PICT- FONCYT-CAT-II-00058.  CUENCAS DEL NOA COMO SISTEMAS COMPLEJOS: CALIDAD DEL AGUA, BIODIVERSIDAD, RESTAURACIÓN, SOCIO ECOLOGÍA, CONECTIVIDAD Y SU IMPORTANCIA ANTE CAMBIOS GLOBALES.

Responsable: Carolina Nieto

Período: 2022 - 2024

El suministro de agua dulce, crucial para las sociedades humanas y la vida silvestre, enfrenta amenazas debido a la degradación ambiental causada por prácticas no sostenibles a nivel local y regional, así como el cambio climático a nivel global. El uso irresponsable del agua ha llevado a la percepción errónea de que es un recurso inagotable en lugar de un bien natural escaso esencial para el bienestar comunitario. Tucumán y otras provincias del NOA han experimentado eventos climáticos extremos relacionados con el agua, como lluvias torrenciales y sequías, y han sufrido los impactos del aumento de contaminantes orgánicos. Estos eventos afectan negativamente a los ecosistemas acuáticos, reduciendo su diversidad, debilitando su resiliencia y poniendo en peligro los servicios ambientales que proporcionan a las comunidades socio-productivas. El instituto se centra en la calidad del agua y su importancia tanto para la biodiversidad como para la sostenibilidad de la producción.

El proyecto busca comprender de manera integral las cuencas hídricas del NOA, considerándolas sistemas complejos y multidimensionales. Se abordará el estudio de sus componentes (biodiversidad, aspectos físicos, vegetación de ribera, poblaciones humanas) y las interacciones entre ellos. A partir de estos conocimientos, se diseñarán herramientas, estrategias de gestión, acciones de restauración y programas de divulgación para mitigar los efectos del cambio global en la calidad de las cuencas. La transferencia de estos conocimientos a través de actividades de difusión y educación ambiental permitirá que la sociedad comprenda mejor los procesos ambientales y sus impactos. El proyecto promueve la transición de la ciencia básica hacia la ciencia aplicada, involucrando a actores gubernamentales y locales en la restauración de ecosistemas y la toma de decisiones informadas.

PICT-2021-I-A-00297. ANÁLISIS DE LA BASE GENÉTICA Y ADAPTATIVA DEL ORIGEN DE LA DIVERGENCIA DE LA COLUMNA VERTEBRAL DE LOS ANUROS: ROL DE LOS GENES HOXC12 Y HOXD13.

Responsable: Virginia Abdala

P-UE 0099. AGUA, BIODIVERSIDAD Y CAMBIO GLOBAL: DESDE LO ECOSISTEMICO HACIA LO PRODUCTIVO Y SOCIAL.

Período: 2017 - 2022

PICT E 2018-0018. AGUA, BIODIVERSIDAD Y CAMBIO GLOBAL: DESDE LO ECOSISTEMICO HACIA LO PRODUCTIVO Y SOCIAL.

Período: 08/2020 - 09/2021

Responsable: Eduardo Domínguez

Se propone investigar, vía experimentación y modelización, distintos aspectos estructurales y funcionales de ecosistemas fluviales de Yungas del NOA en un contexto de cambio climático global. Este proyecto sentará las bases de conocimiento de biocenosis acuáticas del NOA y permitirá medir parámetros biológicos de cambios que operen sobre dichas comunidades. La inclusión de una dimensión pedagógico-social pretende cooperar con el cambio de perspectiva respecto a su uso y cuidado. La instancia de modelización incluye la identificación de los patrones distribucionales actuales y potenciales ante situaciones de cambio climático futuros. A nivel de provincia, la tipificación y diagnosis de calidad de agua de los ríos se ve facilitada por esta instancia de modelización. La identificación de ríos que compartan características ambientales y biológicas permitirá establecer condiciones de referencia que luego podrán ser comparadas con sitios impactados antrópicamente. La instancia de experimentación comprende el trabajo a través del uso de Mesocosmos para estudiar respuestas biológicas de especies y cuantificar servicios sistémicos tales como la autodepuración. Los resultados esperados más relevantes serán, por un lado, acceder a un entendimiento de las consecuencias que conllevan los cambios estructurales y funcionales ante posibles escenarios futuros de cambio, y por otro, desde los proyectos educativos colaborar a difundir la perspectiva del agua como un bien común, social, escaso e indispensable.

DT-PICT-2019-2019-04546: PERSPECTIVAS TEÓRICAS EN EL ESTUDIO DE LA EVOLUCIÓN DE LA SIMETRIA BILATERAL EN MANOS: LEPIDOSAURIA COMO CASO DE ESTUDIO.

Período: 2019  - 2021

Responsable: Gabriela Fontanarrosa

La simetría es  un patrón ubicuo en el universo. Alude a la distribución de partes equivalentes, repetidas con una regularidad en un sistema. Los planes corporales de la mayoría de los organismos pluricelulares tienen algún tipo de simetría, siendo la simetría bilateral el más simple y difundido. La simetría bilateral implica una distribución respecto de un único plano que divide el cuerpo de un organismo en dos mitades especularmente idénticas.  En los organismos bilaterales se reconocen partes corporales con simetría bilateral interna denominada simetría bilateral de objeto (ej el cráneo).  Este tipo de simetría se distingue de la simetría bilateral de pares en la cual dos estructuras son imágenes especulares entre sí, una a cada lado del cuerpo (por ej. las manos). Adicionalmente, es también posible evaluar a una mano única en base a su simetría de objeto intrínseca.

En toda clase de objetos biológicos encontramos formas que violan el ideal de simetría siendo la mayoría de las formas biológicas aproximadamente simétricas. Estos desajustes respecto de las formas idealizadas pueden representar características esenciales de los organismos en lugar de solo ser interpretadas como imperfecciones en el desarrollo del plan corporal. La simetría puede considerarse como una variable continua susceptible de ser medida en las estructuras biológicas. El tratamiento de la simetría como una variable continua recupera mucha información perdida al considerarla binaria.

Se propone aquí concebir a la simetría bilateral de objeto de manos medida en grados como abstracción de forma para estudiar su evolución en Lepidosauria. Los grados de simetría en este clado son considerados aspectos esenciales de los organismos que cuentan con múltiples factores que contribuyen a su manifestación, tales como su contexto histórico, su ontogenia y los procesos físico-químicos espontáneos.  Las manos son novedades evolutivas intrigantes de los tetrapoda. Conocer aspectos de su naturaleza ha atraído la atención de numerosos académicos por cientos de años, incluyendo naturalistas, médicos, ingenieros, embriólogos, paleontólogos y antropólogos. 

Se propone, por un lado, explorar las regularidades y variaciones de las entidades constitutivas del morfoespacio teórico y empírico de  los grados de simetría bilateral de  objeto de manos de Lepidosauria, y por otro estudiar cómo se relacionan estas formas entre sí en una dimensión temporal y filogenética, a través de análisis de sus trayectorias evolutivas. Dado que en los fenotipos adultos persisten rasgos que pueden informar sobre los procesos de desarrollo que le dieron origen. Con esta premisa en mente es posible descubrir procesos de desarrollo, especialmente si esto se acompaña del estudio de regularidades o patrones presentes en el conjunto de lo conocido. En otras palabras proponemos el reconocimiento de patrones ocultos en los datos como claves para decodificar modelos explicativos.

Problema: Contaminación de agua superficial y subterránea. En los niños hay incidencia elevada de problemas neurológicos, diversas parasitosis y lesiones cutáneas, producto de la falta de higiene adecuada. Una de las causas es la carencia de baños, cuestión que deseamos dar algún tipo de respuesta.
Propuesta: Utilización de sistemas alternativos de retretes, que permitan la disposición de los productos de desecho en medios que carecen de sistemas cloacales, sin una contaminación del ambiente. Estos sistemas sirven asimismo para la educación y toma de conciencia de la importancia de la higiene.
Respuesta: Se realizaron charlas-encuentros con los diferentes grupos para ofrecer información básica sobre la temática. Se ha comenzado  la construcción de un baño seco educativo en la escuela nº 107 "Dr. Esteves", con el fin de promocionar esta posibilidad en la zona. Además se ha comenzado con la construcción de dos baños en casa particulares.

PICT E-2014-0209. ESTUDIO DEL MOVIMIENTO DE LOS ORGANISMOS: ANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO/AERODINÁMICA DEL VUELO EN INSECTOS Y BIOMECÁNICA DE MIEMBROS DE VERTEBRADOS.

Responsable: Eduardo Dominguez

Periodo: 2015-2016

El equipamiento solicitado, una filmadora de alta velocidad, y un fotomicroscopio de investigación de nivel medio, permitirán a los investigadores de nuestra UE incursionar en aspectos nuevos de la ecomorfología, biomecánica y comportamiento de los grupos animales que estudiamos. Nuestra UE está integrada por líneas de investigación centradas en diversos phyla del Reino Animal: Moluscos, Artrópodos, Cordados. Algunas de estas líneas ya desarrollan trabajos ecomorfológicos y de biomecánica que muestran la enorme potencialidad de estas aproximaciones. La cámara de alta velocidad nos permitirá profundizar estos estudios en vertebrados e iniciar nuevas líneas en análisis de comportamiento y vuelo de insectos, movimiento de los segmentos de los miembros en tetrápodos, etc., en el contexto de las hipótesis de filogenia resultado de nuestras propias investigaciones. El fotomicroscopio que reemplazará a otro de baja gama, permitirá estudios a nivel microscópico. De esta manera, los movimientos a estudiar (prensión y movimientos de miembros anteriores de vertebrados, torsión de membranas alares y comportamiento aerodinámico de insectos en vuelo, etc.), primero serán registrados con filmadoras de velocidad standard. Luego se seleccionarán los puntos críticos a investigar con la filmadora de alta velocidad. Por último el fotomicroscopio permitirá una investigación a escala celular y estructural implicadas en los movimientos registrados. Es importante mencionar aquí que este microscopio es un elemento de uso rutinario e imprescindible para las tareas de investigación que se realizan a diario en los laboratorios de nuestra UE. A pesar que estos estudios conforman un campo disciplinar pujante, su desarrollo requiere de equipamiento sofisticado y costoso que prácticamente no existe en Argentina, por lo que su expansión se encuentra extremadamente limitada. Estos equipos serán utilizados en conjunto con miembros de otras UE con las que interactuamos, y su uso estará disponible para aquellos equipos de investigación que los necesiten.

PICT 2012 – 1067 RÍOS DEL NOROESTE ARGENTINO, TIPOLOGÍA, CALIDAD DE AGUA Y BIODIVERSIDAD.

Director: E. Domínguez.

Período: 10/2012 - 10/2017

La gestión de los recursos hídricos tomó importancia estratégica en las últimas décadas, debido a la fragilidad de los humedales y la presión antrópica que reciben. Los monitoreos biológicos de la calidad del agua son una herramienta fundamental para establecer si ocurren impactos en las cuencas (Sánchez-Montoya et al. 2007). La clasificación de los ecosistemas acuáticos utilizando criterios geográficos y biológicos es esencial para establecer las comunidades de referencia (en sitios no impactados), pues cada tipo de cuerpo de agua tendrá una comunidad ideal respondiendo a las características físicas, químicas, y régimen de disturbio de la cuenca (Gibson et al., 1996). En este proyecto se propone realizar una tipificación de los ríos del NOA, teniendo en cuenta las características nombradas y su integración con los datos biológicos recopilados a lo largo de años por nuestro equipo de trabajo. Los objetivos incluyen: la caracterización hidromorfológica de ríos, el establecimiento de las comunidades de referencia para cada uno de los tipos, el ajuste de los índices biológicos a partir de los nuevos datos, la elaboración de un mapa actualizado de calidad de agua, la ampliación de los conocimientos de la diversidad de macroinvertebrados. Todo esto tenderá al desarrollo de una metodología de evaluación y monitoreo de la calidad de agua de los sistemas lóticos.

PIP 2015- 112 201501 00845: REDES TRÓFICAS Y PRODUCTIVIDAD DE COMUNIDADES ACUÁTICAS EN RÍOS DE MONTAÑA DEL NOROESTE ARGENTINO.

Responsable: C. Molineri

En el NOA existe una amplia información de base sobre la sistemática y la ecología de macroinvertebrados acuáticos, existiendo también numerosas aplicaciones en bioindicación. En este proyecto proponemos ahondar en temas funcionales de los ecosistemas acuáticos del NOA, con énfasis en ríos de montaña de Tucumán, ya que no existen estudios sobre el metabolismo de estos ambientes y sus efectos sobre los servicios ambientales que brindan.
Nuestro objetivo general consiste en estudiar las redes tróficas, la productividad primaria y secundaria en comunidades acuáticas, principalmente macroinvertebrados bentónicos. Entre los objetivos específicos resaltamos: 1) determinar las relaciones tróficas bajo distintas condiciones (altitud, estacionalidad, disturbio); 2) cuantificar el aporte de materia orgánica alóctona, la productividad primaria (perifiton) y secundaria de la comunidad acuática y sus posibles variaciones estacionales y plurianuales; 3) determinar ciclos de vida, biomasa y productividad, en condiciones de campo y laboratorio para algunas especies clave; 4) determinar si existen diferencias entre las poblaciones de las distintas especies a estudiar a partir de análisis moleculares; 5) formación de recursos humanos y transferencia al medio.
Como resultado pretendemos obtener datos básicos del funcionamiento de estos ecosistemas, la modificación de ciertos parámetros complejos (ciclos de vida, biomasa, redes tróficas, productividad) ante diferentes condiciones, y su potencialidad como herramientas de manejo y monitoreo de los recursos acuáticos (calidad de agua, estado de riberas, potencial pesquero, etc).

PIP 2015-112 201501 00050: PATRONES DE BIODIVERSIDAD Y BIOGEOGRAFÍA EN GASTERÓPODOS DE ARGENTINA Y SU COMPATIBILIDAD CON LOS DE INSECTOS.

Responsable: M.G. Cuezzo

Se propone realizar un análisis biogeográfico de especies de invertebrados con requerimientos ecológicos disímiles (gasterópodos terrestres y acuáticos versus otros invertebrados) de la Argentina a fin de determinar Unidades de Codistribución (UC), candidatas a áreas de endemismo. Asimismo, se incursionará en el estudio de la compatibilidad de patrones de grupos acuáticos y terrestres, nivel de endemismos y diversidad filogenética dentro de las UC identificadas. Su correspondencia con otras áreas establecidas sobre la base de otros criterios de diversidad (áreas protegidas y esquemas de regionalización) será también explorada. Se propone ahondar en estudios filogenéticos de ciertos taxones tal como la filogenia de Epiphragmophoridae (Gastropoda) de Argentina a fin de testar junto a las otras filogenias de grupos no relacionados ya existentes, si las UC identificadas con el análisis biogeográfico de redes remiten a un componente histórico, a condiciones ecológicas o una combinación de ambas. Se trabajará con el método NAM (Network Analysis Method) para detectar patrones en las distribuciones de los organismos a partir de la evidencia directa (coordenadas geográficas de registros puntuales) de las distintas especies en estudio. La diversidad filogenética de las UCs obtenidas se analizarán mediante el procedimiento de cálculo sugerido por Faith. La integración filogenética y biogeográfica se efectuará con el desarrollo de una nueva metodología cuantificándose en función de los conceptos de homofilia y heterofilia en redes. También, a fin de completar información de base, se intensificarán muestreos de gasterópodos e insectos en la ecorregión del Chaco de Argentina. Esta información junto a la obtenida previamente de otras fuentes servirá para elaborar una nueva lista de especies de gasterópodos terrestres del país y comenzar con la evaluación de riesgo de extinción de acuerdo a los parámetros establecidos por la IUCN. Los resultados de este proyecto serán publicados en revistas internacionales de alto nivel y presentados para su discusión en las distintas etapas de elaboración en congresos nacionales e internacionales. Asimismo, generarán publicaciones de divulgación y folletos de identificación de especies en áreas protegidas.

PIP 2015- 112 201501 00389 CO: FORMA Y MOVIMIENTO EN LOS SISTEMAS BIOLÓGICOS.

Responsable: Virginia Abdala

Se llama movimiento al cambio de lugar o de posición de un cuerpo en el espacio y también a la acción de mover o moverse. Este cambio de posición del cuerpo de los organismos, coordinada por el Sistema Nervioso Central, se efectúa mediante elsistema locomotor para perseguir presas, escapar de los predadores, etc. Esta identidad entre movimiento y sistema locomotor convierte a este último en un foco ideal para explorar su morfología en relación a aspectos ecológicos y/o epigenéticos implicados en su desarrollo y también en relación a funciones manuales específicas como por ejemplo la prensilidad. Los datos de la ontogenia de los tetrápodos han mostrado que el desarrollo del sistema locomotor requiere del movimiento como inductor fundamental para la maduración y ensamble de los componentes tisulares que integran ese sistema: cartílagos, huesos, músculos, tendones y nervios. Esta capacidad de movimiento puede estudiarse tanto a nivel organísmico, como poblacional e interespecífico a través del uso de la metodología ecomorfológica.
En este proyecto nos proponemos evaluar el efecto que el movimiento tiene en:
a) el desarrollo de los tejidos de los miembros locomotores durante la ontogenia; b) en el tejido de los miembros locomotores en juveniles y adultos sometidos a regímenes de intensa actividad física; c) en los patrones tendinosos de los miembros locomotores de adultos con distintos modos de vida; d) en la diferenciación de la morfología de los miembros locomotores en relación a diferentes modos locomotores y/o usos de hábitat y
e) en la morfología del cerebelo, todo en relación a diversos taxa de tetrápodos.