SUPLEMENTO DE CAMBIO DE MICHOACÁN CAMBIO DE MICHOACÁN | C I E N C I A R I O | 29 DE ABRIL DE 2 0 14 | 1 PARA LA DIVULGACIÓN DE TEMAS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS PREMIO ESTATAL DE DIVULGACIÓN 2013 EDITOR: RAÚL LÓPEZ TÉLLEZ ixca68@hotmail.com MARTES 29 DE ABRIL DE 2014 NÚMERO 527 APARECE LOS MARTES www.cambiodemichoacan.com.mx
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Veneno contra dolor David Tafolla Venegas
«El dolor es un proceso fisiológico muy complejo, el cual involucra una gran variedad de canales nerviosos, esto da como resultado diferentes tipos de dolor. Hasta el momento, la ciencia médica se ha enfocado en el tratamiento del dolor causado por heridas y ha dejado de lado lo que respecta al dolor causado por enfermedades degenerativas tales como la diabetes y el cáncer». Dentro de los animales conocidos más letales para el ser humano, sin duda se encuentran algunos caracoles marinos llamados comúnmente «conos». El nombre de estos animales se debe, precisamente, a la forma de cono que ostenta su concha; condición que los hace harto identificables, incluso todos pertenecen al género Conus . Estos moluscos son tan diversos que dentro del género Conus se registran alrededor de 700 especies, todas venenosas. Para el humano algunas especies poseen un veneno inofensivo, mientras que otras causan la muerte en el tiempo en que uno se podría fumar un cigarrillo. Habitan de manera común, sobre todo, en las partes tropicales de los .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..
LA MAGIA DE LAS MATEMÁTICAS PÁGINAS 2 Y 3
océanos Índico y Pacífico. De manera general, los moluscos presentan una estructura bucal llamada «rádula», la cual es utilizada a manera de dientecillos para la alimentación. La rádula en los diferentes tipos de moluscos se ha modificado dependiendo de los hábitos alimenticios, así que para los conos, al comer sobre todo peces, esta estructura se ha modificado en una con forma de arpón. Este arpón dentro de los conos está inmerso en una glándula venenosa, de tal forma que al identificar su víctima, sale disparado velozmente empapado de veneno, tan efectivo que el pez se queda de inmediato paralizado. Diversos grupos de investigadores en Estados Unidos, en días recientes, anun.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..
LOS VECINOS DEL BARRIO PÁGINA 4
ciaron la creación de cinco drogas, aún en fase experimental, creadas a partir de las proteínas que componen el veneno de los temibles conos, para tratar ni más ni menos que el dolor crónico. El dolor es un proceso fisiológico muy complejo, el cual involucra una gran variedad de canales nerviosos, esto da como resultado diferentes tipos de dolor. Hasta el momento, la ciencia médica se ha enfocado en el tratamiento del dolor causado por heridas y ha dejado de lado lo que respecta al dolor causado por enfermedades degenerativas tales como la diabetes y el cáncer. Tan es así, que se reconoce, que los tratamientos existentes para este PÁGINA 4
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LECHE DE MOSCA
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REVIST A REVISTA «La última vez que fue a España le retuvieron su sospechoso equipaje en Barajas, pero esta vez ha pasado con sus seis maletas llenas de cachivaches. El matemático Jin Akiyama, toda una estrella de la televisión en Japón, ha presentado esta semana sus números más sorprendentes en la Residencia de Estudiantes».
El mago japonés de las matemáticas Enrique Sacristán AGENCIA SINC
«Las matemáticas son una herramienta muy poderosa para hacer posible lo imposible, con muchos aspectos y aplicaciones que conviene dar a conocer a la gente»: Jin Akiyama «Soy un matemago», así se presenta Jin Akiyama cada vez que muestra su espectáculo de matemáticas y magia en escenarios de todo el mundo. El jueves pasado lo ha hecho en Madrid ante una sala abarrotada de público en la Residencia de Estudiantes, organizadora del evento junto al CSIC y el Instituto de Ciencias Matemáticas (Icmat). «Las matemáticas son una herramienta muy poderosa para hacer posible lo imposible», dijo. Akiyama es profesor en la Universidad de Ciencias de Tokio, pero además, desde hace dos décadas conduce un programa de máxima audiencia sobre matemáticas en la televisión nipona, por lo que es todo un experto en la divulgación de esta materia al gran público. «Las matemáticas son una herramienta muy poderosa para hacer posible lo imposible, con muchos aspectos y aplicaciones que conviene dar a conocer a la gente», destaca a Sinc la estrella mediática que en esta ocasión comenzó su espectáculo con uno de sus números favoritos: la construcción de un puzle a partir de un tetraedro. Recortando una pirámide hueca formada por varias capas –tantas como se quiera–, el profesor generó una sola figura plana, separó las capas y, sorprendentemente, todas
encajaban perfectamente como las piezas de un rompecabezas. Incluso aunque creara figuritas con forma de burro, todas se ajustaban perfectamente. La sala rompió en aplausos. Después, para ilustrar el concepto de cambio o transformación, un fenómeno habitual en la naturaleza –
como el paso de líquido a sólido o las modificaciones que sufren los cristales–, el matemago puso dos ejemplos. Uno con una figura que podía ser tanto un conejo como un pato, dependiendo de la perspectiva, y otro con una tela de araña dibujada en un hexágono que, al mover sus piezas, se transformaba en una bella geisha encerrada en un cuadrado. Muchas matemáticas detrás del espectáculo
Diversos experimentos con poliedros ayudaron a observar cómo estos sólidos también mantienen su volumen, aunque cambien de aspecto de forma sorprendente. Así, un octaedro truncado apretado en un cubo puede hacer hueco a otro igual si se distribuyen bien sus partes, y lo que dejó perpleja a la audiencia fue ver cómo otro octaedro de este tipo pintado de cerdito se convertía en un gran taco de jamón; o
AGENCIA SINC
El zorro del dodecaedro rómbico es engullido por la serpiente cuboide. / J. Akiyama
AGENCIA SINC
La araña del hexágono se transforma en la geisha del cuadrado. / J. Akiyama
de modo similar, un dodecaedro rómbico con aspecto de zorro pudo revertirse en una serpiente verde en forma de cubo. «Es una manera muy didáctica y atractiva de presentar los experimentos, sobre todo para la gente más joven, pero no hay que olvidar que hay muchas matemáticas detrás de este espectáculo», recordaba el director del Icmat, Manuel de León, que fue el testigo solicitado por Akiyama para verificar cómo, aunque se raye un disco compacto con un destornillador, se sigue oyendo su música gracias al sistema de corrección de errores que lleva incorporado. Para ejemplificarlo, el profesor japonés puso a prueba a los espectadores con un ejercicio en el que debían pensar un número e indicar si figuraba en una serie de conjuntos. Se permitía mentir una vez – como si fuera un error– y aun así el matemago siempre descubría el número elegido. Akiyama también ha inventado máquinas increíbles, como taladros que hacen agujeros cuadrados e, incluso, triangulares y hexagonales. «Tengo la patente pero nadie se ha interesado todavía», bromeó mientras hacía una demostración con su artilugio. Más en serio, el matemático comentó que aunque parezca que hacer orificios cuadrados o hexagonales no tiene sentido, puede ser relevante en tareas tan importantes
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REVIST A REVISTA «Son preocupantes los problemas que enfrentan la enseñanza y la expansión de esta ciencia en la educación desde los niveles de secundaria y preparatoria», dice el ex director del Instituto de Matemáticas de la UNAM.
Las matemáticas se crean, no sólo se usan como la retirada de las barras de combustible radiactivo de la central de Fukushima, ya que tienen esa forma. Otro aspecto aplicado que escenificó fue la base matemática que está detrás de la eliminación de las piedras del riñón. En esencia se trata de una elipse con dos focos. En uno se sitúa la piedra del paciente, y en el otro, el doctor, que la bombardea con ondas ultrasónicas aprovechando la forma elipsoidal del aparato. El profesor recomienda a sus colegas de colegios e institutos destacar estos aspectos aplicados cuando impartan la asignatura en sus clases: «Hay que enseñar lo importante que son las matemáticas en la vida diaria». Y a los estudiantes los anima a que, «aunque al principio puedan resultar aburridas, gradualmente se pueden hacer más atractivas según se van estudiando y practicando». Con películas de jabón Si hay un experimento que puso a prueba el ingenio del público fue averiguar la red mínima que se puede establecer entre varios puntos. Si sólo hay dos es muy fácil: una recta pero, ¿qué ocurre si son tres?, ¿cómo se pueden unir con la menor longitud posible?, ¿y si son cuatro, cinco o seis? Para resolverlo, el ponente contó con un aliado inesperado: las pompas de jabón. Mediante unos discos de metacrilato sumergidos en el agua jabonosa fue apareciendo de forma ‘mágica’ la red mínima que se crea entre tres pun-
tos, con la forma de Y; cuatro, una especie de H; cinco, una W con patas, y así sucesivamente. «La mayoría de la gente piensa que las matemáticas no tienen nada que ver con los experimentos, pero a veces también se hace uso de ellos», dice Akiyama, que recientemente ha creado un centro en su universidad precisamente para experimentar e investigar con esta disciplina. El profesor también enseñó cómo se pueden generar balones de fútbol y otros sólidos simplemente reflejando una imagen plana en espejos, así como el efecto de la rotación de una circunferencia en otra, o la manera de demostrar el teorema de Pitágoras con tres elefantes de madera. Su actuación terminó con todo el público trenzando dos corazones a partir de un par de cintas de Möbius. Otro matemago, el español Fernando Blasco, profesor de matemática aplicada en la Universidad Politécnica de Madrid, destacó durante la presentación del acto que llevaba diez años esperando esta conferencia, ya que fue entonces cuando Akiyama fue a España con la intención de enseñar su espectáculo, pero le retuvieron todos sus materiales en el aeropuerto de Barajas. Afortunadamente pudo improvisar con un acordeón. El año que viene el profesor japonés tiene previsto asistir a un encuentro en Barcelona y confía en no tener problemas en El Prat. | Agencia SINC El autor es periodista y biólogo, en Sinc es el redactor de las ciencias ‘duras’: matemáticas, física y química.
Carla Ramírez Torres
Desde hace 70 años, el Instituto de Matemáticas (IM) de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) ha fortalecido su posición frente a la comunidad matemática nacional e internacional. Para el doctor Javier Bracho ha sido una gran satisfacción haber trabajado en él por dos ciclos como director, periodos en los cuales este instituto reforzó su vocación académica y científica. La labor del IM se ha caracterizado por estrategias que han propiciado el desarrollo de las matemáticas en México a través de la investigación de frontera. Desde sus inicios se destacó por albergar a investigadores muy reconocidos como Guillermo Torres y José Adem, entre otros importantes personajes en el área de las matemáticas, explica Bracho. Como director de uno de los institutos más reconocidos a nivel mundial en este campo, el doctor Bracho asegura que son un motivo de preocupación los problemas que enfrentan la enseñanza y expansión de esta ciencia desde los niveles de secundaria y preparatoria. Mientras las matemáticas se han desarrollado en múltiples direcciones, no han crecido como el resto de las carreras. En México, dice, hace falta formar matemáticos y gente capaz de desarrollar esta ciencia en investigación e innovación, y no sólo como herramienta para otras ciencias. «Nos hace falta espíritu de investigación, pasión y una visión constructiva y creativa de las matemáticas. La enseñanza de esta ciencia como algo que se crea, y no
el nivel de la percepción social». Impulsar núcleos de investigación ACADEMIA MEXICANA DE CIENCIAS
«Los matemáticos somos estrictamente internacionales. Nuestra materia de trabajo se basa en que nos entendemos unos a los otros»: Javier Braco. sólo como algo que se usa, es lo que buscamos expandir a otras profesiones y ver esta ciencia desde otra perspectiva» indicó. Las mujeres en las matemáticas No solamente la enseñanza de las matemáticas en otros niveles educativos ha llevado a esta ciencia a ser poco explorada en los últimos 40 años, sino que tiene un rezago significativo en el porcentaje de mujeres en el IM. «Se ha creado la idea de que las mujeres no deben entrar a matemáticas y esto es absurdo. Son mucho más precisas, dedicadas y detallistas, todas estas son ventajas para su rendimiento y sus calificaciones son tan buenas como las de todos», destaca. Actualmente el IM cuenta con una mayor cantidad de hombres que de mujeres, pero no ha sido un impedimento para que más mujeres se sumen a la ciencia. En la unidad con la que cuenta el IM en el estado de Querétaro, el Centro de Innovación Matemática, se ha visto que el número de mujeres y de hombres es casi el mismo, lo que constituye un ejemplo de que existe esta igualdad, y menciona que «es algo que tenemos que enfrentar, mayormente en
Para las matemáticas ha sido un avance importante que el IM desarrolle y participe en varios núcleos de investigación en el país. En Guanajuato ha tenido éxito el Centro de Investigación en Matemáticas, nacido desde los años 80, mientras que en la capital oaxaqueña se está construyendo un nuevo centro, Casa Matemática, que cuenta con apoyo del IM; también hay colaboración con el Centro de Investigación y de Estudios Avanzados, el Centro de Ciencias Matemáticas (CCM) de Morelia y el ya mencionado Centro de Investigación en Matemáticas, en el cual se trabaja para hacer un centro internacional donde matemáticos e investigadores, tanto nacionales como de otros países, converjan para el desarrollo de proyectos. «Los matemáticos somos estrictamente internacionales. Nuestra materia de trabajo se basa en que nos entendemos unos a los otros, hacerlo más claro para el propio desarrollo de México va a ser importante, y el haber pertenecido (como director) a ese grupo de universitarios que trabajan para que funcione la universidad ha sido algo maravilloso», sostiene. «Compartir mi vida en esta universidad con sus reglas y su futuro ha sido un privilegio; me voy feliz y tranquilo por haber pertenecido a este instituto». | IMC
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¿Pudiste dormir? (Le preguntó un amigo a Guillermo Haro) él contesto: «No se me ocurrió. Miré las estrellas». En El Universo o nada, nuevo libro de Elena Poniatowska, que es la biografía del más grande astrónomo mexicano: Guillermo Haro Si ustedes han tenido oportunidad de nacer y crecer en el mismo barrio, tendrán la sensación de conocer a los vecinos. Por lo menos yo crecí en un barrio en donde mi madre saludaba a todos los vecinos con los que nos cruzábamos en nuestras salidas. Parecía que no había caras extrañas y también parecía que no cambiaba nada. Al igual que en el ambiente humano, se pudiera pensar que a nivel estelar conocemos a los vecinos del barrio en el que está ubicado nuestro sistema solar: Sabemos que a sólo 4.2 años luz está Alfa Centauro, que es una estrella muy parecida a nuestro propio Sol, y aunque es la más conocida, la verdad es que se trata de un sistema triple; en ese sistema hay al menos un planeta que se calcula que también es muy parecido a nuestra Tierra y eso lo hace el planeta extrasolar más cercano, situación que llevaría a esperar que estuviera habitado pero no, pues está demasiado cerca de su estrella y tiene una temperatura altísima. Sus compañeras son Beta-Centauro y Próxima-
«Al igual que en el ambiente humano, se pudiera pensar que a nivel estelar conocemos a los vecinos del barrio en el que está ubicado nuestro sistema solar...»
Los vecinos del barrio Cony González Centauro que es una estrella enana rojiza. Lástima que parece que en ese lugar no hay condiciones de que «haya alguien», pero si lo hubiera, parecería una corta distancia para intercambiar opiniones. Por si alguno de nuestros lectores no está familiarizado con el término de «años luz», hay que decir que si viajáramos a Alfa Centauro, a una velocidad de 300 mil kilómetros por segundo, nos tomaría 4.2 años el llegar allá, o sea, que no está precisamente «a la vuelta de la esquina». Ante la imposibilidad de viajar a una velocidad tal, podríamos enviar señales de luz para ver si un hipotético habitante de ese sistema lo viera, y podríamos esperar la respuesta; aún en ese caso, el saludo de ida y el saludo de respuesta, tardaría 8.4 años, lo que ya parece menos frustrante. El siguiente vecino es una estrella «vieja» (más del doble de vida que nuestro Sol) que ya se conocía pero que no se sabía lo cerca que estaba, hasta que en 1916 se
calculó su distancia y fue cuando quedó censada entre las «más cercanas» a la Tierra. Está a sólo seis años luz de distancia y también se trata de una estrella enana rojiza, fría, que no está en lo que los astrónomos llaman «secuencia principal»; comparándola con nuestro Sol tiene apenas un quince por ciento de la masa de él y se le llama Estrella de Barnard por el astrónomo que estudió cómo es su movimiento. Aunque ahora está a seis años luz (que tampoco es mucho) debido a su movimiento relativo a nuestro Sistema Solar, en el año 11800 pasará a ser la estrella más cercana. De esta estrella tampoco se conoce (hasta el momento) ningún planeta. Este tipo de estrellas rojizas desde su formación tienen tan poca masa que no se le dan las condiciones de realizar reacciones nucleares y tienen poca luminosidad. En el censo galáctico se estima que son el tipo de estrellas más comunes y que de las 30 estrellas más cercanas, al menos hay 20 de este tipo.
La «ventaja» para ellas es que transforman el hidrógeno a helio de tal forma que les permite tener una larga vida. En este tipo de estrellas sí se han encontrado planetas extrasolares. En marzo del año pasado se descubrió otro sistema doble vecino. Está a 6.5 años luz y está catalogado como una Enana Café (que todavía tienen menos masa que las enanas rojas). Ese descubrimiento lo hizo Kevin Luhman, que es profesor de astronomía y astrofísica de la Universidad Estatal de Pensilvania, en Estados Unidos, usando el satélite WISE. Apenas el viernes pasado Kevin Luhman reporta la presencia de una estrella Enana Café que está a 7.2 años luz… un poco más leja-
na que la anterior, pero igual de importante. El dato comparativo de temperatura de esta estrella (ojo, estrella, no planeta) es que está tan fría como el polo norte de nuestra Tierra, temperatura que lo hace invisible a los telescopios ópticos pero que son perfectamente detectables por el WISE. A este nuevo vecino se le calcula que tiene entre tres y diez veces la masa de Júpiter y su temperatura está entre menos 48 y menos trece grados centígrados. El investigador piensa que debido a este tipo de satélites como el WISE que detectan objetos que están en este rango de temperaturas, pronto sabrá si el vecindario está menos solo de lo que parece.
exitosa reducción del dolor en los modelos animales, sino que al momento no se han detectado efectos secundarios. Si el trabajo sigue a buen ritmo y con resultados tan buenos como hasta ahora, dentro de
dos años, según los pronósticos en los artículos científicos, se comenzarán con las pruebas en humanos. Noticia que se traduciría en una mejor calidad de vida en pacientes con enfermedades crónicas.
DE PORTADA
Veneno contra d olor dolor PÁGINA 1
tipo de dolor prolongado son muy ineficientes, aparte que resultan con serios efectos adversos para los pacientes. Estas novedosas drogas contra el dolor, creadas a partir del veneno de los conos, reducen dramáticamente las respuestas ante el dolor en ratas, aún en pequeñas dosis; incluso, el grupo de investigadores estima que el efecto es 100 veces mejor al de la morfina.
¿Por qué tan maravilloso? En los conos, a diferencia de otros animales venenosos, los biólogos han descubierto que modifican su veneno a voluntad, de tal forma que utilizan un tipo de veneno para cuando desean cazar la presa, el cual es un potente anestésico, y otro veneno diferente para la defensa, que es completamente mortal. Desde el punto de vista químico, esto quiere decir que estos animales crean diferentes tipos de proteínas
a partir de las misma bases de aminoácidos, detalle fundamental para las ciencias biomédicas, puesto que al tener diferentes tipos de proteínas, se pueden ensayar a partir de ellas, diferentes tipos de drogas, y más de alguna resultará completamente adecuada para el uso definitivo en humanos. Este trabajo es un proceso que lleva seis años de investigación con resultados bastante alentadores en las pruebas de laboratorio, no sólo por la
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«¿Cómo se puede explicar que exista agua líquida bajo el hielo? El agua tiene la propiedad de reducir su densidad cuando se solidifica, lo que hace que el hielo flote. Si no hay una fuente de calor bajo la superficie, el espesor de la capa aumenta paulatinamente, hasta la solidificación total».
«…Oh mar, así te llamas, / oh camarada océano, / no pierdas tiempo y agua, / no te sacudas tanto». Oda de Pablo Neruda Los viajes realizados por Cristóbal Colón entre 1492 y 1502 expandieron enormemente el conocimiento que se tenía del mundo en la vieja Europa. No sólo fue descubierto el Continente Americano sino también el Océano Pacífico, el mayor de todos (por Vasco Núñez de Balboa, en 1513). Gracias a intrépidos exploradores de Inglaterra y otras naciones, a partir de 1818 se cartografió el Océano Glacial Ártico, lo que fue toda una hazaña por el hecho de que está mayormente cubierto de hielo. El descubrimiento de grandes masas de agua aisladas bajo los hielos polares, como el Lago Vostok, de la Antártida, es del mayor interés científico por la posibilidad de encontrar seres vivos con una historia evolutiva diferente a los del resto del planeta. La exploración espacial ha mostrado que puede ser común la existencia de océanos bajo gruesas capas de hielo. Hasta la fecha se considera probable su existencia en varios satélites: Europa, Ganímedes y Callisto de Júpiter y Encélado de Saturno. Encélado es un satélite sorprendente. Es esférico pero su diámetro apenas rebasa los 500 kilómetros, menos que la distancia entre Morelia y Veracruz; en la superficie la fuerza (aceleración) de la gravedad es sólo la centésima parte que en la Tierra y su temperatura promedio es de 200 grados bajo cero (75 °K), lo que hace que el hielo de agua que lo cubre, sea duro como una roca. En 2005 la misión espacial Cassini envió fotografías detalladas de la superficie de este satélite. Sorprendió a los científicos la existencia de grietas «Rayas de tigre» en el Hemisferio Sur
FRONTERAS Biotecnología mexicana busca conquistar mercado internacional
Descubrir un nuevo océano Cuauhtémoc Sarabia
ESPECIAL
«Encélado es un satélite sorprendente. Es esférico pero su diámetro apenas rebasa los 500 kilómetros, menos que la distancia entre Morelia y Veracruz...» y sobre ellas se fotografiaron «plumas» de géiseres que alcanzan una altura considerable. Se sabe ahora que las partículas de hielo producidas por estas emisiones, han formado al «anillo E» de Saturno. En un sobrevuelo posterior, la Cassini pudo analizar las partículas de hielo, encontrando una concentración alta de sales de sodio, lo que indica que los géiseres se originan en un
océano de agua líquida, oculto bajo la gruesa capa de hielo. ¿Cómo se puede explicar que exista agua líquida bajo el hielo? El agua tiene la propiedad de reducir su densidad cuando se solidifica, lo que hace que el hielo flote. Si no hay una fuente de calor bajo la superficie, el espesor de la capa aumenta paulatinamente, hasta la solidificación total. En la
«Cassini envió fotografías detalladas de la superficie de este satélite. Sorprendió a los científicos la existencia de grietas...»
mayoría de los planetas y satélites, en su centro hay elementos radiactivos que al transformarse (decaen) en otros elementos producen una gran cantidad de calor, lo que mantiene un equilibrio entre el líquido y el sólido superficial. En el caso de los satélites mencionados de Júpiter y Saturno, hay otra fuente de calor: el movimiento orbital en el intenso campo gravitatorio del planeta, origina calor por el movimiento de ascenso de las diferentes capas del satélite por el efecto de marea. Hace unos días se publicó en la revista Science, la investigación realizada por científicos del Instituto Tecnológico de California (Caltech), donde confirman la existencia de un gran depósito de agua en Encélado, localizado en su Hemisferio Sur. Dice el artículo que puede haber mayor volumen que en el Lago Superior (entre Estados Unidos y Canadá). El método de detección es elegante y sorprende por la precisión requerida para lograrlo. Cuando un satélite artificial sobrevuela un planeta (o satélite) con densidad no uniforme, se producen variaciones de velocidad y de altura, debido a que varía la fuerza de atracción gravitatoria de las zonas más o menos «pesadas». La variación de velocidad de la Cassini al sobrevolar a Encélado, se ha podido medir con las pequeñas variaciones en la frecuencia de radiocomunicación con la Tierra (Efecto Doppler). Aún cuando la capa de hielo de Encélado sea muy gruesa (30 kilómetros) su baja gravedad hace que la presión dentro del océano de agua no sea muy elevada. Como siempre que se descubra agua líquida, cabe la especulación de si podría existir vida en ese océano. Esperaremos a que las investigaciones determinen si se puede originar la vida en ambientes como el que existe en este satélite.
El primer biofungicida hecho en México que se ha comercializado para controlar la antracnosis en mangos, una enfermedad que genera manchas negras en los frutos, acelera su descomposición y limita su exportación, ha extendido su efectividad a otros catorce productos agrícolas, frutas y hortalizas, principalmente. Esta tecnología que es producto de la investigación que se realiza en el Instituto de Biotecnología de la UNAM (IBT-UNAM) y en el Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo (CIAD-Culiacán), lleva por nombre comercial Fungifree AB® y se vende en alrededor de 360 pesos el kilo. Su principio activo es la bacteria Bacillus subtilis, que actúa como antagonista del hongo Colletotrichum gloesporoides , con lo cual impide se generen en los mangos las manchas negras características de la antracnosis . «Y como también combate a la cenicilla polvorienta (provocada por los hongos Leveillula taurica y Erysiphe cichoracearum ), los productores de aguacate, papaya, naranja, toronja, limón, berenjena, chile, jitomate, tomate, calabaza, calabacita, melón, pepino y sandía, ya pueden beneficiarse de este producto», dijo en entrevista Enrique Galindo Fentanes, investigador adscrito al IBTUNAM e integrante de la Academia Mexicana de Ciencias. Una historia de éxito Para la comercialización de este desarrollo innovador fue crucial la participación de la empresa Agro&Biotecnia (una iniciativa empresarial promovida por el Instituto de BiotecnoloPÁGINA 6
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gía), que licenció la tecnología, y luego que obtuvo los registros del producto escaló a nivel industrial la producción para uso comercial. Agro&Biotecnia firmó un contrato de distribución exclusiva con la empresa FMC Agroquímica de México, lo que permitió que el biofungicida fuera lanzado al mercado en noviembre de 2012. El éxito de esta tecnología no sólo radica en haber ampliado el número de cultivos en los que es efectivo, sino también en haber logrado crear una empresa dentro del IBT-UNAM, gracias a una negociación que tardó dos años y que terminó en un acuerdo que estableció la cesión de las regalías por parte de los investigadores involucrados a la institución académica dejando sin efecto un uso personal de las mismas, como sí ocurre en Estados Unidos y en países de Europa. Los científicos, que tuvieron que volverse «empresarios» para darle salida al producto, consiguieron la patente en México en noviembre del 2011, luego tramitaron una solicitud a través del Tratado de Cooperación en materia de Patente (PCT, por sus siglas en inglés) y están a la espera que les otorguen los derechos de exclusividad en Estados Unidos, Brasil y Ecuador. «Estos dos últimos países los elegimos porque son productores de mango y el biofungicida nació y se promovió para ese producto (…), aunque ahora ya se ha extendido», dijo Galindo Fentanes. Con una limitación económica, los investigadores decidieron patentar sólo en estos países el Fungifree AB®, que para todos los cultivos tiene el mismo principio activo. La presentación del producto es en polvo y cuenta con sendos registros de inocuidad de la Comisión Federal para la Protección Contra PÁGINA 8 PÁGINA 7
«Estos animales emiten cada día 43 kilogramos de amoniaco, una cantidad similar a la liberada a la atmósfera por una granja intensiva de pollos con medio millón de aves en su interior...»
¿Cuánto amoniaco emite un pingüino? Un estudio realizado por investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid y del Reino Unido ha conseguido estimar la cantidad de amoniaco que libera a la atmósfera una colonia de casi 40 mil pingüinos, y su efecto en ecosistemas cercanos. En concreto, 43 kilogramos al día, una cantidad similar a la que emiten medio millón de pollos en una granja. El investigador Mark Theobald, del grupo de investigación Contaminación de Agrosistemas por las Prácticas Agrícolas (COAPA), de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), ha llevado a cabo un estudio en colaboración con científicos del Reino Unido en una colonia de 39 mil pingüinos Adélie de la Antártida. Los resultados obtenidos muestran que estos animales emiten cada día 43 kilogramos de amoniaco, una cantidad similar a la liberada a la atmósfera por una granja intensiva de pollos con medio millón de aves en su interior, según publican en la revista Atmospheric Environment. Los pingüinos, como todos los seres vivos, liberan amoniaco a la atmósfera. En el caso de estos animales, parte del nitrógeno que ingieren a partir de los peces que comen es emitido al aire como amoniaco (NH 3 ). De hecho, las grandes colonias de pingüinos pueden emitir más que las granjas intensivas de ganado, con la diferencia de que los primeros se suelen localizar en ecosistemas prístinos poco alterados. Esta circunstancia permite a los investigadores explorar los procesos físicoquímicos que rodean a la emisión de esta molécula, y su ulterior depósito en ecosistemas cercanos, en una suerte de laboratorio del mundo real. El NH3 transportado por las corrientes de aire supo-
ne el desplazamiento de nitrógeno desde las colonias de pingüinos a ecosistemas sensibles al exceso de dicho elemento. Se trata de algo parecido a añadir fertilizante a estos ecosistemas, lo que puede ocasionar daños irreparables. En el caso de los pingüinos, este es un hecho ligado a una situación natural pero muy similar a lo ocurrido con el NH 3 emitido desde las granjas de producción intensiva situadas en las cercanías de ecosistemas sensibles. Modelos de dispersión
ESPECIAL
El conocimiento de la cantidad de amoniaco emitida por estas colonias de pingüinos es el primer paso en el camino a saber cómo las grandes cantidades de NH3 liberadas por estos animales pueden afectar a ecosistemas cercanos
El primer paso para entender estos procesos es cuantificar el NH3 producido por los pingüinos. Los investigadores midieron la concentración de amoniaco en varios puntos en torno a la colonia para a continuación estimar, mediante modelos de dispersión que simulan los movimientos del aire en la atmósfera, la cantidad de NH3 emitido por los animales. Este tipo de modelos se emplea normalmente para predecir los impactos de la contaminación atmosférica mediante la simulación del flujo de gases o partículas desde una fuente a un receptor (persona o ecosistema). Sin embargo, los mismos modelos pueden predecir la emisión a partir de un dato de concentración medida en una localización concreta (modelización inversa). El conocimiento de la cantidad de amoniaco emitida por estas colonias de pingüinos es el primer paso en el camino a saber cómo las grandes cantidades de NH 3 liberadas por estos animales pueden afectar a ecosistemas cercanos, y como estos sistemas sensibles responden ante eventos de contaminación atmosférica como la asociada a las emisiones de esta molécula. | Agencia SINC
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Tras diez años de investigación, un equipo internacional de 140 científicos ha conseguido secuenciar el genoma de la mosca tse-tsé, en concreto el de Glossina morsitans morsitans. Esta especie es una de las responsables de la propagación del parásito causante de la enfermedad del sueño (la tripanosomiasis) en la población del África subsahariana y de devastar el ganado en esa región. Se estima que se pierden alrededor de tres millones de cabezas de ganado al año por esta patología. «Las valoraciones de la OMS sostienen que alrededor de 70 millones de personas se encuentran en riesgo de infección», indica Sinc Serap Aksoy, investigadora en el Yale School of Public Health (EE UU) e impulsora de este proyecto llamado International Glossina Genome Initiative. »Sin embargo – añade-, es difícil estimar el impacto real de esta enfermedad ya que afecta a la población de las zonas rurales que se encuentran lejos de los sistemas de atención sanitaria». El estudio, publicado en la revista Science, ha identificado las 366 megaunidades que conforman el genoma de Glossina morsitans morsitans. Para valorar el comportamiento biológico de las tse-tsés, los autores han analizado los doce mil 308 genes de la mosca y, gracias a ello, han logrado descifrar varias de sus características. Las claves del genoma Los científicos han descubierto que este insecto, que se alimenta únicamente de sangre, da a luz a sus crías y las nutre con una mezcla de proteínas similares a las de la leche humana. «Descubrir algo similar a la lactancia, un aspecto definitorio de la biología de los
«Un equipo de científicos internacional ha secuenciado el material genético de una de las especies de la mosca tse-tsé. El análisis proporciona esperanza para desarrollar nuevas estrategias contra la enfermedad del sueño. Además, ha revelado que las proteínas de una sustancia que las hembras fabrican para sus crías son muy parecidas a la de los mamíferos».
Leche mamíferos, en las moscas tse-tsé proporciona una oportunidad única de estudiar cómo dos organismos tan alejados desarrollan adaptaciones biológicas similares. Sorprendentemente, el análisis de las proteínas de esa sustancia que asemejamos a la leche ha demostrado que éstas son parecidas en las dos especies», aclara Aksoy. Concretamente, los estudios genéticos revelaron que doce genes son los responsables de producir esa especie de ‘leche’ en la mosca tse-tsé y estos son muy similares a los de los mamíferos y de los marsupiales. Además, estos genes constituyen la mitad de la expresión genética durante el periodo de lactancia de las hembras. Otro de los descubrimientos del proyecto es que estos insectos dependen de numerosas simbiosis bacterianas que les proporcionan nutrientes que no se encuentran en la sangre. Gracias a esta relación, las tse-tsés han incorporado, a lo largo de la evolución, algunos de los
de mosca
cromosomas de estas bacterias –como Wolbachia – en su propio genoma. Respecto a su sistema visual, el trabajo demuestra que es similar al de la mosca común y al de los moscardones. Los científicos creen que esto ayudaría a explicar por qué son atraídas por las trampas azules y negras empleadas en su captura. Por último, los investigadores han demostrado que el genoma de las tse-tsé al-
berga menos genes de respuesta inmune -menos proteínas de reconocimiento de patógenos- y sensoriales comparado con sus parientes más cercanos. Según los autores, esto se debe a su dieta estricta, a base de sangre, y a la estrecha relación que mantiene con sus huéspedes. Nuevas estrategias para luchar contra la enfermedad Según Aksoy, «los resultados podrán aplicarse para mejorar los métodos actuales y desarrollar nuevas estrategias más eficaces y menos costosas que controlen la población de tse-tsé». Asimismo, los fármacos contra la enfermedad del sueño son caros y tienen múltiples efectos indeseados, pero sin tratamiento la patología es siempre mortal. Por otro lado, las trampas, los pesticidas o algunas estrategias de esterilización de los machos son las estrategias que se usan actualmente para controlar la población de parte de las especies de tse-tsé y, por lo tanto, controlar la difusión de la patología. «Se trata de un hito importante para el estudio de la mosca tse-tsé», señala Geoffrey M. Attardo, que lidera el artículo y compañero de Aksoy en Yale. «Nuestra esperanza es que este hallazgo facilite la investigación funcional y contribuya al desarrollo de la investigación en este campo». Durante el estudio, el equipo de científicos tuvo que sobreponerse a numerosos retos técnicos, biológicos y económicos. Como en la mayoría de los proyectos de genoma, los investigadores debieron limitar los análisis del ADN a una sola de sus cadenas ya que es mejor para la reconstrucción de las unidades del genoma.
«Doce genes son los responsables de producir esa especie de ‘leche’ en la mosca tse-tsé y estos son muy similares a los de los mamíferos y de los marsupiales...»
Riesgos Sanitarios (Cofepris) y de efectividad de la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (Sagarpa), esta última encargada de certificar la efectividad de la sustancia para los quince cultivos. Del año 2000 a 2005, los biotecnólogos realizaron la investigación y lograron encontrar la manera de combatir la antracnosis en el mango; en los siguientes tres años hubo una triada de empresas interesadas en llevar a escala comercial el producto, pero luego de no concretarse las negociaciones los investigadores se enfrentaron a «una disyuntiva, porque sabíamos que teníamos un buen producto pero al no tener éxito para colocarlo, las opciones eran seguir tratando de transferir la tecnología a una empresa que apareciera en el futuro, archivar el conocimiento en un cajón o formar una empresa, entonces decidimos irnos por esta última vía». Enrique Galindo Fentanes, Leobardo Serrano Carreón y Carlos Roberto Gutiérrez García formaron Agro&Biotecnia en marzo del 2008 y firmaron un convenio de transferencia de tecnología con la UNAM, «de hecho esta empresa ya le pagó regalías a la UNAM, las cuales se dividen entre esta institución y el CIAD, cada una con un 50 por ciento». El biofungicida mexicano que logró pasar del laboratorio al mercado con un impacto socioeconómico favorable, tiene como virtudes: no deja residuos tóxicos sobre la superficie del fruto, no tiene efectos negativos en la salud ni en el medio ambiente, tiene alta vida de anaquel (de casi cuatro años) y aumenta la posibilidad de exportación, es decir, se puede vender a precios superiores. | AMC
8 | 29 DE ABRIL DE 2 0 14 | C I E N C I A R I O | CAMBIO DE MICHOACÁN
Cuando murió en 2005, la holandesa Hendrikje van Andel-Schipper, de 115 años, era considerada la mujer más vieja de la Tierra. Y además, fue la persona de mayor edad en donar su cuerpo a la ciencia. Gracias a las muestras de Hennie –como se la conocía–, los científicos pueden indagar en los secretos de la longevidad. Ahora, han encontrado más 400 mutaciones genéticas en la sangre de esta anciana. Investigadores de Holanda y Estados Unidos se interesaron en estudiar las alteraciones moleculares del genoma de esta mujer, ya que, a pesar de su edad, estaba sana y mantuvo sus facultades mentales en perfecto estado hasta el momento de su muerte, que le llegó mientras dormía. Los resultados de su trabajo se publican esta semana en la revista Genome Research. Las mutaciones genéticas son cambios que alteran la secuencia de nucleótidos del ADN, y reciben el interés de la comunidad médica debido a su vínculo con enfermedades como el cáncer y el Alzhéimer. Sin embargo, estos científicos quisieron encontrar otro tipo de mutaciones: las que ocurren en individuos sin patologías. No está claro hasta qué punto las células sanas sufren cambios en el genoma y cuáles de esos cambios pueden ser tolerados durante toda la vida sin causar trastornos. «Puede haber mutaciones perjudiciales en la región de codificación de un gen y también fuera, en una región que tenga una función reguladora. Pero parece que hay tramos de ADN que no repercuten en la función celular cuando muta», explica a SINC Henne Holstege, investigadora del Departamento de Genética Clínica del Centro Médico Universitario VU en Amsterdam y autora principal del estudio. En este estudio, los científicos se han centrado en analizar células sanguíneas de la supercentenaria holandesa. La sangre humana se repone constantemente gracias a unas
«Los glóbulos blancos de Hendrikje van Andel-Schipper, una supercentenaria fallecida en 2005, albergaron más de cuatro centenares de alteraciones genéticas sin provocarle ninguna enfermedad. Científicos holandeses y estadounidenses buscan las claves de la longevidad en las muestras de Hennie, como solían llamar a esta mujer de récord que donó su cuerpo a la ciencia».
115 años de edad y 400 mutaciones en la sangre sanguíneos, como la leucemia, se han encontrado centenares de mutaciones. Una fuente de conocimiento en la sangre de Hennie
‘fábricas’ que se encuentran en la médula ósea, llamadas células madre hematopoyéticas. Éstas se dividen para generar los distintos tipos de células sanguíneas: glóbulos blancos (leucocitos), glóbulos rojos (eritrocitos) y plaquetas.
Pero la división celular da lugar a errores. Por eso, las células hematopoyéticas, que se dividen con mucha frecuencia, son más propensas a acumular mutaciones que las células del cerebro, que rara vez se someten a división. Por ejemplo, en pacientes con cánceres
Hasta ahora no se sabía si las modificaciones genéticas también se acumulaban en los leucocitos sanos. La sangre de Hennie ha permitido averiguar que sí. En 2011, los científicos secuenciaron el genoma de la anciana. Ahora, con la información genética de sus glóbulos blancos, han logrado determinar cómo, durante su larga vida, sus leucocitos sufrieron más de 400 cambios. Estos centenares de mutaciones no están presentes en las células de su cerebro, que se han tomado como referencia porque apenas se dividen. Al haber encontrado tantas alteraciones en la sangre de esta saludable anciana, los investigadores creen que gran parte de las lesiones en sus leucocitos fueron inofensivas. Estas transformaciones, conocidas como mutaciones somáticas –ya que no se heredan, sino que se adquieren– parecen ser toleradas por el cuerpo y no conducen a una enfermedad. Estas mutaciones somáticas residen principalmente en las regiones no codificantes del genoma que no están asociadas a ninguna dolencia. Se encuentran en los sitios más propensos a padecer cambios en la información genética como, por ejemplo, la base del ADN citosina cuando se encuentra metilada. Al examinar la fracción de los glóbulos blancos que contenían las mutaciones, los autores hicieron un descubrimiento importante
que puede estar relacionado con la longevidad humana: «Para nuestra sorpresa, nos encontramos que en el momento de la muerte, la sangre periférica se derivaba de dos únicas células madre hematopoyéticas activas», señala la investigadora. Según explica Holstege a SINC, la médula ósea humana contiene unas once mil células madre hematopoyéticas, de las cuales mil 300 se dividen de manera activa y renuevan nuestras células sanguíneas. Pero en la sangre de van AndelSchipper, la mayor parte de las células se derivaban de solo dos de esas células madre. »Esto sugiere que a medida que envejecemos, la reserva de células madre hematopoyéticas disminuye hasta que todas nuestras células son clones de sólo unas pocas células parentales», aclara. Los investigadores también examinaron la longitud de los telómeros, que son los extremos de los cromosomas que los protegen de la degradación. Después de nacer, los telómeros se acortan progresivamente con cada división celular. Los telómeros de los glóbulos blancos eran mucho más cortos que los del cerebro. «Debido a que los leucocitos tenían los telómeros muy cortos, creemos que la mayoría de las células madre hematopoyéticas pueden haber muerto de agotamiento, al alcanzar el límite de divisiones», concluye Holstege. Y, para terminar, subraya la necesidad de estudiar si el agotamiento de estas células madre puede ser la causa de la muerte en personas de edades muy avanzadas. | Agencia SINC