. Overview of world elasmobranch fisheries. Food and Agriculture Organization of the United Nations. 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Academic Press. �• • BIOLOGIA CONTEMPORANEA EMl l'.IA GONZÁlEZ Q • . . . �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 ...._, V) CA -RO t i LI N ... N JEI < z o Med. D off. u z< Soc . Ac. Imp. Nat. Cur, ' GENE V) ~ ilA ~ (j p L A N T A R U M~ ·> ·. Eorumquc lí S.ecundum ' -v· p. "- >- 2 .... 1- CHARACTERES NA7U.R~LES . oa: z oa: .,. "- :..u o NUMER ; J , itiG U R AM, < u ' S I T U 11 , & PR O PORTI ONEM z.... u Omnittm fruflijcationis Partium. V) < u ~ o z o >< ~ .... V) z o V) > .... a: Lue D u K r BATA v·o n. u M ApuJ GO N R AD-U .M ~ --t S fI o :r, I' t737 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. ...._, V) A G RA DECIMIENT OS < 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♦ z o u z< V) ~ ~ (j oa: "- >- 2 .... 1z oa: "- :..u o < u z.... u V) < u ~ o z o >< ~ .... V) z o V) > .... a: -~ 1 ~~t .¿¡,: 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 31 �LITERATURA CITADA Boero, F. 2015. We need monographs, and revisions. Ita/ion Joumal afZoo/ogy, 82: 149-150. https://www.tandfonline. com/doi/full/10.1080/11250003.2015.1041718 Bolton, B. 2007. How to conduct large-scale taxonomic revisions in Formicidae; pp 52-71 In Snelling, R. R., Fisher B. L. y Ward P. S. (eds), Advances in Ant Systematics (Hymenoptera: Formicidae): Homage To E. O. Wilson 50 Years of Contributions. Memoirs of the American Entomological lnstitute, 80. https://www.antwiki.org/wiki/ images/6/6e/Bolton%2C_B._2007a.pdf Briggs, J.C. 2017. Emergence of a sixth mass extinction? Biological Journal of the Linnean Society, 122: 243- 24 8. https://academ ic .oup.com/biolinnean/ article/122/2/243/3869095 Britz, R., Hundsdorfer, A y Fritz, U . 2020. 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' • • U,.....;'\'" , uN COMPONENTE POCO CONOCIDO DE LA BlODlVERSlDAD DE ISLA CATALANA, GOLFO DE CALIFORNIA I FRANCI\CO GARCIA DE L ON J;,,. L.l 'iTAVO ARNAl L> f"{A"-l(U 1 �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 �< L AS INTERACCIONES BIOLÓGICAS 2 2 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). :::; < u \.U Q o...... ..., o o .¿ z :s ¡:: u< < _, V) \.U Q o < o V) a:: w > o o "" < ..., \.U Q oQ u o z 8 8o c. \.U 1- z z o"\.U ~ 8 z;::) 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 vi u< o g o "" V) \.U z o u ~ \.U 1- z 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 �< 2 2 :::; < u \.U Q o...... ..., o o 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. .¿ z 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. :s ¡:: u< < _, V) \.U Q o < o V) a:: w > o o "" < ..., \.U Q oQ u o z 8 8o c. \.U 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♦ 1- z z o"\.U ~ 8 z;::) vi u< o g o "" V) \.U z o u ~ \.U 1- z 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 Arriaga-Jirnénez.A. y P. A. González-Vanegas. 2019. Occurrence of the honey bee (Apis mellifera L.) in the Sea of Cortés southern islands: a pathway to invasion or transient visitors? Bio/nvasions Records 8(4): 77 4-781. doi.org/10. 3391/bir.2019.8.4.05 Bowen T., D. W. Bench, y LA. Johnson. 2006. 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Me Graw Hill, 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. ,, 9 1 , , :, lit.' ... . ... . ... .,:~'!-· : Palabras clave: Endemismos, Desierto Chihuahuense, diversidad, Mapimí, vertebrados .. . ... . ........ . ... . ... . ............ . ... . ... . .... .. .. . ... . ... . ............ . ... . ... . ............ . ... . ... . ............ . ... . ......... . .. ...... .. . .... .. ...... . ... . ... . ...... .. 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 N "- < Leyenda 1• Coahuila Chihuahua 1 D* D :E ..... o Laboratorio del Desierto .........2 Reserva de la Biosfera de Mapimi o ;;; Estados y límites estatales .... V) < _, o < ~ .... V) ~ < _, .... * o ~ coordenadas: WGS 1984 UTM Zona 13N PrO'fección: Transverse Mercator Unidades: Metros 1- ~ ::, V) z< :::> ~ Durango ----c::::====::::::i____ o 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. Q.. < :E ..... o .........2 V) o ;;; < _, .... o < ~ .... V) ~ < _, .... o ~ 1- ~ ::, V) z< ::::> ~ �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♦ �LITERATURA CITADA Best, T.L. 1988. Oipodomys nelsoni. Mammalian species. 1-4. Brown J.H. y S.K.M Ernest. 2002. Rain and Rodents: Complex Dynamics of Desert Consumers. BioScience. 52, 979-987. http://dxdoi.org/10.1641/00063568(2002)052(0979:RARCD0]2.0.C0;2. CONANP. 2006. 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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 51 < c.. ::¡ ::, ~ ~ ..u Q V) o..u Q 2 < u �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 53 V) < c.. ::¡ ::, ~ ~ ..u Q V) o..u Q 2 < u �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 Ahyong, S.T., J.K. Lowry, M. Alonso, R.N. Bamber, G.A. Boxshall, P Castro, S. Gerken, G.S. Karaman, J.W. Goy, D.S. Jones, K. Meland, D.C. Rogers y J. Svavarsson. 2011. Subphylum Crustacea Brünnich, 1772. En: Animal biodiversity: an outline of higher-level classification and survey of taxonomic richness, Z. Q. Zhang (ed.). Zootaxa 3148:165-191. Álvarez, F., J.L. Villalobos y E. Lira. 1996. Decapoda. En: Biodiversidad, taxonomía y biogeografía de artrópodos de México: hacia una síntesis de su conocimiento, vol. 1, J.E. Llorente J .E, GardaAldrete A.N. y González E., (eds.). Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad / Universidad Nacional Artónoma de México, México, D.F., 26pp. Barba, E. 1999. 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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. 58 Facultad de Ciencias Biológicas I UANL �.., z .., z "" < z V) V) ...o=> z o V) > >- o < "" ~ 1- u< (j -q 8.., 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. .< 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. .... ~ z 1- :s 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. ��� 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 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 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 01/07/2020 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 Source A related resource from which the described resource is derived Fondo Universitario Language A language of the resource spa/eng Relation A related resource http://www.fcb.uanl.mx/bys/# Spatial Coverage Spatial characteristics of the resource. San Nicolás de los Garza, N.L., México Access Rights Information about who can access the resource or an indication of its security status. Access Rights may include information regarding access or restrictions based on privacy, security, or other policies. Universidad Autónoma de Nuevo León Rights Holder A person or organization owning or managing rights over the resource. El diseño y los contenidos de La hemeroteca Digital UANL están protegidos por la Ley de derechos de autor, Cap. III. De dominio público. Art. 152. Las obras del dominio público pueden ser libremente utilizadas por cualquier persona, con la sola restricción de respetar los derechos morales de los respectivos autores https://hemerotecadigital.uanl.mx/files/original/407/19927/Biologia_y_Sociedad_2020_No_5_Primer_Semestre.ocr.pdf 0cdc967adcd2e9ea0420493bf394235b PDF Text 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. : : : : : : : : : : : · 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: ~ o "z o 1....z :a :a ou < :e: 1- 3: ....2 ....z (j ..... o z o 1z ..... .... o o z< z 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 9 < o:::¡ .... z z s .... V) !;:; < :e: ~ o "z o 1....z :a :a ou < :e: 1- 3: ....2 ....z (j ..... o z o 1z ..... .... o o z< z o 1- z o u (j ~ ....< u (j o_, o :e: ~ o :;E .... :e: lo,:: o ..... V) o o :e: .... .... 1:;E u< ti 2 "- �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 11 < o:::¡ .... z z s .... V) !;:; < :e: ~ o "z o 1....z :a :a ou < :e: 1- 3: ....2 ....z (j ..... o z o 1z ..... .... o o z< z o 1- z o u (j ~ ....< u (j o_, o :e: ~ o :;E .... :e: lo,:: o ..... V) o o :e: .... .... 1:;E u< ti 2 "- �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 < o:::¡ .... z z s .... V) !;:; < :e: ~ o "z o 1....z :a :a ou < :e: 1- 3: ..... ....2 ....z (j ..... ....... o z o 1z '........... . ..... .... o o z< z o ·' / ~ p,..,,..,..,V vSf 1- z o u (j ~ ....< u -o'·•, ··•... ~ .. .............. . . . , '• ...... .. ··•··. -.. ... .. ..... •, / PAR A D .I J' E A ]} ,¡,;, · :'.. (j (' -O JI, o_, o 1/ .!ut.ü :f.P~.., !f ¡;__,.u_ :e: ~ J I~ ... __..,_ 1 ' _. • • o ' • :;E .... :e: lo,:: o ..... V) o o :e: .... .... 1:;E u< ti 2 "- 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 ..." < o:::¡ .... z z s .... V) !;:; < :e: ~ o "z o 1....z :a :a ou < :e: 1- 3: ....2 ....z (j ..... o z o 1z ..... .... o o z< z o 1- z o u (j ~ ....< u (j o_, o :e: 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 ~ o :;E .... :e: lo,:: o ..... V) o o :e: .... .... 1:;E u< ti 2 "- �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). < o:::¡ .... z z s .... V) !;:; < :e: ~ o "z o 1z Genera having one ora few species are more abundant .... than those having many species; this pattern is :a :a confirmed from classifications made by different o u 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. < :e: 1- 3: ....~ ....z (j ..... o z o 1z Other taxonomists could have reached simi lar ..... conclusions and introduced different names for .... o other monotypic genera. lt is after revisionary works o that this type of problem is detected and hopefully z < 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 o explain species richness (Stadler et al., 2014) and u species per genus distributions have a real potential to revea! diversification dynamics (Foote, 201 2:135; see Stevens, 1 997 for an alternative explanation). ~ ....< u (j o_, o :e: ~ o :;E .... :e: lo,:: o ..... V) o o :e: .... 1:;E �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): < o:::¡ .... z z s 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. .... V) !;:; < :e: ~ 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 19 o "z o 1....z :a :a ou < :e: 1- 3: ....2 ....z (j ..... o z o 1z ..... .... o o z< z o 1- z o u (j ~ ....< u (j o_, o :e: ~ o :;E .... :e: lo,:: o ..... V) o o :e: .... .... 1:;E u< ti 2 "- �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 < o:::¡ .... z z s .... V) !;:; < :e: ~ o "z o 1....z :a :a ou < :e: 1-- 3: ....2 ....z (j ..... o z o 1-z ..... .... o o z< z o 1-- z o u (j ~ ....< u (j o_, o :e: ~ o :;E .... :e: 1-- 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 .:z:: o ..... o o V) :e: .... .... 1-:;E u< ti 2 "- �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. < o:::¡ .... z z s .... V) !;:; < :e: ~ o z o 1....z :a :a ou Q.. < :e: 1- 3: ....2 ....z (j ..... o z o 1z ..... .... o o z< z o 1- z o u (j ~ ....< u (j o_, o :e: ~ o :;E .... :e: lo,:: 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; 23 o ..... V) o o :e: .... .... 1:;E u< ti 2 "- �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 < o:::¡ .... z z s .... V) !;:; < :e: ~ o "z o 1....z :a :a ou < 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.~ :e: 1- 3: ....2 ....z ...o (j z o 1z ....... o o z< z o 1- z o u (j ~ ....< u (j o_, o :e: ~ o :;E .... :e: lo,:: ...o V) o o :e: .... .... 1:;E u< ti 2 "- Biología y Sociedad, primer semestre 2020 25 �REFERENCES Adanson, M. 1757. Histoire naturelle du Sénégal. Coquillages. C.J.B. Pauche, París, 190+xciv+275 pp, 19 Pis. http:// www.biodiversitylibrary.org/bibl iography/11585#/ summary Atran, S. 1987. Origin of the species and genus concepts: An anthropological perspective. 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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 ~ a: o o < N z o"....1 �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). ' ~ . ., -, ' J \ ~ 1~"t\~ .fJ. * m .. -- 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 ' f.-:. o 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). B ' ;x._¿~u, M 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). ....._~:-"-- ' o m a \4 ------"' _J:: J\ "-.._,__ .. \e ~ -- . .J i ·\~~ ~.... ~ ~~ ~~ ' ~ . -=- ,,. ""'1 n, ... ~ 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 �8 x ..., ~ ""' Q ""' t; ~ o z ....1 ""' o ~ a: o o < N z o"....1 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. 40 ;:¡; e ºº z ºº .,o !lj .. ¡.!, ., ºº., .!?< '-Z ·¡: z .,...e> .-4 a,C\I ., ex ;¡: ~-et .!!! ;:¡; .!! :::, ..!: "' a, ' .. O> 'la 11) .. ..o u o ~u ~ ~ ........o .. g .... = = ., .. z .g u ex . ex . ~z ... aiü "'u - ., - .. ..... .. o- ..... ~o ., ... ., ... o ., 'la ., .. ., . ., .. a, :, '"w 0(/) .....o... a, w .. e -:, a, > ., E :, :, :, u (\j"U Ñ o., o ,¡; .-l e as e ., 2. .t: 2. .t: .. a, .. a, :, :, ., oas ., oas C> e ou ou (!) -i e -o c;...J e :, :, -:! .. .r w ., w .. ~ ~ o .. a, ., a, .. >~ '"e > ... >+' > > o a, e .. >, :, :, :, :, :::, :!! ~ ~~ :, uo u =: uu uu uu uu uu uex 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 ��L ITERATURA CITADA Alvarez, T. 1963. The recent mammals of Tamaulipas, México. University of Kansas Publications, Museum of Natual History 1 4:363-473. Alvarez-Castañeda, S. T., T. Alvarez, N. González-Ruiz. 2017. Guía para la identificación de los mamíferos de México. JHU Press. Arita, H.T. y K. Santos-del-Prado. 1999. Conservation biology of nectar-feeding bats in Mexico. Journal of Mammalogy 80:3 1-41. Castillo-Hernández, H . y J . Treviño-Carreón. 2009. Biología floral de Agave gentryi Ullrich (Agavaceae) en la localidad de la Marcela, Miquihuana, Tamaulipas. CienciaUAT 4 :62-66. Cole, F.R. y D.E. Wil son. 2006. Leptonycteris yerbabuenae . Mammalian species:1-7. Colunga-Garcfa, M.P., A. Larqué-Saavedra, LE. Eguiarte, D. 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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 e¡ J ,lE nt ble e L d l j vr 1\/l!l ~t• r 3c n"' ccl~<> de o e ~~. '\Ju< .) . • 6r V X - ) , ¡;r.- 5r 2...,r 1v ir 1c. d AL r.r er 1a a '\lu vo Leór F_;:L.'"' e e, ( ere;1c1s ú.01ag1c.. •• Libor... to• ) dt Or 1to1ogh C L ·be ...,r v.. ~ tana .:, r, 1',; ca e . "L o L'lrza fl.t.evo ... >, 66455 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 1' -, l' 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 �1' V) ~ o o u< a z o o ::e -, 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 ~ 8 ..., V) ~ o o z l' < N _, ¡:: 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). ::::> < 2 ¡:: ~ ..u 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). > z ::::> o o< ::::> u z ..u o ~ o_, "..u 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). o V) ..u _, ..., > z..,., a 8 a: ¡2 z o ~ 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 �V) e A ~ o o u< a z o o ::e ~ 8 ..., V) ~ o o z D < N _, ¡:: ::::> < 2 ¡:: ~ 1 ..u > z ::::> o o< ::::> u z ..u o ~ o_, 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 c.. ..u o 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. V) _, ..., > z ..u 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. :..u a 8 a: ¡2 z o 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 Anze, R., M . 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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 �z o u :§; e<'. ..... V) z 8..... o V) o a ::::> !;; ..... z ..... .... ~ 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). 55 z < o 1z ...., ~ ¡:: e<'. o "~ 8_, ..... a < u z < 1:2 oc.. ~ < ..., ..... 1- z < "" ¿_ u< o o z ::::> ~ z::::> < .., V) o a z '< l- e.. < < a �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). z o 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. e<'. u :§; ..... V) z 8..... o V) o a ::::> !;; ..... z ..... .... 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. ~ z < o 1z ...., ~ ¡:: e<'. o "~ 8_, ..... a < u z < 1:2 oc.. .... ._,. .. ~ , ., , < ..., ..... •l , 1- z < "" ~ ·' u< o o z ::::> ~ '' ·r z::::> ' < .., V) o a z '< l- e.. < < a • ••• - 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. . •. .' _l. • 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 �z o 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. u :§; e<'. ..... V) z 8..... o V) o a ::::> !;; ..... z ..... .... ~ z < o 1z ...., ~ 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. ¡:: e<'. o "~ 8_, ..... a < u z < 1:2 oc.. ~ < ..., ..... 1- 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. z < "" ¿_ u< o o z ::::> ~ z::::> < .., V) o a z '< l- 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 e.. < < a �LITERATURA CITADA Agin, V., Chichery, R., Dickel, L. y Chichery M. 2006. The "prawnin-the-tube" procedure in the cuttlefish: Habituation or passive avoidance learning? Leorn. Mem. 13(1):97-101. Barlow, G. W. 1984. Patterns of monogamy among teleost fishes. Arch. Fischwíss. 35: 75-123. Berger-Tal, O., Blumstein, D., Carroll, S., Fisher, R., Mesnick, S., Owen, M., Saltz, D., & St. Clair, C. y Swaisgood, R. 2015. A systematic survey of the integration of behavior into wildlife conservation and management. Conservation biology: the journal of the Society for Conservation Biology. 30. 1 0.11 11/cobi.12654. Bonin, M., C., Bostrom-Einarsson, L., Munday, P. L. y Jones, G. P. 2015. The Prevalence and lmportance of CompetitionAmong Coral Reef Rshes. Amu. Rev. Eco/. Evo/. Syst 46, 169- 190. 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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. T ..,, 1 , , -,n : PALABRAS CLAVE: Transgénesis, transposones, microinyección, organismo );{' genéticamente modificado 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 �V) ..,., z ...... V) o V) ~ !- < _, ..... o V) o oIV) X ..,., t.U o V) o V> < u 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. ~ !- < _, ..... 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 o V) z ~ !- < _, ..... o V) o o !V) x ..,., t.U o V) 69 o V> < u �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 �B IBLIOGRAFÍA Barton K. A, et al. (1983) Regeneration of intact tobacco plants containing full length copies of genetically engineered T-DNA. and transmission of T-DNA to Rl progeny. Cell, Cambridge, v.32, n.4, p.1033-1043. Braun A (1958) A physiological basis for autonomous growth of the crown-gall tumor cell. Proceedings of the National Academy of Sciences, Washington, v.44, n.4, p.344-349 Brenner, S., The genetics of Caenorhabditis elegans. Genetics, 1974. 77(1): p. 7194. Castro, F. (1999). Transgénesis en mamíferos de granja. 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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 �_, 2 > < u z ...., ~ ...., ¿ ...., < z .,. ::::> • ..KaV l 1 V) - ~ ::::> ~:;...:r ~ ' ' ' > < M'.fl z o~ ou , "'° Figura 3 . Distribución de receptores ACE2 en tejido epitelial del tracto respiratorio E,locirosis Membrana celular ', \ -- .. , ~ Complejo de replicación ~"<t$ RNA ~ genómico l ~ • Traducción - • Ensamblaje ,. • ., • • ' • .• ' R.ER 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 Beaudette, F.R. y C.B. Hudson. 1937. Cultivation of the virus of infectious bronchitis. JAm Vet Med Assoc. 90:51-60. Bosch, B .J ., R. Van der Zee, C.A. Haan y P.J.M. Rottier. 2003. The coronavirus spike protein is a Class I virus fusion protein: structural and functional characterization of the fusion core complex. J Viral. 77:8801-8811. Coutard, B., C. Valle, X. de Lamballerie, B. Canard, N.G. Seidah y E. Decroly. 2020 The spike glycoprotein of the new coronavirus 2019-nCoV contains a furin-like cleavage site absent in CoVof the same clade. Antiviral Res. 10:1047 42. Drosten, C., S. Gunther, W. Preiser, S. van der Werf, H.R. Brodt y S. 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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 �V) ~ a, :::::; "" C) < •Z u.> V) ~ Elitabeth 81ackburn • U• ot " ' ' 1 l • 1 • ltl( 1 , , Elissa Epel t:= 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. ~ z w ; ü ,w w > z 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 ,ww o o E o ¡; oV , w ,. ·-~••o•i • •• oo O( •º ' .¡) 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 �V) ~ a, :::::; "" C) < •Z u.> V) ~ 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 ��� 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 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 Language A language of the resource spa/eng Relation A related resource http://www.fcb.uanl.mx/bys/# Spatial Coverage Spatial characteristics of the resource. San Nicolás de los Garza, N.L., México Access Rights Information about who can access the resource or an indication of its security status. Access Rights may include information regarding access or restrictions based on privacy, security, or other policies. Universidad Autónoma de Nuevo León Rights Holder A person or organization owning or managing rights over the resource. El diseño y los contenidos de La hemeroteca Digital UANL están protegidos por la Ley de derechos de autor, Cap. III. De dominio público. Art. 152. Las obras del dominio público pueden ser libremente utilizadas por cualquier persona, con la sola restricción de respetar los derechos morales de los respectivos autores https://hemerotecadigital.uanl.mx/files/original/407/19926/Biologia_y_Sociedad_2019_No_4_Segundo_Semestre.ocr.pdf 7b25bd85bd13dbedc520d060599a7aa3 PDF Text Text �~ ~ FCB Una publicación de la Universidad 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 Biología 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·Rodriguez 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 DG Jorge Ortega Villegas Diseñador Gráfico M.C. A lejandro Peña Rivera Desarrollo y Diseño Gráfico, Web lng. Jorge Alberto lbarra Rodríguez P.áginaweb BIOLOGÍA Y SOCIEDAD, año 2, No. 4, segundo semestre de 2019, es una Publicación semestral editada por el Universidad Autónoma de Nuevo León, a través de la Facultad de Ciencias Biológicas Av. l.1-tiversidads/n, Cd.Universitaria San Nicolás delos 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 Ins tituto 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 septiembre de 2018. ISSN en trámite. Las opiniones y contenidos expresados en los artículos son responsabilidad exclusiva de los autores y no necesariamente reflejan 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. CONTENIDO REFLEXIONES SOBRE CÓMO LLEGAR A SER UN BUEN TAXÓNOMO 4 INFLUENCIA DE LOS CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS EN LA EXPRESIÓN GÉNICA 19 PLANTAS MEDICINALES COMO ALTERNATIVA DE TRATAMIENTO EN EL TRASTORNO DEL COLESTEROL 30 EL IMPACTO CIENTfFICO DEL TRABAJO DE STEPHEN HAWKING 41 LAS ARAÑAS TELA DE BOLSO EN AMÉRICA 50 OSITOS DE AGUA (TARDIGRADA) DE MÉXICO: LOS FAMOSOS DESCONOCIDOS SOBRE LOS AUTORES 61 71 ��LLEGAR A SER UN BUEN TAXÓNOMO u¡ Sergio l. Salazar-Vallejo ECOSUR, Chetumal Savs551216@hotmail.com, ssalazar@ecosur.mx 4 �e uando cursaba el cuarto semestre de la carrera de Biólogo en la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Autónoma de Nuevo León, en el curso de Zoología de invertebrados no artrópodos, me llamaron mucho la atención los poliquetos. En las prácticas de laboratorio vimos a los gigantescos anfinómidos, los abundantes eunícidos y nereídidos, y los muy espectaculares serpúlidos. El profesor responsable era el Biól. Carlos Briseño de la Fuentet y cuando le pregunté si eran difíciles de identificar, me dijo que no había especialista en el país, y que los gusanos eran demasiado difíciles para mí, por lo que era mejor que no me metiera con ellos. Picó mi orgullo. Ahora podría ser considerado bullying, pero no podría serlo entre un veterano de la segunda guerra y un jugador de futbol americano. Ambos sabíamos que en los entrenamientos se dicen cosas peores para motivar a los jóvenes. Una de las consecuencias fue que solicité ser estorbante en su laboratorio; la otra, tratar de conocer mejor al grupo, pero mis avances eran muy lentos. Pese a mis limitaciones, pensé que era buena idea tratar de ser taxónomo de poliquetos. En una plática de pasillo, el Dr. Fernando Jiménez me recomendó buscar un entrenamiento con un especialista, por lo que le escribí al Dr. Kristian Fauchaldt, especialista en el grupo, quien se acaba de mudar de la Fundación Allan Hancock, de la Universidad del Sur de California (USC), al Museo Nacional de Historia Natural de la Institución Smithsonian en Washington. En el verano de 1979 asistí al curso sobre taxonomía de poliquetos del Dr. Fauchald en la isla de Santa Catalina, en el sur de California. La estación de USC estaba en el poblado de Two Harbors, al otro extremo del popular resort de Avalan. Mediaba la segunda semana del curso cuando nos anunciaron que una expedición a las Galápagos pararía por unas horas en Two Harbors y que podríamos subir al buque RV Lu/u del Instituto Oceanográfico de Woods Hole y ver el submarino A/vin. El ecosistema hidrotermal acaba de ser descubierto; era tan espectacular que lo habían denominado jardín de rosas por el colorido de unos poliquetos gigantes tubícolas y había mucha curiosidad e interés por el tipo de organismos que podrían hallarse en sitios tan distintos a todo lo conocido. Al subir a cubierta, le entregaron al Dr. Fauchald un frasco de vidrio con un poliqueto escamoso de varios centímetros de longitud; lo observó unos instantes y exclamó: 'nuevo género: Sus ojos brillaban y era evidente su entusiasmo, por lo que no pude evitar preguntar: ¿Cómo sabe que es un género nuevo? Su respuesta fue desconcertante: 'Porque lo sé: Me asaltaron varias dudas: ¿cómo opera el cerebro de un taxónomo?, ¿cómo se distingue tan rápidamente una novedad?, o ¿cómo puede saberse el nivel taxonómico de la misma? Regan (1926) había indicado que un taxón cualquiera era definido por un buen taxónomo, dependiendo de que los organismos tuvieran caracteres morfológicos suficientemente distintivos para esa categoría. Muy bien, pero la cuestión sigue, ¿cómo se consigue llegar a eso? O su derivada, ¿Cómo se forma un buen taxónomo? No hay respuestas sencillas ni breves ante estas cuestiones. Al volver a la facultad, le pregunté al Dr. Salvador Contrerast qué hacía falta para ser taxónomo. Respondió que son indispensables una mente fotográfica, buena capacidad de observación, conocimiento de la literatura, así como pasar buen tiempo estudiando los organismos para entender las variaciones y sus rangos. Tenía razón. Lineo lo había expuesto en cuatro aforismos metodológicos de su Genera P/antarum: Ratio Operis, publicado en 1737. Dichos aforismos son el 1, el 6 , el 10 y el 20. El primero decía que todo nuestro conocimiento depende de un método comparativo (colación); el sexto indicaba que géneros y especies son naturales; el décimo indicó que "cada género está circunscrito por límites y términos reales, que denominamos caracteres genéricos"; y el vigésimo resaltó que para establecer un carácter natural deben considerarse todas las especies conocidas (Müller-Wille y Reeds, 2007). Este método fue lamentablemente poco conocido, pese a haber traducciones antiguas al inglés por Rose (1775) y al español por Palay y Verdera (1778). Confieso que 40 años después del curso mencionado no he conseguido ser buen taxónomo, y que me ha costado mucho trabajo atenuar mis deficiencias. Me atrevo a compartir estas reflexiones esperando resulten de alguna utilidad para los interesados en iniciar, o en consolidar, sus afanes como taxónomos. Cierto que mi deformación académica me obliga a una perspectiva limitada desde los anélidos marinos, y también es cierto que la disciplina no 5 �es tan popular como lo era hace un siglo, pero su relevancia sigue vigente. La taxonomía es el 'estudio de los resultados de la evolución, y de dicho estudio uno puede esperar comprender el significado de la evolución' (Regan, 1926). Lamentablemente, la falta de claridad sobre la forma cómo opera el cerebro del taxónomo para determinar novedades motivó críticas. El procedimiento parecía caprichoso o subjetivo, lo que motivó rechazos y propinó el surgimiento de mecanismos alternos, cuantitativos y supuestamente objetivos para delinear los taxa. PATRONES La naturaleza se organiza en regularidades de forma y de función, mismas que son conocidas como patrones. La investigación científica se enfoca al descubrimiento o comprensión de los patrones de la naturaleza (Ahumada, 1995; Hong, 2013); en la taxonomía morfológica, dichos patrones son configurados por el conjunto de los caracteres morfológicos de los organismos. Por su parte, Rogers y Appan (1969) enfatizaron que "la habilidad para percibir patrones es la cualidad más distintiva que distingue un taxónomo competente de uno ineficaz'.' Debemos conocer las hipótesis de Kemp (2016) sobre los taxa: 1) los organismos forman grupos discretos por morfología similar y difieren de otros grupos a pesar de la continuidad ambiental que ocupen; 2) Estas unidades morfo-espaciales incluyen todos los caracteres que representan grupos de especies; 3) Las agrupaciones se determinan por nichos ecológicos similares; y 4) La progresión correlacionada es el mecanismo más importante para mantener la integración y permitir transiciones evolutivas. Cronquist (1978) seguía a de Candolle (1815) en su definición clásica de morfoespecie, que es particularmente ilustrativa en estos aspectos: 'Las especies son los grupos más pequeños de organismos que son distintivos de manera consistente y persistente y que pueden distinguirse por medios ordinarios. Las diferencias consistentes y persistentes implican aislamiento reproductivo. Dichas diferencias resultan de discontinuidades en la variación'. Por medios ordinarios 6 debe entenderse los acordes al grupo de organismos en cuestión, que a menudo dependen del tamaño de los organismos, o de las necesidades para distinguir sus características diagnósticas. Debe enfatizarse que algunos taxónomos practicantes no comprenden la diferencia entre diagnosis y descripción. Por ejemplo, los seguidores de Marian Pettibone entre los poliquetólogos, o algunos cladistas que generan sus caracterizaciones a partir de las matrices, llaman diagnosis a una acumulación de atributos sin percatarse de que al ser variables, algunos no pueden ser diagnósticos. Winston (1999) aclaró sus diferencias. La diagnosis es un enunciado breve y comparativo que indica las diferencias con taxa similares (que algunos insertamos en los remarks, mihñ y se basan en atributos invariables (o con rango distintivo, podríamos añadir); las diagnosis pueden hacerse para todas las categorías taxonómicas. La descripción, por su parte, es una caracterización más larga y detallada de los atributos morfológicos que sean relevantes taxonómicamente, invariables o variables, y que se usa para especies y subespecies. Regresemos a los patrones. El primer aspecto es distinguirlos. Para lograrlo, conjuntamos nuestras observaciones con lo que tenemos en la memoria y si concuerdan, tenemos una identificación. El procesamiento de patrones es la esencia del cerebro humano; los patrones concretos se refuerzan normalmente por las experiencias emocionales y por la iteración (Mattson, 2014). Las observaciones de distintos patrones forman la memoria y es lo que usamos de manera implícita y subconsciente en el reconocimiento de patrones. Hay varios mecanismos involucrados en el reconocimiento de patrones que los sicólogos denominan teorías (Pi et al. 2008): Reconocimiento de modelos. Un objeto se almacena como un modelo. Uno nuevo se compara para buscar coincidencias y de haberlas, se consideran idénticos, aunque haya ligeras diferencias en la forma, el modelo persiste como se muestra con las variaciones en la letra A mayúscula a continuación. Por otro lado, algunos objetos complejos pueden tener más de un patrón, y eso puede confundirnos. Dicha confusión ilustra cómo opera nuestro cerebro al reconocer modelos. Facultad de Ciencias Biológicas UANL �o ¿ o z ~ i zw ::J ro z ::J a::: w (f) 4'. a::: Análisis de estructuras. La mente percibe las estructuras sueltas de manera separada y puede reconocer los organismos de los que proce den , porque recordamos los patrones completos y porque hay coincidencias de la estructura suelta con el organismo. Este enfoque es común en paleontología, así como en biología forense o en estudios de contenido estomacal. Geometría de componentes. La mente recuerda márgenes y concavidades de u n contexto al asimilarlas a patrones geométricos tridimensionales. Se supone que hay unas 36 formas básicas, o geones, que pueden combinarse de manera ilimitada. Este mecanismo también permite reconocer tamaño o proporciones, pero debe atenderse el contexto ya que, como se muestra a continuación, las esferas rojas son del mismo tamaño, pero parecen distintas por su contexto. Geones Objetos Fuentes: www.psychologytoday.com/intl/blog/theoryknowledge/201 305/perception-and-perceptual-illusions https://medium.com/@wallonthefly/the-pattern-recognition5812413c457f Ajuste con prototipos. Distintos objetos se agrupan por sus características compartidas o promediadas en un prototipo. Un objeto nuevo se compara con el prototipo para buscar coincidencias y, de haberlas, se consideran afines por sus características generales o similares, aunque la coincidencia no sea exacta. Manzana Hueso / / / / N ~ ~ ~ Mosca ~ ~ ~ ~ Camello Fuente: https://medium.com/@wallonthefly/the-patternrecognition-5812413c457f Biología y Sociedad, segundo semestre 2019 Fuentes: https://medium.com/@wallonthefly/the-patternrecognition-5812413c457f www.psychologytoday.com/intl/blog/theoryknowledge/201305/perception-and-perceptual-illusions 7 4'. (.'.) w _J _J o¿ -o u w lií o (f) (f) w z o X w _J lL w a::: �Fuent e: https://designculture.com.br/pareidolia-e-apofenia Procesamiento predictivo. Descansa en la experiencia (memoria) para reconocer los patrones; a menudo tenemos información incompleta y el cerebro debe adivinar lo faltante. La apofenia es una situación extrema en la que se detectan patrones inexistentes, o que percibimos algo que no existe en realidad, como en la imagen insertada arriba que semeja un caballo hecho de nubes. Faltaría una teoría adicional , derivada de la combinación de las anteriores, que enfatice la detección de anomalías o discontinuidades. Quiero decir, los mecanismos inherentes a las teorías precedentes enfatizan la semejanza o ajuste entre las observaciones nuevas y la información almacenada en la memoria, pero faltaría una para explicar la detección de las diferencias. El primero que apuntó en esta dirección fue el ornitólogo inglés Strickland (1841) que rechazaba que las clasificaciones fueran simétricas, que el contenido de los grupos taxonómicos fuera equivalente, que 'la variación era una grandiosa y hermosa ley de la naturaleza' (p. 187), y que entre géneros y especies 'deben hacerse brincos (o discontinuidades) entre una parte y otra' (p. 191). Antes de extender este punto, debemos pasar a considerar la memoria. MEMORIA Como se comprenderá con la información precedente, el reconocimiento de patrones depende de la 8 información almacenada en la memoria. Así como aprendemos el patrón de la secuencia del alfabeto, por iteración, es cómo llegamos a reconocer los patrones de los nuevos objetos con lo disponible en la memoria. De hecho, como indicaron Pi et al. (2008), hay tres tipos progresivos de memoria: sensorial, de corto plazo, y de largo plazo. También mencionaron que para que la información almacenada alcance la mayor duración hace falta que la información sea procesada meticulosamente, y que el proceso sea repetido. De otra manera, desaparecerá. Entonces, para mejorar nuestras capacidades para reconocer patrones dependemos de las observaciones repetidas, o iteración, así como del optimizar los sentimientos que experimentamos sobre la relevancia de nuestro quehacer, y el gusto por hacerlo (Hillman 2016). Es posible que por el rechazo de la taxonomía sea muy difícil potenciar los sentimientos de los jóvenes interesados en formarse en ese terreno, por lo que el respaldo de sus maestros será fundamental, y hay recomendaciones en otra parte (Salazar-Vallejo et al., 2018). Dos herramientas son particularmente portentosas para formar la memoria de largo plazo: correr las claves de identificación y realizar dibujos de los organismos o de sus estructuras Las claves de ident i f i cación son a menudo dicotómicas y presentan opciones alternas. Fueron usadas por primera vez por Waller en 1689, aunque su uso fue popularizado por Lamarck en su Flore Frangaise en 1778 (Griffing, 2011). La presentación Facultad de Ciencias Biológicas UANL �(f) 4'. Ct:'. original era a modo de tabla sinóptica y lo que engloba los enunciados era un símbolo llamado llave o key, que explica su nombre. Con el tiempo pasaron a ser dilemas progresivamente indentados, o con secuencia numérica sin indentación, pero con indicaciones de la secuencia para seguirlas incluso de manera regresiva. Duméril (1805) enfatizó que la manera como adquirimos y desarrollamos el conocimiento es siempre como consecuencia de una comparación, y que el principal mérito de las tablas sinópticas o claves era que, al disponer a los organismos en una serie por sus caracteres, mejoramos la calidad de las comparaciones al elegir entre dos proposiciones. Las claves son herramientas analíticas en las que por nuestras observaciones escogemos uno de dos enunciados contrastantes, o dilemas, hasta llegar a un punto terminal para la identificación. Los dilemas están redactados de forma telegráfica y deben leerse con cuidado. En las rutas a seguir, a menudo los atributos siguen una secuencia de lo general a lo particular y es deseable que las ramificaciones sucesivas sean acordes a la misma secuencia de atributos. Correr las claves de manera repetida genera una memoria de largo plazo para tres cuestiones relevantes: 1) el conjunto de atributos que caracterizan un patrón, 2) la relevancia de algunos atributos para separar grupos semejantes, y 3) las discontinuidades entre los atributos o patrones que sirven para reconocer lo que no cabe en las claves. Eso de no caber en las claves es siempre interesante. A veces corresponde con anomalías por el contenido de las claves ya que todas tienen limitaciones. A menudo las claves se generan para las especies de una región geográfica, o para un grupo de especies. Entonces, encontrar un grupo que no quepa puede deberse a que la especie ya esté conocida pero que no fue incluida en la clave, probablemente porque es rara, porque es migratoria y no se había hallado antes, o porque se trata de una especie indescrita. Sin embargo, debe tenerse cierta precaución. Al faltar trabajos regionales, podemos llegar a forzar la secuencia de las claves para aterrizar en un nombre dado, aunque sea remoto que ocurra en la región. Esto genera los registros cuestionables en los que la prisa por conseguir un nombre , o el mal estado de preservación de los organismos, genera ese tipo de conclusiones. También es frecuente que cuando Biología y Sociedad, segundo semestre 2019 estamos empezando a usar las claves tengamos la impresión de que todo lo que hallamos es nuevo; no obstante , frecuentemente esto es reflejo de nuestra poca comprensión de la terminología o de que no encontramos las estructuras críticas para seguir las claves. No porque falten, necesariamente, sino porque no hemos aprendido a observarlas. Hay que ser pacientes y avanzar en el dominio de la terminología y en la capacidad de detección de los atributos o sus conformaciones alternas. Entre los malacólogos hay otras tradiciones. La mayoría de las obras en faunística no tienen claves, por lo que los interesados dependen de su memoria para retener las imágenes y reconocer los patrones, de modo que puedan distinguir cuando encuentran formas afines o diferentes a lo ya conocido. En cualquier caso, todo este entrenamiento tan importante tiende a perderse ahora que campea la supuesta identificación automática de los organismos de un sitio, a veces sin tener que colectarlos o estudiarlos directamente, como propala el enfoque del DNA ambiental (Thomsen y Willerslev, 2015). Es decir, si no tenemos que confrontar los problemas de comprender la terminología para las estructuras corporales, o seguir claves escritas en lenguaje extraño, esta experiencia tan relevante para la memoria de largo plazo tenderá a desaparecer. El dibujar es la otra herramienta poderosa para generar una memoria de largo plazo sobre los organismos y sus estructuras. En taxonomía, lo mismo que en otras áreas en las que los patrones espaciales son importantes, son fundamentales las habilidades para la observación (Landin, 2015). Se trata de ver sin sesgos, de enfocarse en los detalles y patrones, así como en las proporciones entre las estructuras observadas. Incluso sin talento, pueden hacerse buenos dibujos que reflejen las características y sus proporciones, pero debe haber entrenamiento frecuente. Quizá por ello se enfatiza tanto en el último año de la licenciatura en Biología en la Lomonosova de Moscú. Cierto que ahora es más práctico el hacer fotos digitales, así sea con un teléfono, y editar una serie para mostrar tridimensionalidad. No obstante, es de la mayor importancia que se hagan dibujos para asimilar las diferencias en tamaños y formas, así como otros detalles que se aprecian por el entrenamiento más 9 4'. (.'.) w _J _J o¿ -o u w lií o (f) (f) w z o X w _J lL w Ct:'. �que por el entusiasmo. En efecto, como decían los maestros de antaño, hay que dibujar para aprender a ver. No creo que se haya evaluado, pero siempre que sea reflexivo y no automático, es posible que se pueda mejorar la retención de las estructuras si con base en una foto digital, se hacen dibujos con un programa como PhotoShop, o Adobe lllustrator. No obstante, reconozco que contar con fotograf ía digital fue un alivio en varios sentidos. Uno de ellos, quizá el principal, es que generar una lámina para publicación con unas 6-8 fotos requiere apenas un día de trabajo, mientras que hacerlo con tinta china me tomaba por lo menos una semana completa. Sin embargo, reconozco la importancia de hacer dibujos para mejorar la capacidad de observación y para detectar los detalles y aunque no incluya más dibujos en mis contribuciones, sigo recomendando la actividad para los que empiezan en este terreno. Debe enfatizarse la importancia de enriquecer la memoria de largo plazo porque nuestra mente opera en dos sistemas excluyentes (Kahneman, 2011); el que usamos más frecuentemente es automático, rápido, estereotipado y flojo, mientras que el otro es reflexivo, lento, se usa raramente, es lógico y necesita mayor esfuerzo. Por ello, nuestras ideas, análisis o conclusiones dependerán de la memoria, por lo que es deseable que su contenido sea tan vasto como sea posible. La forma cómo hacemos reconocimientos instantáneos de diferencias, o de un conjunto de atributos que salen de los patrone s reconocidos como un salto o discontinuidad en lo que conocemos, también se explica por la integración y simultaneidad de los mecanismos mencionados. Este mecanismo se condensa en la expresión: 'Nunca había visto algo como esto.' Parece ser un chispazo , que podría ocurrir en el mismo lapso de un parpadeo, y que consideramos como intuición o inteligencia intuitiva, porque surge sin reflexión (Gladwell 2007). Para explicar estas respuestas tan rápidas, se considera que la operación automática del cerebro sería haciendo comparaciones rapidísimas con la información retenida en la memoria, y una predicción sobre los detalles faltantes, si fuera el caso, en lo que se denomina inconsciente adaptativo. No porque ocurra cuando estemos inconscientes, sino porque es automático; adaptativo, porque la información 10 referencial va cambiando conforme aumenta nuestra experiencia. Por ello, no sorprende que la propuesta de Greene (2013) enfatice que para dominar una disciplina al punto de t ransformarla o realizar descubrimientos o innovaciones relevantes, deben transcurrir unas 10,000 horas o 10 años de t rabajo, lo que ocurra primero. Estos plazos equivaldrían, como mencioné en otra parte, al lapso entre la licenciatura y el doctorado (Salazar-Vallejo 2014). GESTALT Y DISCONTINUIDADES Cuando el Dr Faucha ld explicó l a forma como Oiga Hartmani-, su maestra , consideraba que tenía una novedad ante ella, se refirió al gestalt (Fauchald y Reish, 1977). De Hoog (1981) indicó que " la mente humana ... tiene la capacidad de producir clasificaciones intuit ivamente al percibir la configuración (gestalt) holíst icamente" porque la intuición "opera desde el primer v istazo de los organismos y madura durante toda la compilación de los datos'.' Una historia detallada y completa del concepto está disponible en línea (Sabar 2013) y para los detalles generales puede seguirse a Brigas-Hidalgo (2012). La sicología del gestalt o de la configuración o unidad organizada se basa en el axioma de que 'el todo es diferente a la suma de las partes; y tiene una serie de postulados o leyes, los más relevantes para esta discusión son los siguientes. Buena forma, del cierre o simplicidad. Figuras aparentemente confusas se cierran o aj ust an a su forma más sencilla. Es equivalente al procesamiento predictivo mencionado arriba. Semejanza. Agrupa elementos similares en una entidad. Equivalente a reconocimiento de modelos indicado arriba. Igualdad o equivalencia. Al concurrir elementos de distintas clases, hacemos grupos con los que sean iguales y también reconocemos los desiguales. Este postulado equivale al ajuste con protot ipos ya mencionado. Entonces, no es sencillo comprender cómo siguiendo este enfoque podrían alcanzarse las conclusiones ya Facultad de Ciencias Biológicas UANL �o ¿ o z ~ i zw ::J ro z ::J a::: w (f) 4'. a::: 4'. * SI MILARIDAD Dos objetos que compartan atributos se agruparán visualmente Los objetos próximos se agrup arán visualmente * PROXIMI DAD (.'.) w _J _J o¿ -o u f w lií o (f) (f) w z o X w _J lL w a::: * CI ER RE La mente llena espacios para crear tota lidad * FIGURA Y FONDO * CONTIN UACIÓN U na línea parecerá siempre seguir la misma trayectoria A veces , el espacio vaclo es tan importante como el que está lleno Fuente: https://blog.interactius.com/leyes·gestalt·en·el·dise%C3%B1o·de·i nterfaces·digitales·168e82c1475f mencionadas sobre novedades recién descubiertas. Falta otro detalle y ese radica en el análisis de discontinuidades , algo que había mencionado Strickland. En el plano formal, Mayr y Ashlock (1991) recomendaron tomar en cuenta varios aspectos para delimitar los taxa y determinar su nivel en la jerarquía, y los principales serían: 1) unicidad o tamaño de la discontinuidad entre grupos; 2) grado de diferencia entre los grupos; 3) zona evolutiva (unicidad) y 4) tamaño del grupo. RECONOCIMIENTO DE ROSTROS El estudio del mecanismo cerebral para reconocer rostros puede aclarar la situación. Doris Tsao utilizó en monos un escáner cerebral para la formación de imágenes por resonancia magnética funcional (fMRI por sus siglas en inglés). Encontró que los rostros activan varias áreas en el lóbulo temporal (corteza inferotemporal), que se reconocen 6 regiones faciales en los dos hemisferios, que las neuronas presentes se especializan en esta función y que pueden activarse incluso al percibir caricaturas de rostros (Tsao 2019). También halló que el reconocimiento se realiza por los contrastes entre las distintas regiones del rostro y que, sorprendentemente, las neuronas muestran preferencias por ciertos contrastes, aunque los distintos grupos neurona les tienen funciones diferentes y complementarias. En suma, se considera que hay 25 características de la forma como la Biología y Sociedad, segundo semestre 2019 anchura de la cabeza o distancia interocular, y otras tantas para la apariencia como la complexión o el color del cabello, por lo que se considera que hay un patrón 50-dimensional en el reconocimiento de los rostros, en donde participarían unas 205 neuronas. También agregó la Dra. Tsao que debe haber en las regiones de la memoria (hipocampo y asociadas) neuronas que faciliten reconocer rostros vistos en el pasado. Por supuesto que el reconocimiento de los organismos podría ser más complejo que el correspondiente a los rostros humanos si se consideran las variaciones ontogenéticas, sexuales, o las debidas al tratamiento de los organismos (fijación, preservación). No obstante, estos avances son de utilidad para comprender cómo opera la mente de los taxónomos para tener el sentimiento de ¡Eureka! que acompaña a todos los descubrimientos. LITERATURA Oiga Hartman empezó a publicar nuevos taxa en 1936, incluyendo un nuevo género (Rhynchospio Hartman , 1936) . Siguió los procedimientos mencionados arriba , formalizados medio siglo después, aunque los mecanismos mentales de agrupación/segregación operan, aunque no podamos explicarlos, o si ignoramos los detalles. Apenas empezaba a trabajar en el grupo y su experiencia y literatura eran limitadas. De hecho, 11 �Hartman comparó su nuevo género con Sco/e/epis de Blainville, 1828 y lo distinguió por tener branquias en el setígero 2, no en el primero como en Sco/elepis. Entonces, para proponer un género nuevo le bastó una discontinuidad (posición) en un atributo (segmentos con branquias). En una clave posterior (Fauchald, 1977) se muestra que Rhynchospio es muy próximo a Mesospio Gravier, 1911, y que se distinguen sólo por el nivel de fusión de las branquias con los lóbulos notopodiales, un atributo que era poco conocido en la época de la propuesta de Rhynchospio. En el mismo sentido puede ubicarse el desempeño del Dr. Fauchald. El primer género que propuso fue lnermonephtys Fauchald, 1968. Los 30 años que mediaron entre estas dos propuestas implicaron varios cambios importantes en el contenido de las publicaciones taxonómicas, aunque la dinámica intelectual era la misma. Primero, la publicación del Dr. Fauchald era su tercera en los néftidos (Fauchald, 1968). Segundo, hizo un tratamiento detallado y estandarizado de los atributos morfológicos para dist inguir los géneros. Tercero, presentó una clave para géneros y una tabla con los atributos diagnósticos. Para lnermonephtys los atributos únicos son tener un par de antenas (dos en los demás), y faringe sin papilas subterminales (papiladas en los demás). En realidad, este estilo para los trabajos taxonómicos en poliquetos había sido formal izado por Grube (1851), quien había estandarizado la caracterización morfológica de los atributos de estos gusanos y generado claves para la identificación de familias, géneros y especies. El enfoque fue muy general dado que incluyó a todos los taxa conocidos, y seguía el estilo de Savigny (1822) que había estado limitado a las especies de Egipto y del Mediterráneo oriental y a algunas de los litorales de Francia. El Dr. Fauchald (1989) pensaba que deberíamos mejorar nuestro trabajo. Afirmó que 'una fracción mayor de las publicaciones contemporáneas son descripciones rutinarias de unos pocos nuevos taxa, generalmente con un referente de un artículo de revisión para justificar las propuestas; el material examinado es mínimo y raras las comparaciones con tipos de especies conocidas: Sirva esa afirmación para considerar la importancia de la literatura y del material de referencia. 12 LITERATURA Y COLECCIONES REFERENCIAS El acervo bibliográfico necesario para emprender una formación como taxónomo depende mucho del grupo de organismos de nuestro interés, así como de la región geográfica en la que estemos ubicados o en la que nos interese investigar. Es fácil comprender que otros factores que modulan esta situación deriven del tamaño de los organismos, de la importancia ecológica o económica que el grupo tenga, y de su distribución geográfica. Entonces, conocemos mejor los detalles de los organismos más grandes, importantes como recursos pesqueros o alimenticios, o de amplia distribución. Esto último incluso cuando no se hayan estudiado en nuestra región, es posible que se hayan atendido en otra región. Con este panorama, también debemos asimilar el hecho que muchos nombres fueron propuestos por Lineo por lo que la literatura que deberíamos tener debe cubrir los casi 300 años que median desde la publicación del Species P/antarum (1753) para la taxonomía botánica, o la décima edición del Systema Naturae (1758) para taxonomía animal y la actualidad, por lo menos en lo que atañe a los cambios taxonómicos en el grupo. Este afán de amasar publicaciones es un reto portentoso que los interesados han ido enfrentando de distintas formas. En un inic io, copiando la información y calcando l as f ig uras; luego, fotocopiando las publicaciones y, más recientemente, convirtiéndolos en archivos portátiles (PDF). En este sentido, las bibliotecas digitales son realmente extraordinarias; por ejemplo, la de la Biodiversity Heritage Library (www.biodiversitylibrary.org) t iene al momento de escribir estas líneas unos 240 mil volúmenes o más de 56 millones de páginas disponibles. Es una maravilla que merece usarse, aunque tiene dos problemas: uno, la información se limita al período inherente a los derechos de autor, que anda en los 75 años en los Estados Unidos, por lo que muchas publicaciones recientes no están disponibles y debe pagarse su consulta y dos, a menudo las figuras no fueron digitalizadas con suficiente resolución de modo que son poco claras. En comparación con lo que tuvimos Facultad de Ciencias Biológicas UANL �o ¿ o z ~ i zw ::J ro z ::J a::: w (f) 4'. a::: que gastar antaño para comprar originales o hacer fotocopias, el gasto para tener acceso a publicaciones más recientes sería relativamente limitado, y no debiera evitarse porque se trata de una inversión de largo plazo. Para el estudio de los poliquetos la búsqueda de información, o la generación de una biblioteca topa con un serio problema adicional. Por lo menos durante casi todo el siglo XX, las especies de poliquetos eran consideradas anómalas porque muchas parecían de amplia distribución o cosmopolitas. Uno de los especialistas más influyentes fue Pierre Fauvel. En una de sus primeras publicaciones (Fauvel, 1897), estudió un ejemplar robusto de la familia Acoetidae recolectado en Nueva Caledonia; luego de un análisis detallado de su morfología, concluyó que se trataba de Eupo/yodontes cornishi Buchanan, 1894, una especie descrita de la desembocadura del Río Congo en África occidental. El especialista galo mantuvo la misma perspectiva durante toda su vida y concluyó que las especies tropicales podrían hallarse en todas las cuencas oceánicas (Fauvel, 1925), y que entre la fauna abisal (3000 a 5000 m) del Atlántico había especies de bajamar del Canal de la Mancha o del Mediterráneo (Fauvel , 1925). Este autor fue muy prolífico y realizó varias contribuciones de gran aliento como sus trabajos sobre la fauna de India (Fauvel, 1932, 1953), en los que usó nombres e ilustraciones de sus precedentes sobre los poliquetos de Francia (Fauvel, 1923, 1927). Enfoques similares fueron hechos para la fauna de Sudáfrica por Day (1967) en cuanto al uso de los nombres, y por Hartman (1968, 1969) para la de California en cuanto al uso de las figuras de otros autores. En realidad , dependiendo de las monografías consultadas, los nombres a los que se podía llegar correspondían con especies descritas de otras regiones del mundo, a menudo con condiciones ecológicas diferentes de temperatura, salinidad, profundidad e incluso tipo de sustrato. Su horizonte ecológico, en una palabra, como se ha denominado en otra parte (Salazar-Vallejo et al., 2014). El panorama cambió mucho a finales de los años 80 del siglo pasado. Al dudar de la supuesta amplia distribución, los colegas revisaron materiales tipo y los compararon cuidadosamente con los de otras regiones del mundo. La conclusión fue que las supuestas especies eurícoras, o cosmopolitas no lo eran, sino que había varias especies distinguibles con métodos de observación ordinarios, y para las cuales había nombres disponibles, pero considerados como sinónimos menores, que ameritaban reinstalación. En otros casos, hacían falta nuevos nombres para las especies recién descubiertas. Empero, las inercias culturales son difíciles de romper, y varios de nosotros seguimos en la confusa faunística tradicional por . - , vanos anos mas. . :.,.'>' 1 ~ i .'~¡~ Fuentes (de izquierda a derecha): ht t ps://napoleon .lindahall.org/sacred_ibis.shtml http://www.muzeum-przyrodnicze.uni.wroc.pl/en/index.php?go=history Gillet, 1994:18; Reuse, et al. 2005:141. Biología y Sociedad, segundo semestre 2019 13 4'. (.'.) w _J _J o¿ -o u w lií o (f) (f) w z o X w _J lL w a::: �COLECCIONES Una de las soluciones impl ica el estudio de colecciones de otras regiones. Durante muchos años, los materiales de herbarios o museos podían moverse por correo sin problemas, pero cambios en la normativa ambiental y de importaciones fueron haciendo más problemática la situación. Por ello, la alternativa es visitar museos o instituciones en las que puedan estudiarse sus colecciones. No exagero al afirmar que nada se compara al estudio directo de los organismos, sean tipos o no, y aunque hay una tendencia creciente a poner imágenes disponibles en línea, para los grupos como los poliquetos en los que se requieren observaciones de distinta resolución, es remoto que se cuente con toda la información en línea. Por ello, hay que visitar las colecciones. Hay fondos modestos en algunos museos y, a partir del 2019, habrá fondos en museos europeos para visitantes de países no miembros de la Unión Europea (http://www.synthesys.info/home.html). También hay fondos disponibles en el Servicio Alemán de Intercambio Académico o DAAD por sus siglas en alemán (https://www.daad.mx/es/) para estancias en Alemania, que cuenta con muchos museos con materiales de diversas partes del mundo. Lamentablemente, la inercia cultural mencionada no se ha abandonado y la interpretación de las especies pasó de cosmopolitas a exóticas. Por lo anterior, el reto taxonómico en los poliquetos confronta una penosa tradición de considerar a muchas especies como de amplia distribución (cosmopolitas o exóticas). Por ello, los interesados están obligados a comprender la literatura en una perspectiva planetaria, aunque la probabilidad de las colonizaciones trans-oceánicas sean raras o muy raras. De hecho, si hay interés en resolver problemas y confusiones, la mejor estrategia es la de hacer revisiones planetarias. Son muy importantes, y al mismo t iempo, no tan atendidas porque implican mucho t iempo y esfuerzo para ser terminadas. Debo aclarar que tampoco pueden ser ejercicios de tesis de licenciatura. Hay algunas recomendaciones en dos publicaciones precedentes (Salazar-Vallejo, 2018; Salazar-Vallejo y González, 2017) y los interesados podrían asomarse a esas observaciones. 14 Valga la pena terminar estas notas con un exhorto a los interesados para pensar que sus esfuerzos son muy importantes, que hay que disfrutar los plazos para el entrenamiento y dominio del grupo en cuest ión, y que hacen falta muchos más interesados por el tamaño del problema. No sólo me refiero a las especies por conocer, que son una mayoría abrumadora dado que ignoramos el 90% de la biodiversidad marina (Mora et al., 2011), sino de resolver las que ya conocemos y que parecen estar presentes en muchos sitios. Al momento de remitir esta reflexión, se anunció la cancelación de l programa de Cátedras del CONACYT. Penoso porque era la única opción más o menos masiva para el reclutamiento de nuevos investigadores. Peor, que no se haya propuesto alternativa alguna. Si unos 2000 jóvenes alcanzan el doctorado cada año y se contrataron a 1500, es fácil comprender que hay un gran rezago pendiente. A l mismo tiempo, imaginar que uno deberá invertir unos 5-6 años adicionales al término de la licenciatura para alcanzar el doctorado, y entonces buscar empleo, brinda un panorama incierto. Pese a la situación, debemos seguir impulsando a los jóvenes a que sigan mejorando y superándose, en particular en taxonomía porque serán indispensables incluso ahora en la metagenómica (Bik, 2017). Vendrán tiempos mejores. Debemos involucrarnos para cambiar la situación vigente en l a dirección de mejorar el mercado laboral y transmitir a los jóvenes la importancia de la taxonomía, así como la necesidad de esforzarse para hacerla de la mejor calidad posible. AGRADECIMIENTOS María Elena García-Garza, Christopher Cruz-Gómez, Luis F. Carrera-Parra y Tulio F. Villalobos-Guerrero leyeron una versión previa y encontraron algunos detalles oscuros, por lo que recomendaron acciones para mejorarlo, incluyendo cambiar una figura. Gracias a todos los jóvenes que me han padecido, en particular a los participantes del curso en la Estación de la Institución Smithsonian en Bocas del Toro, Panamá, en 2018, que t uvieron que soportar estas ideas. Espero que pronto superen mis deficiencias y sean los mejores mentores de taxónomos que el país, o sus países, ameritan. Facultad de Ciencias Biológicas UANL �LITERATURA CITADA Ahumada, J.V. 1995. Descubrimiento científico y búsqueda de patrones (patterns). Jornadas Epistemología e Historia de la Ciencia. 5: 30-33 https://rdu.unc.edu.ar/ handle/11086/4360 Bik, H.M. 2017. Let's rise up to unite taxonomy and technology. PLoS Biology. 15 (8): e2002231, 4 pp. https://doi.org/10.1371/journal. pbio.2002231 Brigas-Hidalgo, A. 2012. Psicología. Una Ciencia con Sentido Humano. Esfinge, México, 151 pp. Cronquist, A. 1978 Once again, what is a species? Pp 3-20. En: Romberger, J.A., Foote, R.H., Knutson, L. & Lents, P.L. (Eds). Beltsville Symposia in Agricultura/ Research, 2. Biosystematics in Agriculture. Wiley, Montclair Day, J.H. 1967. A Monograph on the Polychaeta of Southern Africa. 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Se generan líneas de fuerza magnética que salen por el polo Norte magnético (N) y se dirigen al polo Sur magnético (S) que son capaces de interactuar con el medio circundante. En los aparatos eléctricos, líneas de conducción y sub-estaciones eléctricas, se generan también campos magnéticos, que en ese caso se llaman electromagnéticos y son más bien campos dinámicos que varían en el tiempo. En los imanes, el campo es estático. El efecto biológico de cada uno es diferente. 20 Acerca de los fenómenos magnéticos, se t iene conocimiento de éstos desde la antigüedad, al observar que trozos de material metálicos podían atraer otras partículas. El termino magnetismo se cree proviene desde hace 2000 años de la ciudad llamada Magnesia en la antigua Grecia. Actualmente, se le llama campo magnético a la región en el espacio que rodea a un imán y que está relacionado al movimiento de las cargas eléctricas que porta el material (Hewitt, 1998). Dado a que en la constitución de la materia intervienen partículas que portan cargas en movimiento, es de esperarse que este campo magnético esté en cualquier t ipo de sustancia, aunque no sea detectable a simple vista . Los materiales se pueden clasificar en cuanto a sus propiedades magnéticas en: diamagnéticos, paramagnéticos y ferromagnéticos. Los materiales diamagnéticos tienen la característica de que al ser colocados cerca de un polo magnético intenso sufren una fuerza repulsiva, es decir, repelen los campos magnéticos por lo que no son materiales magnetizables, un buen ejemplo de una sustancia diamagnética es el agua, que es el constituyente primordial de la vida. En el caso de los materiales paramagnéticos, éstos tienen la propiedad de ser atraídos por imanes lo cual permite que sus momentos magnéticos se orienten de acuerdo al campo magnético externo. Por otra parte, los materiales ferromagnéticos se caracterizan por presentar un efecto paramagnético muy fuerte y es característico de algunos materiales como el fierro, níquel y cobalto, que son materiales altamente magnetizables (Figura 1). Por otro lado, los campos magnéticos se clasifican en cuanto su distribución espacial en homogéneos y heterogéneos. Los campos magnéticos homogéneos presentan un campo uniforme en un área determinada; mientras que el campo magnético heterogéneo presenta variación en la intensidad con respecto a la fuente productora de magnetismo. Además, estos campos magnéticos se pueden clasificar en cuanto a su relación con el tiempo, en estáticos y oscilantes. Los campos estáticos, como es el caso de los imanes permanentes, mantienen la misma intensidad magnética durante todo el t iempo; mientras que los oscilantes varían en la intensidad con respecto al tiempo. La mayoría de los estudios concuerdan en la idea de que los campos magnéticos Facultad de Ciencias Biológicas UANL �/ <{ u z -w (.'.) z -o (/) w cr D.. X w s zw (/) oscilantes suelen mostrar mayores afectos biológicos que los estáticos. (Alonso y Rojo, 1987) De acuerdo a la ley de Faraday, que nos dice que todo campo eléctrico que varía con el tiempo va siempre acompañado de un campo magnético variable, se establece entonces la relación entre campos eléctricos y magnéticos que pueden integrarse como una sola entidad física que se denomina campo electromagnético (CEM). Por su parte, el número de fluctuaciones por segundo que se dan entre los campos eléctrico y magnético se refiere a su frecuencia, y a la unidad de frecuencia se le conoce como Hertz (Hz) y equivale a un ciclo por segundo (Hewitt, 2007) (Figura 2). La inte ns idad de u n campo magnético, está relacionada con la fuerza y velocidad de las cargas; por esto, a más movimiento tengan las partículas cargadas, mayor será la intensidad de este campo. La densidad de flujo magnético en el sistema MKS es el Tesla (T), mientras que en el sistema CGS se mide en Gauss (G). Un Tes igual a G. Dado lo anterior, se deduce que son diversas las variables involucradas en la nat uraleza de un CEM, mismos que son considerados físicamente como radiaciones electromagnéticas no ionizantes, de una frecuencia extremadamente baja y con poca energía, si se toma como ejemplo de comparación a la energía que contienen los enlaces moleculares, en particular los de la molécula de ADN. Sin embargo, últimamente se ha propuesto que dada la motilidad de los electrones en el ADN y a la gran dinámica que esta molécula tiene, sobre todo en los procesos que involucran la expresión de los genes, es posible que si estos flujos electrónicos se alteran, pueden generarse cambios o modificaciones en la expresión génica. Esto último, puede dar origen a una serie de eventos celulares que a su vez desencadenarían cambios en la fisiología de los organismos, con diversas consecuencias, como se verá en el presente artículo . 1- -w z (.'.) <{ ¿ ~ 1u w _J w (/) ~ ¿ <) (/) o_J w ELECTROMAGNÉTICOS SOBRE LOS o <{ u z SISTEMAS BIOLÓGICOS LL EFECTOS DE LOS CAMPOS 3 z Se ha encontrado que los CEM tienen efectos sobre una diversidad de funciones biológicas entre éstas se encuentran; alteraciones en la producción de hormonas, modificación de la respuesta inmune, y cambios en el grado de crecimiento y diferenciación celular (Tenforde, 1991). Los CEM a que comúnmente está expuesto el ser humano presentan una frecuencia de 50-60 Hz; y se ha informado que pueden tener efecto tanto en eucariotes como procariotes, y pueden modificar un sinnúmero de reacciones enzimáticas y procesos bioquímicos (Lin, 1994). Además, se ha mencionado que los campos magnéticos pueden influir en la salud, las investigaciones se han enfocado principalmente Figura 2. Onda electromagnética indicando sus componentes magnético y eléctrico. Los campos electromagnéticos son radiaciones no ionizantes de muy baja frecuencia. En nuestro medio, la electricidad que usamos es de 60 Hertz de frecuencia. Biología y Sociedad, segundo semestre 2019 o u 21 �al posible daño al ADN, mutaciones que pudieran dar lugar a enfermedades tales como el cáncer. Tanto las mutaciones inherentes como las inducidas, que pueden afectar al material genético formado de aproximadamente genes codificantes (Moraes y Góes, 2016). Se considera que en el ser humano, por ejemplo, no es solo la cantidad de genes mencionada que aproximadamente contiene cada célula somática, sino que también es el arreglo delicado de los genes específicos que son expresados después de la fertilización del óvulo por el espermatozoide, en la división celular, en la muerte celular programada (apoptosis), y en la diferenciación celular que ocurre durante la embriogénesis, hasta la maduración. Todos los organismos están constituidos por varios niveles que van siendo incrementados en complejidad, así los seres vivos están formados por átomos, los cuales se organizan a la vez moléculas, éstas a su vez conforman los organelos celulares, los cuales forman parte de las células, que a su vez conforman los tejidos, que dan lugar a la formación de órganos y que pueden ser parte de los sistemas (Trosko, 2000). Así, los CEM pueden llegar a influir en cualquiera de estos niveles de los organismos provocando efectos detectables (Galar-Castelan, 1998). Se han realizado a la fecha una gran cantidad de estudios, tanto de laboratorio como epidemiológicos, que tratan de asociar a los CEM con el cáncer, la diversidad de hallazgos no deja clara una conclusión acerca de si estos campos serían capaces de inducir neoplasias directamente. En un estudio realizado con cáncer de mama (uno de los más frecuente 22 en la especie humanal, se trató de establecer si existía una relación entre los campos magnéticos y la expresión de genes humanos relacionados con cáncer de epitelio de mama (Loberg y cols., 1999), los genes estudiados fueron; C-erb, B-2, p53, p21, bax, bcl-x, mcl y-fos. Para esto, se evaluaron los efectos de campos electromagnéticos de 60Hz de frecuencia a las intensidades de 0.1, 1.0 y 10 G en células HBL-100 por periodos de 20 min hasta por 24 h. Dichos tratamientos, se compararon con un grupo control que estuvo expuesto solamente a campos magnéticos ambientales (<0.1 µT). Los resultados obtenidos no indicaron una alteración de la expresión genética asociada a la exposición a campos magnéticos por lo que se concluyó que estas energías no tenían relación con inducción de cáncer de mama mediante el mecanismo de expresión de estos genes. Por otra parte, se ha propuesto que los CEM pueden utilizarse como agentes bactericidas. En un trabajo realizado por Strazak y cols. (2002), se expuso a la bacteria Escherichia coli a CEM de baja frecuencia a intensidades entre 2.7 y 110 mT para determinar el efecto de este factor físico sobre el crecimiento. Se observó que los CEM afectaban negativamente la curva de crecimiento, además que el tamaño de las colonias bacterianas era menor conforme se incrementaba la intensidad magnética o el tiempo de exposición. Por otro lado , los CEM de baja frecuencia son utilizados en la actualidad como herramienta para producir una variedad de efectos benéficos en Facultad de Ciencias Biológicas UANL �<{ u z i.U (.'.) z -o (/) w cr D.. X w s zw (/) algunos sistemas biológicos. Por ejemplo, los CEM de tipo pulsante son usados frecuentemente para la reparación de fracturas óseas ya que se observó que el tejido óseo es sensible a campos magnéticos y eléctricos de baja frecuencia. Actualmente también se está utilizando a los CEM en personas con osteoporosis, con resultados muy alentadores (Pilla, 2002). Otros investigadores, tuvieron como objetivo evaluar el efecto de los CEM en la protección de células del miocardio contra el daño isquémico, en pacientes que posteriormente iban a ser intervenidos quirúrgicamente (Han y cols. , 1998). Ya que generalmente se utilizan temperaturas elevadas para estimular la expresión de la proteína hsp70 (proteína de choque térmico de 70 kilodaltons), debido a que esto permite proteger a los pacientes contra posible daño por isquemia. Los resultados obtenidos por el grupo de Han utilizando CEM fueron similares a los obtenidos con temperaturas altas, siendo los CEM más benignos, pues utilizan aproximadamente 14 veces menos energía que el choque térmico, y aun así generó una respuesta al estrés incrementando los niveles de hsp70. Recientemente, se ha informado que los CEM son capaces de llevar a cabo regeneración de células neuronales (Kim y cols ., 2002). Estos investigadores, intervinieron quirúrgicamente a ratas para provocar lesiones a nervios de la laringe para posteriormente exponer a CEM de una intensidad de 0.4 mT por 3 horas durante un periodo de 12 semanas. Ellos evaluaron la expresión de la enzima oxido sintetasa neural y la fosfolipasa C-y1 ya que han sido relacionadas con la regeneración nerviosa. Los resultados mostraron un incremento estadísticamente significativo en las dos enzimas estudiadas, comparado con el grupo control; además de que los animales presentaban regeneración de axones con lo que recobraban la función motora de los músculos de la laringe. extremadamente baja sobre la expresión de ARN mensajero y del factor sigma 32 en Escherichia co/i. Expusieron la bacteria a CEM de 1.1 mT de 60 Hz por un tiempo de 15 minutos, y encontraron que las intensidades utilizadas incrementaron los niveles intracelulares de ARN mensajero. 1- i.U z (.'.) <{ ¿ ~ 1u w _J En otro trabajo realizado por Tsuchiya y cols., (1999) se determinó el efecto de los campos magnéticos sobre la actividad transcripcional de E. coli. Los investigadores expusieron la bacteria a un campo magnético que variaba entre 5.2 y 6.2 T el cual era producido por un sistema de magnetos superconductores y se encontró que el crecimiento incrementaba 3 veces en la fase estacionaria en comparación con el grupo control. Después, se expuso al campo magnético una cepa de E. coli defectuosa en el gen rpoS, el cual codifica para el factor o, y se encontró que la sobrevivencia en la fase estacionaria estaba disminuida. Posteriormente, se utilizó una cepa de E. coli que contenía fusión rpoSlacZ para después exponer al campo magnético y se observó un incremento en la actividad de la ~-galactosidasa. Se concluyó que el campo magnético utilizado incrementó la actividad transcripcional en la fase estacionaria, así como un aumento de sobrevivencia celular. En otro estudio (Libertin y cols., 1994), se evaluó el efecto de los rayos gama, luz ultravioleta, luz solar, microondas y CEM sobre la expresión génica mediada por un promotor de un virus de inmunodeficiencia. Se utilizaron células Hela que fueron transafectadas con un vector que contenía el gen que expresa la enzima cloramfenicol acetil-transferasa el cual era regulado por un promotor HIV-LTR. Se encontró que la luz ultravioleta y la radiación de microondas afectaron la activación del promotor HIV-LTR. Sin embargo, la exposición a rayos gama, luz solar o CEM no afecto la expresión de HIV-LTR. Se concluyó así, que no todos los tipos de radiaciones son capaces de afectar la expresión de HIV-LTR. CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS Y CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS Y EXPRESIÓN GÉNICA EN PROCARIOTES EXPRESIÓN GÉNICA EN EUCARIOTES En cuanto a el efecto de los CEM sobre la expresión génica en microorganismos, Cairo y cols. (1998) determinaron el efecto de los CEM de frecuencia En lo que concierne a los efectos de los CEM sobre la expresión génica en organismo eucariotes, Saffer y Thurston (1995) expusieron células Daudi y HL60 Biología y Sociedad, segundo semestre 2019 o u 23 w (/) ~ ¿ <) (/) o_J w o <{ u z 3 LL z �humanas a CEM con un rango de 5. 7 µT hasta 10 mT de 60 Hz de frecuencia por 20-60 minutos, para evaluar la expresión del gen myc. Se encontró por medio de PCR que los CEM de frecuenci a extremadamente baja no inducen cambios en la expresión de este gen en particular. Otros resultados similares fueron obtenidos por Balcer-Kubiczek y cols. (1996) cuando evaluaron el efecto de los CEM sobre la expresión de gen de la enzima ornitin-descarboxilasa, exponiendo por 24 células de embrión de hámster sirio y fibroblastos de ratón C3H/10T1/2 a CEM de 200 µT de 60 Hz. No encontraron efectos de los CEM sobre la expresión de esta enzima en las células antes mencionadas. Por otra parte, Jarhreis y cols. (1998) evaluaron el efecto de los CEM de 0.1 mT de 60 Hz sobre la expresión de los oncogenes c-fos, c-jun y c-myc. Ellos expusieron células CEM-CM3 a CEM generados por bobinas Helmhotlz por periodos de t iempo de 15, 30, 60 y 120 minutos, para posteriormente extraer el núcleo y ARN citoplásmico. No encontraron diferencia en los niveles de transcripción de estos oncogenes entre el grupo expuesto al CEM y el grupo control (Figura 3). R R X Otro trabajo interesante que se realizó con objeto de probar el efecto de los CEM, y de éstos en combinación con diversos agentes químicos, sobre la expresión génica fue el llevado a cabo por CampbellBeachler y cols. (1998) en células PC12 de ratón estimulado con el factor de crecimiento neural (NGF, por sus siglas en inglés) para después evaluar el efecto de los CEM de 60 Hz sobre la expresión de gene c-fos. Ellos expusieron estas células al NGF, a las concentraciones de 2, 4 , 8 y 16 ng/ml, para luego exponerlas a CEM de 12.5, 25.50 y 100 µT por 30 minutos. Posteriormente determinaron los niveles de transcripción de los genes c-fos mediante el análisis de Norther blot usando sondas marcadas con P32. No se encontraron cambios en la expresión de este gen. Sin embargo, cuando expusieron las células PC12 a una combinación de agentes químicos (NGF, fosfocolina y acetato de tetradecanoforbol [TPAI) y posteriormente al CEM, encontraron que la expresión se incrementaba al doble de c-fos comparado con el grupo control. Por lo cual concluyen que la exposición de células previamente tratadas con los agentes NGF, fosfocolina y TPA juntos y expuestas posteriormente al CEM presentan un incremento en la expresión de c-fos. Por su parte, Tuinstra y cols. (1998) examinaron el efecto de los CEM de 1 .5 mT de 60 Hz y el ester de forbol sobre la proteína quinasa C. Se estudió el efecto de estos factores solos, y de manera combinada. En este trabajo realizaron 2 experimentos. En el primero expusieron cultivos celulares a CEM y forbol 12-miristato, 13 acetato (PMA) a una concent ración de 2 µM y a la combinación de estos factores por 1 hora y no encontraron incrementos en la actividad de la proteína quinasa-C. En el segundo experimento, las células fueron previamente expuestas a una dosis menor a la óptima de PMA (50 nM) por 45 minutos, para posteriormente exponerse al CEM por 15 minutos. Los datos indicaron una disminución en la actividad de la quinasa-C a nivel citoplasmático y un aumento de actividad a nivel de membrana celular. Figura 3. Sistema de bobinas Helmholtz. Este dispositivo es ampliamente utilizado en las investigaciones sobre el efecto biológico de campos electromagnéticos. (R= Distancia desde el centro de la bobina, I= Corriente eléctrica) 24 Facultad de Ciencias Biológicas UANL �<{ u z iJJ (.'.) z -o (/) w cr D.. X w s zw (/) De este trabajo se concluyó que los CEM pueden actuar de manera sinérgica con otros factores, sobre la expresión génica. En contraste, Miller y cols. (1999) no detectaron efectos de los CEM sobre la expresión génica al evaluar diferentes densidades de flujo magnético de 0.08, 0.1, 1.0 y 1 .3 mT y de 60 Hz de frecuencia sobre la expresión de los genes NF-kappaB (factor nuclear potenciador de las cadenas ligeras kappa de las células B) y AP-1 (Proteína activadora 1) en una línea de células promonocíticas de leucemia humana. En otro estudio, se determinó el efecto de los campos magnéticos sobre la expresión de proteínas de estrés (Pipkin y cols., 1999). Cultivos de células HL60 f~eron. expuestos por 2 horas a un campo magnético sinusoidal de 0.1 a 1 mT de 60 Hz de frecuencia para su posterior marcaje mediante isótopos radiactivos. Los marcadores radiactivos fueron incorporados en las proteínas celulares por síntesis o fosforilación. Las proteínas fueron obtenidas electrostáticamente y las proteínas de choque térmico fueron analizadas por síntesis y fosforilación en gel bidimensional de poliacrilamida. Los resultados obtenidos no indicaron diferencia estadística entre el grupo expuesto al campo magnético de 0.1 y el grupo control; sin embargo, si se encontró un incremento significativo en las proteínas de choque térmico en el grupo expuesto a campos magnéticos de 1 .0 mT. Los autores concluyeron que el campo magnético de 1.0 mT interactúa a nivel celular para inducir proteínas de estrés. En otro trabajo , se determinó el efecto de los campos magnéticos sobre la expresión del gen myc (codifica proteínas del núcleo de la célula que se unen al ADN y facilitan su transcripción) en las células Daudi (Morehouse y Owen, 2000). Dichas células fueron expuestas a campos magnéticos de 60 Hz de intensidades de 12.5, 50, 100 y 500 µT por 20, 40 y 60 minutos, todos los tratamientos f ue ron emparejados con un grupo control no expuesto a dicho factor físico, La expresión de myc fue determinada mediante la técnica de hibridación de nort hern blot. Los resultados obtenidos indicaron que los campos magnéticos no alteraron de manera significativa la expresión del gen en células Daudi. En otro estudio que involucró ongogenes (RomanoSpica y cols., 2000), se determinó el efecto de los Biología y Sociedad, segundo semestre 2019 CEM de 50 Hz sobre la expresión del oncogene ets1 que codifica a la proteína c-ets-1 que actua como factor de transcripcion, se analizó dicha expresión en células hematopoyéticas y testiculares. Se encontró sobreexpresión del ARN de ets1 a la intensidad de 45. 7 µTen células Jurkat linfoblastoide y en células TM3 Leydig. De este estudio se concluyó que los CEM son capaces de inducir la expresión génica en estos t ipos celulares. o u 1i.LI z (.'.) <{ ¿ ~ 1u w _J w (/) ~ ¿ <) (/) o_J EFECTO DE LOS CAMPOS w ELECTROMAGNÉTICOS EN LA EXPRESIÓN DE PROTEfNAS DE ESTRÉS. Las respuestas biológicas que diferentes organismos producen en situaciones de estrés han sido objeto de numerosas investigaciones. A nivel celular existen diferentes mecanismos para ello, aunque uno de los más interesantes es la respuesta de proteínas de estrés o heat shock proteins (HSP). En este sentido, una de las principales funciones de las HSP es luchar contra las alteraciones y los defectos en la síntesis de otras proteínas celulares, con el objeto de proteger a l~s células ~e los dañ~s que puedan sufrir. Cualquier t ipo de estres, entendiendo por tal la alteración de la homeostasis, es capaz de inducir su producción, pero en especial las temperaturas elevadas, la disminución del pH, ciertos procesos de isquemia, la disminución de los niveles de glucosa y el agotamiento del glucógeno, así como otros factores son causantes del aumento en los niveles de HSP (Carrasco-Páeza 2009). ' Con respecto al efecto de los CEM sobre la expresión de proteínas de estrés, Han y cols. (1998) expusieron células normales humanas de mama (HTB124) a campos magnéticos de 60 Hz y examinaron los niveles de hsp70 después de la exposición, en este .trabajo utilizaron 3 tratamientos a) exposición continua a CEM por 3 horas, b) exposición solo por 20 minutos y c) exposiciones repetidas a CEM con duración de 20 minutos con diferente dirección del campo magnético. Los resultados obtenidos indicaron que en el tratamiento de 3 horas cont inua~ presentaba un incremento de hsp70 hasta de un 46% a los 20 minutos de exposición al ser comparados con el grupo control, sin embargo, conforme pasaba el tiempo disminuían los niveles. Cuando se exponían 25 o <{ u z 3 LL z �solo por 20 minutos, los valores se mantenían altos por más de 3 horas. Cuando las células se expusieron repetidamente, se encontraron niveles elevados de hsp70 lo que indicaba un mecanismo de activación génica. Resultados similares fueron obtenidos por Lin y cols., ellos determinaron el efecto de los CEM sobre la expresión de los genes de proteínas de choque térmico en células humanas(Lin y cols., 1997). Expusieron células HL60 a CEM de 60 Hz bajo temperaturas de crecimiento normales. Se incrementó la transcripción del gen hsp70, además de un aumento en la síntesis de la proteína HSP70. Por esto, concluyeron que los CEM estimulan la producción de proteínas de estrés de manera similar a otros factores de estrés fisiológicos. Por otra parte, también se ha evaluado el efecto de los CEM sobre el gen hsp16. Miyakawa y cols. (2001) expusieron el nemátodo Caenorhabditis e/egans a CEM con una intensidad de 0.5 T de 60 Hz de frecuencia y determinaron el grado de expresión de hsp16 durante el periodo embrionario y posterior a éste. Los resultados indicaron que la expresión se presentaba más acentuada cuando la exposición era después de la etapa embrionaria. Esto permitió dar evidencia de que los CEM pueden afectar la etapa transcripcional de hsp16. Asimismo, se determinó el efecto de los CEM de muy alta frecuencia sobre la expresión de hsp 70 (Tian y cols., 2002) Se expusieron células M054 a CEM de frecuencia de 2.45 Hz a una temperatura de 39ºC y se determinó la cantidad de esta proteína de estrés a las 2 , 4 , 8 y 16 horas. Los resultados mostraron un ligero, pero significativo incremento, de expresión de hsp70 comparado con el grupo no expuesto al factor físico. En otro trabajo realizado por Lin y cols. (1998), se investigó la posible participación de elementos genéticos adicionales sobre la expresión de hsp70' inducida por campos magnéticos Ellos evaluaron la exposición a los campos y al choque térmico sobre la unión ADN-proteína de los factores de transcripción HSF, AP-1. AP2 y SP1 en cuatro líneas celulares. Los sitios de transcripción para estos factores están localizados en el promotor HSP70. La actividad de AP-1 no se incrementó por el choque térmico, sin embargo si se incrementó con el campo magnético. Se encontró además que el choque térmico solo induce 26 la unión de HSF. Ellos concluyeron que los campos magnéticos inducen la transcripción de HSP70 y que hay un posible mecanismo de interacción de este factor físico directamente con el ADN, ya que los campos magnéticos penetran a la célula y pueden interactuar con los electrones presentes en las bases nitrogenadas del ADN. En otro trabajo muy relacionado al anterior, de los mismos autores, se determinó cual era el sitio de respuesta del promotor HSP70 a campos magnéticos (Lin y cols., 1999). Se encontró que la expresión del gen HSP70 por campos magnéticos es afectada a nivel de la transcripción y es medida por la unión de la proteína c-myc a dos secuencias nCTCTn localizadas entre -230 y -160 de la cadena de ADN. Por otra parte, ellos informaron otro sitio de unión de c-myc (entre -158 y-162) el cual es un importante regulador de la expresión de HSP70 inducida por campo electromagnético. Además, ellos encontraron que el elemento de choque térmico está localizado entre -180y-203. ESTUDIOS HECHOS EN NUESTRO LABORATORIO ACERCA DEL EFECTO DE LOS CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS SOBRE LA ACTIVIDAD DEL PROMOTOR DE HSP7Ü En años recientes, dada la relevancia que el efecto de los CEM puede tener al modificar la expresión génica en la fisiología celular, nos avocamos a probar la influencia de estas radiaciones electromagnéticas no ionizantes sobre la expresión génica en un promotor específico para una proteína de estrés, denominado hsp 70, y que es comúnmente expresada mediante estímulo térmico (Choque térmico). Para tal fin, fue necesario construir un vector de transfección para células de mamífero, que fue un plásmido que denominamos "Plásmido-CEM" (Rodríguez de la Fuente y col s., 2017), un constructo génico que contenía el promotor de hsp 70 y que a su vez contiene las secuencias previamente descritas que responden a la acción de los CEM (Lin y cols., 2001). Este vector también incluye el gen reportero de la luciferasa, que permite evaluar la expresión génica por emisión Facultad de Ciencias Biológicas UANL �<{ u z -w (.'.) z -o (/) w cr D.. X w s zw (/) de luz, mediante luminometría.En primera instancia, se probó el efecto de los CEM sobre la expresión de este gen en células Hela, que es una línea tumoral de adenocarcinoma humano, y en células BMK16 que son de riñón de ratón. Se observó que el tratamiento magnético incrementó la expresión génica en ambos tipos celulares (Rodríguez de la Fuente y cols ., 2009). Cabe mencionar, que los bioensayos fueron diseñados para comparar el efecto de los CEM contra el de un tratamiento con choque térmico, que previamente se sabe incrementa la expresión del gene probado. Sin embargo, los CEM aquí evaluados no producen incremento alguno en la temperatura. El hallazgo se vuelve más significativo, si se toma en cuenta que las dosis de campos magnético utilizados en nuestros experimentos fueron muy similares a las que podríamos estar expuestos ambientalmente en ciudades industrializadas. cuadríceps de ratones BALB/c que posteriormente fueron sometidos a la misma intensidad de tratamiento magnético que se usó en el caso de las células anteriormente mencionadas. Se observó un incremento significativo en la expresión del gen de la luciferasa en los animales expuestos a los CEM (Rodríguez de la Fuente y cols., 2010). Por otra parte , también probamos el mismo tratamiento magnético, pero ahora en células INER-37 (proporcionadas por el Instituto Nacional de Enfermedades respiratorias, México y que son líneas tumorales de cáncer broncogénico) y en células RMA E7 que son de linfoma de ratón. En este caso, el resultado fue variable, ya que se encontró que los CEM incrementaron la expresión génica por activación del promotor de hsp70, pero no así en las células de la línea RMA E7. (Heredia-Rojas y cols., 2010). Estos hallazgos nos hacen proponer la hipótesis de que la activación de la expresión génica depende de otros factores no probados en nuestros bioensayos, y que el proceso es complejo. CONCLUSIÓN Posteriormente, trasladamos este modelo, pero ahora a condiciones in vivo . El vector de respuesta a CEM fue ahora electro-transfectado a músculo '\ o u 1- -w z (.'.) <{ ¿ ~ 1u w _J w (/) Todos estos datos sugieren que la exposición a CEM debe ser considerada al evaluar los riesgos potenciales que puedan tener estas radiaciones electromagnéticas no ionizantes. Aunque si bien, estas exposiciones tienen una muy poca cantidad de energía , comparadas con otras del espectro electromagnético , ha quedado evidenciado por nuestros resultados, y los de otros muchos investigadores, que sí son capaces de alterar algunos mecanismos de expresión génica. Se ha generado una gran cantidad de investigaciones sobre los efectos de los CEM en la expresión génica. Sin embargo, los resultados no han indicado una respuesta definitiva. Esto puede ser debido, entre otras cosas, a que en las investigaciones realizadas se han utilizado condiciones experimentales muy variadas, las que no llegan a ser reportadas o tomadas en cuenta por el investigador, dando lugar a resultados contrastantes. Por otra parte, los resultados obtenidos acerca del efecto de los CEM sobre la activación de la expresión de hsp70, pueden ser utilizados también como una alternativa para terapia génica; regulando la expresión de genes de importancia terapéutica tomando como base la presencia de los elementos de respuesta del promotor de HSP70 que son sensibles al magnetismo. 27 ~ ¿ <) (/) o_J w o <{ u z 3 LL z �LITERATURA CITADA Alonso M., Rojo O. 1987. Fisica: campos y ondas. Addison-Wesley. Pag 288-93. Balcer-Kubiczek EK, Zhang XF, Harrison GH, McCready WA, Shi ZM, Han LH, Abraham JM, Ampey LL 3rd, Meltzer SJ, Jacobs MC, Davis CC. 1996. Rodent cell transformation and immediate early gene expression following 60-Hz magnetic field exposure. Enviran Health Perspect. 104(11):1188-98 Cairo P, Greenebaum 8 , Goodman .1998. Magnetic field exposure enhances mRNA expression of sigma 32 in E. coli. J Cell Biochem. 68(1):1-7. Campbell-Beachler M, lshida-Jones T, Haggren W, Phillips JL. 1998. 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Esto puede incluir: • Hábitos alimenticios poco saludables, como comer muchas grasas dañinas. Un t ipo, la grasa saturada, se encuentra en algunas carnes, productos lácteos, chocolate, productos horneados y alimentos procesados y fritos. Otro tipo, la grasa tras, se encuentra también en algunos alimentos fritos y procesados. Comer estas grasas puede elevar el colesterol malo (LDL). • Falta de actividad f ísica, mucho sedentarismo y poco ejercicio reduce el colesterol bueno (HDL). • Fumar, reduce el colesterol bueno (HD L), especialmente en las mujeres; también aumenta el colesterol malo (LDL). • La genética también puede causar que las personas tengan un alto nivel de colesterol. Por ejemplo, la hipercolesterolem ia familiar es una forma hereditaria de colesterol alto. Otras afecciones médicas y ciertos medicamentos también pueden causar un elevado colesterol. FACTORES DE RIESGO Varias cosas pueden aumentar su riesgo de colesterol alto: • Edad: Los niveles de colesterol t ienden a aumentar a medida que se envejece. Aunque es menos común, personas jóvenes, inc luyendo niños y adolescentes, pueden también tener colesterol alto. • Historia fami l iar : El colesterol alto puede presentarse en familias. • Raza: Ciertas razas pueden tener un mayor riesgo de colesterol alto; por ejemplo, los afroamericanos suelen tener niveles más altos de colesterol bueno (HDL) y malo (LDL) que la raza blanca. • Peso: Tener sobrepeso u obesidad aumenta el riesgo de alto nivel de colesterol. PROBLEMAS DE SALUD ASOCIADOS AL COLESTEROL ALTO Si se presentan grandes depósitos de placa en las arterias, un trozo de esta puede romperse, esto 32 puede causar que se forme un coágulo de sangre; si el coágulo es lo suficientemente grande, puede bloquear un poco o completamente el flujo de sangre en una arteria coronaria. Si el flujo de sangre rica en oxígeno al músculo cardíaco se reduce o se bloquea, puede causar angina (dolor de pecho) o un ataque al corazón. La placa también puede acumularse en otras arterias del cuerpo , inclu idas las arterias que llevan sangre rica en oxígeno al cerebro y extremidades. Esto puede conducir a problemas como enfermedades de las arterias carótidas, accidente cerebrovascular y enfermedad arterial periférica. DETECCIÓN DEL COLESTEROL ALTO Por lo general, no hay signos o síntomas de que se tenga colesterol alto. La única forma de detectarlo es mediante un análisis de sangre. Cuándo y con qué frecuencia debe realizarse esta prueba depende de la edad, factores de riesgo e historia familiar. Las recomendaciones generales son: Para personas menores de 19 años: • La primera prueba debe ser entre los nueve y 11 años • Los niños deberían hacerse la prueba nuevamente cada cinco años • A algunos niños pueden realizarle esta prueba a partir de los dos años si hay antecedentes familiares de colesterol alto, ataque cardíaco o derrame cerebral. Para personas mayores de 20 años: • Los adultos más jóvenes deben hacerse la prueba cada cinco años • Los hombres de 45 a 65 años y las mujeres de 55 a 65 años deben hacérsela cada uno a dos años Medidas para bajar el colesterol "malo" (LDL) y subir el colesterol "bueno" (HDL). Se puede mantener los niveles de colesterol dentro de los valores normales mediante cambios en el estilo de vida y medicamentos. Estos cambios incluyen un plan de alimentación saludable para el Facultad de Ciencias Biológicas UANL �_j o a:: w f- (f) w _j o u _j w o o z a:: ~ ¼! a:: corazón, control del peso y ejercicio regular. Si estos cambios en el estilo de vida no son suficientes, es posible que también deba tomar medicamentos. Hay varios tipos de medicamentos disponibles para reducir el colesterol, incluyendo estatinas. Si toma medicamentos para reducir el colesterol, aún debe continuar con los cambios en el estilo de vida. f- Algunas personas con hipercolesterolemia familiar pueden recibir un t rat amiento llamado aféresis de lipoproteínas. Este t ratamiento utiliza una máquina de fil t rado para eliminar el colesterol malo (LDL) de la sangre. Luego, la máquina devuelve el resto de la sangre a la persona. o _j w zw ~ z w ~ ~ a:: fw ~ ~ z a:: w J::¡ 4: o 2 o u PREVENCIÓN: (/) w _j 4: Los cambios de estilo de vida saludable para el corazón, que pueden reducir el nivel de colesterol son los mismos que pueden ayudar a no tener colesterol alto. En pr imer lugar; para ayudar a prevenir e l colesterol alto, se puede hacer lo siguiente: • Hacer una dieta baja en sal y con muchas frutas, vegetales y cereales integrales. • Limitar la cantidad de grasas de origen animal y usar las grasas buenas con moderación. • Bajar de peso y mantener un peso saludable. • No fumar. • Realizar ejercicio la mayoría de los días de la semana durante, por lo menos, treinta minutos. • Beber alcohol con moderación, o evitarlo por completo. 1. 2. 3. 4. 5. z u o w 2 (/) ~ z 4: _j o... • Arteria Placas de revest imiento de arterias Crecimiento de placas, revest imiento de arterias dañadas Rotura de plaquetas Coágulos sanguíneos que limitan el flujo de sangre Biología y Sociedad, segundo semestre 2019 33 �AJO: ALLIUM SAT/VUM L. OTROS NOMBRES: Ajo, ajos, ajo blanco. PARTES UTILIZADAS: Bulbo fresco (cabeza) o bulbillos (dientes). ORIGEN: El ajo es cultivado desde tiempos inmemoriales por el hombre, y se cree que es originario del Suroeste de Siberia, Medio Oriente y Asia. DESCRIPCION: Planta bianual cultivada, apomictícas de la familia Liliácea subfamilia Allioideae con bulbos compuestos de dientes, de 3-6 cm de diámetro de sabor picante que es la parte que se aprovecha principalmente. Tallos cilíndricos de color verdes de 40-60 cm, hojas planas, aquilladas, con el ápice agudo y de color verde glauco. Flores blancas o rosadas con pedicelos de 1-2 cm, en umbelas de 2,5-5 cm de diámetro en las que las flores están frecuentemente reemplazadas por bulbillos. o::: <t:: _J PROPIEDADES MEDICINALES: El principal uso de ajo es protector del corazón, antiarteriosclerótico, reductor del colesterol, hipotensor, diurético, estimulante de las tiroides, pectoral, expectorante, anti inflamatorio, antiagregante plaquetario, fibrinolítico, antihelmíntico, antimicrobiano, hipoglucemiante y antirradical libre. oo::: 1- z o u <t:: z <t:: o :J ~ o_J w o::: :J w Cí 1U) PRINCIPIOS ACTIVOS: Es especialmente útil en las parasitosis intestinales. Es un complemento dietético en el tratamiento de la hipertensión, diabetes, reduciendo la glucosa sanguínea y el colesterol y;por ello, tiene acción hipolipemiante y antiarteriosclerótica, debido a ello, su uso regular. Previene la esclerosis vascular y cerebral, unido a un efecto hipotensor discreto, pero persistente. Por todo el lo el ajo es una de las plantas medicinales con mayores efectos beneficiosos para el corazón. El ajo contiene además proteínas, una elevada cantidad de Potasio, Vitaminas A, B1, 82, PP, C, sales minerales y oligoelementos. U) w w _J _J <t:: o -uz uw -o o w 2 U) U) w _J w USO TERAPÉUTICO Y DOSIS: Ingerir de 2 a 3 dientes diarios. Si se desea consumir el jugo, hay que triturar los dientes y prensarlos para extraer el jugo; se toman de 5 a 10 gotas en media taza de agua, tres veces al día. CONTRAINDICACIONES: Evitar su uso con los medicamentos anticoagulantes e hipertensión. No consumir el ajo en el caso de gastritis. Foroughbakhch et a/. (2018). ~ z> z <t:: _J Q_ 34 U) o _J Facultad de Ciencias Biológicas UANL �_j o a:: w 1- (/) w _j o u _j w o o z o::: ~ ¼! a:: 1_j w zw ~ z w ~ ~ o::: 1w o ~ ~ CARDO MARIANO: StLYBUM MARIANUM L. z a:: w J::¡ OTROS NOMBRES: Cardenia bendita, cardo bendita, chicalote. 4: PARTES UTILIZADAS: Hojas, savia, semil las. o 2 o u ORIGEN: Región del Mediterráneo, desde Portugal hasta el mar Caspio. (/) DESCRIPCION: Planta herbácea anual de hasta 90 cm de altura, ramificada y con un látex de color amarillo. Las hojas son alternas, sésiles y lobadas, las inferiores son oblongo-lanceoladas y las superiores obovadas o elípticas, todas ellas espinosas. Las flores del cardo santo son de color amarillo intenso, de unos 7 cm de diámetro, con 4 pétalos obovados y estigmas purpúreos. El fruto es una capsula dehiscente. w _j 4: z u o w 2 (/) ~ z 4: PROPIEDADES MEDICINALES: Contiene un principio amargo, la cnicina, que actúa estimulando las glándulas que segregan los jugos digestivos en el estómago e intestino delgado. También favorece las funciones del hígado, hepática y del páncreas, al descongestionar y desinflamar estos órganos. Además, el cardo santo contiene mucilagos y de tanino, que potencian su acción sobre: Atonía digestiva, falta de apetito, digestiones pesadas y vómitos. Tiene efecto Antiséptico y cicatrizante en aplicación externa, debido a las propiedades ant ibióticas de su principio activo, la cnicina. Se usa para lavar heridas, ulceras de la piel y para baños de asiento en caso de hemorroides. Es diurético y febrífugo, debido a su contenido en flavonoides y aceite esencial. La decocción de los tallos o las hojas tiene una acción sedante, disminuye la tensión arterial, es relajante muscular y antiarrítmica. El aceite de las semillas es vomitivo y purgante drástico, posee una notable acción tóxica. PRINCIPIOS ACTIVOS: Lactonas sesquiterpénicas del tipogermacranólido: cnidina, acompañada de benedictina. Flavonoides: glucósidos del apigenol, luteol y kenferol. Trazas de aceite esencial (triterpénicos). Taninos. Abundantes sales minerales (10 a 20%). Trazas de alcaloides, en los frutos. USO TERAPÉUTICO Y DOSIS: Infusión: un puñado de hojas frescas o secas (30-50 g) por litro de agua. Tomar hasta 3 tazas diarias, junto con las comidas. Para su uso externo, usar en compresas empapadas en una decocción realizada con un puñado de hojas, tallos y/o flores por cada litro de agua. CONTRAINDICACIONES: No consumir en el periodo de embrazo y Lactancia (Waisel, 2006). Biología y Sociedad, segundo semestre 2019 35 _j o... �, CURCUMA: CúRCUMA LONGA L. OTROS NOMBRES: Azafrán, polluelo, azafrán cimarrón; yuquilla jengibrillo, palillo cholón, palillo chuncho, guisador. PARTES UTILIZADAS: Rizomas. ORIGEN: India y sureste asiático, se cultivada en Asia tropical y Antillas. DESCRIPCION: La cúrcuma es una planta perenne con rizomas tuberosos oblongos anillados y aromáticos de color amarillo brillante en su interior. Las hojas son radiculares, anchas, de 50 cm, lanceoladas, pecioladas, de color verde uniforme. Las flores, en grupos de 3 a 5 , son amarillas, rodeadas por brácteas verdes. La cúrcuma es utilizada como condimento (curry) y se le atribuyen propiedades anticancerígenas. PROPIEDADES MEDICINALES: Tiene numerosas propiedades medicinales como disquinesias biliares, hepatit is, jaquecas. Gastritis, duodenitis, espasmos gastrointestinales, meteorismo, diarreas. Prevención de tromboembolismos. Reumatismo, artritis. Dermatosis. Tiene acción espasmolítica y se recomienda en la colecistitis y la colelitiasis. Puede utilizarse como complemento en el exceso de colesterol y triglicéridos. PRINCIPIOS ACTIVOS: La propiedad principal de la cúrcuma es como hepatoprotector pero t iene acciones como colerético , hipolipemiante y espasmolítico.EI característico color amarillo dorado de la cúrcuma le viene dado por una materia colorante, derivados del ácido aféico la curcumina, a la que se le atribuyen propiedades antioxidantes y anti inflamatorias. Además contiene Glúcidos (almidón). Aceite esencial, Sales potásicas, Resina, Polisacáridos, complejos ácidos: arabino-galactano, ukonano. USO TERAPÉUTICO Y DOSIS: Para adulto la dosis es hasta 1.5g de cúrcuma diaria. No pasarse de esa dosis a no ser que realmente se esté usando la cúrcuma como terapia, en ese caso las dosis son de 2 a 3 gramos. Niños: No recomendada a niños menores de 2 años. Niños mayores: Empezar con 0.5gr al día hasta 1 .4gr. Personas mayores: Igual que niños mayores (máx. 1 .4gr). Se prepara una decocción con el rayado del tubérculo hirviéndolo por 10 minen medio litro de agua. CONTRAINDICACIONES: No administrar a bebés, niños ni mujeres embarazadas (Sánchez, 1980). 36 Facultad de Ciencias Biológicas UANL �_j o a:: w 1- (/) w _j o u _j w o o z o::: ~ ¼! a:: 1_j w zw ~ z w ~ ~ o::: 1w o ~ ~ z a:: w J::¡ LINAZA: L INUM US/TAT/SS/MUN L. 4: o 2 o u OTROS NOMBRES: Linaza, lino (/) PARTES UTILIZADAS: Semillas. w _j ORIGEN: Es una especie ampliamente cultivada en Europa, América, norte de África y Asia. z u o 4: DESCRIPCION: Planta anual con tallos huecos de hasta 80 cm, erectos, estriados, ramificados en la mitad superior, g labros. Las hojas, alternas, lanceoladas o linear-lanceoladas, trinervadas, glabras. La inflorescencia en panícula laxa, está compuesta de flores largamente pediceladas. Los frutos son cápsulas de 8 -12 mm, globosas, puntiagudas con 10 lóculos con semillas de color oscuro, brillante y de forma aplastada y alargada de 56 mm. El fruto seco se denomina «baga» o «gárgola». PROPIEDADES MEDICINALES: Antiinflamatorios, auxiliar en gastritis, hepatitis, artritis, colitis, amigdalitis, meningitis, estreñimiento, acidez estomacal, antioxidantes, desintoxicantes y antialérgicos. Ayuda a prevenir el cáncer (cáncer de próstata, colon, pulmón y riñones). Regula los síntomas de la menopausia. Ayuda a controlar la presión, disminuyendo la tensión nerviosa y br inda un sentimiento de calma. Mejora el sistema cardiovascular eliminando el colesterol en arterias. Controla los niveles de azúcar en la sangre. Contribuye con la pérdida de peso. PRINCIPIOS ACTIVOS: Mucilago urónico, Aceite (omega 3), Glucósidos, cianogenéticos, Diglucósidos, Sales potásicas y magnésicas, Fosfolípidos, lecitina, Tanino, Resina y Fitosteroles. USO TERAPÉUTICO Y DOSIS: Macerado, 3 cucharadas por litro de agua y tomar 3 -4 tazas/día. Decocto, hervir 1 minuto e infundir 10 minutos, 2-3 tazas al día. Aceit e: 1 -2 cucharadas por dosis, antes de las comidas, como protector de mucosas, antiácido y laxante-lubrificante. CONTRAINDICACIONES: Obstrucción esofágica, pilórica o intestinal, íleo Paralít ico. Vence et al. (2009). Biología y Sociedad, segundo semestre 2019 37 w 2 (/) ~ z 4: _j o... �' DIENTE DE LEON: TARAXACUM OFFICINALE WEBER OTROS NOMBRES: Achicoria silvestre, amargón, corona de fraile, morro de cerdo. PARTES UTILIZADAS: Las hojas y la raíz cosechadas antes de la floración. ORIGEN: Regiones templadas de Europa y Asia. DESCRIPCION: Planta vivaz, anual y perenne, de raíz pivotante. Presenta una roseta basal de hojas radicales y oblongas, de color verde brillante, pinnatisectas y con lóbulos irregulares, triangulares e incurvados en forma de aguijón, el margen con una dentición múltiple. Las flores son liguladas, de color amarillo intenso, con lígulas terminadas, formando un capítulo floral solitario de brácteas recurvadas. El fruto es un aquenio terminado en una expansión filiforme sedosa. El nombre de esta planta deriva del margen de la hoja, de forma agudamente dentada. PROPIEDADES MEDICIONALES: Es una planta depurativa, diurética, hepática, colagoga y colerético. En el sistema digest ivo, actúa como tónico amargo y estimula la secreción de los órganos de la digestión, por lo que se recomienda en la hipoacidez, los cálculos biliares, la falta de apetito y los trastornos digestivos en general. También es hepatoprotectora y colagoga sobre el hígado, la vesícula biliar, por lo que incrementa el flujo de bilis y previene los cálculos biliares. Por su actividad diurética, se recomienda en los cálculos del riñón. Con la raíz seca y tostada, se puede preparar un sucedáneo de café, que además es útil para tratar las afecciones del hígado los riñones. PRINCIPIOS ACTIVOS: Raíces: Sesquiterpenos (sustancias amargas): eudesmanólido (taraxacina), germacranólidos. Triterpenos y esteroles, Flavonoides: glucósido de apigenina, glucósido de luteolina. Mucílagos y abundantes sales potásicas. lnulina (2% que aumenta hasta un 40% en otoño). Hojas: flavonoides, cumarinas, vitaminas By C. USO TERAPÉUTICO Y DOSIS: Decocción de raíces: hervir 5 minutos e infundir 15 minutos, 2-3 tazas/día. Extracto fluido: 4-18 g/día repartidos en 2-3 tomas. Extracto seco: 0.5-2 g/día repartidos en 2-3 tomas. Jugo fresco de raíz: 5-10 mi/día. CONTRAINDICACIONES: Obstrucción del dueto biliar, empiema. Íleo paralítico (Berdonces, 2004). 38 Facultad de Ciencias Biológicas UANL �L ITERATURA CITADA Berdonces J. L. 2004. Gran Enciclopedia de Plant as Medicinales. Editorial Océano. ISBN 978-84-494-4068-1. Foroughbakhch-Pournavab R., J. HernándezVázquez, J. A. Villarreal-Garza. 2018. Plantas Medicinales Descripción, propiedades, principios activos uso terapéutico y dosis. 1a edición, ISBN 978-607-27-1001-6 Editorial Universidad Autónoma de Nuevo León. González F.M. 2003. Los remedios de la abuela. La Casa de las Hierbas. Ediciones Pacalli. Primera edición. México.1 14 pp htt ps// medineplus.gov/spanisch/colesterol.html Maiti R. y J.L. Gutiérrez. 1991. Plantas medicinales de Nuevo León Contribución a su conocimiento. Part e 1. UANL FCB. Monterrey, N.L., 84 pp. Sánchez J.M. 1980. Grandes Remedios Vegetales. Editorial Divulgación. Vanee F., L. Baez, H.M- Cherne. 2009. Enciclopedia de los Remedios Naturales Edición Familiar. Waisel-Bucay J. 2006. Las plantas medicinales y las Ciencias. Ed. Instituto Politécnico Nacional. ISBN 970-360025-5. Biología v Sociedad, segundo semestre 2019 39 ��EL IMPACTO CIENTÍFICO DEL TRABAJO DE STEPHEN HAWKING 03 J. Rubén Morones lbarra 1NTRODUCCIÓN tephen Hawking, considerado uno de los científicos más notables en los campos de la cosmología y la astrofísica de los últimos cincuenta años, nace en la ciudad de 0xford, Inglaterra el 8 de enero de 1942 en el seno de una familia de clase media. Su vida constituye un ejemplo de tenacidad, de optimismo y entrega a la actividad científica, lo cual ha sido motivo de inspiración para muchos jóvenes que se han inclinado por estudiar carreras científicas. S Algo que debemos admirar de Hawking, además de su obra intelectual, es que a pesar de su condición f ísica que lo mantuvo postrado en una silla de ruedas durante gran parte su vida, amó la vida intensamente y fue un apasionado de su t rabajo . Sus logros científicos y la admiración que el mundo sentía por él constituían el acicate para que siguiera trabajando arduamente. Fue incansable en sus actividades académicas manteniéndose activo en su trabajo hasta el final de su vida. Hawking, quien murió en Cambridge Inglaterra el 14 de marzo de 2018, ha sido uno de los científicos más influyentes en la cosmología y la astrofísica modernas. Su trabajo es considerado de gran relevancia para la comprensión de la física de los agujeros negros, así como también del origen del universo y su evolución. El impacto de su obra científica y sus ideas han tenido también consecuencias importantes en el desarrollo posterior de la física teórica. Su trabajo científico está basado en la Teoría General de la Relatividad (TGR) que Einstein publicó en 1915 y a la que Hawking contribuyó con importantes ideas que dieron origen a nuevos campos de investigación en esta y otras ramas de la física. Durante mucho tiempo, después de las confirmaciones observacionales de sus predicciones teóricas en los años posteriores a su publicación en 1915, hasta principios de la década de 1960, la TGR permaneció apartada del resto de los campos de la física, sin tener ningún avance significativo. Los físicos relativistas se mantenían aislados con muy poca comunicación científica con los físicos de otras áreas. Parecía que esta teoría ya había agotado sus resultados interesantes y que ya no había casi nada novedoso que se pudiera obtener de ella. Sin embargo, en el año de 1964 el matemático británico Roger Penrose introdujo en la teoría nuevas técnicas matemáticas que la revitalizaron. Este hecho fue considerado como una resucitación de la relativ idad general. Estas contribuciones han sido consideradas como los más grandes logros en la relatividad general y en la física 41 �matemática después de la publicación de esta teoría. Su impacto en la TGR fue inmediato pues a partir de el los se empezaron a generar nuevos resultados que arrojaron luz sobre el origen del universo y el colapso gravitacional , dos problemas fundamentales de la TGR. Penrose aplicó sus técnicas a los agujeros negros (AN) obteniendo nuevos e interesantes resultados. Hawking en su época de estudiante de doctorado dominó las técnicas desarrolladas por Penrose y las aplicó al universo como un todo. Los resultados de esta investigación los incorporó en el trabajo de su tesis doctoral, la cual defendió en el año de 1966, con el título "Properties of expanding Universes" ("Propiedades de los universos en expansión"). Penrose y Hawking establecieron una colaboración donde propusieron nuevos modelos matemáticos que los llevaron a establecer varios teoremas en el campo de la relatividad general. Sus conclusiones fueron que las singularidades en la teoría de la relatividad general son inevitables. Esto convirtió a la TGR en una teoría incompleta. Este resultado representó un gran avance en la TGR, de donde surgieron una serie de resultados que llevaron a Hawking a probar varios teoremas sobre agujeros negros. Con esto se abrieron nuevos campos de investigación en la física, entre los cuales encontramos la termodinámica de los AN, la teoría cuántica de la gravedad, la cosmología cuántica, la teoría de la información cuántica, las computadoras cuánticas, la geometría cuántica y el concepto de universo holográfico. En todos estos campos se desarrolla actualmente una intensa actividad de investigación. 42 LAS SINGULARIDADES DE LA TEORÍA DE LA RELATIVIDAD GENERAL Hawking era una persona que se proponía metas muy ambiciosas. Pensaba siempre en grandes proyectos intelectuales. El trabajo de Penrose lo inspiró para buscar comprender y a la vez realizar aportaciones al conocimiento que permitan explicar la manera en la que funciona el universo. Cuando Penrose presenta lo que hoy se conoce como primer teorema de la singularidad, Hawking mostró un gran interés en este tema1 . Antes de 1960 muchos científicos no aceptaban la idea de la existencia de los AN. El mismo Einstein había dicho que este solo era un resultado matemático de su teoría, pero que no podía presentarse en la naturaleza debido a la influencia de otras fuerzas repulsivas más intensas que la gravedad que evitarían el colapso gravitacional. Entre estas fuerzas estaría la fuerza nuclear que es repulsiva a distancias muy cortas. El concepto de singularidad es fundamental para entender lo que ocurre en un AN o en el inicio del universo. En general, una ecuación diferencial tiene una singularidad cuando existe un valor de la variable independiente para la cual uno de los términos de la ecuación queda indeterminado. En la TGR la estructura matemática de la teoría está determinada por 10 ecuaciones diferenciales parciales no-lineales. Las soluciones de estas ecuaciones diferenciales determinan la curvatura del espacio-tiempo. El origen de las singularidades en la TGR se debe a la presencia de densidades de masa o energía infinitas. Facultad de Ciencias Biológicas UANL �Esto provoca que las soluciones de las ecuaciones de Einstein lleven a valores de curvatura infinita. Esto se expresa también diciendo que existen puntos o regiones donde la superficie del espacio-tiempo es no diferenciable, o que contiene picos (que la superficie no es suave). Otra forma de definir una singularidad es estableciendo que esta se presenta donde el tensor métrico no está definido o que no es diferenciable. Desde el punto de vista de la física interpretamos una singularidad como un punto o una región del espacio donde el tiempo se detiene, y las leyes de la f ísica ya no son válidas. Estas ideas son suficientes para los propósitos que aquí se persiguen, que son los de mostrar que la TGR es una teoría incompleta o deficiente debido a que no puede evitar la presencia de singularidades. Como ya ha ocurrido en el pasado con la mecánica Newtoniana, por ejemplo, seguramente nuevos desarrollos matemáticos nos mostrarán que la TGR es solo una aproximación a una teoría más completa que nos permitirá tener una visión más profunda de los fenómenos del cosmos. Figura 1.- Roger Penrose, físico-matemático británico con quien Hawking colaboró en varios proyectos científicos. Biología y Sociedad, segundo semestre 2019 La existencia de singularidades en la TGR tiene efectos importantes o desastrosos para la cosmología y la astrofísica. Para entender lo que sucede en un AN o en el origen del universo, Penrose y Hawking desarrollaron nuevas técnicas matemáticas que probaron la inevitabilidad de las singularidades en la TGR . Estos resultados son impactantes porque muestran que todo colapso gravitacional conduce a una singularidad del espacio-tiempo. Esto es lo que ocurre en los AN. 43 �Un concepto importante para estudiar los AN es el de Horizonte de Eventos (HE). Este se define como una superficie que rodea a un AN y que separa el espacio en dos regiones: la interior, de donde ya no puede escapar nada, ni siquiera la luz, y la exterior de donde solo la masa, la carga eléctrica y la rotación del AN pueden observarse. de sus contribuciones al conocimiento de nuestro universo. El fenómeno del colapso de una estrella por el efecto gravitacional para convertirse en un AN es impresionante debido a que, como ya se mencionó, el tiempo se congela, es decir, el tiempo se detiene. Esto es el significado de una singularidad en el espaciotiempo. Si un observador externo observa un reloj cercano al HE, en la región exterior, por supuesto, verá que el tiempo se detiene, el reloj no marcha, el tiempo no transcurre. La TGR falla o deja de tener validez. Sin embargo, el observador externo no ve la singularidad, solo el AN. El observador externo podrá seguir observando los fenómenos físicos fuera del AN explicándolos con la TGR, fuera del HE, pero no e~ la región interior del AN, donde está la singularidad. En el interior del HE las teorías de la física que hoy tenemos, como la TGR no tienen ya validez. Antes de Hawking se pensaba que un agujero negro una vez que se formaba se mantenía creciendo y aumentando su masa engullendo todo lo que existía a su alrededor. De acuerdo con la TGR el AN permanecía eternamente en el universo. Sin embargo con las aportaciones de Hawking sobre el comportamiento físico de los AN se ha llegado a la conclusión de que estos se evaporan y terminan en una explosión desapareciendo como tales. Estas ideas fueron tan revolucionarias en la física que provocaron una cascada de nuevos conceptos, nuevos problemas y nuevos descubrimientos2 . El cálculo estimado para la vida de un agujero negro de una masa equivalente a dos masas solares es de 10 7º años. Una cantidad increíblemente grande, que escapa a la posibilidad de imaginarla. De acuerdo con los cálculos se estima que la edad del universo es de 1010 años así que la vida de un AN excede por mucho a la edad del universo. Hawking reflexionó sobre lo que ocurre en un AN buscando aplicar las ideas de Penrose al universo. Su reflexión se centro en la idea de que si el universo se está expandiendo, esto implica que en el pasado, en el momento del big bang, toda la materia y la radiación debieron estar concentradas en un punto, lo que implica una singularidad del espacio-tiempo. Pero esta no es una singularidad de destrucción del espacio-tiempo como en un AN sino, en este caso, de creación de espacio-tiempo. Esta resultó ser una de sus grandes ideas que le permitieron aportar nuevos conocimientos sobre el origen del universo. EL IMPACTO DEL TRABAJO DE HAWKING EN LA FÍSICA MODERNA La especialidad de Hawking fue la teoría de la relatividad general orientada hacia el estudio de la cosmología y la astrofísica, donde realizó enormes aportaciones. En ambos campos incorporó las ideas cuánticas, dando origen a la cosmología cuántica y la astrofísica cuántica. El impacto de sus ideas y sus trabajos transformó el estudio de estas áreas de la física. Se citan enseguida algunos ejemplos del efecto 44 Los AGUJEROS NEGROS NO SON ETERNOS I MAGEN DE UN AGUJERO NEGRO En la imagen de abajo se muestra la primera visualización fotografía de un agujero negro de los que se conocen como supermasivos por su enorme masa. Este AN está localizado en el centro de la galaxia M87 (Virgo A). Lo que se observa no es propiamente una fotografía sino una imagen creada por un conjunto de ocho telescopios colocados en diferentes lugares de la Tierra. Este logro científico es parte de un programa internacional denominado Event Horizon Telescope (EHT), donde participan más de 200 investigadores de todo el mundo, y cuyo propósito era precisamente este, captar la imagen de un agujero negro. Cada telescopio registra una enorme cantidad de datos capturando ciertos aspectos de la radiación total emitida por el gas que rodea alAN. Para capturar esta imagen se requirieron seis días de observaciones durante el mes de abril de 2017 y ocho potentes telescopios colocados en diferentes lugares alrededor del mundo. Se estima que su masa Facultad de Ciencias Biológicas UANL �es de alrededor de seis mil quinientos millones de veces la de nuestro Sol. Un agujero negro es invisible, ya que de él no escapa absolutamente nada, ni la luz. Sin embargo, fuera del horizonte de eventos, en las inmediaciones de este, se genera una intensa actividad que se ve como una mancha brillante alrededor del agujero negro. El brillo se debe al vertiginoso remolino de gas ardiente que gira alrededor del AN y que emite una intensa radiación antes de precipitarse en él. El centro de color negro corresponde a la región encerrada por el horizonte de eventos (la frontera del AN) que constituye propiamente el agujero negro. La imagen se dio a conocer en el mundo el 10 de abril de 2019. Se calcula que la distancia a la cual se encuentra es de 54 millones de años luz. La imagen que es la primera que se ha tomado hasta ahora, es importante para la astrofísica y la física debido a que ayudará a entender que es lo que ocurre Biología y Sociedad, segundo semestre 2019 en los AN , lo cual es uno de los grandes misterios del universo. Se ha logrado con esta imagen lo que siempre se creyó que era imposible, capturar lo que ocurre en un agujero negro. La emoción del suceso fue muy grande debido a que era algo frustrante para los investigadores estudiar durante años estos objetos y pensar que nunca los llegarían a "ver''. En realidad, a lo único que se puede tener acceso en estos cuerpos astronómicos es a lo que ocurre en el exterior del horizonte de eventos. Esta imagen será estudiada exhaustivamente para analizar los procesos físicos que tienen lugar en esta región. Con esta observación que constituye en sí un laboratorio celeste, se pondrá a prueba las predicciones de la TGR. Lo que capturó el EHT fue en realidad la radiación emitida por las partículas que forman la corona exterior al AN las cuales se mueven a velocidades cercanas a la de la luz emitiendo radiación para posteriormente ser tragadas por el AN. 45 �TERMODINÁM ICA DE LOS AGUJEROS NEGROS En el año de 1967 se probó un teorema sobre los AN que establece que un AN se describe completamente mediante tres cantidades: su masa, su carga eléctrica y su momento angular. El físico Jacob Bekenstein, basado en e l teorema de las áreas de Hawking estableció que en todo AN hay información oculta, la cual está asociada con la entropía y ésta es proporcional al área del HE del AN. Hawking explicó el fenómeno introduciendo ideas cuánticas por primera vez en la TGR. El trabajo impulsó cambios en las leyes de la termodinámica para estar en concordancia con los fenómenos teóricos recién descubiertos que ocurren en los agujeros negros. La segunda ley de la termodinámica establece que en cualquier proceso que ocurra en la naturaleza la entropía total del universo nunca decrece. Matemáticamente se escribe como os~o donde S es la entropía total del universo. En presencia de un agujero negro que absorbe materia de su entorno la segunda ley de la termodinámica escrita en esta forma ya no tiene validez. Debemos incluir la entropía del AN . Si llamemos a ésta entropía S8 H, tendremos que, de acuerdo con Hawking y Bekenstein la segunda ley de la termodinámica tomará la forma 8(S+S8 H)~O. 3 Su artículo sobre la radiación de los AN publicado en la revista Nature en 1974 abrió el camino para una nueva física, la termodinámica de los agujeros negros y la posibilidad de la unificación de la teoría cuántica con la teoría de la gravitación de Einstein. Es NECESARIA LA MECÁNICA CUÁNTICA PARA EXPLICAR EL ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL UNIVERSO Einstein no aceptaba la interpre tación ni los resultados de la mecánica cuántica. Su famosa frase "Dios ni juega a los dados" se refería a su desacuerdo con la manera como la mecánica cuántica interpreta y describe los fenómenos de la naturaleza. Hawking que tenía la firme convicción de que solo integrando la mecánica cuántica y la teoría de Einstein se podía explicar el origen y evolución del universo, hizo una réplica a la frase de Einstein afirmando: "Dios no tan solo juega a los dados sino que hace trucos con ellos 46 escondiéndolos bajo la manga''. Con esto mostraba su opinión de que las leyes de la mecánica cuántica son los que rigen los fenómenos del universo4 . Con la combinación de la mecánica cuántica y la re latividad general, Hawking buscaba explicar el origen del t iempo, durante el big bang, y salvar el fin del t iempo en los agujeros negros. Ambos extremos del tiempo solo podían evitarse, en el caso del origen del universo y explicarse en el caso de los AN, si se consideraba en la descripción del universo la mecánica cuántica 5 . LA TEORfA CUÁNTICA DE LA GRAVEDAD La teoría actual de la gravedad es la teoría general de la relatividad de Einstein. Esta teoría describe los fenómenos a gran escala, como los que ocurren en el sistema solar, en las galaxias, en los agujeros negros, o los fenómenos cosmológicos, donde se estudia al universo como un todo. Por otra parte, la teoría que describe los fenómenos en la escala opuesta, es decir aquellos que suceden a muy pequeñas distancias, en la estructura atómica y subatómica, es la mecánica cuántica. La inclusión de la interacción gravitacional entre las teorías cuánticas es lo que se conocería como teoría cuántica de la gravedad. Para introducir la idea de la cuantizacion de la relatividad general , es conveniente primero presentar el proceso para el caso del campo electromagnético. La teoría cuántica del campo electromagnético cuantíza este campo, lo que significa que se asocia una partícula al campo. Esta teoría se conoce como electrodinámica cuántica y en ella el campo electromagnético es una partícula llamada fotón. Similarmente las otras teorías cuánticas de la interacción débil y la interacción fuer te asocian partículas o cuantas a los campos . Dado que la relatividad general es una teoría donde el campo gravitacional corresponde a la geometría del espacio-tiempo, la cuantización del campo gravitacional corresponde a la "granulación" del espacio-tiempo. Con esto tendríamos que el espacio y el t iempo no son continuos sino que existen en paquetes de dimensiones que tienen un valor mínimo. Facultad de Ciencias Biológicas UANL �I o.. w tn w o o -, ~ <( a:: 1- i:d o o u tL '1- z w u ~ u Biología y Sociedad, segundo semestre 2019 47 �COSMOLOGÍA CUÁNTICA Hawking dio un enorme impulso a la cosmología. Desarrolló la cosmología cuántica. Propone que el universo es finito pero sin límites. Con esto se evitan las singularidades y las leyes de la física tienen validez en todo el espacio y el tiempo incluido el momento del big bang, el cual ya no es considerado como una singularidad. Para soportar esta hipótesis se requiere introducir ideas cuánticas que rompan con la singularidad que la TGR predice durante el big bang 6 . Hawking buscó demostrar que el origen del universo no se puede determinar porque aparece como una singularidad de las ecuaciones de Einstein. Esto significa que en sus orígenes el universo tenía una densidad de masa y energía infinitas. Un resultado inaceptable para cualquier teoría física. Por lo tanto la TGR es insuficiente para explicar el origen del universo. Hawking buscó dar solución a este problema introduciendo ideas cuánticas. Su postura fue siempre que solo cuantizando la gravedad se podía solucionar el problema de las singularidades de la TGR. Buscó muchas salidas al problema de las singularidades, entre ellas una propuesta donde introdujo un formalismo de tiempo imaginario. Fundamentalmente propone que en el inicio del universo este se encontraba en un estado cuántico. Las condiciones iniciales del universo siendo de naturaleza cuántica pudieron tener una fluctuación de donde todo brotó y condujo a nuestro universo actual. Aseguró que los teoremas sobre la inevitabilidad de las singularidades que él y Penrose probaron, son un fuerte soporte para la idea de que el universo se originó de un proceso cuántico. Muy probablemente de una fluctuación cuántica del vacío. Estas son algunas de las ideas que soportan a la cosmología cuántica. Debemos admitir nuestras limitaciones para explicar el origen del universo y aceptar que lo mejor que podemos decir es que el universo pudo haber surgido de una fluctuación cuántica del vacío. DIVULGADOR CIENTÍFICO Hawking fue un gran divulgador de la ciencia. Su gran habilidad para explicar conceptos científicos difíciles de una manera sencilla fue demostrada en su libro "Breve Historia del Tiempo". En este libro aborda el tema del origen y destino del universo, así como de los 48 agujeros negros. Con este libro, que ha sido traducido a más de 30 idiomas y del que se han vendido millones de copias, Hawking adquirió una popularidad mundial. Su fama alcanzó niveles de una estrella del cine. Era consultado para múltiples temas de la ciencia y de la ciencia ficción, como los viajes en el tiempo, los extraterrestres, la existencia de Dios, la inteligencia artificial y el futuro de la humanidad. Además, sus conferencias eran muy concurridas, a ellas asistían personas de todos los niveles educativos. Sus influyentes opiniones sobre múltiples aspectos cautivaron a sus audiencias, a editores de revistas y periódicos que publicaban sus ideas en las páginas principales de sus medios. Con esto se convirtió en el científico más famoso del mundo. EPÍLOGO Las contribuciones de Hawking a la ciencia fueron numerosas y sus trabajos sobre los agujeros negros y el origen del universo están entre las más notables aportaciones a la astrofísica y la cosmología de todos los tiempos. Se ha especulado que no obtuvo el Premio Nobel debido a que sus predicciones teóricas son difíciles de comprobar. Como sabemos, uno de los más importantes aspectos de una teoría f ísica es que contenga resultados que involucren predicciones que puedan someterse a pruebas experimentales u observacionales. Sin embargo, en su trabajo de investigación "The Development of lrregularities in a single bubble inflationary Universe", Physics Letters B 115 (1982) pp. 295-297, Hawking propone algunas ideas que involucran la razón de expansión del universo. Los efectos de esto ya han sido observados por varios observatorios, entre ellos el "Cosmic Background Explorer" (COBE) un satélite construido para poner a prueba las predicciones del big bang. Por otra parte, el Premio Nobel no es otorgado post-mortem, solamente cuando el laureado fallece después de anunciado el premio. Otra de sus predicciones es la de la posible existencia de mini-agujeros negros, los cuales probarían el fenómeno de la evaporación de los AN. Estos miniagujeros negros no se han observado hasta ahora 7. Facultad de Ciencias Biológicas UANL �REFERENCIAS Stephen Hawking, Agujeros negros y pequeños universos, Planeta, 1999. Richard Panek, The 4% UNIVERSE, Mariner Books, 2011. Bekenstein J.D. Statistical black-hole thermodynamics, Physical Review D, 12, 3077 (1975). http://www.hawking.org.uk/does-god-play-dice.html Roger Penrose, El camino a la realidad, Edit. Debate, 2008, P. 1030. Dan Falk, Universe on a T-Shirt, Arcade Publishing, 2004. https://www.physicsoftheuniverse.com/top ics_ blackholes _theory.html Horizonte - Par vi rt ual Part icula de Hawking Figura 3 .-Represent ación esquemática de la radiación de Hawking. Biología v Sociedad, segundo semestre 2019 49 �c,g Manuel de Luna, Roberto García-Barrios, Carlos Salís-Rojas Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ciencias Biológicas Departamento de Invertebrados, Autor de correspondencia: scolopendra94@gmail.com 50 Facultad de Ciencias Biológicas UANL �<{ u a:: w 2 <{ z lQ w o Palabras clave: Mígala, atípido, atípida, tarántula atípica, Sphodros, Atypus Key words: Mygalomorph spiders, atypid, atypical tarantula, dispersion, Sphodros, Atypus o.. (/) co w sw (/) ~ o.. w I 1- THE PURSEWEB SPIDERS IN AMERICA RESUMEN ABSTRACT n este artículo conoceremos sobre la biología, diversidad y distribución de las arañas tela de bolso de la familia Atypidae Thorell, 1870 del continente americano. Estas mígalas con tres garras en sus patas se caracterizan por presentar una placa dura en la parte anterior del dorso del opistosoma, enditas largos y curvos y quelíceros muy desarrollados. Esta familia incluye a 54 especies clasificadas dentro de los géneros Atypus Latreille, 1804, Ca/ommata Lucas, 1837 y Sphodros Walckenaer, 1835 de los cuales el primero y el último se encuentran representados en América por al menos una especie. Tanto Canadá como México tienen la presencia de una sola especie, Sphodros niger (Hentz, 1842) y Sphodros paisano Gertsch y Platnick, 1980 respectivamente; esta familia es mas diversa en EE.UU. donde se encuentran ocho especies, una del género Atypus y siete del género Sphodros, incluyendo aquellas encontradas en Canadá y México. Los miembros de esta familia se encuentran asociados generalmente a bosques templados, donde viven en una madriguera a forma de calcetín hecho de seda que generalmente se encuentra anclada al suelo y sosteniéndose en el tronco de un árbol, una roca o entre la vegetación arbustiva; además de protección, la madriguera ayuda en su técnica de caza la cual consiste en esperar a que un animal camine sobre él para después ser empalado, desde adentro del bolso, por los largos colmillos de la araña. A diferencia de la mayoría de otras mígalas, las Atypidae se dispersan vía aérea por un mecanismo llamado vuelo en globo (ballooning). In this article we will deal with the biology, diversity and distribution of the purseweb spiders of the family Atypidae in the Americas. These mygalomorphs with three claws are characterized by having a hard shield in the anterior dorsal region of the opisthosoma, large and curved endites and large chelicerae. This family includes 54 species classifieds under the genera Atypus Latreille, 1804, Calommata Lucas, 1873 and Sphodros Walckenaer, 1835 of which the first and last are represented in the Americas by at least one species. Canada as well as Mexico have only one species, Sphodros niger (Hentz, 1842) and Sphodros paisano Gertsch and Platnick, respectively; this family is more diverse in the USA where eight species can be found, including those found in Canada and Mexico. The members of this family are associated with template forest, where they live in a nest in the shape of a sock built out of silk and soil particles, generally anchored to the ground and being held by a tree, a rock or bushes; besides protection, the nest helps in their hunting techniques which consists in waiting until an animal walks above it so it can be impaled from inside the nest by the large fangs of the spider. Unlike most mygalomorphs, the Atypidae disperse by air using a mechanism called ballooning. E Biología y Sociedad, segundo semestre 2019 51 �1NTRODUCCIÓN Araneae es el orden más diverso de la clase Arachnida, la cual incluye también a los escorpiones, falsos escorpiones, segadores, vinagrillos , tendarapos, arañas camello, cacerolas marinas así como otros grupos menos conocidos (Hoffman, 1993); mundialmente se reconocen 117 familias, 4131 géneros y 48,148 especies de este orden (Wor ld Spider Catalog, 13 de Mayo de 2019). Los taxónomos dividen al orden Araneae en dos subórdenes: Mesothelae, que es representado en la actualidad solo por las primitivas arañas de la familia Lipisthiidae Thorell , 1869 las cuales cuentan con un opistosoma segmentado con hileras ubicadas en posición medioventral (Jocqué y DippenaarSchoeman, 2007), y Opisthothelae, que incluye a todas las demás arañas las cuales presentan un opistosoma sin segmentación e hileras ubicadas en posición terminal. El suborden Opisthothelae es subsecuentemente dividido en dos infraórdenes: Araneomorphae, que incluye a las arañas verdaderas o araneomorfas las cuales tienen quelíceros diaxiales, es decir, que sus quelíceros se mueven en sentido contrario y Mygalomorphae, que inc luye a las mígalas o migalomorfas las cuales t ienen quelíceros paraxiales, en cuyo caso los quelíceros se mueven de arriba hacia abajo en sentido paralelo (Jocqué y Dippenaar-Schoeman, 2007) Las arañas tela de bolso de la familia Atypidae pueden distinguirse del resto de las mígalas norteamericanas por la siguiente combinación de caracteres: presentan tres garras en los tarsos de las patas, a diferencia de los miembros de las familias Barychelidae, Paratropididae y Theraphosidae así como algunos Nemesiidae; presentan una placa dura en la parte anterior del dorso del opistosoma (Figs. 1-2), a diferencia de los miembros de las familias Oipluridae, Euctenizidae, Halonoproctidae y Nemesiidae, que carecen de el; el segmento apical de sus hileras laterales posteriores se encuentra entero, a diferencia de los segmentos apicales de las hileras de los miembros de la familia Mecicobothriidae, los cuales presentan pseudosegmentación; sus enditas son largos y curvos y sus quelíceros se encuentran muy desarrollados en ambos sexos (Figs. 1-2), a diferencia de los miembros de la familia Antrodiaetidae los cuales presentan las dos estructuras antes mencionadas no tan desarrolladas (Coyle, 2017; 52 Gertsch, 1936; Gertsch y Platnick, 1980; Jocqué y Dippenaar-Schoeman, 2007; Raven, 1990) Se conocen a la fecha tres géneros de esta familia: Ca/ommata Lucas 1837 que cuenta con 13 especies nativas de Asia y África que se distingue de los otros dos géneros en que presenta solo tres pares de impresiones musculares en el esternón llamadas sigilas mientras que el resto presentan cuatro pares; Atypus Latreille, 1804 que cuenta con 34 especies nat ivas de América, Asia y Europa y se distingue del género restante en que los machos presentan un esternón rebordeado y en que las hembras presentan una espermateca muy dura con varios receptáculos y Sphodros Walckenaer, 1835 que cuenta con siete especies nativas de América y se distingue de Atypus en que los machos presentan un esternón con bordes lisos y en que las hembras presentan una espermateca de t ubos enrollados (Gertsch y Platnick, 1980; Raven, 1990; World Spider Catalog, 9 de Abril de 2019). La identificación a nivel género de las Atypidae americanas puede efectuarse con cualquiera de los dos sexos siempre y cuando se t rate de ejemplares adultos, esto es porque se requiere el esternón de un macho adulto o la espermateca de una hembra adulta para su correcta diagnosis (Gertsch y Platnick, 1980). La identificación a nivel especie es más bien indulgente puesto que usualmente se basa en caracteres externos como lo son la segmentación de las hileras, coloración, pseudosegmentación de los artejos de las patas, la ubicación y forma de las sigilas en el esternón y la forma del carapacho, labio y esternón (Gertsch y Platnick, 1980). HISTORIA TAXONÓM ICA Durante el siglo XIX se describen tres especies de Atypidae para América : S. rufipes Latreille, 1829 (Fig. 3), S. abboti Walckenaer, 1835 (Fig. 4) y S. niger (Hentz, 1842) (Fig. 5), posteriormente en el siglo XX se describieron el resto de las especies conocidas para la región: A. snetsingeri Sarno, 1973, S. atlanticus Gertsch y Platnick, 1980 (Figs. 6-7), S. coylei Gertch y Platnick, 1980, S. fitchi Gertsch y Platnick, 1980 y S. paisano Gertsch y Platnick, 1980 (Figs. 1 -2). En cuanto a las investigaciones acerca de la familia Atypidae en América, destacan algunos autores como McCook (1888) y Poteat (1889) que Facultad de Ciencias Biológicas UANL �<{ u a:: w 2 <{ z lQ w o o.. (/) co w sw (/) ~ o.. w I 1- Figura 1 . Macho de Sphodros paisano del Cerro de la Silla "Las Cascadas: municipio de Guadalupe, Nuevo León, México, sobre papel m ilimétrico para referencia de tamaño. Figura 2. Hembra de Sphodros paisano del Parque Natural "La Estanzuela': municipio de Monterrey, Nuevo León, México, sobre papel m ilimétrico para referencia de tamaño. Biología y Sociedad, segundo semestre 2019 53 ��<{ u a:: w 2 <{ z lQ w o o.. (/) co w sw (/) describen sus guaridas y técnica de caza; Gertsch (1936), Sarno (1973), Gertsch y Platnick (1980) y Platnick (1986) mencionan su importancia en la clasificación taxonómica; Coyle y Shear (1981) reportan historia natural de S. abboti y S. rufipes en Georgia y Florida, EE.UU.; Coyle (1981) y Coyle et al. (1985) detallan la dispersión aérea de juveniles; Hoffman (2010) nos habla sobre la distribución espacial y temporal de S. atlanticus, S. coylei, S. niger y S. rufipes en Virginia, EE.UU .; Mckenna-Foster et al. (2011) realizaron un estudio poblacional de S. rufipes en una isla del estado de Massachusetts 1 EE .UU.; Reichling et al. (2011) contribuyen un estudio poblacional de S. rufipes en un parque urbano en Tennessee, EE.UU. y finalmente Luna y Millán (2017) reportan la presencia de S. paisano en nuevas localidades de Nuevo León y Tamaulipas, México. DIVERSIDAD Y DISTRIBUCIÓN A continuación se presenta una lista de las especies de esta familia presentes en América, incluyendo su distribución a nivel de estado en el caso de EE.UU. y México o provincia en el caso de Canadá. ATYPUS l.ATREILLE. 1804 • Atypus snetsingeri Sarno , 1973 EE.UU. (Pensilvania, Virginia) SPHODROS WALCKENAER, 1835 • Sphodros abboti Walckenaer, 1835 EE .UU (Florida, Georgia) • Sphodros atlanticus Gertsch y Platnick, 1980 EE.UU. (Carolina del Norte, Georgia, lllinois, Virginia) • Sphodros coylei Gertsch y Platnick, 1980 EE.UU. (Carolina del Sur, Virginia) • Sphodros fitchi Gertsch y Platnick, 1980 EE.UU. (Arkansas, Kansas, Nebraska, Oklahoma) • Sphodros niger (Hentz, 1842) Canadá (Ontariol, EE.UU. (Carolina del Norte, Connecticut, lllinois, Indiana, Kansas, Michigan, Missouri, Nueva Jersey, Nueva York, Ohio, Pensilvania, Tennessee, Virginia, Wisconsin) • Sphodros paisano Gertsch y Platnick, 1980 EE.UU. (Texas), México (Nuevo León, Tamaulipas) • Sphodros rufipes (Latreille, 1829) EE.UU. (Carolina Biología y Sociedad, segundo semestre 2019 del Norte, Florida, Georgia , lllinois, Kansas 1 , Luisiana, Maryland, Mississippi, Nueva York, Rhode lsland, Tennessee, Texas, Virginia, Washington) BIOLoGrA El nombre "arañas tela de bolso" es una traducción literal de su nombre común en idioma inglés: purseweb spiders, sin embargo, el nombre es un tanto incorrecto puesto que sus madrigueras mas bien asemejan a un calcetín que a un bolso (Fig. 8-9) (McCook, 1888). Una parte se encuentra bajo tierra y la otra en la superficie, generalmente anclada al suelo, a un tronco, a una roca o a vegetación arbustiva y para no ser llamativa para los depredadores, esta madriguera se encuentra camuflada por la adhesión de partículas de suelo así como musgo que generalmente crece alrededor y sobre ella. Las hembras viven toda su vida en su madriguera y los machos solo la abandonan una vez que alcanzan la madurez con el solo propósito de buscar hembras (Fig. 10) (McCook, 1888; Poteat, 1889). Su técnica de caza depende enteramente de esta madriguera pues dentro, la araña espera oculta y protegida a que algún pequeño artrópodo camine sobre ella, al hacer esto, se crean vibraciones que la araña siente y desde abajo de la seda, atraviesa tanto la pared de la madriguera como a su presa con la ayuda de sus largos colmillos, una vez atravesada y paralizada por el veneno, la araña puede seguramente hacer un agujero y llevarla consigo adentro para que sea consumida (Fig. 11) (McCook, 1888; Poteat, 1889). Poco se sabe de la reproducción de estas arañas en América y por supuesto la cópula en la naturaleza es completamente desconocida puesto a que se aparean dentro de sus madrigueras, sin embargo, se conoce que la hembra recubre su madriguera de feromonas que el macho detecta al hacer contacto con ellas y que, al menos en S. abboti y S. rufipes, los machos buscan a las hembras durante el día y al encontrar una madriguera y sentir dichas feromonas, usan sus colmillos para abrirla por la parte superior y entran (Coyle y Shear, 1981). En especies europeas como A. affinis se reporta que el macho las busca durante la noche y tamborilea primero en busca de una respuesta de la hembra, sin embargo, no se ha i ·p~¡~~-; ~~gi~t~~- ;;~~~-~'r -~~t~d~ .. .................................... .. 55 ~ o.. w I 1- �observado que las especies americanas tengan este comportamiento (Coyle y Shear, 1981) Puede asumirse lo que pasa dentro de la madriguera comparando con el comportamiento de A. affinis el cual se ha observado en cautiverio (Clark, 1969): una vez entrando en la madriguera de la hembra, el macho la coloca contra la pared de la madriguera usando sus quelíceros y sus patas delanteras, durante ese momento la hembra adopta una pose de sumisión completa, con sus patas plegadas a su cuerpo y el macho aprovecha para insertar el bulbo de su pedipalpo en la cavidad genital de la hembra. El macho parece poder convivir cierto t iempo con la hembra y al menos en A. affinis se reporta que es común encontrar a los machos en las madrigueras de las hembras durante el otoño y el invierno (Clark, 1969), sin embargo, restos de varios machos han sido encontrados en madrigueras de hembras de S. rufipes por lo que esta interacción ciertamente no ocurre sin riesgo para el macho (Coyle y Shear, 1981). El comportamiento llamado ballooning es una técnica de dispersión aérea empleada por muchas familias de araneomorfas, esta consiste en que los ejemplares juveniles (Fig. 12-13) que recién emergen del ovisaco trepen y liberen hilos de seda para que ráfagas de aire y corrientes electroestáticas las lleven a otro lugar. Este comportamiento es muy raro en mígalas, estando presente solo en dos famil ias: Atypidae (géneros Atypus y Sphodros) y Halonoproctidae Pocock (géneros Conothele Thorell y Ummidia Thorell) (Coyle, 1983, 1985; Coyle y Shear, 1981; Coyle et al. 1985). Figura 7. Macho de Sphodros at/anticus de Condado de Fulton, Georgia, EE.UU. Foto de E. Christina Butler, usada con autorización. Figura 8. Madriguera de Sphodros abboti en lchetucknee, Condado Columbia, Florida, EE.UU. Foto de Jeff Hollenbeck, usada con autorización. La flecha azul indica la parte basal que conecta con la parte subterránea de la madriguera y la flecha amarilla indica la parte terminal o apical de la madriguera, que se une al tronco. 56 ��Figura 13. Juveniles de Sphodros sp. en Rock Bridge State Park, Condado de Boone, Missouri, EE.UU. Foto de Jon Rapp, usada con autorización. 58 Facultad de Ciencias Biológicas UANL �<{ u a:: w 2 <{ z lQ w o o.. (/) co w sw (/) ~ En Atypidae, Sphodros en particular, el ballooning es distinto en metodología al de la mayoría de las araneomorfas, consistiendo en que la araña trepa a lo AGRADECIMIENTOS o.. w Se agradece en gran manera a Betsy Bertros, Daniel 1- alto de un árbol, se deja caer segregando tras de si un hilo de seda el cual la brisa se encarga de alargar, levantar y romper cerca de la base, el hilo restante siendo la pieza D. Oye, E. Christina Butler, Jeff Hollenbeck, Jon Rapp, Nick Krueger y Troy Barlett por autorizar el uso de sus I fotos en este artículo. que, junto a la araña, el viento se lleve lejos (Fig. 13), este tipo de ballooning se considera más primitivo y de menor alcance y se conoce que es empleado también por familias de araneomorfas Dysderidae C.L. Koch y Segestriidae Simon (Coyle, 1983). ÜATOS IMPORTANTES Atypidae es una familia de arañas poco estudiada, quizá por no presentar especies de importancia médica como lo son las especies de la familia Sicariidae y algunas de la familia Theridiidae o de importancia comercial como lo son la mayoría de las especies de la familia Theraphosidae. Otro dato importante que no ayuda a su estudio son los hábitos en extremo crípticos de las hembras y los juveniles, que los hace difíciles de encontrar y por ende recolectar; encontrarse con machos errantes en busca de hembras es en extremo inusual y mas bien algo atribuido a la buena suerte del colector. El grupo es poco conocido en México puesto que aparte de un reporte para Tamaulipas hecho por Chickering (1937) el cual resultó ser una especie no descrita luego nombrada Sphodros paisano por Gertsch y Platnick (1980), y el reporte de nuevas localidades de esta especie realizado por Luna y Millán (2017), no se tiene información adicional sobre esta familia en México. La familia aparenta ser igual de poco conocida en Canadá puesto que aparte de las menciones de Sphodros niger en los trabajos de Gertsch (1936) y Gertsch y Platnick (1980), solo existe información adicional en los trabajos de Gray (1956) y Paquin y Dupérré (2003). Biología y Sociedad, segundo semestre 2019 59 �L ITERATURA CITADA Chickering, A. M. 1937. VI. Notes and studies on Arachnida. 111. Arachnida from the San Carlos Mountains. En: Geology and biology of the San Carlos Mountains, Tamaulipas, México. Ann Arbor University of Michigan Press: 271-272. Clark, D.J. 1969. Notes on the biology of Atypus affinis Eichwald (Araneae - Atypidae). Bulletin of the British Arachnological Society. 1(3): 36-39. Coyle, F.A. 1981. Aerial dispersa! by mygalomorph spiderlings (Araneae, Mygalomorphae). Journal of Arachnology 11: 283-286. Coyle, F.A, M.H. Greenstone, A.L. Hultsch & C.E. Margan. 1985. 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Natural History Museum Bern, online at http://wsc.nmbe.ch, accessed on {14 de Mayo 2019}. doi: 10.24436/2 Facultad de Ciencias Biológicas UANL �- OSITOS DE AGUA (TARDIGRADA) DE MÉXICO: LOS FAMOSOS DESCONOCIDOS Gisela A. León-Espinosa1, Antonio Moreno-Talamantes2 y Gabino A. RodríguezAlmaraz1 ~ ' Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ciencias Biológicas, Labo ratorio de Entomología y Artrópodos. Cd. Universitaria, C.P. 6455, San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México. •Especies, Sociedad y Hábitat, A. C., Dalí 410, Col. Misión Real, C.P. 66644, Apodaca, Nuevo León, México · Autor de correspondencia: gisela.leonesp@gmail.com 61 �Tardígrado (oso de agua) del género Dactylobiotus (microscopia de contraste de fase MCF). Microfotografía tomada por Antonio Moreno-Talamantes. -'Q ...' '',..Palabras clave. Tardígrado, osito de agua, México, criptobiosis Ke ywords. Tardigrade, water bear, Mexico, cryptobiosis RESUMEN Los tardígrados popularmente llamados ositos de agua forman un phylum de invertebrados microscópicos poco conocidos que se encuentran en hábitats de agua dulce, marinos y terrestres. Desde su descubrimiento han sido objeto de estudio por su capacidad de entrar en criptobiosis, esta adaptación fisiológica les da la capacidad de sobrevivir a condiciones ambientales extremas. Globalmente se han descrito un poco más de 1,300 especies de tardígrados, México cuenta con 56 especies registradas, pero este bajo número es debido al poco conocimiento que se tienen sobre estos espectaculares organismos en el país. ABSTRAC The tardigrades known as water bears forma phylum of poorly know microscopic invertebrates found in freshwater, marine and terrestrial habitats. Since their discovery, they have been studied far their ability to under extreme conditions called cryptobiosis, this physiological adaptation allows them to survive in extreme environmental conditions. Worldwide, a little more than 1 ,300 species of tardigrades have been described, in Mexico has 56 registered species, but this low number is dueto the little taxonomic effort of these spectacular organisms in the country 62 Facultad de Ciencias Biológicas UANL �(/) o o u o z o u (/) w o (/) o(/) o ~ (/) 9 INTRODUCCIÓN al vez algún lector recuerde que un tardígrado apareció en la famosa saga de Avengers en Ant Man cuando este se vuelve subatómico, o en la serie de Star Trek Oiscovery como los monstruos del espacio, incluso en la serie Cosmos: A spacetime odyssey (odisea del espacio-tiempo). Actualmente, los tardígrados han acaparado las noticias por ser uno de los organismos más tolerantes a los ambientes inhóspitos del planeta, lo que conlleva a verlos como animales " indestructibles'; por la resistencia que presentan bajo estas condiciones han sido acreedores al título "organismos extremófilos" y son modelo para estudios astrobiológicos (Jonsson, 2007, Jonsson et al. 2008), las especies de tardígrados que habitan los agujeros de crioconita cubiertos de hielo pueden ser prometedoras para una posible supervivencia en planetas helados debido a que forman una combinación única entre las aguas superficiales de la Tierra y las interacciones bióticas y abióticas que pueden forman análogos astrobiológicos. 6 u T Por otra parte, además de poseer un gran carisma por el aspecto de forma de oso, son conocidos como ositos de agua (water bears) o lechones de musgo (moss pigglet) haciendo alusión a la forma de su cuerpo. En este artículo se presentan los tardígrados en aspectos generales sobre su biología y el conocimiento actual en México. PARTICULARIDADES DE LOS OSITOS DE AGUA Los tardígrados son un grupo de microinvertebrados hidrofílicos con cuatro pares de patas en terminación en garras (y/o dedos digitados en algunas especies marinas) que les sirve para su desplazamiento. La longitud del cuerpo presenta valores extremos que va desde las 50 µm a 1 ,500 µm (Nelson et al. 2015), los adultos llegan a alcanzar tallas que oscilan normalmente entre los 250-500 µm. Estos diminutos animales necesitan estrictamente una ligera película de agua para estar activos, residen en una gran variedad de ambientes húmedos o acuáticos, en ecosistemas marinos, dulceacuícolas y terrestres (Glime, 2017; Nelson et al. 2018). Dicho grupo cuenta con poco más de 1,300 especies descritas distribuidas en todos los continentes (Degma y Guidetti, 2007; Degma et al. 2019). Los tardígrados Biología y Sociedad, segundo semestre 2019 X -w ¿ w o e§ <{ a:: o o ~ :§ o<{ w o (/) o1(/) o Figura 1. Microfotografía de contraste de fase (MCF) que muestra un representante de la clase Heterotardígrada (a), Eutardígrada (b) y Apotardígrada (c). Tomada por Antonio Moreno·Talamantes y (c) Gisela A. León Espinosa. se alimentan de algas, bacterias, detritus orgánicos, y el contenido celular de las plantas que estos habitan, algunas especies son depredadores de protozoos, nematodos, rotíferos e incluso otros tardígrados como el caso del género Mílnesium (Degma, 2010). Basado en caracteres morfológicos el phy/um Tardígrada es dividido en cuatro grandes clases: Heterotardígrada, Apotardígrada, Eutardígrada y Mesotardígrada siendo está última nomen dubium (fig. 1). Los primeros particularmente marinos o limnoterrestres como es el caso de las especies pertenecientes al orden Echiniscoidea, son caracterizados por poseer una armadura en forma de placas, proyecciones laterales (apéndices cefálicos sensoriales) y cuatro garras simétricas y en el caso de las especies marinas están poseen dedos digitados. La clase apotardígrada presentan papilas alrededor de la boca (papilas peribucales) y dos papilas laterales en la cabeza están presentes, las garras ramas primarias y secundarias están completamente separadas. Los eutardígrados son limnoterrestres, exhiben un cutícula lisa u ornamentada, presentan dos diplogarras en cada pata (fig. 2). 63 �Figura 2. Garras de tardígrados limnoterrestres. a) garras tipo Milnesium, representante de la clase Apotardígrada; b) representante de la clase Heterotardígrada, c) garras tipo hufelandi, representate de la clase Eutardígrada. Microfotografías de contraste de fases (MCP). Tomada por Gisela A. León-Espinosa y Antonio MorenoTalamantes. CRIPTOBIOSIS Probablemente lo más fascinante de los ositos de agua es su capacidad de sobrevivir a períodos desfavorables de cambios en su entorno mostrando una extraordinaria tolerancia a los ambientes inhóspitos. La criptobiosis es considerada una forma de reposo del metabolismo asociado con alteraciones en su morfología y anatomía que se induce y mantiene directamente por la aparición de condiciones adversas para una vida activa, y que se rompe rápidamente una vez que se eliminan las condiciones adversas (Guidetti et a/. 2011; M0bjerg et al. 2018), las especies limnoterrestres contraen el cuerpo al retraer sus patas y reorganizan sus órganos internos y células mientras adquieren u na forma llamada "t un" o "barril" (fig. 3). De esta manera, las especies limnoterrestres sobreviven a la deshidratación (anhidrobiosis), congelación (criobiosis), falta de oxígeno (anoxibiosis) y cambios en la salinidad (osmobiosis). Sin embargo, los mecanismos que les permite vivir en condiciones extremas siguen siendo poco comprendidas (M0bjerg et al. 2011). Los tardígrados adultos y juveniles no son los únicos capaces de entrar en estos estados, los huevos (fig. 4) de tardígrados también pueden sobrevivir en un estado deshidratado 64 pero otras formas de latencia del huevo en tardígrados son prácticamente desconocidos (Bertolani et al. 2004), esto sincroniza el ciclo de vida con un ambiente favorable para el desarrollo y la reproducción. Algunos insectos, ranas y crustáceos son capaces como los tardígrados de entrar en criptobiosis (anhidrobiosis), pero los tardígrados puede mantener este estado durante muchos años y estando en un estado anhidrobiótico durante la vida adulta se ha demostrado que pueden suspender o retrasar el envejecimiento y cuando las condiciones sean apropiadas pueden volver a su estado metabólico normal. (Kaczmarek et al. 2019). Es idóneo reflexionar que la criptobiosis en sus distintas facetas permitan a los tardígrados resistir a condiciones adversas durante largos periodos de tiempo, otorgándoles la capacidad de extender su supervivencia en condiciones ambientales desfavorables con la capacidad de reproducirse cuando las condiciones se vuelven adecuadas, lo que contribuye a la creación de escenarios evolutivos de estos organismos y sus posibles consecuencias para su biología, diversificación y biogeografía. Ahora bien, esto sólo es una fracción de lo que nos falta por conocer y es parte de la exhaustiva búsqueda por los tardigradólogos, que seguramente nos colmaran de sorpresas en el futuro. Facultad de Ciencias Biológicas UANL �(/) o o u o z o u (/) w o (/) o(/) o ~ (/) 9 6 u X -w ¿ w o Figura 3. Microfotografía de contraste de fases (MCF) de un eutardígrado del género Milnesium en proceso de formación de "tun" durante la anhidrobiosis. Tomada por Gisela A. León Espinosa. e§ <{ a:: o o ~ :§ o<{ w Figura 4. Microfotografía de contraste de fase (MCF)) que muestra un huevo de tardígrado del género Macrobiotus. Tomada por Antonio MorenoTalamantes Biología y Sociedad, segundo semestre 2019 65 o (/) o1(/) o �NúMERO DE ESPECIES Y DISTRIBUCIÓN NACIONAL Gracias a su capacidad de resistencia, la abundancia de las especies de tardígrados en hábitats recónditos de la Tierra los ha catalogado como organismos cosmopolitas, un término difícil de asegurar en vista de que la distribución de las especies conocidas puede no ser una indicación de su abundancia en todo el mundo, sino de la cantidad y origen de los tardigradólogos, el muestreo esporádico y la selección en los sitios de recolección (Guil y Cabrero-Sañudo 2007; Bartels et al. 2016; Nelson et al. 2015). En México se tienen contabilizados 22 géneros de tardígrados limnoterrestres: Adropion, Astatumen, Cornechiniscus, Dactylobiotus, Diaena, Diaforobiotus, Diphascon, Doryphoribius, Echiniscus, Haplomacrobiotus, Hypsibius, lsohypsibius, Kristenseniscus, Macrobiotus, Mesobiotus, Milnesium, Minibiotus, Paramacrobiotus, Pseudoechiniscus, Ramazzottius, Pi/atobius, Viridiscus, 5 géneros marinos: Archechiniscus, Bati/lipes, Coronarctus Dipodarctus, Wingstrandarctus y 56 especies (Tabla 1) de tardígrados limnoterrestres lo que representan sólo el 4.3% de la fauna de tardígrados conocidos a nivel global (Anguas-Escalante et al. 2018; Beasley, 1972; Beasley eta/. 2008; ClapsyRossi, 2002; Cutz-Pool eta/. 2019; Kaczmarek et al. 2011, 2014; Heinis, 1911; May, 1948; Mclnnes, 1994; Meyer, 2013; Moreno-Talamantes et a/. 2015, 2019; Moreno-Talamantes y León-Espinosa, 2019; Pérez-Pech et al. 2016, 2017a, 2017b, 2018; Pilato, 2006; Pilato y Lisi, 2006; Romano et al. 2011; Schuster, 1971). Tabla 1. Especies de tardígrados limnoterrestres y su distribución en México; • - especies endémicas; ? - Registro dudoso Especie Estado Referencia Cornechiniscus lobatus Ramazzotti, 1 943 NL,Sin Beasley (1972), Moreno-Talar.nantes et al. (2019) ? Echiniscus kerguelensis Richters, 1907 Mex, Mor Beasley (197 2) Kristenseniscus kofordi Schuster & Grigarick, 1966 Chi Pi lato y Lisi (2006) Echiniscus manue/ae da Cunha & du Nascimiento Ribeiro, 1962 NL Moreno-Talamantes et al. (2019) •Echiniscus siegristi Heinis, 1911 Oax Heinis (1911) Echiniscus cf. tamus Chih, NL Schuster(1971), Moreno-Talamanteset al. (2019) Viridiscus viridis Murray, 1910 Chi Schuster(1971) Virudiscus virisissimus Péterfi, 1956 Oax Kaczmarek et al. (2011) Pseudechiniscus facetta/is Petersen, 1 951 Chih Schuster(1971) •Pseudechiniscus gu//ii Pilato & Lisi, 2006 Chi Pilato y Lisi (2006) Pseudechiniscus cf. juanitae Chi, NL Pilatoy Lisi (2006), Moreno-Talamanteset a/. (2019) ?Pseudechiniscus sui/lus (Ehrenberg, 1853) Oax Heinis (1911) Mi/nesium barbadosense Meyer & Hinton, 2012 NL Moreno-Talamantes et al. (2019) Mi/nesium cassandrae Moreno-Talamantes, Roszkowska, GarcíaAranda, Flores-Maldonado & Kaczmarek, 2019 ?Milnesium tardigradum tordigradum Ooyere, 1840 NL, Tams Moreno-Ta lamantes et al. (2019) Adropion coro/ar (Binda & Pilato, 1969) Chih, Mex, Mor NL Schuster (1971), Beasley (1972), Kaczmarek et al. (2011) Moreno-Talamantes et al. (2019) Astotumen trinocrioe Pi lato, Sabella, D'Urso & Lisi, 2017 NL, Coah Moreno-Talamantes et al. (2019) ?Diphoscon chilenense Plate, 1888 Chih Schuster(1971) Diphoscon pingue pingue (Marcus, 1936) NL, Coah Moreno-Ta lamantes et al. (2019) ?Hypsibius cf. convergens Schuster (1971), Moreno-Talamantes et al. Chih, NL, (2019) Coah Estados: Coah= Coahuila, Chih = Chiahuahua, Chi= Chiapas, Mex= México, NL =Nuevo León, Mich= Michoacán, Mor= Morelos, Oax = Oaxaca, Sin = Sinaloa, Son= Sonora, Qroo = Quintana Roo, Tams = Tamaulipas 66 Facultad de Ciencias Biológicas UANL �(/) o o u o z o u (/) w o (/) o(/) o ~ (/) Especie Estado Referencia 9 ?Hypsibius pal/idus Thulin, 1911 Sin datos Ramazzotti y Maucci (1983) u ltaquascan umbe/linae de Barros, 1939 Chih Schuster (1971) -w Pilatabius nodu/osus (Ramazzotti, 1957) Mex, NL Beasley(1972), Moreno·Talamantesetal. (2019) o Ramazzottius baumanni (Ramazzotti, 1962) Mex,lvtich,Mor Beasley (1972) 6 X ¿ w e§ <{ Ramazzottius cf. oberhaeuseri Mex', Mich", NL Beasley (1972), Moreno·Talamantes et al. (2019) •ooryphoribius chetumalensis Pérez·Pech, Anguas·Escalante, QRoo Pérez·Pech et al. (201 7a) Cutz·Pool & Guidetti, 2017 Doryphoribius dawkinsi Michalczyk & Kaczmarek, 2010 NL Moreno·Talamantes et al. (2019) Doryphoribius evelinae (Marcus, 1928) Chih Schuster (1971) ?Doryphoribius flavus (lharos, 1966) Chi Pilato y Lisi (2006) Doryphoribius gibber Beasley & Pilato, 1987 Chi Pilato y Lisi (2006) "Doryphoribius mexicanus Beasley, Kaczmarek & Michalczyk, 2008 Oax Beasley et al. (2008) o (/) o1- Doryphoribius quadrituberculatus Kaczmarek & Michalczyk, 2004 NL Moreno·Talamantes et al. (2019) o •Hap/omacrobiotus hermosi/lensis May, 1948 Son May (1948) Dionea sattleri (Richters, 1902) Chi Pilato y Lisi (2006) lsohypsibius sculptus (Ramazzotti, 1962) Mor Beasley (1972) Dactylobiotus parthenogeneticus Bertolani, 1982 NL Moreno·Talamantes et al. (2015) Macrobiotus cf. acadianus NL Moreno·Talamantes et al. (2019) Macrobiotus anemone Meyer, Domingue & Hinton, 2014 Tams Moreno·Talamantes et al. (2019) Macrobiotus alvaroi Pilato & Kaczmarek, 2007 Chi Kaczmarek et al. (2011) ?Macrobiotus ascensionis Richters, 1908 Oax Heinis, 1911 ?Macrobiotus echinogenitus Richters, 1904 Mex Beasley (1972) Macrobiotus furcatus Ehrenberg, 1859 Mex, Mor Beasley (1972) ?Macrobiotus hufe/andi C.A.S. Schultze, 1834 Chih, Mex,Oax Heinis (1911), Schuster(1971), Beasley (1972) Macrobiotus kazmierskii Kaczmarek & Michalczyk, 2009 NL Moreno·Talamantes et al. (2019) •Macrobiotus ocotensis Pilato, 2006 Chih Pilato (2006) ?Macrobiotus persimilis Binda & Pi lato, 1972 Chih Kaczmarek et al. (2011) ?Macrobiotus rubens Murray, 1907 Oax Heinis(1911) Macrobiotus termina/is Bertolani & Rebecchi, 1993 Oax Kaczmarek et al. (2011) "Mesobiotus contii (Pilato & Lisi, 2006) Chi Pilato y Lisi (2006) Mesobiotus coronatus (de Barros, 1942) Chih, Oax Schuster (1971), Kaczmarek et al. (2011) ?Mesobiotus harmsworthi harmsworthi (Murray, 1907) Oax, Sin Heinis(1911), Beasley (1972) Minibiotus continuus Pi lato & Lisi, 2006 Chi, NL Pilato y Lisi (2006), Moreno et al. (2019) Minibiotus cf. intermedius Chih, NL Schuster (197 1), Moreno et al. (2019) ?Paramacrobiotus (Amicrobiotus) areo/atus (Murray, 1907) Chih Schuster (1971) ?Paramacrobiotus (Paramacrobiotus) richtersi (Murray, 1911) Chih Schuster (1971) Diaforobiotus is/andicus (Richters, 1904) NL Moreno·Talamantes y León-Espinosa (2019) ~ :§ o<{ w (/) Estados: Coah= Coahuila, Chih = Chiahuahua, Chi= Chiapas, Mex= México, NL =Nuevo León, Mich= Michoacán, Mor= Morelos, Oax = Oaxaca, Sin= Sinaloa, Son= Sonora, Qroo = Quintana Roo, Tams = Tamaulipas Biología y Sociedad, segundo semestre 2019 a:: o o 67 �Cabe destacar que algunos de los registros son dudosos (Tabla 1) o considerados como complejos de especies (Kaczmarek et al. 2011; Moreno-Tal amantes et al. 2019), y es probablemente uno de los grupos de invertebrados menos conocidos y estudiados de nuestro país (Kaczmarek et al. 2011; Moreno-Talamantes et al. 2015). Es importante señalar que estas cifras cambian año con año, ya que se continúa describiendo nuevas especies y adicionando nuevos registros regionales. La anhidrobiosis (perdida completa del agua es considerada la forma más frecuente de criptobiosis) puede proporcionar información en diversas ramas de la ciencia que se podría aplicar, por ejemplo, a las vacunas secas, la preservación de materiales biológicos para trasplantes o la producción de alimentos, las enzimas que trabajan en una pequeña cantidad de agua y los mecanismos de protección y reparación del ADN (Kaczmarek et al. 2019). IMPORTANCIA DE LOS OSITOS DE AGUA RETOS ACTUALES Los ositos de agua desempeñan un papel importante en el ambiente, son depredadores y controladores de poblaciones de protozoos y nemátodos (SánchezMoreno et al. 2008). Así mismo, se han utilizado como bioindicadores de la calidad del aire y del agua, aunque el monitoreo ecológico no se ha desarrollado ampliamente (Nelson et al. 2015). También se encuentran entre los animales más desecantes y tolerantes a la radiación y se ha demostrado que sobreviven a niveles extremos de radiación ionizante (Zawierucha et al. 2017) esto podría proporcionar aplicaciones biotecnológicas como nuevos crioprotectores (protección contra la radiación UV) que pueden ser beneficiosos para futuros estudios astrobiológicos, en términos de organismos multicelulares existentes en planetas helados. Un número tan bajo de especies de tardígrados en México representa una oportunidad excepcional de investigación, caracterización y descripción de nuevos registros y nuevas especies para la ciencia. Si bien es cierto que aún faltan estudios sobre la ecología, patrones de distribución y el descubrimiento de nuevas especies se debe a la dificultad que representa su estudio puesto que se han catalogado como complejos taxonómicos y muchos de ellos no pueden concluirse. Quienes nos dedicamos a la investigación de estos curiosos invertebrados tenemos un verdadero entusiasmo por descubrir los enigmas que esconden los famosos osos de agua, sin duda un reto apasionante para el futuro de la investigación. 68 Facultad de Ciencias Biológicas UANL �LITERATURA CITADA Anguas-EscalanteA, WA. Pérez-Pech, R. Guidetti, L.Q. Cutz-Pool y H. León-Ortíz. 2018. Tardígrados asociados a una plantación de cítricos de traspatio en la comunidad de El Palmar en Quintana Roo México. Investigación y Ciencia: de la Universidad Autónoma de Aguascalientes. 26 (73): 20-26. https://revistas.uaa. mx/index.php/investycien/article/download/203/188 Bartels, P.J., J.J. Apodaca, C. Mora y D.R. Nelson. 2016. A global biodiversity estimate of a poorly known taxon: phylum Tardígrada. Zoological Journal of the Linnean Society.178 (4): 730-736. https://doi. org/10.1111/zoj.1244. Beasley, C.W. 1972. Sorne Tardigrades from Mexico. The Southwestern Natura/ist. 17: 21-29. Beasley, C.W., t.. 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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 internac ionales. 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). Dr. Abraham O ctavio Rodriguez de la Fuente Químico Bacteriólogo Parasitólogo egresado de la UANL, con Doctorado en Microbiología. Profesor de t iempo completo Titular A de la Facultad de Ciencias Biológicas desde hace 20 años. Jefe del Cuerpo Académico de Ciencias Exactas y Desarrol lo Humano de la misma Facultad de Ciencias Biológicas. Perfil PRODEP. Miembro del Sistema Nacional de Invest igadores, Nivel l. Su línea de investigación es la Biofísica de Radiaciones. Dr.José Antonio H eredia Rojas Biólogo egresado de la UANL, con Doctorado en Ciencias Biológicas. Profesor de tiempo completo Titular B de la Facultad de Ciencias Biológicas desde hace 38 años. Jefe del Departamento de Ciencias Exactas y Desarrollo Humano de la misma Facultad de Ciencias Biológicas desde hace 28 años. Perfil PRODEP. Miembro del Sistema Nacional de Investigadores, Nivel l. Su línea de investigación es la Biofísica de Radiaciones. M.C. Ornar Heredia Rodríguez Químico Bacteriólogo Parasitólogo egresado de la UANL. Maestro en Ciencias con especialidad en Microbiología. Profesor de asignatura de Biofísica, Física y Matemáticas de la Facultad de Ciencias Biológicas de la UANL desde hace 4 años. Su línea de trabajo es sobre Biofísica de Radiaciones. Dr. Pedro Cesar Cantú Martínez Biólogo egresado de la UAN L, con Doctorado en Ciencias Biológicas. Doctor en Ecología y es Profesor de tiempo completo Titular A. Perfil PRODEP. Miembro del Sistema Nacional de Investigadores, Nivel l. Dr.J uan Manuel Alcocer González Licenc iatura: Químico Bacteriólogo Parasitólogo, Facultad de Ciencias Biológicas, UANL. Doctorado en Microbiología y es Profesor de tiempo completo Titular D Perfil PRODEP. Miembro del Sistema Nacional de Invest igadores, Nivel l. Su línea de investigación es la Investigación Educativa. Dr.José Rubén Morones !barra Es Licenciado en Ciencias Físico Matemáticas por la Universidad Autónoma de Nuevo León y Doctor en Física Nuclear Teórica por la Universidad de Carolina del Sur, en EUA. Ha publicado 35 artículos de investigación en revistas especializadas y 120 artículos de divulgación de la ciencia. Ha publicado además trece libros de divulgación científica. Actualmente es profesor investigador de tiempo completo en la Facultad de Ciencias Físico-Matemáticas de la Universidad Autónoma de Nuevo León. Miembro del SNI nivel 1 Miembro Regular de la Academia Mexicana de Ciencias Rahim Foroughbakhch Pournavab Biólogo, Univ. De Tabriz, Irán. Especia lización en Ecología veg etal, en USTL, Montpellier, Francia. Maestría y doctorado en Ecología Cuantitativa Aplicada, CNRS, Francia. Estancia de Postdoctorado en Ciencias Agrarias por el INRA, Montpellier, Francia. Profesor investigador de la Universidad Autónoma de Nuevo León desde el 1982 a la fechas. Jefe del departamento de Botánica, de la Facultad de Ciencias Biológicas de la UANL. Miembro del SNI-I 1, de la Academia Mexicana de Ciencias, Cuerpo Académico Consolidado, cuenta con el perfil de Promep. Más de 200 Publicaciones, editor y autor de 8 libros y 45 capítulos de libros. Dirección de tesis de Lic, Maestría y Doctorado. Responsable de 34 proyectos de investigación (1985-2012). Más de 200 ponencias en eventos académicos. 71 �Bio ogía v Sociedad Revista de Divulgación Cientifica de la Facultad de Ciencias Biológicas, UANL � 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 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 2019 Número Número de la revista 4 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 2 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, 2019, Vol 2, No 4, 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 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 01/07/2019 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 2020097 Source A related resource from which the described resource is derived Fondo Universitario Language A language of the resource spa/eng Relation A related resource http://www.fcb.uanl.mx/bys/# Spatial Coverage Spatial characteristics of the resource. San Nicolás de los Garza, N.L., México Access Rights Information about who can access the resource or an indication of its security status. Access Rights may include information regarding access or restrictions based on privacy, security, or other policies. Universidad Autónoma de Nuevo León Rights Holder A person or organization owning or managing rights over the resource. El diseño y los contenidos de La hemeroteca Digital UANL están protegidos por la Ley de derechos de autor, Cap. III. De dominio público. Art. 152. Las obras del dominio público pueden ser libremente utilizadas por cualquier persona, con la sola restricción de respetar los derechos morales de los respectivos autores https://hemerotecadigital.uanl.mx/files/original/407/19925/Biologia_y_Sociedad_2019_No_3_Primer_Semestre.ocr.pdf 09643a9f66f5314ca1fc239f6de91509 PDF Text Text �~ ~ FCB IAU.'Ll,\U Ol. ('11.!'ill.r\S UIOLÓ<.óKAS Una publicación de la Universidad Autónoma de Nuevo León M tro. Rogelio G. Gar za Rivera Rec t or Dr. Santos Guzm án l ópez Secretario General QFB. Emilia Edith Vásquez Farías Secretario Académico Dr. Celso José Garza Acuña Secretario de Extensión y Cultura Lic. Ant onio Ramos Revillas Direc t or de Publicaciones Dr. José Ignacio González Rojas Direct or de la Facul tad de Ciencias Biológicas Cuerpo Editorial de Biología y Sociedad Dr. J esús Ángel de león González Edit or en Jefe Dra. M aría Elena García-Garza Edit or Téc nico Editores adjuntos: Dr. J uan Gabriel B áez-González Alim entos Dr. Sergio l. Salazar -Vallejo Ora. Evelyn Patr icia Ríos-Mendoza Biología Contem poránea Dr. Sergio Arturo Galindo-Rodríguez Ora. M artha Guerrero-Olazarán Biot ec nolog ía Dr. José Ignacio González-Rojas Dr. Eduardo Alfonso Rebollar-Téllez Ecología y Sust entab ilidad Dr. Rey es S. Tamez-Guerra Dr. lram P. Rodríguez-Sánchez Salud OG Jorge Ortega Villegas Diseñado r Gráfico M.C . A lej andro Peña Rivera Desarrollo y Diseño Gráfico, Web lng. Jorge A lberto lbarra Rodríguez Página web Biología y Sociedad, es una publicación semestral editada y pu:ilicada por la Universidad Autónoma de Nuevo León, a través de la Farultad de Ciencias Biológicas. Av. Universidad s/n. Cd. Universitaria San Nicolás de los Garza, Nuevo León. Difusión vía red de cómputo. biologiaysociedad@uanl.mx Edit or responsable: Dr. J esús Angel de León González. Número de reserva de derechos al uso exclusivo del título Biología y Sociedad ot orgada por el Instituto Nacional del Derecho de Autor: 04-201 7 -0 6091441 3 7 0 0 -203, de f echa 3 de abril de 2017. ISSN en trámit e. las opiniones y contenidos expresados en los artículos son responsabilidad exclusiva de los aut ores y no necesariamente reflejan la postura del edito r de la publicación. Contenido EDITORIAL SECCIÓN ECOLOGÍA YSUSTENTABILIDAD LA ENTOMOLOGÍA PARA LA INVESTIGACIÓN EN CRIMINALÍSTICA BIOLOGY ANO SOCIETY: EXPOSING THE VITAL LINKAGES- THE RELATIONSHIP BETWEEN THE STUDY OF LIFE ANO HUMANITY'S CHANCE FOR A FUTURE 4 19 SECCIÓN SALUD CONSULTA GENÉTICA Y ASESORAMIENTO 45 PROPIEDADES Y USOS TERAPÉUTICOS PLANTAS HIPOGLUCÉICAS 55 SECCIÓN RESEÑA DE LIBROS RESEÑA DE LIBROS CEREBROS SENESCENTES, ALZHEIMER Y DEMENCIA 65 SECCIÓN CUENTOS Y NARRACIONES BIOLÓGICAS LAS AVENTURAS DE GORGOS Queda prohibida la reproducción total o parcial, en cualquier forma o medio, del contenido de la publicación sin previa autorización. 3 SOBRE LOS AUTORES 70 88 �n este inicio de año 2019 , Biología y Sociedad llega a su Tercer Número consecutivo, debido principalmente a la tenacidad, apoyo y compromiso del Comité y Cuerpo Editorial de esta revista de Divulgación Científica. En este número, les presentaremos una selección de artículos muy diversos e interesantes. En la sección de Ecología y Sustentabilidad, en el primer artículo los autores nos explican la importancia de la entomología en la investigación criminalística, así como las técnicas usadas, desde la recolección de insectos en cadáveres, hasta las técnicas moleculares y bioquímicas para obtener los perfiles genéticos de los cadáveres humanos. En el segundo artículo de esta sección los autores nos muestran un análisis de las relaciones entre las Ciencias Biológicas y nuestra sociedad, proyectándonos un futuro no muy alentador para la especie humana. E En la sección de Salud incluimos dos interesantes artículos, en primer instancia el trabajo intitulado "La consulta genética y asesoramiento·: aquí los autores nos explica la importancia de tener un asesor genético cuando se realizan pruebas genéticas y durante el acompañamiento del tratamiento. Otro interesante artículo, "Plantas Hipoglucéicas·: con propiedades para reducir los niveles de azúcar en la sangre, los autores enlistan cinco plantas, cada una de estas con propiedades medicinales, principios activos, dosis y contraindicaciones. Por último, la sección Reseña de libros nos presenta una reseña interesante sobre dos libros, "The Aging Brain" de T.R. Jennings y "El Fin del Alzheimer" escrito por O.E. Bredesen, donde nos exponen distintas investigaciones sobre los probables orígenes de esta enfermedad y la posibilidad de crear un programa de salud innovador y detallado para prevenir y revertir el Alzheimer y el deterior cognitivo de la demencia. En la nueva sección de Cuentos y Narraciones Biológicas les presentamos las Aventuras de Gorgos, un relato que nos lleva a imaginar la vida de un dinosaurio de hace poco más de 65 millones de años, enfrentándose a un sin fin de situación y peligros. Además el artículo incluye importante y valiosa información sobre las técnicas paleontológicas. Estamos seguros que este tercer número de Biología y Sociedad continuará en el camino que se propuso desde un inicio, que los resultados y análisis de la ciencia lleguen a todo público y sea comprensible en un lenguaje ameno sin dejar de lado el rigor científico que debe caracterizarlo. Dr. Jesús Angel de León González Editor en Jefe �Ecología y 5ustentabilidad / GIA ~ El' . CRIMIN l\LÍSTICA ;\lioleta Ariadna Rodríguez Castro, Oéborah Esther Veloz Barocio, lan Humberto Quiroz González, Humberto Quiroz-Martínez Universidad Autónoma de Nuevo León, Fac ultad de Ciencias Biológicas, Laboratorio de Entomología; Manuel Barragán y Pedro de A lba, Ciudad Universitaria, San Nicolás de los Garza, Nuevo León; CP 66455, correo electrónico humberto .quirozmr@uanl.edu.rnx, insectouanl@gmail.com 4 �En México la investigación en criminalística ha incorporado otras ciencias y disciplinas que han mejorado el proceso para esclarecer un hecho delictivo. Las evidencias biológicas (pelos, plumas , ADN) han despertado mayor interés en los últimos años, entre estas encontramos también a la Entomología Forense. Aun y cuando se relaciona a los que insectos que podemos encontrar en un cadáver, la realidad es que involucra también las plagas de productos almacenados y urbanas. Entomología Médico Legal o Médico Criminal son términos adecuados para hacer referencia de los artrópodos de un individuo en estado de descomposición o cadáver y cuyo resultado de análisis puede ser usado como una evidencia o indicio en una investigación en criminalística. Los indicios pueden ser 1) Determinables, aquellos cuya naturaleza física no requiere de un análisis de su composición y estructuración, sino sólo de un examen cuidadoso a simple vista o con auxilio de lentes de aumento (escrituras, armas de fuego, balas, etcétera); 2) No determinables, los que requieren de un análisis completo (manchas de sangre, semen, etcétera); 3) Asociativos, los relacionados con el hecho que se investiga . 4) No asociativos, son apreciados en el lugar de los hechos, pero no tienen relación con él. Ante la anterior clasificación, donde quedan las evidencias o indicios biológicos, indudablemente estarían dentro de la categoría de No Determinables, ya que requieren un análisis, ya sea de insectos, de muestras de sangre, o aislamiento de ADN La Criminalística es una ciencia natural y penal que mediante la aplicación de sus conocimientos, metodología y tecnología en el estudio de los indicios o evidencias físicas asociativas investiga, descubre y verifica de manera científica un hecho presuntamente delictuoso, al o los presuntos autores y sus cómplices; además aporta las pruebas materiales y periciales a los órganos que procuran y administran justicia mediante estudios identificativos, reconstructivos e informes o dictámenes expositivos y demostrativos (Montiel-Sosa 1978). El manejo inadecuado de las evidencias conduce a su contaminación, deterioro o destrucción, siendo esta última la causa más frecuente que impide su posterior examen en el laboratorio. Por esta razón, cuando llegue el momento de proceder a su levantamiento se debe realizar con la técnica más apropiada con el f in de evitar su alteración. Por lo anterior, se hacen las siguientes recomendaciones: 1) deben manipularse lo menos posible, 2) se debe colectar una cantidad numerosa, ya que parte de ellas se consume en el análisis de laboratorio; 3) es necesario evitar contaminarla con instrumentos que se utilicen para su levantamiento; 4) levantarla por separado, y 5) preservarla de acuerdo al fin de su utilización. La Criminalística se apoya con otras ciencias las cuales asumen como objetivo establecer las normas con técnicas adecuadas para la protección, observación y fijación de los escenarios dónde ocurren los hechos; al igual investiga métodos y técnicas para examinar, levantar, embalar, etiquetar y suministrar al laboratorio para su estudio los indicios asociados a los hechos. La palabra indicio proviene del latín indicum que desde el punto de vista de la criminología se refiere a rastro, vestigio o huella, ya sea del delito, del autor o de la víctima. Como concepto se refiere a la evidencia física o material, es decir todo objeto, instrumento, huella, marca, rastro, señal o vestigio que se usa en la comisión de un hecho. Los indicios y evidencias en la escena del delito pueden encontrarse en campo abierto, cerrado o vehículos. Con su estudio se logra la identificación de los autores, recopilación de pruebas de la comisión de un hecho, la reconstrucción del mecanismo del hecho, puesto que son conocidos como testigos mudos que no mienten. E LEMENTOS DE LA RECOLECTA DE INSECTOS EN EL CADÁVER CON FINES CRIMINALÍSTICAS Nada debe ser tomado o movido del cadáver sin la autorización de la persona responsable de la investigación. Evitar en lo posible la contaminación del cuerpo que pueda ocasionar conflictos durante la toma de evidencias. Las muestras deberán tomarse de los orificios naturales, de las heridas, debajo del cuerpo, en los pliegues y bolsas de la ropa, zapatos, calcetines, de cualquier envoltura que cubra el cuerpo (alfombra, sábanas, bolsas de plástico); inclusive de la bolsa en que el cadáver es trasportado a la instalación donde realizarán la autopsia (Amendt et al., 2007). 5 �Las muestras deberán ser tomadas con pinzas de punto fino. Se toman las fases inmaduras y se colocan dentro de frascos viales, las larvas de moscas podrán ser tratados de manera diferente dependiendo el uso que se les dará: si son para identificación deberá provocárse les la muerte en agua caliente para después ser preservadas en alcohol etílico al 70%; la temperatura alta provoca que el cuerpo se extienda y quedarán visibles todas las regiones del cuerpo requeridas para su identificación. En ocasiones para los estudios taxonómicos se requiere la fase adulta para la ident ificación o corroboración de la especie. Si esto es necesario, lo recomendable es contar con recipientes de plástico de un litro que contengan trozos de hígado fresco (obtenidos de una carnicería) para que las larvas tengan alimento y puedan ser transportadas al laboratorio para mantenerlas bajo condiciones ambientales controladas para que alcancen la etapa adulta. Estudios recientes han demostrado que del contenido estomacal de las larvas se puede obtener material genético que podría apoyar la investigación en criminalística. Si existe el interés por obtener este material, las larvas de moscas no deberán permanecer mucho tiempo en los medios preservadores, ya que esta sustancia dificu lta la obtención del ADN (Di Luise, 2007; Guerra-Serrato, 2010). Tampoco deben utilizarse las larvas reservadas para la crianza con la técnica que se describió en el párrafo anterior. Lo recomendable es portar un recipiente en el que las larvas se puedan mantener a bajas temperaturas, pero si esto no es posible, pueden dejarse solamente el tiempo necesario requerido para su transporte desde el lugar de los hechos al laboratorio. Una de las principales aportaciones de la Entomología a la investigación en criminalística es la recolecta, preservación, identificación y proceso curatoria l adecuados de los insectos presentes en un cadáver; gracias a los cuales el entomólogo puede generar la información, recayendo en e l personal de las instancias de la procuraduria de justicia su utilizacion en investigaciones legales. El entomólogo es capaz de generar información relacionada con la sucesión de insectos en el proceso de descomposición de un cuerpo; de determinar la distribución de las especies de insectos de importancia f orense (Figura 1 ), elaborar curvas de crecimiento y determinar las unidades calor en términos de horas calor acumu ladas, recolectar y preservar insectos para det erminar la presencia de sustancias tóxicas o drogas en el cuerpo de l insecto, la aplicación de técnicas moleculares o bioquímicas para obtención de los perfiles genéticos y estructurales, así como otros estudios dónde se involucran a los insectos con aspectos relevantes de su aplicación en las ciencias forenses. Figura 1. Colecta de insectos de importancia forense de necrotrampa enterrada en el Ojase, salinas Victoria, Nuevo León 6 Facultad de Ciencias Biológicas UANL �<{ u f_(f) _j <{ z 2 cr u z w z -o u<{ o f- (f) w > SUCESIÓN DE INSECTOS EN EL PROCESO z DE DESCOMPOSICIÓN DE UN CADÁVER Se han utilizado diferentes medios para el análisis de las especies de insectos necrófagos asociadas a un cadáver. Una de las mejores fuentes de información proviene de los mismos casos de homicidios previos que cuenten con registros detallados de las especies encontradas. Diversos autores han recopilado información valiosa a partir de numerosos estudios de caso en los que se describen las circunstancias bajo las cuales se presentan diferentes especies y la forma en que contribuyen a la resolución de crímenes (Benecke, 2004; Nava-Hernández et al., 2007; Quiroz-Martínez y Rodríguez-Castro, 2007; MolinaChávez et al., 2010; Simmons et al., 2010). De esta forma y por primera vez se han obtenido registros de especies de insectos con importancia forense, como es el caso de Chrysomya rufifacies Macquart que fue informada en Tailandia en un cuerpo sin vida de un varón de 40 años de edad, aun cuando no existían registros previos de este califórido para la región del hallazgo (Sukontason et al., 2001). De forma similar, Megase/ia scalaris (Loew) que fue encontrada por primera vez en el sur de Italia durante la exhumación de un cuerpo (Campobasso et al., 2004). Conforme ha cobrado interés la Entomología Forense, se ha hecho énfasis en la ecología de las comunidades de insectos sarcosaprófagos. Los estudios más frecuentes en este campo han sido aquellos encaminados a describir la sucesión de especies en cadáveres . Para fines científicos, el cuerpo humano constituye la mejor y más confiable fuente de información forense (Byrd & Castner, 2001; Vergara-Pineda et al., 2009). Los restos humanos son difíciles de conseguir por lo que dificultan los estudios con este tipo de cadáveres, además de requerir sitios especiales donde llevar a cabo los estudios. Por esta razón, el cerdo Sus scrofa ha sido considerado como el modelo más apropiado en estudios forenses. Es un animal omnívoro, tiene fauna intestinal que se asemeja a la del humano, carece relativamente de pelo y tiene una piel muy similar a la del humano (Anderson & VanLaerhoven 1996). Biología v Sociedad, marzo 2019 Imágenes de necrotrampas simulando la forma de hallazgo de un cuerpo en descomposición, figura 2 Cubierta con ropa, 3, encajuelado, 4 dentro de bolsas para basura y 5 expuesta. 7 �La estructura de las comunidades de insectos y tasas de descomposición en cuerpos de humanos de adultos e infantes fueron comparados con aquellos presentes en el cerdo, encontrando que no existe diferencia significativa en la composición. La putrefacción de cerdos sucede al mismo ritmo que en los seres humanos que tienen el mismo peso (Campobasso et al., 2001). Cadáveres de todo tipos y tamaños han sido utilizados en estudios de descomposición, el listado incluye ovejas (Deonier, 1940), conejillos de indias (Bomemissza, 1957), cerdos (Payne 1965; Tullis&Goff, 1987; Haskell, 1989; Anderson & VanLaerhoven, 1996; Tessmer & Meek, 1996; Richards & Goff, 1997; Byrd, 1998; deCarvalho et al., 1999; Shaid et al., 1999; Davis & Goff, 2000; deCarvalho y Linhares, 2001; Wolff et al., 2001; Tenorio et al., 2003; Watson & Carton, 2003; Centeno, 2007; Gruner et al., 2007; Quiroz-Martínez & Rodríguez-Castro, 2007; Flores-Pérez et al., 2007; Biavati et al., 2010; Molina-Chávez et al., 2010; Sabauoglu & Sert, 2010; Simmons et al., 2010; Mulieri et al., 2012), zorros (Easton &Smith, 1970; Smith, 1975), lagartijasysapos(Comaby, 1974), conejos (Denno & Cothran, 1975; Tantawi et al., 1996; Bourel et al., 1999; Calderon-Arguedas et al., 2007; Simmons et al., 2010; Bachman & Simmons, 2010). El listado continua con ardillas (Johnson, 1975), ratones de campo (Lane, 1975) elefantes (Coe, 1978), ratones (Putnam, 1978; Blackith & Blackith, 1989), impala (Braack, 1981), perros (Jiron & Cartin, 1981; Early & Goff, 1986; Richards & Goff, 1997), tortugas (Abell et al., 1982), focas (Lord & Burger, 1984b), gaviotas (Lord & Burger, 1984ª), gatos (Early & Goff, 1986), ratas (Greenberg, 1990; Tomberlin &Adler, 1998; Faucherre et al., 1999; Kocarek, 2001; Simmons et al., 2010), aves de corral (Hall & Doisy, 1993; Quintero-Martínez et al., 2007), osos negros (Anderson, 1998; Peters, 2003; Watson & Carlton, 2003; Vannin et al., 2007), mapaches (Joy et al., 2002), lagartos (Watson & Carlton 2003), venados (\/1/atson & Carlton 2003). D IVERSIDAD Y DISTRIBUCIÓN DE LAS ESPECIES DE INSECTOS DE IMPORTANCIA FORENSE Las trampas son también de utilidad en circunstancias bajo las cuales el uso de cadáveres no es permitido por presentar molestias ya sea a las autoridades o a la ciudadanía. El uso de trampas constituye un medio más conveniente cuando la finalidad del estudio no es el de determinar la sucesión de especies, sino mapear la distribución geográfica de las mismas, para lo cual es necesario un gran número de puntos de muestreo o colecta, lo que implica trampear tan extensivamente como sea posible, cualitativa y cuantitativamente, las especies en numerosas local idades (Chittaro et al. 2005). Trampas de botella, trampas aéreas, trampas NTP-80, trampas Schoenly son algunas frecuent emente utilizadas para colectar insectos de importancia forense (Quiroz-Rocha, 2007; Ordoñez et al., 2008). Para cumplir con su cometido una trampa debe ser efectiva. El grado de efectividad variará de acuerdo al tipo de cebo utilizado. Muchos métodos de trampeo han sido utilizados para muestrear moscas (Hall & Doisy 1993). El hígado de res o cerdo son los medios más utilizados como carnada en trampas para dípteros (Byrd & Castner 2000). Se han realizado diversos estudios para determinar la atracción que difer entes cebos ejercen sobre los insectos sarcosaprófagos. Se encontró que el hígado con o sin sulfuro de sodio fue muy atractivo para varias especies del género Lucilia, entre el las L. sericata (Meigen), así como Cal/iphora vicinia RobineauDesvoidy (Hutchinson, 2000; Chittaro et al., 2005). La atracción de los cebos tales como cadáveres de ratas, pescado y vísceras de pollo fueron evaluados para la familia Cal/iphoridae, siendo el segundo el más atractivo (Figueroa-Roa, 2002). Las especies de la familia Muscidae expuestas a carne picada de res y cerdo, pescado, hígado de cerdo y heces humanas mostraron preferencia por este último atrayente, los miembros de la familia Ca/liphoridae lo fueron hacia el hígado, mientras que los Sarcophagidae arribaron por igual a todos los tipos de atrayentes. Las trampas de botellas se componen de dos botellas de plástico suave claro usadas normalmente en las bebidas embotelladas (PET) (Figura 6); consisten en la cámara superior recolectora y la cámara inferior donde se coloca el cebo. La cámara recolectora se f orma con las partes superiores de dos botel las (Cort ando la parte inferior), una embonada dentro de la otra, en la botella superior se perforan pequeños agujeros de 1 mm de diámetro para su ventilación. La Facultad de Ciencias Biológicas UANL �4: u f- Sl2 _J 4: z 2 cr u z w z -o u Figura 6. Trampa de botella con adultos de la familia Cal/iphoridae 4: 0 ¡:::: (/) w > z s ~ & _4: 0 o_J o 2 ofzw s cámara del cebo se elabora con la parte inferior de una de las botellas, a ella se le realizan aberturas con un corte en forma de X, presionadas hacia el interior, y en el fondo de esta cámara se coloca el hígado de res como cebo. Trampas de botella permiten obtener ejemplares en buenas condiciones para su identificación, además de proveer un sustrato para la oviposición de moscas (Norris, 1965). Diversos estudios se han realizado con estas trampas, con la ventaja de que pueden ser adaptadas a las condiciones especiales que requieran los estudios, por ejemplo, dejándolas en la superficie de la tierra, colgándolas en árboles, con cualquier tipo de cebo que se desee evaluar y con diferentes tiempos de exposición (Ferreira, 1978, 1983; Linhares, 1981; Hwang y Turner, 2005; PérezValdez, 2007; Molina-Chávez et al., 2010). Biología v Sociedad, marzo 2019 Curvas de crecimiento El periodo entre la muerte y el descubrimiento de un cadáver, llamado como intervalo postmor tem (1PM), es de gran valía en la reconstrucción de los eventos que rodean a la muerte de un ser humano; los entomólogos pueden estimarlo usando las larvas más viejas que puedan encontrarse en los restos (Gallagher et al. 2010). Un gráfico que demuestre el crecimiento de las larvas por horas es de mucho apoyo para estimar el tiempo (Gráfica 1), pero aun seguirá siendo importante aplicar la metodología para determinar las unidades calor acumuladas expresadas en términos de horas para definir un t iempo más aproximado al momento de los hechos; es bien sabido que el desarrollo de los insectos se ve influenciado por la temperatura ambiental. Esta es la información que requiere ser obtenida baj o un 9 �Gráfica de crecimiento (vaso) 2 NI ' !.~ · ' 2 20 • .' 10 ~8!! ' a: i 1 --1 ~ l4 ' I - ' ,. I "" ' - ' 81 :_ 0 .40 • ..._ !;:! . ~:_- ~~ - r ' ilf lg : o .. ,. ' • ______ . JI - - O~Nl"I .. .OW,.,_CQ - - ~ . - - - - - - - - - - - - . - - - - - - - - - - - . ~~~~~~~~~~~~~~~~ij~~~~~~~~~~~~~i Mue-1tteo Gráfica 1. Línea de crecimiento de Sarcophaga haemorrhoidalis (Díptera: Sarcophagidae) esquema de localidad debido a las adaptaciones que la población de la misma especie ha adquirido a través del tiempo en su lugar de origen. Toxinas o drogas en el cuerpo del insecto (entomotoxicología) En una investigación criminal conocer si una persona fue expuesta a tóxicos antes de su muerte representa una información invaluable que contribuyen al esclarecimiento de la causa de muerte. Sin embargo, existe discrepancia en cuanto a los métodos de detección y correlación entre la concentrac ión encontrada en los tejidos del cuerpo y la presente en las larvas que se alimentan del cuerpo sin vida (Campobasso et al., 2004). Establecer la identidad del tóxico o algún metabolito de su degradación presente en las larvas de mosca que se alimentan del cadáver ayudaría a estimar el tiempo postmortem o causa de muerte ya que los tóxicos pueden influir en el crecimiento, la rapidez de desarrollo y talla de los insectos necrófagos (Byrd & Castner, 2001). Un método analítico para la detección de paration y cocaína en larvas de Ch. rufifacies con resultados positivos fue desarrollado a t ravés de un cromatógrafo de gases acoplado a un espectofotómetro de masas (Solís-Esquivel et al., 2010; Solís-Esquivel et al., 2016). Tabla 1. Detección de Cocaína en Larvas de Dípteros Recolectados de Restos Humanos y Prendas de Vestir (Tomado de SolísEsquivel et al 201 6). Autopsia Mecanismo de muerte Sustancias detectadas en muestras humanas• Material entomológico Concentración de cocaína en material entomológico Cadáverl Desconocido No analizado C. macellaria L3 <10 ng/gb Cadáver2 Homicidio No det ectadas S. haemorrhoidalis L2;L3 No detect ado Cadáver3 Homicidio (arma de fuego) Alcohol etílico, Cocaína Ch. rufifacies L3; C. macellaria L3 1 5 .1 ng/g 21.0 ng/g Cadáver4 Enfermedad (Infarto) Alcohol etílico Ch. rufifacies L3; C. macellaria L3 No detect ado Cadáver 5 Infarto Alcohol etílico Ch. rufifacies L2, L3 No detectado Cadáver6 Homicidio (arma blanca) Cocaína M. domestica Ll <10 ng/gb Cadáver 7 Homicidio Alcohol etílico Cocaína C. macellaria L3 30.2ng/g •Las sustancias fueron detect adas con base en estudios de rutina en el Laboratorio de química forense. Las sust ancias rastreadas son psicotrópicos, estupefacient es y alcohol etílico. bLa concentración de cocaína detectada se encuentra fuera del rango de cuantificación validado. 10 Facultad de Ciencias Biológicas UANL �4: u f- Sl2 _J 4: z 2 cr u z w z D u 4: 0 ¡:::: Aplicación de técnicas moleculares o bioquímicas para obtención de los perfiles genéticos y estructurales utilizada , las posiciones aproximadas de los individuos, objetos en el espacio y la secuencia de eventos asociados al hecho (Bevel & Gardner, 2002; Striman et al., 2011). En un estudio realizado en Nuevo León colectaron de 21 cadáveres larvas de Chrysomya a/bíceps (Wiedemann). Ch. rufifacies, Sarcophaga haemorrhoidalis (Fal len), Musca domestica L. y Piophila casei L.; además se tomaron muestras de sangre, cabello, hígado y hueso. Como punto de referencia se procesaron las muestras tomadas del cadáver para procesarlas a través de la técnica de polimorfismo del ADN mediante las técnicas de extracción, amplificación y electroforesis capilar para obtener el perfi l genético de cada autopsia; de las larvas de moscas fue tomado el contenido estomacal y procesado con las mismas técnicas. Los resultados demostraron que los insectos más alejados en tiempo de l momento del análisis no se obtuvo material genético, solamente en aquellos insectos con un mes de preservados se obtuvo un perfil parcial (GuerraSerrato, 2010) Cuando una persona fal lece por un trauma tal que éste produzca una herida que exponga la sangre en las superficies del lugar en el que ocurrió el hecho, es posible que debido al mecanismo de alimentación de las moscas se produzcan manchas que puedan se confundidas (Solís et al., 2009). En este escenario y debido a su capacidad de vuelo no sólo pueden manchar superficies inmediatas, sino que pueden generarlas en diferentes sitios no relacionados directamente con la muerte (Brown et al., 2001 ; Benecke & Barksdale, 2003). Las manchas pueden ser del tipo de regurgitación, defecación y arrastre. En ocho cadáveres de humanos con investigaciones en criminalística en los anfiteatros de las agencias investigadoras en la ciudad de México, larvas de Ch. rufifacies, Ch. megacephala (Fabricius), Cochliomya macel/aria (Fabricius), L. sericata, L. cuprina (Wiedemann) y Sarcophaga sp. fueron obtenidas y procesadas para el aislamiento del ADN encontrando que con el uso de tarjetas FTA se obtuvo mejor rendimiento debido a la mejor preservación del material genético por periodos prolongados (NavaHernández et al., 2008). El ADN humano contenido en Musca domestica fue amplificado a través de las técnicas de PCR con ADN mitocondrial y nuclear (Kester et al., 2010) Otros estudios donde se involucran a los insectos con aspectos relevantes de su aplicación en las ciencias forenses Los patrones de manchas de sangre en un sitio de hechos violentos (escena de crimen) pueden proporcionar información jurídica importante en una investigación criminal, principalmente aquel la correspondiente a la naturaleza del tipo de arma Biología v Sociedad, marzo 2019 (/) w > z s ~ & _4: 0 o_J o 2 ofzw s Manchas de regurgitación son brillosas en color rojo y café, de apariencia abultada, redonda y lisa con una matriz uniforme (material de la mancha) con un diámetro de 1 a 2 mm. Una variante es presencia de una depresión denominada como "cráter•: el cual es generado por la succión del aparato bucal de la mosca al momento de alimentarse (Figura 1) (Benecke & Barksdale, 2003). Manchas por defecación son opacas de color café y crema, con superficie plana de apariencia áspera o granulosa, en su mayoría con material en forma de granos, lo que le da esa apariencia; notoriamente más obscuro que el resto la mancha, mientras que el contorno en las manchas de color claro se presenta ligeramente más obscuro (Figura 2). Manchas producidas por el acarreo del material fresco de la propia secreción y excreción, derivado del contacto y movilidad de la mosca sobre la superficie en donde se posó. Presentan dos estructuras principales: el cuerpo (de forma generalmente ovoide) y la cola (de apariencia linea l); por esas razones se les ha denominado como "coma'; "renacuajos''. "espermatozoides" y "gotas de lagrima" (Figura 3) (Benecke & Barksdale, 2003; Fujikawa et al., 2009). w~• . . De acuerdo a Benecke y Barksda le (2003) para~ ~ ~ ~ considerar como posible sangre humana las manchas ~ de arrastre en forma de gota o rocío en un lugar~ t , ~ de hechos, se obtiene a través del resultado de la ~,~ 11 \~~~~ '"~\''·" .,, �división del largo de la cola entre el largo del cuerpo (Lcal.l Lcuerp). Si esta relación es mayor a 1 no se considera como posible sangre humana. Relación que fue aplicada en el estudio del caso real de muerte por violenta. Dentro de las relaciones entre organismos, de las más conocidas son la que realizan los insectos con las plantas, aun y cuándo muchas especies se alimentan de alguna parte del vegetal; históricamente se ha conocido el papel que desempeñan diversos grupos de hexápodos en el proceso reproductivo de las plantas a través de la polinización. Algunas de las especies de insectos de importancia forense tienen una amplia distribución, cuando se pretende utilizarlos para ubicar un posib le lugar de los hechos, su uso se dificu lta por las diversas localidades donde se puede encontrar; una alternat iva que puede apoyar la investigación en criminalística es la presencia de polen. Después de colectar algunas especies de insectos en una necrotrampa se procedió a aplicar la técnica de Wodehouse (Aguilar-Morales et al., 1996) para la obtención del polen centrifugando el insecto o bien directamente de su cuerpo, colocando los gránulos en un portaobjetos, colocándole alcohol etílico al 70, posteriormente a la evaporación de este preservador se montan en una mezcla de gelatinaglicerina, rápidamente se le coloca el cubreobjetos y se invierte la preparación microscópica (esto hace posible que los gránulos precipiten y se ubiquen cerca del cubreobjeto lo que facilitara su detección). La observación se realizo en un microscopio bacteriológico. Gránulos de cenizo Leucophyllum frutescens fueron encontrados en el cuerpo de l histerido Hyppocampus sp.; polen de una gramínea no identif icada, fresno Fraxinus sp., Nogal Carya sp y un pino Pinus sp. fueron identificados en Necrobia rufipes (Garza-Rodríguez et al., 2010). Facultad de Ciencias Biológicas UANL �<{ u f_(f) _j <{ z 2 cr u z w z -o u<{ o f- (f) w > z Figura 7. Manchas de regurgitación de Chrysomyo rufifocies (Diptero: Col/iphoridoe) Figura 8, Manchas de arrastre de Chrysomyo rufifocies (Diptero: Col/iphoridoe) Figura 9, Manchas de defecación de Chrysomyo rufifocies (Diptero: Colliphoridoe) Biología v Sociedad, marzo 2019 13 �---- ---- LITERATURA CITADA Abel, D.H.; S.S. Wasti & G.C. Hartmann. 1982. Saprophagous arthropod fauna associated with turtle carrion. Applied Entomology & Zoology 17:301-307. Aguilar-Morales, M.; B. Coutiño & P. Salinas. Manual general de técnicas histológicas y citoquimicas. 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Sadly, by the time that this new occupant of Earth is 21 years old, she will be part of a human population of approximately 9,248,400,000, or about 1.6 billion more than are here as of this writing. We have written this essay in the hope that it will help our species to find ways out of the cycle of denial we describe and to designa way of life based on t he prescriptions of the biological contract that governs the way ali organisms have to live on our planet. In our view this is t he only means far us to be able to design workable and lasting solutions to the problems we have created in our assault on t he life-support systems that allow for ali creatures to live on this planet. We have entertained t he ideas we explore in this essay for most of the time that we have been professional biologists. Unfortunately, most humans seems to be embroiled in a plan, whether they know it or not , to render Earth unfit for life to occupy. Ultimately, we have to ask, for the sake of Lia and the remainder of her fellow humans who will be here after we two have departed, where are t he leaders who will emerge to protect Earth? D EDICACIÓN Los autores dedican este ensayo a la nieta de uno de ellos, la hermosa Lía Alejandra Lazcano-Ruiz, que nació el 14 de septiembre de 2018. Tristemente, cuando ella cumpla 21 años de edad, será parte de una población de 9,248,400,000 habitantes, o aproximadamente 1.6 billones más de los que están aquí al momento de escribir este ensayo. Hemos escrito este artículo con la esperanza de que ayude a nuestra especie a encontrar formas fuera del ciclo de negación que describimos y diseñamos, una forma de vida basada en las reglas del "contrato biológico" que rige a todos los organismos que viven en nuestro planeta. Desde nuestro punto de vista, este es el único medio que tenemos para poder generar soluciones verdaderas a los problemas que hemos creado en nuestro asalto a los sistemas que mantienen la vida en nuestro planeta. Las ideas que exploramos en este ensayo las hemos mantenido desde nuestra formación como biólogos. Desafortunadamente, la mayoría de los humanos parecen estar involucrados en un plan, sin importar si lo sepan o no, dejar a la tierra sin condiciones para que la vida prospere. Finalmente, nos tenemos que preguntar, por el futuro de Lía y el resto de los humanos que estarán con ella después de que nosotros hayamos partido, ¿dónde están los líderes que saldrán a proteger la t ierra? Key Words: Biological contract, prevailing worldviews and ethical s ystems, anthropocentrism, ethnocentrism, egocentrism, mass addiction-denial cycle, fear of the inevitable, teaching and learning, s pecies-wide psychotherapy, s ustainable human society, extinction by design 20 �w LL ::¡ LL o g 1- (/) w I 1- z w w ~ w CD SUMMARY In this essay we examine t he relationship between the science of biology and human society, especially as rela ted to the chances far a future far the human species. We maintain t hat biology always has been the most important area of human study far it is this science that outlines the rules far t he continued existence of life on Earth. We call t his set of basic rules "the biological contract'.' The prevailing worldviews adopted by humans over their tenure on Earth, however, have involved misreading all of the biological contractual obligations, giving rise to global perspectives that are maladaptive, incl uding the ethical frameworks intended to determine right and wrong behavior. The principal flaw of these prevailing worldviews and associated ethical systems is that they are afflicted with varying degrees of centristic orientation (e.g., anthropocentrism, ethnocentrism, and egocentrism). Forming views of how t he world works based on misconceptions arising from such centristic orientation allows most humans to embroil t hemselves in a mass denial trap. Such an approach is dangerous in t hat it allows humans to remove themselves from the reality imposed upan them by t he obligations of "the biological contract'.' Twenty-six years ago, a significant study appeared in 1992's State of the World volume entitled "Denial in the Decade of Decision;' The author maintained that crafting sustainable solutions to global environmental problems will have to involve the stripping away of the mass denial that entraps humans across the planet. The author envisioned that such developments would need to be initiated in "the decade of decision;' i.e., the decade of t he 1990s, prior to t he advent of t he present millennium. Since such changes did not occur, t he human species has significantly less time in which to take action. Our species, t hus, remains locked in a mass addiction-denial cycle, allowing it to continue disassembling the planetary life-support systems because of its addiction to misuse and abuse of resources and its denial that continuing overpopulation is the basic fuel of such misuse and abuse. lf humans are entrapped within a specieswide addiction-denial cycle, t hen it might be helpful to examine this global psychological problem by use of the disease model of substance abuse. Application of this disease model indicates that humans have Biología v Sociedad, marzo 2019 become addicted to resource overconsumption accompanied by denial t hat such overconsumption has given rise to global problems t hat threaten t he continued existence of life on planet Earth. We submit that rerouting our destructive pathway will have to involve exposing the origin of the collective psychic trauma t hat has given rise to our addiction to overpopulation and overconsumption. In this attempt, we have constructed a multi-step hypothesis proposing the evolution of a series of events that have led from the appearance of rationality accompanied by self-awareness and awareness of space-time positioning establishing afear of the inevitable giving rise to a cycle of addiction and denial promulgating violence of all types and at all levels leading to t he development of destructive worldviews that reinforce the violence. Given the pervasive nature of such destructive worldviews, the violent behaviors t hey facilitate, and the social and environmental problems they have promulgated, a pivota! question facing our species is whether worldviews can be shaped t hat are constructive as opposed to destructive. In our opinion, if such a transformation is possible, it will have to involve neutralization of t he fear of the inevitable that appears to arise from our rationality and t he awareness it gives us of the Iimited nature of our existence as individuals. Such a transformation from destructive to constructive worldviews will have to be based on a clear understanding of the manner in which human culture has evolved from generalized behavior. Culture is dependent on the passage of information from one member of a species to another through the agency of teaching and learning. Teaching and learning is t he aspect of human culture that will have to be marshalled to accomplish the neutralization of t he fear of t he inevitable necessary to intervene in the vicious cycle of addiction to violence and its denial and bring about a transition to a worldview t hat will support the creation of a sustainable human society. Formal teaching and learning occur within educational systems. The present educational system, however, acts as a hindrance to the change necessitated, because it is based on operant conditioning, which produces graduates of t he system who are wedded to the status qua, i.e., the system that has given rise to t he addiction-denial cycle of violence. As a consequence, the formal educational system will have to be restructured in a top-to-bottom fashion by recognizing that rational capability will need to rest 21 o.. I (/) z o 5w o:: w I 1(/) w ('.) ;í z ::¡ _J ~ > w I 1('.) z oo.. (/) X w :;.: l:ü u o(/) o z 4: >('.) o_J o CD �on the creation of evidence-based belief systems t hat emphasize operat ing w ithin the world as it really is and not as we might like it to be. Furt hermore, we w ill have to eschew short-term t hinking that makes us think t hat it is possible to gain immediate benefits without having to face long-term consequences. In addition, we will have to learn that rights do not accrue to individ ua Is without attendance t o t he associated responsibi lities. Given such powerful impediments, it might be most ef!icacious to t.h!nk of t he role of education in ef fecting the trans1t1on from unsustainab le to sustainable society as one of providing t herapy for t he various psychological ai lments w ith which most humans appear to be beset . Envisioning educational reform to achieve sustainability as species-wide psychotherapy involves the realization of three principal goals as follows: (1) to alleviate the conditions that have led to the unsustainable society; (2) to modify t he destructive behav ior c aused by embroilment in an addiction-denial cyc le; and (3) to increase the understanding of t he provisions of the "biological contract" to lead ultimately to the capacity to adapt to the requirements far living sustainably on t he planet . We have written this essay in an attempt to identify why humans have embraced destructive worldviews in adapting to life on Earth and w hy t he traditional educationa l approach has had so little effect on responding successfully to the global environmental problems issuing from these worldviews. In our view, we will have to confront the serious flaws in the human psychic and societal makeup in order to learn how to overcome these flaws in arder to have any chance to creat e workable and lasting solutions to the set of problems that t hreaten the human species w ith extinction by design. 22 R ESUMEN En este ensayo examinamos la relación entre la ciencia de la biología y la sociedad humana, especialmente con relación a las posibilidades de un futuro para nuestra especie. Consideramos que la biología siempre ha sido el área más importante de estudios sobre los humanos, porque esta es la ciencia que mar':ª las reglas de exist encia continua de la vida en la t ierra . Nombramos a este conjunto de reglas básicas "el contrato biológico:· Las ideas vigentes adoptadas por los seres humanos sobre su permanencia en la t ierra, sin embargo, han implicado una interpretación errónea de todas las obligaciones contractuales biológicas, dando lugar a perspectivas globales mal adaptadas, incluyendo los marcos éticos destinados a identificar las conduct as buenas y malas. El principal def ecto de estas percepciones del mundo dominantes y sus sistemas éticos asociados es que están afect ados por diferentes grados de una orientación centrista (por ejemplo, el antropocentrismo, el etnocentrismo y el egocentrismo). La formación de los punt os de. vist a sobre cómo f unciona el planeta basada en ideas erróneas derivadas de una orientación centrista permiten que la mayoría de los humanos caigan en una trampa de negación masiva. Dicho enfoque es peligroso, pues permit e que los seres humanos se excluyan ellos mismos de la realidad impuesta por las obligaciones de "e l contrato biológ ico.'.' ,Hace veintiséis años, un est udio importante aparec10 en el volumen de El Estado del Mundo de 1992, titulado "La Negación en la Década de la Decisión''. El autor mantiene que para crear soluciones sostenibles a los problemas ambient ales globales se tendrá que incluir la desint egración de la negación masiva que afecta a los seres humanos en todo el planeta. El autor pronostica que tales desarrollos tuvieron que iniciarse en la "década de la decisión", es decir, en los 9Os, previo a la llegada del presente milenio. Puesto que tales cambios no ocurrieron, la especie humana t iene significativamente menos t iempo para actuar. Nue~tra especie, por lo tanto, permanece atrapada en ~~ ciclo masivo de adicción y negación de esta, perm1t 1endo la desint egraci ón continua de los sistemas que mantienen la vida debido a la adicción al mal uso y abuso de los recursos y a la negación de qu~ el continuo crecimiento de la población es el combustible básico del mal uso y abuso. Si los seres humanos están atrapados dentro de un ciclo de adicción y negación a Facultad de Ciencias Biológicas UANL �w LL ::¡ LL o g 1- (/) w I 1- z w w ~ w co nivel especie, entonces podría ser útil examinar este problema psicológico global utilizando el modelo de enfermedad de la drogadicción. La aplicación de este modelo de enfermedad indica que los seres humanos se han convertido en adictos al consumo excesivo de recursos, acompañado de la negación de que tal sobreconsumo ha generado problemas globales que amenazan la existencia de la vida en el planeta tierra . Consideramos que para reorientar nuest ra ruta destructiva se tendrá que revelar el origen del trauma psíquico colectivo que ha dado lugar a nuestra adicción a la sobrepoblación y el sobreconsumo. En este artículo, hemos construido una hipótesis de varios componentes que propone la evolución de una serie de acontecimientos que ha llevado desde la aparición de la racionalidad acompañada de autoconciencia y el conocimiento de la ubicación del espacio-tiempo, estableciendo un temor de lo inevitable dando lugar a un ciclo de adicción y negación generando violencia de todo t ipo y en todos niveles llevando al desarrollo de las percepciones destructivas g lobales que refuerzan la violencia. Dada la inescapable naturaleza de tales cosmovisiones, las conductas violentas que facil itan, y los problemas sociales y ambientales que han propagado, una pregunta fundamental que enfrenta nuestra especie es si las percepciones globales pueden ser modificadas de tal manera que sean constructivas y destructivas. En nuestra opinión, si semejant e transformación es posible, entonces tendrá que incluir la neutral ización del miedo a lo inevitable que parece surgir de nuestra racionalidad, y la conciencia que esta última nos da sobre la limitada naturaleza de nuestra exist encia como individuos. Tal transformación hacia visones constructivas tendrá que basarse en una comprensión clara de la manera en que la cultura humana ha evolucionado desde una conducta generalizada . La cultura depende de la transm isión de informac ión de un miembro de una especie a otro a través de la enseñanza y el aprendizaje. La enseñanza y aprendizaje son los aspectos de la cultura humana que deben ser organizados para lograr la neutralización del miedo de lo inevitable, necesario para intervenir en el círculo vicioso de la ad icción a la v iolencia y su negación y llevar a cabo una t ransición de la cosmovisión que apoyará la creación de una sociedad humana sostenible. La enseñanza y aprendizaje formal ocurren dentro de los sist emas educativos. El actual sistema educativo, sin embargo, actúa como un obstáculo Biología v Sociedad, marzo 2019 para el cambio necesario, porque este se basa en el condicionamiento operante, que produce egresados o graduados del sist ema moldeados al status quo, es decir, el sist ema que ha dado lugar al ciclo de violencia de adicción y de negación. En consecuencia, el sistema educativo formal deberá ser reestructurado de arriba hacia abajo reconociendo que la capacidad racional tendrá que descansar sobre la creación de sistemas de creencias basadas en evidencias que hacen hincapié en funcionamiento en el mundo como rea lmente es y no como nos gustaría que f uera. Adicionalmente, tendremos que evitar ideas de corto plazo que nos hacen creer que es posible obtener beneficios inmediatos sin t ener que enfrentarse a consecuencias a largo plazo. También tenemos que aprender que los derechos no se acumulan para las personas sin atención a las responsabilidades asociadas. Ante esos poderosos obstáculos, podría ser más eficaz pensar en el papel de la educación en efectuar la transición de una sociedad insostenible a una sostenible que incluya una terapia para los diversos padecimientos psicológicos con los que la mayoría de los seres humanos son acosados. La percepción de una reforma educativa que logre la sostenibilidad con una psicoterapia a nivel especie implica la realización de tres metas principales como los siguientes: (1) aliviar las condiciones que han llevado a una sociedad insostenible; (2) modificar el comportamiento destructivo causado por el enredo en un ciclo de adicción y negación; y (3) para aumentar la comprensión de las disposiciones del "contrato biológ ico" que conduzcan a la capac idad para adaptarse a las exigencias de vivir de forma sost enible en el planeta. Hemos escri to est e documento en un intento de identificar por qué los seres humanos han adoptado enfo ques dest ruc t ivos en la adapt ación a la vida en la tierra y por qué el enfoque educativo tradicional ha t enido muy poco efecto para responder con éxito a los problemas ambientales globales derivados de estas percepciones. En nuestra opinión, tendremos que hacer frente a los graves defectos en la apariencia soc ial y psicosis humana para aprender a superar estas falacias, para poder tener la oportunidad de crear soluciones viables y duraderas al conjunto de problemas que amenazan la especie humana con extinción por diseño. 23 o.. I (/) z o 5w o:: w I 1(/) w ('.) ;í z ::¡ _J ~ > w I 1('.) z oo.. (/) X w :;.: l:ü u o(/) o z 4: >('.) o_J o co �INTRODUCTION Biology, t he science of life, has always been the most important discipline, scientific or otherwise, to the human species. Such is the case because it is to biology t hat we have to look for the set of basic rules for any organism's continued existence on Planet Earth, including t hat of our own species. The most f undamental and most intransigent problems t hat face humanity are those that arise from the ignorance of this set of basic rules. These problems are those that impact the capacity of our planet to support life now and into the future. As indicated by Johnson et al., (2017), uall life on planet Earth (i.e., the biosphere) exists at t he intersections among the t hree abiotic spheres, i.e., the atmosphere, hydrosphere, and the lit hosphere, and is dependent on t heir interplay for continued existence over time." Living creatures, however, are universally endangered by actions that humans have taken over t he course of our relatively short time as a species on the planet that have compromised the ability of all t hree of t he Earth's abiotic spheres to support the fourth sphere, i.e., the biosphere. Thus far, humanity has proved unable to harness its rationality to address these problems substantively. lf human society is to find workable and lasting solutions to these problems, it will have to root those solutions in this set of basic rules. lt is the purpose of this essay, thus, to explore the vital linkages between the scientific discipline of biology and the process of devising rational solutions to humanity's most pressing problems arising within its society. T HE SET OF BASIC RULES lt is a central t hesis of this position paper that biology is the discipline that allows us to understand the set of rules all organisms must obey to continue to exist. Thus, human beings, the organism scientifically known as Horno sapiens, also are subject to these rules. The most basic of the rules for existence is t hat humanity is the product of biological evolution, just as muchas is any other creature (Wilson, 1994). As 24 such, the structure, function, and behavior of human beings are the result of the series of evolutionary events that occurred in the human lineage. As a consequence, what humanity has been, is, and will be is best understood ultimately within the framework of evolutionary biology. The fundamental nature of this truth is questioned by many, if not most, of t he present-day human inhabitants of the Earth, which thus represents a major challenge to t he design of effective solutions to humanity's threats to life's existence. As with all animal societies, the integrity of human society depends on the interdependency of i ntraspecifica l ly oriented neuro nal- and hormonal-mediated skeletomuscular responses to environmental stimuli, both interna! and externa! (Starr, 1994). In other words, human society is depende nt on t he maintenance of selectively advantageous social behavior patterns. Th is maintenance is contingent on communication and cooperation. Human society relies on social behaviors involving communication signals t hat facilitate cooperative responses to stimuli. Communication signals are uactions or cues sent by one member of a species .. . that can change the behavior of another member .. . [or members]" (Starr, 1994). As rational creatures , commun ication among humans depends largely on language, t he system of symbols they use both for thinking and communicating (Chaffee, 1994). Cooperation is an evolutionary strategy wherein survival and reproduction are facilitated by two or more members of a species acting in concert to obtain the material and energy resources necessary for life maintenance. Selfish genes (as envisioned by Dawkins, 2016) are still operating, yet in this case through reciproca! altruism. Cooperation relies on communicat ion. lt follows, then, that cooperation in human society depends on the efficacy of language communication. Contrariwise, breakdown of communication leads inevitably to breakdown of cooperation. The selfish gene reverts to selfishness as a survival strategy. We will return to these concepts. Another basic rule is that all organisms interact with their environment. lt is the environment that Facultad de Ciencias Biológicas UANL �w LL ::¡ LL o g 1- (/) w I 1- z w w ~ w CD supplies the resources necessary far t he support of life. Communication and cooperation are the principal evolutionary strategies social organisms use to adapt to existing environmental conditions. They are also t he most important strategies humans can use to attempt to adapt to present and future environmental conditions. Moreover, all organisms live within webs of organization in that t hey depend directly or indirect ly on one another far energy and material resources. lnterdependency among organisms is the rule, and there are no exceptions. In t his context, it is of vital importance to remember t hat, as Wilson (1994) has pointed out, "The diversity of life is t he cradle and natural heritage of the human species:' lt is the same far ali other organisms. lt is t his aspect of humanity's herit age t hat must be preserved and conserved far it is irreplaceable and essential to our continued existence. Energy and material resou rces are lim ited in amount and availability, which features are under the control of physical laws. This fact is recognized as an integral component of the modern t heory of organic evolution according to natural selection (Mayr, 1982). This also makes ita basic concept of population ecology (Starr, 1994). In t he face of limited resources, t hus, no organism can possess a continually increasing population without risking an eventual overshooting of t he carrying capacity far that organism. The ability of human beings to control sorne of t he environmental limiting factors and, as a result, "enjoy" an exponentially growing population simply means t hat we passed one leve! of carrying capacity and are moving headlong toward another that will be enormously more effective in placing limits on growth. An exponential growth curve turned upside down is the picture of a precipice. The biological concept of unity in diversity should teach us anot her lesson. As distinct as we are from ali other creat ures, we share with them sorne very fundamental features, most notably the properties of life, such as arder, evolutionary adaptation, response to t he environment, regulation, energy processing, growth and development, and reproduction (Campbell et al., 2008). We also share with t hem an absolute dependence on the planetary life-support systems. Finally, it is necessary to acknowledge that humans do have an inherent feeling far other creatures, what E. Biología v Sociedad, marzo 2019 O. Wilson (1984) has termed "biophilia'.'Wilson (1994) has noted that this affinity is "evoked, according to circumstance, by pleasure, ora sense of security, or awe, or even fascination blended with revulsion:' Biologists are people who have turned biophilia into a preoccupation as well asan occupation. They are in t he best position, as a consequence, to advise t he remainder of humanity as to t he probable outcomes of the conscious suppression of biophilia (Orr, 1994). o.. I (/) z o 5w o:: w I 1(/) w ('.) ;í z In summary, it is interesting that the set of basic rules humans must abey to continue to exist comprise concepts identified in the f irst chapter of any worthwhile elementary biology text. They are, far the most part, what Campbell et al. (2008) referred to as "t he t hemes in t he study of life'.' We are suggesting that it will be in the best interests of humanity to relearn this set of rules or, to put it another way, reread t he provisions of our "biological contract:' ::¡ _J ~ > w I 1('.) z oo.. (/) X w :;.: l:ü u o(/) o z MISREADING THE "BIOLOGICAL CONTRACT 4: >('.) 11 We have suggested above that humanity's most fundamental and intransigent problems have arisen from a conscious disavowal of the set of basic rules to which ali organisms must subscribe, the "biological contract" all organisms have with each other and with the abiotic environment. Humans, however, have constructed a society dominated by a striking set of misconceptions. lt is upan t hese misconceptions that human worldviews have been constructed (Miller, 1993). lt can also be argued that ethical frameworks have been built on the same misconceptions. As noted by Miller (1993), one's "decisions and actions are built around lone's] worldview ... and lone's] ethics .. . '.' A worldview involves "how individuals think the world works and what they think their role in the world should be" (Miller, 1993). Ethics, of course, are concerned with what we believe to be right or wrong behavior. The prevailing worldviews, what Miller (1993) calis the "throwaway worldview" and t he "spaceshipearth worldview;' are based on the misconceptions we have indicated have arisen from t he disavowal 25 o_J o CD �of the provisions of the "biological contract." The components of these worldviews can be compared to the biological contractual obligations, as is done below (Table 1). Besides having built maladaptive worldviews, humans have also constructed ethical frameworks of similarly questionable survival value. The principal flaw of these systems of ethics is that t hey are afflicted with varying degrees of centristic orientation. As noted above, ethical systems treat of right and wrong behavior. They also treat of good and bad. To the ethicist, right and wrong are not the same as good and bad. "Quest ions as to the nature of the right are a matter of ethical obligation; questions as to the nat ure of the good are a matter of ethical values. A basic division occurs between t hose who stress values and those who st ress obligation" (Linton and Litchfield, 1979). Those who regard right as having a stand-alone quality argue that it is categorical; those who consider right to be so if it leads to ends that are good argue that right is teleological (Linton and Litchfield, 1979). The position we take in this paper is t hat what is good is defined in terms of what is right. In t his sense, we adopta categorical ethic. Similarly, questions of what constitute pleasure and happiness are resolved in light of what is right. We argue that what is right is that which enhances the survival of life on Earth. That which is wrong is that which compromises it. A long with the right to enjoy life comes the responsibility to not endanger the lives of others. Most ethical systems make an axiological distinction between huma ns and other organisms. Greater value is placed on humans than on other creatures. Beyond this, many systems place greater value on one's own group (based on religion, political ideology, or sorne other cultural [or genetic) feature} than other such groups. Finally, in practice individuals often place greater value on themselves than ali other individual s. Thus, that which is right might mean that which is Table 1. Comparison of the Throwaway and Spaceship-Earth Worldviews and the Biological Contractual Obligat ions Throwaway and Spaceship-Earth Worldviews (modified from Millar, 1993) The Biological Contractual Obligations Humans are apart from nature. Humans are products of biological evolution, components of ecosystems, and subject to chemical and physical laws. Humans are superior to other species. Humans are not the pinnacle of evolution, but rather one of the twigs on the tree of life. Our role is to conquer and subdue wild nature and use it for our own purposes. Our role is to use communication and cooperation to enhance our chances for survival and reproduction, but not at the expense of the int egrity of the Earth's life-support systems. Resources are unlimited because of our ingenuity in making them available or in finding substitutes; there is always more. Resources are limited. These limits shape the evolutionary process. Human ingenuity is primarily employed to steal resources from other organisms; humans operate as planetary thieves. There is an •away• in which to throw things. There is no •away.• The law of conservation of matter prescribes otherwise. Science and technology can salve any problem that comes up. Science is limit ed in what it can do by its methodology; technology is science wedded to destructive worldviews and, thus, is part of the problem. The more we produce and consume, the better off we are. AII economic growth is good, and more economic growth is better. There are no limits growth. AII economies rest firmly on a limited resource base. Economic growth thus depends on making continua( withdrawals from limited earth capital. More growth makes bigger withdrawals. The most important individual ar nation is the one that can command and use the largest fraction of the world's resources. Possession of more and more t hings is the source of happiness. The nations that command and use the largest fraction of the world's resources are the most dangerous nations in the world. Possession of more and more things is the source of real misery. We know what we are doing. Really? 26 Facultad de Ciencias Biológicas UANL �w LL ::¡ LL o g 1- (/) w I 1- z w w ~ w co good for my species, my cultural group, or, simply, me. Using such an approach, ethics can dissolve to value decisions t hat are not only teleological, but centristic, situational, and circumstantial. Such decisions become based on variously sized pieces of the "big picture'.' Our ethical framework can be as badly misconceived as are our worldviews. Basing worldviews and ethical systems on misconceptions is dangerous business. lt can lead us to believe that it is possible far our species to continue to reproduce without limit because our ingenuity can find ways to support t he burgeoning numbers for perpetuity, even in the face of incontrovertible evidence from everyday life to t he contrary. lt al lows us to believe that every child that could be born should be born, without regard for the quality of life such a child will enjoy (in addition, it allows us to think that every life that can be prolonged should be prolonged, again regardless of quality of existence). lt allows us to define as the measure of success how much one owns and not what one does with one's life. lt allows us to view biophobia as a virtue and biophilia as a laughable curiosity. lt allows us to lie to ourselves with great and growing fervor. THE MASS DENIAL TRAP Lying to oneself is a favorite human preoccupation. Lying to oneself is a d ime store definition of psychological denial, more appropriately defined as "an unconscious defense mechanism marked by refusal to acknowledge painful realities, thoughts, or feelings" (American Heritage College Dictionary, third edition). In the sense of the definition, "unconscious" refers to "t he division of the mind in psychoanalytic theory containing elements of psychic makeup that are not subject to conscious perception or control but that often affect conscious t houghts and behavior" (American Heritage College Dictionary, 2007). A defense mechanism is "an automatic, unconscious response to a threat, often triggered by conflict or anxiety" (Kass et al., 1992). When numbers of people engage in such refusal and mutual reinforcement of it, such is termed mass denial. Humans appear to be locked in species-wide mass denial. lf psychoanalysis functions to expose the defense mechanisms that allow us to repress painful realities, thoughts, or Biología v Sociedad, marzo 2019 feelings so that psychic healing can occur, then psychoanalysts have their most significant challenge in dealing with humanity's mass denial of t he realities of the "biological contract'.' In truth , it is our opinion that psychoanalysts, operating alone, are ill-equipped for such a role, because they, like most other humans, operate from a basis of acceptance of the prevailing worldviews and ethical frameworks. The painful realities, t houghts, and feelings which psychoanalysts usually attempt to have their patients expose and resolve are either symptoms of more fundamental problems orare extraneous to such problems. As a consequence, it would appear that most psychoanalysts are poor psychobiologists. lt is not our intention to single out these health professionals for "bashing;· because they are as mucha product of misconceived worldviews and ethics as are their patients. What we do wish to do is point out t hat species-wide mass denial is a psychological problem that defies the usual means employed for dealing with less widespread forms of denial. Furthermore, it is necessary to acknowledge that combatting such mass denial will need to be accomplished on an exceedingly short timeline. We have moved beyond the "decade of decision" denying that there are decisions of a magnitude greater t han any ever faced by humanity that need to be made. ÜENIAL IN THE ÜECADE OF ÜECISION The forecasters at the Worldwatch lnstitute have been taking the pulse of the world once each year since 1984 in their State of t he World volumes. The lead article in the 1992 edition was entitled "Denial in the Decisive Decade'.' This article, written by Sandra Pastel pointed out that, "Psychology as much as science will ... determine the planet's fate, because action depends on overcoming denial, among t he most paralyzing of human responses. While it affects most of us to varying degrees, denial often runs particularly deep among those with heavy stakes in t he status quo, including the political and business leaders with power to shape the global agenda ... By pursuing life-styles and economic goals that ravage the environment, we sacrifice long-term 27 o.. I (/) z o 5w o:: w I 1(/) w ('.) ;í z ::¡ _J ~ > w I 1('.) z oo.. (/) X w :;.: l:ü u o(/) o z 4: >('.) o_J o co �health and well-being far immediate gratification -a trade-off that cannot yield a happy ending:' Pastel (1992) maintained that this kind of denial is justas dangerous to society "asan alcoholic's denial is to his or her own health and family'.' Essentially, she is saying that humanity at large, and especially those people who work to amass great power, are locked into a massive addiction-denial cycle. The outcome of such incarceration is that we are disassembling the lifesupport systems of the planet because of an addiction to misuse and abuse of resources by the inhabitants of the developed world, and the rich and powerful wherever they live. We further deny that this addiction to an over consumptive lifestyle has any connection to poverty in the world or that poverty has anything to do with human overpopulation. Nonetheless, these connections are real. Pastel (1992) indicates that the list of unmet human needs in developing countries is staggering, but that they are "dealing with these problems under greatly constrained conditions. Because of their staggering debt burdens, poor countries paid nearly as much to rich ones over the 28 last decade as they received in new funds ... Besides sapping them of capital, large debt payments force developing countries to plunder forests, fisheries, and other natural resources to increase export earnings .. . Put simply, the global economy is rigged against both poverty alleviation and environmental protection ... Thus far, global environmental politics has been characterized more by foot-dragging and denial of problems than by cooperation. Few rich countries have acknowledged that they have caused the preponderance of environmental damage, and therefore have t he responsibility to underwrite most of the transition to global sustainability ''. Ultimately, t hose of us in the developed countries are going to have to acknowledge t he role we have played in maintaining and exacerbating g loba l environmental problems. To do so will require us to overcome the massive denial under which we operate befare we can hope to move substantially to curb the addictions under which we suffer. As Sandra Pastel (1992), "Building a sustainable world Facultad de Ciencias Biológicas UANL �w LL ::¡ LL o g Figure 2. Tropical Wet Forest, based on an irnage taken on the road to Santa Cruz Tepetotutla, Municipio de San Pedro Usila, Oaxaca, Mexico, elevation 1,727 m, by Vicente Mata-Silva on 29 May 2018. This locality lies within the Sierra Madre de Oaxaca, which is documented as the most herpetofaunally rich physiographic region in the most herpetofaunally rich state in Mexico. We are using this image of this forest type to illustrate one of the most biodiverse habitats found on the land surface of the planet. AII four ecospheres are (/) evident in this photograph, including the trees representative of the biosphere, the waterfall and stream evidencing the hydrosphere, the rocky streamside shores indicating the lithosphere, and the sky at the top center showing a bit of the atrnosphere. z 1- w I 1- w .. ... .... .. ..... ........ ............... ... ... .. ...... .... .... ... .. ........ .. .. ... .... ...... .. ... ........ ....... .. ........ ..... ............... ...... .. ... ... .. .... w ~ w CD will ask a lot of ourselves and our leaders. But it is within our power, if we choose to take on t he challenge. Once denial is stripped away, what other option do we have?" As massive as the changes that have to take place will be, the policy decisions t hat will allow the building of workable and lasting solutions to humanity's most significant problems were supposed to be in place befare t he advent of t he new millennium. Clearly, that did not happen. We now have significantly less time left to take t hese actions. INTERVENTION IN THE MASS ADDICTION- Ü ENIAL CYCLE lf it is accurate to describe humanity as locked in a massive addiction-denial cycle, then it might be helpful to examine this problem by use of the disease model of substance abuse (Kass et al., 1992), because "stripping away denial" is much easier contemplated than accomplished. A majar feature of the model is t he recognition t hat substance abuse (as a form of addiction or dependence) is a disease, i.e., an abnormal and harmful condition t hat impairs normal physiological or psychological functioning. "The disease model emphasizes that people with dependency disorders are not 'bad; they are sick. Therefore, they should not be scorned or punished far the use itself, but understood and helped ... Defining substance abuse as a disease helps promote recovery .. :•and t he realization t hat "t hey are not at fault far getting the disease but, as with any other illnesses, they are responsible far taking steps to get well from it " (Kass et al., 1992). A basic characteristic of substance abuse is that it provides rel ief from psychic pain and fear. A second feature is that t his problem can lead to impaired functioning (Kass et al., 1992), as do almost all diseases. "The more trouble a substance causes a vulnerable individual, the more he or she tends to use it in arder to escape from t hat t rouble and to relieve t he pain. Typically, substance abusers react to t his vicious cycle with denial and rationalization" (Kass et al., 1992). Other features of the disease model include the experience of withdrawal symptoms and t he possibility of relapse after recovery (Kass et al., 1992). lt is the nat ure of such a disease cycle that it will cont inue unt il Biología v Sociedad, marzo 2019 something operates to intervene to break t he cycle. As Kass et al., (1992) note, "Recovery from substance abuse is not usually done on one's own ... ;•but rather requires professional help depending on specific treatment approaches, as with most diseases. o.. I (/) z o 5w o:: w Given the nature of t his model, it can be asked whether humanity's ignorance of the "b iological contract" results from being locked in a massive addiction-denial cycle, as Past e l (1992) has suggested, and, if so, whether this involvement should be considered a disease in need of t reatment. In support of this contention, we offer the following summary argument: I 1(/) w ('.) ;í z ::¡ ...J ~ > w I 1('.) 1. Human be ings are t he authors of the g lobal environmental crisis. The intertwined problems of overpopulation, resource depl etion, and pollution resu lt from actions t ha t humans have taken, especially over t he last 500 years (Miller, 1993). These problems are impairing t he normal functi oning of t he life-support systems of the planet , which in turnare impacting the survival of our own species. They have arisen because we have ignored t he provisions of t he "biological contract:' In a sense, this is t he equivalent, on a much grander scale, of course, of t he dependent person impairing his or her own normal functioning, and through it, the normal functioning of his or her family. In our thinking, then, the environmental crisis is a large-scale disease, a pandemic, created by the addiction of human beings to misuse and abuse of the planetary resource base through overpopulation and overconsumption. The reasons far the existence of this addiction are explored in a following section. 2. This addiction continues to escalate as people make the assumption that t here are no limits to the resource base, that it is there for us alone to use, and that whatever problems arise from such a mindset can be treated with t he application of sufficient science and technology. The increasing energy appetite of people (an addiction provided us by t he energy "dealers'') in the United States is an example of such escalation. 3. As Pastel (1992) has explained, humans react to t he addictive escalation with denia l and rationalization, creating a vicious cycle as 29 z oo.. (/) X w :;.: l:ü u o(/) o z 4: >('.) o o ...J CD �resistant to departure from t he status quo as is drug addiction. The denial and rationalization have been codified into t he throwaway and spaceshipEarth worldviews and centristic ethical schemata. 4. As noted above, these worldviews include the idea that "possession of more and more t hings is the source of happiness'.' lt is also viewed as the measure of success in life. Deprived of this opiate, people can experience a type of withdrawal symptoms in t he form of peer ostracism and lowered self-esteem. As with the substance abuser, almost any steps will be taken to acquire more things, including using other people's money (credit) to obtain them, leading for many of us to perpetua! indebtedness to t hose who have t he moneys to loan. 5. Finally, we humans deny that this addiction to "owning t hings" has any connection to the global environmental crisis we see displayed around us. We deny t he urgency of effective responses to t his crisis and move, inexorably, to (and, ultimately, beyond) the point of no return. We are like the drug addict who, unable to deal effectively with what caused the addiction, plummets toward the inevitable -- death from overdose. Rerouting this destructive pathway will require the design of an effective specific treatment approach. This treatment approach design will have to depend on understanding the origin of the psychic trauma that has created our addiction to overpopulation and overconsumption. techniques. The components of the hypothesis are as follows: 1. Humans entertain worldviews promulgating 2. 3. 4. 5. T HE ÜRIGIN OF ÜUR COLLECTIVE P SYCHIC T RAUMA A central question in the search for solutions to the global environmental crisis is why humans embrace such destructive worldviews, worldviews that lead to an addiction to overpopulation and overconsumption and the threat of our own extinction. Why do we continue on t he pathway of escalating violence toward the environment and each other? Again, we can look to the disease model of substance abuse for the beginnings of an answer. What we propose below is in the nature of a hypothesis, to be tested, presumably, by psychobiological 30 6. behavior t hat is destructive to the environment that sustains t hem. Such behavior needs to be recognized as the highest order of violence, in the sense of "physical force exerted for the purpose of violating, damaging, or abusing" (American Heritage College Dictionary, 1992). Lesser leve Is of extreme v iolence would be represented, in descending order, by world wars, genocide, mass and serial murder, homicide, and suicide. Possession of such destructive worldviews is symptomatic of envelopment in a pandemic addiction-denial cycle. The addiction is to violence toward t he environment. The denial is that such behavior undermines the planet's life-support systems, and, in t urn, t hreatens the survival of our own spec1es. Violence toward the environment appears to be t he real opiate of the masses. We suggest that such compulsive, psychological dependence, as we have noted above, "provides relief from psychic pain and fear," in t he same way asan addictive substance does for an individual. Exposing t he origin of such collective psychic trauma is at the core of any constructive attempt to deal with the problems that comprise the global environmental crisis. What follows, therefore, is the centerpiece of our hypothesis. We hypothesize it is the same features of our nervous control system that distinguish us most significantly from other organisms that have burdened us with the psychic trauma that erupts into our violent behavior toward the environment. The most significant way in which our nervous control system differs from that of other anima Is is the extent to which it allows for rationality. A useful meaning of this term is difficult to find. The American Heritage College Dictionary (1992) defines the term as "the quality or condition of being rational;' rational as "having or exercising the ability to reason, and reason as "the capacity for logical, rationa l, and analytic thought;" t hus, t he definition is circular, redundant, and ambiguous). Nonetheless, for the purposes of this position paper, we define rationality as "the ability to catalogue and use information from the past to Facultad de Ciencias Biológicas UANL �w LL ::¡ LL o g 1- (/) w I 1- z w w ~ w CD plan for actions to be taken in the future by use of cause and effect analysis'.' Humans, thus, are not only able to communicate spatially (with other contemporaneous members of their species), but also temporally (with those who are dead, as well as those who are yet to live). Possession of an ability to communicate with both past and future appears to allow humans to position themselves on the time continuum. Communication with contemporaries appears to lead to positioning on the space continuum. Self-awareness would seem to líe at the point of convergence of these two continua. 7. Awareness of self and of occupancy of a shifting position in the space-time continua has both benefits and detriments. On the one hand, this awareness has allowed humans to transform the face of the planet as we have. The awareness enables humans to have a sense of mission, to establish goals, to work toward meeting these goals, and to have a sense of accomplishment upon their completion. Using these skills, we have been able to establish a world order in which the few benefit mightily at the expense of the many, and in so doing, to grind away at the direct and indirect ecosystem services, as Ehrlich and Ehrlich (1981) termed them, that sustain us. In short, we have used rationality and the awareness of self to position ourselves as the dominant creature in the biosphere. Documentation of this aspect of our makeup is virtually limitless. 8. lt is the other side of rationality that presents the detriments that we wish to explore. This is the side we keep locked away from scrutiny, as the mentally infirm used to be. This is the closeted side of human rationality. We hypothesize that awareness of self and time-space positioning also generates an intensive, yet unacknowledged, collective fear of the inevitable. The inevitability of seemingly greatest importance toan individual is his own mortality. We posit that it is this fear that generates the psychic trauma that leads to entrapment in the addiction-denial cyc le, which manifests itself in violence toward the environment and ali of its components. 9. Fear is the "fee ling of agitation and anxiety caused by present or imminent danger" (American Heritage College Dictionary, 2007). Fear is expressed to varying degrees from mild, short- Biología v Sociedad, marzo 2019 lived anxiety to severe, long-term phobias (Kass et al., 1992). Anxiety is "a state of uneasiness and apprehension, as about future uncertainties" (American Heritage College Dictionary, 2007). In psychiatry, anxiety is recognized as "a state of intense apprehension, uncertainty, and fear resulting from the anticipation of a threatening event or situation, of ten to a degree that the normal physical and psychological functioning of the affected individual is disrupted" (American Heritage College Dictionary, 2007). A phobia is "a persistent, abnormal, or irrationa l fear of a specific thing or situation that compels one to avoid the f eared stimulus" (American Heritage College Dictionary, 2007). In anxiety, thus, individua ls experience uneasiness and apprehension, in sorne cases about the future, and in phobia we see the same feelings to the point that norma l physical and psychological functioning is impaired. Phobias, thus, are a type of anxiety disorder (Kass et al., 1992). 10. What we hypothesize then is that almost all humans experience a phobia manifested as a fear of the inevitable, and that when this phobia is directed toward the individual, the fear is that of death -- a thanatophobia. We further suggest that, as with any phobia, the fear of death and of the inevitable in general is "abnormal and irrational'.' Kass et al. (1992) noted that, "Most experts agree that whatever the nature of the phobia, what people are trying to avoid is the feeling of being afraid and their response to the fear... The act of avoidance serves to reinforce the fear, however... Through association, phobic avoidance can generalize into phobic disorder, severely inhibiting enjoyment and opportunity in life'.' The phobia persists because the sufferers avoid confronting their fear in recognition of its irrational basis. 11. The steps people take to alleviate the fear of the inevitable, including death, vary in elaborateness. Nonetheless, the measures become the source of an addiction, which in turn can take many forms. The addiction is fueled by denial that the addiction exists or that it is "inhibiting enjoyment and opportunity in life." Addiction and denial become embroiled in a vicious cycle, continually fed by the irrational fear. In dealing with others, the sufferer operates with subverted socialization 31 o.. I (/) z o 5w o:: w I 1(/) w ('.) ;í z ::¡ _J ~ > w I 1('.) z oo.. (/) X w :;.: l:ü u o(/) o z 4: >('.) o_J o CD �skills. Frequent ly, the outcome is physical or emotional violence. Violence can be best defined, for t he purposes of t his analysis, as an "abusive or unjust exercise of power" (American Heritage College Dictionary, 2007). Thus, the violent individual or individuals abusively or unjustly exercise(s) power over other humans, other organisms, and t he environment. Power, in this sense, is "strength or force exerted or capable of being exerted;' as well as "the ability or official capacity to exercise control." Thus, power is "strength or force exerted to exercise control'.' For the person entrapped within an addiction-denial cycle, violence is a form of displacement behavior, i.e., "a defense mechanism in which t here is an unconscious shift of emotions, affect, or desires from the original subject {the addict himsel~ to a more acceptable or immediate substitute [other individuals, other organisms, or the environment at large]" (American Heritage College Dictionary, 2007). 12. In summary, we hypothesize the fol low ing relationships: Evolution of rationality ➔ Self-awareness ➔ Awareness of space-time positioning ➔ Fear of the inevitable ➔ Vicious cycle of addiction and denial ➔ Violence of all types and at all levels ➔ Destructive worldviews reinforcing the violence. 13. The attempt to cover up the fear of the inevitable with displacement behavio r manifested as violence is seen in various social institutions. We choose to discuss as examples two institutions that would appear, at first glance, to be at opposite poles with respect to the methods of inquiry each uses. These two institutions are science and religion. 14. Science may be defined as "the observation, identi ficat ion, description, experimental investigation, and t heoretica l explanation of phenomena" (American Heritage College Dictionary, 2007). Science is a method or mode of inquiry that attempts to understand the universe and all of its components. "Science is a way of knowing about t he natural world .. . At t he heart of science is inquiry, a search for information and explanation, often focusing on 32 specific quest ions .. . Biologists use two main types of scientific inquiry: discovery science and hypothesis-based science. Discovery science is mostly about describing nature. Hypothesisbased science is mostly about explaining nature. Most scientific inquiries combine these two research approaches:' (Campbell et al., 2008). In hypot hesis-based science, "a hypothesis is a tentative answer to a well-framed question-an explanation on trial. lt is usually an educated guess, based on experience and on the data available from discovery science. A scientific hypothesis leads to predictions that can be tested by making additional observation or by performing experiments'.' (Campbell et al., 2008). In addition, "a type of logic called deduction is built into hypothesis-based science ... In deductive reasoning, the logic flows .. .from the general to the specific. From general premises, we extrapolate to t he specific results we should expect if the premises are true'.' (Campbell et al., 2008). Scientific hypotheses must be definable, testable, and replicable. Thus, only certain questions can be answered scientifically. As a consequence, science is constrained by limits. One of the human concerns with which the scientific process cannot deal is ethics or the study of right and wrong behavior. This is not to say that scientists cannot deal with ethical problems; in fact, t he discipline of scientific ethics does exist, and rather obviously deals with questions of right and wrong as t hey apply to the sc1ences. 1 5. Science creates its most substantial problems for humanity as it becomes wedded to practicality, i.e., as it mutates into technology. Technology is defined as "the application of science, especially to industrial or commercial objectives" (American Heritage College Dictionary, 2007). Since industry consists of the "commercial production and sale of goods" and commerce is "the buying and selling of goods, especially on a large scale, as between cities or nations" (both definitions from American Heritage College Dictionary, 2007), then science is used as a means to exploit the planetary resource base for profit. This is science pressed into the service of business. Business operates to maximize profits, i.e., "the amount received for a commodity or service in excess Facultad de Ciencias Biológicas UANL �w LL ::¡ LL o g 1- (/) w I 1- z w w ~ w CD of the original cost" (American Heritage College Dictionary, 2007). Profits can be maximized by several means, all of which induce greater use and abuse of the resource base than would be otherwise the case. Thus, planned obsolescence, confusion of wants with needs, tying ownership to success, emphasizing convenience (e.g., through the production of throwaway items), and advertising in t he home (commercial television) or school (educational marketing) are examples of techniques businesspeople use to increase consumption. 16. Probably t he most insidious form of technology is t hat which puts biology to its service to create biotechnology. Biotechnology is rather benignly defined as "the manipulation of organisms or t heir components to produce useful products" (Campbell et al., 2008). Biotechnology is still in its infancy, but it is nonetheless evident that its ultimate goals are a good deal more nefarious than Campbell et al. (2008) indicate. In our opinion, the ult imate goal of biotechnology is to allow control of t he bioevolutionary process by human beings, including that of their own species. lf we are able to "progress" to this stage, t hen the human species would have the ultimate control over all other organisms, as well as itself, and t he ultimate potential to visit violence on the living world. At t his juncture, it is debat able whether humans will ever have this capability, especially befare it brings its existence to a conclusion by sorne other easier-managed means, such as overpopulation, but t he intent is evident. Science, then, even with its evidentiary underpinning, might be just as much involved in t he collective addiction-denial cycle as is the next mode of inquiry to be discussed. 17. As mentioned above, in terms of t he modes of inquiry used, science and religion would seem to exist at opposite pales. Science depends on t he hypothetico-deductive method of inquiry, which in turn depends on provision of sensate evidence. Religion depends on faith. Faith is "belief that does not rest on log ical proof ar material evidence" (American Heritage College Dictionary, 2007). Thus, in science there is "mental acceptance of and conviction in the truth, actuality, or validity of something" (the definition of "belief'1 based on running evidence through Biología v Sociedad, marzo 2019 the hypothetico-deductive method and in religion that acceptance does not depend on proof or evidence. lf pure science can be corrupted by technophilia, then religion would appear to have an even greater potential to fuel the collective addiction-denial cycle and lead to violence. Given t hat religion accommodates beliefs that do not rest on proof or evidence, it would seem possible to believe anything, and to base actions on such beliefs. 18. Bertrand Russell, the infl uential English philosopher, presented his views on religion in his famous book Why I Am Nota Christian (1957; first published in 1927, according to Bastan, 1993). This controversia! book presents an intriguing analysis of t he basis of religion. He posited t hat, "Religion is based ... primarily and mainly upan fear. lt is partly the terror of the unknown and partly ... t he wish to feel t hat you have a kind of elder brother who will stand by you in all your troubles and disputes. Fear is the basis of the whole thing - fear of the mysterious, fear of defeat, fear of death" (Russell, 1957). He further opined that, "Fear is the parent of cruelty, and therefore it is no wonder if cruelty and religion have gane hand in hand" (Russell, 1957). Cruelty might be thought of as a kind of planned violence, to try to relate Russell's language to our own. Russell 's opinion was distilled to its essence when he stated that, "We regard [religionl as a disease born of fear and as a source of untold misery to the human race '.' Farther into t he book he indicated that, "lt would seem ...t hat the three human impulses embodied in religion are fear, conceit, and hatred '.' Fear, conceit , and hatred would appear to conspire to create violence. Russell (1957) again pointed out t hat, "Religion, since it has its source in terror, has dignified certain kinds of fear and made people think them not disgraceful'.' 19. Russell (1957) has not painted a very pre tty picture of religion, and we are afraid that we can do nothing to improve this picture. Religion, resting on a foundation of fear, conceit, and hatred, and fostered by the idea that anything can be believed, would seem to have even greater potential to embroil people in t he collective addiction-denial cycle than does science. lt is to our opinion that science does not start out wrong; 33 o.. I (/) z o 5w o:: w I 1(/) w ('.) ;í z ::¡ _J ~ > w I 1('.) z oo.. (/) X w :;.: l:ü u o(/) o z 4: >('.) o_J o CD �it ends up that way when corrupted by greed in the marketplace. Religion, on the other hand, is wrong from the very beginning; it possesses no need to be corrupted by anything beyond itself. Nonetheless, both institutions can be put to the service of covering up the fear of the inevitable and both have the potential for creating serious violence along both the space and time continua. In summary, we hypothesize that it is the evolution of rationality that has provided us the fear of the inevitable that we attempt to obscure by enmeshing ourselves in a collective addiction-denial cycle from which issues violence of all types directed at ourselves and the components of our social and natural environments. From this psychologically disturbed platform, we have constructed our dominant worldviews. Furthermore, we have designed social institutions that promote these types of behaviors. A P RIMER ON B EHAVIOR ANO CULTURE Given the pervasive nature of destructive worldviews, the violent behaviors they facilitate, and the social and environmental problems they have promulgated, a pivotal question facing our species is whether worldviews can be shaped that are constructive as opposed to destructive. lf such is considered possible and worthy of effort, then this effort will have to neutralize the fear of the inevitable that appears to be a consequence of our rationality and the awareness it provides of the finite nature of our exist ence. In attempting to neutralize the fear of the inevitable, it has to be acknowledged that we will have to employ the same rational skills that provided us the fear in the first place. We have no other choice; there is no other means. That we are faced with problems that might be intractable to insoluble is implied by the recognition that what we have just said appears to be a paradox, in the sense of "a seemingly contradictory statement that may nonetheless be true" (American Heritage College 0ictionary, 2007). That is to say, the same capabilities we have used to create our most pressing societal problems are the ones we will have to use to solve them. lnasmuch as the most significant problems we face are buried within our col lective psyches, it must be acknowledged that solving these problems will 34 ��be the most difficult process humanity has ever undertaken throughout its existence. Never have we acknowledged that we would have to deal with a species-wide psychological illness arising from the design of our minds. Thus, it will be necessary for us to accept t hat humans have been at once gifted and crippled by rationality. The bright side of rationality is going to have to learn how to master t he dark side. In this connect ion, it must be recognized that humans are peculiar animals, in part due to the extent to which t hey have evolved a culture. Development of this culture has been dependent on the evolution of rationality, for it is rationality t hat provides us access to the past and the future through the agency of causeand-effect associations. Culture is usually defined in the anthropological sense as, "The totality of socially transmitted behavior patterns, arts, beliefs, institutions, and ali other products of human work and thought" (American Heritage College Dictionary, 2007). The operative phrase in this definition is "socially transmitted behavior patterns;' implying that culture is a function of society, that it involves behavior, and that patterns of behavior are somehow transmitted from sorne individuals in t he society to other individuals in the society. What is not stated in this traditional definition is how the t ransmission is accomplished. Bonner (1983), in his book The Evolution of Culture in Animals, defines culture as follows: "The transfer of information by behavioral means, most particularly by the process of teaching and learning:' Bonner contrasts cultural information with genetic information that is transmitted by the process of gametogenesis and reproduction. He also implies that the cultural transmission occurs from someone who has the information (the teacher) to someone who does not (the learner). This transmission depends, thus, on the human ability to record knowledge about the past, which is imparted by the teacher, and to use it as a means of determining how to approach the future, done by the learner. lt is fairly obvious, but not necessarily appreciated widely, that what knowledge is being transmitted deals substantially with behavior and the outcomes of behavior (i.e., the arts, beliefs, and institutions referred to in the above dictionary definition of culture). lf it were not so, it would have to deal with structure and/ or function, since structure, function, and behavior are the three aspects of the makeup of animals studied by biologists. Behavior is the focal point of cultural 36 transmission, because it is something capable of being changed within the time trame in which culture operates, i.e., t he span of human existence, if it is based on learning (see below). Structure and function are aspects of human biology changed within the framework of geological time, so such features are largely unaffected by cultural evolution. Given that behavior and its modification is the fuel for cultural change and transmission, it would be useful to determine just what is behavior. In our opinion, this term is usually incorrectly or incompletely defined, not only in dictionaries of the English language, but textbooks of biology as well. The fourth edition of the American Heritage College Dictionary provides a psychological definition of the term, namely, "The actions or reactions of persons or things in response to externa! or interna! stimuli." This definition is deficient in at least one respect , if not two. First, it indicates that "things" can behave. The same dictionary defines t his word in the usual usage sense as, "An entity, an idea, ora quality perceived, known, or thought to have its own existence;' "The real or concrete substance of an entity;· "An entity existing in space and t ime;• and "An inanimate object'.' In this sense, anything identifiable as "an entity existing in space and time;' including "inanimate objects" are indicated to be capable of behavior, which, obviously, is not the case. lnterestingly, this dictionary definition also does not specify t hat any other animals besides humans are capable of behavior. During much of his t eaching career at Miami-Dade College in Miami, Florida, t he senior author used the best-selling majors biology textbook in the world, starting with its firs t edition published in 1987 (wikipedia.org; accessed 21 July 2018). The last edition of this text he used appeared in 2008 (the 8 th) and is the edition we have consulted in this essay (Campbell et al., 2008). In our opinion, the view of what constitutes behavior in this text is too broad. The definition provided in the review for the chapter on behavior (p. 1142) is as follows: "Behavior is t he sum of responses to externa! and interna! stimuli and includes muscular as well as nonmuscular activity'.' Campbell et al. (2008) suggested, t hus, t hat t he functioning of organs such as the digestive and excretory systems is behavior. We disagree. Thus, the functioning of these systems in the body of an animal does not constitutes behavior. Such functioning can facilitate behavior, but is not, by itself, behavior. Behavior must be observable by sorne ordinary Facultad de Ciencias Biológicas UANL �w LL ::¡ LL o g 1- (/) w I 1- z w w ~ w co (non-instrument-assisted) sensory means. Furthermore, behavior is more limited than what an animal does and how it does it, inasmuch as this can and does include an animal's functioning. The glossary in Biology: Concepts and Applications (Starr, 1994), however, presented a very good definition of behavior. She stated that animal behavior (a redundant term, since only animals are capable of behavior) is, "A response to externa! and interna! stimuli, following integration of sensory, neural, endocrine, and effector components'.' Behavior, thus, depends on the existence of nervous and muscular t issue, as well as sensory structures and hormones. Only anima Is possess these features (and not all animals; sponges do not , nor do any other parazoans). We would add that the behavioral responses are observable by sorne sensory means (see previous paragraph). One of t he basic themes in biology is t hat "structure and function are correlated at all levels of biological organization" (Campbell et al., 2008). lt is important to point out t hat behavior likewise is correlated with structure and function, as is obvious from the definition Starr presented (reactions depend on t he integration of sensory, neural, endocrine, and effector structures). Behavior also, as is the case with structure and function, has a genetic basis and is subject to natural selection (i.e., it can evolve). As it evolves, behavior remains correlated with structure and function, because it depends on these two aspects for its elaboration. Starr (1994) also noted in her definition of behavior that it "commonly can be modified through experience" (i.e., it is subject to change through learning). lt is this aspect of behavior that allowed culture to come into existence. Culture would have never evolved if behavior were only instinctive. lnstinctive behavior is that which does not respond to experience. As (Starr, 1994) defined instinctive behavior, it is, "A complex, stereotyped response to a particular environmental cue that often is quite simple'.' This contrasts with learned behavior, defined by her as, "The use of information gained from specific experiences to vary or change a response to stimuli'.' An important step in the evolution of culture, therefore, was t he developrnent of learned behavior. Biología v Sociedad, marzo 2019 The general environment of an animal can provide the stimuli that will produce the learned response. Culture, however, requires additional elements, necessitating other steps in evolution. Beyond learning capability, culture requires that information be passed from one member of a species to another. As noted above, a more experienced member (having already undergone t he learning) passes the inforrnation to a less experienced member (yet to undergo the learning). This, of course, is teaching. Teaching and learning represent cooperative behavior and, therefore, occur within the context of a society. In the biological sense, a society is, "A group of individuals belonging to the same species and organized in a cooperative manner" (Wilson, 1980). o.. I (/) z o 5w o:: w I 1(/) w ('.) ;í z ::¡ _J ~ > w I 1('.) To summarize the discussion to this point, it can be said that t he appearance of culture has depended on the following evolutionary steps occurring within the animal kingdom: 1. Coordinated, observable neuroendocrine, skeletomuscular responses to externa! and interna! stimuli (i.e., behavior). 2. Change in responses to externa! and interna! stimuli through experience (i.e., learned behavior). 3. Cooperative, interdependent responses among members of the same species to externa! and interna! stimuli facilitated by communication (i.e., social behavior). 4. Passage of information from more experienced members of society (teachers) to less experienced members (learners), resulting in change in the responses to externa! and interna! stimuli on the part of the latter (i.e., culture). As elaborated by Bonner (1980), severa! other steps preceded the evolution of behavior, which do not require discussion here. SLAYING THE BEAST W ITH IN RESTRUCTURING THE E DUCATIONAL PROCESS The attempt to "neutralize the fear of the inevitable" to intervene in the vicious cycle of addiction to violence and its denial, thus, will have to be facilitated 37 z oo.. (/) X w :;.: l:ü u o(/) o z 4: >('.) o_J o co �by the process of teaching and learning. Furthermore, the attempt will have to occur within the context of the formal educational system, i.e., the hierarchical organization in which teachers (people who are educated to teach and are more experienced) impart knowledge and skills to learners, because cultural change can be accelerated therein. Nonetheless, as pointed out elsewhere (Wilson, 1991), the present educational system acts as a hindrance to change, because it is based on operant conditioning, a type of associative learning that produces graduates of the system who are wedded to t he status qua, i.e., the system that has promulgated the addictionden ia l cycle of violence . Operant conditioning modifies behavior by means of positive and negative reinforcement ora graded system between t he two (Wilson, 1991). In the educational system it is the graded system t hat is used, and it induces learners to produce the kind of behavior t hat will result in "good" grades. Learners are taught, thus, to respond to externa!, not interna! rewards. Grades represent externa! rewards, evaluations made by another person or persons. Grades accumulate into a set of credentials, used to insinuate oneself into the job market. The job market provides employment, at which employment one makes money. Money provides partial access to the ultimate measures of success, i.e., the quantity, and perhaps the quality, of what one owns, as defined by the purveyors of the myth that possessions equal success. Ownership is a goal never reached. One can never own too many things. The bumper sticker reads, "He who dies with the most toys, wins:' The advertisements blare from the first day the television set is used asan electronic babysitter, "Buy, buy, buy more:· The coupling of ownership and success in life, even as it is promulgated in t he formal educational system, of course, is a trap - a bottomless well into which we topple. Far most people in society, especially in t he super-consumptive United States of America, the ideal of ownership without limit is unattainable. The idea of purchasing what one has the money to pay far immediately is as outmoded as is bartering. Large and even small purchases are made on something called credit. Credit, of course, is a loan made to t he buyer by someone with the money to do so in return far a premium in the form of interest . lnterest represents a way t he lender can make money on money. Thus, 38 providing credit is an easy way to become wealthy and powerful, because neither goods nor useful service is provided to the loan recipient. Contrariwise, this poor soul is ushered into a state of perpetua! indebtedness; he is turned, essentially, into an indentured servant. Far t his stratagem to work, it is helpful to have an operantly-conditioned, gullible buying public that does not t hink much about the consequences of such behavior. Of course, t he federal government provides a large-scale model far individuals, inasmuch as deficit spending is "living on credit" on a nat ional leve!. The consequences, however, do occur and are registered on t he limited resource base supporting all planetary life. The brand of ownership practiced in the United States of America is particularly erosive. lt represents a kind of doubly extractive method of resource exploitation. First, we exploit the resource base efficiently using t he force of our corporeal size multiplied by our numbers, multiplied again by over consumptive, wasteful patterns of use, allowing profits to be made. Then we buy resources (goods and services in econornic parlance) on credit, allowing money to be liberated from its connection to the resource base, so that it can give rise to more money far a select group of people. Credit represents, t hus, a kind of profit on profit. From an environmental point of view, profit involves gaining more from the resource base t han one ever will be able to or have the interest to replace. Again, it is helpful to have a consuming public not educated well enough to understand such realit ies. In constructing such a super-exploitive economic system, we have elevated the individual and its desires and wants to a leve! of status above the society of which it is a part. Wilson (1980) ident ified t his "flaw" in the structure of human society when he wrote: "To visualize the main features of social behavior in all organisms at once, from colonial jellyfish to man, is to encounter a paradox. We should f irst note that social systems have originated repeatedly in one majar group of organisms after another, achieving widely different degrees of specialization and complexity. Four groups occupy pinnacles high above the others: the colonial invertebrates, the social insects, the nonhuman mammals, and humans. Each has basic qualities of social life unique to itself. Here, then, is the paradox. Although t he sequence just given Facultad de Ciencias Biológicas UANL �w LL ::¡ LL o g 1- (/) w I 1- z w w ~ w co proceeds from unquestionably more primitive and older forms of life to more advanced and recent ones, the key properties of social existence, including cohesiveness, altruism, and cooperativeness, decline. lt seems that social evolution slowed as the body plan of t he individual organism became more elaborate:' Since humans commonly view t hemselves as apart from nat ure or, at t he least, t he single pinnacle of evolution, this explanation is probably one of the reasons Wilson was t he recipient of such a firestorm of protest following the publication of Sociobio/ogy (Wilson, 1994; Wright, 1994). The current educational system, t hus, functions to train students to play roles in society that maintain the status quo. The verb "to train" means "to coach in or accustom to a mode of behavior or performance:· Training, therefore, involves behavior modification to fu lfill predesigned roles in society. To limit education to this f unction is to stultify it and to allow it to function as a major hindrance in any attempt to combat t he problems we ourselves have created. In our opinion, any effort to successfully deal with these problems will have to be predicated on a wholesale reform of the educational process that will turn education from hindrance to facilitator. At the base of the reform effort will have to exista firm underst anding of what education is supposed to be. In our view, educat ion is the process by which we provide ourselves with t he skills and knowledge needed to discover f undamental answers to the important questions life sets before us. Furthermore, it is t he means by which we improve the conditions of life for ourselves in such a way to not sacrifice t he ability of the planet to support life over the long term. Finally, it is t he way we maximize the opportunity for critica! and creative self-actualization for each human being brought onto t he planet within t he context of a sustainable society. lnterestingly, t his view of education is much more consistent with the concept of biological success (i.e., perpetuation of genes) than is the view of education as training to maintain the status quo. Education, t hus, is the cultural analogue of natural selection, that cultural mechanism t hat allows for adaptation to changing environmental conditions. Unlike the Biología v Sociedad, marzo 2019 directionless nature of organic evolution by natural selection, education based on use of t he most adaptive features of rationality allows for planning for anticipated future condit ions. lnasmuch as the opportunities available in our view of education are today denied to so many, a commitment to education has to mean a commitment to change in prevailing condit ions. lt will mean t ransforming the current unsustainable societal system into a sustainable one. Bringing about such change, t hus, is the major role of education, and, as not ed above, the most profound task ever undertaken by humanity. As such, this view of t he function of the educational process lies far from the typical role of education as the training indicated above. Educat ion as training will have to become education as teaching and learning to effect beneficia! change anda departure from t he statusquo. o.. I (/) z o 5w o:: w I 1(/) w ('.) ;í z ::¡ _J ~ > w I 1('.) z oo.. (/) X w :;.: l:ü u Any effort to reform the educational process to create a sustainable society for humanity will have to deal with the following impediments, summarized from the preceding discussion: o(/) o z 1. Organic evolution does not automatically produce successful designs for survival and reproduction. lt appears that human beings are beset by at least two major flaws in t heir biological makeup. One is that alluded to by Wilson (1980) when he stated t hat the "key properties of social existence, including cohesiveness, altruism, and cooperativeness" have declined in the face of the elaboration of t he body plan of t he individual organism. What he meant is that human society represents a pinnacle in the liberation of the individual from societal constraints, the very constraints t hat represent t he adaptive value of t he societal design, allowing pursuit of t he egocentric existence. We are perplexed by t he behavior of those who act in selfish ways, yet such people (career criminals and presidents of savings and loan associations, to cite two obvious extreme examples) might be viewed as having simply explored the limits of egocentrism. 2. The other flaw might lie in the nature of rat ionality, in t hat it has produced self-awareness. Such self-awareness seems to have reinforced the isolation of the individual within society, pushing co 39 4: >('.) o_J o �egocentrism to egomania, the obsessive preoccupation with oneself. Such obsessiveness with oneself has led to a number of attempts at rationalization (an interesting word that can mean both the process of using reason and the process devising self-satisfying but incorrect reasons for one's behavior; we are using the word, therefore, in the second sense) that depend on disabling rational capacity. This effort depends on denial that the capabi lities provided us by rationality have value. Thus, we deny that there are lessons to be learned from the past (i.e., from the experience of those who have lived befare us), we deny that there are reasons to be interested in the future (i.e., that we have any commitment to those that will follow us), and, finally, we deny that effects arise from causes (i.e., that what will occur in our future is a consequence of what has occurred in our past). In turning the capacities provided to humans by rationality around 180°, we have disabled them and, in so doing, have blinded ourselves to the consequences of this action. 3. One of the consequences of the disabling of rationality is the glorification of belief systems that do not rest on evidence, allowing their proponents to believe that anything is possible. Such belief systems provide, most substantially, for the continuation of the essence of an individual beyond that individual's death. The afterlife represents a way for the egomaniac to not on ly view himself as the center of the universe, but as such for eternity. The concept of the afterlife also functions as a major means by which human behavior can be shaped -- a kind of ultimate operant conditioning. lnasmuch as the criteria for the passage to heaven or hell are rather loosely defined, it is still possible, however, for a great deal of violence to occur under the umbre lla of the "decent life:' The concept of the afterlife represents one of the principal defense mechanisms humans use to allay the fear of the inevitability of death. The package of self-deception to which the idea of the afterlife belongs is well-constructed, including as well : (a) the concept of the soul, the essence of the individual capable of travel to the afterlife; (b) that of the miracle, an event that appears inexplicable by the laws of nature and, thus, held to be the 40 work of a supernatural being, (c) that of prayer, a reverent petition made toan object of worship (often at the last minute oras a last resort), (d) that of faith, belief that does not rest on logical proof or material evidence; (e) that of a deity, a supernatural being conceived of as the perfect, omnipotent, omniscient originator and ruler of the universe; and (f) that of adherence to dogmata, a system of authoritative principies, beliefs, or statements of ideas or opinions, especially those thought to be absolutely true, promulgated by one in authority and, therefore, considered to be unquestioned and unquestionable. 4. Religion, of course, is not the only "package of self-deception" in existence. Severa! other belief systems depend on the same abandonment of rational capacity (i.e., acceptance based on faith) in favor of a set of ideas that are more convenient and comfortable for their proponents. To cite a few examples, one can mention: (a) the conviction that the human population is the single exception to the rule of population ecology that "all populations face limits to growth, forno environment can indefinitely sustain a continuously increasing number of individuals" (Starr, 1994); (b) the idea that economic systems can operate independent of the p lanetary resource base to achieve unlimited growth, (c) the concept that politics acts to empower the powerless, and (d) the opinion that an education can be gained by osmosis. Ali of these ideas require suspension of the intellect and/or immersion in short-term thinking. 5. "Short-term thinking;' of course, also represents a major impediment to attainment of sustainability. This is the concept that al lows us to think that it is possible to gain immediate benefits without having to face long-term consequences. Again, we see the egomaniac at work, restricting the sphere of interest to the here and the now. Such an approach also requires suspension of the intellect, especially that part of rationality that allows us to plan (i.e., prepare for an anticipated future). Planning, if it occurs, is limited to the immediate future. Perhaps, one of the best examples of this type of thinking is the "election mentality" of e lected representatives in this country, who organize their period of service in the context of the proximity of the next election. Politics played in this fashion involves a difficult Facultad de Ciencias Biológicas UANL �w LL ::¡ LL o g 1- (/) w I 1- z w w ~ w CD balancing act between giving the appearance of providing service to constituents while preparing to benefit from one's connection and infl uence beyond t he period of governmental service (or, in sorne cases, while still in t his period). 6. Another impediment is the working idea that rights accrue to the individual without the need to be concerned with the attendant responsibilities. To cite an extreme example, in the US when a person is arrested by the poi ice, his "rights" are read to him. His "responsibilities;· however, are not. To give a less obvious example, as professional educators, it is ele ar to us that many students move t hrough the educational system operating on the idea that it is their "right" to gain the set of credentials offered by t he educational institution without the attendant "responsibility" to engage themselves in the educational process. Educational degrees, in the extreme case, are provided on the basis of longevity, and, in fact, are provided by students to t hemselves (i.e., "I need to pass this course, because I am graduating at the end of this semester las opposed to ' I need to work especially diligently on t his course, because I hope that I can be graduated by this institution at the end of this semester1'1. Placing the emphasis on rights to the partial or complete exclusion of any being placed on the attendant responsibilities will always create problems for humans and impede attempts to improve social conditions. Doing so is another indication of the widespread nature of egomania. In lig ht of the existence of these powerful impediments, perhaps it is most efficacious to think of the role of education in effecting the transition from unsustainable to sustainable society as one of providing therapy for the various psychological ailments with which most humans appear to be beset, including the authors of t his essay. EouCATION AS PSYCHOTHERAPY lf educators can convince themselves t hat t he transition to the sustainable society will require the reform of the educational process, and that such reform will depend in t urn on exposing the ways in which rationality is misused and abused to produce Biología v Sociedad, marzo 2019 centristic behaviors and attitudes (ranging from anthropocentrism to egocentrism) from which emerge a range of types of violence, the goal of such reform will have to be to devise means to use education as species-wide psychotherapy. Viewing the reform process in this light exposes the extremely difficult nature of t he transition required. We can think of no more difficult problem educators or, indeed, people in general have faced. o.. I (/) z o 5w o:: w I 1(/) w ('.) ;í z Therapy, of course, is the "treatment of illness or disability" (American Heritage College Dictionary, 2007). Psychotherapy is defined in the source j ust cited as "the treatment of mental and emotional disorders through encouraging communication of conflicts and insight into problems'.' Kass et al. (1992) defined the same term as "a form of treatment for mental disorders that uses 'talk therapy' rather than somatic means to achieve symptom relief, behavior changes, and/or self-growth'.' Education, on the other hand, is commonly defined as "the process of providing knowledge or training in particular areas or for particular purposes" (extrapolated from the American Heritage College Dictionary, 2007). We have discussed elsewhere (including previous ly in this document and in Wilson, 1991) t he problems that arise from viewing education solely as a process of dispensation of knowledge and/or provision of training. Thus, education, as usually conceived, has no connection to psychotherapy. Psychotherapy, on the other hand, clearly has a connection to our view of t he function of education as the process by which we learn to t hink and communicate (Wilson, 1993). As defined above, psychotherapy "encourages communication" to resolve conflicts and to provide insight into problems. lt appears, therefore, that in seeking connections between the educational process and psychotherapy, the former will have the greater task of accommodation than will the latter. In seeking the means of accommodation, it is perhaps profitable to examine the strategies of psychotherapy, in the same way t hat examining the disease model of addiction was used as a means of exposing t he underlying mechanism for the violence humans visit upon themselves and the planet at large (see above). Glick and Spitz in Kass et al., (1992) pointed out in discussing the common approaches to psychotherapy 41 ::¡ _J ~ > w I 1('.) z oo.. (/) X w :;.: l:ü u o(/) o z 4: >('.) o_J o CD �that all involve the use of "verbal and nonverbal communication between the therapist and the person who seeks help - t he so-called talking cure:' They also indicated t hat instead of using drugs and other somatic treatments to alter brain functioning directly, "psychotherapy intervenes in t he processes of the mind - the patterns of feeling, thinking, perceiving, adapting, coping, behaving, and relating that develop over t ime:' Moreover, "psychological treatments of emotional disturbances der ive their beneficia! or curative influence from complex processes of communication between suffering patient and healing psychotherapist. These processes usually include forms of emotional release as well as emotional learning based on new information and ways of understanding oneself and one's environment. They take place within a confidential relationship with t he therapist, who provides expert knowledge, support and acceptance, hope , safety, anda model for someone with whom to identify" (Glick and Spitz in Katz et al., 1992). In discussing the intended outcomes of psychotherapy, Glick and Spitz in Katz et al., (1992) noted the following: "In its broadest definition, psychotherapy has t hree main goals. First and foremost, it seeks to alleviate psychological pain. This pain is usually in the form of distressing feelings or emotions, including anxiety and depression, and/or in t he form of symptoms, such as phobias, obsessions, compulsions, inhibitions, panic attacks, psychologically based physical problems, sexual problems, and mental 'blocks' that prevent accomplishment, emotional comfort, or happiness in many areas. "A second, more ambitious goal inc ludes the modification of distressing behavior patterns and problematic personality traits. These difficulties manifest themselves in the two major areas of life: love and work. Relationship difficulties, self-esteem problems, deep-seated insecurities, self-hatred, and self-defeating behaviors are among the targets of the various psychotherapeutic approaches. "Most ambitiously, psychotherapy seeks to increase self-awareness and self-knowledge, insight that can lead to improvement in judgment, emotional 42 flexibility, maturation, and successful adaptation to the demands of life:' In reading this description in the context of what has preceded it in t his document, it appears obvious the nature of the reformation necessary to effect the transition to the sustainable society has a great deal in common with t he approaches used in psychotherapy. A comparison between the goals of psychotherapy and education for sustainability is madebelow: Table 2. Comparison of Stages of Psychotherapy and Education far Sustainability Psychotherapy Education for Sustainability Alleviate psychological pain. Alleviate the condit ions that have led to the unsustainable society. Modification of distressing behavior and problematic personality traits, including addiction-denial. Modification of destructiva behavior causad by embroilment in addictiondenial cycle. lncrease self-awareness and self-knowledge to ultimately lead to successful adaptation to the demands of life. lncrease understanding of the provisions of the "biological contract" to lead ultimately to the capacity to adapt to the requirements far living sustainably on the planet. The methods that will have to be used to bring about the transition to the sustainable society are also similar to those used in psychotherapy. Both depend on use of t he "talking cure," t he complex processes of communication between suffering patient [= student] and healing psychotherapist [= educator for sustainability]. Education for sustainability will also "intervene in the processes of the mind" in a way similar to that of psychotherapeutic methods. "Psyc hotherapy is conducted with individuals, groups of patients, couples, or families ... Within each of these settings or formats, the most common psychotherapeutic approaches offered by trained mental health professionals fall within the following four broad categories: supportive, psychodynamic (psychoanalytic), behavioral, and cognitive" (Glick and Spitz in Kass et al., 1992). lt is beyond the scope and the needs of this position paper to examine all t hese approaches in ali the settings. Nonetheless, the kind of educational therapy we envision being needed would be delivered in small group settings of Facultad de Ciencias Biológicas UANL �Figure 4. A colony of Rihia pachypt ila, the giant beardworms, living near a hydrot hermal vent at great depth along the Galapagos Trench in the eastern Pacific Ocean. These annelid worms, which have no digest ive t ract, obtain their nutrit ion from the mutually symbiotic chemosynthetic bacteria harbored in the trophosome of t hese worms. These chemosynthetic or chemoautotrophic bacteria use hydrogen sulfide as an energy source to fix carbon dioxide and produce sugars (glucose) and elemental sulphur. These creatures illustrate how far life can exist on Earth from t he direct rays of the sun and what means they use to do so. 15-20 people and likely would involve elements of all the categories of psychotherapeutic approaches. The goals of such t herapy would be as follows: 1. To attempt to increase the understanding and appreciation of th e student for t he nature and extent of the provisions of the "biological contract'.' 2. To attempt to increase the understanding and appreciation of the student for the consequences of misreading t he "biological contract'.' 3. To attempt to increase the understanding and appreciation of the student of the origin and nature of the mass addiction-denial cycle, the collective psychic trauma t hat has created it, and the consequences of its continued pursuit. 4. To attempt to increase the understanding and appreciation of the student of the biological relationship between structure, f u nct ion , behavior, and culture of human beings. 5. To attempt to increase the understanding and appreciation of the student of the impetus for and the nature of t he educational reform necessary to respond effectively to the imperat ives created by the embroilment in the mass addiction-denial cycle and its consequentia l misreading of t he "biological contract'.' 6. To attempt to increase the understanding and appreciation of the student of the concept of education as psychotherapy as a means of Biología v Sociedad, marzo 2019 dealing effectively with t he problems created by immersion in centrist ic thinking and the behaviors that emerge from it . 7. To attempt to increase t he understanding and appreciation of the student of the steps necessary to develop the understanding and commitment to the construction of a sustainable world. SOME F INAL WORDS This paper has been written to attempt to identify why it is t hat we have embraced such destructive worldviews and why it appears so difficul t for t he educational process to have a measurable effect on t he progress of the problems that issue from these worldviews. In the effort to devise educational programs to assist the alleviation of these problems, it is our view that we will have to confront the flaws in the human psychic and societal makeup and learn (in the ethological sense of t he word) how to overcome them befare we can ever hope to create workable and lasting solutions to the set of problems t hat threaten us with extinction by design. ACKNOWLEDGMENTS We are very thankful to our friend and colleague Vicente Mata-Silva for his helpful review of this essay. 43 �--- --- LITERATURE CITED Bonner, J.T. 1980. The Evolution of Culture in Animals. Princeton University Press, Princeton, New Jersey, USA. ix + 216 Pp. Varsity Company, Nashville, Tennessee, USA. viii + 879 Pp. Bastan, B.O. 1993. Bertrand Russell. New Grolier Multimedia Encyclopedia, Grolier Electronic Publishing, lncorporated. M_ayr, ~- 1982. The growth of biological thought: D1vers1ty, evolution and inheritance. Harvard University Press, Cambridge, Massachusetts, USA. 974Pp. 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Las anormalidades pueden ser desde variantes de una sola base en un gen, a ganancia o pérdida de cromosomas completos. Se estima que los seres humanos somos portadores de un promedio de diez variantes patogénicas de herencia recesiva por persona, las cuales pueden causar graves trastornos genéticos o muerte prenatal cuando se heredan de forma homocigota (variantes idénticas) o cuando se presenta como heterocigot o compuesto, (dos variantes patogénicas diferentes en el mismo gen). Una variante es un cambio en una secuencia del DNA, puede ser el resultado de errores en la replicación durante la división celular, la exposición a radiaciones ionizantes, la exposición a sustancias teratogénicas o a una infección por virus . Las variantes en las líneas germinales son exclusivas de los óvulos y espermatozoides pudiendo transmitirse a la descendencia, mientras que las variantes somáticas ocurren en el resto de las células y por lo tanto no se heredan. De esta manera, tiene sentido que exista una consulta médica especia lizada en ofrecer a los pacientes con padecimientos genéticos la información científica precisa para que comprendan las causas de su enfermedad, el pronóstico, manejo y la forma en que se puede heredar, para que puedan tomar decisiones reproductivas, esto último es el objetivo del asesoramiento genético. El médico genetista evalúa al paciente y su familia, mediante la historia clínica completa, en la cual se incluye la elaboración de un árbol genealógico y una exploración física minuciosa, con el objetivo principal de integrar un diagnóstico, para explicar cómo se transmite la condición genética a través de la famil ia. De esta manera el médico genetista también estima el riesgo del paciente y de sus 46 familiares de manifestar la enfermedad, encuentra y da información sobre las condiciones genéticas y ofrece orientación para ayudar al paciente y/ o familiares a tomar decisiones informadas o planes de vida, proporcionando información sobre las opciones diagnósticas y refiriéndolos, ya sea a especialistas médicos, redes de apoyo, o a otros recursos, con la finalidad de otorgar un manejo multidisciplinario de la condición que presenten . Además, orienta al paciente sobre la evolución de la enfermedad, saber qué esperar, qué alternat ivas t erapéuticas t iene, dónde existen dichas opciones, cuales son los riesgos de recurrencia (probabilidad de que se repita el trastorno en ot ro miembro de la familia) y ofrece opciones reproductivas. Las razones para acudir a un asesoramiento genético son tan variadas como: parejas embarazadas o que están planeando un embarazo, preocupadas por la salud de su bebé (asesoramiento genético prenatal y preconcepcional, respectivamente), o en recién nacidos que tuvieron un resultado anormal de la prueba de tamiz neonatal; en individuos o sus familiares, que han sido diagnosticados con una condición genética, por la preocupación de que se padezca una condición genética o hereditaria y se desee obtener más información; en fami lias con antecedent es de retraso en el desarrollo, defectos congénitos y/o discapacidad intelectual e incluso familias con antecedentes de enfermedad neurológica o con antecedentes de cáncer. La genética médica tiene una metodo logía muy característica y una labor, como el examen clínico dismorfológico con medidas antropométricas detalladas, árbol genealógico y pruebas de laboratorio especializadas de diagnóstico genético, que en ocasiones deberán también realizarse en los padres u otros miembros de la familia, por lo que invariablemente, deben estar muy bien definidas (cariotipo, pruebas moleculares o bioquímicas). Facultad de Ciencias Biológicas UANL �o1z w ¿ & o (/) ~ <{ ><{ u 1- -w z w <.'.) <{ ~ ::J (/) z o u Definición del fenotipo Enfermedad genética familiar o esporádica r- 1 Análisis genealógico No se conoce el gen ! Detección genética basada en poblaciones 17 Genes o loci de susceptibilidad Si se conoce el gen o existen genes candidato s . •Análisis de ligamiento •Enriquecimiento de región de ligamiento •Secuenciación profunda Análisis de mutaciones Conocer las propiedas funcionales de mutaciones in vitro e in vivo identificadas Asesoramiento genético o de otros miembros familiares , --+ Tratamiento basado en la fisiopatología Figura 1 . Diagrama de flujo. ociedad, marzo 2019 47 �ASESORAMIENTO GENÉTICO Lo fundamental es esclarecer, en la medida de lo posible, todas las dudas iniciales que se presenten y aclarar todos los procedimientos diagnósticos que se realizarán (Tabla 1), con el principio de proporcionar la mayor tranqui lidad posible a los pacientes . Es importante analizar si la enfermedad se presenta por primera vez en una familia ya que en ocasiones las condiciones genéticas son manifestaciones De Novo. Los sentimientos de miedo y angustia generados del tiempo que tarde el diagnóstico clínico y etiológico tamb ién deberán ser manejado por el médico genetista. El asesoramiento genético por lo tanto es un proceso de comunicación que se ocupa de la ocurrencia, riesgo de ocurrencia, o de un (posiblemente) trastorno genético en la familia y por lo tanto llevarse en varias consultas ya que presenta dos periodos al solicitar alguna prueba genética: preprueba y pospruebra (Tabla 2). Tabla 1. Diferentes t ipos de pruebas genéticas que requieren asesoramiento genético Estudio Utilidad Prueba Diagnostica Estudio genético realizado en un individuo sintomático para confirmar o excluir una condición genética. Prueba Predictiva Estudio(s) genético(s) en un pariente sano de alto riesgo para un trastorno monogénico específico de aparición tardía. Prueba de susceptibilidad Estudio de un marcador o varios marcadores genéticos con el objetivo de detectar un aumento o disminución del riesgo de una condición multifactorial en un individuo sano. Prueba de farmacogenética Estudio de susceptibilidad genética para reacciones adversas a medicamentos o para la eficacia de un tratamiento farmacológico en un individuo con un genotipo dado. Prueba de Portador Estudio genético que detecta una variante genética que generalmente t endrá consecuencias limitadas o ninguna para la salud de ese individuo Diagnóstico prenatal Estudio genético realizado durante un embarazo, donde exist e un mayor riesgo de una determinada afección en el feto. Diagnostico Preimplantación Genético (Preimplantation genetic diagnosis - PGD-) Estudio que identifica la presencia de una variante patogénica, o alteración cromosómica en una o dos células de un embrión en una familia con un riesgo previamente conocido de un trastorno genético, para seleccionar los embriones no afectados que se van a implantar. Tamiz Genético Estudio en el que el objetivo no son individuos o familias de alto riesgo, sino que el examen se ofrece sistemáticamente a la población general o a una parte (por ejemplo, recién nacidos, adultos jóvenes, un grupo étnico, etc.). Tabla 2. Características del asesoramiento preprueba y posprueba. Modificada de EuroGnetest Network of Excellence. www.eurogentest.org Preprueba Posprueba Se explica el objetivo de la prueba, confiabilidad, las limitaciones y el posible impacto psicológico, así como otras consecuencias del resultado de la prueba para el paciente y su familia. La privacidad y la confidencialidad de los resultados, además de las posibles consecuencias relacionadas con su divulgación a terceros, como compañías de seguros y empleadores. El primer enfoque se centra en el impacto emocional en el paciente y otras personas involucradas. Discusión sobre los derechos a saber y decidir sobre los derechos a no saber. Seguimiento por la consulta de genética y una consulta con un psicólogo. Aclarar las posibles incertidumbres debido a la falta actual de conocimiento actual Informar a los familiares sobre el resultado de la prueba, así como las mejores maneras de hacerlo, especialmente en condiciones donde el diagnóstico temprano puede mejorar el pronóstico. 48 Facultad de Ciencias Biológicas UANL �o1z w ¿ & o (/) ~ <{ ><{ u 1- -w z w <.'.) Por otro lado, el riesgo genético, se calcula basado en el diagnóstico etiológico y de esta forma se establecen las causas de la enfermedad (cromosómicas, monogénicas, multifactoriales) y si la causa es genética, se determinará el modo de herencia. A part ir de este cálculo, justificar la ocurrencia del paciente afectado dentro de la familia, la razón de la enfermedad, el mecanismo que la originó y cuáles son los riesgos de que la enfermedad se repita dentro de la familia. (Véase Tipos de herencia). Es importante mencionar que no siempre se llegan a la etiología de la enfermedad. Una vez que se ha calculado el riesgo genético, es necesario comunicar, y ayudar a comprender, al paciente y a su familia, el diagnóstico, tratamiento, pronóstico y causa de la enfermedad , haciendo énfasis en la probabilidad de que otro individuo afectado nazca en la misma familia . Si bien es necesario decir la ve rdad , el genetista debe reflexionar sobre la manera en que debe ser dicha esta información, ya que puede desencadenar graves problemas emociona les e intrafamiliares, estas reacciones deben ser valoradas y resueltas. Existen varios problemas que pueden obstaculizar la comunicación, como las barreras educativas, lingüísticas y sociales, sentimientos de culpa o rabia y disfunción marital. Es preferible no utilizar los conceptos de riesgo alto o bajo para explicarlo, en cambio es preferible, utilizar la comprensión de la probabilidad al exponer ambos lados, el riesgo binario de que puede, o no, ocurrir. Es necesario sondear la percepción del paciente y su familia , no simplemente comunicar el riesgo. En muchos casos el asesoramiento genético es apoyado por valoración psiquiátrica o psicológica para mantener la estabilidad mental por la información que se brinda en la consulta de genética. La familia tomará decisiones a partir de este punto, pero éstas sucederán a lo largo de la vida de acuerdo a la historia natural de la enfermedad y a la propia dinámica familiar, por lo que la consulta debe ser tan continua como la enfermedad lo amerite. Decisiones sobre el cuidado del paciente, especialmente si será incapaz de llevar una vida independiente; sobre otras pruebas genéticas; sobre la vida reproductiva de la pareja y métodos anticonceptivos; sobre los lazos familiares y su salud mental o sobre la posibilidad de realizar diagnóstico pre-implantación o prenatal. Biología v Sociedad, marzo 2019 Es importante señalar que el tiempo de la consulta médica en la mayoría de los casos es corto (Tabla 2) según espinosa et al en 2003 realizó una encuesta en el estado de Hidalgo, México donde ref iere que el 70.96% de los pacientes recibió un t iempo de consulta de 5 a 1 5 minutos, 27,35%, de 16 a 30 minutos y 1 ,68%, de más de 30 minutos de duración. El asesoramiento genético requiere un tiempo mayor debido a la complejidad de los términos, así como de los posibles escenarios ante un diagnóstico, una prueba diagnóstica u opción reproductiva, siendo tiempos de consulta en Genética médica de 30 a 120 minutos (Tabla 3). Tabla 3. Tiempo de consulta en diferentes países. País Tiempo de consulta en minutos México 5-15 Rusia 10 Salvador 10 Perú 12 Japón 3-6 Canadá 10-45 Tipos de herencia Las enfermedades genéticas pueden clasificarse en: alteraciones cromosómicas (número o estructura), génicas (monogénicas, con los patrones clásicos de herencia y las de los patrones no clásicos, como las de impronta, oligogénicas), y multifactoriales. Herencia monogénica Todos los humanos recibimos dos versiones de cada gen, conocidos como alelos, una de cada progeni tor, con excepción de los genes locali zados en los cromosomas sexuales los cuales t ienen regiones que en el cromosoma X y Y solo cuentan con una copia para dicho gen. La herencia autosómica dominante se refiere a esta re lación, si los alelos de un ge n son d i feren tes (heterocigotos), se expresará sólo un alelo, es decir, el alelo dominante. En la herencia autosómica recesiva, un individuo hereda dos copias idénticas del alelo (homocigoto). 49 <{ ~ ::J (/) z o u �El término autosómico se refiere a que el gen se encuentra en uno de los cromosomas autosomas (1-22). reproducirse, transmitirá la variante genética a todas las hijas, que por lo tanto son portadoras, el varón afectado nunca pasa la enfermedad a un hijo varón. En una condición genética con herencia autosómica dominante cada hijo del individuo afectado tiene un riesgo del 50% de heredar la variante genética, ambos sexos son igualmente susceptibles de ser afectados y la condición se ve en generaciones secuenciales (Neurofibromatosis). En una condición genética con herencia autosómica recesiva generalmente los padres son portadores (individuos heterocigotos que llevan y son capaces de transmitir una variante genética asociada con una enfermedad y pueden o no mostrar síntomas de esta) y sus hijos tienen un 25% de posibilidades de ser afectados, 25 % de no estar afectados, 50% serán portadores, a diferencia de si sólo un padre es portador, la descendencia no será afectada, y si un padre es enfermo y el otro no es portador, todos los hijos serán portadores (Fibrosis quística). Existen enfermedades ligadas a X con alelo dominante, las cuales se presentan en las mujeres y en los hombres son muy severas e incompatibles con la vida (lncontinentia pigmenti). De modo similar, la herencia ligada al X, se refiere a un gen localizado en el cromosoma X. Los seres humanos tenemos dos cromosomas sexuales, en el caso del sexo femenino XX y en el masculino XY. En una enfermedad ligada al X, usualmente los varones son afectados, porque tienen una sola copia del cromosoma X que lleva la variante. En las mujeres, el efecto de la variante puede no manifestarse porque se tiene otro cromosoma X, aunque uno de ellos se inactiva parcialmente y de forma aleatoria. Herencia multifactorial Los trastornos multifactoriales son condiciones causadas por la interacción de factores genéticos y no genéticos (ambientales). Los trastornos más comunes A-obesidad, asma, cardiopatía congénita, enfermedades psiquiátricas, enfermedad coronaria, diabetes mellitus- entran en esta categoría. Para algunos de estos trastornos se sabe más acerca de los riesgos ambientales que de los riesgos genéticos, los cuales no dependen de un solo gen sino del efecto aditivo de varios genes, sin embargo, la investigación genética actual aumentará rápidamente el conocimiento sobre los factores o aspectos genéticos de enfermedades comunes. Algunos de estos factores de riesgo genéticos se convertirán en la base de pruebas genéticas. Anomalías cromosómicas Las enfermedades con alelos recesivos ligadas al cromosoma X suelen ocurrir en varones que han heredado una variante de este tipo de su madre o De Novo. Raramente, la enfermedad se puede ver en las mujeres que han heredado variantes en el mismo gen heredado por ambos padres. Típicamente, la madre es portadora y no es afectada, aunque no es infrecuente que las portadoras femeninas de trastornos ligados al X manifiesten sintomatología leve relacionada con el trastorno (hemofilia: los hombres la padecen, pero algunas mujeres pueden tener t iempos de coagulación prolongados). Los trastornos cromosómicos son trastornos resultantes de una pérdida o ganancia de parcial o completa de un cromosoma, o por anormalidades estructurales en éstos. Las aneuploidías son las alteraciones cromosómicas numéricas más comunes (trisomías: Trisomía 21 o Síndrome de Down, o monosomías como el Síndrome de Turner). Ejemplo de las anomalías estructurales son las microdeleciones que dan lugar a la pérdida de una serie de segmentos contiguos del cromosoma (Síndrome 22q11, Síndrome de Williams. Un hijo varón de una mujer portadora tiene un riesgo del 50% de heredar el trastorno y una niña de una mujer que es portadora tiene un riesgo del 50% de heredar la variante genética y, por lo tanto, ser portadora. Un varón afectado, si es capaz de Pruebas genéticas 50 Las pruebas genéticas y la información obtenida de la historia familiar y el examen físico pueden utilizarse para diagnosticar condiciones médicas, Facultad de Ciencias Biológicas UANL �o1z w ¿ & o (/) ~ <{ ><{ u 1- -w z w <.'.) ayudar en la toma de decisiones reproductivas y predecir el riesgo futuro para la salud. La importancia de realizar una asesoramiento genético previo a la solicitud de una prueba genética diagnóstica, radica en la necesidad de informar correctamente sobre los posibles resultados, las limitantes de esta pruebas, ya que existen padecimientos genéticos que deben ser detectados por diferentes técnicas, ejemplo la enfermedad de Duchenne una distrofia muscular, causada por anomalías en el gen DMD y que puede ser diagnosticada hasta en un 65% por técnicas como la MLPA (Multiple Ligation Probe Assay) , sin embargo, en caso de esta ser negativa esta prueba, se debe recurrir a una secuenciación completa del gen DMD. presenta una condición genética, ya sea conocida por haber más miembros de la familia afectados o por sospecha clínica. Existen marcadores bioquímicos en suero materno que se utilizan a manera de tamiz y que, cuando sugieren que puede haber una alteración es necesario hacer pruebas invasivas confirmatorias como la obtención de líquido amniótico, ya sea para cariotipo o para estudio molecular. Así mismo, se puede ofrecer el diagnóstico preimplantación, mediante fertilización in vitro, en donde el estudio de una célula permite conocer si ese embrión está libre de enfermedad y así implantar solo aquellos que tienen la oportunidad de que se desarrolle un producto de la gestación sano. Dese luego que estos procedimientos requieren de la información adecuada a la pareja por el genetista. Diagnóstico Actualmente se sabe que es necesario recurrir a diversas tecnologías para acercarse lo más posible al diagnóstico de una enfermedad genética, ya que por la diversidad de los mecanismos que dan lugar a variantes patológicas, en ocasiones no es posible poder analizarlas todas mediante una solo metodología. En algunos casos es necesario realizar desde un cariotipo, estudios bioquímicos hasta pruebas moleculares como los microarreglos de CGH e incluso secuenciación de nueva generación (NGS). Pruebas pre-sintomáticas Una prueba genética predictiva se utiliza para identificar un riesgo de enfermedad futura en una persona sana. Un ejemplo es la enfermedad de Huntington (HD), una condición heredada dominante que normalmente tiene un inicio alrededor de los 4050 años de edad y provoca movimientos progresivos descontrolados y pérdida de la función cognitiva. Salud pública y tamiz Toma de decisiones reproduct ivas Las pruebas genéticas también pueden predecir los riesgos reproductivos. Para las condiciones genéticas que se heredan, la prueba de portador identifica a las personas que están en riesgo de tener niños afectados. El diagnóstico prenatal puede utilizarse cuando las pruebas de los portadores u otros factores de riesgo sugieren un riesgo genético durante el embarazo. Esto pone una demanda única en el genetista para asegurarse de que el paciente entienda la naturaleza electiva de la prueba, debe tener como objetivo apoyar la elección informada sin recomendar un curso de acción particular. Pruebas prenatales y de preimplantación Existe la opción de realizar pruebas durante el embarazo con la finalidad de saber si el producto de la gestación Biología v Sociedad, marzo 2019 El tamiz tiene como objetivo identificar la enfermedad temprana o un estado de riesgo con el fin de iniciar el tratamiento para reducir la morbilidad y la mortalidad. La mayoría de las recomendaciones de detección actuales se implementan en ambientes ambulatorios, después de una recomendación del médico. Prueba de recién nacidos El tamiz neonatal representa una categoría única de pruebas genéticas. En esta forma de pruebas, los recién nacidos sanos son analizados para identificar las condiciones genéticas y otras condiciones congénitas que requieren tratamiento temprano en la vida, como algunos errores innatos del metabolismo, ejemplo de ello es la fenilcetonuria, que requiere tratamiento con una dieta restringida 51 <{ ~ ::J (/) z o u �de fenila lanina para prevenir la discapacidad intelectual. El tamiz neonatal de sangre para la detección de riesgo en recién nacidos ocurre generalmente en el hospital poco después del nacimiento, con pruebas y otros aspectos del programa (seguimiento, educación, manejo y tratamiento). La mayoría de las condiciones probadas en los programas de detección de recién nacidos son genéticas. Todos los estados proporcionan el tamiz universal de recién nacidos para hipotiroidismo congénito. El tamiz ampliado busca la detección de fenilcetonuria, galactosemia, hiperplasia suprarrenal congénita y fibrosis quística; otros también ofrecen pruebas para otras enfermedades metabólicas (aminoacidopatías, acidemias orgánicas, alteración de la beta oxidación de los ácidos grasos), de hemoglobinopatías, y otros trastornos. La detección de los recién nacidos permite un tratamiento oportuno específico y eficaz. Muchas pruebas adicionales de detección en recién nacidos están actualmente bajo consideración o se han agregado a algunos paneles de detección estatales. Estos incluyen trastornos bioquímicos raros que son detectables con espectrometría de masas en tándem, pérdida auditiva congénita, cardiopatías congénitas, displasia de cadera y retinopatía del prematuro. Es importante mencionar que, como tal, las pruebas de tamiz no son diagnósticas por lo que una vez que se obtenga un resultado alterado en una prueba de tamiz es necesario contar con pruebas diagnósticas específicas para cada condición. También existen pruebas de tamiz genético para adu ltos cuando existen enf ermedades conocidas en una familia o de mayor frecuencia en algún grupo étnico, por ejemplo, la búsqueda de portadoras de variantes genéticas de riesgo del gen BRCA (1 y 2) para cáncer de mama y ovario, o para algunas esfingo lipidosis en población judía. También se buscan portadores de variantes genéticas de cáncer heredo familiar, entre otras. Aplicación de la medicina clínica en la genética La aplicación de la medicina clínica en la genética se basa en la toma de decisiones clínicas de acuerdo en 52 la mejor evidencia disponible sobre los resultados de la atención de la salud. De acuerdo a la capacidad de un gen para expresarse o no (prevalencia), muchas enfermedades genéticas son raras y, como resultado, difíciles de estudiar; la correlación entre el genotipo de un paciente y el fenotipo no siempre es predecible. Asimismo, las pruebas genéticas pueden utilizar tecnología basada en DNA para evaluar el genotipo, o pueden utilizar otras técnicas de laboratorio para identificar hallazgos que indiquen una condición hereditaria, la evidencia sobre las pruebas genéticas tiene que evaluarse en términos de validez analítica, validez clínica y utilidad clínica. Igualmente, la información sobre el resultado del tratamiento de enfermedades genéticas es a menudo limitada: para muchas condiciones genéticas, las opciones de tratamiento son limitadas o ausentes. Para estas condiciones, las pruebas se pueden utilizar principalment e para confirmar un diagnóstico o proporcionar información de riesgo genético a los miembros de la familia. Por último, es importante que actualmente se conocen trastornos cuya etiología está dada por falta de expresión de genes por modificaciones epigenéticas, lo que ha venido a desarrollar otro amplio campo de la genómica conocida como Epigenómica, en donde no existen alteraciones en la secuencia del DNA y cuyos métodos de análisis involucran pruebas orientadas a buscar el estado de metilación ya sea de los genes o de las histonas. DISCUSIÓN Los genes influyen en el riesgo de padecer determinadas enfermedades en un amplio espec tro . En un extremo del espectro están las enfermedades comúnmente referidas como enfermedades "genéticas" (distrofia muscular de Duchenne o síndrome de Down) y en el otro extremo están las enf ermedades que están casi totalmente determinadas por factores ambientales (varice l a, ú lcera péptica). Las enfermedades genéticas se clasifican en monogénicas o trastornos cromosómicos, dependiendo de la etiología. El resto de las enfermedades, además de ser las más comunes, son multifactoria les y resultan de la interacción o efecto aditivo de factores genéticos y no genéticos. Facultad de Ciencias Biológicas UANL �o1z w ¿ & o (/) ~ <{ ><{ u 1- -w z w <.'.) Por lo anterior, el clínico de cualquier especialidad, ante la sospecha de una condición heredable en un paciente es necesario que lo refiera a una consulta especializada de genética con la finalidad de identificar anticipadamente individuos que están en riesgo de desarrollar dicha condición. ! AGRADECIMIENTOS <{ ~ ::J (/) ! De la manera más atenta los autores aquí suscritos ! agradecen en gran medida la autorización de la z o u : imagen antes plasmada en el manuscrito presente a j Life In Genomics (www.lifeingenomics.com). La mayoría de las enfermedades genéticas son raras, pero como grupo son lo suficientemente comunes como para que sean examinadas por un profesional especializado que se encargue de la evaluación crítica de la historia familiar, la consideración apropiada de los trastornos genéticos en el diagnóstico diferencial y del uso prudente de pruebas genéticas y servicios de genética méd ica y, por añadidura, de eliminar interpretaciones excesivamente simplistas de la genética como un contribuyente a la etiología de la enfermedad. PAREJAS CON HIJOS CON MALFORMACIONES O PADECIMIENTO GENÉTICO. ANTECEDENTES DE FAMILIARES CON ENFERMEDAD HEREDITARIA O GENÉTICA. MUJERES EMBARAZADAS O CON PlANES DE EMBARAZO DESPUÉS DE LOS 3SAÑOS. 8 r TALLA MUY..., A-LT-4 A-W \ O BAJA PARA LO ESPERADO. t razones para consultar a un médico genetista t - - - -1.,.. RETARDO EN EL DESARROLLO DE UN NIÑOO RETARDO MENTAL. ~.a: ~' :S: : PERSONAS OUE DESEEN RESOLVER DUDAS SOBRE EL RIESGO DE QUE SUS HIJOS PADEZCAN ENFERMEDADES HEREDITARIAS O GENÉTICAS. Biología v Sociedad, marzo 2019 INFERTILIDAD NO CAUSADA POR PROBLEMAS HORMONALES O ANATÓMICOS. A u n ANTECEDENTE DE 2 Ó MÁS ABORTOS OMUERTE FETAL. 53 �--- --- BIBLIOGRAFÍA Sequeiros, J. y Guimaraes, B. 2017. EuroGentest: https://web.archive.org/web/20090204181251/ http://eurogentest.org/patient/publ ic_health/ info/public/unit3/DefinitionsGeneticTesting3rdDraf18Jan07.xhtml. Consultado el 21/08/2017. Pinto, D., Ceballos, J., Castillo, l., López, M. 2001. Fundamentos y actualidades del asesoramiento genético. Revista BioMed (186-194). Recuperado de: http://www.revbiomed.uady.mx/pdf/rb011236.pdf Torrades, S. 2002. El consejo genético. OFFARM. Vol 21. Núm 16. Recuperado de: http://www. elsevier.es Tabor HK, Auer PL, Jamal SM, Chong JX, Yu JH, Gordon AS, Graubert TA, O'Donnell CJ, Rich SS, Nickerson DA; NHLBI Exorne Sequencing Project, Bamshad MJ. Pathogenic variants for Mendelian and complex traits in exornes of 6 ,517 European and African Americans: implications for the return of incidental results. Am J Hum Genet. 2014 Aug 7;95(2):18393. doi: 10.1016/j.ajhg.2014.07.006. -acuitad de C1e'lc1as 81olog1cas UANL �, Salud PLANTAS / HIPOGLUCEICAS PROPIEDADES Y USOS TERAPÉUTICOS Foroughbakhch Pournavab, R., Hernández Vargas, J. y J.A. Villarreal Garza, Departamento de Botánica Facultad de Ciencias Biológicas. 55 �Hoy en día, el conocimiento de las propiedades de las plantas medicinales se ha extendido de tal forma, que mucha gente sigue utilizando como medicina alternativa y en ocasiones como apoyo a la llamada medicina tradicional. La importancia de las plantas medicinales en los países en vías de desarrollo, en Pakistán se estima que un 80% de las personas depende de estas para curarse, un 40% en China . En países tecnológicamente avanzados como E.U.A. se estima que un 60% de la población utiliza plantas medicinales. Se ha comprobado como la ingestión de alimentos naturales puede prevenir patologías. La ingesta de vegetales con propiedades antioxidantes, coles, rábanos, ajo, cebolla, tienen la capacidad de contrarrestar enfermedades degenerativas como cáncer u otras enfermedades. En este artículo describimos algunas plantas con propiedades hipoglucemias, es decir plantas que reducen los niveles de azúcar en la sangre. Finalmente, no debemos olvidar el carácter preventivo que las plantas tienen con respecto a la aparición de enfermedades. En este sentido las plantas superan a los remedios químicos, que se aplican fundamentalmente cuando ya ha aparecido la enfermedad. (González Elizondo et al 2013). �(f) o u 1:) 1JJ o.. ~ w 1(/) o ~ >- (/) w o ~ w o.. o o::: o.. ¼! u u 1JJ 3 <.'.) o o.. I (f) ~ z :3 o.. FENOGRECO: TRIGONELLA FOENUM GRAECUM L. OTROS NOMBRES: Ajolova, Alhova, greco, trigonel la. PARTES UTILIZADAS: Semillas. ORIGEN: Asia occidental, Mediterránea e incluso americana. Hierba medicinal cultivada en China, Ucrania e India. DESCRIPCION: Planta herbácea anual, erecta, de 40 cm de altura, con tallo simple, y poco ramificado. Las hojas son trifoliadas, pecioladas, con folíolos articulados, obovados u oblongos. Las flores son de color amarillo claro o blanquecinas, papilionáceas, axilares, sésiles, solitarias o por pares. El fruto es una vaina que tiene de 10 a 20 granos poliédricos marrón claro, con un surco profundo que los divide en dos mitades. PROPIEDADES MEDICINALES: La harina de semillas se considera fortificante general. Es un buen expectorante, regenera la mucosa estomacal en la úlcera gástrica y la gastritis. Se recomienda como tratamiento complementario a los hipoglucemiantes orales en caso de diabetes no insulinodependiente. Aumenta la producción de leche durante la lactancia. Por vía externa, es u n excelente madurador de furúnculos, abscesos e hinchazones de todo tipo. En decocción, se usa para lavar llagas pútridas y para hacer gargarismos en caso de inflamación de la boca, las amígdalas y la faringe. PRINCIPIOS ACTIVOS: Mucílagos, Lípidos insat urados , Proteínas , Fósforo orgánico, Saponósidos esteroídicos, Trazas de alcaloides, Glucósidos del f u rostano l, Acido ni cotínico , Cumarinas, Sales minerales (hierro, el manganeso y el fósforo). Contiene Fitosteroles, Vitaminas A, D y B), Aceite esencial, Flavonoides, Fibras y Enzimas. USO TERAPÉUTICO Y DOSIS: Polvo encapsulado: 500 mg/cápsula, 2-3 cápsulas/día. Decocción: hervir 10 minutos, infundir 10 minutos, filtrar exprimiendo, 2 a 3 tazas/día, o en aplicación tópica (colutorios, gargarismos, lavados). Extracto seco: 50 100 mg/ dosis, 2 3 tomas/día. Emplastos con harina de las semillas aplicados tópicamente. CONTRAINDICACIONES: Embarazo, lactancia, ya que amarga la leche. (Foroughbakhch Pournavab, et al 2018). 57 �, , ALOE o SABI LA: A LOE VERA (L.) B URM. OTROS NOMBRES: Aloe, acíbar, sábila, áloe de Barbados o áloe de Curazao. PARTES UTILIZADAS: La pulpa de las hojas. DESCRIPCION: Planta suculenta v ivaz , de tal lo leñoso a l crecer, a veces de gran altura, aunque usualmente de unos 50 a 70 cm. Las hojas tienen de 30 a 80 cm de longitud, usualmente en roseta y son muy suculentas y lanceoladas, envolventes por la base, de color verde grisáceo, con el margen espinoso de color rojizo. Las flores se agrupan en una espiga terminal y son de color amarillo, campaneadas. El fruto es una capsula loculicida. PROPIEDADES M EDIC INALES: Sobre el sistema digestivo es tónico general y estimulante, colerét ico y colagogo, y sobre el intestino tiene un notable efecto laxant e, recomendado en casos de estreñimiento crónico. El aloe gel, ext raído de la pulpa de la hoj a es cicatrizante , y en dermat ología tiene acción vulneraria y emoliente, recomendada después de las exposiciones solares. La pulpa de aloe vera alivia llagas y gingivitis, combate los problemas del colon, ayuda a la desaparición de celulitis y de acné, es un excelent e relajante y sirve para bajar el peso. 58 PRINCIPIOS ACTIVOS: La aloína es el principio activo del Aloe barbadensis. A este componente se le atribuyen propiedades antioxidantes, con lo cual ayudaría a la eliminación del exceso de rad icales libres, generados por la oxidación celular. La aloína se le asignan propiedades de eliminación de toxinas, principalmente metales pesados, los cuales resultan muy difíciles de eliminar del organismo. Esteroles, que t ienen propiedades anti inflamatorias y purificadoras y sirve para bajar el nivel de colesterol. USO TERAPÉUTICO Y DOSIS: Tomar 1 cucharada cada 6 horas para t rast ornos digestivos y biliares. Se aplica directamente sobre la piel para manchas, cicatrización de heridas y quemaduras. CONTRAINDICACIONES: Altas dosis ora les a loe pueden causar ca lambres abdominales y diarrea. No usar en el caso de insuficincia rena l. El uso tópico del aloe vera puede causar irritación, ardor o picazón de la p iel en algunas personas. (Ferrell V. et al 2009). �(f) o u 1:) i.U Q. & w 1(f) o ~ MORINGA: M ORI NGA 0 LEÍFERA L. OTROS NOMBRES: Árbol de ben, palo del tambor. PARTES UTILIZADAS: Toda la planta. ORIGEN: norte de la India, Bangladesh, Himalaya, Pakistán y Nepal. DESCRIPCIÓN: árbol de porte modesto, de 5-12 m de altura, de tronco erecto, copa piramidal o cónica, y hojas compuestas, de folíolos ovalados. Las flores son muy llamativas, de pétalos alargados, de color blanco marfil y estambres amarillos. Los frutos son grandes, con cápsulas alargadas de hasta 40 cm de largo, de forma trilobulada, que recuerdan a los bastones de un tambor. PROPIEDADES MEDICINALES DE LA MORINGA: las hojas, frutos, raíces y semillas son útiles para combatir: anemia, ansiedad, asma , ataques de parálisis, bronquitis, catarro, cólera, congestión del pecho, conjuntivitis, deficiencia de esperma, déficit de leche en madres lactantes, diarrea, disfunción eréctil, dolor en las articulaciones, dolores de cabeza, dolor de garganta, escorbuto, esguince, espinillas, falta de deseo sexual femenino, fiebre, gonorrea, hinchazón glandular, hipertensión arterial, histeria, impurezas en la sangre, infecciones cutáneas, llagas, malaria, otitis, parasitismo intestinal, picaduras venenosas, problemas de la vejiga y la próstata, soriasis, trastornos respiratorios, tos, tuberculosis, tumores abdominales, úlceras, etc. La moringa tiene las Propiedades anti-inflamatorias, incrementa las defensas del cuerpo, protege contra la enfermedad del Alzheimer, controla de forma natural los niveles elevados de colesterol sérico. Proporciona y apoya los niveles normales de azúcar en la sangre, la moringa es protectora contra varios tipos de cáncer y actúa contra células cancerosas. Disminuye el efecto de la fibrosis en hígado y lo protege de daños por medicamentos. Reduce la aparición de arrugas y líneas finas. Ayuda al tratamiento de las heridas. PRINCIPIOS ACTIVOS DE LA MORINGA: Los principios activos de la moringa que le dotan de importancia medicinal y curativa son los siguientes: Flavonoides, sustancias con un alto valor antioxidante, importantes i.U u para la salud cardiovascular y el sistema inmunitario. Ácido clorogénico, sustancia que permite a la planta responder a las agresiones ambientales, y que actúa corno antioxidante y anti inflamatorio. Polifenoles, ácidos vainílico, ferúlico, melilótico, con actividad antioxidante, anti inflamatoria y antiséptica. Ácido ascórbico (vitamina C), vitaminas A, E y del grupo B. Sales minerales (potasio, calcio, hierro, magnesio, cinc). Ácidos grasos insaturados en las semillas (ácido oleico). Proteínas (en el fruto y en las semillas (47-60%). Aminoácidos, la moringa contiene hasta 18 de los 20 esenciales para la salud. USO TERAPEUTICO Y DOSIS: 3 cápsulas de moringa al día. • 1 cápsulas antes de cada comida. Es decir, desayuno, comida y cena. • Si se pierde el sueño por la noche, cambiar la cápsula de la cena al desayuno, es decir, 2 cápsulas en el desayuno y 1 para la comida. CONTRAINDICACIONES: • Efectos abortivos (raíz) en dosis altas (evitar su uso en el embarazo). • No consumir la moringa en pacientes con hipoglucemia. • No tornar en ayunas, o durante periodos largos de tiempo puede generar en personas sensibles acidez gástrica, irritación, y alguna reacción alérgica. • Por sus propiedades depurativas puede producir un ligero efecto laxante. • En ciertas personas puede causar el trastorno policiternia por el aumento excesivo de la cantidad de glóbulos rojos en la sangre,. PERFIL NUTRICIONAL: Las hojas de moringa están cargadas de vitaminas, minerales, aminoácidos esenciales y más. Cien gramos de hoja seca de moringa contienen: 9 veces la proteína del yogurt, 10 veces la vitamina A de las zanahorias, 15 veces el potasio de los plátanos, 17 veces el calcio de la leche, 12 veces la vitamina C de las naranjas y 25 veces el hierro de la espinaca. (Foroughbakhch Pournavab, et al 2018). 59 3 <.'.) o Q. I (f) ~ z :3 Q. �NEEM: AzADIRACHTA INDICA A. Juss. OTROS NOMBRES: Nim, margosa, lila india. PARTES UTILIZADAS: La planta entera (Corteza, Raíz, Fruto, Flor, Hojas). ORIGEN: India DESCRIPCION: Árbol perene de rápido crecimiento de 1 5 a 20 m de altura con abundante follaje. El tronco es corto, recto y puede alcanzar 120 cm de diámetro. La corteza es dura, agrietada y desde color gris claro hasta castaño rojizo. La savia es blanca grisácea y el corazón del tronco es rojo; cuando se expone al aire se torna de castaño rojizo. Las raíces consisten de una robusta raíz principal y muy desarrolladas raíces laterales. Las hojas son pecioladas de forma aserrada se agrupan en folios de 35 cm de largo y de color verde oscuras (de 3 a 8 cm de longitud). La hoja terminal es a menudo faltante. Las flores, blancas y fragantes, están dispuestas axialmente, normalmente como panículas colgantes que miden más de 25 cm de longitud. Las inflorescencias, que se ramifican en tercer grado tienen 1 50 a 250 flores. El fruto es una drupa parecida a la aceituna en forma que varía desde un ovalo elongado hasta uno ligeramente redondo, y cuando madura mide 14 a 28 mm de longitud y 10 a 1 5 mm de ancho y con una semilla. PROPIEDADES MEDICINALES: La corteza: Cura las heridas, se utiliza en enfermedades de la piel y contra la sed excesiva. Efectivo contra la acidez y úlceras gastroduodenales, úlcera esofágica -reflujo gastroesofágico-y úlcera gástrica. Es auxiliar para tratar enfermedades bucodentales, tos, fiebre, pérdida de apetito, fatiga, parásitos intestinales, dolorreumatoide, 60 artrítico y con depresión del sistema inmune. Las hojas: Tienen las propiedades antiinflamatorias, antiséptico, antivirales, también yudan curar las úlceras de estómago y los parásitos intestinales. Indicadas para eliminar toxinas, purificar la sangre y prevenir el daño causado por los radicales libres en el cuerpo, neutralizándolos. Para tratar mordeduras de serpientes y picaduras de insectos. Como complemento alimenticio para el ganado y como biopesticida y fertilizante natural. Las flores: Astringentes y expectorantes, se utilizan para regular el calor del cuerpo, inhibe tumoraciones y previene enfermedades coronarias. Los frutos y semillas consumen los niños (suplemento alimenticio) y tienen una amplia gama de acción y es altamente medicinal. PRINCIPIOS ACTIVOS: La cor teza contiene los principios activos: nimbina, nimbidina, nimbosterol, margosina, nimbineno, diterpenos. Contiene Arginina, Aspargina, Acido Aspartico, Cistina, Fenilalanina, Prolina y proteína, alcaloides y minerales. Los polisacáridos poseen la cualidad de ser antitumor y reducen la formación de interferon, así como la inflamación. De las hojas de Neem se pueden aislar varias moléculas como aminoácidos, ácidos grasos, flavonoide polifenólico llamado quercetina, un fs-sitosterol, el nimbosterol , y liminoides. De las flores se extrae un acei te que contiene sesquiterpenos, nimbosterol y numerosos flavonoides entre los que destacan la melicitrina y el kaempferol. �Las flores producen una cera compuesta por una mezcla compleja de ácidos grasos (esteárico, pal mítico, oleico y linoléico) Las semillas contienen aceites compuestos en ácido oleico, palmítico, esteárico, linoleico y araquídico. La semilla de Neem es muy rica en ácido graso, llegando a ser el 50% de peso de la semilla. USO TERAPÉUTICO Y DOSIS: Cápsulas de hoja de neem deshidratada y pulver izada. Frasco con 60 cápsulas de 450 mg Tres cápsulas de hoja de neem diarias máximo para adultos, tomar antes de los alimentos. No se recomienda para menores de doce años. Te de Neem: Hervir un litro de agua, retirar del fuego, agregar 3 hojas de neem dejar reposando 15 minutos, tomar una tasita cada 8 horas. El te deneem ayuda a producir la insulina de manera adecuado y ayuda a regenerar el páncreas. CONTRAINDICACIONES: No es recomendable el consumo por niños, ya que puede ocasiona r algún problema relacionado con la fertilidad . No se recomienda ingerir vía oral los concentrados de los aceites esenciales a las mujeres embarazadas y a aquellas de lactancia. La aplicación externa de preparados en base al neem puede ocasionar reacciones alérgicas, sobre todo en aquellas personas que presenten hipersensibilidad a los componentes de este árbol. (Foroughbakhch Pournavab, et al 2018). 61 �WEREKE: IBERVILLEA SONORAE (S . WATS.) GREENE OTROS NOMBRES: wareque, wereke o guareque. PARTES UTILIZADAS: Rizomas. ORIGEN: Sonora, Sinaloa, México. DESCR I PCION: La especie es na t iva del noroeste de México, localmente conocida con wareque, wereke o guareque, es una especie de plantas de guía y perenne perteneciente a la familia Cucurbitaceae. Data de la época prehispánica, la raíz o t ubérculo tiene propiedades medicinales y es de un intenso sabor amargo. Actualmente ha tomado relevancia esta raíz porque tiene propiedades hipoglucemiantes (Waizel Bucay, 2006). PROPIEDADES MED ICINALES: Las hojas se usan para el tratamiento de enfermedades de la piel, úlceras estomaca l es y las raíces y t ubérc ulos para contrarrestar la diabetes mellitus. Se le da uso muy acertado como hipoglucemiante para el tratamiento de la diabetes, y es sumamente efectivo. Tiene potentes propiedades antisépticas, cicatrizantes, 62 antidiabéticas, antirreumáticas, antibacterianos, anti-inflamatorios, antialérgicos, hepato-protectores, antitrombóticos, antivirales, anticarcigenicos y actividades antioxidantes PRINCIPIOS ACTIVOS: Proteínas. Nucleoproteínas, globulina, y albúmina. Carbohidratos. Fibra, azúcar reducido y almidón. Grasa, colesterina, lecitina. Materiales salinos como cloruros, sulfatas y fosfatos, sodio, potasio, calcio, magnesio y hierro, fosfato de calcio tribásico. Enzimas proteolíticas, diastáticas y oxidativas y clorofila. USO TERAPEUTICO Y DOSIS: Cápsulas de 300 mg, 1 a 2 cápsulas al día. CONTRAIND ICAC IONES: no ingerirla durante el embrazo y lactancia. También está contraindicada a los pacientes que sufren de hipoglucemia (González Elizondo et al 2013) . �--- --- - L ITERATURA CITADA González Elizondo M., López Enríquez L., González Elizondo M.S. y J.A. Tena Flores. 2013. Plantas Medicinales del Estado de Durango y Zonas Aledañas. Instituto Politécnico Nacional. México. Editorial Prosima. 205p. Foroughbakhch Pournavab, R, Hernández Vargas J. y J .A. Villarreal Garza 2018. Plantas medicinales descripción, propiedades, principios activos, uso terapéutico y dosis. Universidad Autónoma de Nuevo León. Primera edición. En prensa.131 paginas. Ferrell V., E.E. Archbold, L. Baez y H.M. Chernie. 2009. Enciclopedia de Remedios Naturales. 2da Edición. Editorial Castellana. 678p. Waizel Bucay J. 2006. Las plantas medicinales y las Ciencias una visión multidisciplinaria. Instituto Politécnico Nacional. México 1er Edición. 587p. Biología v Sociedad, --r¡arzo 2019 63 �#1 NEW YORK TIMES BESTSE LL ER DR. DA,L E~~- t'BRED ES EN ' . ,. .., . • • • • • b \' • '11• i ,¡ •• ".\,. • • ., EL \ ~ FINDEL ALZHEI El primer programa para prevenir y revertir el deterioro cognitivo «Monumental» David Perlmutter. autor de Cerebro de pan THE AGIN R, PROVEN STEPS TO PREVENT OE~ENTIA ANO SHARPEN YOUR MINO TIMOTHY R. JENNINGS, MD �RESEÑA DE LIBROS CEREBROS SENESCENTES, ALZHEIMER Y DEMENCIA Bredesen, D.E. 2018. El Fin del Alzheimer: El Primer Programa para Prevenir y Revertir el Deterioro Cognitivo. Penguin Random House, México, 262 pp. Jennings, T.R. 2018. The Aging Brain: Proven Steps to Prevent Dementia and Sharpen your Mind. BakerBooks, Grand Rapids, 282 pp. Sergio l. Salazar-Vallejo ECOSUR, Unidad Chetumal Confrontar el hecho de que varios familiares o amigos longevos est án padeciendo Alzheimer me hizo leer este par de libros con trepidación. Dichas personas no son únicas. El deterioro cognitivo empieza a los 40 años y tiene dos variantes (deterioro cognitivo subjetivo o leve), que a menudo anteceden a la demencia. La dinámica es lenta ya que transcurren 15-20 años antes de un diagnóstico f ormal. Por otro lado, una de cada nueve personas mayores de 65 tiene A lzheimer, que es el tipo de demencia más común, y es posible que, de no hacerse otra cosa, casi un 14% de la población estadunidense morirá por Alzheimer en el mediano plazo. Sabemos que avanza lentamente y que una vez descubierto parece inevitable. Por ello, cualesquiera alternativas para la prevención o ralentización del daño serán bienvenidas, independientemente de los antecedentes familiares o condición física personal. Estos dos libros persiguen promover cambios personales senci ll os y muy significativos para detener, e incluso revertir, e l deterioro cognitivo. Dale Bredesen es profesor en la Universidad de California en San Francisco. Consiguió colarse, con su primer libro como autor único, entre los más vendidos del New York Times en 2017; en mayo del 2018 apareció la versión en español. El autor ha mi litado en la heterodoxia y confrontado muchos rechazos por su perspect iva de la investigación médica; el li bro compi la sus avances princ ipales. Mod ifica la percepción de la enfermedad de Alzheimer de manera impresionante en por lo menos dos cuestiones medulares. Una, que se trata de una enfermedad multifactorial de la que logró identificar 36 promotores, en luga r de generarse por la acumulación de proteínas ínt er-neuronales {placas o fibrillas). Dos, que puede controlarse y revertirse siguiendo un tratamiento sencillo y práctico, en lugar de considerarse incurable. La obra consta de cuatro partes, cada una con 2 -4 capítulos en los que se reducen los tecnicismos u otros detalles en una prosa apasionada y estimulante. Critica la concepción tradicional de que el A lzheimer sea causado por la acumulación de proteínas que interrumpían las sinapsis por la presencia de placas (beta-amiloide) y de microfibrillas (tau). A lo largo del libro reitera que 'es posible prevenir el A lzheimer y, en muchos casos, revertir el deterioro cognitivo asociado: Explica el componente genético IApoE4 común, raramente presenilina (PS1, PS2)1, por lo que recomienda que a partir de los 40 y especialment e si hay historia familiar, debería uno uno hacerse una prueba de laborat orio y determ inar la presencia de dicho gen . También que la enfermedad 'surge a partir de un programa intrínseco y saludable de reducción de la extensa red sináptica del cerebro' pero ocurre cuando el programa se descontrola. Lo que motiva el desvarío es que el cuerpo enfrente amenazas crónicas, múltiples, incesantes e intensas que resultan en inflamación, niveles infraóptimos de nutrientes u otras moléculas pro-sinapsis, y exposición a sustancias tóxicas. Dale Bredesen generó en 2014 un protocolo genera l, ReDeCo: Reversión del Deterioro Cogn itivo y c lasifica al Alzheimer en tres modalidades: Inflamatorio . Personas con uno o dos alelos de l ApoE4; hereditario. La mayor parte de la gente tiene dos copias del ApoE3 y su riesgo de contraer Alzheimer ronda el 9%; 25% de los estadunidenses tiene una copia del ApoE4 y su riesgo es del 30% (surge en los 60) . Empero, si cuentan con dos 65 �copias, su riesgo aumenta al 50%. Contrariamente, sin copias del ApoE4 puede surgir a los 70. Los indicadores diagnósticos de laboratorio serían incrementos en la proteína e-reactiva, incrementos de la proporción albúmina/globulina, de interleucina-6, y del factor de necrosis tumoral, así como la aparición de resistencia a la insulina. Atrófico. Los síntomas surgen una década más tarde que en personas con 1-2 copias del ApoE4. Los indicadores diagnósticos serían niveles menores a los subóptimos en hormonas tiroideas, suprarrenales, estrógeno, testosterona y pregnenolona; niveles bajos de vitamina D, resistencia a la insulina o niveles demasiado bajos de insulina, e incrementos en la homocisteína. A veces, estas dos variantes pueden ocurrir simultáneamente y, de serlo, se le conoce como glicotóxico y se revela porque hay niveles altos de glucosa (y glicación), y alto nivel de insulina. Tóxico. Personas con ApoE3; sin historia familiar o, de haberla, el padecimiento surge después de los 80, pero puede irrumpir entre los 40-60 y después de períodos de gran estrés. A menudo se asocia con bajos niveles de zinc (altos de cobre), bajo cortisol, alto nivel de T3-inversa, bajos de T3-libre y de pregnenolona, estradiol y testosterona, alto nivel de mercurio, a veces asociado con las amalgamas (prueba de orina con quelantes), o de micotoxinas. También recomienda el Dr. Bredesen una dieta anti-Alzheimer que llama Ketoflex 12/3. Se trata de reducir carbohidratos simples, hacer ejercicio moderado (150 min a la semana, por lo menos caminar de prisa unos 30 min durante 5 días), ayuno de 12 h entre las comidas última de la noche y primera del día siguiente, y tener 3 horas entre la cena e irse a dormir. En el Apéndice A enlista los alimentos en grupos mayores y que tanto deberíamos consumirlos. Con frecuencia: champiñones, brócoli, coliflor, coles de Bruselas, espinaca, lechuga, pescados silvestres grasos (salmón, sardinas, arenque), huevos de gallina, camotes, plátanos verdes, probióticos, jícama, puero, cebolla, ajo y tés. Con menos frecuencia: papas, elotes, chícharo, calabazas, frijoles, berenjena, pimientos, tomates, frutos rojos, pollo, res, vino (una copa unas cuantas veces 66 a la semana). café. Raramente (evitar siempre que sea posible): azúcares, pan, pasta, arroz, galletas, pasteles, dulces, refrescos, cereales, gluten, lácteos (yogurt natural ocasional), alimentos procesados, pescados con mercurio (atún, tiburón, pez espada). frutos muy dulces (piña, mango). Más información en www.drbredesen.com, www.mpigognition.com. El protocolo completo se puede ver en https://www. drbredesen .com/thebredesenprotoco 1. Tim Jennings es un siquiatra que trabaja por su cuenta , cristiano declarado, y autor de otros 5 libros sobre espiritualidad o análisis bíblicos. Con el presente libro pretende prevenir la demencia y aguzar la mente, y difiere de sus previos porque compila y refiere 376 publicaciones totales para cada uno de los 16 capítulos (media: 24). por lo que el libro adquiere un matiz más académico. Además, para cada capítulo sintetiza los aspectos medulares y recomienda acciones concretas. Tim reconoce en la introducción que, como muchas otras aventuras intelectuales, el libro es personal. No sólo por sus pacientes mayores que padecen Alzheimer, sino porque su suegra fue presa del deterioro y ha visto padecer a su esposa. El objetivo del autor es modificar los patrones de vida a niveles saludables para mejorar nuestra vejez y reducir el riesgo de demencia. Eso incluiría dormir bien, caminar de prisa unos 30 min diarios, tener una dieta saludable, evitar los promotores de la inflamación, meditar, y controlar las tensiones cotidianas. La obra tiene cuatro partes con unos 3-6 capítulos cada una. Hist oria y Senescencia comienza con El problema del envejecimiento (todos lo hacemos); indica que el deterioro personal va de la mano con la longevidad ya que en 1900 menos de la mitad de la población alcanzaba los 65 años, pero a fines de siglo un 80% de la población llegaba a esa edad, por lo que han aumentado los padecimientos típicos de las personas mayores. Afirma que la máxima cuestión contemporánea es cómo retener vitalidad, salud, independencia y autonomía en la vejez. El objetivo del libro es promover un plan de acción personal para mejorar nuestra vitalidad y salud cerebral. En Desarrollar un cerebro saludable (requiere un cuerpo saludable) enfatiza que el cerebro es 1-2% del peso corporal, pero consume un 20% de la Facultad de Ciencias Biológicas UANL �<{ u zw 2 w o >a::: w 2 w I energía disponible. También que la salud cerebral arranca en el útero, que el cerebro debe ejercitarse, y que debemos optimizar la función de los factores neurotróficos o fertilizantes cerebrales (derivados del cerebro, endotelio vascular, y crecimiento neuronal) al evitar factores o sustancias que los inactiven porque aceleran el envejec imiento. Entre ellos destaca: angustia, sedentarismo, dieta no saludable (estrés oxidativo) y dolor crónico, así como el uso de tabaco u otras drogas, o alto consumo de a lcohol. Pasa entonces a Epigenética y envejecimiento (el impacto de nuestros ancestros) y empieza refiriendo a Conrad Waddington quién acuño el término en 1957 para referirse a "las instrucciones químicas que dirigen el acceso y uso de la información contenida en el DNA:' Es relevante porque "factores ambienta les, experiencias, e incluso nuestros pensamientos pueden impactar la forma que se exprese el DNA" y que transmitimos a nuestros hijos "las instrucciones epigenéticas para especificar cuáles genes operen y cuáles no'.' Entre las evidencias que presenta destaca el impacto de la escasez de comida en Holanda durante la segunda guerra mundial. Ocasionó que los genes de los bebés actuaran para almacenar toda la energía posible de los alimentos, por lo que al convertirse en adultos, enfrentaron mayores incidencias de obesidad, diabetes y otros problemas metabólicos en comparación con personas cuyos padres no padecieron hambruna. No obstante, el autor enfatiza que independientemente de nuestra carga genética no estamos condenados. Podemos experimentar ambientes sa ludables, atenuar los pensamientos y acciones negativas y tomar buenas decisiones para optimizar la funcionalidad genética y atenuar el deterioro por senescencia. Termina esta parte con Nuestros genes y senescencia (deterioro con el tiempo), y refiere que el genoma personal se deteriora por las mutaciones con lo que devienen un factor de senescencia; por ejemplo, una persona de 65 años tendría unas 6000 mutaciones que no estaban en su material genético al nacer. Además, también cambia la forma de los cromosomas al reducirse sus puntas (telómeros), lo que es más frecuente entre los varones y que cambia con la edad, nuestras actitudes y patrones de vida. Enfatiza que en la infancia los telómeros tienen 8000 pares de bases nitrogenadas, que colapsan a 3500 a los 35 años, y bajan a 1500 a los 65. Así, se acelera el acortamiento por desórdenes del talante, conflictos Biología v Sociedad, marzo 2019 en las relaciones personales, actitudes mentales negativas y hostilidad, y se ralentiza el acortamiento de los telómeros con el vegetarianismo, la reducción del estrés (meditación) y como consecuencia del ejercicio. Estrés oxidativo y senescencia tiene 3 capítulos. En Obesidad y senescencia (enlace inconfundible) indica que uno de los principales factores negativos es el estrés oxidativo, que es el daño por moléculas con oxígeno sobre DNA, proteínas y lípidos corporales. Otro son los factores que promueven la inflamación porque generan componentes oxidantes y cuyos síntomas ocurren al estar enfermos. Es la respuesta típica para dañar, u oxidar, virus o bacterias invasoras, pero en ausencia de elementos extraños, atacan al propio organismo. Se trata de la proliferación de leucocitos, así como de citoquinas, moléculas adherentes u oxidantes. La inflamación también puede dispararse por intoxicaciones o contaminantes, así como por amenazas por lo que debemos reducir la ansiedad, preocupación, conflictos o angustias crónicos. También importa el sobrepeso. El índice de masa corporal es la proporción entre el peso en kilogramos y el cuadrado de la altura en metros; para la cognición óptima debe ser de 18-25 y va lores mayores implican sobrepeso u obesidad. La obesidad es uno de los principales agentes promotores del deterioro cerebral; al estar obesos, el cerebro pierde 4-8% de su masa en comparación con una persona no obesa de la misma edad. Así, entre la pob lación estadunidense mayor de 55 años, el 80% de los varones y el 70% de las damas padecen obesidad o sobrepeso (en México estamos igual o peor). Según el Dr. Jennings, el aceite de soya tiene mucho que ver en esta nueva pandemia porque 50% de su peso es ácido linoleico, que es precursor de dos endocanabinoides promotores de l apetito y sobrepeso ulterior, pero podría neutralizarse al consumir omega-3 de aceite de pescado. Sobre las dietas, recomienda reducir el consumo de proteínas animales y alimentos procesados e incrementar el de productos vegetales frescos. Extiende estas ideas en Azúcar, oxidación y envejecimiento (somos lo que comemos). El consumo de azúcares incrementa la inflamación y empeora los niveles de colesterol, cardiopatías, aprendizaje y memoria, incluso luego de una breve exposición al dulce por la glicación. Consiste en la adhesión de los azúcares con otras 67 ~ <{ (/) w 1- z w u (/) w w (/) z (/) o t?5 w a::: w u ( /) o ffi _J w o <{ •Z l:}J w a::: �moléculas lo que repercute en la formación de radicales libres y agentes oxidantes, por lo que debemos reducir el consumo de azúcar, e incluso el de bebidas artificialmente endulzadas porque no evitan el sobrepeso, así como el de comidas rápidas sus azúcares. Pasa luego al consumo recreativo en Tabaco, sustancias ilegales, alcohol y senescencia (si abusas del cerebro, lo pierdes) . Cualquier sustancia que promueva la inflamación acelera el envejecimiento. El tabaco y otras drogas no la libran, pero una copa de vino tinto al día beneficia por los antioxidantes que contiene, mismos que también están en el jugo de uva o en el vino sin alcohol. La sección Patrón de vida y senescencia es la más extensa del libro; comienza con Ejercite su cerebro (si no lo usa, lo pierde). Comenta que nuestra evolución dependió del movimiento y la actividad física; los chinos notaron, en el año 2500 antes de nuestra era, que el ejercicio prevenía enfermedades como diabetes y cardiopatías. Empero, desde la revolución industrial se redujo la actividad física y empeoró la salud. Lo mismo puede decirse del cerebro al dejar de aprender cosas nuevas, por lo que no sorprende que se recomiende ejercitar ambos: cuerpo y cerebro y que para ello debemos encontrar actividades placenteras y de avance gradual. En Sueño y cerebro (requisito de vida) enfatiza que el reposo es tan importante como la actividad pero que debemos dormir de noche (7-8 h si pasamos los 25 años), para mantener la salud corporal y cerebral. Continúa con Una vacación oportuna (reposo mental = salud cerebral), para enfatizar la necesidad de dejar de lado las labores profesionales para dedicarle tiempo a la fami lia, o en actividades en contacto con la naturaleza, de reflexión y meditación, y mantener actitudes positivas y divertirse hasta las carcajadas. Sigue con Creencias y senescencia (la perspectiva más sa ludable) en donde explora la historia del control político por la religión; resa lta que no todas las creencias son positivas y que tampoco pueden cambiarse fácilmente . Considera que los dos enfoques más saludables serían el creer en un dios benevolente, o en ninguno pero que se aprecien el altruismo, la honestidad y la libertad de creencias. Enfatiza que nuestros pensamientos afectan a nuestros cuerpos y mentes por lo que deberíamos mantener una actitud positiva para atenuar el envejecimiento. En Estrés y senescencia (calme su mente, ralentice el 68 declive) refiere como estrés patológico la condición crónica de preocupación, culpa o conflictos en las relaciones. Disparan sentimientos de alerta por la liberación de cortisol, altera nuestro sistema inmune y resulta en inflamación por lo que debemos evitarlos. Recomienda meditación, así como evitar angustiarse por cuestiones que no podemos controlar, aprender de nuestros errores y mejorar la toma de decisiones, y aceptar a los demás como sean. Esto podría extenderse a realizar voluntariado para ayudar a otros mediante actos de bondad. Nuestros temores de morir son explorados en Amor y muerte (aclarando nuestra mortalidad); el miedo a la muerte es generalizado y explica una variedad de productos disponibles en los medios masivos de comunicación. Contrasta los sentimientos de los creyentes en una vida posterior a la muerte con los no creyentes y considera que los primeros tienen una mejor perspectiva del morir, mientras que los segundos se afanan en crear obras de arte o académicas esperando trascender, pero que no repercuten en paz genuina. Una afirmación controversia! que merece reflexiones personales. La última parte, Envejecimiento patológico, arranca con Envejecimiento patológico (enfermedad de A lzheimer); afirma que la demencia es un estado patológico y que el envejecimiento normal no resulta en demencia. La demencia puede resultar de traumatismos, derrames cerebrales, infecciones o problemas metabólicos crónicos como en Alzheimer. Sigue con cifras estremecedoras sobre la demencia ya que 8.5% de los latinoamericanos mayores de 65 la padecen y el porcentaje aumenta con la edad. Las autopsias documentadas por Alois Alzheimer en 1907 mostraban pérdida de neuronas, así como masas neurofibrilares de una proteína (Tau), así como placas de otra (beta-amiloide) . Dichos componentes son comunes en el cerebro, pero su proliferación o la generación de masas complejas evita que sean removidos con lo que se acelera el deterioro cerebral. El Alzheimer tiene dos variantes (temprana y tardía) y están ligadas a varios genes, tres para la primera, uno para la segunda, con tres variantes. Hay varios factores coligados que empeoran la situación, especialmente la resistencia a la insulina , la que responde a la inflamación crónica si consumimos mucha fructuosa, grasa, o padecemos estrés crónico y vida sedentaria. Si hay historia familiar, una evaluación genómica revelaría Facultad de Ciencias Biológicas UANL �<{ u zw 2 w o >a::: w 2 w I ~ el umbral del riesgo que tenemos, pero no estaremos condenados a padecerla si seguimos algunas pautas preventivas o para ralentizar el deterioro cerebral (y corporal). Las recomendaciones principales serían hacer ejercicio, estimular el cerebro al aprender un nuevo idioma o instrumento musical, controlar nuestra ansiedad, modificar nuestra dieta y patrón de vida (tomar multivitamínicos bajos en hierro y cobre). En V itaminas y suplementos para prevenir la demencia recomienda consumir: ácidos grasos omega 3 (pescados y algas marinas), el ginko no parecen tan contundente, vitamina D (y asolearse un poco todos los días), curcumina (funciona mejor al combinarse con pimienta), nueces de castilla (crudas), té verde, j ugo de granada, café (menos de 6 tazas al día), vitamina E de fuentes naturales, vitamina C en suplementos (500-1000 mg/d), vitaminas B (especialmente si no reduce el consumo de alcohol), y considerar la terapia de reemplazo hormonal (andropausia o menopausia). Pasa entonces a Factores de riesgo para la demencia y cómo reduc irlos, sintetiza recomendaciones de varios capítulos previos y se refiere al estrés oxidativo, al abuso de alcohol, tabaco y otras drogas, sedentarismo, golpes en la cabeza, diabetes t ipo 2 e intolerancia a la glucosa, obesidad, dieta occidental, hipertensión, poca estimulación cognitiva, depresión, aislamiento social, estrés crónico, y falta de sueño. Sigue con Cuidados para una persona querida con demencia. Apunta que las personas a cargo de seres queridos con demencia enfrentan una serie de condiciones que les deterioran mucho su salud. Por ello, recomienda evaluar cuándo internar a un ser querido en donde haya profesionales que nos ayuden. No porque no se quiera atender a un ser querido sino porque estaríamos limitados a hacerlo de manera profesional. También incluye el libro un anexo con una estrategia para dejar de fumar. <{ (/) w 1- z w u (/) w w (/) z (/) o t?5 w a::: w u ( /) o ffi _J w o <{ •Z l:}J w a::: Más detalles en www.timjenningsmd.com. Disfruté mucho leer estas dos obras, pero confieso que no desaparecieron mis temores. Se redujeron un poco al tener mejor idea sobre las acciones preventivas. Espero que las recomendaciones se puedan implementar con facilidad y que resulten relevantes también para otros interesados. Biología v Sociedad, marzo 2019 69 �Cuentos y Narraciones Biológicas LAS AVENTURAS 1 • �RESUMEN El presente escrito es la historia de un dinosaurios tipo terópodo, el Gorgosaurus, descritos como carroñeros o cazadores, emparentado con los Tyranosaurus. Vivió en los Ecosistemas característicos del Cretácico Superior, en áreas inundables como los manglares, abundantes en las costas del Noreste de México y dominado por otros dinosaurios como Albertosauridos, Chasmosauridos, hadrosauridos y trodontidos. Esta historia se inicia en un día de cacería de Gorgos y su manada, lo acompañaban su Hermana Gunta y su primo Lori y Barbos y Guaymar los miembros más pequeños de la manada. Cretácico, Gorgosauridos, trodontidos, paleontología ABSTRACT The present writing is the story of a theropod type dinosaur, the Gorgosaurus, described as scavengers or hunters, related to the Tyranosaurus. He lived in the Ecosystems characteristic of the Upper Cretaceous, in flood areas such as mangroves, abundant on the coasts of Northeast Mexico and dominated by other dinosaurs such as A lbertosaurs, Chasmosaurids, Hadrosaurids and Trodontids. This story begins on a day of hunting Gorgos and his herd, accompanied by his sister Gunta and his cousin Lori and Barbos and Guaymar the smallest members of the herd. Cretaceous, Gorgosaurids, trodontids, paleontology Biología v Sociedad, marzo 2019 71 �1. Hace alguna vez Cuando estamos en el sendero de la vida, nos encontramos con acontecimientos que nos cambian, incluso más allá de ella, quiero decir, después de muerto, se mueve de lugar, se transforma y los elementos nos invaden, para luego ser escudriñados por científicos deseosos de conocer nuestras costumbres, cosas misteriosas según ellos. Pero antes de llegar a eso, me gustaría compartirles mi historia, hace poco más de 65 millones de años, al oeste Coahuila, vivía en un mundo muy distinto, no había ni casas, ni carreteras, ni antenas como las de ahora y menos electricidad; sólo había campos y en las regiones que ahora están secas, se encontraba abundante agua formando parte de lagunas, lodazales y pantanos, además, teníamos costa. Fui de los más pequeños de la familia de cinco clanes de Gorgosaurus, creo que fue por eso que me tocó presenciar todos los cambios del mundo; primero el clima empezó a ponerse loco: cuando debía llover no llovía, empezó a elevarse la temperatura, una gran esfera de llamas se impactó contra la Tierra, el cielo se nubló, todo era gris, las plantas se morían, los insectos se hacían pequeños y desaparecían, costaba trabajo respirar. De pronto todo comenzó a helarse. Mientras todo eso sucedía mi familia y yo nos la pasábamos cazando y buscando lugares donde dormir; nunca entendí la razón de tanto cambio en nuestro ambiente; los ancianos siempre decían que en "aquellas épocas" todo era verde y majestuoso, que eran soberanos del continente, recordaba vagamente cuando corríamos tras las presas, en los grandes valles asustando a otros dinosaurios. Los Trodontidos eran inferiores en tamaño pero voraces, no se detenían, en número siempre eran muchos, nunca los conté. Les confesaré algo, a mí los números no me encantan, pero tuve que aprender a usarlos en estrategias de combate para lograr vencer a otras manadas. A lo largo de todas nuestras aventuras por la región también descubrí que no sólo es posible andar en manada, sino también solitario, conocí dinosaurios que andaban solos por todos lados, como el tiranosaurio, ellos por lo general llegaban solos, y luego ya pasaban temporadas en manada. Algo extraño para mí, cuando lo supe, ya 72 que toda mi vida crecí en la misma manada, siempre andábamos juntos, hasta los raptores atacan en conjunto. Esta sería mi primer historia que puedo contar, pero no la última, porque tengo muchas por contar, como la vez en que me quedé atorado en los manglares, ¡vaya que sí la recuerdo!. Habíamos salido de "la zona" para cazar, de pronto me pareció ver algunas presas de buen tamaño y los comencé a perseguir sin decirle a nadie, me enfoqué tanto en atrapar uno que perdí la noción del tiempo y no me percaté de la cantidad de kilómetros que ya habría recorrido cuando me encontré frente a un manglar; seguía pensando en atrapar a ese pequeño, de pronto no supe dónde me encontraba, me dio curiosidad y me adentré al manglar, había mucha agua, el ambiente estaba apestoso, seguí caminando, me distraje, perdía la presa y me atoré en una raíz de uno de los mangles, no podía desatorarme, por un momento pensé que me quedaría ahí toda la vida, que no volvería con mi familia y comencé a llorar. Lloré por horas lo más fuerte que podía, esperando a que alguien me escuchara para que me rescatara. El sol comenzaba a ocultarse cuando comencé a escuchar que gritaban mi nombre, -¡Gorgos! ¡Gorgos! ¡Gorgos, ¿Dónde estás?!- Entonces, respondí a los gritos y finalmente me encontraron. Estaba muy cansado y comenzaba a deshidratarme, estuvieron cerca de media hora pensando cómo me sacarían sin que me lastimara, ya que las raíces estaban muy enredadas, parecían una jaula, y yo, tenía el cuerpo inmovilizado. Por fin después de mucho tiempo pude salir; primero, me dijeron que me arrastrara hacia adelante, luego que moviera la pata izquierda hacia la derecha, la derecha la flexionara, así hasta que lo logré y me reuní con la manada. Regresamos a la "zona'; resultó que si habían logrado cazar suficiente para todos, así que tuvimos comida por esa noche, nunca es suficiente para más de una noche, pues sí que comemos muy bien, aparte nuestro apetito es ¡cretácico!. Insertar figura 1. Al pasar un par de días decidí que debía regresar al manglar para explorarlo y así verificar si había algo más, o si era alguna fuente de alimento. Entonces una vez ahí, caminaba entre los árboles previniendo de no Facultad de Ciencias Biológicas UANL �(f) o ~ o(.'.) ~ ¼! IX ::J 1- z w ~ (f) s Figura 2. Encuentro de Gorgos con una Amonita. atorarme como aquella vez, cuando de pronto me topé con una Amonita. Los amonoideos fueron cefalópodos marinos parecidos al Nautilus actual, estos habitaron los mares de la Tierra desde el Devónico (Paleozoico) hasta el Cretácico (Mesozoico), desaparecieron al final de este periodo hace 65 millones de años, aproximadamente (Meléndez, 1 971). Le comencé a hacer preguntas desde la orilla del agua. ..: ro O) e ro E e ::, e Q) o e) e ro N ro u (/) o e> o c.:> ..¡ ...cu :, !JI ¡¡: ¿Quién eres? Soy una amonita, un molusco, de los que llevan su casa a todos lados, soy hembra y mi nombre es Mida. ¿Cómo es tu estructura? Tengo la concha enrollada en una espiral plana y pude haber medido hasta dos metros de diámetro. ¿De dónde viene tu nombre? Del Dios egipcio Ammon, que representa en la tradición romana a Júpiter y en la griega a Zeus. ¿De qué es tu casa (concha)? De aragonito, con una ornamentación muy marcada. ¿Cómo es tu casa (concha)? Se divide en dos partes: el fragmocono y la cámara interior, en el fragmocono almacenamos Biología v Sociedad, marzo 2019 los gases que nos permiten regular nuestra flotación, y en la cámara interna resguardamos nuestras partes blandas. ¿Qué comes? Soy carnívoro, cualquier pez, y uno que otro molusco inferior. ¿Tienes predadores? Si, los más grandes andan tras de mí, y forman parte de la cadena. ¿Cómo se reproducen ustedes? Somos unisexuales, tenemos ambos sexos y una época específica para aparearnos, nuestro sistema varía dependiendo del género; en los machos se encuentra en uno de los tentáculos hectocótilo, mientras que las hembras poseen glándulas nidamentarias. ¿Cómo se extinguieron? Realmente fue algo inexplicable, de pronto se vio una gran luz, seguido de eso se oscureció todo y el ambiente se hizo denso, todo se fue apagando. Ficha de identificación Phyllum Mollusca Clase Cephalopoda Subclase Ammonoidea Estado actual Ext intos 73 �111 iil -¡¡¡ E ..!!l Q) .... e Q) o ..c. ~ u 4: -¡¡; :g O) .... o (.9 ('I) f ::, C> u: ¡Corre Gorgos! ¡Corre! ¡Correee! Exclamaba mi padre, el día que realicé mi primer cacería. Él era el líder de la manada, y usualmente cazábamos Kritosaurus, que aunque en ocasiones eran grandes y daban guerra, nosotros siempre podíamos con ellos. Era comer o morir. ¡Bueno! ellos eran herbívoros y realmente no nos comían, pero sí nos podían herir. Entonces corrí, corrí, corrí tan rápido como mis patas me lo permitieron, creo que alcancé una velocidad de 65 kilómetros por hora, de pronto no lo podía creer, estaba corriendo a la par de mi presa, mi primer presa, me encontraba ahí detrás de un Kritosaurus joven, al menos menor que yo. Podía sentir su aroma, tan fuerte y apetecible que me lancé sobre él, lo mordí del cuello, lo desgarré, mordí nuevamente y en su último aliento le arrancamos la cabeza uno de mis primos y yo, lo arrastramos hasta el lugar donde dormíamos y nos lo comimos entre mi primo Lori, mi hermana Guntayyo. Después de que nos alimentamos, mi padre quiso reconocer mi mérito frente a la manada, ya que en la primera cacería lo logré y mi padre quería que me convirtiera en el t utor de los más pequeños para que se les enseñara a cazar, y aunque se determinó que yo era cazador nato, aun así iría a cazar con todos los adultos y jóvenes; los pequeños me respetaban 74 y obedecían con admiración, los de mi generación realmente al principio me ignoraban un poco; lo dejaron de hacer cuando se percataron de que me había fracturado una pata cazando, entonces no podía caminar bien. Sobre todo, Barbos y Guaymar se me atravesaban para que me cayese y así ellos pudieran tomar mi lugar. El débil debe dejar el puesto de líder y el fuerte reemplazarlo; pero sólo era una lesión, la cual se curó pronto, así que volví al frente de ataque. Las cacerías son para nosotros una forma de vida. Nacemos, aprendemos a cazar, cazamos y tratamos de hacerlo exitosamente para seguir cazando. Una buena caza es igual a tener un día de ganador, un día de vida asegurada sin tener un vacío en el interior de nuestro cuerpo y si es suficiente todos saciados. Pero, ¿Qué pasa si no logras cazar? La respuesta es complicada, cada día es una nueva oportunidad y el sentimiento de vacío en el interior, al que podemos nombrar como hambre, es una gran motivación, claro hay quienes necesitan mucha práctica como mi hermana Gunta, ¡oh, claro! las hembras también cazan. Volviendo a Gunta, mi hermana aunque es más grande en tamaño y mayor, no tiene la destreza para cazar como yo. Lo que sí, es una estratega nata, planea Facultad de Ciencias Biológicas UANL �(/) o(.'.) o::: o (.'.) w o (/) & :) 1- z w ~ emboscadas en el momento necesario y sin necesidad de hacerlo con tiempo. Una estratega y un cazador es lo que resulta de un legado familiar de líderes y mucho esfuerzo. Lo tengo, Gorgos por la izquierda, Rodna por el norte, Barbos por la derecha y yo por el sur, son quince hadrosaurios: el líder, la hembra alfa, cuatro adultos más y el resto son jóvenes y niños. ¡Hacia el río vamos! ¡Los acorralamos!, funcionó la estrategia de Gunta dejamos libres a los dos más pequeños. Llega nuestro padre y seguimos en combate, logramos derribar al líder y a un joven. Sin miramientos terminamos el objetivo de cacería, de pronto nos enfrentábamos a una lluvia que no cesaba, pero no era agua, era fuego que venía del cielo, todos nos encontrábamos comiendo cuando la primera gota de fuego cayó, incendió a uno de los mayores, dificultosamente corría hacia un claro de tierra, cerca de la orilla del lago, pero no alcanzó a recuperarse, pues mientras agonizaba, otra gota de fuego cayó sobre él y finalmente murió. Todos corrían tratando de no ser alcanzados por las gotas de fuego. Al amanecer, se disipó el humo, el fuego cesó y descubrimos que las gotas de fuego habían caído junto con rocas, no eran solo llamas. De pronto todo comenzó a helarse; no sabíamos que era el comienzo de un cambio muy grande, que incluso nos llevaría a existir de otra forma. Al ver la gran bola de fuego aproximarse, recordé una de las historias que nuestro abuelo Pedro contaba. En el centro de lo que se conoce como la silla del Cerro de la Silla, se encontró una garra en postura de rascar. Y se creía que el origen de dicha forma tan profunda fue a raíz de una búsqueda prehistórica. La cual había sucedido así: Pedro andaba de cacería por las faldas de la montaña, cuando de pronto logró encontrar una apetitosa presa, éste, después de horas de perseguirla montaña arriba, la acorraló. La presa debido al inferior tamaño que Figura 4. Impacto de un meteorito, hace 6 5 millones de años. Biología v Sociedad, marzo 2019 75 s �poseía, logró escabullirse entre los matorrales; el gran dinosaurio sólo logró ver cuando la presa se escondió en el centro. Seguro de que seguía ahí, rascó, rascó y rascó entre las hierbas hasta hacer un pozo -seguro que se enterró para que no lo vea- pensó. Estuvo toda la noche rascando y parte del día siguiente, hasta que logró dividir la montaña para convertirse en el Cerro de la Silla, cuando bajó de la montaña su compañera le preguntó que si había logrado cazar, Él triste y enojado solo rugió y siguió caminando hacia el valle para atrapar algo más sencillo. Al arribar al valle logró vislumbrar lo que había hecho aquellas horas, se sorprendió y creyó haber arruinado el paisaje, se puso algo triste después de por fin comer. Al verlo quieto su compañera se acercó a Él y le pregunto por su malestar, la miró y dijo -he arruinado el paisaje- ella sólo rugió y le respondió -has creado una marca que parece natural, nadie lo notará- Se animó un poco después de escuchar a su compañera y decidieron continuar el camino. Fue así como se originó una de las leyendas sobre nuestro Cerro de la Silla, que hoy en día es un emblema estatal y forma parte de nuestra identidad como neoleoneses. 11. La génesis de los fósiles Cuando llegamos al final del sendero de la vida, podemos dejar huellas para que los científicos entiendan nuestra naturaleza; comenzamos otro proceso donde nuestros cuerpos pasan por lo que llamamos: la fosilización, que comienza a partir de la desaparición de nuestras partes blandas, es decir, músculo y órganos; y el relleno de los huesos se sustituye por el sedimento que se encuentra en el área donde somos enterrados. Algunas veces va acompañada por una cristalización, que origina verdaderos cristales, como sucede en los Equinodermos1 , cuyos fósiles presentan la estructura espática 2 característica de la calcita. Tenemos que recordar que la paleontología es la ciencia que estudia a los seres orgánicos que vivieron en épocas pasadas sobre la Tierra y sus relaciones mutuas o con el medio en el que se desarrollaron, así como su ordenación en el tiempo. Es decir que la paleontología nos muestra los restos de los organismos que han llegado hasta la actualidad formando parte de las rocas sedimentarias y que se han conservado en el transcurso de los tiempos geológicos. Estos son los fósiles. ...: "'~ o oo "'.... "'a. <ti ü5 "' Q) -u e.... Para que un ser orgánico se conserve es necesario que rápidamente queden incluidos en un material protector, que los aísle del contacto con la atmósfera y de los microorganismos, generalmente las partes blandas no se conservan. Son las piezas esqueléticas, más duras y con un principio de mineralización las que se fosilizan. El proceso de fosilización es una serie de transformaciones químicas que reemplazan los compuestos orgánicos del organismo muerto por otros como: calcita, sílice, pirita, carbono, por mencionar algunos. ' Equinodermos: Animales marinos que viven en el fondo del mar: Estrellas, pepinos de mar.(Consultar glosario con imagen) 2Calcita espática: mineral de Carbonato de calcio que se forma por procesos diagenéticos a partir de carbonatos antiguos. 76 Facultad de Ciencias Biológicas UANL Q) u -¡¡¡ -u e Q) O) -~ -¡¡; -u º§"' .... (/) :E :5"' ll) f! :::, en ü: �(/) o(.'.) o::: o (.'.) w o (/) & :) 1- z w ~ s ,I 1 . -~ .. ~$!, f . / ~l,f Ir, ~ , Ctl~ . I J · . ,d~~~~~'f \ Biología v Sociedad, marzo 2019 77 �• • Figura 6. Etapas del proceso de Fosilización por las que pasa un organismo desde su muerte hast a su descubrimiento y registro en una colección o un museo. La transformación depende la composición originaria del organismo muerto y de las condiciones geoquímicas, es decir, de la química de la tierra donde se queda el resto orgánico del animal o vegetal. Lo que he visto fosilizarse mejor son los microorganismos como los caparazones de los Foraminíferos3 , cápsulas de los Radiolarios4, y frústulas de las Diatomeas. con el ambiente, quedando encapsulado, para que al dest ruirse la materia blanda, la est ructura ósea comience su transformación. Pues lo que llega a manos de los paleontólogos son vaciados o moldes formados por los depósitos de ciertos minerales en el hueco dejado en la roca por el resto esquelético al disolverse en aguas carbónicas. Para que comencemos a fosilizarnos es necesario que nuestro cuerpo quede aislado del contacto Las partes esqueléticas mineralizadas se vuelven porosas, por destrucción de la mat eria orgánica asociada, es decir los t ejidos que cubren el esqueleto, en ocasiones la porosidad contribuye a la destrucción del resto esquelético, debido a una disolución química, en otras 3 Foraminífero: organismo unicelulares que pertenecen al reino de los protistas rizópodos.(Consultar glosario con imagen) 4 Radiolario: Protozoos marinos dotados de esqueleto interno. (Consultar glosario con imagen) 78 Facultad de Ciencias Biológicas UANL �(/) o(.'.) o::: o (.'.) w o (/) & :) 1- z w ~ puede dar un resultado favorable y ser aprovechado para la fosilización. Esta porosidad cont ribuye, en el proceso de fosilización por depósito en los intersticios de sales minerales que se encuentran en el lugar en que se desarrolla el proceso, o del sedimento 5 en que se quedó incluido el resto esquelético durante el proceso de diagénesis, que le transforma en una roca sedimentaria. Dentro de la gama de fósiles que se encuentran, t ambién están las impresiones dejadas en las rocas sedimentarias por determinados restos orgánicos que luego han desaparecido, como las hojas de los vegetales y alas de insectos. Este t ipo de fósiles permite conservar impr esiones de partes que no cont ienen estructuras óseas. s 1n11111rac16n dP. sa'Ps minerales d.sueUos en el agua ..... ... ' 1 __ .,.. ' .. ... ... 1 • .__. ~··- \··-·· - ' -· Figura 7. Fosilización por impregnación. El nombre del proceso es diagénesis, este proviene del griego "día" que significa cambio y génesis que significa origen. Lo que es el cambio del origen, o bien podríamos interpretar que es el origen del cambio, el inicio de una nueva vida para la marca histórica de una especie que ha t rascendido más allá de la vida. Este proceso ocurre en el interior de los primeros cinco o seis kilómetros de la corteza terrestre a temperaturas inferiores a 150- 200 grados celsius, ya que una temperatura mayor significaría un metamorfismo.6 La mayoría de las veces la firmeza de los sedimentos se debe a la filtración de aguas que contienen sustancias disueltas. Durante la diagénesis los aportes de sustancias químicas fosi lizantes pueden ser muy variadas, pero ge neralmente son tres: carbonato cálcico, sílice y su lfuro de hierro, en menor frecuencia se encuentran fosfato cálcico, sulfato cálcico y ciertos silicatos. En esto también influye de lo que el resto óseo esté formado, por ejemplo para que uno formado por carbonato cálcico se conserve es indispensable que los sedimentos en que haya quedado incluido contenga un mínimo de carbonato cálcico. Por ello es que no siempre logran conservarse los restos óseos, mi hermana Gunta por eso no dejó su huella para los paleontólogos. Figura 8. Fosilización por carbonización En caso de que u n res to esque l ético q uede sepultado en un ambiente donde el agua infil trante contenga gran cantidad de sílice, el proceso se llama 5 Sedimento: Materia que se deposita en el fondo de los océanos, lagos, lagunas o ríos. 6 Metamorfismo: Consultar glosar io Biología v Sociedad, marzo 2019 Figura 9. Pez fosilizado por sustitución de los componentes orgánicos originales por minerales precipitados en los fondos de los cuerpos de agua. 79 �silicificación, el sílice da lugar a soluciones coloidales7 que actúan como agentes de la fosilización. La forma más estable es la calcedonia; que presenta coloraciones muy variadas, según los óxidos metálicos que pueda llevar asociados, origina fósiles notables por la conservación de sus estructuras, por lo general solamente externas. Que fue lo que le pasó a mis primos, al quedar atrapados en el depósito de agua más allá de la zona de caza. Los fósiles piritosos se forman debido a que el sulfuro de hierro, se forma como consecuencia del desprendimiento del ácido sulfhídrico que se forma durante la descomposición de los tejidos en medios carentes de oxígeno. Figura 10. Fragmento de madera sustituida en sílice. La geoquímica es la ciencia que estudia los componentes de las rocas en la tierra. La importancia de los componentes del suelo y subsuelo donde queda el resto, es importante, ya que son los elementos que determinan la composición del fósil e incluso si es que se logra conservar. La descomposición del resto orgánico comienza en la putrefacción, que se realiza por dos procesos diferentes: Oxidación y Reducción. En la oxidación, sucede el desprendimiento de gases. En la reducción hay un concurso de diversas bacterias; estos dos procesos llevan a la conversión de la materia orgánica en una masa pastosa que da lugar a los sapropeles8 . Para la formación de yacimientos hay dos factores los cuales son biológicos y geológicos. Los biológicos dependen en primer lugar de las dinámicas de las poblaciones; las causas que condicionan la concentración de seres vivos por razón de su alimentación, factores climáticos. La zona de caza, es nuestra área de alimentación, entonces los restos que han quedado allí están sujetos al factor biológico. En segundo lugar de las causas que condicionan la acumulación de cadáveres, esta acumulación puede ser rápida o de manera paulatina, depende de sí los restos orgánicos son arrastrados por una corriente de agua o cayeron por un acantilado. Cuando comenzamos a huir de la lluvia peligrosa y algunos integrantes cayeron por el barranco, sus cuerpos quedaron ahí condicionados por factores geológicos. 7 Coloidales: Partículas de silicatos mezclados con agua. 8 Sapropeles: masa pastosa rica en materia orgánica en proceso de descomposición. 80 Figura 11. Fosilización de plantas por sustitución en pirita. No todos se pueden fosilizar, algunas veces se ven afectados por factores biológicos negativos como la destrucción de los cadáveres por carnívoros o por procesos bacterianos sin dar lugar a la fosilización. En general no fosilizan los animales que no cuentan con una parte esquelética dura, por lo que es muy raro encontrar fósiles de gusanos, medusas, esponjas, algunos peces condrictios9 . En cuanto a los factores geológicos hay que tener en consideración que los restos se acumulen en un área de sedimentación, que ésta tenga cierta 9 Condrictios: Clase de peces de esqueleto cartilaginoso. (Consultar el glosario con imagen) Facultad de Ciencias Biológicas UANL �(f) o ~ o(.'.) ~ ¼! IX ::J 1- z w ~ (f) velocidad evitando que se destruya el resto orgánico; al igual que los sedimentos sean de cierta naturaleza. También podemos ser afectados por los procesos de acarreo hidrodinámico 10 en los que la velocidad de la corriente de agua interviene, los procesos de diagénesis de los sedimentos simultáneos al proceso de fosilización y posteriormente los fenómenos de diastrofismo11 tectónico y otros movimientos de la Tierra que suelen destruir a los fósiles. Un factor más al que es importante ponerle atención es al t ipo de yacimiento en el que se encuentra el fósil, estos pueden ser alóctonos o autóctonos. Nos referimos a un yacimiento alóctono cuando el resto orgánico ha sido transportado por corrientes de agua, erosión terrestre o movimiento tectónico a otro sitio, y logra conservarse, el fósil se encuentra fuera de 10 Hidrodinámico: del movimiento del agua. (Consultar glosario) 11 Diastrofismo: movimiento de la placa tectónica. (Consultar glosario) su lugar de origen. Uno autóctono se refiere a que el resto orgánico se depositó en el yacimiento sin ser acarreado a otro lugar. Como pasó con el abuelo que murió en la zona de descanso. Un yacimiento tiene etapas de formación, primero hay una asociación de animales o vegetales de un tipo, los cadáveres se reúnen y acumulan, a esto lo llamamos tafocenósis, luego los restos se depositan en un área de sedimentación; la tercera etapa es la fosilización, en la cual normalmente se eliminan las formas carentes de esqueleto, o que lo tienen cartilaginoso. Cuando hablamos de fósiles lo más común es que nos imaginemos un hueso o una roca, quizás algún amonita, pero hay otro tipo de fósiles que nos permiten tener una idea más clara de cómo lucían algunos insectos, que de otra manera no sería posible conservar. La fosilización en ámbar sucede cuando un insecto (por lo general) queda atrapado en la resina de los árboles, encapsulado, entonces Figura 12. Tipos de yacimientos fosilíferos. uema de la formaci n I I I , I I ..,_,_.. FÓSIL ALÓCTONQ d I I • d I ' ' . S IO N s.a.= sedimento antiguo s.p.= sedimento posterior Biología v Sociedad, marzo 2019 . 81 s �el espécimen muere dentro de la burbuja, estos son parecidos a los escarabajos que venden como brazaletes. Los fósiles han sido conocidos por el hombre desde siempre, alguna vez se les dio atributos mágicos, incluso hasta los usaban como amuletos. Los que pertenecieron a la escuela de Aristóteles creían que se producían espontáneamente en la tierra, eso era un mito, ya que los fósiles necesitan de un proceso muy complejo, para llegar a como los encontramos. Encontrarlos es un reto en ocasiones, otras por accidente, al final tenemos un resto más viejo que nosotros mismos y quieren saber todo sobre lo que dejamos para trascender. 111. ¿Dónde están los fósiles y cómo los rescatan los paleontólogos? Para que los paleontólogos puedan encontrar fósiles se requiere de investigación previa y suerte, la paleontología es una ciencia deductiva y experimental, que se basa en el estudio de los fósiles, pero hay que encontrarlos antes para poder obtener todos los datos que pueden dar, como cuándo se fosilizaron aproximadamente, o que especie era. Lo que hacen los paleontólogos es interpretar las características de acuerdo con las observaciones realizadas en los seres vivos , prácticamente comparan a las especies vivas con los antecesores muertos. Figura 13. Inclusión en resinas de plantas. En la investigación hay un doble proceso de análisis y síntesis. Un análisis de las características anatómicas y morfológicas observadas en los fósiles, las cuales se interpretan de acuerdo a los datos suministrados por la zoología y la botánica. La síntesis o int erpretación de los datos, hasta llegar al conocimiento completo del organismo fósil. Esto es en sí lo que se realiza con los fósiles una vez que los encuentran, pero antes de eso, los paleontólogos tienen que encontrarlos; ello puede ser de distinta forma. Puede ser por investigación delimitada, donde se cree por el tipo de rocas y sedimentación que pudiera haber un yacimiento favorable en el lugar, se consulta un mapa geológico para asegurarnos que período se encuentra en la zona, el tipo de rocas y así puedan tener una idea de lo que se puede hallar en el sitio. Una vez en el lugar se toman muestras del suelo, en ocasiones en Figura 14. Imágenes ilustrativas de escenarios prehistóricos. 82 Facultad de Ciencias Biológicas UANL �(f) o ~ o(.'.) ~ ¼! IX ::J 1- z w ~ (f) s Figura 15. Trabajo de campo, excavación. Figura 16. Extracción de piezas de los yacimientos las mismas muestras de tierra y rocas se encuentran fósiles, en otras se requiere un poco más de excavación. para lograr obtener lo más posible de detalles y evidencia fósil. Por lo general encuentran los fósiles en la superficie de las capas de la tierra, aunque también es posible encontrar dentro de los nódulos, por lo cual se deben romper con cuidado para observar su interior, un nódulo es una masa mineral globular que aparece en el interior de ciertas rocas y es de distinta composición o estructura que estas. Algo que no deben olvidar es determinar el estrato de donde proviene el fósil. En otras ocasiones los fósiles sorprenden a los paleontólogos al ir caminando en algún lugar, otras al empezar obras de construcción, son misterios del pasado que de distintas maneras se van haciendo presentes en el diario vivir, al encontrarnos así los científicos se sienten con suerte y al tropezarse con uno de ellos, puede ser que solo lo tomen y sin mayor esfuerzo los colecten para meras cuestiones museográficas, es decir, para exponerlos, sin obtención de datos. En otras los extraen de una manera muy cuidadosa para estudiarlos. Ya en campo con la noticia de que en cierto lugar privi legiado de notas del pasado hay un fósil , los especialistas acuden con un equipo el cual inc luye un mapa geológico, una libreta de campo, cámara fotográfica , martillo, cince les, navaja, espátulas, brocha, pinceles, cinta métrica, cordón, lupa, pegamento instantáneo y a base de agua, papel periódico, cajas, bolsas plásticas, yeso, en ocasiones incluso casas de campaña, para poder pasar la noche si el trabajo lo amerita, o por el puro placer de quedarse al aire libre e imaginar lo que pudimos haber estado haciendo millones de años atrás siendo intrigantes para ellos. Una vez instalados en el lugar deben realizar una búsqueda y observación cuidadosamente detallada, Biología v Sociedad, marzo 2019 Para extraer el fósil deben considerar el tamaño, como se encuentra, las condiciones del suelo y sobre todo la naturaleza y características del mismo; es por ello que varía mucho la técnica de extracción de fósiles. Cuando son pequeños y se encuentran en rocas duras, es necesario golpear al rededor del fósil con el martillo y un cincel adecuado, golpes suaves pero firmes, para no dañarlo y poder extraerlo en un trozo de roca, cuyo exceso se eliminará en el laboratorio. Para transportarlo se envuelve en papel periódico y se guarda en una bolsa plástica. Otra circunstancia de extracción sería en una roca suave encontrar fósiles pequeños, estas rocas pueden tener una composición de cristales, por lo que se deben manejar con cuidado ya que tienden a quebrarse. Es en este tipo de rocas donde se utiliza el pegamento o yeso para darle firmeza antes de extraer el fósil de la roca, lo que garantiza que salga en una sola pieza, y así poder transportarlo de manera 83 �segura. En cambio cuando es una pieza de grandes dimensiones el trabajo es más extenso, requiere de un mayor esfuerzo y esmero. Los paleontólogos se encuentran ante un esqueleto, que parece estar completo, este fósil requiere en algunas partes de l primer procedimiento, en otros del segundo, tendrán que tener precaución con las piezas, de irlas numerando en las bo lsas de transportación, con las partes más grandes se requieren de extras, estos permitirán reconstruirlo lo más posible, incluso en su totalidad si el esqueleto se encuentra completo. En est e caso la técnica implica realizar con malla una especie de cuadros, como si fueran coordenadas, donde se escribe la localización exacta de cada pieza al momento de la extracción, esto para que puedan armar el fósil posteriormente. Luego de obtener los fósiles se trasladan al laboratorio, es allí donde logran interrogarnos desde el pasado. Necesitamos ser limpiados para luego ser montados; en el proceso de limpieza pueden emplear métodos mecánicos o químicos. En los mecánicos uti lizan herramientas, lo básico es colocar el f ósil en una mesa o base adecuada para luego proceder a retirar los excesos de sedimentos con cinceles y martillos, con mucho cuidado y precisión los elementos se desprenden sin mucho esfuerzo f ísico. Si se encuentran muy adheridos al fósil se emplean taladros odontológicos y dremel. A l momento que el fósil se va separando de la roca, este es cepillado con brochas o pinceles, para poder identificar claramente su superficie; en ocasiones es necesario utilizar lupas para mayor precisión. El proceso químico de limpieza del fósil consiste en el empleo de reactivos que disuelven la roca que lo contiene, para este procedimiento hay dos tipos de reactivos alcalinos y ácidos, los primeros hinchan y degradan las arcillas, se utilizan en fósiles formados de calcita o aragonito cuando están incluidos en una roca arcillosa. Los químicos alcalinos que se emplean son carbonato de sodio, hidróxido de sodio y potasio. Los ácidos consumen hasta disolver la roca, dejando el fósil al descubierto, la roca tiene que ser rica en calcio, es decir, una roca calcárea, el fósil debe ser de silicio, de lo contrario corre el riesgo de desintegrarse junto con la roca. Los ácidos empleados en este procedimiento son el ácido fluorhídrico diluido, en 84 Figura 16. Preparación y limpieza de los fósiles. roca calcárea y fósil silíceo, ácido acético en huesos y dientes de vertebrados, y ácido carbónico en f ósi les de calcita. Una vez que nos tienen limpios, comienzan a tomar notas y realizan un registro con la nomenclatura que tendrá el fósil, uno de los datos más importantes es determinar a qué período pertenece: cretácico superior o inferior, j urásico, o triásico. Por lo general es más común encontrar que pertenecen al cretácico superior, aunque esto dependerá de la zona y el estrato geológico en el que se encuentre el fósil. Una vez que determinan de qué Era proviene el f ósi l, del material que está constituido, la especie y posible edad a la hora de la muerte, es hora de ponerlo en el registro de la co lección de fósiles, Facultad de Ciencias Biológicas UANL �(f) o ~ o(.'.) ~ ¼! IX ::J 1- z w ~ (f) s si es que pertenecerá a una, mandarlo al museo o exponerlo en alguna escuela o laboratorio. Para que sus admiradores puedan observarlo lo más posible, es necesario que el fósil este bien montado. •• Es importante recordar que también una vez limpios los fósi les se hacen moldes de los mismos, para su exposición, es una práctica muy común en los esqueletos, para evitar pérdidas al momento de la transportación y armado en los museos o galerías de exposición. Las nomenclaturas son muy importantes para el armado correctamente, evitando la confusión sobre que hueso va primero o cual después. ... A los fósiles pequeños como amonitas se les coloca en bases proporcionales a su tamaño, igual se les fabrica una especie de caja acrílica que las protege del polvo, de los dedos curiosos, la humedad y cualquier inclemencia que la naturaleza o el humano pudiera tener para la huella del pasado. Los fósiles originales permanecen guardados para investigaciones más profundas en un cuarto especial denominado "Colección" para evitar exponerlos a riesgos. En ocasiones nos tienen miedo a los dinosaurios porque no nos conocen bien, lo único que ahora podemos hacer es darles pistas de cómo pudieron haber sido nuestros huesos, huellas y recuerdos. Es por ello que adentrarse a investigar sobre nosotros, nuestro mundo y vida, es causa fascinación, nos gusta ayudarles a ver cómo era aquella época en la cual no había calles ni autos. En la paleontología encontramos un transportador al pasado que cada día t iene más contacto con el futuro, se ha creado un puente temporal en el cual parado en el presente se pueden asomarnos al pasado, usando herramientas del futuro. Figura 18-19. Colección y Exposición paleontológica. Biología v Sociedad, marzo 2019 85 �IV. ¿QUÉ QUIEREN DECIR LAS PALABRAS? GLOSARIO A Amonitas: Molusco cefalópodo prehistórico con un caparazón estriado en espiral y una cabeza acabada en tentáculos; vivió durante el paleozoico y el mesozoico. terminan en ventosa y están dispuestos en series radiales. Espática: Dicho de un mineral: Que, como el espato, se divide fácilmente en láminas. F Frústulas: Micro-algas, esqueletos silíceos. Foraminíferos: Protozoos conocidos que forman concha, emparentados con las amebas. Fosilización: serie de cambios físicos y químicos que ocurren en un organismo, desde que m~e~e hasta que es descubierto en forma de fos1I, formando parte de las rocas. B c Bentónicos: !animal, planta] Que forma parte del bentos: cuando las algas se encuentran flotando en el agua son planctónicas, si se hallan fijas al fondo marino, son bentónicas. Calcita: Carbonato de calcio, muy abundante, que cristaliza en formas del sistema hexagonal, generalmente blanco puro, a veces transparente. Coloide: Dispersión de partículas o macromoléculas en un medio continúo. Conodontos: Dientes pequeños de formas cónicas. Condrictios (peces): Peces con esqueleto cartilaginoso, más o menos, calcificado, pero nunca óseo con la piel recubierta de escamas placoideas. H Hidrodinámico: Parte de la mecánica que estudia el movimiento de los fluidos. Movimiento de los fluidos. M o Orictocenósis: Asociación de fósiles comunes. R Radiolarios: Se dice de los protozoos marinos de la clase de los Rizópodos, con una membrana que divide el citoplasma en dos zonas concéntricas, de las que la exterior emite pseudópodos finos, largos y unidos entre sí que forman redes. Pueden vivir aislados, pero a veces están reunidos en colonias, y en su mayoría tienen un esqueleto formado por finísimas agujas o varillas silíceas, sueltas o articuladas entre sí. D Diatomeas: Alga unicelular, que vive en el mar, en el agua dulce o en la tierra húmeda, y que tiene un caparazón silíceo formado por dos valvas de tamaño desigual. Diastrofismo tectónico: Proceso geológico que abarca todos los movimientos de las rocas que constituyen la corteza terrestre. Diagénesis: Son todos aquellos cambios: físicos, químicos y bioquímicos, que ocurren en los sedimentos o en las rocas sedimentarias después del depósito. s Sapropeles: masa pastosa rica en materia orgánica en proceso de descomposición. Sedimento: Materia que, habiendo estado suspensa en un líquido, se posa en el fondo por su mayor gravedad. Proviene del latín sedimentum. E Equinodermos: Se dice de los animales metazoos marinos de simetría radiada pentagonal, con un dermatoesqueleto que consta de gránulos calcáreos dispersos en el espesor de la piel o, más frecuentemente, de placas calcáreas yuxtapuestas y a veces provistas de espinas; p. ej., las holoturias y las estrellas de mar. En el dermatoesqueleto hay muchos y pequeños orificios por los que salen apéndices tubuliformes y eréctiles que a veces 86 Metamorfismo: Transformación natural ocurrida en un mineral o en una roca después de su consolidación primitiva. T Turba: Carbón ligero, esponjoso y de aspecto terroso que se forma en lugares pantanosos debido a la descomposición de restos vegetales: la turba es un combustible fósil con poco valor energético; la turba se utiliza enjardinerí~ para preparar tierra, ya que tiene un alto contenido de nitrógeno y favorece la absorción de humedad de las plantas. Facultad de Ciencias Biológicas UANL �A GRADECIMIENTOS. A todo el equipo del laboratorio de Paleobiología de la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Autónoma de Nuevo León, que durante el período de investigación y creación de este artículo siempre mostraron apoyo, honestidad, cariño e interés por el proyecto. Y que cada uno de los integrantes proporcionó algún dato sobre est a gran aventura que es adentrarse a la Paleobiología. A l Biólogo Felipe Valdez, por el apoyo para la realización de las figuras. --- --- Literatura citada Gallego-Torres, D., Martínez-Ruiz, F., Paytan, A., Jiménez-Espejo, F.J. y Ortega- Huertas, M. (2007). Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 246, 424-439. González Mora, By Sierro, F. J. (2007) Caracterización geoquímica de las capas ricas en materia orgánica registradas durante el estadio isotópico marino 7 en el Mar de Alboron (Mediterráneo Occidental). Departamento de Geología Universidad de Salamanca. Geogaceta 43, p.111-114. Meléndez, A. y Pérez Lorente, F. (1996) Comportamiento gregario aparente de dinosaurios condicionado por una deformación sinsedimentaria (IGEA, La Rioja, España). Estudios Geol. Número 52, p. 77-82. Meléndez. B. 1977. Paleontología (Tomo 1. Parte general e Invertebrados). Segunda Edición. Editorial Paraninfo. Madrid Pp. 216-221. Rivera Sylva, Héctor E., Espinosa Chávez. (2006) Ankylosaurid (Dinosauria: Thyreophora) osteodorms form Upper Cretaceous Cerro del Pueblo Formation of Coahuila, México. Carnet de Géologie/ Notebooks on Geology. Letter 2006/02 (CG2006_L02). Rodríguez de la Rosa, Dr. Rubén A. (2007) El estudio de los Dinosaurios de México: Historia, registro y perspectivas. Investigación y Ciencia de la Universidad Autónoma de Aguascalientes, Número 37 enero-abril 2007. Vickaryous M.K., Russell A.P. y Currie P.J. (2001). Cranial ornamentation of ankylosaurs (Dinosauria: Thyreophoral: Reapraisal of developmental hypotheses. In: Carpenter K., & Kirklan K.I. (eds.), The Armored Dinosaurs, Bloomington, Indiana University Press, p. 318-340. Weishampel, David B., Peter Dodson, and Halszka Osmólska, editors The Dinosauria. Berkeley: University of California Press, c1990. Mouloud, Benammi, Centeno García, Elena, Martínez Hernández, Enrique, Morales Gómez, Miguel, Tolson, Gustavo, y Urrutia Fucugnuchi, Jaime. (2005) Presencia de dinosaurios en la Barranca Los Bonetes en el Sur de México (Región de Tiquecheo, Estado de Michoacán) y sus implicaciones cronoestratigráficas. Revista Mexicana de Ciencias Geológicas, Vol. 22 número 3, p.429-435. B1olog1a Sor edad --r¡arzo 2019 87 �S OBRE LOS AUTORES Dr. Med Luis Daniel Campos Acevedo Profesor-asociado A de tiempo completo de la Facult ad de Medicina la Universidad Autónoma de Nuevo León. Titular de la especialidad en Genética Médica de la facultad de medicina y Hospital Universit ario "Dr. José Eleuterio González''. Médico Genetista Adscrito al Departament o de Genét ica de la Facultad de Medicina y Hospital Universit ar io. Certif icado por el Consejo Mexicano de Genética A.C. Doctor en Medicina por la Facultad de Medicina de la UANL. Médico Cirujano por parte de la Facultad de Medicina de la UNAM. Pertenece al Sist ema Nacional de Investigadores, Nivel l. Miembro de la Asociación Mexicana de Genét ica Humana. Cuent a con 12 artículos científicos publicados, 4 capít ulos de libro y más de 250 citas a su obra. E-mail: luisdanielc@yahoo.com. Lic. Pilar Coello Sánchez Licenciada en Letras Mexicanas por la Faculta de Filosofía y Letras de la UANL. Cuent a con la pu b licación del poemario "Naturaleza Viva" por la UANL. Ha publicado columnas de periodismo en TuVox.tv, participó en el I Congreso de Escrit ura Creativa de las Américas en Bogot á, Colombia. M.C. Gabriela Cordoba Merino Estudiante de doctorado de la Facultad de C iencias Biológicas de la Universidad Autónoma de Nuevo León, tesista y becario d el Laboratorio d e Pa leobiología pertenecient e a mencionada facultad en la UANL, desde el año 201 2. Licenciat ura en biología y maestría en la acentuación de manejo de v ida silvestre y desarrollo sust ent able, obt enidos por la Universidad Aut ónoma de Nuevo León en la Facultad de Ciencias Biológicas. Ha colaborado en proyectos de estudios de fauna ictiológica y como técnico de campo para investigación biológica en el área de la Paleobiología. Dr. Rahim Foroughbakhch Pournavab Biólogo, Univ. De Tabriz, Irán. Especia lización en Ecología veget al, en USTL, Montpellier, Francia. Maestría y doctorado en Ecología Cuantit at iva Aplicada, CNRS, Francia. Est ancia de Postdoct orado en Ciencias Agrarias por el INRA, Montpellier, Francia. Profesor invest igador de la Universidad Autónoma de Nuevo León desde el 1982 a la fechas. Jefe del departamento de Botánica, de la Facultad de Ciencias Biológicas de la UANL. Miembro del SNl11, de la Academia Mexicana de Ciencias, Cuerpo Académico Consolidado, cuent a con el perfil de Promep. Más de 200 Publicaciones, editor y aut or de 8 libros y 4 5 capítulos de libros. Dirección de tesis de Lic, Maestría y Doct orado. Responsable 88 de 34 proyect os de investigación (1 985-201 2). Más de 200 ponencias en eventos académicos. Dra. Marisol lbarra Ramírez Genetista certificada por el Consejo Mexicano de Genética Humana AC se especia liza en el diagnóst ico y manejo de enfermedades genét icas, abordaje del paciente con discapacidad int electual y el síndrome dismórfico. Cuenta con más de 1 0 años de experiencia en diagnóstico y abordaje para las Al t eraciones cromosómicas, Síndrome Dismórfico, Discapacidad Intel ectua l, Enfermedades M itocondri ales, Enfermadas genéticas y metabólicas en Pediatría, entre otras. Est udió la licenciat ura de Médico Cirujano y Partero en la Universidad Autónoma de Nuevo León (UANL), donde t ambién concluyó la Especialidad de Genét ica Médica. Continuó con su especialización con una estancia format iva en la Unidad de Enfermedades Mitocondri ales y Errores Congénitos del Metabolismo en el Hospital "12 de Oct ubre" de Madrid, España. Actualmente est udiante del Doct orada en Medic ina por la Universidad Autónoma de Madrid. Es Coordinadora del Área Clínica del Departamento de Genét ica de la UANL y profesora de la Facultad de Medicina de la UANL en el área de pregrado y posgrado. Además es miembro de la Asociación Mexicana de Genét ica Humana AC, de la European Societ y of Human Genetics (ESHG) y Teratology Society. Es Médico Genetista de la Clínica de Hemofilia del Hospit al Universit ario "José E. González" UANL. E-mail: m. ibarrar25@gmail.com Dr. Joel Hernández Vazquez Inicio la carrera de Ingeniero Mecánico Administ rador, UAN L en 1 984. En 1990 in icio en la investigac ión de Pl ant as Medicinales, formando la empresa HERVAR FAM SA DE CV. En 1 995 inicio la fabricación de los primeros product os, entrando a revo lucionar en el mercado del Valle de Texas en 2003, con una nueva idea de suplement os alimenticios. Realizo viajes internacionales en 2007 para la investigación de las plant as y el comercio naturista en países como: Canadá, Argent ina, Colombia, China, India, Turquía, Egipto, Israel y Tailandia. En 2013 participo como socio-fundador de una Asociación Civil llamada HERMENAC (Herbolarios Mexicanos y Naturist as AC). Participante en varias Exposiciones a lo largo de la República Mexicana y t ambién en Shanghái, China. En 2018 obtuvo un Doctor Honorís Causa por El consejo del "Claustro Doctoral Honoris Causa" A.C. Dr. Da vid Lazcano Is a herpetologist who earned a bachelor's degree in chemical science in 1980, and Facultad de Ciencias Biológicas UANL �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), ali 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 in animal behavior, biogeography, biology of chordat es, 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 1979, he has been teaching and providing assistance in both undergraduate and graduate programs. His research interests include the stucly 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. Dra. Gra ciela Arelí López Uriarte Médico Genetista y Profesor del Departamento de Genética, Facult ad de Medicina-Hospital Universitario "José E. González", UANL. Especialidad en Genética Médica egresada de la UANL. Curso de Posgrado de Alta Especialidad Médica en Genética Perinatal, INPer-UNAM. Doctorado en Medicina, por la UANL. Es Coordinadora del Área de Pregado del Departamento de Genética. Imparte los cursos de Genética y Medicina Genómica en la Lic. Médico Ciruj ano y Partero, y el curso de GenéticaCitogenética en la Lic. Químico Clínico Biólogo, ambas de la misma Facultad de Medicina, UANL. En Posgrado, los cursos de Errores Innatos del Metabolismo, Genética Prenatal y Reproductiva así como Enfermedades Mult ifactoriales. Estancias formativas en la Clínica Mayo, Rochester, MN ., Ospedale Pediatrico Bambino Gesú, Roma IT., en tamiz neonat al y errores innatos del metabolismomitocondriales, respectivamente. Ha presentado más de 30 trabajos libres en congresos nacionales e int ernaci onales, ponente de más de 50 conferencias en cursos, simposios y congresos nacionales e internacionales. Autora de más de 10 artículos y un capítulo de libro. E-mail: areli. lopez@gmail.com Dra. Laura Elia Martínez de Villarreal Médico Cirujano y Par tero, Maestría Ciencias y Doctor ado en Medicina, todos por la Facultad de Medicina de la UANL, Fundadora y Jefa del departamento de Genética de la Facult ad de Medicina de la UANL. Pertenece al Sistema Nacional de Investigadores con el nombramiento de SNl-2, ha presentado más Biología v Sociedad, marzo 2019 de 90 trabajos libres en congresos nacionales e internacionales , ponente de más de 100 conferencias en cursos, simposios y congresos nacionales e internacionales. Autora de más de 50 artículos indexados el JCR. E-mail: laelmar@ yahoo.com.mx Dr. 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). Ciento cuatro artículos en revist as 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 Car ibe) y tres ca-editados (1991. Estudios Ecológicos Preliminares de la Zona Sur de Quintana Roo; 1993. Biodiversidad Marina y Costera de México, 2009. Poliquetos de América Tropical); 49 publ icaciones de divulgación. Veintiseis tesi s d irig idas: 8 de doctorado (todos SNI), 10 de maestría y 8 de licenciatura. Prof esor de Licenciatura en ocho instituciones (Cursos: Zoología de Inver tebrados, Ecología Marina, Biogeografía, Comunicación Científica, Taxonomía de Poliquetos), Profesor de Posgrado en seis instituciones (Cursos: Ecología del Bentos, Comunicación Científ ica, Ecología Coster a, 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. Areas de investigación: biodiversidad costera, taxonomía de invertebrados mar inos, política ambiental y científica (evaluación académica). Dr. lram Pablo Rodríguez Sánchez Profesor-Investigador Jef e del Laboratorio de Fisiología Molecular y Estructural de la Facult ad de Ciencias Biológicas de la Universidad Autónoma de Nuevo León. Químico Bacteri ólogo Parasitólogo, Maest ría y Doctorado en Cienc ias con Acentuación en Entomología Médica, todas por la Facultad de Ciencias Biológicas de la UAN L. Pertenece al Sistema Nacional de Investigadores, Nivel 11. Miembro del Comité Evaluador de la editor ial BMC, de la Asociación Mexicana de Bioquímica, Genética y AMCA. Cuenta con 98 ar t ículos científ icos publicados, 87 publicados en revistas internacionales indexadas al JCR y 11 89 �de divulgación, 7 capítulos de libro y 896 c itas a su obra. Ha presentado más de 120 trabaj os en congresos nacionales e internacionales. Ha desarrollado y colaborado en diversos p royectos de investigación c ientífica con el Children's Hospital Oakland Research lnstitute, Oakland, CA., Texas Biomedical Research lnstit ute, San Antonio, TX., Univer sity of Texas Health Science Center, San Antonio, TX., Broad lnstitute of MIT-Harvard, Cambr idge, 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 Pharmaceutical Biotechnology, School of Li f e Sciences, Nanj ing University, Nanjing, Jiangsu, China. E-mail: iramrodriguez@gmail.com Dr. Luis Encarnación Silva Martínez Profesor Asociado "A" de Tiempo Completo adscrit o al laboratorio de Paleobiología del Departament o de Ecología de la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Autónoma de Nuevo León. Licenciatura en Biología en la FCB, UANL, Titulado de Maestría y Doctorado en Ciencias con acentuación en V ida Silvestre y Desarrollo Sustentable. Ha d irig ido 25 tesis de licenciatura y actualmente dirige tres de doctorado y una de maestría. Es autor de 8 publicaciones de artículos científicos , de divulgación, edición de dos manuales de pr ácticas de laboratorio. Ha dirigido cuatro proyectos de investigación sobr e Invertebrados fósiles, impartición de Unidades de Aprendizaje de Paleobiología, Fisiografía y Climas, Calidad de Uso y Manej o de Suelos. Dr. Jorge Alberto V illarreal Garza Biólogo de la Facultad de C iencias Biológicas, UAN L . Maestr o en Ciencias, con la especialidad en genética (1981), prof esor investigador, de departamento de botánica. Cátedra a nivel Licenciatura en botánica económica , botánica general. Especial ista en p lantas medic inales como suplementos al imenticios. Ha p r esentado 20 t r abaj os en congresos nacionales e internacionales. Ha dirigido 8 t esis de licenciatura y 6 de maest ría. Dr. Larry David Wilson is a herpetologist with lengthy experience inMesoamerica. Hewasbom in Taylorville, lllinois, United States, and received his university education at the University of lllinois at Champaign-Urbana (8 S degee) and at Louisiana State University in Batan Rouge (M.S. and Ph.D.degrees). He has authcred or co-authored o.ter 400 peer-reviewed papers and books on herpetology, including two papers published in 2013 entitled "A conservation r eassessment of the amphibians of Mexico based on the EVS measure" and''A conservation 90 reassessment of the reptiles of Mexico based on the EVS measure;· one in 2014 entit led "Snakes of the genus Tontillo (Squamata: Colubridae) in Mexico: taxonomy, distribution, and conservation; four in 2015 entitled ''A conservation reassessment of the Central American herpetofauna based on the EVS measure;• "The herpetofauna of Oaxaca, Mexico: composition, physiographic distribution, and conservation status;• "The herpetofauna of Chiapas, Mexico: composit ion, distribution, and conservation;· and "A checklist and key to the snakes of the Tontillo clade (Squamata: Colubridae), with comments on taxonomy, d istribution, and conservation;• and t hree in 2016 entitled "The herpetofauna of Tamaulipas: composition, d istribution, and conservation;• "The herpetofauna of Nayarit : composit ion, d istribution, and conservation status; and 'Toe herpetofauna of Nuevo León: composition, distribution, and conservation'.' He is also a coauthor of five 2017 papers entit led "The herpetofauna of Jalisco, Mexico: composition, distribution, and conservation status;• "The herpetofauna of the Mexican Yucatan Península: composition, distribution, and conservation status;'"The endemic herpetofauna of Mexico: organisms of global significance in severe peril;' "A system for categorizing the distribution of the Mesoamerican herpetofauna;•and 'Toe herpetofauna of Puebla, Mexico: composit ion, d istribution, and conservation status;· and three 2018 papers entitled "An integrative assessment of the taxonomic status of putative hybrid leopard frogs (Anura: Ranidae) from the Chortís Highlands of Central America, with description of a new species;· the book chapter "Conservation of herpetofauna in d isturbed habitats: Preliminary survey results from the Sierra Madre del Sur in Oaxaca, Mexico;· and "A new species of forest snake of the genus Rhadinaea (Squamata: Dipsadidae) from tropical montane rainforest in the Sierra Madre del Sur of Oaxaca, Mexico'.' Larry is the senior editor of Conservation of Mesoamerican Amphibians and Reptiles and the co-author of seven of its chapters. His other books include The Snakes ofHonduras, Middle American Herpeto/ogy, The Amphibians of Honduras, Amphibians & Reptiles of the Bay /s/ands 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 72 current ly recognized herpetofaunal species, and seven species have been named in his honor, including the anuran Craugastor /auraster, the lizar d Norops w ilsoni, and the snakes Oxybe/is wilsoni,Myriopho/is wilsoni, and Cerrophidion wilsoni. Currently, Larry is an Associate Editor and Co-chair of the Taxonomic Board for the j oumal Mesoamerican Herpeto/ogy. Facultad de Ciencias Biológicas UANL ��• • más verde TRABAJAR TRANSFORMAR TRASCENDER � 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 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 2019 Número Número de la revista 3 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 2 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, 2019, Vol 2, No 3, 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 01/01/2019 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 2020096 Source A related resource from which the described resource is derived Fondo Universitario Language A language of the resource spa/eng Relation A related resource http://www.fcb.uanl.mx/bys/# Spatial Coverage Spatial characteristics of the resource. San Nicolás de los Garza, N.L., México Access Rights Information about who can access the resource or an indication of its security status. Access Rights may include information regarding access or restrictions based on privacy, security, or other policies. Universidad Autónoma de Nuevo León Rights Holder A person or organization owning or managing rights over the resource. El diseño y los contenidos de La hemeroteca Digital UANL están protegidos por la Ley de derechos de autor, Cap. III. De dominio público. Art. 152. Las obras del dominio público pueden ser libremente utilizadas por cualquier persona, con la sola restricción de respetar los derechos morales de los respectivos autores