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En Patagonia los humedales se denominan “mallines”, término Mapuche que se refiere a suelos herbáceos, localizados en laderas de montañas o en áreas de planicies, con la presencia de agua superficial o subterránea. La zona central de los mallines se define como charca, término que se utiliza para definir a pequeños cuerpos de agua que pueden ser permanentes o temporarios, artificiales o naturales. Las charcas constituyen fuentes de agua y productividad primaria que sustentan la base alimentaria de innumerables especies de flora y fauna y, por ser la zona de los humedales con mayor productividad forrajera, presentan un uso ganadero generalizado que sustenta gran parte de la economía regional. Con los objetivos de analizar la distribución de las especies acuáticas (invertebrados y plantas) en las charcas en relación al encuadre hidrogeomorfológico, a los patrones climáticos y al uso de la tierra, y evaluar la respuesta de las comunidades en términos de diversidad, estructura y función, con relación a los cambios ambientales a diferentes escalas, se relevaron 59 charcas en humedales, las que se distribuyeron en un gradiente norte-sur entre los paralelos 36° y 54° S de la región Patagónica. De acuerdo a las variaciones geomorfológicas, climáticas y ambientales de la Patagonia, los sitos se clasificaron a escala de paisaje (biozonas y unidades de vegetación), y local (génesis y tipo hidrogeomorfológico). Para definir la biozona y las unidades de vegetación (fitogeografía) de cada charca, se utilizaron mapas correspondientes, en tanto que para definir la génesis y el tipo hidrogeomorfológico, se utilizaron imágenes satelitales de alta resolución como las del sistema Spot 5 y las de la base de datos del Google Earth Pro, cartas geológicas y datos de campo. Ambos abordajes se llevaron a cabo usando el software open source QGIS 3.4. Para la caracterización ambiental de las charcas, se evaluaron variables morfométricas, físicoquímicas y biológicas. Además, se obtuvieron los datos de la temperatura y la precipitación media anual. Se registraron el largo y el ancho de cada charca para calcular el área. Además, se calculó la profundidad media y se registró la altitud. De la columna de agua, se registraron datos de: temperatura del agua (°C), conductividad específica (µS/cm), total de sólidos disueltos (mg/l), pH, oxígeno disuelto (mg/l) y porcentaje de saturación. Además, se evaluó la alcalinidad (mEq/l de CaCO3) y el total de sólidos en suspensión (TSS). Asimismo, se tomaron muestras de agua para cuantificar los nutrientes principales: PT (fósforo total) (μg/l), PRS (fósforo reactivo soluble) (μg/l), nitratos (NO3-N) (μg/l), nitritos (NO2-N) (μg/l), amonio (NH4 +-N) (μg/l) y nitrógeno total (NT) (μg/l). Para establecer qué nutriente podría estar limitando el desarrollo del fitoplancton en los humedales se exploraron las relaciones NT:PT (nitrógeno total: fósforo total) y las de NID:PT (nitrógeno inorgánico disuelto: fósforo total). En el laboratorio, se midió la concentración de clorofila a de muestras de agua filtradas en campo (filtro Sartorius GF/F). Finalmente, se evaluó el estado trófico de los humedales aplicando el Índice de Estado Trófico propuesto por Carlson (1977). Este índice fue calculado en base a la concentración de la clorofila a, del PT, y del NT. Con la finalidad de incorporar información acerca de la integridad ecológica de las charcas y de las posibles fuentes de disturbios, se calculó la cobertura del suelo del área circundante a cada charca. Las variables de la cobertura del suelo (suelo desnudo, gramíneas/herbáceas, mallín, arbustos, árboles y urbano) fueron evaluadas como el porcentaje dentro de un círculo concéntrico de 100 m buffer alrededor de cada charca. El trabajo cartográfico fue realizado usando el software open source QGIS 3.4. En cada una de las charcas estudiadas, se colectaron muestras cuantitativas de plantas acuáticas, las que incluyeron a todos los grupos funcionales: emergentes, hojas flotantes, sumergidas y terrestres. Para el método de colecta, se ubicaron tres transectas aleatoriamente desde el centro de cada charca hasta la línea de borde del agua. Luego, la comunidad de plantas fue evaluada en diez unidades muestrales circulares, las que se localizaron equidistantemente a lo largo de cada transecta. Los especímenes fueron conservados en bolsas y rotulados. Posteriormente, el material fue acondicionado en un herbario para su identificación. Las especies de plantas también fueron clasificadas según origen en nativas, endémicas, y exóticas. Los invertebrados asociados a la columna de agua y a las plantas acuáticas, fueron colectados usando una red de marco D (500 µm de poro). En cada charca, la red fue arrastrada cuatro veces desde la orilla hacia el centro, y desde el fondo hacia la superficie. El contenido de esas cuatro pasadas constituyó una muestra. Usando este procedimiento, se tomaron tres muestras por sitio. En el laboratorio, los organismos fueron identificados y cuantificados. Todos los invertebrados acuáticos (adultos y larvas) se asignaron a una de las seis categorías de grupos funcionales alimentarios: desmenuzadores, raspadores, predadores, colectores recolectores, filtradores y picadores herbívoros. Finalmente, se calcularon 40 descriptores de los atributos funcionales y estructurales de la comunidad de invertebrados para evaluar su respuesta a las variables ambientales. Para evaluar la variabilidad ambiental de las charcas, se calcularon medidas descriptivas de acuerdo a las clasificaciones de los humedales (biozonas, unidades fitogeográficas, génesis y tipos hidrogeomorfológicos). También, se realizó un Análisis de Correspondencias Canónicas (ACC) para evaluar las relaciones entre los invertebrados y las variables ambientales. Para examinar qué grupo de variables predictoras (biozonas, unidades fitogeográficas, génesis y tipos hidrogeomorfológicos) contribuyó mayormente a explicar la variación en la composición de la comunidad de invertebrados en los sitios estudiados, se realizó un análisis de partición de la varianza. Finalmente, se realizaron modelos lineales generalizados (MLG) para analizar los efectos de las variables fisicoquímicas y de la cobertura del suelo sobre las métricas de invertebrados y sobre la riqueza de plantas acuáticas. Aunque las charcas fueron semejantes en cuanto a profundidad (> 90% ~ 1 m) y tamaño (> 66% ~ 0,1 ha), exhibieron gran variación en la fisicoquímica del agua. Se observó una respuesta marcada del pH al gradiente latitudinal, en donde las charcas localizadas a menores latitudes presentaron valores entre neutros y alcalinos, y las de mayores latitudes exhibieron patrones francamente ácidos. La mayoría de las charcas estuvieron bien oxigenadas. La conductividad del agua de algunas charcas fue elevada (rango: 1050–4940 µS/cm), y mostró una tendencia decreciente de acuerdo a la posición este-oeste de los sitios, revelando una relación negativa con la precipitación. Varias charcas mostraron valores elevados de TSS. Esta variable aumentó conforme a la concentración de PT y de amonio, sugiriendo que la turbidez estuvo asociada a factores antropogénicos (pisoteo del ganado). En líneas generales, la concentración de nutrientes fue baja. No obstante, el TSI (PT) categorizó a la mayoría de las charcas como eutróficas (70%). Las concentraciones moderadas y altas de PT se relacionarían con la presencia de ganado, pero también responderían a factores naturales. La relación NT:PT fue baja, sugiriendo una limitación de N en los sitios. La concentración de clorofila a en las charcas resultó muy heterogénea, y el (TSI (Cl)) clasificó a la mayoría de ellas como mesotróficas (83%). Las charcas patagónicas albergaron un abundante y diverso ensamble de plantas e invertebrados acuáticos. La riqueza de plantas (143 taxa) fue mayor a la reportada en trabajos previos en la región, siendo Myriophyllum quitense y Juncus balticus las especies que exhibieron la mayor frecuencia. La contribución de especies exóticas (26%) fue más alta que lo esperado, lo que se atribuiría a la inclusión de sitios disturbados, ya que estas especies son muy exitosas colonizando ambientes alterados. Las emergentes (45%) fueron dominantes, patrón que también fue observado en otros humedales comparables. Las terrestres exhibieron una alta proporción (37%) y permitirían evidenciar los efectos adversos del pastoreo. Por otro lado, el ensamble de invertebrados (119 taxa) fue dominado por Insecta, donde la familia Chironomidae (Parametriocnemus sp., Orthocladius sp, Parapsectrocladius sp.) fue la más predominante y diversificada, en tanto que los crustáceos (Hyallela sp.; Copepoda spp., Ostracoda spp., Cladocera spp) dominaron el ensamble en términos de densidad. Varios taxa fueron endémicos (Andesiops ardua, Liodessus patagonicus, Luchoelmis cekalovici, Haliplus subseriatus) y otros resultaron importantes como vectores de enfermedades (Culex brethesi, Culex dolosus, Aedes albifasciatus). La presencia de estas especies evidencia la importancia de estos ambientes en términos de biodiversidad a escala local y regional. Este trabajo demostró que los ambientes acuáticos y su biota son afectados por múltiples factores tanto locales como regionales. El ACC reveló que una fracción de la variación en la abundancia de los invertebrados acuáticos en los sitios fue explicada por factores naturales atribuidos a la posición geográfica, tales como la temperatura, la precipitación media anual, y la alcalinidad; y a factores antropogénicos asociados al uso del suelo (i.e., ganadería), tales como la concentración de PT y amonio. Además, evidenció que los esquemas de clasificación local como de paisaje fueron importantes, definiendo la variación en la estructura de los ensambles de invertebrados. Así, de acuerdo a las biozonas y a la génesis, las charcas compartieron ciertos grupos de ensambles de invertebrados acuáticos. El análisis de la partición de la varianza permitió validar que ambas categorías podrían predecir significativamente (p=0,001) la distribución de los invertebrados. Sin embargo, el modelo que relacionó a los invertebrados acuáticos con la génesis tuvo un mejor ajuste que el de las biozonas y, por lo tanto, sería más robusto para predecir los ensambles de invertebrados en las charcas patagónicas. Otro rasgo interesante fue que los patrones de cobertura del suelo en las inmediaciones de las charcas mostraron mayores diferencias a escala local, cambiando por origen o génesis. Los efectos antrópicos que derivan del uso del suelo parecerían alteran la biota por cambios en la estructura de la vegetación en la zona de influencia de las charcas. La ganadería es una de las principales formas de uso de la tierra en la Patagonia y, como se reflejó en este estudio, puede afectar la biota y la integridad ecológica de las charcas. Sería importante instrumentar acciones para la preservación y el mantenimiento de estos ecosistemas. Por ejemplo, mediante prácticas de rotación para minimizar el efecto del sobrepastoreo, el vallado del área de humedal y la creación de bebederos para el ganado. Aunque, los humedales de la Patagonia se encuentran en un relativo buen estado de conservación, debido a la falta de un marco legislativo, la conservación de los mismos y su biota asociada continúa siendo una preocupación. En este sentido, la clasificación o regionalización puede ser una herramienta importante a tener en cuenta a los fines de la gestión, principalmente para establecer estrategias de manejo y prioridades de conservación. Si las charcas albergan comunidades diferentes de acuerdo a su génesis, la tipología de la charca importa, y sería relevante a la hora de delimitar áreas protegidas. También sería importante al momento de definir pautas de mitigación y restauración de ambientes degradados. Así, la creación o construcción de charcas artificiales puede ser una opción válida para recrear ambientes que se han perdido y ayudar a restaurar la biodiversidad acuática a escala de paisaje, incrementando la conectividad, la resiliencia y la biodiversidad.

La gran complejidad y estructura intrincada que caracteriza a los fractales, que pueden obtenerse a partir de ecuaciones matemáticas sencillas, los hace importantes en diversas aplicaciones artísticas y tecnológicas. Seguramente el lector los conoce a través de estructuras de tipo coloreadas con formas geométricas llamativas que habrá visto alguna vez. Con los algoritmos fractales se pueden crear modelos precisos de plantas, líneas costeras, montañas, nubes, sistemas biológicos y otros objetos naturales que serían difíciles, o hasta imposible, do modelar por otros medios. Durante la última década, científicos que trabajan en las más diversas áreas han reconocido que la mayoría de sus experimentos poseen una complejidad geométrica especial. La introducción de este tipo de formas geométricas se debe principalmente a la actividad de B. B. Mandelbrot, que llamó la atención hacia las propiedades geométricas particulares de dichos objetos y dió el nombre fractal para estas formas que podían caracterizarse por una dimensionalidad no entera (fractal). Además, los fractales proveen una forma de almacenar la estructura detallada de objetos complejos en forma compacta y eficiente. Los objetos fractales han posibilitado a estudiar áreas relacionadas tales como el caos, el aparente comportamiento aleatorio de ciertas ecuaciones y la caracterización de sistemas muy complejos en su estructura. Un área de investigación muy importante de la ciencia y la tecnología lo representa el estudio de las propiedades de diferentes objetos a través de su interacción con ondas. En particular, las ondas electromagnéticas constituyen un método de amplio desarrollo, principalmente caracterizadas por su muy poca (o casi nula, en algunos casos) interacción con el objeto de interés. Esta interacción y la distribución de intensidad que de ella resulta, ha dado lugar a diferentes tipos de estudios tales como difracción, scattering o propagación de ondas en un medio en particular. En estos tipo de desarrollos tiene importancia también la relación entre el tamaño del objeto a estudiar (o de sus componentes) y la longitud de onda de la radiación incidente. Interesa fundamentalmente obtener información del objeto a partir de la contenida en la onda reflejada o transmitida. Es decir, interesa relacionar la distribución de intensidad de la radiación electromagnética con las características y propiedades del objeto en cuestión. El estudio del speckle, ampliamente desarrollado en óptica es un ejemplo de esto, donde se relaciona la distribución estadística del campo dispersado por la correspondiente distribución de las rugosidades de una superficie. La pregunta fundamental en nuestro caso es: por qué estudiar fractales y su interacción con ondas electromagnéticas?. Es sabido ahora que la geometría fractal es “lo normal”, mientras que la geometría caracterizada por curvas regulares y “de buen comportamiento” o derivables son los casos "anómalos". Es importante entonces iniciar un estudio más profundo tendiente a estudiar la interacción de ondas con la geometría de'un objeto, y ver en que forma esta geometría queda reflejada en las ondas resultantes que salen desde el objeto. Con esta finalidad desarrollamos primero algunos de los conceptos fundamentales para el estudio de la geometría fractal, que serán aplicados posteriormente en el área de la física en que estamos interesados.

La interacción hidrofóbica desde sus orígenes recientes, su comportamiento atípico y su presencia en sistemas de muy diferente tipo hace que su estudio sea extremadamente interesante. La que quizás sea la primer mención e interpretación del efecto hidrofóbico fue hecha por Frank y Evans en 1945 quienes hablan del comportamiento anómalo de la entropía de vaporización de solutos no polares en agua, así como el gran efecto de la temperatura sobre el comportamiento de estos solutos no polares en agua. Lo que resulta interesante de este trabajo es que realmente hacen una interpretación del efecto a través de conjuntos de datos experimentales obtenidos de trabajos de diversos autores. Ellos postulan la existencia de estructura en torno al soluto no polar, sugiriendo la formación de “icebergs” y que estos aumentan su tamaño cuando aumenta el tamaño de soluto no polar. También logran conectar a partir de un trabajo de Butler que la solubilidad de las sustancias polares disminuye si presentan grupos no polares. Notablemente mencionan sentirse tentados a especular sobre factores de este tipo en sistemas del origen biológico, donde las soluciones acuosas tienen sustancias que poseen grupos no polares. Lo interesante de este último comentario, es que es precursor de lo que consideramos como la formulación actual de la interacción hidrofóbica, la cual es introducida por primera vez por Kauzmann [3] en 1959, con un argumento orientado al rol que juegan estas fuerzas en el plegamiento de las proteínas. A pesar de que el efecto hidrofóbico hizo su presentación en sociedad hace algo más de 6 décadas, no existe una comprensión completa del fenómeno en todos sus aspectos como tampoco modelos que lo describan correctamente en plenitud. La ventaja que presenta el intentar en la actualidad construir un modelo para describir este efecto es que se cuenta con una gran cantidad de resultados experimentales que permiten contrastar el modelo.

La biolixiviación es el proceso de solubilización de metales asociados a sulfuros, utilizando la acción catalítica de ciertos microorganismos. Este proceso tiene aplicaciones comerciales a gran escala para la obtención de cobre pero también se ha aplicado con éxito en los casos de cobalto, zinc y níquel. Se ha demostrado que esta actividad es más significativa en el microambiente de los biofilms que los microorganismos producen sobre la superficie de los minerales luego de colonizarla. El conocimiento sobre las interacciones entre los microorganismos y las superficies minerales, permitiría el diseño de estrategias tendientes a favorecer (en el caso de las tecnologías biomineras) la biolixiviación de sulfuros metálicos. Al respecto, existe una bibliografía relativamente abundante y reciente específicamente para el caso de bacterias mesófilas hierro y azufre oxidantes, que son las más ampliamente estudiadas dentro de las comunidades que están implicadas en estos fenómenos. No obstante, hay poca información sobre estos aspectos en el caso de otras especies microbianas; en particular, para las arqueas, cuya acción suele ser más importante en condiciones más extremas de temperatura y pH, la información es prácticamente inexistente. Precisamente, este Trabajo de Tesis Doctoral está dirigido al estudio de estos fenómenos de adhesión y biolixiviación, para una especie microbiana aislada por nuestro grupo de la zona geotermal de Caviahue-Copahue. Acidianus copahuensis es una especie de arqueas termófila, caracterizada fisiológica y genéticamente en nuestro laboratorio, y que no ha sido reportada en ningún otro lugar.

Hipótesis: El etileno controla el contenido y estado rédox de los antioxidantes durante el desarrollo afectando la generación de EAO durante la senescencia foliar. Por otro lado, la luz de baja irradiancia en cortos pulsos actúa como modulador del contenido de antioxidantes. Objetivo general: El objetivo general de esta tesis consiste en determinar los factores que controlan la calidad alimenticia (v.g. contenido de vitaminas o antioxidantes) de hojas de espinaca durante su almacenaje en postcosecha.

En el presente trabajo se aborda un estudio cristalográfico del sitio activo de la enzima cisteínica papaína en complejo con uno de sus inhibidores. El estudio incluye el proceso de cristalización, con diferentes métodos y seguimientos de la evolución de los cristales; colección parcial de datos de difracción, a partir de los cuales se determinan los parámetros de celda del complejo. Refinamiento de la posición del inhibidor en el sitio activo conjuntamente con la ubicación de moléculas de agua en el mismo. Posteriormente, y a partir de las coordenadas cristalográficas se realiza un cálculo de la interacción electrostática en el proceso de unión de la Leupeptina con la Papaína. La última parte comprende el cálculo del potencial electrostático de la Fosfolipasa A₂ de pancreas porcino a una membrana lipídica, observándose la importancia del ión Calcio en la actividad catalítica de la enzima.

En este trabajo estudiaremos los compuestos AHfO₃ (A=Ca, Sr y Ba) pertenecientes a la familia de perovskitas centrosimétricas mediante dos técnicas: difracción de rayos X y espectroscopia de correlaciones angulares perturbadas. La primera técnica nos servirá para establecer las estructuras cristalográficas, esto es, los parámetros de celda y las posiciones atómicas en dichos compuestos. Con la segunda técnica analizaremos la dependencia de los parámetros hiperfinos con la temperatura y efectos dinámicos. Cabe señalar que en este estudio hemos utilizado dos sondas: ¹⁸¹Ta y ^IIICd, a fin de comparar las alteraciones que introduce cada sonda. En resumen, en este trabajo nos proponemos: - establecer los parámetros estructurales de los compuestos AHfO₃ y estudiar las constantes de red en función de la temperatura en el caso del compuesto CaHfO₃, - determinar la dependencia de los parámetros hiperfinos con la temperatura en los compuestos AHfO₃, - analizar los efectos dinámicos introducidos por la presencia de vacancias de oxígeno o por la misma sonda, - estudiar la modificación del entorno de la sonda introducida por la presencia de la misma, - vincular el parámetro de asimetría con la inclinación de los octaedros de oxígenos, - discutir los defectos introducidos en los compuestos por la irradiación con neutrones térmicos.