SUPLEMENTO DE CAMBIO DE MICHOACÁN CAMBIO DE MICHOACÁN | C I E N C I A R I O | 17 DE MARZO DE 2 0 15 | 1 PARA LA DIVULGACIÓN DE TEMAS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS PREMIO ESTATAL DE DIVULGACIÓN 2013 EDITOR: RAÚL LÓPEZ TÉLLEZ ixca68@hotmail.com MARTES 17 DE MARZO DE 2015 NÚMERO 571 APARECE LOS MARTES www.cambiodemichoacan.com.mx
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«La parte evolutivamente más novedosa del cerebro de los vertebrados es la neocorteza cerebral (esa parte arrugada que se ve en cualquier imagen del cerebro)...»
El alma de los animales David Tafolla Venegas ESPECIAL | IMAGEN TOMADA DE INTERNET
El alma, un concepto un tanto cotidiano, es algo que ha inspirado profundas reflexiones filosóficas desde hace mucho tiempo tratando de describirla; y cuando por curiosidad pregunto a mis amigos y conocidos «¿tienes alma?», no dudan en responder afirmativamente y de inmediato, pero al seguir con preguntas como «¿Qué es el alma?», las respuestas ya no son tan rápidas y varían mucho de una persona a otra, y más, obtengo un generalizado «no sé» como respuesta a la pregunta «¿los animales poseen alma?». La bondad de la ciencia y del trabajo científico nos permite, incluso, indagar en cuestiones como .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..
MEDIDAS DE CONSERVACIÓN, ¿FAVORABLES? PÁGINA 3
«el alma», pues verán, muy resumidamente las filosofías antiguas dicen que el alma es el conjunto de la imaginación, los sentimientos y la memoria, y ese conjunto da como resultado la personalidad tan peculiar y exclusiva de cada persona, la consciencia de cada quien. Ahora, la consciencia al ser la integración de varios componentes como los recuerdos, la imaginación y los sentimientos precisamente, que se llevan a cabo en el cerebro (sistema nervioso central), tenemos como resultado que el alma, también es campo de estudio de la neurociencia (ciencia encargada del estudio del sistema nervioso). .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..
Recordemos (puesto que ya he hablado al respecto en números pasados de Cienciario ) que la parte evolutivamente más novedosa del cerebro de los vertebrados es la neocorteza cerebral (esa parte arrugada que se ve en cualquier imagen del cerebro), en esa parte se integra el sistema valorativo (la responsabilidad y todo lo que ello implica), los sentimientos novedosos como el amor, la cooperación y el altruismo y además es el lugar donde se tamizan los estímulos provenientes de los sentidos para tomar decisiones adecuadas a la situación vivida. Al parecer entonces, según la descripción del alma de PÁGINA 4
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DRONES PARA EL BIEN Y EL MAL
UN BEBÉ CON PROBLEMAS PARA LA TIERRA
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REVIST A REVISTA Es más que el escenario pasivo de intercambio entre madre e hijo. Los científicos sospechan que algunas enfermedades en la edad adulta tienen su origen en ella. Ahora, Estados Unidos ha anunciado que financiará con 41.5 millones de dólares el Proyecto Placenta Humana para monitorizarla en tiempo real e, incluso, desarrollar fármacos que acondicionen nuestro primer hogar. La bolsa donde pasamos nueve meses antes de ver la luz es una gran desconocida para la ciencia. Cuando nace un bebé, normalmente, la placenta se desecha. Sin embargo, el órgano que ha sido el primer hogar del feto, y que probablemente marcará su salud para siempre, queda desaprovechado para la investigación médica. Los científicos tienen muy claro que no todo es herencia genética. Los factores de riesgo de enfermedades no transmisibles, como la hipertensión, acechan ya desde la concepción. Incluso antes de que el padre y la madre hayan pensado siquiera en reproducirse, sus hábitos pueden afectar a su futura descendencia. Conscientes de la cantidad de secretos que se pierden en nuestros primeros sacos vitales, científicos de los Institutos Nacionales de Salud de los EE UU (NIH, por sus siglas en inglés) han conseguido que el Estado destine 41.5 millones de dólares al Proyecto Placenta Humana (HPP). La financiación, que se anunció el pasado 26 de febrero, se empleará para desarrollar, entre otros avances, tecnologías de monitorización de la placenta en tiempo real y test de detección de ADN fetal en sangre materna. La principal dificultad es cómo estudiar la placenta en acción. Cuando los médicos pueden disponer de una, ya no funciona: es un órgano separado del feto. Por eso, se recurre a modelos animales. Aunque cada mamífero es un mundo, la información sobre el desarrollo placentario de otros primates es muy valiosa para los investigadores. «Tu experiencia como feto incidirá en el resto de tu vida», asegura a Sinc Julienne Rutherford, investigadora en la Universidad de Illinois (Chicago, EE UU), autora de un llamativo estudio sobre embara-
La placenta que
«La nueva ciencia» de Barker: programación fetal
nos pudo cambiar la vida
Esto tiene sentido, teniendo en cuenta que este órgano efímero de los mamíferos transporta aminoácidos, glucosa, ácidos grasos, oxígeno y todo lo que el feto necesita para sobrevivir durante el periodo de gestación. En una revisión publicada en la súper especializada revista Placenta, Graham J. Burton, de la Universidad de Cambridge (Reino Unido), escribía que «la placenta evolucionó para apoyar el desarrollo del feto y por eso podría desempeñar un papel clave en su programación a través del impacto en la transferencia de nutrientes». Diversos estudios están acabando con la imagen pasiva de este saco, al probar su capacidad de adaptación para proveer de nutrientes a su pequeño inquilino. «Se cree que los cambios en la placenta ocurren para optimizar el crecimiento del feto, aunque parte de este dinamismo pueda tener efectos en su desarrollo con consecuencias posteriores al nacimiento», dice Ionel Sandovici, de la Universidad de Cambridge (Reino Unido) en una revisión de estudios. El peso del bebé ha sido una de las medidas más usadas para sacar conclusiones sobre la vida intrauterina. David Barker, de la Universidad de Southampton (Reino Unido), fue el primero en observar la relación entre la vida prenatal y las futuras patologías: las personas que nacían con bajo peso tenían más predisposición a desarrollar enfermedades coronarias. A mediados de los 90, el trabajo de Barker abrió las puertas a la investigación en programación fetal, emitiendo una hipótesis que la publicación científica British Medical Journal bautizó con el ape-
Núria Jar | Agencia SINC zos gemelares de las monas tití (Callithrixjacchus) publicado en la revista de acceso libre PLoS ONE. Esta especie de primates, de tamaño pequeño y pelos blancos en la frente y las barbas, habita en las selvas amazónicas de América Latina, donde vive en grupo y forma parejas monógamas. «Más que monos, parecen ardillas o gremlins», describe Maria Teresa Abelló, conservadora de primates del Zoo de Barcelona. Lo más habitual es que den a luz dos camadas de gemelos cada año. «Tienen un ciclo reproductivo corto. Es una de las pocas especies monógamas en las que el macho comparte la crianza de los cachorros desde el principio, colaborando en la alimentación y en el transporte», narra Abelló. Según las observaciones de Rutherford, las titíes gemelas y las trillizas se quedaban embarazadas con la misma frecuencia, pero, al alcanzar la edad reproductora, las hembras que habían nacido de un alumbramiento triple tenían tres veces más partos de crías muertas. La investigadora atribuye el éxito o el fracaso reproductivo de las hembras de tití al «impacto del ambiente intrauterino» que vivieron cuando eran fetos. Las placentas que acogieron a trillizas, con un entorno más restrictivo que la bolsa donde se gestaron las gemelas, eran menos eficientes. En los casos de descendencia múltiple, cuanto más fetos comparten placenta, menor es el peso de las crías al nacer y aumenta el riesgo de mortalidad perinatal, tal y como se ha observado en ovejas, ratones, ardillas rojas y humanos.
AGENCIA SINC | LUNAR CAUSTIC
Embrión de siete semanas.
AGENCIA SINC
Los estudios sobre embarazos gemelares en las monas tití aportan información novedosa sobre la importancia de la placenta en la vida futura de los individuos.
AGENCIA SINC | LUNAR CAUSTIC
La placenta no es tan estéril como los científicos creían. Estudios recientes han recogido unos 300 tipos de bacterias, virus y hongos que la habitan y que pueden influir en la salud del futuro bebé.
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REVIST A REVISTA llido del científico: la hipótesis Barker. Hace un lustro, la revista Time la reconoció como «la nueva ciencia» y destacó en portada: «Cómo los primeros nueve meses de vida modulan el resto de tu vida». La placenta deja de ser estéril En este desarrollo temprano, la placenta desempeña un papel fundamental. Recientemente se ha descrito por primera vez su microbioma, que puede pronosticar cómo se desarrollará la gestación. «La placenta no es tan estéril como habíamos pensado», contaba Kjersti Aagard, investigadora en la Escuela de Medicina de Baylor (EE UU), en la revista Science Translational Medicine, que publicó el trabajo. En el artículo se recogieron unos 300 tipos de bacterias, virus y hongos la mayoría no patológicosque pueblan el sistema placentario y que son diferentes a los de la vagina, los intestinos, la boca y otros nichos bacterianos de la madre. La colección de microbios es «muy pequeña pero muy diversa», apuntaron los autores después de analizar centenares de placentas. Los resultados, preliminares, indicaban que los bebés podrían adquirir buena parte de su flora bacteriana de la placenta y que un coctel mal preparado en el ambiente intrauterino podría contribuir a la prematuridad del feto, uno de los problemas de salud perinatal más relevantes en los países desarrollados, aunque sin explicación clara. «El ambiente fetal induce cambios epigenéticos que te influirán el resto de tu vida», confirma Eduard Gratacós, director de BC Natal, el centro de medicina materno-fetal y neonatal compartido por el Hospital Clínic y el Hospital Sant Joan de Déu. «Y el impacto de un ambiente hostil es mucho mayor en etapas precoces». El grupo de Gratacós observó que los niños nacidos con un peso menor presentaban un nivel de tensión más alto a la edad de cinco
años que el resto. Según su artículo, publicado en 2010, la restricción del crecimiento fetal, que afecta a entre un cinco y un diez por ciento de los recién nacidos, está asociada con un aumento de la mortalidad por problemas cardiovasculares en la vida adulta. «No quiere decir que esos niños estén enfermos, sino que tienen una mayor predisposición», puntualiza el experto. Parece claro que buena parte de la tendencia genética a desarrollar patologías se programa en el útero. Al día de hoy, ya hay médicos que preguntan sobre el peso al nacer y el percentil de sus pacientes cuando buscan las causas de las enfermedades. «Pero estamos encontrando muchas más variables aparte del peso», asegura Rutherford, quien en el artículo sobre las monas titíes nacidas de partos múltiples se aventura a extender las implicaciones de sus resultados para interpretar «la proporción de partos de bebés humanos muertos que continúa sin tener explicación». Los nanofármacos para la placenta todavía son ciencia ficción Hasta ahora, para desentrañar secretos de la placenta humana se han empleado técnicas de ultrasonidos y de imagen por resonancia magnética, que ofrecen a los médicos una visión restringida, y muchas veces demasiado pobre como para identificar problemas de salud en los que realmente se pueda intervenir. Pero, si el Proyecto Placenta Humana tuviese éxito, serían capaces de monitorizar este órgano en tiempo real, e incluso podría ser un sustituto del control del feto. Algunos científicos, como Rutherford, se atreven a pensar en la placenta como un entorno ideal para intervenir a nivel médico con nuevos fármacos: «Es la zona cero para dar forma a la salud de la descendencia: si podemos corregir la placenta, quizá no haga falta que intervengamos en el niño», especula la investigadora. | Agencia SINC
Medidas de conservación, ¿favorables? Tania Hernández Tafolla Con frecuencia se escucha hablar de especies en peligro de extinción y de propuestas a implementar para evitar tal amenaza. Pero cuando se desconocen condiciones esenciales del desarrollo de la especie a proteger, las medidas de conservación pueden convertirse en un obstáculo más para su supervivencia. En costas michoacanas se implementan estrategias de conservación para las especies de tortuga marina, siendo éstas vulnerables a la extinción. Esta amenaza es atribuida principalmente a la explotación por parte del ser humano quien, las captura, saquea los nidos, contamina las aguas y destruye sus hábitats. Los modelos de conservación en tortuga marina se basan en el traslado de los huevos a nidos artificiales dentro de viveros donde se mantienen hasta el nacimiento de las crías de tortuga. Tales medidas de conservación han logrado un ligero aumento en la población de tortuga marina, sin embargo los movimientos de rotación y vibración causados por el traslado de los huevos a nidos artificiales alteran el desarrollo del embrión. Incluso la arquitectura del nido artificial de los viveros difiere mucho de la del nido natural, reduciendo la disponibilidad de oxígeno para los organismos. Estudios en diversas especies de animales mostraron que la
exposición al estrés durante el desarrollo embrionario afecta el éxito del nacimiento, así como la anatomía y el enlace neuronal en distintas zonas cerebrales. Investigadores del Laboratorio de Eco-Fisiología Animal del Instituto de Investigación sobre los Recursos Naturales (Inirena) demostraron que los embriones/fetos de tortuga marina son sometidos de manera crónica a estrés durante un estadio de vida temprano debido a la manipulación de los huevos durante esta etapa de su desarrollo. La exposición a estrés de los embriones/fetos de tortuga marina, resulta en la perturbación fisiológica evidenciada al momento del nacimiento, hecho determinado por la estudiante de doctorado Ma. Antonia Herrera Vargas, en su proyecto de investigación. Dicho proyecto fue realizado comparando parámetros neuroendocrino-anatómicos entre crías recién nacidas en nidos naturales y de nidos artificiales de tortuga marina golfina (Lepidochelys olivácea). Los resultados indicaron diferencia en los niveles de corticosterona, hormona liberada durante la exposición a estrés, apreciándose un aumento significativo de ésta en los organismos nacidos en nidos artificiales. Los investigadores revelan que a diferencia de tortugas de nidos naturales, las
ESPECIAL | AGENCIA SINC
de nidos artificiales presentan menor masa corporal, incremento en la masa de las glándulas hipófisis y adrenales, reflejando una sobreactivación funcional de las mismas ante estímulos estresores estimulando la liberación de hormonas en grandes cantidades, como la ya mencionada corticosterona. Encontraron también menor índice gonadalsomático en crías de nidos artificiales, mostrando tendencia a la disminución en el tamaño de las gónadas y el declive de la salud reproductiva. De manera cualitativa las neuronas de distintas regiones cerebrales se observaron atrofiadas. Estado que podría afectar la capacidad de aprendizaje, memoria, comportamiento y/o reproducción en estadios de vida adultos en estos organismos. Las tortugas marinas se encuentran entre los vertebrados vivos más antiguos del planeta y actualmente varias especies de tortugas están, si no en peligro, en peligro crítico de extinción. El trabajo aquí expuesto, señalan, ha sido desarrollado con el objetivo de proporcionar información sobre el posible riesgo de supervivencia de los organismos, así como aportar bases, de ser el caso, para el replanteamiento de las estrategias de protección para Lepidochelys olivacea y otras especies de tortugas marinas.
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DE PORTADA
El transcurrir de la ciencia ESPECIAL | TOMADA DE INTERNET
El alma de los animales PÁGINA 1
los antiguos filósofos, la neocorteza cerebral, al realizar e integrar todas esas funciones, es nuestra alma (sobre todo la parte frontal, justo atrás de nuestra frente). Ahora sí, al saber ya qué es el alma en el sentido morfoanatómico podemos saber, utilizando la biología y anatomía comparada, qué animales tiene alma y qué animales no, o bien; qué animales tienen más alma y qué animales menos. Pareciera una aseveración un tanto extraña pero no lo es por lo siguiente. Recién menciono que la neocorteza del cerebro es la parte del sistema nervioso central evolutivamente más novedosa, quiere decir que ha sido una parte anatómica de recién adquisición, por ejemplo en los homínidos (donde nos encontramos nosotros como humanos) esta parte del cerebro tuvo su desarrollo pleno, e incluso continuó afinándose en algunos aspectos como el habla durante más tiempo, hace dos millones de años, un abrir y cerrar de ojos en términos de tiempo geológico. Esto quiere decir que antes, millones y millones de años atrás, nuestro linaje de animales tenía cerebro pero sin esta parte como tal. También quiere decir que entre los linajes de animales han pasado tres cosas: una, nunca se desarrolló en ellos una estructura neocortical. Dos,
se desarrolló parcialmente una estructura neocortical (o que se encuentra en desarrollo) y tres, animales donde se ha desarrollado una estructura neocortical compleja. Hablamos entonces de animales que no tienen alma, animales que medio tienen una y animales que tenemos alma desarrollada. Esto lo afirmo, como ya lo mencioné, estudiando la anatomía comparada de los diferentes cerebros partiendo de la estructura del cerebro humano, por lo tanto, lo que menciono sólo aplica a los vertebrados (peces, anfibios, reptiles, aves y mamíferos), el mundo de los invertebrados está completamente descuidado en cuestiones neuro-cognoscitivas. Mi intención, amable lector, es mostrar que conceptos como el alma, que pudieran parecer muy etéreos, en realidad no lo son, nada está fuera de la comprensión utilizando la rigurosidad del método científico, y no se trata de menospreciar cientos de años de hermosas reflexiones filosóficas, al contrario, se enaltecen y se complementan al mostrar que todo es parte de la naturaleza, que todos y todo lo que nos conforma somos parte de una única historia natural, y que aún falta mucho de esa historia por conocer.
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En el mayor satélite de Júpiter (y el mayor del Sistema Solar) existiría un océano Ganímedes tiene un océano de agua salada. El telescopio espacial Hubble ha proporcionado la mejor evidencia de que en el mayor satélite de Júpiter (y el mayor del Sistema Solar) existe ese océano. Se estima que su espesor es de 100 kilómetros, y está bajo la capa de hielo de 150 kilómetros. En Ganímedes se producen Auroras polares porque el satélite tiene un campo magnético. Un grupo de científicos liderados por Joachim Saur, de la Universidad de Colonia (Alemania) ha hecho el descubrimiento, estudiando con el Hubble el balanceo de las Auroras. La presencia de agua salada (conductora de la electricidad) modifica el campo magnético y afecta el balanceo de las Auroras, lo que permite estudiar el interior del satélite. Los humanos tenemos genes que no provienen de nuestros ancestros. Igual que otros animales, adquirimos genes «extraños» de microorganismos que convivieron con nosotros en tiempos remotos. La «Transferencia genética horizontal» entre organismos unicelulares diferentes, origina la rápida evolución de las bacterias que explica la resistencia a los antibió-
ticos. De la misma manera ese mecanismo ha ayudado a la evolución de animales superiores. Estudiando similitudes de los genomas de doce especies de mosca de fruta, cuatro especies de gusanos y diez de primates (incluyendo humanos), in-
vestigadores de la Universidad de Cambridge han determinado la antigüedad de las transferencias. Con muchas de ellas adquirimos inmunidad a enfermedades y mejoras en el metabolismo, entre otros beneficios. Tener un propósito en la vida, es decir, el sentido del significado y dirección de la misma, puede reducir su riesgo de sufrir un infarto y otras enfermedades cardiacas. Investigadores de la Universidad Monte Sinaí han encontrado que el beneficio no radica sólo en la salud psicológica, sino que se asocia también con un 19 por ciento de reducción de muerte por ataque cardiaco y de la necesidad de cirugía para implante de bypass
coronario. Como parte del cuidado general de la salud, debemos preguntarnos si tenemos el sentido del propósito de la vida, en caso negativo debemos trabajar en la tarea importante de lograr ese sentido, para obtener el bienestar general. Se programan robots para comunicarse con las personas, utilizando el lenguaje corporal (no verbal). Investigadores de la Universidad de la Columbia Británica, comentan que los estudios anteriores mostraron que la gente tiene dificultad para decidirse a tomar un objeto que es ofrecido por un robot, debido a que estos fallan en proveer señales no verbales apropiadas, como las que mandamos todas las personas diariamente, al entregar un objeto a alguien. Los investigadores estudian lo que la gente hace con la cabeza, el cuello y los ojos, al ofrecer por ejemplo una botella de agua, y prueban variaciones de esa interacción entre un robot llamado «Charlie» y 102 participantes. Lograr en los robots este tipo de comunicación es importante, si deseamos que sean útiles en nuestro trabajo o en el hogar. | Por el seguimiento y la redacción, Cuauhtémoc Sarabia.
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«Si bien diversos autores subrayan la relación entre el clima, el sistema roca-suelo y la vegetación, es apenas en 1963 que en su obra Los tipos de vegetación de México, Faustino Miranda y Efraím Hernández Xolocotzin reconocen y describen dicho vínculo».
FRONTERAS
Botánica para principiantes. De la vegetación y otros demonios Alfredo Amador García | IV ESPECIAL | AGENCIA SINC
Ya comentamos la importancia que tiene la vegetación y la flora nativa en el mantenimiento del régimen de Caudal Ecológico del que también dependemos los humanos. Si bien diversos autores subrayan la relación entre el clima, el sistema roca-suelo y la vegetación, es apenas en 1963 que en su obra Los tipos de vegetación de México, Faustino Miranda y Efraím Hernández Xolocotzin reconocen y describen dicho vínculo. Con un lenguaje sencillo y una maravillosa colección de fotografías en blanco y negro, los autores muestran bellas estampas vegetales del país. Nombran las categorías de tipos de vegetación con una nomenclatura adaptada al lenguaje coloquial (selvas, encinares, pinares, nopaleras, tulares, carrizales, izotales, etcétera) y para el clima, usan la nomenclatura del Sistema de K ö p p e n modificado por Enriqueta García, destacada climat ó l o g a mexicana, quien fue además esposa del doctor Miranda. Así por ejemplo se reconoce la presencia de selvas -comunidades vegetales dominadas por individuos le-
ñosos (árboles, arbustos, lianas y trepadoras) de diversas especies- en climas cálidos, en contraste con los climas templados, donde se distribuyen los encinares, pinares, etcétera. Es decir, comunidades dominadas por árboles pero pertenecientes de manera más específica a los géneros Quercus (encino) o Pinus. El sistema de estos autores comprende 32 tipos de vegetación para México y fue recientemente re-editado (2013) por el Fondo de Cultura Económica y se puede descargar en formato PDF de la página del Instituto de Biología de la UNAM. En 1968 la ONU publicó la obra del botánico norteamericano Terence D. Pennington y del mexicano José Sarukhan. Árboles tropicales de México. Una obra muy valiosa para el reconocimiento, descripción y composición de los tipos de vegetación de los tróp i c o s mexicanos. Pero sobre todo es un trabajo en extremo útil para el reconocimiento en campo de las principales especies arbóreas mediante claves, esquemas y fotografías en blanco y negro. Además, las ediciones de 2005 y 2012 del Fondo de
Cultura Económica son fabulosas. Incluyen un disco con los archivos de distribución puntual de las especies) para su despliegue y análisis en algún Sistema de Información Geográfica. E n 1978 aparece la obra del d o c t o r Jerzy Rzedowski -La vegetación de Méxicoreproducida luego (2006) en formato digital por la Comisión para el Estudio y Conocimiento de la Biodiversidad (Conabio) siendo hoy de libre acceso en formato PDF. El autor comienza recapitulando la historia de los estudios para el país en esta materia. Luego cobran sentido aquellos mapas que nos hacían iluminar nuestros profesores de la primaria con la Sierra Madre Oriental, el Altiplano y otras provincias, pues destina el segundo capítulo de su obra al contexto fisiográfico-geológico del país. Resume el devenir histórico del territorio, las tierras que fueron mares en el Cretácico, la actividad volcánica que separó las provincias del norte con las del sur a nivel del Eje Neovolcánico. Y cómo esta conformación del terreno aunada a la distribución de tierras y
litorales influye luego con la distribución de climas también siguiendo el sistema de Köppen-García. Y desde luego, destina la mayor parte de su obra a describir la distribución, estructura y comp o s i ción de su didáctico sistema de clasificación de la veg e t a ción que consiste de sólo once cat e g o rías. Es sin duda - p a r a muchos biólog o s mexicanos- un libro que marca vidas. En 2004 como parte de las publicaciones del hoy Instituto Nacional de Ecología para el Cambio Climático (INECC) aparece la obra de Francisco González Medrano: Las comunidades vegetales de México, donde el autor subraya la importancia de organizar el conocimiento que se tiene en esta materia, liga conceptos fundamentales y estructura una propuesta consistente y lógica pero algo compleja de clasificación de la vegetación. La obra consta de maravillosas escenas a color del autor y colaboradores y también es de libre acceso en la página del INECC.
«En 1968 la ONU publicó la obra del botánico norteamericano Terence D. Pennington y del mexicano José Sarukhan. Árboles tropicales de México. Una obra muy valiosa para el reconocimiento, descripción y composición de los tipos de vegetación de los trópicos mexicanos...»
Poco se conoce sobre las tortugas marinas europeas más antiguas que habitaron la Tierra hace millones de años. Las primeras tortugas marinas europeas se extinguieron por cambios en el nivel del mar En 2009 un equipo científico halló en Jaén los restos de, hasta ahora, la especie de tortuga más antigua del sur de Europa, de unos 160 millones de años. Pero al reinterpretar los fósiles, un investigador español ha probado que no corresponde a una nueva especie, sino a un grupo de tortugas muy diversas en Europa durante el Jurásico y que desaparecieron a causa de variaciones en el nivel del mar. Poco se conoce sobre las tortugas marinas europeas más antiguas que habitaron la Tierra hace millones de años. El hallazgo en la cordillera bética, en Jaén, de los restos de una supuesta nueva especie de tortuga, Hispaniachelys prebetica - considerada la más antigua del sur de Europa - aportó hace seis años nuevas pistas. Pero aún no quedaba claro a qué grupo pertenecía la tortuga primitiva. Algunas de las características de Hispaniachelys prebetica no eran diferentes de las tortugas del grupo Plesiochelyidae. Para resolver esta cuestión, Adán PérezGarcía, investigador en el grupo de Biología Evolutiva de la UNED, estudió los elementos fósiles hasta ahora no analizados del ejemplar, rePÁGINA 6
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FRONTERAS
Drones
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interpretó algunos caracteres del espécimen, y aportó nueva información sobre la morfología de estos reptiles. Sus resultados dan un giro radical a la interpretación de los fósiles. « Hispaniachelys prebetica no puede ser reconocida como una especie válida. Sin embargo, se identifica como miembro de un grupo de tortugas exclusivas del Jurásico e u r o p e o denominado Plesiochelyidae, que eran muy diversas», aclara a Sinc Pérez-García. El estudio, publicado en Acta Palaeontologica Polonica , demuestra que algunas de las características de Hispaniachelys prebetica , como el relativo gran tamaño del caparazón, no eran diferentes de las tortugas del grupo Plesiochelyidae . Sin embargo, debido a la limitada y escasa información que existe sobre este único ejemplar, «el espécimen se reinterpreta como un miembro indeterminado de este grupo de tortugas», constata el trabajo. Según el investigador, « Hispaniachelys prebetica ya no se considera un nombre válido sino lo que técnicamente se denomina nomendubium », precisa PérezGarcía, quien añade que no se puede hacer una asignación más precisa que ‘ Plesiochelyidae indeterminado’. «Ese ejemplar corresponde a una especie indeterminada de Plesiochelyidae , que podría corresponder a alguna de las otras especies previamente definidas», detalla el científico. Torpes tortugas jurásicas Hace unos 160 millones de años, en países como Reino Unido, Francia, Suiza, Alemania, Portugal y España, vivió un grupo de tortugas primitivas llamadas plesioquélidos, que «no se parecen a ninguna de las actuales», aclara el experPÁGINA 7
para el bien y el mal Cuauhtémoc Sarabia
«Una vez operando en el ambiente fuera de los laboratorios, los drones enfrentan situaciones difíciles, como vientos fuertes o lluvia...» Un diccionario define a un «dron» como: «Un dispositivo volador no tripulado, guiado a control remoto». La mayoría de nosotros los hemos visto en la TV, en la propaganda militarista que los presenta como idóneos para detectar y/o atacar posiciones de grupos «terroristas» (definidos estos como cualquier facción que no sirve a los intereses de los imperialismos). En algunos filmes de la serie «Terminator» se ven máquinas voladoras robóticas implacables en el exterminio de los humanos del futuro. Actualmente se está desarrollando mucha investigación tecnológica para construir drones «amigables», cuya función sería servir a la sociedad humana en tareas de fotografía aérea, exploración de zonas de difícil acceso, riesgosas o contaminadas, que ponen en riesgo la salud de las personas encargadas de su exploración. Además del control remoto que dice la definición, los mejores drones son diseñados para un control autónomo importante, como cualquier robot que se precie de serlo. Es muy común que en el diseño de las máquinas, los investigadores se inspiren en los insectos, aves y mamíferos que vuelan o planean, perfeccionados por los cientos de millones de años de evolución. Los animales que vuelan son mucho más eficientes en el uso de la energía, que los aviones o los helicópteros. El estudio detallado del movimiento de las
alas de los insectos, por ejemplo, ayuda a mejorar la eficiencia en el vuelo de los drones. A fines de mayo de 2014 en un número especial de la revista especializada Bioinspiration and Biomimetics, se publicaron los trabajos de catorce grupos de investigadores que han desarrollado soluciones a los problemas que los drones enfrentan. Se trata de evitar obstáculos, tomar y entregar objetos, y despegar y aterrizar en superficies irregulares. Un grupo de Hungría demostró la ventaja de utilizar un conjunto de drones trabajando en sincronía, como una parvada de pájaros (tordos). Otro grupo de la Universidad de Harvard desarrolló un Dron del tamaño de un centímetro, útil para explorar espacios extremadamen-
te intrincados. Se prevé que robots del tamaño de unos milímetros, servirán en el futuro para trabajos de polinización y para estudiar de cerca (y en libertad) el vuelo de los insectos. Una vez operando en el ambiente fuera de los laboratorios, los drones enfrentan situaciones difíciles, como vientos fuertes o lluvia. Investigadores de las universidades de Carolina del Norte, California y Johns Hopkins, están estudiando cuidadosamente el comportamiento de las polillas en el laboratorio en una cámara de torbellino, determinandola manera como mantienen estos insectos el control del vuelo en condiciones turbulentas. Otro grupo estudia cómo se puede utilizar la mínima cantidad de energía, imitando a los grillos y saltamontes que aprove-
«Otro grupo de la Universidad de Harvard desarrolló un Dron del tamaño de un centímetro, útil para explorar espacios extremadamente intrincados.»
chan un efecto de resorte para saltar fuera del alcance de los depredadores. En una publicación reciente, un grupo de la Universidad de Marsella describe el desarrollo del primer Dron que en lugar de utilizar acelerómetros (pesados y complicados de programar) para controlar el vuelo, utiliza sensores ópticos arreglados como en los ojos de los insectos. Se ha logrado evitar obstáculos y volar por túneles estrechos con paredes desiguales, sin necesidad de medir la velocidad o altitud. Como en muchos de los desarrollos tecnológicos, los drones pueden ser utilizados en favor de la humanidad o en su contra, la diferencia está en la mente benefactora o criminal de los humanos que utilicen estos dispositivos. En todo el mundo hay cada vez más oposición al uso bélico de los drones o su aplicación para el espionaje de los ciudadanos. Incluso en EEUU, en donde las encuestas reportaban una aceptación mayoritaria, es cada vez mayor la oposición al uso indiscriminado de estos dispositivos contra los supuestos criminales. Con el estudio detallado del vuelo animal y mediante el desarrollo de tecnologías de cómputo de alta velocidad y bajo consumo de energía, es probable que se puedan construir en forma económica estos dispositivos que parecen de ciencia ficción. Se trata de que la investigación científica y tecnológica sirva a la gente.
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Un bebé que causará
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problemas a la Tierra Cony González
Desde que estudiamos geografía en la escuela primaria y hasta hoy, si observamos la distribución de los continentes, los vemos exactamente igual. La vida de un ser humano, aunque éste sea longevo, no alcanza para detectar ningún cambio, pero los geólogos -que son los que estudian «la estructura y la composición interna de la Tierra, y los procesos por los cuales ha ido evolucionando a lo largo del tiempo geológico»- sí pueden saber si ha habido cambios en ella, o no. La mayoría de los lectores ha visto la película de Jurassic Park, que nos permite asociar a los grandes saurios con una época pasada. El Jurásico es fácil de recordar (y por eso lo menciono) y representa un periodo medio de la era geológica llamada Mesozoico, que comienza hace 250 millones de años (MA) y termina hace aproximadamente 65 MA; pero el Mesozoico debería ser recordado por un aspecto geológico muy importante, pues en el inicio de ella, sólo había un continente, un súper continente llamado Pangea, cuyo nombre proviene del griego «pan» (todo) y «gea»(tierra). En algún momento de hace 200 millones de años, Pangea comenzó a fracturarse y las aguas cubrieron esa fractura formando lo que se llamó Thetis, separando la parte Norte (renombrada Laurasia) y la Sur (Gondwana). Si en Internet seguimos la dinámica que sigue cada parte de los continentes podremos ir viendo cómo se llega a la actual distribución de tierras. Un buen sitio es el de la Universidad de Berkeley http://www.ucmp.berkeley.edu/geology/ tectonics.html En ese tiempo se da el nacimiento del Océano Atlántico, que guarda abundantes registros de aquella época en que las aguas lo fueron delimitando y los organismos que lo colonizaron, dejaron evidencia de su pre-
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la Tectónica de Placas (como se llama a la Teoría que explica la Deriva Continental) ha sido bien estudiada desde que a principios del siglo XX, Alfred Wegener propuso que las masas continentales no eran estáticas. sencia y que ahora forman parte del conocimiento paleontológico. Los geólogos nos dicen que el súper continente de ese tiempo no fue el primero y que al menos ha habido esa unión de tierras en al menos otras 2 o 3 ocasiones en la historia de nuestro planeta, así que no sería «anormal» que en el futuro la convergencia de partes continentales se repita en el futuro. Cuando en nuestro país sufrimos de algún sismo, los periodistas (los buenos, como Carmen Aristegui, y los peores, como los noticieros nocturnos del duopolio televisivo, y los otros) suelen mencionar lo que los sismólogos les dicen: El sismo se registró en la placa de Cocos, o en la placa del Pací-
fico, o en la placa del Caribe, que son de las que directamente nos afectan a nosotros, aunque en el mundo hay al menos quince placas «importantes» (ahora resulta que hasta en las placas tectónicas se distingue las que son importantes de las que no), y es que estas placas están en movimiento y unas de ellas chocan (literalmente hablando) con otras, se sumerge una debajo de otra(s) (proceso de subducción), levantándolas hasta alturas insospechadas, claro, con el correr de los tiempos. Un ejemplo: En un cerro cercano a la ciudad de Maravatío, Michoacán, en el oriente de nuestro estado, hay un sitio en donde se observan «pillow lavas», de
FRONTERAS
esas lavas que emergen de volcanes submarinos y que por el contacto con el agua rápidamente se redondean. Es decir pues, que ese terreno alguna vez fue fondo marino y los procesos de subducción de placas lo han elevado hasta la altura que está. Otro ejemplo es el Monte Everest, formado por sedimentos marinos. Bueno, pues la Tectónica de Placas (como se llama a la Teoría que explica la Deriva Continental) ha sido bien estudiada desde que a principios del siglo XX, Alfred Wegener propuso que las masas continentales no eran estáticas. Regresando al Océano Atlántico, diré que con distintos intereses (desde científicos hasta netamente económicos) éste ha sido muy estudiado. Los micro paleontólogos (por ejemplo) estudian los microfósiles que les dirán detalles de cómo fueron sus primeros años en cuanto a temperatura, oxígeno, etcétera, de acuerdo a sus fósiles. Otro grupo que estudia al Océano Atlántico es el del geólogo João Duarte, de la Universidad Monash, quien publica la detección de una nueva zona de subducción que se está formando en la Costa de Portugal en donde un margen pasivo ha dado indicios de que se está volviendo activo, ya que han encontrado fracturas recientes. A esta nueva actividad tectónica le han referido como una zona de subducción «embrionaria», que en el futuro acercaría al Continente Europeo hacia América. No hay de qué preocuparnos ni pensar que los viajes a Europa serían menos costosos, pues este proceso al menos podría tardar otros 220 millones de años, pero desde el punto de vista científico consideran que es una oportunidad única para detectar pequeños cambios en el paso de un proceso pasivo a activo en nuestra dinámica Tierra.
to. En España estaban representadas por varias especies, varias de ellas recientemente identificadas y de las que hay abundante material. Ahora, con la identificación del ejemplar de Jaén se amplía su registro al atribuirlo a este grupo. Estos reptiles europeos habitaron mares cálidos y poco profundos del continente, pero «no eran tan ágiles en esos medios como lo son las tortugas marinas actuales, capaces de recorrer enormes distancias y atravesar mares e incluso océanos», especifica el experto, quien señala que «debido a su anatomía esas tortugas jurásicas estaban restringidas a las líneas de costa». Por su alta dependencia a los entornos costeros, los cambios en el nivel del mar que ocurrieron al final del Jurásico –hace unos 145 millones de años– afectaron drásticamente a los entornos donde vivían. Como consecuencia, «estas tortugas, además de otros grupos de reptiles marinos, se extinguieron en ese momento», afirma Pérez-García. El investigador, mediante varios proyectos que desarrolla en el Centro de Geología de la Universidad de Lisboa (Portugal) y en la UNED, sigue trabajando en la revisión de Plesiochelyidae en la Península Ibérica, así como en otras regiones europeas. «Tratamos de conocer la diversidad real representada en el registro fósil de este grupo hasta ahora tan poco conocido», concluye. | Agencia SINC
Los restos de una supuesta nueva especie de tortuga, considerada la más antigua del sur de Europaaportó nuevas pistas..
8 | 17 DE MARZO DE 2 015 | C I E N C I A R I O | CAMBIO DE MICHOACÁN
«El color de las flores depende de dos tipos de metabolitos, muy ubicuos en el reino vegetal: los flavonoides y los carotenoides. Los flavonoides se derivan de una ruta química conocida como la ruta de los fenilpropanoides a través de la transformación del aminoácido fenilalanina.»
El color de las flores Horacio Cano Camacho TOMADAS DE INTERNET
Hace unos días fuimos a comprar flores para la casa. Es una costumbre importante que en nuestra sala debe haber siempre flores. Y no se crea que es una tarea trivial. Son tan diversas las formas, los tamaños, los colores, que resulta una tarea compleja decidirnos. Claro que tenemos nuestras favoritas, pero aun así... ¿Qué buscamos? Al igual que todos los compradores de flores, los criterios de elección incluyen tamaño, forma, color, aroma, brillantez, resistencia o continuidad y por supuesto, ausencia de pesticidas o toxinas, que no generen una alergia a los habitantes de la casa. La mayoría de estas cualidades son apreciables a simple vista y otras las va evidenciando la experiencia. De cualquier manera es importante saber un poco más, para que nuestra elección y nuestro disfrute sea más sencillo y placentero.Ya hemos hablado en Cienciario del aroma y ahora tocaremos el color. Finalmente nos decidimos por un ramo particular que mostraba flores pequeñas en un racimo muy compacto. Los colores eran espectaculares, sobre un fondo amarillo con vivos en naranja destacando unas líneas casi azules... En fin, estamos encantados, además, en nuestra experiencia, estas flores permanecen durante dos o tres semanas, lo cual es un valor adicional. Un buen amigo que nos visitó en estos días nos advir-
tió, con voz en apariencia muy autorizada: ¡Estas flores son pintadas! Y bueno, nos enzarzamos en una discusión sobre si eran pintadas o naturales... El color de las flores depende de dos tipos de metabolitos, muy ubicuos en el reino vegetal: los flavonoides y los carotenoides. Los flavonoides se derivan de una ruta química conocida como la ruta de los fenilpropanoides a través de la transformación del aminoácido fenilalanina. En general, estos compuestos tienen la función, además del color, de actuar como filtros UV, antibióticos y precursores de polifenoles. Un grupo de flavonoides en particular tienen el papel de dar color a las flores: se trata de las antocianinas. Éstas les confieren un espectro muy amplio que va del amarillo pálido, escarlata, rojo, magenta, violeta, hasta el azul. Los carotenoides, por su parte, proporcionan el color a frutos y flores con tonos que van del amarillo al rojo. Estos compuestos derivan de la ruta de los terpenoides, una ruta muy basta que incluye aromas, gomas, antibióticos, látex, etcétera. ¿Cómo se produce la variación de color? Pensemos primero en los colores individuales: Las antocianinas son compuestos estructuralmente muy uniformes, sus variantes difieren en la posición de algunos átomos que determinan diferencias en las que se absorbe la luz.
El color de las flores se puede variar en el laboratorio hibridando variantes y luego reproduciéndolas por cultivo de tejidos
Por ejemplo, la pelargonidina que da el color rosa a los belenes tienen en su molécula un grupo OH, mientras que la cianidinaque da el color rojo muy intenso a los rosales tiene dos de estos OH y la delfinidina que aporta un color lila a la flor conocida como delfina tiene tres OH. De manera que variaciones muy pequeñas en las moléculas generan variaciones de color. El color de las flores sigue patrones muy complejos de expresión espacial de los genes que «sintetizan el color» y combinaciones de concentraciones de los pigmentos flavonoides y carotenoides. Pensemos en un gradiente de concentración. Si la flor presenta antocianinas pero no contiene carotenoides dará una flor rosa, si presenta antocianinas más carotenoides dará una flor color bronce. Si por
el contrario presenta carotenoides pero no antocianinas generará una flor amarilla, mientras si no tiene ninguno de los dos pigmentos será una flor blanca. Podemos encontrar, dependiendo de la especie y de ciertas variantes genéticas, una combinación casi infinita de tonos, colores, brillos. A este fenómeno sumémosle que no todas las células de cada flor acumulan la misma concentración y variante de los pigmentos. Lo que veremos serán patrones de pigmentación muy complejos que mostrarán lunares, líneas, manchas irregulares, al centro del pétalo, en los bordes, un gradiente de color que disminuyeo se incrementa hacia el centro de la flor, y miles o millones de combinaciones espectaculares más. El color de las flores, como toda cualidad biológi-
ca, está sometido a selección natural dependiendo de las ventajas que le proporciones a la planta, por ejemplo, en la atracción de ciertos polinizadores... El color de las flores se puede variar en el laboratorio hibridando variantes y luego reproduciéndolas por cultivo de tejidos. También se aplican mutágenos como luz UV o radiaciones gamma buscando alterar la genética «normal» de la planta para producir variantes que luego se seleccionan y cultivan. La técnica más reciente es introducir genes de enzimas que produzcan pigmentos no presentes en la planta y generando variantes nuevas, lo que le da una ventaja competitiva al productor. No, mis flores no eran pintadas con anilinas, sus variantes coloridas eran resultado de estas combinaciones espaciales y de bioquímica, mucha bioquímica natural... Profesor-Investigador del Centro Multidisciplinario de Estudios en Biotecnología, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo.