SUPLEMENTO DE CAMBIO DE MICHOACÁN CAMBIO DE MICHOACÁN | C I E N C I A R I O | 28 DE OCTUBRE 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 28 DE OCTUBRE DE 2014 NÚMERO 552 APARECE LOS MARTES www.cambiodemichoacan.com.mx
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En la mayoría de casos es casi imposible restaurar un ecosistema a como era antes, en gran medida porque rara vez se conoce la historia de la zona, cuál era el estado original y las causas que lo degradaron.
Más vale conservar que restaurar Lorena F. Ruiz Talonia La restauración ecológica intenta recuperar la salud de ecosistemas que han sido degradados, destruidos o dañados. Primero, un ecosistema es todo lo vivo que hay en el ambiente que lo sostiene y sus interacciones, restaurarlo consiste en dejarlo en un estado parecido al que tenía antes de ser degradado y de modo que no requiera más atención e implica participación de la comunidad científica y civil, además de políticas ambientales. En la mayoría de casos es casi imposible restaurar un ecosistema a como era antes, en gran medida porque rara vez se conoce la historia de la zona, cuál era el estado original y las causas que lo degradaron. ¿Y restaurar para qué? dirán muchos, además de los consabidos beneficios en la calidad del aire, agua y que se evita la pérdida de suelo evitando un fuerte impacto de desastres naturales como inundaciones y derrumbes, además de la pérdida y extinción de muchos seres vivos. De los ecosistemas sanos podemos obtener recursos como alimentos, fibras, forraje, zonas recreativas, en otras palabras, hay que restaurar para conservar nuestra salud física y mental. La tala ilegal en nuestro estado es particularmente alta, calculada en alrededor de 50 mil hectáreas por año en su contraparte, este año se calcula que diez mil hectáreas serán reforestadas (reforestar no es lo mismo que restaurar) con un costo de 528 millones de pesos, o sea que para reforestar se ocuparían mucho más que esto, cantidad nada desdeñable para los simples ciudadanos como yo, pero la salud no tiene precio. PÁGINA 4
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GRASA BENÉFICA PÁGINA 4
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ESTRECHANDO EL CERCO PÁGINAS 5
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CRUSTÁCEOS, GOBERNANTES EN LAS AGUAS PÁGINA 7
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REVIST A REVISTA Investigaciones recientes utilizan nuevos compuestos para producir este biocombustible con los que es posible abaratar los costos, reducir residuos dañinos y contribuir a la disminución del CO2 ambiental
Consolidar al biodiesel como alternativa energética El biodiesel se considera una fuente de energía renovable que disminuye la emisión neta de dióxido de carbono (CO 2 ), un gas de efecto invernadero asociado a los combustibles convencionales como el petróleo y con el calentamiento global. Esto se debe a que el material vegetal con el que se produce el biodiesel proviene esencialmente de la fotosíntesis, proceso por el cual las plantas toman CO2 del aire y lo transforman en biomasa. Es por ello que cada vez existe más interés en generar biodiesel y otros tipos de biocombustibles, así como en mejorar su proceso de producción. Esta es la línea de investigación en la que trabaja Isis Romero Ibarra, con la que ganó en 2013 una de las Becas para Mujeres en la Ciencia, que otorga la empresa L’Oréal, conjuntamente con la Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura, y la Academia Mexicana de Ciencias (L’Oréal-UNESCO-AMC). Para producir biodiesel se hace reaccionar el aceite extraído de ciertas semillas -las que se han identificado que tienen potencial en México son las de higuerilla, palma de aceite o piñón- con alcohol en presencia de un catalizador (un compuesto que favorece la conversión química de un compuesto a otro) en condiciones de temperatura y presión adecuadas. El resultado de estas reacciones es el biodiesel y como subproducto principal la glicerina, una sustancia utilizada en la industria cosmética y farmacéutica. Los catalizadores más comunes en la industria y en el mercado internacional explicó Romero- son de tipo homogéneo, princi-
ESPECIAL
Cada vez existe más interés en generar biodiesel y otros tipos de biocombustibles, así como en mejorar su proceso de producción. palmente el hidróxido de sodio y el hidróxido de potasio (conocidos como sosa y potasa cáustica, respectivamente) debido a que tienen una alta actividad que favorece las reacciones y son económicos. No obstante -agregó-, estos dos compuestos tienen algunos problemas: no son reciclables, es muy costoso separarlos del medio de reacción, y cuando se separan de la mezcla final para neutralizarlos generan residuos corrosivos que dañan las instalaciones. En su lugar, Romero Ibarra está probando con diferentes catalizadores cerámicos de tipo heterogéneo modificando la temperatura, el tiempo de reacción, las concentraciones de los reactivos y los ciclos de reúso del
catalizador para determinar en qué condiciones se obtiene mayor cantidad de biodiesel. Uno de los compuestos que le ha dado buenos resultados es el zirconato de sodio, el cual -aseguró- no se había estudiado hasta ahora. «El zirconato de sodio es un polvo blanco que puede separarse muy fácilmente del líquido que lo contiene sin instrumentos o equipos costosos, simplemente decantando o filtrando; no produce residuos corrosivos y se puede reutilizar sin ningún tipo de tratamiento previo hasta cinco veces manteniendo la misma capacidad, después de este número de usos, el rendimiento baja del 98 al 84 por ciento».
De acuerdo con la posdoctorante del Instituto de Investigaciones en Materiales de la Universidad Nacional Autónoma de México, un catalizador heterogéneo que también ha causado interés es el óxido de calcio, pues también tiene altos rendimientos en la obtención de biodiesel, del 99 por ciento, pero no es reciclable y cuando se vuelve a usar los rendimientos caen. «La ventaja de usar estos zirconatos es que hemos observado que el rendimiento se mantiene a mayor número de ciclos de reúso, con lo cual se podrían reducir costos y ahorrar energía para tratar el catalizador». La ganadora de la beca comentó que se ha visto que los catalizadores cerámicos
son capaces de reaccionar con el CO 2 desde temperaturas de medio ambiente hasta las superiores utilizadas en la mayor parte de los procesos de combustión, formando nuevos compuestos, llamados carbonatos que se aglutinan en una coraza con porosidades. Gracias a esta propiedad, afirmó, se podría ayudar a reducir la concentración de este gas de efecto invernadero en el aire. En la industria, por ejemplo, los gases que se emiten durante los procesos de combustión salen a altas temperaturas, alrededor de los 400°C; con este tipo de materiales cerámicos se podría atrapar el CO 2 contenido en ese flujo.
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REVIST A REVISTA Los grandes problemas de la humanidad no se pueden resolver sin la química y estamos aprendiendo a hacer un uso más prudente de esta ciencia
Un México sin «quimifobia» Luz Olivia Badillo | AMC
El estudio de estos mecanismos a diferentes temperaturas, presiones y en presencia de vapor de agua, así como de diferentes estructuras que favorezcan la captura del gas también son parte de las investigaciones en las que participa la joven investigadora. Del laboratorio a la industria De acuerdo con Isis Romero, la Beca L’OréalUNESCO-AMC le servirá para continuar probando otros catalizadores, mejorar los rendimientos alcanzados y buscar la manera de darle un valor agregado a la glicerina, que constituye el diez por ciento del producto final. Los resultados obtenidos hasta ahora sugieren que el zirconato de sodio es un buen candidato para la producción de biodiesel. Sobre los pasos que seguirán en sus estudios, la investigadora indicó que la principal problemática a la que se enfrenta ahora junto con su equipo de colaboradores, es escalar esos procesos. «No es lo mismo producir algo en un matraz, es decir, en bajas cantidades, a producirlo masivamente en kilos o toneladas sin perder los buenos rendi-
mientos y manteniendo lo que se observa a nivel laboratorio. Por el momento hemos tenido buenos resultados, tiempos cortos de reacción y buenas propiedades de separación, pero escalarlo es otro estudio que se tiene que hacer para llevarlo a la industria o a la vida diaria». Precisó que México todavía es muy joven en este campo pues aún no ha habido una buena vinculación entre la universidad y la industria, quizá porque es necesaria la inversión de recursos y porque los procesos de escalamiento requieren tiempos que no convergen con los de la producción en las empresas, pero la propuesta sería que estemos abiertos a estos canales de comunicación. Finalmente, Romero agradeció la guía y el apoyo del doctor Heriberto Pfeiffer Perea, a quien le reconoció su amplia experiencia en este campo de investigación, y el apoyo de los alumnos de licenciatura y posgrado del Instituto de Investigaciones en Materiales. Isis Romero recibirá la beca y un reconocimiento a su labor en una ceremonia que se realizará el próximo 3 de noviembre. | Academia Mexicana de Ciencias
Para producir biodiesel se hace reaccionar el aceite extraído de ciertas semillas con alcohol en presencia de un catalizador bajo temperatura y presión óptimas
Se suele dar por hecho que lo natural es mucho mejor que los productos químicos. Esta idea suele estar mal entendida, de acuerdo con Jesús Valdés Martínez, investigador del Instituto de Química de la Universidad Nacional Autónoma de México, pues toda la materia, por el sólo hecho de serlo, entraña a la química en sus propiedades, estructura y composición. De ahí que más bien sea necesario diferenciar entre lo natural y lo procesado sin que necesariamente lo primero sea mejor que lo segundo. Valdés Martínez, integrante de la Academia Mexicana de Ciencias, consideró que es necesario revalorar el papel que ha jugado la química para mejorar la calidad de vida de las personas en todas las áreas: industria, medicina, transporte y accesorios de uso cotidiano. Por ejemplo, sin los derivados del petróleo no habría autos, bolsas de plástico, tubos de PVC ni teflón; no habría ropa sintética, cosméticos, videojuegos, computadoras ni celulares, no habría condones ni anticonceptivos. «La contaminación del planeta se debe más bien a un mal uso de la química. Estoy convencido de que la química es nuestra vida y nuestro futuro; los grandes problemas de la humanidad no se pueden resolver sin
ella y estamos aprendiendo a hacer un uso de la química más prudente», afirmó el doctor en Química durante la charla «¿Cómo se divierten los químicos?», realizada en la segunda edición de la Fiesta de las Ciencias y las Humanidades, llevada a
cabo en el Museo de las Ciencias Universum. Los problemas donde aparentemente la química tiene la culpa de todo han llevado al investigador a afirmar que la población padece «quimifobia», un rechazo irracional a la química. «Es un temor de algunas personas de que al entrar en contacto con productos químicos se van a enfermar o les van a hacer daño. Esos miedos no están bien fundados. Sí estamos contaminando y estamos dañando al planeta pero por un uso excesivo de combustibles fósiles. Tenemos que hacer un uso racional de la química». La química ha entrado en una nueva era donde la consigna es ahorrar y ser sustentable, sobre esto el científico puso como ejemplo al viagra: «Antes, para producir un kilo de este fármaco se necesitaban mil 300 litros de disolvente, ahora se necesitan sólo cuatro litros».
También existe la recomendación de cambiar hábitos de consumo; por ejemplo, dijo Jesús Valdés: «En Estados Unidos, el promedio de vida de un objeto como un smartphone es de medio año, países como China están siguiendo ese modelo». El investigador y divulgador de la c i e n c i a consideró que la labor para quitar los prejuicios y fobias en torno a la química las debe hacer el maestro al estudiante en todos los niveles educativos: «Tiene que mostrar que la química está presente en la vida cotidiana. Tiene que poner ejemplos que contradigan a los temores falsos porque si no hubiera medicamentos, la esperanza de vida sería mucho menor a la actual». Destacó que la enseñanza de la química en el país es esencial pues México cuenta con una riqueza química enorme. Se requieren mejores programas de estudio y estrategias de enseñanza, «no debemos crear químicos desde la secundaria, yo creo que es un grave error, mejor hay que enseñar al estudiante reacciones químicas que se puedan ver y oler y observar cambios de energía que suceden todos los días; estos fenómenos despiertan la curiosidad. Al final del bachillerato se podría enseñar algo más formal», expuso. | Academia Mexicana de Ciencias
Los problemas donde aparentemente la química tiene la culpa de todo han llevado al investigador a afirmar que la población padece «quimifobia», un rechazo irracional a la química.
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Grasa
DE PORTADA
var que Más vale conse consevar restaurar PÁGINA 1
Al deforestar una zona sólo se paga por la madera un poco más que el costo de extracción, así los bosques que hacen un lindo Michoacán siguen siendo saqueados para abastecer la demanda de maderas preciosas que hay por ejemplo en China, en donde se convierten en costosísimos muebles y de cuyos beneficios económicos no sabremos nada en este lado del mundo. En el estado, debido a su relación con el crimen organizado, la tala es difícil de controlar. Reforestar es plantar especies maderables, y se espera que el resto de seres vivos colonicen para crear un bosque. Entonces ¿No será más barato conservar lo que hay? Y siendo así ¿qué esperamos para poner manos a la obra? En numerosas ocasiones, y si deseamos solicitar ayuda, los cuantiosos trámites que deben hacer los interesados únicamente a través de Internet para obtener autorizaciones para los programas forestales, son el principal obstáculo para el trabajo de producción y conservación. Sobre todo si recordamos que en la mayoría de los poblados con estas necesidades no hay aún servicios de telefonía fija, y sí un índice alto de analfabetismo, que de computadoras e Internet ni hablar. Además no se trata sólo de plantar arbolitos en una salida escolar o el Día del Árbol, para que la inversión sea costeable es indispensa-
ble seleccionar plantas adecuadas y que reciban cuidados específicos después de ser establecidas, aquí entra la ciencia aplicada y técnicas como cercado, riego y no confiar en que hay suficientes perros callejeros que harán las regadas de emergencia. Por la naturaleza de esta actividad y sus componentes económicos, ecológicos, sociales y culturales, se requiere el consenso, organización y apoyo de los diferentes sectores de la comunidad, lo cual es algo bastante difícil de conseguir, pero no imposible, así orgullosamente de Michoacán está la comunidad de Nuevo San Juan Parangaricutiro que ha sido desde el éxodo causado por la erupción del volcán, una comunidad modelo reconocida mundialmente por el manejo y aprovechamiento de sus bosques, en los que se basa casi toda su economía. Finalmente conservar es una cuestión de ética, porque el beneficio de dejar un bosque intacto es más que para su propietario para la comunidad, y así debería ser también el compromiso y apoyo de ésta. El beneficio de destruirlo es personal y su pérdida en detrimento de la sociedad y restaurarlo nos cuesta a todos. Conservar y restaurar es algo que se tendrá que hacer, imaginar un Michoacán sin bosques es perturbador, esperemos ponernos de acuerdo y lograr algo antes de que sea demasiado tarde, como en la Isla de Pascua.
benéfica
Cuauhtémoc Sarabia «Como dicen los creyentes, no todas las grasas fueron creadas iguales...» Hay enfermedades que aterran y otras que no, aunque sean más graves. El brote actual de ébola nos quita el sueño, aunque afecte sólo a una parte pequeña de la población mundial. Otra epidemia, la obesidad, nos preocupa menos porque su desarrollo ha sido gradual y nos hemos acostumbrado. Si vemos los índices publicados por el IMSS, en dos décadas la incidencia de sobrepeso + obesidad se triplicó en México, lo que preocupa mucho al personal de ese instituto, pues dudan que si subsiste esa tendencia, se pueda atender al enorme número de pacientes con enfermedades derivadas del problema, como diabetes, enfermedades del corazón, entre otras. Se conoce oficialmente el origen del aumento explosivo de obesidad: el acceso y disponibilidad de alimentos de alta densidad energética (bebidas azucaradas y grasas), las presiones del mercado para consumirlos, y el sedentarismo y falta de ejercicio físico. Como dicen los creyentes, no todas las grasas fueron creadas iguales, en el organismo hay depósitos de «grasa marrón», cuya función es generar energía rápida cuando se requiere de emergencia. Hay también una «grasa blanca» que no tiene esa cualidad y en cambio produce los problemas y enfermedades mencionadas. Consultando la fuente de información de los neófitos (Wikipedia), nos enteramos que tienen diferente estructura las células que almacenan esos dos tipos de grasa (adipocitos). En el caso de la grasa blanca, en las células se forma una sola porción
de este material que desplaza a todas las demás estructuras hacia la periferia. En el caso de la grasa marrón, la célula contiene muchas pequeñas gotas, además de numerosas mitocondrias, que son los corpúsculos encargados de producir energía, quemando lentamente esa grasa. Una analogía cotidiana sería la diferencia entre almacenar en una bodega toneladas de parafina y en otra miles de velas. La grasa marrón ya viene
con el mecanismo para aprovecharla. ¿Sabía usted estimado lector que los bebés humanos y de otras especies no pueden tiritar cuando tienen frío?. Los recién nacidos tienen además la desventaja de carecer de abundante pelo y presentan mayor relación de área / peso, lo que significa que se enfrían más rápido que los adultos. A su favor, los bebés tienen una capa de grasa marrón, principalmente en la espalda y los hombros. Este material genera el calor necesario para mantenerlos tibios. Es difícil convencer a las personas para un cambio de hábitos alimenticios. También se ve complicado que se abandone el sedentarismo. Una alternativa para tratar la obesidad pudiera obtenerse mediante el estudio de los mecanismos de acumulación y eliminación de las grasas. La investigación en esta materia ha re-
portado que existen mecanismos para transformar la grasa blanca a grasa marrón, el control de esos mecanismos reside en el cerebro. El 9 de octubre pasado se publicó el trabajo de investigadores de la Universidad de Yale (EEUU), quienes descubrieron que el proceso de trasformación lo inician las neuronas que producen la sensación de hambre, en el hipotálamo. Encontraron que el switch para regular la trasformación entre los dos tipos de grasa, es la adhesión de un tipo de azúcar llamado «OGlcNAc» a los «canales de potasio» (poros en las membranas regulan el paso de iones de potasio y sodio). Los investigadores lograron proteger a ratones contra la obesidad, manipulando el mecanismo descubierto. Recientemente investigadores de la Universidad de Bonn (Alemania), descubrieron que la grasa marrón, usando un receptor llamado A2A, se activa para producir energía mediante la «adenosina», substancia que se produce en el organismo en situaciones de estrés. Lo más interesante es que adhiriendo ese receptor a la grasa blanca, ocurre el cambio a grasa marrón, adecuada para ser aprovechada como fuente de energía. Como se ve, la investigación científica es crucial para el alivio de enfermedades, mismas que han sido producidas por el capitalismo desenfrenado. No se ve posible que las instituciones de salud oficiales le ganen una batalla a las refresqueras. Lo único factible es que todos los consumidores hagamos un boicot contra éstas. La salud y supervivencia están de por medio.
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FRONTERAS
La médula espinal, tanto como todo el tejido nervioso, es un material muy fino y muy delicado. Las neuronas y otras células que lo forman deben preservar su integridad para realizar sus funciones, que incluyen la percepción del ambiente y sus cambios, la respuesta a tales cambios y la coordinación de todas las funciones del cuerpo. A pesar de ser células altamente protegidas por el sistema óseo puede sufrir lesiones por enfermedad o trauma. Las lesiones en la médula espinal pueden conducir a la pérdida de la capacidad de movimiento, sensibilidad y coordinación motora de muchos tejidos por debajo de donde ocurra. Del cordón medular salen los sistemas de nervios que controlan las funciones del cuerpo. Si la lesión afecta a las vertebras cervicales más cercanas al cráneo (C1, C2 y C3) el efecto puede ser la pérdida de la capacidad respiratoria autónoma, requiriendo el paciente un ventilador para respirar; de C4 a C7 se conserva movimiento hasta las muñecas, pero se pierde la funcionalidad de la mano. Estas lesiones de C4 a C7 originan tetraplejias o incapacidad de mover piernas y manos. Las lesiones medulares llegan a afectar todos los sistemas nerviosos debajo de donde ocurrió la rotura. Ocurren miles de casos de este tipo al año, lo que entraña una presión enorme sobre los pacientes, su familia y los sistemas de salud ya que afecta la capacidad del paciente para realizar trabajo y estos requieren de ayuda constante y rehabilitación, que en el caso de México es muy limitada o ni siquiera existe en el sistema de salud. Este tipo de lesiones ha generado la necesidad de investigar la manera de reparar, regenerar las células nerviosas afectadas o restituir de alguna manera las funciones perdidas. Hay dos enfoques que en la actualidad se investigan: Ya hemos
«Las lesiones en la médula espinal pueden conducir a la pérdida de la capacidad de movimiento, sensibilidad y coordinación motora de muchos tejidos por debajo de donde ocurra...»
Estrechando el cerco Horacio Cano Camacho
hablado en Cienciario de los intentos de aplicar artilugios biomecánicos (robots) para permitir que los pacientes caminen o usen sus manos. Se trata de motores y estructuras controladas por el cerebro que hagan el trabajo mecánico que las extremidades por sí solas no pueden realizar porque se
perdió la conexión con el cerebro. El otro enfoque es la regeneración del tejido afectado. Hasta ahora nadie ha logrado que las neuronas y otras células cerebrales se dividan y sellen las heridas, recuperando sus funciones. Los daños suelen ser permanentes. No obstante, en algunos experimentos con ratas, la aplicación de pulsos eléctricos por encima de la zona de la lesión ha logrado estimular la aparición de conexiones entre la zona de la médula integra y la zona dañada, permitiendo que animales experimentales a los que se les había lesionado artificialmente la médula volvieran a caminar. Hay algunos reportes de
experiencias similares en voluntarios humanos con lesión medular completa. La otra vía de restauración del tejido medular es la implantación de «células madre». Los avances no han sido muchos, ya que no sabemos aún controlar la reprogramación de estas células. Sin embargo, la investigación continúa y esta semana se anunció un logro fundamental. Un paciente paralitico por lesión medular completa en C4-C6 logró caminar luego de que un equipo de neurocirujanos liderados por Geoff Raisman lo trasplantó por inyección de células de la glía olfativa. Estas células localizadas en la nariz funcionan como un sistema de regeneración de las fibras nerviosas en el sistema olfativo. Reisman y su equipo realizaron unas 100 microinyecciones de células de la glía del mismo paciente para evitar el rechazo, unas 500 mil células, por encima y por debajo de la lesión. Con tiras del tejido nervioso del talón del paciente que se colocaron en la cavidad de las vertebras, sellaron la ESPECIAL brecha. Luego de seis meses de un programa de rehabilitación, el paciente logró dar sus primeros pasos y dos años después puede caminar apoyándose en una andadera. El paciente, además, recuperó el control del intestino, la vejiga y la función sexual. Aún no podemos generalizar estos tratamientos, por lo pronto son experimentales, pero sin duda nos hacen concebir esperanzas. El cerco se está cerrando sobre este tipo de lesiones y es probable que más temprano que tarde ya puedan practicarse restauraciones de manera rutinaria. Hay muchos elementos para ser optimistas. *Profesor investigador del Centro Multidisciplinario de Estudios en Biotecnología, Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, Universidad Michoacana.
ESPECIAL
Descrito un gen esencial para el desarrollo del corazón Un nuevo estudio describe cómo el gen Arid3b interviene en la formación del corazón en ratones y que podría tener un papel similar en humanos. Los investigadores afirman que los embriones de ratones carentes de este gen mueren a etapas tempranas del desarrollo debido a graves defectos en el corazón. Una reciente investigación, dirigida por el científico del Centro Nacional de Biotecnología del CSIC Juan José Sanz Ezquerro, ha descubierto que el gen Arid3b desempeña un papel esencial en la formación del corazón en ratones y que podría tener un papel similar en humanos. El corazón adulto está compuesto por cuatro cámaras separadas, dos aurículas y dos ventrículos, que bombean la sangre hacia los pulmones y el resto del cuerpo. Pero en su origen, explica Sanz Ezquerro “el corazón es un simple tubo que crece mediante la adición a sus extremos de nuevas células a partir de un reservorio de progenitores”. A día de hoy, los mecanismos por los que esto ocurre son desconocidos. Bajo la dirección de Sanz Ezquerro, y con participación de investigadores del Centro Nacional de InvestigacioPÁGINA 7
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La variedad de especies animales y vegetales sufre un retroceso en todo el mundo, pero algunos estudios acentúan el problema en América Latina, cuando analizan el caso de los vertebrados. Los investigadores llaman la atención sobre factores como la destrucción de hábitats o el cambio climático y sobre las consecuencias que tienen para una de las zonas más ricas en biodiversidad del planeta.
AL y el Caribe pierden a sus vertebrados José Pichel Andrés | SINC La biodiversidad retrocede en todo el planeta a pasos agigantados. El Informe Planeta Vivo 2014 de WWF indica una disminución del 52 por ciento de las especies de vertebrados entre 1970 y 2010, es decir, que en cuatro décadas el número de mamíferos, aves, reptiles, anfibios y peces del planeta se ha quedado en menos de la mitad. Al analizar los datos por zonas geográficas, la peor tendencia es la del Neotrópico, una región que básicamente se corresponde con América Latina y el Caribe, donde el descenso llega al 83 por ciento. Los científicos coinciden en que la situación es grave, aunque algunos cuestionan que esas diferencias entre continentes sean tan dramáticas. «Debemos ser muy cautelosos con cifras arrojadas por análisis comparativos globales», aseguran desde la Universidad Veracruzana, en México, dos expertos en conservación biológica, Eric Ameca Juárez y Ernesto Rodríguez Luna. Aunque es cierto que la pérdida de biodiversidad es muy elevada en la región neotropical, este espacio geográfico contiene una enorme diversidad que está muy estudiada. Por eso, los investigadores de Veracruz consideran que otras regiones del planeta «pueden tener cifras similares», pero al no haber sito tan exhaustivamente investigadas, ofrecen datos menos impactantes que América Latina y que las regiones tropicales en general. En cualquier caso, en su opinión, las causas de la pérdida de biodiversidad son similares en todas las ecorregiones y citan las principales: «Destrucción del hábitat, efectos negativos de especies invasoras,
sobreexplotación de especies y poblaciones, y cambio climático», además del efecto en cadena que puede provocar la extinción de una especie sobre otras. Un caso particular que ha estudiado en profundidad Eric Ameca y Juárez es el del mono aullador (Alouatta palliata mexicana), que se encuentra en peligro de extinción «afectado por efectos climáticos extremos en combinación con la degradación de su hábitat», indica el investigador, que ha publicado en la revista Trends in Ecology and Evolution un artículo sobre esta especie que sirve de referencia para analizar la vulnerabilidad de los mamíferos terrestres. La combinación de varios factores, como los eventos naturales y la acción del hombre, incrementa su riesgo de desaparición.
cifras que recoge hacen referencia al pasado inmediato, cuando las variaciones de temperatura o precipitaciones apenas se estaban empezando a notar, los modelos de evolución del clima indican que a lo largo del siglo XXI los ecosistemas se pueden ver mucho más afectados. Según las cifras que recoge el Sistema de Información sobre Biodiversidad (SIB) del Instituto Humboldt de Colombia, el 47 por ciento de la superficie de Latinoamérica y el Caribe corresponde a bosques y en ellos se esconde buena parte de la riqueza faunística y, por supuesto, botánica de la región. En general, se considera que más de la mitad de las especies animales y vegetales tienen su hogar en las superficies arboladas.
Especies invasoras
En la propia Colombia, el país del mundo con mayor diversidad de aves, existen unas 350 especies de fauna con algún grado de amenaza, de acuerdo con los Libros Rojos publicados hasta la fecha. Sólo en los bosques húmedos de los Andes y en la Costa Pacífica se contabilizan 68 aves amenazadas, 40 mamíferos, 55 anfibios y 25 reptiles. La mayoría de ellos están clasificados como «vulnerables», pero buena parte se consideran especies «en peligro» o «en peligro crítico», los siguientes escalones hacia la desaparición. Anfibios y reptiles son los que salen peor parados en las montañas y los bosques occidentales. Sin embargo, los científicos colombianos llaman la atención sobre otros animales menos visibles: se estima que hay 300.000 especies de invertebrados, de las
Las especies invasoras también ejercen un efecto devastador. Las universidades argentinas de Comahue y La Plata, junto a un equipo español liderado por el biólogo Salvador Peris, han analizado durante años la introducción de diversas especies en el Parque Nacional Lanín, situado en la Patagonia cerca de la frontera chilena: el salmón y el jabalí europeos o el visón de Norteamérica causan estragos. Por ejemplo, en los lagos y lagunas de la provincia de Neuquén donde se ha documentado la presencia del visón, los gansos y los cisnes han desaparecido casi por completo en apenas quince años. El informe de WWF alerta de que el cambio climático puede ejercer aún una mayor presión sobre las poblaciones en el futuro. Si las
El país de las aves
AGENCIA SINC | ERIC AMECA Y JUÁREZ
El mono aullador (Alouatta palliata mexicana), está en peligro de extinción en México. Insectos y aves son en su mayoría las otras especies amenazadas, de las que no escapan vistosos lepidópteros. cuales se conocen menos del 20 por ciento. En estas condiciones, es difícil conservar lo que ni siquiera se sabe que existe en un país con un enclave privilegiado entre el Caribe, el Pacífico y el Amazonas. Una pérdida irreparable Por eso, los científicos latinoamericanos coinciden en las graves consecuencias de perder biodiversidad incluso antes de llegar a conocerla. «Supone una pérdida de bienes», señalan los mexicanos Ernesto Rodríguez Luna y Eric Ameca Juárez, por ejemplo, «comida, medicinas, fibras o materiales para construcción». La disminución de especies acarrea también alteraciones ambientales aún difíciles de evaluar: la polinización, el reciclaje natural de nutrientes, la alteración de ciclos biogeoquímicos, la regulación climática y otros muchos aspectos esenciales para el equilibrio de los ecosistemas se pueden ver modificados de forma drástica.
En definitiva, «el fin de nuestra forma de vida como hoy la conocemos», advierten. El desarrollo deja su huella Revertir la situación en las próximas décadas parece una tarea extremadamente difícil, pero en todo caso pasaría por «un cambio de patrones de consumo», según los expertos. En la actualidad, el ser humano está utilizando más recursos de los que la Tierra es capaz de suministrar y el desarrollo económico que está viviendo América Latina hace que incremente de forma notable su huella ecológica, el indicador que recoge el impacto ambiental que las actividades humanas tienen sobre los recursos disponibles en relación a su capacidad de regeneración. En este sentido, Brasil ya se ha colado entre los cinco primeros países del mundo con mayor huella ecológica, que representa ya el 3.7 por ciento del total mundial. | Agencia SINC
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La característica más evidente que diferencia a estos artrópodos de sus parientes más próximos es la presencia de apéndices birrámeos, lo que quiere decir que de cada inserción donde originalmente saldría un apéndice cualquiera (una pata o una antena, por ejemplo) en realidad salen dos (dos ramas igual a birrámeo)
Existe un grupo de animales invertebrados que goza de gran importancia en diversos aspectos. Animales que son de importancia económica, y dentro de la biológica destacan la evolutiva y la ecológica. Sin duda alguna me refiero a los crustáceos, organismos artrópodos emparentados con los insectos, arácnidos, milpiés y ciempiés. Dentro de los crustáceos están los cangrejos, camarones, langostas, langostinos y percebes. La característica más evidente que diferencia a estos artrópodos de sus parientes más próximos es la presencia de apéndices birrámeos, lo que quiere decir que de cada inserción donde originalmente saldría un apéndice cualquiera (una pata o una antena, por ejemplo) en realidad salen dos (dos ramas igual a birrámeo); sin embargo, no lo notamos a simple vista, al menos en los crustáceos comunes para la gente, puesto que suelen tener una rama de ese apéndice modificado o muy reducido, a excepción de las antenas; por lo tanto, estos animales poseen cuatro antenas. Estos invertebrados son fundamentalmente acuáticos, muy diversos en aguas marinas, otros bien instalados a la vida de aguas continentales, mientras que un grupo dentro de los isópodos se adaptó a la vida terrestre de ambientes húmedos, las muy conocidas cochinillas de la humedad. En las especies actuales conocidas la cifra asciende a 67 mil, no obstante hay estimaciones que el número de especies de crustáceos que falta por descubrir puede ser diez veces mayor. Respecto a la importancia económica de estos organismos, ésta reside en dos aspectos: uno, el valor comercial para el consumo humano de cangrejos y langostas, pero sobre todo el de camarones, ya que alrededor de estos existen fuertes inversiones de dinero para la infraestructura de granjas camaroneras, así como en investigación para la explotación de especies suscepti-
Crustáceos, gobernantes en las aguas David Tafolla Venegas
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Dentro de los crustáceos están los cangrejos, camarones, langostas, langostinos y percebes. bles a la reproducción intensiva en granjas, y dos, hay especies de crustáceos que son hospederos intermediarios de parásitos que afec-
tan a los humanos, causando serios daños a la salud y gasto económico en su tratamiento y recuperación.
Sobre el rol ecológico, estos invertebrados son eslabones clave en las redes tróficas, pues muchas especies son de hábitos detritívoros, lo cual significa que se alimentan de materia orgánica, ya sea en suspensión o bien que la tengan que remover del suelo; como sea, eliminan residuos de la columna de agua, manteniéndola en condiciones estables. Otros, como en el caso del krill, crustáceos parecidos a camarones en miniatura, que soportan redes alimenticias muy importantes en el océano, se ha estimado que si se rompe el eslabón donde este tipo de animales vive, habría consecuencias catastróficas. Respecto a lo evolutivo, resulta que los crustáceos son animales muy ancestrales, su registro fósil se remonta al Cámbrico inferior, un tiempo que nos lleva 450 millones de años en el pasado. Así, estos animales convivieron con los artrópodos que dieron origen a los arácnidos, fueron testigos del surgimiento y la caída de los famosos trilobites, también socializaron con los gigantes amonites, conocieron la tragedia de los dinosaurios. Entonces ellos, como los humanos y el resto de linajes animales que hoy en día vivimos, son sobrevivientes en el tiempo. El éxito evolutivo, entre otras varias cosas, es su plasticidad adaptativa en los diseños corporales para explotar nichos ecológicos novedosos para ellos. De tal forma que los múltiples apéndices que poseen han sabido aprovechar las modificaciones que en estos se han suscitado con el tiempo, para la explotación de los ambientes cambiantes a lo largo del tiempo geológico. La verdad que uno no se podría imaginar toda la historia tan ancestral y la importancia sin precedentes que guarda un vaso de coctel de camarones, pero más allá mi intención no es evitar que se los coma, más bien que reflexione mientras los disfruta en su paladar. Seguro que de esto viene la frase «pensar en la inmortalidad del cangrejo».
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nes Cardiovasculares, la investigadora Verónica Uribe ha descubierto que los embriones de ratones carentes del gen Arid3b mueren a etapas tempranas del desarrollo debido a graves defectos en el corazón. Sus análisis muestran que en estos ratones la adición de los precursores al tubo cardiaco es anormal, provocando un acortamiento de los polos. Además, la formación de las válvulas cardiacas es defectuosa. Los resultados obtenidos, explica Sanz Ezquerro, demuestran que “Arid3b controla la arquitectura y el movimiento de las células progenitoras, en parte regulando la expresión de otros genes y que Arid3b es esencial para el desarrollo embrionario del corazón”. Este trabajo, que ha sido publicado en la revista Development, aumenta los conocimientos sobre las funciones del gen Arid3b (un factor de transcripción de funciones poco caracterizadas) y lo identifica como un posible gen implicado en las malformaciones del corazón en humanos, que son los defectos congénitos más frecuentes ya que afectan a un 1-2% de los recién nacidos. | Agencia SINC
«El gen Arid3b desempeña un papel esencial en la formación del corazón en ratones y que podría tener un papel similar en humanos».
8 | 28 DE OCTUBRE DE 2 0 14 | C I E N C I A R I O | CAMBIO DE MICHOACÁN
Se ha observado que en las enfermedades de Alzheimer, Parkinson, Huntington, y en la esquizofrenia, hay un desbalance en los niveles de diferentes compuestos que derivan del triptófano, una sustancia esencial que obtenemos de los alimentos y que sirve al organismo para la comunicación neuronal y el metabolismo energético de las células del cerebro El funcionamiento de nuestro cerebro depende de un complejo entramado de señales químicas y eléctricas que regulan la transmisión de información de una neurona a otra. En ocasiones surgen problemas de comunicación entre estas células que derivan en enfermedades neurodegenerativas. Un desbalance en el nutrido coctel de sustancias que circulan en nuestro cerebro, es una de las causas de algunos problemas de comunicación celular. El estudio de las alteraciones en la producción y degradación de algunas sustancias y su papel en la patogénesis en distintos modelos de enfermedades neurodegenerativas, es el proyecto con el cual, Verónica Pérez de la Cruz, investigadora del Instituto Nacional de Neurología y Neurocirugía Manuel Velasco Suárez (INNN), obtuvo una de las Becas para Mujeres en la Ciencia que otorga la empresa L’Oréal, conjuntamente con la Organización de las Naciones Unidas para la Educación la Ciencia y la Cultura, y la Academia Mexicana de Ciencias (L’OréalUNESCO-AMC). De la Cruz estudia cierto grupo de moléculas en las que se convierte un aminoácido, el triptófano, una vez que entra a nuestro cuerpo a través de los alimentos como huevo, amaranto, leche, avena, cacahuates y calabaza. Estas moléculas son metabolitos, es decir, precursores de otros compuestos que se fabrican en el sistema nervioso central y que desempeñan diferentes funciones. Las transformaciones químicas del triptófano siguen diferentes vías, dependiendo del compuesto final. La vía que estudia la investigadora es la que tiene como producto final el NAD (dinucleótido de nicotinamida y adenina), el cual participa en reacciones de las que nuestras células obtienen la mayor parte de su energía. Alguno de estos metabolitos del triptófano son la kinurenina, el ácido kinurénico y el ácido kinolínico.
Hacia las bases de las enfermedades neurológicas Alejandra Monsiváis Molina | AMC
Se ha visto que la cantidad de metabolitos que se producen se altera de forma específica en algunas patologías. «Por ejemplo, en la esquizofrenia, los niveles de ácido kinurénico están altísimos. De hecho, es uno de los pocos casos en los que esto sucede, pues se trata de un metabolito con efecto
antioxidante que ‘protege a las células’. Cosa que no se observa con otras enfermedades como las de Huntington, Alzheimer, Parkinson o la epilepsia, en las que los niveles de este metabolito están a la baja. No obstante, a pesar de la relación directa que hay entre el desbalance de los
metabolitos citados en estas enfermedades, la comprensión sobre el potencial que tienen estas variaciones aún es muy limitado. La idea del proyecto que encabeza Verónica Pérez es caracterizar a cada uno de estos metabolitos, ver si están implicados en alteraciones de la neurotransmisión, del balance energético o en condiciones de estrés oxidativo para entonces vincular lo que está pasando en un paciente que presenta alteraciones en los niveles de estos metabolitos y relacionarlo con otras alteraciones del cuerpo. Valioso regalo Para realizar este proyecto, a Verónica Pérez de la Cruz le será de gran utilidad un regalo que le hizo Robert Schwarcz, pionero en estudiar esta vía de metabolitos
del triptófano y quien fuera su tutor de tesis cuando realizó el posdoctorado en la Universidad de Maryland, Estados Unidos. Se trata de un tipo de ratones transgénicos, diseñados por el propio Schwarcz hace varios años, que carecen de una enzima (un tipo especializado de proteína) que participa en la vía al ácido kinurénico, lo que los convierte en modelos para cierto tipo de enfermedades. Se ha visto que en los primeros 21 días de nacidos este tipo de ratones presenta niveles muy bajos del ácido kinurénico (pues no tienen la enzima que lo produce), lo cual se refleja en anormalidades en su neurotransmisión y en su conducta motora. Sin embargo, a los dos meses de edad, todas estas alteraciones se revierten y regresan a estados normales, incluso los niveles del ácido kinurénico se ven totalmente restituidos. Más aún, Pérez de la Cruz ha inyectado a grupos de ratones el precursor de este metabolito y ha visto que producen el ácido kinurénico aun sin la presencia de la enzima que lo lleva a cabo. «Estos ratones son una excelente herramienta porque nos dan pauta para estudiar qué otras vías podrían estar involucradas en la formación de este metabolito (el ácido kinurénico) y que podrían estar alteradas en las patologías ya mencionadas. Todos estos años la comunidad científica que ha estudiado este proceso insistía en que esa enzima era la única responsable de la producción del ácido kinurénico. Ahora tienen enfrente un modelo que muestra que esto puede no ser así». Los resultados que arrojen estos trabajos, agregó, podrían ser la base en el futuro para el diseño de nuevas alternativas terapéuticas en pacientes con desórdenes neurodegenerativos. Por otra parte, la remuneración económica de la beca servirá para comprar los consumibles del proyecto, sobre todo, para mantener y reproducir a este tipo de ratones, lo cual es muy costoso. | Academia Mexicana de Ciencias