SUPLEMENTO DE CAMBIO DE MICHOACÁN CAMBIO DE MICHOACÁN | C I E N C I A R I O | 14 DE JUNIO DE 2 0 16 | 1 PARA LA DIVULGACIÓN DE TEMAS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS PREMIO ESTATAL DE DIVULGACIÓN 2013 EDITOR: RAÚL LÓPEZ TÉLLEZ ixca68@hotmail.com MARTES 14 DE JUNIO DE 2016 NÚMERO 634 APARECE LOS MARTES www.cambiodemichoacan.com.mx
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Empresa estudiantil para producir biodiesel Margarita Blanco
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Estudiantes conformaron una empresa que busca contribuir a reducir que los residuos de aceite comestible vegetal se vayan a la alcantarilla, ya que cada litro de éste contamina diez mil litros de agua. A través de una máquina y un proceso de prirolisis, obtienen biodiesel y otros subproductos Estudiantes del Instituto Tecnológico de Morelia y de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo crearon una empresa que produce biodiesel a partir de los residuos de aceite vegetal comestible, además de jabón, tiner y carbón mineral. Saúl Ignacio Barragán Núñez, alumno de la Facultad de Químico Farmacobiología de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Israel Molina Velázquez, estudiante de la Ingeniería en Materiales del Instituto Tecnológico de Morelia (ITM) y Miriam Valdovinos, Lucía Morales y Laura Durán, de la Ingeniería en Administración del ITM, conformaron la empresa BioFénix, que busca contribuir a reducir que los residuos de aceite comestible vegetal se vayan a la alcantarilla, ya que cada litro de éste contamina diez mil litros de agua. A través de una máquina y un proceso de prirolisis, obtienen biodiesel y otros subproductos. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..
LA NATURALEZA SOBREVIVIRÁ, ¿Y NOSOTROS? PÁGINA 2
En el caso de la producción de biodiesel «estuvimos investigando si lo podíamos generar a partir de diversas materias primas, es el caso del aguacate madurado que se genera en grandes cantidades en nuestro estado y a partir del cual se obtiene aceite; sin embargo, no resultó tan factible como lo es el aceite de cocina». La meta de la empresa es producir 200 litros a la semana, actualmente generan 80 litros, ya que no cuentan actualmente con personal contratado y la producción corre a cargo de los estudiantes, quienes comparten su tiempo entre el desarrollo de la empresa y sus estudios. Actualmente han distribuido gratuitamente algunos litros del biodiesel generado para hacer pruebas en distintos automóviles, las cuales han resultado exitosas. Sin embargo, explican, aún no cumplen con los requisitos establecidos en la legislación para la producción del mismo, por lo cual no pueden comercializarlo; sin embargo, esperan ha.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..
NUEVOS NOMBRES EN QUÍMICA PÁGINA 4
cerlo en breve. Por lo pronto, la producción que tienen es almacenada para posteriormente poder venderla. Además de este proceso obtienen otros subproductos, como el metanol, que logran a través de la reutilización del PET, solventes orgánicos, tinner y carbón mineral, el cual es posible utilizar para combustión. Al calentar el PET a 400 grados centígrados se desprenden los componentes del plástico, que proviene del petróleo y se logran obtener diversos compuestos orgánicos, explicó Saúl Barragán Núñez, miembro de esta empresa. Otro producto que elaborarán en esta empresa naciente es jabón, el cual es obtenido del glicerol que es desechado en las industrias y que en los peores casos se va a la alcantarilla. También producirán PÁGINA 4
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PEZ CEBRA, MODELO DE ESTUDIO PÁGINA 7
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REVIST A REVISTA Cada vez son más evidentes los efectos que hemos causado los humanos al medio ambiente, hay más inundaciones en algunos lugares del planeta en contraste con otros que sufren sequías, más huracanes y con más intensidad. Nuestro planeta, que se ha caracterizado por sostener un equilibrio dinámico desde la escala microbiana en el mundo de las bacterias hasta las corrientes oceánicas a escalas continentales, está sufriendo cambios a escalas temporales como nunca antes. La naturaleza, al sufrir un impacto, comienza un largo proceso para recuperar la trayectoria natural que tenía, es decir, para regresar a lo que era. A este proceso los ecólogos le llaman «sucesión». Bradshaw, un ecólogo inglés, realizó una propuesta diferente a la sucesión y la denominó «trayectorias alternas». Al observar los estados de sucesión, Bradshaw notó que la naturaleza no siempre vuelve a ser lo que era, sino que se forman comunidades con especies un tanto diferentes a las que solía haber, por ejemplo, un bosque de pinos inicial, tras un disturbio, se convertía en un bosque de pino y encino, encontrando así la naturaleza una «trayectoria alterna» para recuperarse, que no es volver a su composición inicial. Las trayectorias alternas son, entonces, los procesos que realiza la naturaleza para recuperar la estabilidad después de una perturbación, aunque la estructura y composición de las especies no vuelvan a ser las iniciales. Un ejemplo de esto es cuando una persona es víctima de un asalto, ya no puede volver a ser la misma ya que va a tomar precauciones al salir, como estar más atenta a la gente que le rodea. De igual manera, en el planeta, dado que existen cambios constantes a los cuales la naturaleza tiene que lograr adaptarse y readaptarse, estos cambios no le permiten volver a ser exactamente lo que era.
Las trayectorias alternas son, entonces, los procesos que realiza la naturaleza para recuperar la estabilidad después de una perturbación, aunque la estructura y composición de las especies no vuelvan a ser las iniciales.
La naturaleza sobrevivirá, ¿y nosotros? Verónica Osuna Vallejo | Leonor Solís Esto se ha observado, por ejemplo, en Tlalpujahua, que fue un sitio que durante muchos años tuvo una actividad minera importante, hace 60 años la actividad cesó y la naturaleza tuvo la oportunidad de recuperarse, pero gracias a un estudio se observó cómo en las zonas de los desechos mineros ahora la vegetación dominante es principalmente de árboles de enebro, mientras que en las zonas circundantes la vegetación dominante original son los bosques de pino-encino. Este sitio es un claro ejemplo de cómo la naturaleza tomó otro camino dado que las condiciones ya no eran apropiadas para que se desarrollara la vegetación original de la zona. Ver imágernes. Las principales actividades humanas que represen-
tan un riesgo y un daño más intenso a la naturaleza son: 1. La minería es una actividad que afecta en muchos ámbitos a la naturaleza: En el suelo existe la pérdida de las propiedades físicas y químicas, erosión y pérdida de fertilidad, en casos extremos se pueden dar cambios de relieve. Provoca alteraciones en la dinámica de los ríos ya que en la explotación de los materiales mineros los sedimentos son transportados con facilidad y se depositan en arroyos ríos o cuerpos de agua cercanos a la zona de explotación. Estos depósitos obstruyen las riveras alterando la vegetación y el hábitat de la fauna. Las aportaciones de residuos mineros, como metales pesados y metaloides,
contaminan de manera irreversible los mantos acuíferos, de los cuales obtenemos el agua para beber. En Estados Unidos el drenaje ácido de la minería y otros tóxicos de las minas abandonadas ha contaminado 180 mil acres de reservas y lagos y 120 millas de arroyos y ríos. En el caso del aire, el ruido por la actividad produce lo que conocemos como contaminación auditiva, misma que afecta a las personas y a la fauna. En toda actividad minera se producen polvos lo cuales contienen sílice: Los polvos de sílice cubren las hojas de las plantas lo que causa la deficiencia en el proceso fotosintético de las mismas que evita la buena absorción de los nutrientes a las plantas, pero lo más grave es que
produce una enfermedad llamada silicosis. 2. Deforestación. Es la destrucción a gran escala del bosque por la acción humana, ya sea para aprovechamiento de la madera o para usos agrícolas o pecuarios. A escala planetaria avanza a un ritmo de unos 17 millones de hectáreas al año de superficie que supera a la de Inglaterra, Gales e Irlanda del Norte juntas. La deforestación y la degradación pueden contribuir a los desequilibrios climáticos regionales y globales, esto es porque los bosques desempeñan un papel clave en la captura y almacenamiento del carbono y otros servicios ambientales. 3. La pesca desmedida está acabando de manera alarmante con la vida y la diversidad de especies marinas de las que nos alimentamos, y junto con los desechos plásticos y los derrames petroleros desestabilizan el motor de nuestro gran planeta azul poniendo en peligro este sistema que es indispensable para la vida y la supervivencia del ser humano. Es probable que al leer esto te sientas ajeno a estas actividades, sin em-
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IMÁGENES PROPORCIONADAS POR LAS AUTORAS
A la izquierda, foto de la Mina Dos Estrellas, en Tlalpujahua, en los años 40; a la derecha, imagen de la misma mina en el 2009, tomadas del Atlas cartográfico del distrito minero El Oro-Tlalpujahua (Corona-Chávez y Uribe-Salas 2009). Vegetación en el residuo minero dominado por cedros (Juniperus deppeana). bargo, cada uno de nosotros, sin darnos cuenta, en nuestra vida cotidiana generamos infinidad de daños a los ecosistemas, con todo lo que necesitamos, lo que comemos, como consumimos y en qué cantidad para nuestra forma de vida. La naturaleza nos ha demostrado que ella puede tomar diferentes caminos, que son estas «trayectorias alternas», para poder recuperar su equilibrio. Algunos casos son los sitios de minería en la que el humano al terminar la explotación del mineral, los abandona y las plantas comienzan a repoblar, existen estudios en Europa, Rusia y México entre otros países donde se ha observado cómo las plantas después de muchos años repoblan los sitios y son capaces de asimilar los metales pesados en su sistema sin dañarse, logrando sobrevivir en estos lugares contaminados. Por el contrario, los metales pesados en los humanos causan daños directos a la salud ya que nuestro organismo no es capaz de eliminarlos, acumulándose en los riñones, hígado y pulmones principalmente. Por mencionar algunas enfermedades que estos metales pesados causan en nuestro sistema, está el cáncer de riñón, alteraciones neurológicas, cáncer de laringe, cáncer pulmonar, infecciones de mucosas, etcétera. En eventos más catastróficos, como las bombas de Hiroshima y Nagasaki, los humanos regresaron a vivir a los sitios
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La implementación de planes de reforestación, la rehabilitación y la aplicación correcta de las reglas de operación en todas las actividades humanas –no sólo mineras, sino también industriales–, planeación urbana, etcétera, es una clara medida del cuidado que los humanos necesitan para restablecer el equilibrio para preservar la vida humana, pero los esfuerzos no son suficientes hasta que millones de mentalidades cambien. pero sufren consecuencias adversas por la radiación. Diversos estudios de la Cruz Roja, de la Universidad de Hiroshima y la Universidad Médica de Fukushima, indican que en estas ciudades los porcentajes de enfermedades por radiación son altos aún ahora, 70 años después de las explosiones. Estas enfermedades incluyen cáncer de las glándulas tiroideas causado por iodo radiactivo generado por la explo-
sión, esto aunado al rechazo social que padecen los habitantes que sufrieron el incidente, más allá del trauma inicial, como la marginación social por estar contaminados con las radiaciones que recibieron y las personas no quieren tener contacto directo con ellos (suponiendo que los contagiarán o los afectarán). Imagine usted tratar de recuperarse de un evento catastró-
fico y que su propia especie lo margine. En Hiroshima y Nagasaki los pobladores han podido regresar a sus ciudades, sin embargo, existen sitios como Chernóbil, que sufrió las consecuencias de un accidente nuclear ocurrido en la central nuclear Vladímir Ilich Lenin (a tres kilómetros de la ciudad de Prypiat, actual Ucrania) hace 30 años. La zona del accidente aún continúa aislada, no habitada por humanos, y los efectos se siguen viviendo por toda Europa. En Alemania, en 2006, en un informe realizado por Greenpeace, se dan estadísticas de enfermedades causadas por esta catástrofe, como diversos tipos de cáncer, daños al sistema inmunológico y endócrino, trastornos cardiovasculares y aberraciones cromosómicas. Existen también estudios científicos sobre los bosques cercanos a la zona de desastre y se ha observado que las plantas también sufren los efectos de la radiación. En los últimos años hemos visto cómo han ido en aumento los desastres ecológicos de tipo minero en Brasil, Chile, Turquía y Colombia, y de radiación en Canadá, Rusia, Reino Unido, Estados Unidos, Francia y Brasil, entre otros eventos que se han cubierto, algunos de los cuales no se han dado a conocer de manera pública. La pregunta en nuestro caso es si seremos capaces nosotros de encontrar la forma de sobrevivir a nuestros propios desastres. Tomemos en cuenta que en cada uno de estos sitios los humanos han encontrado la muerte. Los metales pesa-
dos depositados en el suelo de las mineras se agregan a las cadenas tróficas, lo que no lleva a comerlos en nuestros alimentos, pero como no podemos desechar estos metales pesados, se generan enfermedades para las cuales que no hemos podido encontrar una cura. La implementación de planes de reforestación, la rehabilitación y la aplicación correcta de las reglas de operación en todas las actividades humanas –no sólo mineras, sino también industriales–, planeación urbana, etcétera, es una clara medida del cuidado que los humanos necesitan para restablecer el equilibrio para preservar la vida humana, pero los esfuerzos no son suficientes hasta que millones de mentalidades cambien. Escuchar comentarios como «no importa, ya no me tocó a mí», «al cabo ya vamos a morir», «esos desastres no me afectan porque vivo lejos de ahí», son mentalidades que nos afectan a nosotros mismos pues el problema ya está y sí nos afecta. Aunque no lo vivamos de manera directa, es cada vez más urgente que tomemos medidas más drásticas ya que las pocas medidas que ya se están implementando no son suficientes, cada vez vamos a sufrir las consecuencias de vivir problemas por el manejo de residuos y el consumo excesivo de productos derivados del petróleo. Necesitamos, al igual que la naturaleza, encontrar nuestras propias «trayectorias alternas sociocultruales» que transformen la manera de vivir y coexistir en equilibrio para poder llevar al ser humano como especie a trascender con las otras especies con las que compartimos este planeta en un equilibrio armónico. Las autoras son estudiante de doctorado en la UMSNH y catedrática del IIES UNAM.
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DE PORTADA Empresa estudiantil para producir biodiesel PÁGINA 1
carbón mineral y aprovecharán el metanol para producir solventes orgánicos. Así, su meta es contribuir en tres ámbitos: el social, el medioambiental y el económico. En el cuidado del medio ambiente, esta microempresa, que se presentó recientemente en el evento denominado Expo Ideas en el Instituto Tecnológico de Morelia, ayudará a disminuir el impacto ambiental a partir de la producción de biodiesel, que genera una menor emisión de bióxido de
carbono de los automóviles, además de la ya mencionada reutilización del aceite de cocina y del PET, lo que disminuirá las grandes cantidades de basura. En cuanto a la economía, el biodiesel tiene un menor costo que el diesel fósil, por lo que su generación impactará en menor costo en el uso de este combustible. Además, esta empresa busca en lo social que se generen empleos en la producción de biodiesel y otros subproductos.
Prepárense para sustituir sus viejas tablas periódicas a final de año. Los descubridores de los elementos 113, 115, 117 y 118 han propuesto que se llamen nihonio (Nh), moscovio (Mc), tenesino (Ts) y oganesón (Og). La Unión Internacional de Química Pura y Aplicada ha abierto un plazo de alegaciones hasta noviembre antes de denominarlos así de forma oficial.
Nuevos nombres en la tabla periódica
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Los equipos de químicos que han descubierto los elementos 113, 115, 117 y 118 de la tabla periódica han solicitado a la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC, por sus siglas en inglés) que se denominen nihonium, moscovium, tennessine y oganesson. En español corresponderían a nihonio (o japonio), moscovio, tenesino y oganesón, aunque la RAE todavía no se ha pronunciado sobre los términos definitivos. Sus correspondientes abreviaturas de dos letras son Nh, Mc, Ts y Og. La IUPAC los ha presentado oficialmente esta semana y recomienda su aceptación, pero se abre un plazo de cinco meses –que finaliza el próximo 8 de noviembre– por si cualquier persona o colectivo presenta alegaciones. No parece que vaya a haber muchas pero
conviene estar atentos a cualquier reclamo. A finales de año, por tanto, es muy probable que haya cuatro nuevos nombres en la tabla periódica, los de los elementos que completan la fila 7, que hasta ahora se llamaban de forma provisional ununtrium, ununpentium, ununseptium y ununoctium. Siguiendo la tradición, se pueden poner nombres relacionados con la mitología, minerales y propiedades del elemento o, como ocurre en este caso, términos geográficos o referidos a un científico. En concreto, se ha optado por denominar tres elementos en honor a Japón, Moscú y Tennessee, y uno en honor a un científico ruso. Nihonio, descubierto por investigadores japoneses del RIKEN Nishina Center for Accelerator-Based Science, significa «la tierra del sol naciente». Se trata del primer elemento químico ha-
llado y bautizado desde Asia. Este equipo, dirigido por el profesor Kosuke Morita, confía en que el hallazgo también sirva para recuperar la esperanza tras el desastre nuclear de Fukushima. Por su parte, el moscovio y el tenesino son propuestas conjuntas de sus descubridores en el Instituto para la Investigación Nuclear en Dubna (Rusia), el Laboratorio Nacional Oak Ridge, la Universidad Vanderbilt en Tennessee y el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore en California (todos en Estados Unidos). Por último, la denominación del elemento oganesón destaca la labor del físico ruso Yuri Oganessian (nacido en 1933). Entre sus muchos logros destacan el descubrimiento de elementos superpesados y sus evidencias experimentales de la denominada «isla de estabilidad».
MARGARITA BLANCO
Saúl Ignacio Barragán Núñez, alumno de la Facultad de Químico Farmacobiología de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, parte del grupo estudiantil que conformó la empresaa productora.
Siguiendo la tradición, se pueden poner nombres relacionados con la mitología, minerales y propiedades del elemento o, como ocurre en este caso, términos geográficos o referidos a un científico.
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Este vertebrado comparte con el ser humano el 70 por ciento de información genética y más del 80 por ciento de sus genes se relacionan con determinadas enfermedades embrionarias
FRONTERAS
Pez cebra, modelo de estudio genético Elizabeth Ruiz Jaimes | Academia Mexicana de Ciencias El entendimiento del control genético durante el desarrollo embrionario es uno de los retos más importantes de la biología moderna. El enfoque de la genética de desarrollo se basa en el uso de tecnologías que permiten la manipulación de genes específicos. En la actualidad se dispone de una gran flexibilidad para la manipulación del genoma de distintas especies animales que han sido utilizadas como modelos de embriogénesis, como el pez cebra, sostuvo Hilda María Lomelí Buyoli, investigadora del Instituto de Biotecnología de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM). «Trabajo en genética del desarrollo embrionario desde 1998 y con el pez cebra como modelo a partir de 2008 porque este vertebrado comparte con el ser humano el 70 por ciento de información genética y más del 80 por ciento de sus genes se relacionan con determinadas enfermedades embrionarias; es decir, conservan genes homólogos que se han identificado en humanos como causantes de enfermedad y esto nos permite, en el pez cebra, generar modelos alterando esos mismos genes y tratando de reproducir la enfermedad», sostuvo. Agregó que la ventaja de este pez nativo de India y Paquistán es que, a diferencia de mamíferos como el ratón, puede tener una progenie de miles de individuos, de esta manera los ensayos y los estudios que se hacen tienen valor estadístico mayor: «La embriogénesis ocurre externamente y los embriones son transparentes, lo que permite observar en el microscopio todos los estadios de su desarrollo y seguir con detalle las primeras divisiones celulares y la formación de las capas embrionarias. En 24 horas ya
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La Vía Láctea se apaga para un tercio de la humanidad
se aprecia la segmentación del cerebro y se han formado estructuras como el tubo neural, la notocorda y los somitos (precursores de músculo y esqueleto). «A las 72 horas ya es una larva desarrollada, y para los cinco días de desarrollo se han formado órganos sensoriales como los ojos y los oídos. Asimismo, han aparecido el corazón, el hígado, los riñones y el páncreas, además de que los sistemas circulatorio, digestivo y nervioso son perfectamente funcionales. Esas son ventajas frente a modelos como el ratón, que toma 19 días el proceso de desarrollo embrionario y ocurre en el interior de la madre», destacó la investigadora del Departamento de Genética del Desarrollo y Fisiología Molecular. Apuntó que de este vertebrado acuático ya se tiene secuenciado el genoma completo y existen mapas muy precisos de marcadores ge-
néticos. «El interés de nuestro laboratorio se ha centrado en entender el papel de algunos genes característicos de etapas embrionarias. Para ello producimos alteraciones de la expresión genética que nos revelan la importancia de estos genes in vivo». Los genes que estudia la doctora y su equipo de trabajo incluyen a la familia de los genes Zimp: Zimp7 y Zimp10, y a los genes Arid: Arid1a y Arid1b. Los homólogos de los genes Zimp y Arid se identificaron inicialmente en la Drosophila melanogaster (mosca de la fruta). Una nueva técnica Antes de que existiera el sistema de edición genómica CRISPR/Cas9, para el caso del pez cebra no existía ninguna posibilidad de generar mutaciones específicas; es decir, se podían generar mutaciones de forma global, apagar la expresión de un gen inyectando alguna mo-
lécula que obstruyera su actividad por un tiempo corto, pero no se estaba en posibilidad de generar una mutación específica en una línea estable, y «a partir del surgimiento de esta técnica hemos podido generar mutaciones en distintos genes y eso representa un gran avance, porque sólo así podemos realmente estudiar el papel de esos genes en el desarrollo embrionario o en la fisiología del pez». De acuerdo con Hilda María Lomelí Buyoli, quien trabaja con la técnica CRISPR desde hace dos años en su laboratorio, este tipo de estudios en el pez cebra son fundamentales para preguntarse en general cómo ocurre el desarrollo embrionario debido a que su interés se centra en conocer de qué manera los genes determinan la formación de órganos, su totipotencialidad y la diferenciación, preguntas del desarrollo embrionario muy generales que además tienen consecuencias en la biomedicina.
Más del 80 por ciento de la población mundial vive bajo cielos contaminados por luces artificiales y una tercera parte no puede ver la Vía Láctea por la noche debido al brillo que proyectan. Así lo recoge un nuevo atlas mundial de la contaminación lumínica, una consecuencia del desarrollo tecnológico con efectos negativos para la vida silvestre y nuestra visión directa del cosmos. La grandiosa Vía Láctea, ese río brillante de estrellas que ha dominado el cielo nocturno y la imaginación humana desde tiempos inmemoriales, no es más que un recuerdo borroso para una tercera parte de la humanidad debido a la contaminación lumínica, que afecta a más de un 80 por ciento de la población mundial. Lo confirman esta semana en la revista Science Advances un equipo de científicos de Italia, Estados Unidos, Alemania e Israel que han elaborado un detallado mapa global sobre este problema. «En Estados Unidos, por ejemplo, tenemos generaciones enteras de personas que nunca han visto la Vía Láctea», confirma Chris Elvidge, coautor y científico de los Centros Nacionales PÁGINA 7
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para Información Ambiental de la administración NOAA de su país. «Es una parte importante de nuestra conexión con el cosmos y se ha perdido». La contaminación lumínica es una de las formas más generalizadas de alteración ambiental. En los países más desarrollados, la presencia de las luces artificiales en todas partes crea una niebla luminosa que impide disfrutar de las estrellas y constelaciones del cielo nocturno. «Espero que el atlas que presentamos finalmente abra los ojos de la gente a la contaminación lumínica», subraya Fabio Falchi, autor principal del estudio e investigador del Instituto de Ciencia y Tecnología de Contaminación Lumínica en Italia. Para realizar el mapa se han utilizado datos de satélite de alta resolución, como el sistema Suomi National PolarOrbiting Partnership de la NASA, y detalladas mediciones del brillo del cielo. Los resultados ofrecen la evaluación más precisa hasta el momento del impacto que tienen las luces artificiales a escala global en nuestro planeta. Buenos cielos en Canadá y Australia, pero no en países como España Según el estudio, la contaminación lumínica es más extensa en países como Singapur, Italia y Corea del Sur, mientras que Canadá y Australia todavía conservan los cielos más oscuros. En Europa occidental, solamente en pequeñas regiones todavía se pueden observar bien las estrellas y el cielo nocturno, principalmente en áreas de Escocia, Suecia y Noruega. España también suspende en contaminación lumínica, salvo en excepciones como Canarias, Sierra Morena, Gredos y otros destinos del astroturismo. PÁGINA 7
«Excepto por la riqueza de sus objetos funerarios, Tutankamón fue un faraón algo irrelevante, no libró grandes batallas como Tutmosis o Ramsés II. Tal vez por su juventud, su vida y reinado fueron controlados por los jerarcas del clero de su época (del dios Amón)».
El faraón y su navaja espacial Cuauhtémoc Sarabia
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Hace unos días se difundió ampliamente en los medios una noticia interesante tanto para los aficionados a la historia de Egipto como para los amantes de las ciencias: una daga descubierta por el arqueólogo Howard Carter en 1922, en la tumba del Rey Niño, Tutankamón, fue fabricada con metal extraterrestre; no de algún OVNI, sino aprovechado el material de un meteorito. La imagen publicada es sorprendente por su belleza: la empuñadura y la vaina (funda) están hechas de oro, igual que la conocida máscara funeraria de este faraón y muchos de los objetos encontrados en su tumba (afortunadamente se encontró intacta). Excepto por la riqueza de sus objetos funerarios, Tutankamón fue un faraón algo irrelevante, no libró grandes batallas como Tutmosis o Ramsés II. Tal vez por su juventud, su vida y reinado fueron controlados por los jerarcas del clero de su época (del dios Amón). Lo más interesante para nosotros es que la hoja de hierro de la navaja tenía, cuando fue elaborada en el siglo XII entes de nuestra era, más valor que el oro que la adornan.
¿Cómo se sabe que el metal proviene del espacio? El análisis espectroscópico por fluorescencia de rayos X muestra que contiene once por ciento de níquel y trazas de otros metales como cobalto, lo que es típico de los meteoritos. En comparación, el hierro elaborado con minerales de la superficie terrestre contiene carbono y sólo cuatro por ciento de níquel. Antes del desarrollo tecnológico para la fabricación de hierro a partir de sus óxidos minerales, ocasionalmente se aprovechó el metal de los meteoritos para la fabricación de herramientas y armas. En el mismo Egipto, en dos tumbas que datan de hace cinco mil años, se encontraron collares con un total de nueve cuentas fabricadas con laminillas de hierro meteórico. Si los lectores han tenido la experiencia de ver trabajar a un herrero, conocerán la técnica del forjado inventada por nuestros ancestros: el metal calentado sobre las brasas hasta que adquiere un color naranja, se puede cortar, extender y darle la forma apropiada al golpearlo con un martillo. El hierro metálico es más duro que el cobre y el bron-
ce (aleación de cobre y estaño) y por lo tanto, más útil que esos materiales para fabricar armas y herramientas. El hierro no se encuentra nativo en la naturaleza porque se oxida fácilmente al contacto con el agua. El desarrollo de la técnica metalúrgica para obtener hierro metálico de su óxido, se ha considerado un paso importante en la civilización. La llamada Edad de Hierro se inició en el siglo XII antes de nuestra era, cuando nuestros antepasados en la India y el Medio Oriente descubrieron una importante operación química: hacer reaccionar en un horno el óxido de fierro mineral con carbón y piedra caliza, al tiempo que se sopla aire mediante un fuelle. El carbón se combina con el oxígeno del óxido produciendo monóxido de carbono y el hierro metálico que queda en forma esponjosa, se martillea para compactarlo y darle la forma requerida. En la actualidad el proceso es similar, excepto que en los altos hornos se alcanza la temperatura necesaria para fundir el metal, lo que permite moldearlo en lingotes. El metal fundido contiene carbono disuelto, lo que aumenta su dureza, pero se
requiere eliminar el exceso (inyectando oxígeno) para obtener justo la concentración óptima para obtener el acero con las características de dureza requeridas. Es casi imposible imaginar un estilo de vida sin el uso del hierro metálico. La agricultura con el arado egipcio, sin refuerzo de hierro, no podría alimentar a la población mundial. La construcción de altos edificios sin estructuras de acero o concreto reforzado con varillas de ese material también es casi imposible. También es indispensable el acero para la construcción de maquinaria de todo tipo, con la que fabrican los materiales que hacen confortable nuestra vida diaria. La navaja del rey Tut seguramente se fabricó como arma. Con el mismo fin el hombre ha fabricado con hierro las espadas, las bombas y los tanques de guerra. ¿Todo esto es culpa del hierro? La peligrosidad de las armas está determinada por la ferocidad de quien las utiliza. Piense usted por un momento en el gran número de cuchillos que tiene en casa sin que por ello sea un asesino. La ciencia y la tecnología son en sí ajenas al buen o mal uso que se haga de ellas.
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En la carrera hacia el descubrimiento de un noveno planeta en nuestro Sistema Solar, científicos de todo el mundo se afanan en calcular su órbita con las pistas que ofrecen los pequeños cuerpos que se mueven más allá de Neptuno. Ahora, astrónomos españoles y de la Universidad de Cambridge han comprobado, con nuevos cálculos, que las órbitas de los seis objetos transneptunianos que han servido de referencia para anunciar la existencia de un noveno planeta no son tan estables como se pensaba.
A principios de este año, los astrónomos K. Batygin y M. Brown, del Instituto de Tecnología de California (Caltech, Estados Unidos) anunciaron que habían encontrado evidencias de la existencia de un planeta gigante – con una masa diez veces la de la Tierra– en los confines del Sistema Solar. Su extraña y alargada órbita se tardaría en completar entre diez mil y 20 mil años. Para llegar a esta conclusión se basaron en simulaciones computacionales efectuadas con los datos orbitales de seis objetos transneptunianos (ETNO, por sus siglas en inglés), cuerpos situados más allá de Neptuno. En concreto: Sedna, 2012 VP 113, 2004 VN 112 , 2007 TG 422, 2013 RF 98 y 2010 GB 174. Pero ahora los hermanos Carlos y Raúl de la Fuente Marcos, dos astrónomos españoles freelance, junto al científico Sverre J. Aarseth, de la Universidad de Cambridge (Reino Unido), se han planteado la pregunta al revés: ¿cómo evolucionaría la órbita de estos seis objetos si realmente existe un planeta nueve como el propuesto? La respuesta la publican en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS). «Con la órbita que señalan los astrónomos de Caltech para el planeta nueve, nuestros cálculos muestran que los seis objetos que ellos consideran como la piedra de Roseta para resolver este misterio se moverían en órbitas inestables a largo plazo», advierte Carlos de la Fuente Marcos. «Estos objetos escaparían del Sistema Solar en menos de mil 500 millones de años –añade–, y en el caso de 2004 VN 112 , 2007 TG 422 y 2013 RF 98 podrían abandonarlo en menos de 300 millones de años; es más, sus órbitas se vuelven realmente inestables en sólo una decena de millones de años, un tiempo realmente corto en astronomía».
Hacia el Planeta Nueve
«Si Neptuno fue el primer planeta descubierto con papel y lápiz, el planeta nueve podría ser el primero en ser descubierto haciendo uso exclusivo de cálculos numéricos con ordenadores» Según este nuevo estudio, también basado en experimentos computacionales, habría que modificar ligeramente la órbita del nuevo planeta propuesta por Batygin y Brown para que las de los seis objetos analizados fueran realmente estables durante mucho tiempo. Estos resultados también conducen a una nueva pregunta: ¿son los ETNO una población transitoria e inestable, o por el contrario, son permanentes y estables? El hecho de que estos objetos se comporten de una forma u otra afecta a la evolución de sus órbitas y a los modelos numéricos. «Si los ETNO son transitorios, están siendo expulsados de forma continua y ha de haber una fuente estable localizada más allá de mil unidades astronómicas (en la nube de Oort) de la que procedan», apunta Carlos de la Fuente Marcos. «Pero si son estables a largo plazo, entonces podría haber muchos en órbitas similares, aunque todavía no los hayamos observado». En cualquier caso, las evidencias estadísticas obtenidas por estos autores, tanto en este trabajo como en otros anteriores, les llevan
a plantear que el escenario más estable es aquel en el que no hay sólo un planeta, sino varios más allá de Plutón, en una resonancia mutua que explica mejor los resultados. «Es decir, creemos que además de un noveno planeta, también puede existir un décimo e incluso alguno más», subraya el astrónomo español. Carrera internacional para descubrir al planeta nueve Estos estudios son sólo algunos de los numerosos artículos internacionales publicados o en preparación que abordan la búsqueda del planeta nueve con la ayuda de las simulaciones. Los propios Batygin y Brown van a presentar nuevos modelos de la órbita con datos actualizados. Por su parte, al otro lado del Atlántico, en Francia, el equipo del profesor Jacques Laskar, del Observatorio de París, también trata de ser el primero en calcular la posición del hipotético noveno planeta para después observarlo. Esta técnica recuerda al descubrimiento de Neptuno, en el que el matemático francés, Urbain Le Verrier,
«descubrió» primero con cálculos numéricos un nuevo planeta basándose en las posiciones de Urano, y después, el astrónomo alemán J. G. Galle lo observó directamente. «Si Neptuno fue el primer planeta descubierto con papel y lápiz, el planeta nueve podría ser el primero en ser descubierto haciendo uso exclusivo de cálculos numéricos con ordenadores», apunta De la Fuente Marcos, aunque recuerda que en el caso del equipo francés incluyen datos de posibles desviaciones de la nave Cassini por la presencia del hipotético planeta, pero la NASA lo ha desmentido al sugerir que puede ser sólo ruido estadístico en sus señales. También con participación de instituciones francesas, uno de los estudios con simulaciones computacionales más revolucionarios de los últimos meses es el que ha liderado desde la Universidad de Lund (Suecia) el investigador Alexander Mustill, quien plantea que el planeta nueve puede haber venido de fuera del Sistema Solar, es decir, que puede ser un exoplaneta. Su hipótesis es que hace unos cuatro mil 500 millones de años, nuestro por entonces joven Sol «robó» este planeta a una estrella vecina por una serie de condiciones favorables (proximidad de estrellas dentro de un cúmulo estelar, órbita distante o elongada del planeta), pero otros científicos lo consideran muy poco probable. El debate está servido. En lo que todos los astrónomos están de acuerdo es en la importancia de seguir de cerca los movimientos de los objetos transneptunianos para poder ajustar los cálculos que lleven a la localización del hipotético noveno planeta, sin olvidar que la prueba definitiva será su observación directa, una carrera que se disputan diversos equipos de investigación. | Agencia SINC
FRONTERAS
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De este lado del Atlántico, y a pesar de los vastos espacios abiertos del oeste americano, casi la mitad de Estados Unidos experimenta contaminación lumínica durante la noche. «Aquí los parques nacionales son casi el último refugio de la oscuridad, como Yellowstone y el desierto del suroeste», apunta Dan Duriscoe, del Servicio Nacional de Parques y también coautor del trabajo. «Tenemos suerte de tener una gran cantidad de suelo público que amortigüe el efecto de las grandes ciudades». La contaminación lumínica no sólo roba a los seres humanos la oportunidad de reflexionar sobre el cielo nocturno. Las luces artificiales también pueden confundir o exponer a la vida silvestre, como insectos, aves y tortugas marinas, a consecuencias a menudo fatales. Afortunadamente este problema se puede controlar poniendo pantallas en los focos para limitar su brillo en el entorno, reduciendo las horas de iluminación, poniendo bombillas con menos impacto, o simplemente apagar la luz cuando no es necesaria.
«Las luces artificiales también pueden confundir o exponer a la vida silvestre, como insectos, aves y tortugas marinas...»
8 | 14 DE JUNIO DE 2 016 | C I E N C I A R I O | CAMBIO DE MICHOACÁN
El autismo no sólo está en el cerebro
Los trastornos del espectro autista (TEA) se caracterizan por afectar a las interacciones sociales e inducir conductas repetitivas en el niño, a menudo acompañadas por reacciones anormales a los estímulos sensoriales. Se suele dar por sentado que el autismo se origina por un déficit en el desarrollo del cerebro. Sin embargo, un nuevo estudio realizado en ratones y publicado en Cell sugiere que algunos aspectos de esta enfermedad, como las anomalías en las conductas sociales, la percepción del tacto y la ansiedad, están relacionados con defectos en otras zonas del sistema nervioso: los nervios periféricos de las extremidades, dedos y otras partes del cuerpo que comunican la información sensorial al cerebro. «Los avances en la genética han hecho posible estudiar en ratones los genes relacionados con los TEA y observar los efectos que propicia su mutación sólo en ciertos tipos de células nerviosas», explica el autor David Ginty, profesor de neurobiología en la Escuela de Medicina de Harvard e investigador en el Instituto Médico Howard Hughes (HHMI). Cuatro fueron los genes examinados que se relacionan con los trastornos del espectro autista. Entre ellos, los investigadores destacan dos: el MECP2, cuya mutación causa síndrome de Rett, y al GABRB3, implicado también en los trastornos asociados con el autismo. Estos genes son considerados esenciales para el normal funcionamiento de las células nerviosas y estudios previos habían vinculado
sus mutaciones con problemas de la función sináptica, es decir, disfunciones en las conexiones entre neuronas. «Ya conocíamos la existencia de genes asociados con los TEA. Nuestro desafío y el objetivo principal era encontrar en qué parte del sistema nervioso se producen los problemas», comenta Ginty. Hipersensibilidad al tacto Mediante ingeniería genética, los investigadores indujeron en ratones mutaciones en los genes que afectan a las neuronas sensoriales del sistema nervioso periférico, las encargadas de transformar los estímulos externos en internos. «Gracias a esta tecnología demostramos que estas mutaciones son necesarias y suficientes para la creación de ratones con una hipersensibilidad anormal al tacto», afirma el investigador del HHMI. Tras alterar la secuencia de ADN, los autores estudiaron las reacciones de los ratones a los estímulos – como ligeros golpes de aire en su espalda– y probaron su capacidad para diferenciar objetos con diferentes texturas. Según los resultados, los roedores mostraron niveles elevados de sensibilidad a estímulos al tacto pero fueron incapaces de diferenciar entre texturas. «Identificamos el lugar donde se produce la disfunción que altera el tacto en organismos con autismo», aclara a SINC David Ginty. «Encontramos una comunicación defectuosa entre los nervios sensoriales de la piel y las neuronas de la médula
espinal que reciben sus impulsos». Además, los investigadores creen que las anomalías de otros sentidos, como la vista, el gusto o el oído, también son precursoras de trastornos del espectro autista. «Es posible que una combinación de déficits en varios sistemas sensoriales, además del tacto, contribuya al trastorno», detalla a SINC el investigador del HHMI. Ratones menos sociables Los ratones, en condiciones normales, suelen ser animales sociables que evitan estar a la intemperie y que buscan interactuar con el resto de ratones, incluso con los que nunca han visto antes. Siguiendo este patrón, los investigadores examinaron cómo las mutaciones podrían alterar las interacciones sociales. Los resultados confirman que los roedores con mutaciones mostraron una mayor ansiedad y socializaron menos con otros ratones. «¿En qué medida estos comportamientos se asemejan a la ansiedad sufrida por las personas con trastornos de autismo?, es una cuestión sometida a debate», señala Ginty. «Pero nosotros creemos que funciona de la misma manera en humanos», apunta el investigador. «Hemos demostrado que la disfunción somatosensorial induce anomalías en el comportamiento, algo que no se conocía anteriormente», afirma Ginty. Sin embargo, cómo conllevan los problemas de procesamiento de la sensación a producir ansiedad y problemas sociales es algo que se desconoce.
El transcurrir de la ciencia Una nueva droga elimina la psoriasis en pruebas clínicas. Cerca del 80 por ciento de los pacientes con psoriasis de moderada a severa vieron su enfermedad completa o casi completamente eliminada con una nueva droga llamada ixekizumab, de acuerdo con tres pruebas de largo plazo conducidas por la Escuela de Medicina de la Universidad Northwestern. Los estudios no sólo muestran consistencia y niveles de seguridad muy altos, la gran mayoría de las respuestas persisten por al menos 60 semanas. La psoriasis afecta a cerca del tres por ciento de la población mundial, es una enfermedad inflamatoria relacionada con el sistema inmune, que causa comezón y piel roja y seca. También está asociada al riesgo de depresión, enfermedades cardíacas y diabetes, entre otras condiciones. La Ixekizumab trabaja neutralizando una ruta del sistema inmunológico que se conoce promueve la psoriasis. Para probar la eficacia de la droga en el tiempo, en los tres estudios reclutaron a un total de tres mil 736 pacientes adultos en más de 100 instituciones en 21 países. Todos los participantes tenían psoriasis moderada a severa, que se define como la afectación del diez por ciento o más del cuerpo. Hace diez años se creía que la eliminación completa de la psoriasis era imposible. Ahora, con esta droga, se están obteniendo niveles de respuesta mayores que nunca antes. Las celdas solares de Perovskita sobrepasan el 20 porciento de eficiencia. Los investigadores están empujando los límites de este tipo de celdas, explorando la mejor manera de hacer crecer los cristales. La perovskita es un trióxido de titanio y de calcio (CaTiO3), es un mineral relativamente raro en la corteza terrestre pero puede ser formado en el laboratorio. Depositando capas sucesivas sobre silicio, se obtienen celdas híbridas; su eficiencia de conversión de energía solar podría sobrepasar el 30 por ciento, con un límite teórico de 44 por ciento. Sin embargo, su alto desempeño no necesariamente proclama el fin de las celdas solares de silicio, algunos aspectos de seguridad como la presencia de plomo en los cristales de perovskita y también la estabilidad de las celdas, necesitan ser atendidos. El desempeño superior de la conversión de energía solar puede deberse a que la radiación más energética se absorbe en la capa superficial de perovskita y la de baja energía en la capa de silicio. Para fabricar estas celdas, los científicos hacen crecer cristales de perovskita a partir de compuestos disueltos en un líquido llamado «tinta», sobre un tipo especial de vidrio conductor de la electricidad. | P OR EL SEGUIMIENTO Y REDACCIÓN , C UAUHTÉMOC SARABIA.
IMAGEN TOMADA DE INTERNET
«La perovskita es un trióxido de titanio y de calcio (CaTiO3), es un mineral relativamente raro en la corteza terrestre pero puede ser formado en el laboratorio».