Actualidades Biológicas

Fish from the Garagoa river, upper Orinoco basin, Boyacá, Colombia: A taxonomic key for their identification

Abstract An annotated list of fish species richness recorded in the Garagoa river basin is reported, consisting of 41 species, 24 of which were collected in the current study. Nine new records are reported for the basin, including two exotic species, and one of which is the possible product of an attempted introduction. At the same time, a taxonomic key for the identification of species in the basin is included. This work complements the inventory of species in the study basin and will serve as a tool for decision makers regarding conservation and management measures, as well as for the control of exotic and invasive species. The results could also support proposals for the use and exploitation of fish diversity by the human population that inhabits and/or visits the basin, for example, through its use in ecotourism projects.

Resumen Se presenta un listado comentado de la riqueza de peces registrada en la cuenca del río Garagoa, compuesto por 41 especies, de las cuales 24 fueron colectadas en este estudio y las restantes pertenecientes a estudios anteriores. Se reportan nueve nuevos registros para la cuenca, de los cuales dos son especies exóticas y una de ellas es producto de un posible intento de introducción. A su vez, se incluye una clave taxonómica para la identificación de las especies de la cuenca. Este trabajo complementa el inventario de especies en la cuenca de estudio y servirá como herramienta para tomadores de decisión respecto a las medidas de conservación y manejo, así como para el control de especies exóticas e invasoras. Los resultados podrán apoyar propuestas para el uso y aprovechamiento de la diversidad de peces, por ejemplo, a través de su uso en proyectos de ecoturismo.

Current state of knowledge on the effect of microplastics on macroinvertebrate communities in lotic ecosystems

Resumen La producción mundial de plástico asciende a 6300 millones de toneladas, lo cual influye grandemente en la creciente contaminación por productos plásticos, originando un problema que afecta de diferentes maneras los ecosistemas, especialmente los de agua dulce, identificados recientemente como los principales sumideros de partículas plásticas ya que se encuentran directamente expuestos a los asentamientos humanos y por consiguiente a actividades antrópicas. La incorporación de microplásticos en la base de la red alimentaria se realiza a través de su ingestión por parte de macroinvertebrados de diferentes grupos funcionales, como (i) filtradores: Daphnia magna, (ii) trituradores: Gammarus pulex y Hyalella azteca, (iii) recolectores: Culex pipiens, Chironomus riparius, Chironomus tepperi y (iv) herbívoros como el caracol Physella acuta, lo cual puede conllevar al bloqueo del tracto digestivo, aumentar la mortalidad, disminuir la fecundidad, provocar respuestas inflamatorias, alterar el metabolismo, interrumpir la reproducción, cambiar el comportamiento y diesmar las reservas energéticas. En consecuencia, los microplásticos representan una amenaza para las comunidades de macroinvertebrados con graves consecuencias a nivel ecosistémico. Sin embargo, aún es necesario comprender los verdaderos riesgos de los microplásticos en los sistemas de agua dulce y otros ecosistemas teniendo en cuenta estructura, características funcionales y comportamiento de los organismos de estudio para concienciar la toma de decisiones del público. El presente artículo de revisión narrativa se realizó mediante la consulta de bases de datos nacionales e internacionales para compilar publicaciones que reflejen el estado actual de conocimiento del efecto de los microplásticos sobre las comunidades de macroinvertebrados de ecosistemas lóticos.

Abstract The global production of plastic amounts to 6.3 billion tons, greatly influencing the increasing contamination from plastic products and resulting in a problem that affects ecosystems in various ways, especially freshwater ecosystems. Freshwater ecosystems have recently been identified as the main sinks for plastic particles because they are directly exposed to human settlements and consequently to anthropogenic activities. The incorporation of microplastics at the base of the food web occurs through their ingestion by different macroinvertebrates, such as (i) filter feeders: Daphnia magna, (ii) shredders: Gammarus pulex and Hyalella azteca, (iii) collectors: Culex pipiens, Chironomus riparius, Chironomus tepperi, and (iv) herbivores like the snail Physella acuta. Microplastic ingestion can lead to the blockage of the digestive tract, increased mortality, decreased fecundity, inflammatory responses, altered metabolism, disrupted reproduction, behavioral changes, and depleted energy reserves. Consequently, microplastics pose a threat to macroinvertebrate communities with severe ecosystem-level consequences. However, it is necessary to understand the true risks of microplastics in freshwater and other ecosystems, considering the structure, functional characteristics, and behavior of the study organisms to guide public decision-making awareness. This narrative review paper was conducted by consulting national and international databases to compile publications that reflect the current state of knowledge on the effect of microplastics on macroinvertebrate communities in lotic ecosystems.

Ecomorphology of familiy Plethodontidae (Amphibia: Caudata) in America: the state of art

Abstract Ecomorphological studies are essential to understanding how a species perform in an environment according to its morphology, allowing for further understanding of adaptation patterns and evolutionary diversification. Salamanders in the family Plethodontidae are widely distributed in the Americas, and their ecological specialization and philopatry make them highly vulnerable to environmental change. We compiled information on the ecomorphological aspects of the family to identify information patterns and gaps in data that could guide future research. We found that the United States is the country with the most significant number of studies (43), followed by Colombia (12) and Brazil (2). One of the most studied categories is life history and ecology, and the least studied are developmental biology, disturbance, and ecophysiology. Bolitoglossa was found to be 29% studied despite being one of the most diverse genera. Seventy-seven percent of the genera with altitudinal data prefer altitudinal ranges between 800-1200 m a. s. l., temperature between 15-20 °C and relative humidity above 80%. Finally, salamanders of lower weight (<1 g) and SVL (>60 mm) tend to use a higher perch height, probably related to a higher climbing ability or avoidance behavior. There is an opportunity for research on less studied genera, allowing future conservation decisions to be made.

Resumen Los estudios ecomorfológicos son importantes para comprender cómo una especie puede desempeñarse en un entorno de acuerdo con sus características morfológicas, permitiendo a futuro entender patrones de adaptación y diversificación evolutiva. Las salamandras en la familia Plethodontidae se encuentran ampliamente distribuidas en América y su especialización ecológica y filopatría las hace un grupo altamente vulnerable a cambios ambientales. En esta revisión, se buscó recopilar la información registrada sobre aspectos ecomorfológicos de la familia, para identificar patrones y vacíos de información que pueden encaminar futuras investigaciones. Por medio de una revisión sistemática de la literatura, se encontró que EEUU es el país que presenta mayor cantidad de estudios (43), seguido de Colombia (12) y Brasil (2). Una de las categorías más estudiadas es historia de vida y ecología y las menos estudiadas son biología del desarrollo, perturbación y ecofisiología. Se encontró que Bolitoglossa ha sido estudiada en un 29% a pesar de ser uno de los géneros más diversos. El 77% de los géneros con datos de altitud prefieren rangos altitudinales de los 800-1200 m s. n. m., temperatura entre los 15-20 °C y humedad relativa superior al 80%. Por último, salamandras de menor peso (<1 g) y SVL (>60 mm), tienden a usar una mayor altura de percha, probablemente relacionado a una mayor capacidad de escalada o un comportamiento de evasión. Se observa una oportunidad para investigar en géneros menos estudiados, puesto que esto permitirá tomar decisiones a futuro sobre su conservación.

Approach to a biotic integrity index of phycoperiphyton in the Colombian Zapatosa Swamp Complex

Abstract Microalgae are producer organisms that have been used as bioindicators since the 19th century. Microalgae are characterized by their rapid reproduction, short life cycle, and easy collection. Although their identification is complex, other attributes have been evaluated, such as their morphological measurements and functional traits, which allow a quick and efficient assessment of these organisms and address some taxonomic inconveniences. In this work, an evaluation tool for the ecosystem health of the Zapatosa Swamp Complex (ZSC) was developed, based on the composition as well as biological and ecological characteristics of the periphytic algae community, to determine its biotic integrity and assess the ecological state of these swamps. To do so, the composition of algae in the ZSC was analyzed, some a|spects of their functional morphology were evaluated, and the most appropriate functional variables were selected for the development of an index of biotic integrity (IBI) of this community. Mathematical and statistical analyses indicated that the selected attributes (maximum linear dimension, biovolume, surface area, silica exoskeleton, mucilage, colonies, aerotopes, and flagella) were suitable for developing the IBI and that they were correlated with some environmental variables. Using the IBI results, the ecological conditions of the different ZSC areas were discriminated. However, the proposed index is a first approximation that will need further development to become an effective management and prediction tool. It should also take into account seasonal changes in the hydrology of the ZSC.

Resumen Las microalgas son organismos productores utilizados como bioindicadores desde el siglo XIX. Se caracterizan por su rápida reproducción, sus ciclos de vida cortos y la facilidad de su colecta, y aunque su identificación es complicada, se han evaluado otros atributos como sus medidas morfológicas y sus rasgos funcionales, los cuales permiten hacer una rápida y eficiente valoración de estos organismos, subsanando algunos inconvenientes taxonómicos. En este trabajo se desarrolló una herramienta de evaluación de la salud ecosistémica del Complejo Cenagoso de Zapatosa (CCZ), basada en la composición y en las características biológicas y ecológicas de la comunidad de algas perifíticas, para determinar su integridad biótica y valorar el estado ecológico de este conjunto de ciénagas. Para ello, se analizó la composición de dichas algas en el CCZ, se evaluaron algunos aspectos de su morfología funcional y se seleccionaron las variables funcionales más apropiadas para la elaboración de un índice de integridad biótica (IIB) de esta comunidad. Los análisis matemáticos y estadísticos mostraron que los atributos seleccionados (dimensión lineal máxima, biovolumen, área superficial, exoesqueleto de sílice, mucílago, colonias, aerotopos y flagelos) fueron razonablemente apropiados para el desarrollo del IIB y que se correlacionaron con algunas variables ambientales. Con los resultados del IIB se discriminaron las condiciones ecológicas de las distintas zonas del CCZ. Sin embargo, el índice propuesto es una primera aproximación, que deberá desarrollarse en el futuro para lograr una herramienta de gestión y predicción eficaz, teniendo en cuenta los cambios estacionales en la hidrología del CCZ.

Phylogenetic analysis of colombian populations of the genus Tamandua (Pilosa: Myrmecophagidae)

Abstract The genus Tamandua is made up of two species of anteaters, both with distributions in Colombia; Tamandua mexicana in the trans-Andean region and Tamandua tetradactyla in the Cisandina region. There is a sympatry zone in the center of the country, where individuals with intermediate phenotypes have been found and are classified as Tamandua mexicana despite not having the complete phenotype of this species. In this study, a genetic characterization of Tamandua individuals was carried out through a phylogenetic reconstruction by maximum likelihood and a Bayesian analysis, based on the mitochondrial markers Ribosomal RNA 16S (rRNA 16S), Cytochrome Oxidase I (COI), and the Hypervariable Region I of Mitochondria. The results show genetic differentiation between T. mexicana and T. tetradactyla individuals, which supports the existence of two species for the genus. Individuals with the intermediate phenotype do not show a tendency to form an isolated clade within the group of T. mexicana. These results are consistent with the current taxonomic classification of the genus, and do not support any further evolutionary process.

Resumen El género Tamandua se encuentra conformado por dos especies de hormigueros, ambas con distribución en Colombia. Tamandua mexicana se encuentra en el noroccidente del país, y T. tetradactyla en el suroriente. Sin embargo, existe una zona de simpatría en el oriente de la Cordillera Central, colindando con la Amazonía y los Llanos Orientales, extendiéndose hacia el norte en la Cordillera Oriental, en donde se han encontrado individuos con fenotipos intermedios, que han sido clasificados como T. mexicana, a pesar de no tener el fenotipo completo de esta especie. En este estudio se realizó una caracterización genética de algunos individuos del género Tamandua, mediante una reconstrucción filogenética por máxima verosimilitud y un análisis bayesiano, a partir de los marcadores mitocondriales ARN ribosomal 16S (ARNr 16S), Citocromo Oxidasa I (COI), y la Región Hipervariable de la Mitocondria I. Los resultados evidencian una diferenciación genética entre los individuos de T. mexicana y T. tetradactyla, lo cual soporta la existencia de dos especies para el género; los individuos con el fenotipo intermedio no muestran ninguna tendencia a formar un clado aislado dentro del grupo de T. mexicana. Estos resultados son consistentes con la clasificación taxonómica actual del género.

Revitalizing therapies in autoimmune diseases: nanoparticles as alternative therapeutic tools

Abstract Autoimmune diseases, such as systemic lupus erythematosus (SLE), are complex disorders characterized by an abnormal immune response. In these diseases, the immune system mistakenly identifies different body components as foreign, leading to chronic inflammation and damage to multiple organ and tissue systems. Traditional treatments typically involve immunosuppressive drugs that broadly suppress the immune system. Although these medications can help control symptoms, they also carry significant side effects due to their nonspecific nature. Nanotechnology, through nanomedicine, plays a crucial role in treating diseases, improving drug therapeutic efficacy, and minimizing toxicity. This technology allows for better bioavailability of medications, more precise distribution in the body, and more precise control over drug release. Nanoparticles (NPs) are essential in this process, capable of overcoming biological barriers and directing drugs directly to the affected sites, increasing their effectiveness and reducing side effects. This approach is especially promising in treating autoimmune diseases and cancer. NPs can target specific cells, such as macrophages, monocytes, dendritic cells, and B lymphocytes, to deliver treatments more effectively, with less toxicity and adverse effects. Research in nanotechnology continues to advance, offering hope for more effective and personalized treatments.

Resumen Las enfermedades autoinmunes son trastornos complejos caracterizados por una respuesta inmune anormal. En estas enfermedades, el sistema inmune identifica erróneamente diferentes componentes del propio organismo como extraños, lo que provoca inflamación crónica y daño en múltiples sistemas de órganos y tejidos. Los tratamientos actuales suelen implicar el uso de fármacos inmunosupresores que suprimen ampliamente la respuesta del sistema inmune. Aunque estos medicamentos pueden ayudar a aminorar los síntomas, también conlleva importantes efectos secundarios debido a su naturaleza inespecífica. La nanotecnología, a través de la nanomedicina, juega un papel crucial en el tratamiento de estas enfermedades, mejorando la eficacia terapéutica de los fármacos y minimizando su toxicidad. Esta tecnología permite mejorar la biodisponibilidad de los medicamentos, una distribución más precisa en el cuerpo y un control más exacto sobre la liberación de los fármacos. Las nanopartículas (NP) son fundamentales en este proceso, capaces de superar barreras biológicas y dirigir los medicamentos directamente a los sitios afectados, lo que aumenta su eficacia y reduce los efectos secundarios. Este enfoque es especialmente prometedor en el tratamiento de enfermedades autoinmunes y cáncer, donde las NP pueden dirigirse a células específicas, como los macrófagos, los monocitos, células dendríticas y linfocitos B, para entregar tratamientos de manera más efectiva, con menos toxicidad y efectos adversos. La investigación en nanotecnología continúa avanzando, ofreciendo esperanza para tratamientos más efectivos y personalizados.

Preliminary assessment of habitat uses and time budget by an urban group of white-footed tamarins (Oedipomidas leucopus, Callitrichidae)

Abstract High levels of species diversity and endemism in developing countries contrast with a dramatic expansion of human populations and urban development. This poses a challenge for wildlife and their ability to adapt to transformed and fragmented habitats. In the Neotropics, tamarins and marmosets (Primates: Callitrichidae) have established populations in urbanized areas, including the White-footed tamarin in north-western Colombia, where it is prone to metabolic syndrome presumably due to nutritional issues and reduced physical activity. We conducted an exploratory analysis of habitat use and activity budget of a group of the White-footed tamarin established in an isolated forest patch in Medellín, Colombia over a 12-month period. We applied multiple linear regressions to assess 1) the seasonal variation of diet and 2) the role of landscape features on the use of the available habitat. Resting was the most dominant behavior. The diet comprised a range of animal and plant items as well as a smaller proportion of anthropogenic food. The diet diversity showed an inverse relationship with the within-month humidity variation, indicating an adaptation to seasonal changes. The use of available area was associated with tree density and abundance of key plant species that are either consumed or used as part of corridors. Our results suggest that seasonal plasticity and generalist diet habits may be favored in species adapted to urbanized areas, but food oversupply may lead to sedentarism and compromise the health of urban fauna. Strategic planting of key tree species that provide food sources and facilitate dispersal is recommended.

Resumen Los altos niveles de diversidad de especies y endemismo en países en desarrollo contrastan con una expansión dramática de poblaciones humanas y desarrollo urbano. Esto plantea un desafío para la vida silvestre y su capacidad adaptativa a hábitats transformados y fragmentados. En el Neotrópico, los titíes (Primates: Callitrichidae) presentan poblaciones en áreas urbanizadas, incluido el tití gris en el noroeste de Colombia, donde es propenso al síndrome metabólico, presumiblemente debido a problemas nutricionales y actividad física reducida. Realizamos un análisis exploratorio del uso del hábitat y actividades de un grupo de titíes en un parche forestal aislado en Medellín, Colombia, durante un período de 12 meses. Aplicamos regresiones lineales múltiples para evaluar 1) la variación estacional de la dieta y 2) el papel de las características del paisaje sobre el uso del hábitat. El reposo fue el comportamiento dominante. La dieta comprendió diversos productos animales y vegetales y alimentos antropogénicos en menor medida. La diversidad de la dieta mostró una relación inversa con la variación intramensual de la humedad, sugiriendo una adaptación a cambios estacionales. El uso del área se asoció con la densidad de árboles y la abundancia de especies de plantas consumidas o utilizadas como corredores. Nuestros resultados sugieren que los hábitos alimentarios con plasticidad estacional y generalistas pueden favorecerse en especies adaptadas a ambientes urbanos, pero el exceso de oferta alimenticia puede conducir a sedentarismo y comprometer la salud. Se recomienda la plantación estratégica de especies arbóreas clave que proporcionen fuentes de alimento y faciliten la dispersión.