Redacción

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18 de noviembre de 2021

Debido a que el uso indiscriminado de insecticidas en campos agrícolas genera contaminación, que a largo plazo contribuyen a la infertilidad de los suelos agrícolas, la estudiante de maestría del Instituto Politécnico Nacional (IPN), Angélica Villarreal Mendoza realizó un estudio para evaluar distintas bacterias, que podrían ser útiles en la biorremediación de suelos, ya que tienen potencial actividad biológica para degradar algunos de esos productos, (organofosforados y piretroides).

La secretaria de Educación Pública, Delfina Gómez Álvarez, ha puntualizado que los niños y jóvenes mexicanos tienen derecho a un medio ambiente sano para su desarrollo y su bienestar, por lo que es importante brindarles el conocimiento que les permita comprender la importancia de nuestros recursos naturales, de la flora y fauna para un desarrollo sustentable.

En tanto que, el director general del IPN, Arturo Reyes Sandoval, ha destacado la necesidad de fortalecer el trabajo académico para el cuidado del medio ambiente, a través del desarrollo sostenible y de una sociedad responsable con el entorno natural.

La alumna de la Maestría en Ciencias en Biotecnología Genómica, que imparte el Centro de Biotecnología Genómica (CBG), ubicado en Reynosa, Tamaulipas, destacó que los insecticidas para controlar plagas en cultivos son muy persistentes, “estos pueden durar más de 100 días en el suelo agrícola y llegan a matar insectos benéficos, como las abejas, por ello se deben respetar las instrucciones del fabricante para aplicarlos adecuadamente”, puntualizó.

Como parte del trabajo de tesis, en el que fue asesorada por las científicas Maribel Mireles Martínez y Ninfa María Rosas García, ambas adscritas al CBG, Angélica Villarreal Mendoza aisló -de suelo agrícola del municipio Río Bravo, Tamaulipas- bacterias con potencial para degradar insecticidas, las cuales evaluó en el laboratorio.

“Las bacterias requieren condiciones muy específicas para su crecimiento, como nutrientes, humedad, pH y temperatura. En las pruebas de laboratorio observamos que una de las bacterias fue tolerante al insecticida cipermetrina (piretroide) y otra mostró efectividad contra metamidofos (organofosforado).

La también Ingeniera Ambiental mencionó que, aunque existen en el campo estas bacterias que se alimentan de insecticidas, su presencia es escasa, por ello es necesario realizar estudios más profundos para determinar un método que favorezca su propagación de manera natural, ya que en el laboratorio y en el campo las condiciones no son las mismas.

“En el laboratorio se pueden controlar las condiciones para favorecer su crecimiento, sin embargo, en el campo los factores ambientales influyen en el crecimiento, así que se tendría que evaluar su comportamiento en campo para favorecer su multiplicación en los suelos y, de esa manera, propiciar la biorremediación del suelo agrícola”, advirtió.

Fuente: ipn.mx

Redacción

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09 de noviembre de 2021

Por medio de dispositivos inteligentes que se interconectan a internet e interactúan con una página web previamente diseñada, los agricultores podrían cultivar sus frutos en condiciones controladas y a bajo costo, para mejorar su producción y establecer los parámetros ideales de crecimiento y calidad de su cosecha.

El sistema de invernadero inteligente, diseñado por el ingeniero de sistemas Segundo William Cuarán, magíster en Ciencias Físicas de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), les permite a los agricultores mirar la base de datos de su cultivo en la nube, desde cualquier parte.

El equipo se probó con semillas de ajo en el invernadero aeropónico de la UNAL, en terrenos pequeños, de máximo 100 m².

“Logramos economizar hasta un 70 % de agua, porque el sistema calcula la cantidad exacta de humedad en la tierra y controla la cantidad de luz, y podría tener una eficacia de producción del 50 %”, asegura el magíster Cuarán.

Señala además que “estoy implementando el invernadero en mi finca y considero que para un agricultor es fácil de manejar, solo se debe ingresar a la página y dejar las tareas (predeterminadas) listas para el funcionamiento del día; el sistema no requiere estar todo el tiempo conectado a internet”.

A través de sensores instalados en el invernadero se pueden medir factores climatológicos e integrar la información a la base de datos de una aplicación web, donde se puede apreciar el comportamiento del cultivo en tiempo real.

El sistema registra las variables de humedad del suelo y temperatura, y además tiene una interface gráfica mediante la cual se puede controlar el encendido de la bomba de agua y el control de luz, como la radiación solar.

En Colombia, la mayor parte de la producción de los pequeños agricultores depende de la intuición y de las tradiciones, sistema que se considera poco eficiente debido a que el agricultor no logra distinguir algunas condiciones físicas del cultivo como la luz que necesita la planta para su fotosíntesis, el momento más óptimo para cosechar los frutos o detectar si los roedores están dañando los cultivos.

Incluso los indicadores climáticos ancestrales que antes les permitían a los campesinos pronosticar el tiempo para planificar las actividades agrícolas durante el año ya no son tan eficientes debido a la variabilidad climática.

Desde un celular

“Desde el invernadero automático, el agricultor podría controlar esos factores externos en un celular o computador, a través de una página interactiva que está conectada a internet”, explica el ingeniero Cuarán.

En países desarrollados, como Alemania, las empresas cultivan sus vegetales en condiciones controladas para mejorar la cosecha. En Colombia, las grandes empresas de producción también están utilizando tecnología inteligente para la agricultura, aunque por sus costos estos equipos son inalcanzables para el pequeño campesino.

El investigador usó el lenguaje de programación de JavaScript para configurar un servidor web de fácil acceso para los campesinos; sensores de DHT11 para medir temperatura y humedad, y finalmente un microcontrolador ESP8266, que es un circuito integrado programable, capaz de ejecutar órdenes grabadas en su memoria.

“Cuantos más sensores conectemos en el cultivo más podremos anticiparnos a controlar las condiciones que optimicen los recursos usados para cultivar”, explica el ingeniero.

El agricultor podría invertir alrededor de 100.000 pesos en el invernadero y cumplir con las mismas funciones de otros invernaderos comerciales, que costarían entre los 500.000 y 700.000 pesos.

“La intención era construir un invernadero automático que se conectara al internet de las cosas y fuera económico para los agricultores, aún se puede mejorar con la adición de paneles solares”, concluye el ingeniero Cuarán.

Fuente: agenciadenoticias.unal.edu.co

Redacción

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10 de noviembre de 2021

Para tener éxito en el apareamiento, en el reino animal algunas especies necesitan una ‘vestimenta’ luminosa y brillante para llamar la atención de las hembras e intimidar a otros machos. Al final la apariencia sí importa; este es el caso de los goodeinos, una subfamilia de peces vivíparos dulceacuícolas nativos del centro de México.

Los machos de la especie Xenotoca variata presentan iridiscencia en sus escamas, las cuales, dependiendo del ángulo, reflejan cierta gama de colores. La función biológica de esta cualidad es estudiada por Alejandro Clemente Moyaho Martínez, investigador del Instituto de Fisiología de la BUAP, quien ha aportado evidencia que sugiere que la iridiscencia es relevante en el comportamiento reproductivo de estos peces.

Los machos de esta especie son presionados para conseguir un recurso limitado: las hembras, las cuales no son receptivas todo el tiempo y son selectivas cuando se aparean. Para estas es conveniente copular con ejemplares que reflejen alguna ventaja para sus críos, pues la inversión en recursos es costosa (alrededor de un mes de gestación) y debe redituar beneficios biológicos. Por otra parte, los machos requieren de la aceptación de la hembra, pues carecen de un órgano intromitente verdadero, como lo tienen otros peces, para conseguir cópulas forzadas.

Por ello, el doctor Moyaho Martínez, responsable del Laboratorio de Ecología de la Conducta, ha propuesto que estas escamas iridiscentes confieren ventajas a los machos sobre otros con menos escamas iridiscentes, para atraer a las hembras y copular con ellas. “Se descubrió que la brillantez generada por la iridiscencia es crucial para cautivar a las hembras y facilitar la cópula”.

Además, “los machos se orientan con respecto a la dirección del sol para cortejar a las hembras; es decir, parece que maximizan la eficiencia de la brillantez de sus escamas. Y aquellos con más escamas iridiscentes ahuyentan a sus rivales, aunque desconocemos qué característica o características de las escamas iridiscentes provoca este comportamiento”, refiere el también catedrático de la asignatura Probabilidad y Estadística.

Asimismo, se encontró que las escamas iridiscentes reflejan luz ultravioleta -imperceptible para los humanos- que los peces del sexo masculino podrían usar como un “canal privado” de comunicación con las hembras u otros machos.

Otro descubrimiento importante del doctor Alejandro Moyaho Martínez es que los peces de Xenotoca variata tienen capacidades de aprendizaje asociativo. “Hemos logrado enseñarlos a asociar la ubicación de pistas de colores específicos (círculos de papel) con la presencia de alimento oculto visualmente. Con ello, hemos mostrado que son capaces de ‘ver’ colores en el espectro visible de los humanos. Suponemos que su espectro visible se extiende al rango ultravioleta, precisamente porque las escamas irradian luz ultravioleta”.

Sin embargo, si las condiciones ambientales cambiaran drásticamente, como agua excesivamente turbia por la acumulación de sustancias nutritivas, quizá las hembras ya no podrían ver las escamas del sexo opuesto. “Para sorpresa nuestra, parece que los machos han logrado un grado elevado de plasticidad y en algunos de los cuerpos de agua turbia tienden a mostrar más escamas iridiscentes que aquellos que viven en cuerpos de agua clara”.

Por otra parte, el investigador del Instituto de Fisiología expone que las poblaciones de esta especie varían en cuanto al número de escamas iridiscentes que muestran los machos; por ejemplo, las del Lago de Cuitzeo, en Michoacán, tienen pocas escamas iridiscentes, en tanto que las de la Laguna de Yuriria, en Guanajuato, tienen muchas. “Esto sugiere que la selección sexual -caracteres morfológicos y de comportamiento que confieren ventajas a quienes los poseen con relación a otros miembros del mismo sexo- opera con intensidades diferentes, o lo que es más plausible, en interacción con otras ‘fuerzas evolutivas’, como la selección natural”.

Una especie que muere paulatinamente

Algunas de las especies de esta subfamilia (goodeidos son la familia) han desaparecido de su medio natural -quizá Skiffia francesae sea el caso más conocido- y otras están en vías de sufrir lo mismo. El deterioro de sus hábitats es la principal causa de su desaparición. Esto es resultado de la urbanización incontrolada en las ciudades de la meseta central, donde habita la mayoría de los goodeinos; aparte existe una extracción ilimitada de agua de los manantiales, lagos, lagunas y canales en esta zona.

En los años setenta se introdujeron especies exóticas, como la carpa proveniente de China y la tilapia de África, las cuales alteran las condiciones de los cuerpos de agua donde viven los goodeinos y otras especies nativas, como el llamado pez blanco en el Lago de Pátzcuaro.

Aunado a ello, el uso excesivo de fertilizantes ha originado el escurrimiento de un exceso de compuestos hacia los cuerpos de agua. Como resultado proliferan plantas nocivas, como el lirio acuático, especie exótica que impide la penetración de la luz solar. Esto provoca el deterioro de las condiciones habituales de los cuerpos de agua y la muerte paulatina de las especies animales acuáticas.

En México son escasos los grupos de investigadores interesados en estudiar estos peces, en particular por comprender la evolución de su comportamiento reproductivo. En esta investigación, encabezada por Alejandro Moyaho Martínez, doctor en Ecología por la UNAM, participan también estudiantes de posgrado y licenciatura. Algunas de sus publicaciones dan cuenta de los resultados, los cuales difunden la existencia y necesidad de proteger los hábitats de estos peces.

Por el momento, en el Laboratorio de Ecología de la Conducta, del Instituto de Fisiología, se pretende mostrar que los peces de la especie Xenotoca variata, cuando cortejan, irradian luces que atrapan la atención de las hembras.

“También estamos haciendo investigaciones para determinar la función de la presencia de luz ultravioleta en las escamas iridiscentes y experimentos para mostrar que posiblemente estos peces son capaces de orientarse en función del eje magnético terrestre; es decir, que poseen un sentido magnético como muchas otras especies”, puntualiza el integrante del Cuerpo Académico de Neurociencias.

Fuente: buap.mx

Redacción

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08 de noviembre de 2021

Para brindar mayor seguridad a niños con problemas óseo degenerativos durante su traslado en automóvil, investigadores del Instituto Politécnico Nacional (IPN) desarrollaron un oscilador armónico que se acopla al sistema de retención infantil vehicular para proteger al usuario, ya que mediante los amortiguadores, resortes y masas con los que está construido, absorbe la energía que se pudiera generar por una maniobra brusca o durante una colisión frontal o lateral de hasta 50 kilómetros por hora.

La secretaria de Educación Pública, Delfina Gómez Álvarez, ha señalado que las instituciones educativas tienen impacto crucial en el desarrollo de proyectos sociales para el beneficio del país.

El director general del IPN, Arturo Reyes Sandoval, ha señalado que la institución forma nuevas generaciones de científicos y tecnólogos, cuyas ideas e innovaciones ayudarán a transformar a México y la vida de quienes más lo necesitan.

El prototipo desarrollado en la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica (ESIME) Unidad Zacatenco, es liderado por el Doctor en Ingeniería Mecánica Christopher René Torres San Miguel, quien explicó que el mecanismo se creó pensando en las personas con osteogénesis imperfecta, trastorno genético caracterizado por una alteración en la formación de colágeno que confiere fragilidad ósea y, por ende, alto riesgo de fracturas.

El experto en Biomecánica refirió que el dispositivo soporta una persona con un peso de hasta 20 kilogramos. “Es un oscilador armónico de dos grados de libertad; cuenta con tres masas -cubos de metal que absorben la energía- repartidas a lo largo de los ejes, los cuales cuentan con amortiguadores y resortes acoplados, que permiten el movimiento del dispositivo en tres direcciones (x, y & z)”, puntualizó.

Precisó que el proyecto surgió a partir de la cooperación bilateral que tiene con investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), quienes desarrollan tecnología en torno a la seguridad de vehículos y la seguridad en infantes, específicamente a la osteogénesis imperfecta. “Con apego a las normas correspondientes, en la ESIME Zacatenco usamos dispositivos antropomórficos virtuales para realizar diversas pruebas de calidad y funcionamiento del oscilador, y además lo evaluaremos experimentalmente con dummies en la UPM”, advirtió.

El investigador de la ESIME Unidad Zacatenco indicó que ya está en trámite el registro de la patente de la tecnología, la cual pretenden transferir a empresas dedicadas a fabricar sistemas de retención infantil, para que la ensamblen y se pueda contar con un asiento que incremente la protección de los niños.

Los resultados del proyecto se presentaron en dos congresos internacionales, el primero auspiciado por la Administración Nacional de Seguridad Vial (NTHSA, por sus siglas en inglés), que es la entidad más importante en seguridad vial a nivel mundial, y el segundo apoyado por la Federación Internacional para la Promoción de la Ciencia de los Mecanismos y las Máquinas (IFToMM, por sus siglas en inglés).

En colaboración con el Doctor Juan Alejandro Flores Campos, investigador de la Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería y Tecnologías Avanzadas (UPIITA) del IPN; el Maestro en Ciencias Miguel Ángel Martínez Miranda, y de estudiantes del posgrado en Ingeniería Mecánica, el Doctor Torres San Miguel trabaja en la reducción del tamaño del dispositivo para lograr una manufactura ideal. Además, buscarán que el mecanismo sea reutilizable, es decir, que después de cierto tiempo de vida útil o posterior a una colisión las piezas se puedan reemplazar y prolongar su uso.

Fuente: ipn.mx