SUPLEMENTO DE CAMBIO DE MICHOACÁN CAMBIO DE MICHOACÁN | C I E N C I A R I O | 26 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 26 DE MAYO DE 2015 NÚMERO 581 APARECE LOS MARTES www.cambiodemichoacan.com.mx
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Especie, lo fácil y lo difícil David Tafolla Venegas «Efectivamente, la palabra «especie» es un término muy común pero, ¿qué es en realidad una especie? (..) Nos dice la antigua escuela de ciencias que una especie son aquellos organismos capaces de reproducirse entre ellos y producir descendencia fértil.» Hay una palabra que es muy común tanto en el lenguaje de las ciencias biológicas como en el cotidiano, me refiero a «especie». Aunque no sean biólogos, seguramente en más de una ocasión han escuchado o leído algo referido a una planta, a un animal o a algún otro organismo como «es una especie extinta», «es una especie muy peligrosa», «es una especie exótica», «la especie humana». Vemos que, efectivamente, la palabra «especie» es un término muy común pero, ¿qué es en realidad una especie? .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..
EL MAGNESIO: LA VIDA Y LA MEMORIA PÁGINA 5
La pregunta que presento es una de las más difíciles que pueden existir, no es raro que de inmediato no tenga la respuesta en la punta de su lengua, ni los biólogos tienen una respuesta rápida. Pues verá, de manera sencillísima, una especie es al organismo que apreciamos físicamente. Si vemos a un caballo o a una población de caballos, estamos viendo a la especie Equus ferus , si vemos a unos leones es la especie Panthera leo lo que vemos. Nos dice la antigua escuela de ciencias que una especie son aquellos organismos capaces de reproducirse entre ellos y producir descendencia fértil. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..
EL TOP 10 DE NUEVAS ESPECIES PÁGINAS 6 Y 7
Si tratamos de juntar sexualmente a un macho de caballo y a una hembra de león, o viceversa, es imposible incluso el hacer que copulen, pues hay infinidad de barreras reproductoras tanto morfológicas y anatómicas como fisiológicas que lo impiden. Tal vez a nadie se le ocurriría experimentar con las especies de caballo y león a ver qué pasa, pero a lo mejor sí con especies que no son tan diferentes, como con un caballo y asno ( Equus africanus ). Al cruzar individuos de diferente sexo, todo mundo saPÁGINA 4
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UN ECO DEL MUNDO INVISIBLE PÁGINA 8
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REVIST A REVISTA En el Pacífico mexicano se conocen poco más de mil 100 especies de peces, de las cuales, el 20 por ciento se aprovecha comercialmente, mientras que en el Golfo de México y el Caribe son alrededor de dos mil especies y sólo se explota el once por ciento
Recursos marinos, sustentabilidad en riesgo Alejandra Monsiváis Molina | Academia Mexicana de Ciencias «Conozcamos el mar porque lo que se conoce se quiere y lo que se quiere se cuida», es la frase con la cual, desde hace más de 30 años, Juan Luis Cifuentes Lemus, biólogo marino y divulgador de la ciencia, termina sus conferencias sobre biodiversidad marina y sustentabilidad para enfatizar ante su público la necesidad de conocer los recursos marinos que tiene nuestro país porque, asegura, sólo se podrán aprovechar racionalmente si se cuenta con un cúmulo de conocimiento científico. «Necesitamos impulsar la investigación para saber dónde, cuándo y cuánto debemos aprovechar de nuestros recursos para seguir disfrutándolos sin dañarlos», sostiene. México se encuentra en el quinto lugar en materia de
biodiversidad –sólo después de Brasil, Colombia, China e Indonesia, recordó el investigador y docente de la Universidad de Guadalajara desde 1992, quien además ha ocupado diferentes cargos públicos, entre ellos director del ahora Instituto Nacional de Pesca (Inapesca) y del Programa de Investigación y Fomento Pesquero, México, de la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO). «La verdadera riqueza de un país es su cultura y su diversidad biológica, por eso México es muy rico». Nuestro país posee once mil 500 kilómetros de litoral, por lo que tiene un gran potencial pesquero. Según reporta la Conabio (Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad), en el Pacífico mexicano se conocen poco
más de mil 100 especies de peces, de las cuales, el 20 por ciento son aprovechadas comercialmente; mientras que en el Golfo de México y el Caribe mexicano se conocen alrededor de dos mil especies y se aprovecha el once por ciento. Si bien esta cifra ha aumentado con los años, según ha documentado el propio Cifuentes, pues entre los años 60 y 70 del siglo pasado tenían importancia económica únicamente 20 especies de peces, dos de crustáceos y dos de moluscos, la pesca en nuestro país aún no se ha desarrollado lo suficiente. Esta es una de las razones por las cuales la pesca artesanal, parte de la base de la alimentación de las personas que viven en las costas, no debe abandonarse, asegura Cifuentes Lemus: «Cuando (los gobernantes)
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En 2016 se cumplen 30 años de la publicación del primer volumen, de un total de doce, de la serie de libros El océano y sus recursos, del Fondo de Cultura Económica (FCE), en la que Juan Luis Cifuentes participó como coautor. dicen que no habrá hambre en México me hace pensar en que tendremos que importar los productos, porque en la actualidad el campo está parado, la agricultura y la ganadería están paradas, así como la pesca a gran escala, entonces de dónde van a traer el alimento». Producto de exportación En 2016 se cumplen 30 años de la publicación del primer volumen, de un total de doce, de la serie de libros El océano y sus recursos, del Fondo de Cultura Económica (FCE), en la que Juan Luis Cifuentes participó como coautor. Haciendo una retrospectiva, el investigador considera que el panorama de las ciencias del mar ha cambiado desde ese entonces, lo cual ha hecho necesario actualizar parte de los contenidos de esta exitosa publicación.
«Esta serie la iniciamos a raíz de nuestra participación en Domingos en la Ciencia, un programa de la Academia Mexicana de Ciencias (AMC) que tiene por objetivo divulgar la ciencia a través de conferencias dirigidas principalmente a un público infantil y juvenil –del cual el mismo Cifuentes fue codirector de 2007 a 2011–. El grueso de la información que presentábamos en nuestras pláticas invitaba a condensarla y a plasmarla en libros, de manera que siempre pudiera estar a la mano del público cuando quisiera consultarla». Ese mismo año, en 1986, el FCE publicó otros dos libros y en los años siguientes, gracias a la colaboración de numerosos especialistas, decenas más con temas diversos en disciplinas científicas como física, biología, matemáticas, química, geología, los
Aunque las cifras han aumentado, pues entre los años 60 y 70 del siglo pasado tenían importancia económica sólo 20 especies de peces, dos de crustáceos y dos de moluscos, la pesca en nuestro país sigue sin desarrollarse lo suficiente
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REVIST A REVISTA ¿Es la evolución cultural similar a la evolución biológica? Es la cuestión que se plantean científicos de la Universidad Pompeu Fabra y del ICREA en un artículo. El equipo de investigadores ha estudiado la evolución natural y casi biológica de los lenguajes de programación, y revelan que su evolución va hacia una comunicación hombre-máquina más natural.
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Según reporta la Conabio (Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad), en el Pacífico mexicano se conocen poco más de mil 100 especies de peces, de las cuales, el 20 por ciento son aprovechadas comercialmente.
cuales conformaron la colección La ciencia desde México. «La colección empezó a crecer y entonces se cambió el nombre a La ciencia para todos por el éxito que tuvo no sólo dentro del país, sino también en el extranjero. En mi caso, de la docena de libros que escribí sobre el océano y sus recursos, Argentina compró 30 mil ejemplares de tal suerte que, a la fecha, muchas secundarias de ese país tienen esta publicación». Hoy – dice Cifuentes Lemus–, estamos actualizando varios de esos contenidos porque aspectos que presentamos han cambiado con el paso de los años, así como lo que ahora se pronostica para el futuro del mar. Uno de estos es la tecnología que se utiliza para estudiar el mar, por ejemplo, los investigadores ya pueden descender hasta once mil metros de profundidad en el Océano Pacífico, donde están las fosas oceánicas más profundas, y eso nos ha aportado mucha y nueva información; hace 30 años esto apenas iniciaba. El aprovechamiento del mar también ha dado un giro –añade–, no sólo por el uso de nuevas tecnologías, sino también por los nuevos intereses económicos. Por ejemplo,
cada vez se extrae más petróleo del mar y se perfora a profundidades mayores, entonces es muy importante la investigación en estas áreas, sobre todo para países como el nuestro, que dependen de la industria de hidrocarburos. «En otros casos, países que antes eran predadores del mar como Japón, ahora prefieren comprar recursos a naciones que han impulsado su acuacultura; hay lugares aquí en México, como en Ensenada, Baja California, donde se cultiva atún que se vende a precios muy altos por la buena calidad de su carne, toda esto es necesario reescribirlo». A sus 85 años, Juan Luis Cifuentes sigue siendo un entusiasta divulgador de las ciencias del mar que viaja a diferentes partes del país para hablar de sus temas de especialidad. Recientemente ofreció, en el marco del Programa Domingos en la Ciencia, una de sus pláticas más populares, «Biodiversidad marina y sustentabilidad», a los maestros que toman el diplomado «La ciencia en tu escuela», en el Distrito Federal –un programa también de la AMC–, así como en la Comunidad para Mujeres, perteneciente a la Dirección General de Tratamiento para Adolescentes.
¿Evolucionan los lenguajes de programación? Aunque muchas de las ideas de la biología evolutiva se han aplicado al estudio de los cambios culturales, todavía existe un gran debate sobre si los fenómenos naturales y culturales evolucionan de manera similar. Una de las razones de la persistencia de este debate es la dificultad de comparar los dos procesos. Sergi Valverde, profesor visitante del Departamento de Ciencias Experimentales y de la Salud (CEXS) de la Universidad Pompeu Fabra (UPF), y Ricard Solé, investigador del ICREA y miembro del Laboratorio de Sistemas Complejos, han estudiado la evolución natural y casi biológica de los lenguajes de programación que han marcado profundamente los avances sociales y tecnológicos en los últimos 60 años. En el estudio publicado en Journal of Royal Society Interface, Valverde y Solé han definido un modelo evolutivo basado en las relaciones de influencia de los lenguajes de programación. «Los lenguajes de programación son nuestro puente para comunicarnos con los ordenadores, y representan la mayor innovación en la historia de la tecnología moderna», dicen los autores. Según los científicos, «es una tecnología invisible pero que ha llevado a la revolución de la información y ha redefinido totalmente nuestras vidas y la propia naturaleza del cambio tecnológico», recalcan. Descifrar la torre de Babel de los códigos artificiales
Los lenguajes de programación definen un universo de soluciones diversas. Algunos están especializados en el manejo de las imágenes o en el procesamiento del sonido complejo, y otros hacen consultas en grandes bases de datos. Para entender la complejidad de las tec-
nologías de la información se debe tener en cuenta que «los lenguajes de programación han llegado a una etapa de inmensa creatividad y de experimentación constante con nuevas ideas», afirman Valverde y Solé. La evolución casi biológica de los lenguajes de programación significa que las estructuras que construyen son cada vez más complejas. Uno de los retos que los autores consideran en su trabajo es «definir adecuadamente árboles evolutivos en la historia de los lenguajes de programación». El método que proponen los investigadores se ha elaborado con los datos públicos de Wikipedia, con el objetivo de conseguir desvelar qué lenguajes de programación han influido en los otros: «Utilizamos una medida simple de similitud entre los lenguajes que conforman la red, muy similar a los algoritmos de recomendación utilizados por Amazon. Aunque el método es bastante simple, produce resultados totalmente consisten-
tes con los conocimientos actuales sobre el desarrollo tecnológico», señalan los autores. Los resultados del análisis de datos y el modelado de la red muestran que la evolución de los lenguajes de programación es muy desigual, marcada por olas de innovación en las que se crean nuevos lenguajes a partir de la mezcla de las estructuras y conceptos definidos en los lenguajes anteriores. Estas olas indican la presencia de episodios rápidos de innovación tecnológica consistentes con la evolución de equilibrio puntuado que definieron S.J. Gould y N. Eldredge (1972). Hacia una comunicación hombre-máquina más natural Además de modelar la evolución de los lenguajes de programación, el modelo de Valverde y Solé ofrece nuevas ideas sobre los desarrollos futuros. Una observación importante es la fuerte influencia de la inteligencia artificial en los lenguajes de programación contemporáneos, un campo que tradicionalmente se ha relacionado con el ámbito académico y la investigación. Esto sugiere que, algunas de las primeras ideas en computación representaron innovaciones que en su momento fueron muy avanzadas a su tiempo. Además, los investigadores han comprobado que se refuerza la tendencia hacia el desarrollo de lenguajes que permitan una comunicación hombre-máquina más flexible y natural. | Agencia SINC
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Botánica para principiantes.
DE PORTADA
Sofía (o de la belleza y la sabiduría) Alfredo Amador García | XII
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bemos que el resultado es la famosa mula. No quiere decir que el caballo y el asno sean de la misma especie puesto que hay descendencia; no, ya que esta descendencia es infértil, como también todos sabemos, de esta manera se cumple la definición de especie del párrafo de arriba. No obstante, lo que menciono no se puede tomar como una verdad absoluta, puesto que no se ha experimentado con todas las especies de organismos del mundo para verificar si efectivamente no hay descendencia fértil, además de que hay seres vivos que ni siquiera se reproducen sexualmente, como varios tipos de bacterias y bichos similares microscópicos. Por si fuera poco, este no es el principal problema al tratar de definir a una especie, uno de los principales es que las especies cambian a través del tiempo. Sabemos, por los registros fósiles, que las especies a través del tiempo o se extinguen o se diversifican a otras especies, y el detalle es que los humanos, que somos los interesados en indagar al respecto, existimos tan poco tiempo que no podemos apreciar ese cambio, de tal forma que no vemos los límites en el tiempo de a partir de cuándo hasta cuándo se trata de una especie que cambia a otra. Otro problema muy importante es, precisa-
mente, las especies extintas. Actualmente, además de todos los datos medioambientales, morfológicos, anatómicos, fisiológicos, de comportamiento y demás, se usan datos moleculares donde se compara el material genético entre diferentes organismos para discernir, sobre todo entre organismos en los cuales se tiene duda de si se trata de la misma o de diferentes especies. El trabajar tan exhaustivamente sobre este dilema científico no es por simple capricho, el tener la certeza sobre los límites entre una especie y otra tiene muchas aplicaciones prácticas, de las cuales menciono algunas como el conocimiento preciso de la biodiversidad de una determinada región para fines de conservación. El conocimiento preciso de los linajes actuales para reconstruir con mucha mayor seguridad la historia evolutiva de los mismos. El conocimiento respecto de especies de organismos patógenos, ya sea transmisores o reservorios de alguna enfermedad. Como puede apreciar, estimado lector, en la ciencia no todo está cabalmente realizado, aún falta mucho por hacer y para eso se necesita gente interesada en algún aspecto científico para desarrollarlo profesionalmente ¿Se anima a adentrarse al mundo científico?
En su trabajo sobre Lógica, Immanuel Kant (1724-1804) destina una buena sección a platicarnos sobre la historia de la filosofía. Señala que fueron los griegos los primeros en probar la aplicación de los conocimientos racionales de una manera abstracta. En contraste con pueblos como los chinos, persas, árabes, etcétera, que en sus obras filosóficas se ocupan de cosas que no son propias exclusivamente de la razón pura. Así, destaca Xenofanes, quien afirmó que nuestros sentidos no dan a conocer más que ilusión y apariencia, y que la fuente de la verdad se halla solamente en la razón. Surge después la dialéctica considerada como el arte de ejercitar la razón pura, y con ella, los sofistas que querían razonar sobre todo y dar al error la apariencia de la verdad, transformándose dicha corriente en el «arte de embrollarlo todo». Por esto, el nombre de sofista, que antiguamente significaba un hombre capaz de hablar de todo con razón, se hizo tan odioso y despreciable, por lo que fue reemplazado con el de filósofo. Vendría Pitágoras, quien fundara una sociedad de filósofos críticos que luego los tiranos griegos destruyeron y persiguieron. Aparece Sócrates (400 años aC), quien da a todos los espíritus especulativos y por consecuencia al espíritu filosófico, una dirección práctica enteramente nueva y cuya conducta se ha acercado más al ideal de la sabiduría que no a la del conocimiento («yo solo sé que no sé nada»). Entre sus discípulos destaca Platón (348 aC) con sus Diálogos y entre los discípulos de este último Aristóteles, tal vez el filósofo griego más célebre y quien dio a la filosofía especulativa un impulso mucho mayor del que le había precedido. En el pensamiento de Aristóteles conviene detenerse pues su obra es muy amplia. Abarca los campos de metafísica, lógica, ética, política, astronomía, matemáticas, etcétera. Pero es
especialmente por sus contribuciones en materia de zoología y botánica por lo que es considerado el Padre de la Biología principalmente por su Parva naturalia y De anima (tratados de la naturaleza y del alma) en los que discurre sobre temas taxonómicos, morfológicos, anatómicos, embriológicos, fisiológicos, etcétera. A Aristóteles se le debe la primera división botánica de plantas con flor y plantas sin flor. Incluso antes de que su discípulo Teofrasto dividiera el reino vegetal en hierbas, árboles y arbustos. Es curioso que muy poco -o de plano nada- se dé a leer y a conocer de este hombre en las carreras de biólogo y de ciencias naturales de nuestro país. Después de las grandes escuelas de Platón y de Aristóteles, aparecen las de los epicúreos y de los estoicos. Los primeros consideraban como el bien supremo a la alegría del corazón. Los otros la hallaban en la elevación y vigor del espíritu, cualidades que permiten sufrir todas las contrariedades en la vida. Es necesario anotar que las principales escuelas griegas tuvieron nombres particulares. La de Platón tomó el nombre de Academia; la de Aristóteles, Liceo; la de Zen, Pórtico; la de Epicuro, Jardines. Además de la Academia de Platón, hubo otras tres que fueron fundadas por sus discípulos que se inclinaban al escepticismo es decir a dialogar sobre los pros y contras de un tema, sin decidirse en uno u otro sentido. En contraste con las escuelas dogmáticas en las que sí tenías que tomar partido. Los escépticos de aquel entonces, también fueron llamados académicos. La filosofía pasó de Grecia a Roma, pero sin progresar en nada, dice Kant. Ahí se fragua la Escolástica, que es la doctrina que prevaleció todo el medievo y que consistía en razonar para apuntalar a la fe a base de dogmas. Sólo habría que anotar el papel de Dioscórides, griego que sin ser propiamen-
te filósofo contribuyó con su Materia médica en farmacopea y botánica durante toda la Edad Media. No hubo físicos entre los romanos, más que Gayo Plinio Segundo (Plinio el Viejo) que ha dejado su Naturalis historia. Por último, dice Kant: «La ciencia desapareció de entre los romanos para dar lugar a la barbarie», refiriéndose seguramente con ello al oscurantismo escolástico de la Edad Media. D e esa época obscura y de sus estribaciones en el denominado Renacimiento, destacan inclinándose más al naturalismo y particularmente a la botánica clasificatoria siguiendo criterios del hábito o forma de vida y de crecimiento de las plantas: Alberto Magno (11931280); Otto Brunfels (14641534) Jerome Bock (14981554); Andrea Cesalpino (1519-1603); Jean Bahuin (1541-1631); Joseph P. de Tournefort (1656-1708) y John Ray (1628-1705). Hasta la llegada del Padre de la Taxonomía Carolus Linnaeus (17071778) ¡Casi contemporáneos mis dos maestros Linnaeus y Kant!, aunque sueco uno y alemán el otro. Me siento a la mitad del camino que me propuse con este tema, por más que apresuré el paso… Señalaré sólo como corolario de todo lo anterior que Sofía representa a la sabiduría y por tanto la filosofía el amor a la sabiduría -que no al conocimiento- y que además de ser un nombre también empleado en botánica para referirse a una crucífera o Brassicaceae (Sophia) el filósofo franco-suizo Jean Jacques Rousseau lo usó como nombre arquetípico del ideal de la femineidad en su obra Emilio o la educación… Por cierto que primero en su juventud, y luego retirado de la vida pública, después de las múltiples ediciones de su Contrato social que fuera piedra angular de las constituciones políticas de muchas naciones… J.J. Rousseau… se dedicó a la botánica. ¡Qué cosas!
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«El magnesio lo adquirimos comiendo plantas verdes, además está en las nueces y en el chocolate. Es muy importante que la ingesta de magnesio sea suficiente, pues su carencia origina muchos problemas de salud».
FRONTERAS
El magnesio: la vida y la memoria ESPECIAL | TOMADA DE INTERNET
Cuauhtémoc Sarabia
Descrito el circuito neuronal del placer «El campo está luminoso / como encendido por dentro...» – Poema de Jaime Torres Bodet Cuando comienza la época de lluvias se produce la magia: el campo reseco y amarillento cambia para nuestro deleite y el del resto de los animales, a un verde hermoso, digno de los poemas que en su honor se han escrito. Como todos sabemos, el color verde de las plantas se debe a la presencia de clorofila en las hojas, este compuesto interesantísimo es el catalizador que permite a las plantas fabricar azúcares a partir del bióxido de carbono y la luz solar. Cuando observamos en los libros la fórmula de la clorofila nos maravillamos, contiene una estructura de anillos formados por cuatro carbonos y un nitrógeno (pirrólicos), y en el centro de esa estructura se encuentra un átomo de magnesio, que reina dentro de la clorofila como la perla en su concha. El magnesio es sintetizado en las estrellas cuando tres núcleos de helio se agregan sucesivamente a un núcleo de carbono. Cuando la estrella ya envejecida muere, éste y los demás elementos (hasta el hierro) son arrojados al medio interestelar donde aguardan para ser reciclados en otras estrellas. Por orden de abundancia el magnesio es el noveno en el universo, el cuarto en el planeta Tierra, el tercero disuelto en el agua del mar y el onceavo en el cuerpo humano. Es fácil entender que el magnesio lo adquirimos comiendo plantas verdes, además está en las nueces y en el chocolate. Es muy importante que la ingesta de magnesio sea suficiente, pues su carencia origina muchos problemas de salud, su pre-
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sencia es esencial en todas las células, dado que cientos de enzimas requieren magnesio para funcionar. Interviene en más de 300 funciones del organismo, como la síntesis de proteínas, el funcionamiento muscular y nervioso, la regulación del ritmo cardiaco, el control de la presión y la concentración de la glucosa en la sangre. La deficiencia de magnesio puede originar con el tiempo hipertensión, enfermedades cardiacas, diabetes mellitus (tipo 2) osteoporosis y migrañas. La ingesta diaria de magnesio recomendada es de 300 miligramos para los varones y 270 para las mujeres. Terapéuticamente se utilizan sales de magnesio para el control de convulsiones, el tratamiento del tétanos y una grave enfermedad del embarazo llamada preeclampsia. En general la dieta tiene un impacto significativo en la capacidad cognitiva. La identificación de factores dietéticos que tienen una
influencia positiva en la sinapsis (la comunicación entre neuronas), puede ayudar a incrementar el aprendizaje y la memoria para prevenir su declinación con la edad y las enfermedades. En el Centro para el Aprendizaje y la Memoria de la Universidad de Beijing (China), el doctor Gousong Liu impulsó un estudio para analizar si el incremento en los niveles de uno de esos suplementos dietéticos, el magnesio, mejora la memoria. En estudios previos demostraron que el magnesio promueve la plasticidad sináptica en un cultivo de células cerebrales. Dice el doctor Liu que era tentador llevar sus estudios un paso más allá, e investigar si un incremento de magnesio en el cerebro aumenta las funciones cognitivas en animales. Debido a que es difícil incrementar la concentración de ese elemento en el cerebro con suplementos tradicionales, el doctor Liu desarrolló un nuevo compuesto lla-
mado L-treonato de magnesio y lo utilizaron para incrementar ese elemento en ratas de diferentes edades. Observaron luego el comportamiento y los cambios celulares asociados a la memoria y encontraron un incremento en diferentes formas de aprendizaje y memoria, tanto en ratas jóvenes como viejas. Una observación cuidadosa de los cambios celulares asociados con la memoria, revelaron un aumento en el número de sinapsis funcionales, la activación de moléculas de señalización clave y un mejoramiento de procesos sinápticos de corto y largo plazo, que son cruciales para el aprendizaje y la memoria. Nuestro amigo el magnesio es un elemento brillante, no sólo por su origen estelar y su papel crucial en el aprovechamiento de la energía solar por las plantas, lo es también porque hace brillar los procesos de nuestros cerebros.
Un equipo de la Universidad Autónoma de Madrid ofrece la primera descripción de la anatomía celular del sistema que regula el deseo, el placer y la adicción. Las observaciones, publicadas en la revista Frontiers in Neuroanatomy , lograron una resolución sin precedentes. El área tegmental ventral (VTA) es el principal eslabón del denominado “circuito de recompensa cerebral”. Esta área contiene neuronas que se proyectan hacia numerosas regiones del cerebro, desempeñando un papel fundamental en la motivación, el deseo, el placer y la valoración afectiva. Las neuronas de la VTA también son la diana de acción de los fármacos antipsicóticos y antiparkinsonianos, al igual que de drogas psicoactivas como la cocaína, el éxtasis y el LSD. En un trabajo reciente, un equipo de investigadores de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) presentó por primera vez una descripción de la anatomía celular de estas neuronas. “Contrariamente a lo que esperábamos, encontramos varios tipos de neuronas dopaminérgicas en la VTA, cada uno formando circuitos con distintas regiones cerebrales”, señala Lucía Prensa, del departamento de Anatomía, Histología y Neurociencia de la Facultad de Medicina de la UAM. “Nuestro hallazgo sugiere que los efectos de los distintos fármacos PÁGINA 6
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y drogas podría afectar a cada tipo neuronal de modo diferente”, agrega la investigadora. El sueño de Ramón y Cajal hecho realidad Los cuerpos de las neuronas de la VTA se sitúan en el tronco encefálico. Los axones de estas neuronas –prolongaciones especializadas en conducir el impulso nervioso desde el cuerpo celular (soma) hacia otra célula-– liberan dopamina, inervando con este neurotransmisor la corteza cerebral y otras regiones cerebrales. En el trabajo, los investigadores emplearon una técnica novedosa de transfección in vivo de neuronas individuales que les permitió visualizar y cuantificar el axón completo de una sola célula, sin importar la extensión y complejidad del axón. “Los circuitos del cerebro están formados en gran parte por neuronas cuyo axón se extiende y ramifica sobre distancias enormes, de decenas de centímetros en el caso del cerebro humano. Hasta ahora había sido imposible analizar esos circuitos con resolución celular. Es el sueño de Santiago Ramón y Cajal hecho realidad”, subraya Francisco Clascá, del mismo departamento. El trabajo, publicado en la revista Frontiers in Neuroanatomy , fue liderado por el laboratorio de los profesores Prensa y Clascá. Este laboratorio está aplicando dicha técnica al estudio de varios sistemas clave del cerebro como parte del proyecto multinacional Human Brain ProjectEU Flagship, financiado por la Unión Europea a través del programa ‘Horizonte 2020’. En el trabajo también participaron Ana Aransay y María García-Amado, doctorandas del programa de Neurociencia de la UAM, y Claudia Rodríguez-López, estudiante de Medicina de la misma universidad.
Una araña que hace acrobacias para huir de sus depredadores, un pez que crea nidos circulares en el fango marino, una avispa que utiliza hormigas muertas para proteger su nido, o una rana que pare a sus renacuajos en lugar de depositar sus huevos en el agua son algunas de las especies del Top 10 descubiertas en 2014.
El top 10 de nuevas especies Los científicos cifran en doce millones el número de especies que quedan por descubrir, cinco veces más de las que ya se conocen. Con la elaboración de la lista Top 10 de especies se pretende concienciar a la población sobre la importancia de conservar y conocer la biodiversidad de la Tierra. «La biodiversidad es un territorio inexplorado. La ciencia sólo acaba de empezar a estudiar sus asombrosos orígenes, historia y diversidad», apunta Quentin D. Wheeler, director y fundador del IIEE. «Conocer las especies que pueblan el mundo nos aporta información sobre distintas maneras de vivir en la Tierra y proyecta potencialmente en tecnología innovadora lo que otros organismos han desarrollado para solucionar sus propios problemas. Descubrir, nombrar y organizar lo viviente por parentescos nos pone en la vía adecuada para entender el desarrollo de la vida sobre nuestro planeta», comenta Antonio G. Valdecasas, coordinador del comité de selección del Top 10 e investigador científico del MNCN. Una planta parasitaria que se asemeja a un coral y que ya ha sido declarada en peligro de extinción, un insecto palo que ha demostrado ser un maestro del camuflaje, una araña que huye haciendo volteretas como si fuera una acróbata, un organismo multicelular que se parece a una seta y, además, una planta de sobra conocida por los indígenas mexicanos pero desconocida para la ciencia completan las especies Top 10 descubiertas durante 2014. La lista se da a conocer cada año para celebrar el Aniversario de Carlos Linneo, el 23 de mayo, el botá-
nico sueco del siglo XVIII considerado padre de la taxonomía moderna.
ESPECIAL | AGENCIA SINC | YOKI OJKATA
Las especies Top 10 de 2014
Estos peces marinos Torquigener albomaculosus hacen sus nidos en los fondos de la isla de Oshima, océano Pacífico, creando círculos de unos dos metros de diámetro con diseños geométricos.
Dendrogramma enigmatica Aparentemente relacionados con las medusas y los corales, son pequeños animales parecidos a las setas, con una boca en el extremo del «tallo» y el otro extremo con la forma de un disco aplanado. Se encontraron en los fondos marinos de Point Hicks (Australia), a más de mil metros de profundidad. Miden de ocho milímetros de largo y el disco superior apenas supera los diez milímetros.
YOJI OKATA
JUST ET AL.
Nidos de 'Torquigener albomaculosus'.
Dendrogramma enigmatica'.
BRESSEEL & CONSTANT
´Phryganistria tamdaoensis'.
ROBERT WALTERS
'Anzu wyliei'.
Torquigener albomaculosus Los científicos llevaban 20 años intentando averiguar el origen de unos círculos de unos dos metros de diámetro con diseños geométricos de los fondos marinos de la Isla de Oshima, una isla volcánica del Océano Pacífico. Se trata de los nidos que construyen los peces macho de esta nueva especie que los preparan para atraer a las hembras. Las crestas y ranuras sirven para minimizar el efecto de las corrientes y posiblemente evitar los ataques de depredadores.
MICHAEL STAAB
PETER JÄGER
Deuteragenia ossarium'.
Cebrennus rechenbergi'.
T. GOSTMER
'Phyllodesmium acanthorhinum'.
ISKANDAR ET AL.
'Limnonectes larvaepartus'.
Phryganistria tamdaoensis Aunque este nuevo insecto palo no es el más largo de mundo, pertenece a una familia conocida como palitos gigantes. Tiene cerca de 23 centímetros de largo y es un maestro del camuflaje. Encontrado en el Parque Nacional de Tam Dao (Viet-
A. ESPEJO
Tillandsia religiosa'.
PELSER & TANDANG
Balanophora coralliformis'.
La lista se da a conocer cada año para celebrar el Aniversario de Carlos Linneo, el 23 de mayo, el botánico sueco del siglo XVIII
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nam), ha pasado desapercibido durante años para los entomólogos que trabajan en la región. Este insecto palo gigante se puede observar en vivo en Bruselas, en el Royan Belgian Institute of Nature Sciences. El insecto palo más largo que se conoce es el Phobaeticus chani que, con 56 centímetros, fue encontrado en Nueva Guinea. Anzu wyliei Contemporáneo de los famosos Tiranosaurius rex o el Triceratops, es el dinosaurio más parecido a las aves que se conoce. Era omnívoro, vivía en llanuras inundadas y comía vegetales, pequeños animales y huevos. Anidaba e incubaba sus huevos hasta su eclosión, tenía los huesos huecos, plumas y un pico similar al de los actuales loros. La especie que medía unos 3.5 metros de largo y 1.5 de alto y pesaba entre 200 y 300 kilos, fue descubierta en un yacimiento de Dakota del Sur (Estados Unidos) donde se encontraron tres esqueletos. Cebrennus rechenbergi Encontrada en Marruecos, es una araña muy ágil que huye de sus depredadores con acrobacias. Al detectar alguna señal de peligro adopta primero una actitud amenazante pero, si no funciona esta estrategia, sale corriendo y da volteretas para acelerar su huida. Dado que vive en el desierto, donde no hay lugar para esconderse, los investigadores consideran que esta estrategia es la última baza del arácnido para librarse de sus depredadores. Su forma de actuar ya ha inspirado la creación de un robot que copia su forma de moverse. Deuteragenia ossarium Esta avispa, encontrada en la reserva natural de Gutinashan (China), mide unos quince milímetros de longitud y construye nidos en tallos huecos que separa en varias secciones con paredes. En cada una de las secciones la avispa pone un huevo y deposita una araña que servirá de alimento a la cría. La última de las celdas del nido la llena con hormigas muertas que crean una barrera química para prevenir la presencia de depredadores.
Phyllodesmium acanthorhinum Es una babosa de mar especialmente bella por sus formas y colores. Está considerada un «eslabón perdido» entre las babosas de mar que se alimentan de hidroides (organismos marinos entre los que se encuentran las medusas) y las que se alimentan de corales. Puede llegar a medir tres centímetros y vive en el archipiélago japonés. Limnonectes larvaepartus Las ranas ponen huevos de los que eclosionan renacuajos pero siempre hay una excepción a la regla. Este es el caso de Limnonectes larvaepartus, que da a luz a los renacuajos y los deposita en los charcos de agua. Menos de una docena de las 6.455 especies de ranas del mundo tienen fecundación interna y todas, excepto esta ponen huevos fertilizados o dan a luz a pequeñas ranitas. Esta especie, que se ha encontrado en la isla indonesia de Célebes, mide cuatro centímetros. Tillandsia religiosa De sobra conocida por los habitantes de la Sierra de Tepoztlán (México), que la utilizan para decorar los altares navideños, esta planta acaba de ser descubierta para la ciencia. Llega a medir metro y medio, florece entre diciembre y marzo y crece de forma aislada en zonas rocosas de entre mil 800 y dos mil 100 metros de altitud.
Un equipo internacional de investigadores ha realizado un video que muestra cómo las células T citotóxicas cazan y eliminan a las células afectadas por el cáncer antes de pasar a su siguiente objetivo. Empleando nuevas técnicas en el tratamiento de la imagen combinadas con la microscopía, se ha podido filmar estos procesos con imágenes multicolor y en 3D.
«Asesinos en serie» celulares En los glóbulos blancos existe un tipo de leucocitos conocidos como linfocitos T citotóxicos especializados en destruir las células tumorales y las células infectadas por virus. Ahora, en un estudio publicado en la revista Immunity, investigadores de Reino Unido y de Estados Unidos han conseguido filmar este proceso. La profesora británica Gillian Griffiths, directora del Instituto de Cambridge para la Investigación Médica y una de las autoras del estudio, puntualiza que dentro de todos los cuerpos humanos «se esconde un ejército de asesinos en serie -los linfocitos T- cuya función principal es matar una y otra vez». Según el estudio, hay millones de células T en la sangre. Ejemplo de ello es que una sola cucharada llena de sangre tiene alrededor de cinco millones de ellas. Cada uno de estos glóbulos blancos mide alrededor de diez micróme-
tros de longitud, es decir, una décima parte del grosor de un cabello humano. Precisión y eficacia «Estas células patrullan nuestros cuerpos, identifican y destruyen las células infectadas por virus y el cáncer, y lo hacen con notable precisión y eficacia», apunta Griffiths. En el video, los linfocitos T aparecen como manchas amorfas de color anaranjado y verdoso que se mueven de forma rápida por la pantalla, explorando su entorno a medida que viajan. Cuando un leucocito del tipo T citotóxico encuentra a otra célula afectada -en el caso del video células cancerosas de color azul-, las protuberancias de la membrana de estas células identifican si se trata de un huésped no deseado. Tras esto, la célula T se une a la cancerosa e inyecta proteínas «venenosas» conocidas como citotoxinas (en rojo) a través de vías especiales llamadas microtúbulos. Estos canales conec-
tan las superficies de contacto entre las dos células, antes de perforar la superficie de la célula cancerosa y traspasar su carga mortal. «Una vez que las citotoxinas se inyectan en las células cancerosas, su destino está decidido y podemos ver cómo se marchitan y mueren. Después, la célula T hambrienta, pasa a buscar a otra víctima», explican los científicos. Para grabar estos procesos, los investigadores utilizaron técnicas de microscopía confocal y de corte de la muestra por celosía. Estos procesos permitieron capturar las imágenes en rebanadas y posteriormente «coserlas» entre sí para ofrecer una última imagen multicolor en 3D. Debido al uso de estos enfoques, los investigadores han logrado dilucidar el orden de los acontecimientos que conducen a la entrega de la exitosa carga letal de estos «asesinos en serie». | Agencia SINC
Balanophora coralliformis Esta planta, que recién descubierta ha entrado en el listado de especies amenazadas, es un parásito cuya estructura alargada y con numerosas ramificaciones le da aspecto de coral. Las plantas parasitarias no contienen clorofila y son incapaces de hacer la fotosíntesis, por eso obtienen los nutrientes que necesitan para sobrevivir de las plantas que parasitan. Esta especie, de la que sólo se han encontrado 50 ejemplares, vive entre mil 500 y mil 750 metros de altitud en bosques húmedos de Filipinas. | Agencia SINC
GILLIAN GRIFFITHS Y JOHNNY SETTLE
Imagen de linfocitos T citotóxicos como masas amorfas.
8 | 26 DE MAYO DE 2 015 | C I E N C I A R I O | CAMBIO DE MICHOACÁN
«El escuchar música activa a los genes que están asociados con la neuro-recepción de la misma».
Un eco del mundo invisible Laura E. Robles B. Los Tigres del Norte, Mick Jagger, Adele, The Beatles, Michael Jackson, Withney Houston, Santana, Sabina, Chopin, qué más da, nombres incontables, punto de convergencia uno: la música. La música es común en todas las sociedades, el crearla desde cero usando el propio cuerpo, un pedazo de madera o elaborados instrumentos. Los procesos determinantes biológicos que nos hacen escucharla son en gran parte desconocidos. Según un nuevo estudio de la Universidad de Helsinki, escuchar música, específicamente la clásica, mejora la actividad de los genes implicados en la secreción de dopamina. Esta es un neurotransmisor que ayuda a situaciones tan diversas como la regulación del comportamiento, la cognición, la actividad motriz, el sueño, el humor, el aprendizaje y la producción de leche. También se le conoce como un neurotransmisor relacionado con las adicciones, pues al igual que la cocaína, opio, heroína, tabaco y alcohol liberan esta hormona. También se sabe por cierto que la dopamina es una molécula que nos permite sentir placer, satisfacción, por lo tanto es responsable del enamoramiento. El escuchar la música representa una función cognitiva compleja del cerebro humano, que se sabe que induce varios cambios neuronales y fisiológicos. El escuchar música activa a los genes que están asociados con la neuro-recepción de la misma. El efecto fue sólo detectable en los participantes musicalmente experimentados, lo que sugiere la importancia de la familiaridad y la experiencia en la mediación de los efectos inducidos por la música, es decir, si nuestros padres escucharon música clásica y nos introdujeron aun sin intención de ello, es muy posible que nosotros
tengamos más sensibilidad y efecto causal que alguien que nunca lo ha hecho. Ahora bien, la música es un fenómeno biológico pero también social-cultural. Diferentes grupos culturales humanos desarrollaron sistemas musicales únicos independientes a través de la historia humana. A pesar de la singularidad de cada sistema musical, hay muchos aspectos de la música, como el tipo de intervalos entre las notas que suenan agradables, que tienden a tener un claro paralelismo entre culturas. Parece muy probable que si todos los seres humanos desarrollan sistemas musicales, y también tienen un claro paralelismo, que la música es un fenómeno biológico de la especie humana, entre cada grupo se identifican también por el gusto musical específico, de ahí que cuando estamos en Colombia, por citar alguno, vemos personas escuchando un vallenato y moviéndose a su ritmo como si en ello les fuera la vida misma, este mismo ritmo quizá en Andalucía no les dirá nada pero sí una copla. Y continuando con sociedades, ¿no es un grupo aparte la adolescencia, independientemente del grupo sociedad al que pertenezcan? ¿Quién no ha tenido la experiencia más allá de este mundo de ver a un adolescente jurar que está muy concentrado haciendo tarea, mientras las ventanas vibran, el perro huye y los vecinos se quejan por los timpanos rotos? Nosotros, los adultos les decimos (a señas,claro) que no hay manera de que esté poniendo su atención a la tarea, que con razón se sacó ese 4 y tantas y tantas otras recopilaciones de vocabulario que se nos viene a la mente en momentos como ese. Quizá la proxima vez, debamos ponernos un tapón auditivo y dejarlos seguir
haciéndolo, pues el Instituto Tecnológico de Georgia pudo demostrar que sí puede ayudar a algunas personas a relajarse cuando están tratando de concentrarse. No así en adultos mayores que tratan de recordar, pero la música les hace perder la concentración en un diez por ciento que cuando están con silencio. Pero no siempre es buena la música, los adolescentes que escuchan su música preferida mientras conducen, cometen un mayor número de errores y errores de cálculo, de acuerdo con un nuevo estudio de la Universidad Ben-Gurion del Negev. Esto se vio en conductores novatos varones particularmente, quienes cometen más y más graves fallas de manera más frecuente que sus contrapartes femeninas, quienes al escuchar su música preferida al conducir, son mucho menos agresivas. Es un hecho que la música no sólo es capaz de afectar el estado de ánimo, sino también puede cambiar la forma en que percibimos el mundo, de acuerdo con investigadores de la Universidad de Groningen. Música y humor están estrechamente relacionados entre sí, si se escucha una canción triste o feliz en la radio puede hacernos sentir de igual manera. Sin embargo, tales cambios de humor no sólo afectan cómo se siente al que la escucha, sino que también cambia su percepción de otros. Por ejemplo, la gente va a reconocer las caras felices si se sienten así ellos mismos, el efecto de la música es tan dramático que se puede incluso percibir que la gente está feliz o triste según el tipo musical que escuchamos, aunque la expresión facial de los otros sea básicamente neutra. Así que usted escoja, el tipo y sus facultades musicales son lo de menos. Música, para todo y desde siempre música.
El transcurrir de la ciencia Las herramientas de piedra más antiguas encontradas hasta la fecha, han sido descubiertas en el noroeste de Kenia, datan de 3.3 millones de años, mucho antes del surgimiento de los humanos modernos. Se desconoce si los fabricantes fueron o no nuestros antecesores directos, pero esas herramientas son 700 mil años más antiguas que las descubiertas con anterioridad. El hallazgo desafía también la idea de que nuestros antepasados directos fueron los primeros en golpear dos rocas para crear nueva tecnología. Las herramientas nos dan luz sobre un inesperado y previamente desconocido periodo de desarrollo homínido y nos pueden decir mucho sobre el desarrollo cognitivo de nuestros antepasados, mismo que no podemos entender de los fósiles solamente. Los investigadores no saben quiénes fabricaron estas herramientas, pero hallazgos previos sugieren una posible respuesta: un cráneo del homínido Kenyanthropus platytops, que vivió hace 3.3 millones de años, fue encontrado a un kilómetro de distancia del sitio de las herramientas. El clima severo en países como Inglaterra y Estados Unidos, ha sido relacionado al calentamiento del Ártico por un grupo de investigadores internacionales. Encontraron que el invierno extremadamente húmedo en el Reino Unido en 2013 /14 y los inviernos recientes en la Costa Este de Estados Unidos, pueden deberse a que las temperaturas en el Ártico se incrementan dos o tres veces más rápido que las latitudes medias, algunos científicos sugieren que esto debilita los vientos de gran altura hacia el poniente, y producen una corriente de chorro más ondulante, esto puede causar que las condiciones del tiempo frío se estacionen sobre la Costa Este y el Medio Oeste de Estados Unidos, de acuerdo a la nueva teoría. La mayoría de los hombres europeos (varones) descienden de sólo un puñado de antepasados de la edad de bronce, debido a una explosión demográfica ocurrida hace unos miles de años. El descubrimiento fue hecho por un grupo de genetistas de la Universidad de Leicester (Inglaterra), quienes determinaron la secuencia de ADN de una gran porción del cromosoma Y, que es pasado exclusivamente de los padres a los hijos (varones ambos). La secuenciación se efectuó en 334 hombres de 17 poblaciones europeas y del Medio Oriente. La expansión de la población corresponde a la edad de bronce, que involucró cambios en las prácticas funerarias, la expansión de la montura de caballos y el desarrollo de nuevas armas. Los machos dominantes ligados a estas culturas podrían ser responsables de la huella dejada en ese cromosoma como la observamos actualmente. | Por el seguimiento y redacción Cuauhtémoc Sarabia.