Felipe Guhl Nannetti

The dynamics of vector-borne diseases has often been linked to environmental variables. Indeed, vectors and reservoirs strongly depend on their food supply and therefore they distribute accordingly. Chagas disease is not an exception; it is caused by Trypanosoma cruzi and its ecological relations involve insect vectors, mammal reservoirs, domestic species and humans, all with their own environmental restrictions. Chagas disease transmission persists in the Casanare region in Colombia, where traditionally the ample distribution of palm trees (Attalea butyracea) has supported a sylvatic cycle. Recent changes in land use, and in particular the now popular African palm trees plantations (Elaeis guineensis) have suggested a possible perturbation to the transmission cycle of T. cruzi. This observation is supported by recent reports that suggest colonization of the plantations by insects of the species Rhodnius prolixus, the main vector of Chagas disease in the region. The transmission cycle of the parasite is known to be complex but no body, to the extent of our knowledge, have characterized the cycle in terms of the type of species involved, their abundance and their relative importance in the risk of human infection. In addition, the possible change in the transmission cycle due to the palm trees monocrops have been suggested but have not been quantified. Thus we propose a project in which we will characterize the transmission cycle in disturbed and undisturbed areas in the region using a battery of ecological tools (field work, molecular analysis, mathematical modeling, GIS modeling-including climate change forecast) to quantify the change in the transmission cycle associated to palm trees monocrops.

Cuatro especies de armadillos se encuentran distribuidas en el Oriente Colombiano, en la región  de la Amazonía y Orinoquía.  Se conoce relativamente poco sobre su historia de vida y su abundancia, por lo cual no es claro su estado de conservación en el país.  Los armadillos pueden cumplir un papel importante en los ecosistemas en que habitan, ya que pueden construir nidos que luego pueden ser utilizados por otros animales.  Así mismo, desde el punto de salud pública, los armadillos pueden ser reservorios de diversos parásitos que afectan a la población humana.  Este proyecto pretende estimar niveles de diversidad genética, conocer la estructura genética y los patrones filogeograficos de tres especies de armadillos distribuidas en el oriente de Colombia, por medio de análisis de marcadores moleculares mitocondriales y nucleares, haciendo énfasis en el estudio genético del armadillo de nueve bandas. Adicionalmente busca poder identificar cuales especies son mas frecuentemente consumidas por cazadores en estas regiones, utilizando “códigos de barras moleculares” aplicados a tejido obtenidos de colas de estos animales.  Por último, este proyecto busca ser el punto de inicio de una colaboración con investigadores en Argentina, México y Colombia sobre genética de armadillos y posible detección de parásitos como Trypanosoma y Leishmania en muestras de estos animales, utilizando una apoximación molecular.

The dynamics of vector-borne diseases has often been linked to environmental variables. Indeed, vectors and reservoirs strongly depend on their food supply and therefore they distribute accordingly. Chagas disease is not an exception; it is caused by Trypanosoma cruzi and its ecological relations involve insect vectors, mammal reservoirs, domestic species and humans, all with their own environmental restrictions. Chagas disease transmission persists in the Casanare region in Colombia, where traditionally the ample distribution of palm trees (Attalea butyracea) has supported a sylvatic cycle. Recent changes in land use, and in particular the now popular African palm trees plantations (Elaeis guineensis) have suggested a possible perturbation to the transmission cycle of T. cruzi. This observation is supported by recent reports that suggest colonization of the plantations by insects of the species Rhodnius prolixus, the main vector of Chagas disease in the region. The transmission cycle of the parasite is known to be complex but no body, to the extent of our knowledge, have characterized the cycle in terms of the type of species involved, their abundance and their relative importance in the risk of human infection. In addition, the possible change in the transmission cycle due to the palm trees monocrops have been suggested but have not been quantified. Thus we propose a project in which we will characterize the transmission cycle in disturbed and undisturbed areas in the region using a battery of ecological tools (field work, molecular analysis, mathematical modeling, GIS modeling-including climate change forecast) to quantify the change in the transmission cycle associated to palm trees monocrops.

Cuatro especies de armadillos se encuentran distribuidas en el Oriente Colombiano, en la región  de la Amazonía y Orinoquía.  Se conoce relativamente poco sobre su historia de vida y su abundancia, por lo cual no es claro su estado de conservación en el país.  Los armadillos pueden cumplir un papel importante en los ecosistemas en que habitan, ya que pueden construir nidos que luego pueden ser utilizados por otros animales.  Así mismo, desde el punto de salud pública, los armadillos pueden ser reservorios de diversos parásitos que afectan a la población humana.  Este proyecto pretende estimar niveles de diversidad genética, conocer la estructura genética y los patrones filogeograficos de tres especies de armadillos distribuidas en el oriente de Colombia, por medio de análisis de marcadores moleculares mitocondriales y nucleares, haciendo énfasis en el estudio genético del armadillo de nueve bandas. Adicionalmente busca poder identificar cuales especies son mas frecuentemente consumidas por cazadores en estas regiones, utilizando “códigos de barras moleculares” aplicados a tejido obtenidos de colas de estos animales.  Por último, este proyecto busca ser el punto de inicio de una colaboración con investigadores en Argentina, México y Colombia sobre genética de armadillos y posible detección de parásitos como Trypanosoma y Leishmania en muestras de estos animales, utilizando una apoximación molecular.

Las reconstrucciones climáticas de altísima resolución (subdecadales-estacionales) en zonas andinas tropicales son escasas por la falta de archivos climáticos apropiados. Gracias a la excepcional preservación de un depósito de turba antigua de edad cuaternaria encontrado en la Cordillera Central Colombiana (1400 msnm) se propone hacer un estudio multiproxy para reconstruir la dinámica climática y ambiental de los ecosistemas de bosque premontanos durante el Cuaternario. Utilizaremos análisis submilimétricos de isotópos estables de oxígeno y de carbono (d18O, d13C) en restos de maderas subfósiles para identificar posibles señales climáticas de resolución intranual. Para poder traducir las señales isotópicas en climáticas, es fundamental hacer una identificación taxonómic precisa de las especies de árboles y comparar con ejemplares modernos que viven bajo los regímenes climáticos actuales. Por ello emplearemos varias técnicas complementarias para  la apropiada identificación de las especies de árboles. Usaremos, por primera vez en Colombia, técnicas de ADN fósil en las maderas subfósiles que se cotejarán con análisis anatómicos e histológicos de las mismas piezas.  Los análisis de polen y de isótopos de C y N en los sedimentos complementarán la caracterización de las comunidades de plantas y permitirán tener un panorama más general sobre el cambio de la vegetación en respuesta a los cambios ambientales en escalas de tiempo centeniales y mileniales. El marco de referencia cronológico y estratigráfico nos perimitirá conocer los procesos de formación del depósito de turba en función de variables como el clima, la microtopografía, la tectónica y el vulcanismo. Con este proyecto buscamos la integración novedosa de diversas áreas del conocimiento y métodológicas para acercarnos a la comprensión de fenómenos climáticos subdecadales de gran relevancia para la sociedad.