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El Gran Chaco Americano es la segunda ecorregión boscosa más grande de América del Sur ocupando territorio de Argentina, Paraguay, Bolivia y una pequeña porción de Brasil. Un paisaje de gran extensión integrado por bosques, arbustales, pastizales, esteros, sabanas, salitrales, sierras y ríos, de excepcional biodiversidad, donde se reconocen más de 3.400 especies de plantas, 500 especies de aves, 150 especies de mamíferos, 120 especies de reptiles y 100 especies de anfibios. A pesar de esto, desde hace más de un siglo el Gran Chaco enfrenta la pérdida sostenida de su patrimonio natural y cultural a causa del uso no planificado de los recursos con tasas de conversión superiores al promedio mundial. El 62 por ciento de esta región se encuentra dentro del territorio argentino y consta de dos ecorregiones, el Chaco Seco y el Chaco Húmedo. El Chaco Seco se extiende por nueve provincias argentinas, dividiéndose a su vez en tres subregiones, Chaco Serrano, Chaco Árido y Chaco Semiárido. Esta última, conforma la más extensa y continua porción de bosques y ocupa parte de Chaco, Formosa, Santiago del Estero, Salta, Tucumán y Córdoba, cuenta con un clima continental subtropical, de temperaturas extremas y déficit hídrico. Su conversión a sistemas agrícolas se vio limitada a fajas marginales subhúmedas. A partir de la década del 70, los avances de modelos y paquetes tecnológicos de otras ecorregiones fueron ampliando la frontera agrícola al Chaco Semiárido acelerando y fomentando procesos de conversión, con desmontes masivos, exclusión y emigración de sus habitantes. Esta conversión de sistemas de bosques y pastizales a sistemas altamente transformados acrecientan las consecuencias ecológicas sobre la biodiversidad. En el caso de los anfibios, el cambio en el uso de la tierra constituye un importante factor que promueve la declinación de sus poblaciones ya que afecta la diversidad de sus ensambles, no solo disminuyendo los valores de riqueza de especies, sino además modificando la abundancia y la identidad filogenética y funcional de las composiciones. Esto es especialmente relevante para las especies de anfibios del Gran Chaco, ya que esta región ha sido un centro de radiación importante para la herpetofauna neotropical. En la actualidad el Chaco Semiárido presenta más de 30 especies de anfibios, con modos de vida arborícolas, terrestres, acuáticos y fosoriales con adaptaciones exclusivas a un clima riguroso y fluctuante. Considerando la acelerada transformación del ecosistema chaqueño, las características singulares de las poblaciones de anfibios y las presiones que enfrenta el grupo, este trabajo propone evaluar las dinámicas que permiten el mantenimiento de la diversidad en el Chaco Semiárido, y establecer las consecuencias que sobre los anuros tiene la degradación de sus bosques, procurando contribuir a la conservación del grupo y a este ecosistema de excepcional biodiversidad. En el desarrollo de esta tesis, se caracterizaron los mecanismos para el mantenimiento de la diversidad en tres complejos ecosistémicos (Antiguos cauces del Juramento-Salado, Bermejito-Tecuco-Bermejo y Chaco Subhúmedo Central) del norte del Chaco Semiárido. Se evaluó la riqueza y composición específica de las comunidades y se analizó la respuesta de las especies a los gradientes ambientales, de disturbio y en relación a la heterogeneidad ambiental, utilizando como herramienta el análisis de diversidad. Modelamos la ocupación de especies indicadoras de cada complejo ecosistémico. Distinguimos las variables que facilitan su detección y ocupación, y reconocimos los valores detallados de las variables del paisaje, del hábitat y climáticas que promueven o limitan la ocupación de los sitios. Nuestros resultados exponen la utilidad de combinar métricas de diversidad con modelos de ocupación poco explorados en nuestro país para el estudio de anfibios anuros. Esto permite identificar especies y aplicar métodos sencillos para implementar programas de monitoreo a gran escala. Hemos detectado el impacto negativo de la disminución de la cobertura del bosque en especies como Phyllomedusa sauvagii, ya que sitios con cobertura menor a 40 % disminuyen drásticamente la ocupación de esta especie. Así mismo, se detectó la influencia de variables climáticas regionales en los patrones de ocupación de seis especies; Scinax acuminatus, Dendropsophus nanus y Pseudis platensis mostraron asociación positiva con el aumento de temperatura y precipitaciones, mientras que P. sauvagii, Leptodactylus bufonius y Leptodactylus fuscus mostraron un efecto adverso con el aumento de la temperatura. Esto resalta la utilidad ya demostrada de los anfibios como bioindicadores de cambio. Documentamos la alta contribución de la diversidad beta a la diversidad regional (diversidad gamma γ) del área de estudio. Identificamos al recambio de especies como la principal fuerza motora del cambio en la diversidad beta en los tres complejos ecosistémicos, principalmente promovida por el gradiente de precipitaciones. Este resultado tiene consecuencias concretas que permiten planificar acciones de conservación para esta ecorregión. La elaboración de planes de protección que tomen en cuenta el gradiente completo de precipitaciones, garantizará el recambio de especies; principal aporte al mantenimiento de la diversidad regional.

Existen crecientes problemas de degradación ambiental que afectan a los ecosistemas acuáticos y que han llevado a la necesidad de un monitoreo en la calidad biológica del agua. Para evaluar la calidad del agua en un sistema acuático es necesario el estudio de la fracción biológica del ecosistema, además de un monitoreo instrumental (mediante análisis químicos del agua). La evaluación biológica usando macroinvertebrados tiene una gran ventaja sobre los métodos químicos y es que éstos funcionan como integradores reflejando el estado de un cuerpo de agua durante un período de tiempo de semanas o meses, en cambio los métodos químicos, si bien son más exactos, poseen la desventaja de poder medir solamente un evento puntual en un momento determinado. Los Índices Bióticos se basan en la abundancia y diversidad de grupos de macroinvertebrados acuáticos y se utilizan para evaluar el grado de calidad ambiental. Numerosos estudios demostraron que la descarga de efluentes en los sistemas lóticos, puede producir cambios de variada importancia en la composición de las comunidades acuáticas. Desaparecen los grupos incapaces de sobrevivir en tales condiciones, siendo reemplazados por otros nuevos, algunos pueden persistir en número muy reducido y los que se benefician con la situación aumentan considerablemente su densidad poblacional (Armitage et al., 1983; Hellawell, 1986; Metcalfe, 1989; Alba-Tercedor, 1996; Alba-Tercedor et al., 2002). Actualmente existen diversos tipos de índices bióticos, la mayor parte de estos índices fueron desarrollados en Europa y Norte América, entre los más utilizados se encuentran el BMWP (Biological Monitoring Working Party), el BBI (Belgium Biotic Index) y el EPT (Ephemeroptera, Plecoptera, Trichoptera). En Argentina, debido a las diferencias biogeográficas, Gualdoni & Corigliano (1991), Miserendino & Pizzolón (1999, 2000), Rodrigues Capítulo et al. (2001), entre otros, han desarrollado nuevos bioíndices ajustando los originales ya existentes en el hemisferio norte. En el trabajo de Miserendino & Pizzolón (1999), los autores proponen un índice para evaluar la calidad de agua de ríos y arroyos patagónicos, utilizando como base el BMWP desarrollado previamente en Inglaterra y lo denominaron BMPS (Biotic Monitoring Patagonian Streams). Se basaron en el estudio de 43 ríos, principalmente de la provincia de Chubut, en donde se colectaron más de 200 macroinvertebrados. El BMPS muestra una tabla con 95 familias con diferentes grados de sensibilidad a la contaminación: de 1 a 10. Dicho índice fue testeado con éxito en Esquel (Miserendino & Pizzolón, 2001a; Mierendino, 2009) y en San Martín de los Andes (Macchi & Dufilho, 2001). Históricamente, la Patagonia andina fue protegida de la contaminación antropogénica debido a su lejanía, baja densidad poblacional, acceso dificultoso y la existencia de numerosos Parques Nacionales y reservas. Sin embargo, en los últimos 30 años, la población se ha incrementado, principalmente debido a la inmigración de otras regiones de Argentina, involucrando cambios en las prácticas agrícolas y ganaderas, aprovechamiento forestal, construcción de presas hidroeléctricas, canalización de cursos de aguas y extracción de petróleo, lo que ha aumentado el riesgo de contaminación sobre los distintos recursos hídricos. Por lo tanto, monitorear los ambientes acuáticos permitirá evaluar la existencia de cambios en la calidad de agua de los mismos. El objetivo general de este trabajo fue la aplicación de distintos índices bióticos en tres sistemas de ríos y tributarios dentro del Parque Nacional Nahuel Huapi que presentaron diferentes disturbios antrópicos: el sistema Challhuaco-Ñireco, el Catedral-Gutiérrez y por último el Manso-Villegas. Para ello se realizaron dos muestreos uno durante la primavera tardía y otro en verano durante tres años consecutivos (2009-2011). Las estaciones en cada sistema se ubicaron en zonas pre-impacto, impactadas y post-impacto. Los muestreos consistieron en la toma de muestras de agua para análisis químicos de rutina. Se midieron, in situ, las variables físicas del agua como la temperatura, pH, oxígeno disuelto, porcentaje de saturación del oxígeno disuelto, salinidad, conductividad y TDS; y en laboratorio se midieron las concentraciones de nutrientes (amonio, nitritos, nitratos y fósforo reactivo soluble) y pigmentos fotosintéticos (clorofila-a y feofitina-a). Para los macroinvertebrados, en cada estación se realizaron muestreos con red de malla no superior a las 300 µm. Se realizaron muestreos cuantitativos con red Surber y cualitativos con metodología “Kick”. El material colectado se preservó en alcohol al 70%. En el laboratorio, se procesaron las muestras en bandejas blancas ya que permitieron separar fácilmente los macroinvertebrados para su posterior conteo y determinación de los distintos grupos (familia, género y en algunos casos especie) utilizando diferentes guías taxonómicas actualizadas (Croft, 1986; Domínguez et al., 1994, 2009; Lopretto & Tell, 1995; Merritt & Cummins, 1996). Los resultados obtenidos a partir de los análisis físico-químicos del agua, del análisis taxonómico de las comunidades de macroinvertebrados bentónicos, de la aplicación y la comparación de los diferentes índices bióticos y por último, del análisis estadístico multivariado (CANOCO), permitieron realizar una evaluación de la calidad de las aguas en dichos sistemas acuáticos y una comparación de los diversos índices considerados, pudiendo indicar cuál es el más apropiado para aplicar en la zona de estudio y para realizar futuros biomonitoreos en otros sistemas lóticos de Patagonia Norte. Este estudio aportará información sobre el estado de los cursos de agua y a su vez, permitirá detectar y cuantificar los efectos producidos por disturbios antrópicos y ambientales.

En los últimos 20 años nuestro conocimiento acerca de las condiciones físicas que prevalecen en el Medio Interestelar local se ha ido incrementando paulatinamente, gracias a medidas de la radioemisión continua realizadas a frecuencias relativamente bajas, y a la emisión-7 detectada por medio de globos y satélites experimentales. La astrofísica de alta energía de este medio está gobernada por rayos cósmicos (RC) que conforman fundamentalmente protones y en menor porcentaje núcleos de He y electrones. Estas partículas que pueden ser identificadas directamente mediante las lluvias extensivas de partículas secundarias que se producen en la atmósfera terrestre, también pueden ser detectadas indirectamente a través de observaciones de la emisión de radio continua a bajas frecuencias (la cual provee la mejor información sobre la radiación no-térmica) y la detección de emisión-7 difusa. En 1950 Kiepenheuer sugirió que los electrones eran en efecto la componente electrónica de los RC y que la radiación no-térmica ocurría durante su interacción con el campo magnético interestelar. Sin embargo, recién en 1960 fue posible detectar directamente estas partículas desde la atmósfera terrestre. Los electrones en nuestra galaxia están sujetos a pérdidas Compton inversas en la radiación de fondo cósmica, pero aún es debatible si están confinados al disco galáctico o están contenidos en un halo simétrico respecto del centro galáctico. Aunque otras posibilidades han sido sugeridas, podemos estar seguros que la gran cantidad de energía liberada por una explosión de supernova (SN), juega de un modo u otro, un rol importante en el origen de los electrones de RC. Por otro lado, en 1952, Hayakawa y Hutchinson predijeron que las interacciones entre RC y gas interestelar producirían radiación-7 y estimaron la intensidad de la emisión-7 galáctica que debería medirse. Ya que se espera que los rayos-7 de alta energía se originen primariamente de interacciones de protones de RC con el gas interestelar, la intensidad de rayos-7 observada para E > 100 MeV indica claramente que los protones de RC son abundantes en la galaxia. Como los RC que llegan a la tierra pierden toda información direccional en el campo magnético interestelar y en el campo magnético terrestre, esta conexión entre la física de RC, medidas de radio y detección de rayos-7 de alta- energía, ha sido un medio excelente para investigar el origen, propagación y confinamiento de estas partículas en el ISM. El propósito de esta tesis es investigar el comportamiento de las componentes de alta energía en el ISM de dos amplias regiones cercanas al centro galáctico como lo son Upper- Sco y Ara, a través de observaciones recientes realizadas a 1435 MHz, datos previos de la emisión de radio continua a 408 MHz y la emisión de rayos-7 difusa detectada por los satélites COS B y COMPTON. De esta manera, este trabajo intenta combinar información obtenida previamente sobre el gas interestelar en estas regiones, con información espectral obtenida recientemente de las observaciones que aquí se presentan. Esta tesis consiste de tres trabajos realizados independientemente entre 1994 y 1995. El lector puede encontrar información adicional directamente en las publicaciones Combi et al. (1995), Combi & Romero (1995) y Combi et al. (1995) o solicitarlos a través de la cuenta de e-mail combi@irma.edu.ar. En el Capítulo 1 se introducen los mecanismos radiativos involucrados en los procesos de emisión asociados a movimientos explosivos originados en el ISM. El Capítulo 2 incluye el método de observación, reducción y tratamiento de los datos del continuo de radio a 1435 MHz, como así también una descripción breve de los satélites de rayos gamma de alta energía. El Capítulo 3 concentra los aspectos observacionales y teóricos concernientes a la emisión no-térmica de la región de Upper-Sco y el Capítulo 4 su relación con la emisión-7 detectada recientemente en esta dirección. El Capítulo 5 trata conjuntamente tanto la emisión no-térmica como la emisión-7 detectada en Ara, y en el Capítulo 6 se resumen las principales conclusiones.

El trabajo realizado en esta Tesis doctoral pretende contribuir a la electroquímica orgánica, particularmente, en el campo del comportamiento electroquímico de colorantes en solución de solventes no acuosos. Se estudia por voltamperometría cíclica (VC) el comportamiento de los colorantes azul de metileno, alizarina, purpurina, ácido carmínico, quinalizarina y rojo de alizarina S, y además un precursor para la síntesis de colorantes indigoides, la isatina. El comportamiento electroquímico de los colorantes y la isatina se lleva a cabo en diferentes medios electrolíticos (solvente orgánico/electrolito soporte) en presencia/ausencia de agregados de ácido o base anhidros. Para detectar y caracterizar las especies radicalarias se emplea la espectroscopía de resonancia paramagnética electrónica (EPR), y para obtener los productos de las reacciones redox a escala preparativa para proceder a la identificación o caracterización de los mismos por técnicas clásicas del análisis orgánico (CCF, CG-MS, FT-IR, ¹H- y ¹³C-RMN, UV-Vis y difracción de rayos X), se realizan electrólisis a potencial controlado (EPC) en condiciones específicas y seleccionadas de acuerdo a los resultados obtenidos en los estudios analíticos por VC. Se proponen esquemas de reacción generales para explicar los resultados obtenidos en las condiciones investigadas. El derivado N-metilisatina se presenta como material orgánico con una posible aplicación en la fabricación de dispositivos electrónicos orgánicos.

Las aves pueden vivir dos veces más tiempo y poseen tasas metabólicas específicas 2.3 veces mayores que las de los mamíferos de similar tamaño corporal. La temperatura del cuerpo está 3ºC por encima de la que presentan los mamíferos y los niveles de glucosa en sangre son 2 a 4 veces más altos. Los ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga como el ácido araquidónico (C20:4n6) y el ácido docosahexenoico (C22:6n3) juegan un papel importante en una variedad de funciones biológicas. Los ácidos grasos poliinsaturados (PUFAs), son biomoléculas muy susceptibles de ser atacadas por radicales libres, proceso que se denomina peroxidación lipídica. Los radicales libres son generados en las células a través de varios tipos de reacciones bioquímicas y aunque pueden ser potencialmente perjudiciales debido a su alta reactividad química, son especies intermediarias necesarias para la normal actividad metabólica de la célula viviente. La concentración intracelular de los radicales libres es controlada fisiológicamente por radicales secuestradores, por restricciones espaciales y limitaciones en su difusión intracelular. Sin embargo, en ciertos estados de enfermedad ó bajo la acción de xenobióticos, radiación ó durante los procesos de envejecimiento, la producción de dichas especies aumenta y esto conduce a la alteración de las funciones celulares. La peroxidación lipídica es una secuencia de reacciones caracterizada por 3 pasos diferentes conocidos como iniciación, propagación y terminación. Como modelo para estudiar los lípidos, nosotros utilizamos ensayos de peroxidación no enzimática cuantificada mediante quimioluminiscencia. Algunos productos de la peroxidación lipídica son emisores de luz, y la medida de esta se puede utilizar como un marcador interno del estrés oxidativo de lípidos que, es generalmente considerado como uno de los principales mecanismos de lesión de las células en los organismos aeróbicos. Las mitocondrias y microsomas obtenidas de mamíferos y aves son susceptibles a la peroxidación lipídica. La composición de los ácidos grasos de las membranas varía en las diferentes especies y tejidos de una misma especie lo que determina la mayor ó menor vulnerabilidad a la peroxidación lipídica. Datos previos realizados en mamíferos muestran que la composición de ácidos grasos y el índice de peroxidación varían en relación con la masa corporal. Si bien existen algunos trabajos que tratan de establecer dicha relación en las aves, los resultados no son concluyentes. Teniendo en cuenta estas consideraciones, los objetivos de este trabajo de tesis fueron estudiar la composición de ácidos grasos y peroxidación lipídica de mitocondrias y microsomas aislados de hígado, corazón y cerebro de aves de diferentes especies: relación con el tamaño corporal y máximo de vida.