MODELACIÓN DINÁMICA DE UNA COMUNIDAD DE MACROINVERTEBRADOS BENTÓNICOS FRENTE A UN GRADIENTE TEMPORAL DE CONTAMINACIÓN ORGÁNICA. PROPUESTA METODOLÓGICA (original) (raw)
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El estudio de la estructura jerárquica de comunidades ecológicas, se ha sintetizado de manera regular a través de técnicas multivariadas de ordenación o clasificación. Sin embargo, al contarse actualmente con herramientas analíticas de computación bioinspirada provenientes de la inteligencia artificial, existe la oportunidad de establecer modelos ecológicos, con características deseables como flexibilidad, exactitud, robustez y confiabilidad. En este contexto, esta investigación utilizó dos métodos computacionales de utilidad en ecoinformática, referidos a redes neuronales artificiales (RNARs) para la modelación de la estructura jerárquica de una comunidad de macroinvertebrados bentónicos en términos de auto-organización y predicción. El primer método de modelación consistió en un mapa de auto-organización (MAU), una herramienta de aprendizaje no supervisado que clasificó las especies de macroinvertebrados; este MAU tomó en la capa de entrada la abundancia de cada taxa, y en la de salida proyectó su clasificación en 15 unidades y cuatro agrupamientos jerárquicos. La segunda RNA, correspondió a un Perceptrón multicapa de alimentación adelantada con algoritmo de retropropagación, que modeló separadamente la riqueza y la abundancia de Ephemeroptera, Coleoptera y Trichoptera (ECT), en función de nueve variables fisicoquímicas; la arquitectura del perceptrón correspondió a una constitución de nueve, siete, y una neurona en las capas de entrada, intermedia y salida, respectivamente. Los resultados sugieren que las RNARs utilizadas evidenciaron tanto los patrones jerárquicos, como los de riqueza y abundancia de ECT de manera adecuada, al tiempo que facilitaron el análisis de los datos y el entendimiento de la dinámica de la comunidad de macroinvertebrados, objeto de estudio. ------------------------------------------------------------------------ English Version: -Modeling of the Hierarchical Structure of Freshwater Macroinvertebrates Using Artificial Neural Networks- ABSTRACT The study of hierarchical structures of ecological communities has been synthesized in an ordinary way by means of multivariated techniques of ordination or clustering. Currently, analytical tools of bio-inspired computation belonging to the area of artificial intelligence are available to achieve ecological models with desirable characteristics, such as; flexibility, accuracy, robustness and reliability. In this context, this study employed two computational methods useful in ecoinformatics referring to artificial neural networks (RNAR) for the modeling of the hierarchical structure of a benthic macroinvertebrate community in self-organization and prediction terms. The first ANN modeling method consisted of a Kohonen self-organization map (SOM), a nonsupervised learning tool that classify the species of macroinvertebrates; this SOM in the input layer of gets the abundance of each ‘taxa’ from the data matrix, while in the output layer was visualized the computational results. Thus, in the output layer the species are organized in fifteen units and four hierarchical clusters. The second ANN method applied consisted of a multilayer feed-forward perceptron net with back-propagation algorithm to predict the three major insect orders; this means, Ephemeroptera, Coleoptera and Trichoptera (ECT) richness and abundance using a set of nine physical-chemical variables. This ANN architecture included a neuron for each environmental variable, a hidden layer with seven neurons and a neuron in the output layer for ECT prediction. The results suggest that both types of ANN used, SOM and perceptron, were correspondingly related to the hierarchical patterns and with the richness and abundance patterns’ predictions, and gave the data analysis and understanding of the dynamic of the macroinvertebrates community, in a correct way.
La estructura y dinámica espacio-temporal de comunidades biológicas puede ser efectivamente abordada a través de descriptores como la abundancia, frecuencia, diversidad y especificidad complementada con los resultados provenientes de la aplicación de técnicas de clasificación inversa y directa. En este contexto se llevó a cabo un estudio limnológico que consideró la comunidad de macroinvertebrados bentónicos en tres estaciones de la quebrada “La Tigra”, ubicada en la Granja Experimental Villa Marina de la Universidad de Pamplona (Colombia), a alturas comprendidas entre 1.190 y 2.200 msnm.El estudio que abarcó periodos de lluvias altas y bajas, tuvo como principal propósito determinar los patrones espaciotemporales de la estructura de la comunidad, producto del auto-ensamble y autoorganización de los macroinvertebrados. Dentro de los 1.363 individuos pertenecientes a 24 familias, 12 órdenes y 31 especies, se destacó la aparición de Pharceonus sp., no reportada hasta ahora para la región. Las especies de mayor dominancia fueron Hydropsiche sp., Thraulodes sp.2 y Anchytarsus sp., las cuales coparon el 37% de la abundancia total. Acorde con una aplicación especial del índice de Shanon-Weiner se pudo determinar que las especies más euritipicas fueron Hydropsiche sp. y Cryphocricos sp. y las más estenotipicas Brachyura sp., Odontomyia sp. y Argia sp. Por su parte el análisis de clasificación directa mostró la marcada división de la comunidad en dos grupos jerárquicos acorde con la dominancia y abundancia de los taxa, de manera que el primer grupo estuvo encabezado por Hydropsiche sp. quién dominó en las estaciones 1 y 2, mientras que Rhagovelia sp. lo hizo en la estación 3; ambos taxa dominaron en la totalidad de los monitoreos. El análisis de clasificación inversa definió la existencia de 7 grupos jerárquicos que tuvieron su sustento en las preferencias tróficas de los taxa, además de las proporciones en espacio y tiempo de sus abundancias. Finalmente, a partir de los resultados obtenidos para la fisicoquímica del agua a través de l análisis de componentes principales se observó que los procesos de mineralización favorecieron a taxa como Hydropsiche sp. y Anchytarsus sp., y los de oxidoreducción a Hydropsiche sp., Thraulodes sp.2 y Cryphocricos sp.
DINÁMICA MULTIANUAL DE LOS MACROINVERTEBRADOS ACUÁTICOS BENTÓNICOS EN LA QUEBRADA VEGAS DE LA CLARA
Se evaluó la biodiversidad de macroinvertebrados acuáticos en la quebrada Vegas de la Clara, Antioquia, Colombia y se analizó su dinámica durante cinco años (2005)(2006)(2007)(2008)(2009). Se identificaron los coriotopos de cada estación y se tomaron muestras para análisis fisicoquímicos y microbiológicos del agua. Se encontraron 59 géneros incluidos en 38 familias y cuatro phyla. Los odonatos y tricópteros fueron los órdenes más abundantes con un 20.7% del total cada uno. Se capturaron 1028 organismos y las familias Hydropsychisidae (23.4%), Veliidae (11.8%) y Perlidae (9.2%) representaron un 44.4% de todos los organismos encontrados. Pese a que las aguas presentan una buena calidad biológica (BMWP/Col medio=128.8, ASPT=5.1) se observó una disminución gradual en la calidad del agua y un aumento en la concentración de fósforo, lo que favorece la consolidación de un ensamblaje más tolerante al incremento en la carga de materia orgánica y a la mineralización, y el predominio de las familias Hydropsychidae, Veliidae y Perlidae. No se evidenció relación entre las concentraciones de microorganismos con ninguna de las variables e índices empleados en el estudio.
INTROPICA, 2014
El propósito de este estudio fue evaluar la composición, abundancia y diversidad de los macroinvertebrados en dos zonas afectadas por aguas residuales industriales y domésticas en dos ramales estuarinos en la ciudad de Guayaquil: Aventura Plaza y la Universidad de Guayaquil. Se realizaron tres muestreos por sitio, utilizando una draga Van Veen de 0,1 m durante la marea baja en septiembre de 2012. No se encontraron diferencias significativas entre las varianzas de la riqueza y abundancia de especies, registrándose la mayor abundancia en el ramal estuarino cercano a la Universidad de Guayaquil, donde el taxón más abundante fueron los oligoquetos y donde se presentó la más alta temperatura y mayor salinidad. Los sitios estudiados fueron muy pobres y poco diversos debido posiblemente a las emisiones de aguas residuales de uso doméstico e industrial que alteran parámetros claves para la supervivencia de especies estuarinas como la salinidad, la temperatura y el pH.
APROXIMACIÓN A LA ESTRUCTURACIÓN DE CREENCIAS SUPREMACISTAS CONTEMPORÁNEAS
El presente artículo pretende hacer una reflexión, a partir de una argumentación de índole bibliográfico, acerca de cómo los medios de comunicación pudieran llegar a tener un claro impacto en la generación, desarrollo e incluso regreso, de creencias ideológicas suprema-cistas, ya no solo en sus seguidores, sino también, en la comunidad en general, constitu-yendo las creencias que en la actualidad se están usando para argumentar comportamien-tos de segregación, rechazo y discriminación hacia los grupos minoritarios.