Scielo RSS http://www.scielo.org.co/rss.php?pid=0122-748320180003&lang=en vol. 23 num. 3 lang. en http://www.scielo.org.co/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.org.co http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0122-74832018000300333&lng=en&nrm=iso&tlng=en Abstract The averaged Hausdorff distance Δ p is an inframetric, recently introduced in evolutionary multiobjective optimization (EMO) as a tool to measure the optimality of finite size approximations to the Pareto front associated to a multiobjective optimization problem (MOP). Tools of this kind are called performance indicators, and their quality depends on the useful criteria they provide to evaluate the suitability of different candidate solutions to a given MOP. We present here a purely theoretical study of the compliance of the Δ p -indicator to the notion of Pareto optimality. Since Δ p is defined in terms of a modified version of other well-known indicators, namely the generational distance GDp , and the inverted generational distance IGDp , specific criteria for the Pareto compliance of each one of them is discussed in detail. In doing so, we review some previously available knowledge on the behavior of these indicators, correcting inaccuracies found in the literature, and establish new and more general results, including detailed proofs and examples of illustrative situations.<hr/>Resumen La distancia promedio de Hausdorff Δp es una inframétrica recientemente introducida en optimización multiobjetivo evolutiva (EMO) como una herramienta para medir la optimalidad de aproximaciones finitas al frente de Pareto asociado con un problema de optimización multiobjetivo (MOP). Presentamos aquí un estudio puramente teórico sobre la sujeción del indicador Δp a la noción de optimalidad de Pareto. Puesto que Δp está definida en términos de una versión modificada de otros indicadores bien conocidos como lo son la distancia generacional GD p y la distancia generacional invertida IGD p , discutimos en detalle criterios específicos para la sujeción de tipo Pareto de cada uno de ellos. Adicionalmente, presentamos una revisión del comportamiento previamente conocido de estos indicadores, corrigiendo imprecisiones que se encuentran en la literatura y establecemos resultados nuevos y más generales, incluyendo pruebas detalladas y ejemplos ilustrativos.<hr/>Resumo A distância média de Hausdorff Δp é uma inframétrica introduzida recentemente em otimização multiobjetivo evolucionária (EMO) como uma ferramenta para medir a otimalidade de aproximações finitas para o frente de Pareto associado com um problema de optimização multiobjetivo (MOP). Apresentamos aqui um estudo puramente teórico sobre a sujeição do indicador Δp à noção de otimalidade de Pareto. Desde Δp é definido em termos de uma versão modificada de outros indicadores bem conhecidos, tais como a distância geraçional GD p ∈ a distância geraçional invertida IGD p , discutimos em detalhes critérios específicos para a sujeição de Pareto de cada um deles. Além disso, apresentamos uma revisão do comportamento previamente conhecido desses indicadores, corrigindo imprecisões encontradas na literatura ∈ estabelecemos novos ∈ mais gerais resultados, incluindo testes detalhados ∈ exemplos ilustrativos. http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0122-74832018000300355&lng=en&nrm=iso&tlng=en Abstract The loggerhead marine turtle, Caretta caretta, is a widely distributed and endangered species that is facing critical population decline, especially in Colombian Caribbean rookeries. Mitochondrial DNA sequence data are of great importance for the description, monitoring, and phylogenetic analyses of migratory turtle populations. In this study, the first full mitochondrial genome of a loggerhead turtle nesting in the Colombian Caribbean was sequenced and analyzed. This mitochondrial genome consists of 16 362 bp with a nucleotide composition of T: 25.7 %, C: 27 %, A: 35 % and G: 12 %. Sequence annotation of the assembled molecule revealed an organization and number of coding and functional units as reported for other vertebrate mitogenomes. This Colombian loggerhead turtle (Cc-AO-C) showed a novel D-Loop haplotype consisting of thirteen new variable sites, sharing 99.2 % sequence identity with the previously reported Caribbean loggerhead CC-A1 D-Loop haplotype. All 13 protein-coding genes in the Cc-AO-C mitogenome were compared and aligned with those from four other loggerhead turtles from different locations (Florida, Greece, Peru, and Hawaii). Eleven of these genes presented moderate genetic diversity levels, and genes COII and ND5 showed the highest diversity, with average numbers of pair-wise differences of 16.6 and 25, respectively. In addition, the first approach related to t-RNAs 2D and 3D structure analysis in this mitogenome was conducted, leading to observed unique features in two tRNAs (tRNATrp and tRNALeu). The marine turtle phylogeny was revisited with the newly generated data. The entire mitogenome provided phylogenetically informative data, as well as individual genes ND5, ND4, and 16S. In conclusion, this study highlights the importance of complete mitogenome data in revealing gene flow processes in natural loggerhead turtle populations, as well as in understanding the evolutionary history of marine turtles.<hr/>Resumen La tortuga marina caguama, Caretta caretta, es una especie ampliamente distribuida pero que enfrenta una crítica reducción de su población en las colonias del Caribe colombiano. Los datos de las secuencias de DNA mitocondrial son de gran importancia para la descripción, monitoreo y análisis de la filogenia de las tortugas migratorias. En este estudio se secuenció y analizó por primera vez el genoma mitocondrial completo de la tortuga caguama que anida en el Caribe colombiano. Este genoma tiene un tamaño de 16.362 pb con una composición de nucleótidos de T: 25.7 %, C: 27 %, A: 35 % y G: 12 %. La anotación de la secuencia de la molécula reveló una organización y número de unidades codificantes y funcionales como los reportados para mitogenomas de otros vertebrados. Esta tortuga caguama colombiana (Cc-AO-C) mostró un nuevo haplotipo D-Loop que contiene trece nuevos sitios variables, que comparten el 99.2 % de identidad de secuencia con el haplotipo CC-A1 D-Loop previamente reportado para la tortuga caguama del Caribe. Los trece genes que codifican proteínas en el mitogenoma Cc-AO-C se compararon y alinearon con los de otras cuatro tortugas caguama de distintas localidades (Florida, Grecia, Perú y Hawái). Once de estos genes presentaron niveles moderados de diversidad genética, y los genes COII y ND5 mostraron las diversidades nucleotídicas más altas, con un número promedio de diferencias entre pares de secuencias de 6.6 y 25, respectivamente. Adicionalmente, se llevó a cabo la primera aproximación relacionada con el análisis de la estructura 2D y 3D de t-RNAs en este mitogenoma, lo cual condujo a la observación de características únicas en dos tRNAs (tRNATrp y tRNALeu). La filogenia de las tortugas marinas fue revisada a la luz de la nueva información mitogenómica. El mitogenoma, así como los genes individuales ND5, ND4 y 16S, proporcionan datos filogenéticamente informativos. En conclusión, este estudio resalta la importancia de los datos del mitogenoma para revelar procesos de flujo génico en las poblaciones naturales de tortuga caguama, así como para entender la historia evolutiva de las tortugas marinas.<hr/>Resumo A tartaruga marinha Caretta caretta (Cc) é uma espécie amplamente distribuída e ameaçada de extinção que enfrenta um declínio crítico da população, especialmente nas colônias do Caribe colombiano. Marcadores moleculares, como sequências de DNA mitocondrial (mtDNA), são de grande importância para a descrição, monitoramento e análise filogenética de populações migratórias de tartarugas. Este estudo mostra a obtenção e análise do genoma mitocondrial de uma tartaruga-cabeçal Cc aninhada na costa Caribe da Colômbia. O genoma mitocondrial é constituído por 16.362 pb, com uma região não codificante (D-Loop), 13 genes codificadores de proteínas (13 PCG), 22 genes tRNA e 2 rRNA (16S e 12S) e uma frequência nucleotídica de T: 25.7 % , C: 27 %, A: 35 % e G: 12,2 %, todos organizados de forma semelhante à maioria dos mitogenomos de vertebrados. Esta tartaruga Cc colombiana apresentou um novo haplótipo D-Loop com treze sítios polimórficos quando comparado ao haplótipo CC-A1.1 (96 %). Além disso, onze genes codificadores de proteínas entre as tartarugas marinhas de diferentes origens apresentaram uma diversidade genética semelhante, exceto os genes COII e ND5 que apresentaram o maior número médio de diferenças entre pares de seqüências (16.600 e 25.000, respectivamente). Aqui relatase a primeira abordagem relacionada à análise de estruturas 2D e 3D para Cc e descrevese as diferenças em dois tRNAs (tRNATrp, tRNALeu). As inferências bayesianas e os métodos de máxima verossimilhança explicam melhor a filogenia das tartarugas marinhas quando utilizamse mitogenomes completos, assim como os genes ND5, ND4 e 16S. Os genes marcadores ATP8, ND4L e ND1 apresentaram relação filogenética pouco suportada. Como conclusão, este estudo apresenta o uso de mitogenomes completos como uma alternativa para melhorar a análise filogenética em tartarugas marinhas e é a primeira análise genética de mitogenomes completos de nidificação na Colômbia. http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0122-74832018000300383&lng=en&nrm=iso&tlng=en Abstract In Andean high montane areas, the establishment of exotic tree forests changes the soil dynamics and its biodiversity. Soil macrofauna act as indicators of ecosystem successional processes, and may have an important role in ecological restoration processes after clearcutting exotic tree plantations. The aim of the present study was to understand how soil macrofaunal assemblies change in areas with different ages post clearcutting of Pinus patula, and to identify the soil physico-chemical variables that better explain these variations. The macrofauna in a high montane forest was evaluated along with that of three areas with different ages post clearcutting: 0, 2.5, and 5 years after clearcutting (Yac). The effect of soil physico-chemical variables on macrofauna abundance was also evaluated. Macrofauna composition changed after clearcutting. Macrofauna abundance, richness, and diversity were lower in the 0 Yac area than in the other areas. Moreover, the macrofuna similarity to the reference forest did not increase with the years after clearcutting. This is due to the changes in soil characteristics, triggered by clearcutting. Slope, temperature, bulk density, real density, loam, pH, P, Na and K were the soil variales with a positive effect on the macrofauna abundance. These physico-chemical variables should be considered when designing restoration plans for Andean forest ecosystems. Moreover, Diplopoda, Coleoptera and Chilopoda might be useful to monitor and evaluate restoration processes after Pinus spp. clearcutting, because of their high abundance, diversity and relationship with environmental conditions.<hr/>Resumen El establecimiento de plantaciones forestales de especies exóticas cambia el ambiente edáfico y la biodiversidad del suelo, y es una de las mayores amenazas para el bosque de alta montaña. La macrofauna edáfica es un indicador de los procesos sucesionales del ecosistema y, consecuentemente, puede tener un rol importante en la restauración ecológica tras el proceso de tala rasa de estas plantaciones. El objetivo de este trabajo fue entender cómo la macrofauna cambia en áreas con diferentes edades después de la tala rasa de Pinus patula, e identificar las variables fisicoquímicas que mejor explican estas variaciones. Se evaluó la macrofauna en un bosque de alta montaña junto con tres áreas con diferentes edades después de la tala: 0, 2.5 y 5 años. También se evaluó el efecto de las características fisicoquímicas del suelo en la abundancia de macrofauna. La composicion de la macrofauna cambió después de la tala rasa. La abundancia, riqueza y diversidad fueron menores a la edad 0 después de la tala rasa que a las otras edades. Ademas, la similitud con el bosque de referencia no aumentó con el tiempo después de la tala, por los cambios en las características del suelo que ocurren como consecuencia de la tala. La pendiente, la temperatura, la densidad aparente, la densidad real, la textura del suelo, pH, P, Na y K tuvieron un efecto positivo en la abundancia de macrofauna. Estas variables fisicoquímicas deberían considerarse en el diseño de los planes de restauración de los ecosistemas de bosque andino. Además, Diplopoda, Coleoptera y Chilopoda podrían ser útiles para monitorear y evaluar los procesos de restauración después de la tala de Pinus spp., dada su alta abundancia, diversidad y relación con condiciones ambientales.<hr/>Resumo As florestas de árvores exóticas alteram as dinâmicas e biodiversidade do solo nas áreas andinas de alta montanha. A macrofauna do solo atua como indicador do processo de sucessão dos ecossistemas e pode ter um papel importante nos processos de restauração ecológica após o corte raso de plantações de árvores exóticas. O objetivo deste estudo foi entender como mudam as associações entre a macrofauna do solo em áreas com diferentes idades após o corte raso do pinheiro, Pinus patula, e identificar variáveis físico-químicas do solo que explicassem essas diferenças. Para isso avaliamos a macrofauna de uma floresta de alta montanha assim como a de três áreas com diferentes idades após o corte raso: 0; 2.5 e 5 anos após o corte raso (Yac). Também avaliamos o efeito das variáveis físico-químicas do solo na abundância da macrofauna. A composição da macrofauna mudou após o cote raso. A abundância, riqueza e diversidade da macrofauna foram menores na área com 0 Yac do que em outras áreas. Adicionalmente, a similaridade da macrofauna com a floresta de referência não aumentou em função dos anos após o corte raso. Isto é devido a mudanças nas características do solo desencadeadas pelo corte raso. A inclinação, temperatura, densidade aparente, densidade real, limo, pH, P, Na e K foram as variáveis do solo que tiveram um efeito positivo na abundância da macrofauna. Estas variáveis físico-químicas deveriam ser consideradas no projeto de planos de restauração para ecossistemas de floresta andinos. Adicionalmente, as ordens Diplopoda, Coleoptera e Chilopoda podem ser úteis para monitorar e avaliar o processo de restauração após o corte raso de Pinus spp. devido a sua alta abundância, diversidade e relação com as condições ambientais. http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0122-74832018000300419&lng=en&nrm=iso&tlng=en Abstract Microbial cellulases are industrially used enzymes that catalyze the cleavage of the glycosidic bonds of cellulose. This hydrolysis yields sugars that can be used in processes such as bioethanol production. These enzymes are mainly produced by fungi belonging to the genus Trichoderma via submerged or solid state fermentation with cellulosic materials as substrates. Recent publications have increasingly demonstrated that alternatives to T. reesei enzymes in the production of second-generation biofuels exist. Here, cellulolytic activities of crude extracts obtained from a native isolate of T. asperellum from coffe pulp and a strain of T. reesei were evaluated. Solid state fermentations were performed using paper and sawdust as substrates. The activities were measured after 12 days of incubation. The extracts obtained from T. reesei showed higher cellulase and endoglucanase activities (6.5 and 5.8 U/g) than those obtained using T. asperellum (5.6 and 4.1 U/g) with paper as substrate. There were no significant differences between isolates when grown on sawdust. It was possible to verify that native T. asperellum was able to produce cellulases on lignocellulosic material such as moistened paper and sawdust without having undergone a chemical pretreatment.<hr/>Resumen Las celulasas microbianas son enzimas utilizadas industrialmente, que catalizan la ruptura de enlaces glicosídicos de celulosa. Esta hidrólisis produce azúcares que pueden utilizarse en procesos tales como la producción de bioteanol. Estas enzimas son producidas principalmente por hongos pertenecientes al género Trichoderma vía fermentación en estado sólido o sumergido, con materiales celulósicos como sustratos. Las publicaciones recientes han demostrado de forma creciente que existen alternativas a las enzimas de T. reesei en la producción de biocombustibles de segunda generación. En este estudio se evaluaron las actividades celulolíticas de extractos crudos obtenidos de un aislamiento nativo de T. asperellum de pulpa de café y una cepa de T. reesei. Las fermentaciones en estado sólido se llevaron a cabo usando como sustratos papel y aserrín. Las actividades se midieron después de 12 días de incubación. Los extractos obtenidos de T. reesei mostraron mayor actividad de celulasa y endoglucanasa (6.5 and 5.8 U/g) que los obtenidos usando T. asperellum (5.6 and 4.1 U/g) con papel como sustrato. No hubo diferencias significativas entre los dos aislamientos cuando crecieron en aserrín. Se pudo verificar que T. asperellum nativa fue capaz de producir celulasas en material lignocelulósico, como papel humedecido y aserrín, que no había pasado por un pretratamiento químico.<hr/>Resumo As celulases microbianas são enzimas utilizadas industrialmente, que catalisam o rompimento das ligações glicosídicas da celulose. Esta hidrólise produze açúcares que podem ser utilizados em processos como a produção de bioetanol. Estas enzimas são produzidas principalmente por fungos pertencentes ao gênero Trichoderma, via fermentação em estado sólido ou submerso, com materiais celulósicos como substrato. As publicações recentes veem demonstrando de maneira crescente que existem alternativas as enzimas de T. reesei na produção de biocombustíveis de segunda geração. Neste estudo foram avaliadas as atividades celulolíticas de extratos brutos obtidos de um isolamento nativo de T. asperellum da polpa de café e uma cepa de T. reesei. As fermentações em estado sólido se realizaram usando como substrato papel e serragem. As atividades foram medidas depois de 12 dias de incubação. Os extratos obtidos de T. reesei mostraram maiores atividades de celulase e endoglicanase (6.5 e 5.8 U/g) que os obtidos usando T. asperellum (5.6 e 4.1 U/g) com papel como substrato. Não houve diferenças significativas entre os dos isolamentos quando cresceram em serragem. Foi possível verificar que T. asperellum nativa foi capaz de produzir celulases em material lignocelulósico, como papel humedecido e serragem, que não haviam passado por um pré-tratamento químico. http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0122-74832018000300437&lng=en&nrm=iso&tlng=en Abstract Textile industries produce effluent wastewater that, if discharged, exerts a negative impact on the environment. Thus, it is necessary to design and implement novel wastewater treatment solutions. A sequential treatment consisting of ligninolytic co-culture with the fungi Pleurotus ostreatus and Phanerochaete crhysosporium (secondary treatment) coupled to TiO2 /UV photocatalysis (tertiary treatment) was evaluated in the laboratory in order to discolor, detoxify, and reuse textile effluent wastewater in subsequent textile dyeing cycles. After 48 h of secondary treatment, up to 80% of the color in the wastewater was removed and its chemical and biochemical oxygen demands (COD, and BOD5) were abated in 92% and 76%, respectively. Laccase and MnP activities were central to color removal and COD and BOD5 abatement, exhibiting activity values of 410 U L-1 and 1 428 U L-1, respectively. Subjecting wastewater samples to 12 h of tertiary treatment led to an 86% color removal and 73% and 86% COD and BOD5 abatement, respectively. The application of a sequential treatment for 18 h improved the effectiveness of the wastewater treatment, resulting in 89% of color removal, along with 81% and 89% COD and BOD5 abatement, respectively. With this sequential treatment a bacterial inactivation of 55% was observed. TiO2 films were reused continuously during two consecutive treatment cycles without thermic reactivation. Removal percentages greater than 50% were attained. Acute toxicity tests performed with untreated wastewater led to a lethality level of 100% at 50% in Hydra attenuata and to a growth inhibition of 54% at 50% in Lactuca sativa. Whereas sequentially treated wastewater excreted a 13% lethality at 6.25% and an inhibition of 12% at 75% for H. attenuata and L. sativa, respectively. Finally, sequentially treated wastewater was reused on dyeing experiments in which 0.86 mg g-1 adsorbed dye per g of fabric, that is equivalent to 80% of dye adsorption.<hr/>Resumen Las industrias textiles producen un efluente que, si es descargado, ejerce un impacto negativo en el ambiente. Así, es necesario diseñar e implementar soluciones novedosas para el tratamiento de estos desechos. Con el fin de decolorar, detoxificar y reutilizar aguas residuales producidas en la industria textil en ciclos de tinturado subsecuentes, se evaluó en laboratorio un tratamiento secuencial, consistente en un cultivo ligninolítico con los hongos Pleurotus ostreatus y Phanerochaete crhysosporium (tratamiento secundario) acoplado con fotocatálisis TiO2/UV (tratamiento terciario). Después de 48 horas de tratamiento secundario, se removió hasta un 80% del color del agua residual y las Demandas Química y Bioquímica de Oxígeno (DQO y DBO5) fueron reducidas en 92 y 76% respectivamente. Las actividades Lacasa y MnP (410 U L-1 y 1428 U L-1, respectivamente) fueron centrales en la remoción de color y en la reducción de DQO y DBO5. Someter muestras de agua residual a 12 horas de tratamiento terciario resultó en una remoción de 86% de color, 73% de DQO y 86% de DBO. La aplicación de un tratamiento secuencial por 18 h incrementó su efectividad, lo cual resultó en 89% de remoción de color, además de 81% y 89% de remoción de DQO y DBO5 respectivamente. Con este tratamiento secuencial se observó una inactivación bacteriana del 55%. Las películas de TiO2 se reutilizaron continuamente durante 2 ciclos de tratamiento consecutivos sin reactivación térmica. Se alcanzaron porcentajes de remoción mayores al 50%. Las pruebas de toxicidad aguda llevadas a cabo con agua residual cruda produjeron un nivel de letalidad del 100% a 50% en Hydra attenuata y una inhibición de crecimiento del 54% a 50% en Lactuca sativa. El agua residual tratada secuencialmente produjo una letalidad del 13% a 6.25% y una inhibición del 12% a 75% para H. attenuata y L. sativa, respectivamente. Finalmente, el agua residual tratada secuencialmente fue reutilizada en experimentos de tinturado en los que la cantidad de colorante absorbido fue de 0.86 mg g-1 por g de tela, lo cual es equivalente a 80% de adsorción.<hr/>Resumo A indústria têxtil produz águas residuais que causam um impacto negativo ao meio ambiente quando são descartadas. Portanto, é necessário projetar e implementar novas soluções para seu tratamento. Um tratamento sequencial que consiste na co-cultura ligninolítica com os fungos Pleurotus ostreatus e Phanerochaete crhysosporium (tratamento secundário) acoplada à fotocatálise com TiO2/UV foi avaliado no laboratório para descolorir, desintoxicar e reutilizar água residual têxtil em ciclos subsequentes de tintura. Após 48 h de tratamento secundário, aproximadamente 80% da cor foi removida da água residual e sua demanda química e bioquímica de oxigênio (COD, e BOD5) foram diminuídas em 92% e 76%, respectivamente. A atividade de Laccase e MnP foram centrais na remoção da cor e diminuição de COD e BOD5, mostrando valores de atividade de 410 U L-1 e 1428 U L-1, respectivamente. Submeter as amostras de água residual a 12 h de tratamento terciário levou a uma remoção de 86% da cor e uma diminuição de 73% e 86% de COD e BOD5 respectivamente. A aplicação do tratamento sequencial por 18 h melhorou a efetividade do tratamento de águas residuais, resultando em 89% de remoção de cor e uma diminuição de 81% e 89% de COD e BOD5, respectivamente. Com este tratamento sequencial, observamos uma inativação bacteriana de 55%. As películas de TiO2 foram reutilizadas continuamente durante dois tratamentos consecutivos sem reativação térmica. Atingimos porcentagens de remoção acima de 50%. Os testes de toxicidade aguda feitos em água residual sem tratar causaram níveis de letalidades de 100% a 50% em Hydra attenuata e uma inibição do crescimento de 54% a 50% em Lactuca sativa. Enquanto água residual tratada sequencialmente causou uma letalidade de 13% a 6.25% e uma inibição de 12% a 75% para H. attenuata e L. sativa, respectivamente. Finalmente, a água residual tratada sequencialmente foi reutilizada em experimentos de tintura nos quais absorveu 0.86 mg g-1 por g de tecido, o que é equivalente a uma absorção de 80%.