SUPLEMENTO DE CAMBIO DE MICHOACÁN CAMBIO DE MICHOACÁN | C I E N C I A R I O | 19 DE MAYO 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 19 DE MAYO DE 2015 NÚMERO 580 APARECE LOS MARTES www.cambiodemichoacan.com.mx
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Resonancias Cuauhtémoc Sarabia El trabajo de Pitágoras para relacionar las notas musicales con el movimiento de los cielos casi fue una premonición esotérica. La resonancia no sólo ocurre con los sonidos, sino también con muchos fenómenos físicos periódicos. Un caso digno de mencionar es la resonancia entre órbitas planetarias.
ESPOECIAL | TOMADA DE INTERNET
Los astrofísicos afirman que las franjas se deben a que en ese sistema se están formando planetas, y la atracción de esos cuerpos está barriendo sus zonas de influencia. En la gráfica, el satélite Encélado, del planeta Saturno.
«Pitágoras y sus discípulos creían que se podrían calcular las órbitas de los cuerpos celestes, relacionándolos con los intervalos musicales. Creían que el orden prevaleciente en la naturaleza es musical; los movimientos de los cielos eran, para ellos, la música de las esferas» – Jacob Bronowsky Es posible que usted, amable lector, tenga afición por la música y posea algún instrumento musical; si éste es el caso, tal vez haya hecho el experimento de tocar dos notas simultáneamente, habrá notado que algunos pares de notas suenan agradables al oído, por ejemplo las notas «Do» y «Sol», o «La» y «Mi»; los acordes musicales agrupan precisamente a varias notas que armonizan entre sí.
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HISTORIA ERUPTIVA DE LOS VOLCANES PÁGINA 2
hay mucha coincidencia de las crestas y valles de las ondas sonoras, lo que hace que el sonido se refuerce. A este fenómeno se le llama resonancia. Lo que nos parece muy notable del trabajo de Pitágoras es que relacionar las notas musicales con el movimiento de los cielos casi fue una premonición esotérica. La resonancia no sólo ocurre con los sonidos, sino también con muchos fenómenos físicos periódicos. Un caso digno de mencionar es la resonancia entre órbitas planetarias. Los planetas Júpiter y Saturno tienen periodos orbitales en resonancia 5:2, por cada 5 vueltas que da Júpiter en torno al Sol, Saturno da 2 vueltas. Neptuno está en resonancia 3:2 con Plutón. Los satélites galileanos: Europa, Ganimedes y Callisto (de Júpiter), están en resonancia 1:2:4. Los planetas extrasolares
La razón de que exista esa armonía fue descubierta por Pitágoras de Samos, quien fue el genio fundador de la matemática griega (nació en 580 antes de nuestra era). Como explica Jacob Bronowsky en su magnífico libro (y serie de TV) El ascenso del hombre , Pitágoras experimentó con cuerdas (como las de guitarra), observando que cuando se divide una cuerda (con un traste o algo semejante), el sonido armoniza perfectamente cuando la nueva longitud es una relación de números enteros respecto a la original, por ejemplo: si limitamos la cuerda a la mitad, sonará con la misma nota pero una octava arriba. Ahora sabemos que en este caso la cuerda a la mitad oscilará al doble de frecuencia. Cuando la relación de frecuencias de las notas se puede expresar como relación de números enteros (2/1, 3/2, ¾, etcétera) las notas armonizan porque .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..
MIRADA DE VAMPIRO PÁGINA 6
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EL SUEÑO EN LOS ANIMALES PÁGINA 7
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Historia eruptiva de los volcanes, necesaria para elaborar mapas de riesgo Noemí Rodríguez González | Academia Mexicana de Ciencias
Además del historial, los especialistas pueden delimitar las áreas que han sido afectadas durante cada erupción, así como los volúmenes de los materiales arrojados, información valiosa para construir mapas de peligros volcánicos y determinar las zonas de mayor a menor peligro en caso de una nueva erupción, destaca el vulcanólogo José Luis Macías Vázquez
Todos los volcanes son diferentes, y para poder hacer un análisis detallado de cada uno se tiene que estudiar su historia eruptiva, la cual está grabada en los materiales que cada volcán arroja. Esta información permite a los vulcanólogos entender cómo se ha comportado un determinado volcán en el pasado, cómo se está comportando en la actualidad y cómo podría comportarse en el futuro. La elaboración del mapa geológico de los volcanes y el estudio de los diferentes materiales que expulsan y que se acumulan en capas (estratigrafía volcánica) permiten en su conjunto reconstruir la historia eruptiva de los mismos. Los estudios para determinar la historia eruptiva de los volcanes comienzan
con el análisis morfológico mediante el procesamiento de la topografía digital, imágenes aéreas o satelitales y la elaboración de mapas temáticos (por ejemplo, de pendientes), con los que se preparan modelos digitales en 3D, así como el mapa geológico preliminar que es la base para el trabajo de campo. Una vez en el campo se describen los depósitos o materiales arrojados por los volcanes –su aspecto, dimensiones, color, componentes, entre otros–, lo que indica el tipo de erupción que tuvo lugar. De esta forma es posible identificar, en campo, los flujos de lava antiguos, la dirección del flujo, las áreas que cubrieron, su volumen, la cantidad de material que expulsó y la edad de la erupción. «Como parte de este tipo de estudios acudimos al
campo a tomar muestras – rocas, pómez, ceniza– para posteriormente realizarles un análisis petrográfico al microscopio y observar cuáles son los minerales presentes en las muestras, y con análisis químicos de las mismas definir qué tan evolucionado era el magma en el momento de la erupción». Los especialistas también colectan, dentro de las capas volcánicas, partes del bosque carbonizado por las erupciones como ramas, trozos de árboles y los suelos sepultados en el momento de la erupción, esto con el fin de determinar cuándo ocurrió la erupción –su edad– con el método de radiocarbono, explicó el doctor José Luis Macías Vázquez, investigador de la Unidad Michoacán del Instituto de Geofísica de la Universidad Nacional Autóno-
ESPECIAL | ILUSTRACIÓN TOMADA DE INTERNET
El Popocatépetl y el Iztaccíhuatl, arriba y parte central; abajo, el Paricutín, en una imagen del momento de su erupción.
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REVIST A REVISTA «Los volcanes más activos son aquellos que continuamente tienen erupciones, ya que son alimentados por una cámara magmática que está ubicada a varios kilómetros de profundidad debajo del mismo». ma de México, Campus Morelia. Con estos datos se determina cuántas veces ha hecho erupción un volcán desde su formación, que puede ser desde hace millones de años (tiempos geológicos), hace miles de años (épocas prehispánica y colonial) y tiempos modernos. El Ajusco –localizado en el sudoeste de la Ciudad de México– estuvo activo hace dos millones de años; en cambio, el Popocatépetl –en los límites de Morelos, Puebla y Estado de México– ha estado activo desde hace más de 300 mil años y tuvo erupciones que cubrieron poblados prehispánicos hace dos mil 100 años y mil 100 años; en tiempos modernos presentó una erupción de 1919 a 1928 y luego de más de 60 años en tranquilidad se reactivó en 1994. Además de la historia eruptiva, los vulcanólogos también pueden delimitar las áreas que han sido afectadas durante cada erupción, así como los volúmenes de los materiales arrojados. «Esta información es muy valiosa para construir mapas de peligros volcánicos, donde se plasman las zonas de mayor a menor peligro en caso de que el volcán haga erupción otra vez». Estos mapas de peligros son utilizados por las autoridades de Protección Civil de los estados y el Centro Nacional de Prevención de Desastres (Cenapred) para producir mapas de riesgo volcánico, donde se considera a la población que vive
bajo las zonas que podrían ser afectadas por el volcán, se delimitan los puntos de reunión, las rutas de evacuación y los albergues a donde los habitantes serán trasladados o podrán llegar a refugiarse en caso de una erupción volcánica. José Luis Macías Vázquez, integrante de la Academia Mexicana de Ciencias, con otros investigadores, técnicos y estudiantes de los Institutos de Geofísica, Geología y Geografía, así como de los centros de investigación de la UNAM (CGEO y CIGA) han estudiado la historia eruptiva de diferentes volcanes, entre ellos el Nevado de Toluca, en el Estado de México; Chichón y Tacaná, en Chiapas; Tres Vírgenes y Cerro Prieto, en Baja California Sur y Baja California, respectivamente. Además ha llevado a cabo investigaciones conjuntas en los volcanes Popocatépetl y de Colima, en la actualidad los más activos de México. Recientemente el vulcanólogo ha comenzado a estudiar la historia eruptiva y la evolución de algunos de los volcanes en Michoacán. Del pasado al futuro de los volcanes Los volcanes más activos son aquellos que continuamente tienen erupciones, ya que son alimentados por una cámara magmática que está ubicada a varios kilómetros de profundidad debajo del mismo. Estos volcanes son muy peligrosos, por lo que se requiere monitorear o vigilar su actividad de manera continua, tal es el caso del de Colima y el Popocatépetl. En este sentido, se establecieron los observatorios vulcanológicos para moni-
torear la actividad de este tipo de volcanes, los investigadores miden los gases y manantiales termales que emanan hacia la superficie, así como el número de sismos que el magma produce al ascender hacia el cráter y observan si el volcán se está «inflando» por el mismo proceso. Por lo anterior, es necesario conocer la profundidad a la que se encuentra la cámara magmática y el estudio petrológico de las muestras volcánicas proporciona información de las condiciones del magma, temperatura y profundidad, en el momento de la erupción. En las erupciones explosivas el volcán arroja fragmentos de piedra pómez, estos trozos son magma que se enfrió rápidamente y muestra las condiciones en las que estaba el material antes de ser expulsado a la superficie. «Lo anterior permite conocer la profundidad de la cámara magmática y, en caso de una nueva erupción, podemos calcular cuánto tiempo tardará el magma en subir y producir una erupción en el cráter. Además con esta información, en combinación con otros métodos geofísicos, se puede realizar el monitoreo volcánico», indicó el investigador. Para más información, del Mapa de Peligros del Volcán Chichón, del Mapa de Peligros del Volcán Popocatépetl y del Mapa de Caída de Productos Balísticos del Volcán Popocatépetl, consultar el siguiente link: http:// bit.ly/1EFaYMj.
Una visita al Museo Fotografías de Dayana Fonseca El Museo de Historia Natural, ubicado en el Bosque Cuauhtémoc, ofrece una exposición sobre arácnidos, tema sobre el que hay que estar alertas en esta temporada de calor y donde se exponen ejemplares realmente impresionantes
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Por el mejor
DE PORTADA
trasplante de médula ósea Mariana Dolores | Academia Mexicana de Ciencias
ESPECIAL | IMÁGENES TOMADAS DE INTERNET
Grabado que muestra una clase ded Pitágoras. Abajo, dibujo antiguo
Resonancias PÁGINA 1
«Gliese 876 b» y «Gliese 876 c» están en una resonancia orbital 2:1. La resonancia de los periodos orbitales no es una coincidencia ni menos obra de magia (no creemos en ésta). Cuando se forman los planetas sus distancias a la estrella y por ende sus periodos orbitales no deben ser resonantes, sin embargo cada vez que se acercan, la atracción mutua origina cambios en esos parámetros, hasta que se produce un reforzamiento como en las crestas o valles de las notas musicales. La resonancia produce estabilidad. Una historia que tiene mucho que ver con lo anterior, se refiere a la de la estrella «HL Tauri» que dista 450 años luz y es muy joven, se calcula que se formó hace menos de 100 mil años. En 1975 se propuso que esta estrella posee un disco proto-planetario (de gases y partículas), porque su espectro infrarrojo presentó una fuerte absorción a la longitud de onda característica de las partículas de hielo. Como fue pronosticado por nuestra admirada astrónoma Paola D’Alessio (qepd) del CRYA UNAM, quien lo estudió mucho, el disco pro-
to-planetario pudo ser fotografiado el año pasado por los radiotelescopios del gran arreglo milimétrico (ALMA) en Chile. Lo notable de la fotografía es que el disco está dividido en anillos separados por franjas vacías. En este 2015, los astrofísicos afirman que las franjas se deben a que en ese sistema se están formando planetas, y la atracción de esos cuerpos está barriendo sus zonas de influencia. Algunos escépticos afirman que al menos en las tres zonas vacías exteriores no podrían existir planetas, pues su atracción mutua haría que salieran despedidos hacia la periferia. El astrofísico Daniel Tamayo, del Instituto Canadiense de Astrofísica Teórica, calculó que las franjas están ubicadas precisamente donde las órbitas de los planetas estarían en resonancia y por consiguiente serían estables. Cuando leemos todo esto, nos admiramos de la grandiosa arquitectura de la ciencia, fundamentada por los grandes investigadores, como Pitágoras de Samos, Nicolás Copérnico, Jacob Bronowsky y aquí en casa por nuestra Paola D’Alessio.
Un grupo de investigadores de Perú, Argentina, Colombia y México está cerca de determinar, tras dos años de colaboración y trabajo conjunto, el mejor método para tratar la anemia aplásica, un trastorno sanguíneo poco común pero grave, en el que la médula ósea no produce suficientes células sanguíneas ocasionando problemas de coagulación en la sangre y deficiencias para combatir infecciones. «En nuestro país no existen estadísticas de cuántas personas se ven afectadas por esta enfermedad, pero se considera poco frecuente, una persona por cada 100 mil habitantes al año. El padecimiento es idiopático que se desconocen las causas-, pero suponemos que es de tipo autoinmune, en el que nuestro sistema de defensa ataca a nuestro propio cuerpo, en este caso a la médula ósea, pero no sabemos por qué», apuntó el doctor David Gómez Almaguer, jefe del servicio de Hematología del Hospital Universitario de la Universidad Autónoma de Nuevo León (UANL) e integrante de este equipo de cooperación. La anemia aplásica afecta a cualquier persona de cualquier edad, la caracteriza la falta de producción de sangre, bajo número de plaquetas y de producción de glóbulos blancos, con tendencia al sangrado y ocasiona debilidad. «El mejor tratamiento es el trasplante de médula ósea o inmunosupresión -un acto que reduce la activación o la eficacia del sistema inmunológico, para evitar que el sistema inmune ataque la medula ósea-, esto se logra usando medicamentos como la Globulina antitimocítica o la Ciclosporina», añadió el miembro de la Academia Mexicana de Ciencias. En la actualidad, los investigadores llevan a cabo un estudio retrospectivo, recolectando información de cada país para ver cuál es
la mejor forma de realizar los trasplantes de médula ósea, un tipo de tejido que se encuentra en el interior de los huesos largos, vértebras, costillas, esternón, huesos del cráneo, cintura escapular y pelvis, y donde se producen las células sanguíneas. Aunque el grupo internacional de colaboración está muy cerca de determinarlo, Gómez Almaguer dijo que el trasplante alogénico se perfila como la mejor opción. Trasplante alogénico El trasplante alogénico consiste en usar células madre hematopoyéticas (TCH) de un donador, las cuales se trasladan al paciente con anemia aplásica, la capacidad de los linfocitos del donador tratarán de erradicar la enfermedad residual del paciente. «El objetivo de un trasplante alogénico de células hematopoyéticas es restaurar la hematopoyesis del enfermo, es decir, restituir el proceso por el cual se forman nuevas células sanguíneas -eritrocitos, leucocitos, en los que se incluyen distintos linfocitos, y plaquetas- y el cual se encuentra afectado por una enfermedad incurable. Durante muchos años se consideró indispensable destruir al máximo las células hematopoyéticas del paciente con quimioterapia y/o radioterapia para reemplazar al tejido sanguíneo enfermo por el sano proveniente del donador. A este tipo de trasplante se le denominó «mieloablativo» o convencional por su agresividad y toxicidad secundaria», explicó el especialista en trasplantes hematopoyéticos. Sin embargo, existe una técnica mexicana para realizar el trasplante alogénico no mieloblativo que promete, hasta ahora, ser la mejor opción por ser menos invasivo y menos costoso, diez veces menor a los trasplantes convencionales.
Este método consiste en trasplantar células troncales -o células madre- que se encuentran en la sangre aprovechando sus características de autorrenovación, diferenciación y plasticidad. Si bien esta técnica permite que el trasplante sea ambulatorio, hay algunas consideraciones extra hospitalarias que los médicos toman en cuenta como un esquema de acondicionamiento de intensidad reducida de quimioterapia. «El fundamento de este esquema también es la inmunosupresión del paciente -antes del trasplante de células- para favorecer el injerto del sistema inmune del donador, reduciendo además la toxicidad. Esto se logra mediante quimioterapia y/o radioterapia de intensidad reducida para que el receptor sea incapaz de rechazar el establecimiento de las células hematopoyéticas del donador y que produzca una respuesta inmune del injerto contra el huésped», explicó. Después del trasplante de células, los linfocitos provenientes del donador son capaces de abrirse paso en esta pluralidad celular, destruyendo mediante citotoxicidad las células supervivientes del paciente, en este caso linfocitos T y células Natural Killer (NK) -células del sistema inmune, cruciales en la defensa del organismo contra infecciones virales y contra el desarrollo de cáncer- que son, principalmente, las responsables del fenómeno», sostuvo Gómez Almaguer, integrante de la Academia Mexicana de Ciencias. El especialista aseguró que este trasplante tiene muchas ventajas, por lo que se presenta como la mejor opción, sin embargo la investigación continúa para combatir con la mayor eficacia a la anemia aplásica y otras enfermedades autoinmunes. | Academia Mexicana de Ciencias
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«Esa pequeña manchita, casi imperceptible, es llamada M31 y es reconocida como una galaxia ajena a la nuestra, llamada galaxia de Andrómeda».
FRONTERAS
Encuentro de islas cósmicas
ESPECIAL | AGENCIA SINC
El pez luna real calienta todo su cuerpo para nadar mejor por aguas frías
Cony González
Primer pez con sangre caliente Nuestra estrella, el Sol, está ubicada en una isla llamada Vía Láctea. Nuestro Sol es una estrella mas de los miles de millones que están agrupados en esa «isla» que llamamos galaxia. La nuestra es una galaxia espiral como hay miles de millones en el Universo, y aunque la consideramos como algo estático, suspendida en la «nada», no es así. Se desplaza por el Cosmos como lo hacen sus vecinas cercanas que viajan en grupo y como lo hacen otras que forman partes de otros grupos. Nada es estático, todo está en movimiento. Para los que hemos sido aficionados a la astronomía durante años no pasan desapercibidas ni nuestra ubicación dentro del Sistema Solar ni la ubicación de éste en la Galaxia, y nos lo recuerdan los días de observación en que sabemos que prácticamente todo lo que podemos observar a simple vista en una noche oscura, muy oscura, está en nuestra galaxia; todo, excepto una pequeña manchita que los que tienen muy buena vista pueden ver sin binoculares y sin telescopios. Esa pequeña manchita, casi imperceptible, es llamada M31 y es reconocida como una galaxia ajena a la nuestra, llamada galaxia de Andrómeda. De las galaxias espirales «grandes», es nuestra vecina más cercana. ¡Es enorme! Fue de los primeros objetos astronómicos que fueron observados y registrados en el pasado. Se sabe que se le observó desde el año 961, en que el astrónomo persa Azophi la describió en su Libro de estrellas fijas. En ese documento quedó anotada como «una nube pequeña en la constelación de Andrómeda»; siglos después fue incluida por Charles Messier en un catálogo donde toma
ESPECIAL | TOMADA DE INTERNET
Siglos después fue incluida por Charles Messier en un catálogo donde toma el número 31 (M31), pero fue hasta 1925 que un famoso astrónomo llamado Edwin Hubble (el telescopio Hubble fue nombrado así en honor a él) dedujo que esa «manchita» no era un objeto que estuviera en nuestra galaxia, sino que se trataba de otra galaxia... el número 31 (M31), pero fue hasta 1925 que un famoso astrónomo llamado Edwin Hubble (el telescopio Hubble fue nombrado así en honor a él) dedujo que esa «manchita» no era un objeto que estuviera en nuestra galaxia, sino que se trataba de otra galaxia (similar a la nuestra), pero que estaba mucho mas lejos de lo que hasta entonces se había pensado. Andrómeda ha sido desde entonces y hasta el presente muy estudiada. Se ha estimado que está a 2.5 millones de años luz. Recordemos que la luz viaja a 300 mil kilómetros por segundo, así que si pudiéramos usar un rayo de luz para viajar hasta ella, tardaríamos dos millones 500 mil años en llegar. También se ha estimado su dimensión: viajando en el mismo rayo de luz, cruzarla de uno a otro lado sólo nos tomaría 220 mil años, y se ha calculado que está formada por algo así como mil millones de estrellas. No sólo tiene estrellas ya que,
al igual que la nuestra, tiene gas y polvo. Pero no la veamos como algo ajeno pues forma parte del llamado Grupo Local de Galaxias (donde hay como 30), pero lo mas importante es que en lugar de alejarnos de ella, Andrómeda y la Vía Láctea se están acercando, y lo están haciendo a una velocidad de 300 kilómetros por segundo. En estos últimos días se publicó una nota que dice que se ha detectado un enorme halo de gas caliente alrededor de Andrómeda, y que ese gas mide cerca de los dos millones de años luz. Si ese halo se extiende en la dirección de la Vía Láctea un millón de años luz (y el otro millón se extiende hacia la dirección opuesta), de cualquier forma se puede decir que «astronómicamente» ambas galaxias prácticamente se están tocando. No nos preocupemos. En primer lugar, el choque entre ellas no será un choque textualmente hablando, pues el espacio es tan gran-
de que la interacción entre ellas sólo parecerá deformarlas, y en segundo lugar, es muy probable que nuestra especie «inteligente» ya haya desaparecido para ese tiempo. Este evento tendrá lugar en unos cuatro mil millones de años. A esta nota de Internet la acompaña una imagen de lo que sería una noche de observación dentro de tres mil 750 millones de años, y sería un disfrute enorme una vista así, Andrómeda (a la izquierda) y nuestra propia galaxia tal como la observamos ahora cuando nuestro cielo no tiene contaminación lumínica. Si en ese tiempo, en cualquiera de las dos galaxias hay alguna civilización que perciba y entienda este fenómeno, sin duda disfrutará de cada noche de observación. Me invade una sensación de envidia por no poder disfrutar de una vista como la de la imagen, pero espero que «alguien», en algún planeta, sí pueda emocionarse con ello.
La capacidad para calentar internamente todo el cuerpo es lo que distingue a mamíferos y aves de los peces. Hasta ahora, sólo algunos depredadores, como el atún, habían demostrado la capacidad de calentar ciertos músculos y órganos durante la persecución de sus presas, pero tenían que volver a la superficie para aumentar la temperatura del resto de su organismo. Un nuevo estudio revela que el pez luna real genera calor en su interior para calentar todo su cuerpo de manera continuada, lo que le permite desplazarse de manera eficaz por aguas frías y profundas. Con un tamaño similar a la de un gran neumático, el pez luna real ( Lampris guttatus ) habita en todos los océanos del mundo a más de 45 metros de profundidad en frías y oscuras aguas, en las que se mueve agitando rápidamente sus aletas pectorales. Los peces que nadan en estas aguas deberían ser lentos e inactivos para conservar su energía y tender emboscadas a sus presas en lugar de perseguirlas. Un equipo de científicos de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA, por sus siglas en inglés) revela que el pez luna real calienta su cuerpo entero con el aleteo constante, acelerando su metabolismo, sus movimientos y sus tiempos de reacción. Para los investigadores se trata del primer pez con sangre caliente circulando por todo su cuerpo, como PÁGINA 6
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ocurre con mamíferos y aves. «El hecho de descubrir un pez capaz de calentarse a pesar de la temperatura de su medio cambia nuestra manera de pensar sobre la habilidad de los peces y otros organismos para mantener el calor en sus cuerpos», señala a Sinc Nicholas Wegner, biólogo en el Southwest Fisheries Science Center de la NOAA y autor principal del estudio que publica Science . Según Wegner, Lampris guttatus aumenta principalmente la temperatura de su cuerpo a través del constante aleteo de sus aletas pectorales. «Los músculos usados para mover estas aletas generan calor», indica el investigador estadounidense, quien añade que este pez posee unos vasos sanguíneos especializados en sus branquias que forman intercambiadores de calor a contracorriente que minimizan la pérdida de este calor al agua cuando el pez respira. El científico se percató de que el diseño del tejido de las agallas era inusual. El pez luna real logra calentarse gracias a la presencia de una red de vasos sanguíneos sumamente compactos, que usa la sangre de las venas una vez caliente tras el funcionamiento muscular para aumentar la temperatura de la sangre arterial oxigenada en las agallas. Este mecanismo, apilado en capas que intercambian calor y a su vez aislado con tejido conectivo graso dentro de los arcos de las agallas, protege así al sistema contra la pérdida de calor. Equipado con un corazón y cerebro calientes, el pez puede desplazarse por aguas frías y profundas de forma semejante a la de los depredadores muy eficientes, como el atún. El pez ve mejor y nada más rápido PÁGINA 7
«El dormir está condicionado por la temperatura ambiental o el ruido, la edad, la salud física, etcétera. Este es un estado de inconciencia rápida y completamente reversible (a diferencia del coma)...»
Mirada de vampiro Laura E. Robles B. ¿Falta de sueño? Leche tibia antes de dormir, comer una manzana, darse un baño de tina con hojas de lechuga o más radical, cebolla cruda a mordidas, que si bien puede que funcione, de hecho alejaría al buen Morfeo de nuestra cabecera. Son algunos de los remedios que seguramente más de una vez hemos escuchado o quizá puesto en práctica, sin embargo, realmente qué sucede, ¿por qué algunos damos vueltas incontables en nuestra cama sin poder conciliar el sueño? El sueño es un estado conductual que hemos conservado evolutivamente y cuya regulación es poco conocida. Varios factores están implicados en la regulación homeostática del sueño, esto es el equilibrio que hay entre el déficit o falta de sueño que provoca una mayor intensidad y duración de éste, mientras que si el sueño es excesivo en duración, se reduce la propensión a volver a dormir en poco tiempo. El dormir está condicionado por la temperatura ambiental o el ruido, la edad, la salud física, etcétera. Este es un estado de inconciencia rápida y completamente reversible (a diferencia del coma) y se caracteriza por la reducción de la actividad motora, adopción de posturas típicas, siendo la clásica en humanos la yacente y una desconexión del medio de manera parcial. En el sueño el cerebro no está «apagado», al contrario, está muy activo. Durante él existen varias etapas que unidas dan un aproximado de 90 minutos que se repiten cíclicamente durante la noche. Hay varios factores en juego cuando se está empezando a sentir cansado. El sueño se cree que está regulada por dos mecanismos: un mecanismo homeostático, que responde a las señales internas del cuerpo para el
sueño, y un mecanismo circadiano que responde a las señales externas, como la oscuridad y la luz, señalando los momentos apropiados para el sueño y la vigilia. Todas las criaturas grandes y pequeñas, incluyendo moscas de la fruta, necesitan dormir. Los investigadores han conjeturado que el sueño -en cualquier especie- es necesario para la reparación de proteínas, consolidación de los recuerdos, y la eliminación de los desechos de las células. Pero, en realidad, el sueño sigue siendo un gran misterio. Pero si lo que no puede es dormir por falta de tiempo y cree que unas gotitas oftálmicas sus ojos se verán como si nada, esto seguramente le interesará. En un estudio publicado de la Escuela de Medicina de la Universidad de Pennsylvania, se informa de un dato que pareciera ser simple pero resulta de una explicación algo elaborada, sus ojos, sí, sus ojos rojizos, son causados por una subunidad del receptor nicotínico de la acetilcolina. Este tipo de receptor consta de múltiples subunidades de proteínas, que forman un canal iónico en la membrana celular, y… promueve la aparición de los ojos rojos presentes en quienes padecen falta de sueño tan característicos por las mañanas, después de una buena desvelada o de manera más sutil, a la hora que normalmente acostumbramos a tomar una siesta, y que no es más que una manifestación imperiosa de un cuerpo que exige descanso. De esto, el equipo concluyó que la subunidad que genera ojos rojos promueve el sueño y es un marcador de la somnolencia -lo que sugiere que la señal de enrojecimiento es una aguda necesidad de sueño, y
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Fotograma de una pelicula de Ingmar Bergman.
la subunidad que genera ojos rojos promueve el sueño y es un marcador de la somnolencia -lo que sugiere que la señal de enrojecimiento es una aguda necesidad de sueño, y posteriormente ésta ayuda a mantener el sueño una vez que está en marcha. posteriormente ésta ayuda a mantener el sueño una vez que está en marcha. En última instancia, el equipo quiere usar el «gen de ojos rojos» para localizar las neuronas causantes de la homeostasis del sueño en el cerebro. Proponen que el impulso para dormir aumenta los niveles de la proteína de ojos rojos, que responde
a esta unidad mediante la promoción de sueño. Como verá esta es toda una situación compleja que su cerebro le manda a todo el organismo por su propio bien y que seguramente debemos valorar. Así que usted escoja, bolsitas de manzanilla en los ojos, o mejor un buen sueñito.
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«Al realizar estudios en diversos animales se ha encontrado que hay especies incapaces de llegar al sueño profundo y otras, como los perros y los gatos, que sí...» De las cosas más comunes que ocurren en nuestras vidas, y en la vida de otros animales, es el sueño. Cada día nos vamos a dormir al sentir la somnolencia nocturna estando seguros que, mientras dormimos, nos recuperaremos del desgaste diurno para estar como nuevos al día siguiente, o al menos, eso es lo que creemos, o lo que damos por hecho al sentirnos, efectivamente, descansados después de un largo y tranquilo sueño. No obstante, las funciones fisiológicas del sueño van más allá del simple sentido reparador, funciones que aún distan de ser bien conocidas por la ciencia, así como los motivos evolutivos que dieron origen al sueño. De manera general, y en lo que concierne al humano, cuando se duerme hay varias fases del sueño distribuidas en dos etapas. En la primera etapa llamada «sueño sin movimientos oculares rápidos», que incluye cuatro fases desde la transición de la vigilia hasta estar dormidos pero sin soñar, lo que se conoce como sueño ligero. En la segunda etapa, llamada «sueño de movimientos oculares rápidos», se alcanza la fase cinco que es el sueño profundo con ensoñaciones. El pasar de una fase
El sueño en los animales David Tafolla Venegas a otra, e incluso regresar a fases inferiores en el mismo periodo de sueño, y cuánto tiempo dura cada fase depende de cada especie animal. Dependiendo de la fase de sueño en la que se encuentra quien duerma, el cerebro se comporta de diferente manera, los animales que llegan a tener sueños profundos caen en un sopor donde, por lo general, son incapaces de percibir estímulos externos; de tal forma que el dormir los convierte en presas fáciles si se encuentran en el medio silvestre. Entonces surge la pregunta ¿si el dormir es un riesgo, por qué la selección natural no eliminó la necesidad de dormir? Al realizar estudios en diversos animales se ha encontrado que hay especies incapaces de llegar al sueño profundo y otras, como los perros y los gatos, que sí; en mamíferos, al menos, las especies que son presa alcanzan sueños pro-
fundos y los que son cazadores no. Hecho que ha sugerido a diversos fisiólogos replantearse la pregunta original, ¿y qué tal si es exactamente lo contrario? La pregunta no es del todo descabellada, pues el gran sopor obliga a los animales a buscar un refugio para dormir, eso quiere decir que están seguros de los depredadores y aumentarán su esperanza de vida, entre más duerman más tiempo estarán refugiados y por lo tanto, más tiempo vivirán. Por otro lado, existen animales en la cima de las redes tróficas, como los leones que prácticamente no tienen depredadores, duermen mucho y con sueños profundos; situación que pareciera contradecir lo recién expuesto, pero al revisar la historia evolutiva de varios depredadores de hoy en día, nos encontramos con que sus ancestros no eran cazadores sino presas, así entonces parece que la necesidad
de sueño profundo en esas especies es herencia evolutiva. Entonces, examinado al sueño desde un punto de vista evolutivo, da la impresión de que apareció como estrategia de sobrevivencia en especies un tanto indefensas; dormir para no moverse y no ser detectado mientras el depredador está activo. No es raro que sobre todo en los mamíferos, de una u otra manera, todos durmamos; pues recordemos que todos descendemos de unos linajes de diminutos mamíferos tipo roedores que vivían asechados por los grandes dinosaurios, así se prefería estar quieto en el día sin hacer ruido y que mejor que durmiendo; para en la noche, aprovechando que los dinosaurios entraban en letargo, salir, robar sus huevos y comerlos. De tal forma, estimado lector, si le reprochan que sea un dormilón, no se preocupe, el sueño es un bonito legado de nuestros primitivos ancestros que permitió nuestra supervivencia, así que disfrútelo. Y al contrario, si gusta prescindir del sueño, tampoco se preocupe, con dormir cuatro horas es más que suficiente, hay personas que únicamente duermen tres al día y clínicamente viven bien.
El equipo de investigación recogió los datos de las temperaturas del pez luna real capturado durante el estudio. Los resultados revelan que las temperaturas del cuerpo del pez estaban de manera regular más calientes que las de las aguas de su entorno. Además, la monitorización de la temperatura durante la sumersión del pez demostró que el calor se mantenía, incluso si la temperatura del agua descendía bruscamente. Según el trabajo, el pez tenía de media una temperatura muscular de unos 5 ºC por encima de las aguas mientras nadaba de 45 a 300 metros de profundidad. Una de las ventajas del calentamiento constante del pez se aprecia en una mejora de su rendimiento. «Una región craneal caliente le permite incrementar las tasas de reacción y la resolución visual. Esto es importante cuando estos peces buscan comida en las frías y profundas aguas, donde pasan la mayoría de su tiempo», recalca Wegner. Muy pocos peces son capaces de calentar ciertas partes de cuerpo, como la musculatura o el cerebro y los ojos. Es el caso del atún, el pez espada o algunos tiburones que usan estas adaptaciones para sumergirse en frías aguas y cazar presas. «Sin embargo, estos peces tienen que volver a la superficie para calentar el resto de su cuerpo, incluido el corazón, que queda a temperatura ambiente», subraya el biólogo. El pez luna real es el único pez conocido capaz de mantener su corazón caliente para mantenerse en las profundidades evitando así los viajes regulares hasta la superficie para calentarse. Al poder calentar todo su cuerpo, el pez se convierte en un predador muy activo que caza presas ágiles como los calamares. Además, puede migrar durante largas distancias. | SINC
8 | 19 DE MAYO DE 2 015 | C I E N C I A R I O | CAMBIO DE MICHOACÁN
«...es un monolito basáltico de aproximadamente un metro de altura que ha sido tallado...».
Botánica para principiantes. la maldición de la Maricua Alfredo Amador García | XI Si un día tienen oportunidad de subir el Cerro Tariqueri, un imponente volcán en semiescudo del cuaternario que se despliega en las inmediaciones de Ichupio, municipio de Tzintzuntzan, y por suerte los acompaña algún habitante local, sin duda los llevará a ver La Maricua». El vulgo dirá que es una piedra, los especialistas, que es un basalto, pero la gente de esta porción de la cuenca del Lago de Pátzc u a r o que conoce la leyenda te advertirá que mejor no la mires mucho porque, como su nombre en purépecha lo dice, «se te puede pegar». «Primero adquirirá forma de una muchacha muy bonita y te pedirá que la ayudes a bajar, que la dejes subir a tu espalda y la lleves hasta al templo de Tzintzuntzan y que digan lo que digan a tu alrededor las personas, no voltees a verla. Dicen que a los ojos de la gente va a parecer que llevas a un monstro. Se espantarán, correrán, se persignarán, algunos te aventarán piedras y por fin tu miedo o tu curiosidad te harán voltear a ver tu carga. Y el encanto desaparecerá llevando de regreso a La Maricua a su cerro y a ti al cementerio». ¿Por qué o para qué quiere llegar al templo a La Maricua?, ¿qué hechizo quiere romper? Es una leyenda que con distintas variantes se presenta a lo largo y ancho de nuestro México lindo y querido. Una de esas variantes me la platicó hace casi medio siglo mi padre, refi-
riéndose en ese caso a una niña en el Cerro de La Bufa, en Guanajuato, que prometía oro al que se atreviera a llevarla a la parroquia del pueblo. Acá vine a conocer ese tipo de leyenda en Capula, donde aparece una novia que sale de una ladera del Cerro del Aguila, o de la niña que se aparece en una cueva en el Cerro de La B e a t a (ZamoraTangancícuaro)… En fin, ya n a d i e cree en lo sobrenatural desde que a la ciencia, o más bien desde que los científicos divulgan un método que tiene como fundamento la duda, la experimentación y la evidencia por encima de la creencia. Me atrevo a apelar a la más profundamente recóndita capacidad de creencia que puedan tener nuestros amables lectores pues yo he visto a La Maricua. Créanme, es un monolito basáltico de aproximadamente un metro de altura que ha sido tallado exaltando su ya de por sí aspecto terrorífico. Se encuentra en una ladera de exposición noroeste del Cerro Tariqueri. Muy cerca de donde instalamos, con investigadores del Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA) y la Comisión Forestal de Michoacán (Cofom), unos vertedores para medir escurrimiento y carga de sedimentos que llegan al lago cada tormenta por esas laderas erosionadas. En julio de este año presentaremos dicho estudio en la ciudad de Querétaro, en el I Congreso Iberoame-
ricano sobre Sedimentos y Ecología. Pero esa porción del Cerro Tariqueri tiene gravísimos problemas de deterioro de su cubierta vegetal y demanda atención inmediata, como todos los encinares de nuestro México. Encinares que no obstante su dañada condición presentan una diversidad superior a 200 especies de Quercus en nuestro país. Encinares que se distribuyen desde el nivel del mar (en Veracruz) hasta las inmediaciones del Bosque de Abies cerca de los dos mil 600 metros sobre el nivel del mar (en casi todas las montañas mexicanas). Encinares que provén a los habitantes locales de leña, carbón, flora melífera, tierra de hoja, morrillos para la construcción etcétera. Y para el resto de la población proveen un entorno silvestre por demás rico en especies animales y vegetales y abundantes servicios ecosistémicos por concepto del suelo que en ellos se forma por el polvo, ruido, carbón y agua que contienen y retienen y por tantas y tan bellas historias, leyendas de maricuas, bufas, chaneques, tonas, lloronas, etcétera, que inspiran. México es un mosaico bello y a veces sublime de comunidades vegetales, pero también lo es de climas, de rocas, de suelos, de cerros y de historias. Tal vez muchas de esas leyendas que se refieren a bellezas y riquezas encontradas fortuitamente en los paisajes mexicanos envían el mensaje de que deberíamos dejarlas ahí. O bien, que si hemos de atrevernos a cargar con ellas, habrá de ser con todo el peso de la responsabilidad que supone su apropiado aprovechamiento.
El transcurrir de la ciencia El agua que brota de los géiser en Encélado (satélite de Saturno) tiene un pH entre 11 y 12, según revela un estudio realizado en la Universidad de Washington. Este satélite está geológicamente activo y se piensa que un océano bajo la superficie de hielo es la fuente de los chorros de vapor y hielo que la misión Cassini ha observado en la región austral sur de ese cuerpo. El pH (acidez o alcalinidad) en un dato fundamental para entender la geoquímica. Los científicos han encontrado que el agua de los chorros contiene la misma concentración de cloruro de sodio que en los océanos terrestres y su concentración adicional de carbonato de sodio es similar a la de lagos sódicos como el Magadi, de Kenia. El modelo sugiere que el alto pH es causado por el proceso llamado «serpentinización», que ocurre cuando ciertas rocas ricas en magnesio y hierro reaccionan con el agua. Este proceso es de gran interés por que en él se libera hidrógeno molecular, que es una fuente de energía química que pudiera soportar la vida en ausencia de luz solar, dentro de las lunas y planetas. Siempre que exista la posibilidad de agua líquida en otro cuerpo planetario, los científicos se preguntarán si podrá soportar la vida. Un nuevo microscopio basado en teléfono celular, ha sido desarrollado por científicos de la Universidad de California, Berkeley, para detectar y cuantificar automáticamente la infección por parásitos en una gota de sangre. La tecnología de microscopios celulares podría ayudar a erradicar las enfermedades debilitantes en África, proveyendo en el campo información crítica para la salud. En el nuevo equipo llamado «Cellscope», en lugar de utilizar marcadores moleculares o tintes fluorescentes, se detecta el movimiento de los gusanos en la muestra de sangre y es tan efectivo como los análisis convencionales. Se ha efectuado un estudio piloto en Camerún, donde se combate la filariosis linfática y la oncocercosis (ceguera de los ríos). En el Cellscope los investigadores acoplaron un teléfono celular, con una base impresa donde se coloca la muestra de sangre, la base contiene engranes, luces LED, un micro controlador y un puerto USB. El registro global de concentración de CO2 en la atmósfera, sobrepasó por primera vez las 400 partes por millón en marzo de 2015. Dicen los científicos de la NOAA (Administración Nacional Oceánica y Atmosférica) de Estados Unidos, que era sólo cuestión de tiempo que ese nivel de referencia se alcanzara; primero se reportó cuando todos los sitios de medición del Ártico alcanzaron las 400 ppm en la primavera de 2012, luego ocurrió en Mauna Kea (Hawaii), en 2013, y ahora se tiene como promedio en todo el mundo. Es un hecho que la quema de combustibles fósiles ha causado que la concentración de CO2 haya aumentado en 120 ppm desde la época pre-industrial. La concentración oscila a lo largo del año, bajando ligeramente en primavera, por la captura de ese gas por la vegetación. Los sitios de monitoreo alrededor del mundo se sitúan en sitios remotos (la Isla de Pascua por ejemplo) donde se evita la influencia de la actividad industrial. | Por el, seguimiento y redacción, Cuauhtémoc Sarabia.