SUPLEMENTO DE CAMBIO DE MICHOACÁN CAMBIO DE MICHOACÁN | C I E N C I A R I O | 7 DE ABRIL 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 7 DE ABRIL DE 2015 NÚMERO 574 APARECE LOS MARTES www.cambiodemichoacan.com.mx
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«La idea de aislamiento hace mucho que fue derribada cuando se demostró que la evolución de los seres vivos pasa por procesos de captación de otros genomas. Así se originaron las plantas y los animales modernos. Luego se demostró que este proceso continúa aún hoy, con el descubrimiento de la transferencia horizontal de genes»
¡Viva la impureza! Horacio Cano Camacho
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El concepto de «pureza genética» hace mucho que se encuentra devaluado por la ciencia. Desde la antigüedad se usó para fines nada sanos... Al principio se le llamaba «pureza de sangre» y se refería a un estado en donde la sangre de un individuo no tenía «mezclas» con otras, digamos menos «dignas». Incluso, en las sociedades católicas del siglo XVII se pedían certificados de pureza so pena de terminar en la hoguera. Instituciones como la Inquisición refinaron terriblemente estas concepciones ideológicas. Con el descubrimiento de las leyes de la herencia y el nacimiento de la genética, estas .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..
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ideas pretendieron darse un aura «científica» y sus defensores buscaron en la «pureza genética» un nuevo argumento para la exclusión social y la persecución de los diferentes. A pesar de la derrota militar de las expresiones más extremas de este purismo, como los nazis y su pretendida pureza racial, aún existe y sigue vigorosa la idea en ciertos sectores de la población. Incluso la han extendido a otros seres vivos: con frecuencia se presumen las «razas puras» de animales de compañía como blasones y ciertos sectores hasta alertan contra la posibilidad de «conta.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..
NOCHE, ANIMALES Y NÉCTAR PÁGINAS 7
minación genética» de cultivos y plantas silvestres, como si el genoma de cualquier ser vivo fuera puro y estuviera aislado de los demás. La idea de aislamiento hace mucho que fue derribada cuando se demostró que la evolución de los seres vivos pasa por procesos de captación de otros genomas. Así se originaron las plantas y los animales modernos. Luego se demostró que este proceso continúa aún hoy, con el descubrimiento de la transferencia horizontal de genes. A la herencia de genes entre individuos de la misma especie le llamaPÁGINA 4
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EDAD DE ORO, PERO QUE VALGA ORO... PÁGINA 8
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REVIST A REVISTA Desde la invención de la agricultura, hace diez mil años, el ser humano ha transformado de tal manera algunas plantas y animales que ahora estas especies serían incapaces de sobrevivir en la naturaleza. Ejemplo de ello es el maíz, fruto de la modificación genética. Sin embargo, según la FAO, para 2050 la producción de alimentos deberá aumentar un 70 por ciento para abastecer a la población mundial. Ahora, el reto de la agrigenómica es encontrar las especies del futuro.
«Domesticar» las plantas La humanidad ha logrado aumentar la producción y la calidad de los alimentos a lo largo de su historia gracias a la modificación constante de las plantas desde el Neolítico. Pero en los próximos 50 años los seres humanos tendrán que producir más alimentos de los que han cultivado durante toda su historia. Así lo advierte la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO). A ello se suman los efectos del cambio climático. Además, en el último medio siglo la población mundial se ha duplicado, mientras que el aumento del rendimiento de los cereales se ha multiplicado por tres. Las mejoras de producción se han conseguido, entre otros, aumentando la superficie cultivada, el agua y los abonos utilizados. En los próximos 50 años los seres humanos tendrán que producir más alimentos de los que han cultivado durante toda su historia No obstante, «esto ya no es posible, lo que nos obliga a utilizar todas las herramientas a nuestro alcance, como la mejora en el conocimiento básico de la genética de plantas», comentó Josep Casacuberta, coordinador del Programa de Genómica de Plantas y Animales del Centro de Investigación Agrigenómica, durante el encuentro organizado en marzo por B·Debate, Centro Internacional para el Debate Científico, una iniciativa de Biocat y Obra Social La Caixa.
Las especies del futuro: cómo conseguir más con menos Ahora uno de los retos de futuro de la agrigenómica es conseguir variedades de plantas más eficientes para aumentar la producción sin incrementar los recursos de espacio, agua y abono invertidos al cultivarlas. Para lograrlo, los científicos se centran en cómo resolver el problema de la alimentación de una población que no deja de crecer. Es el caso de Rod Wing, director del Instituto de Genómica de Arizona, en Estados Unidos, cuya investigación gira en torno al arroz. «Los pueblos que dependen del arroz doblarán sus habitantes en 2050 y este cereal ya es la base de la alimentación del 50 por ciento de la población mundial», señaló Wing. Para mejorarlo es necesario que «el arroz que sea más resistente, más fácil de cultivar y más nutritivo», destacó en el encuentro de Barcelona ante más de 100 expertos de todo el mundo. Hasta el momento se han secuenciado los genomas de tres mil variedades diferentes de arroz proveniente de 89 países, pero ahora se necesita integrar e interpretar toda esa información. Para ello, el científico estadounidense ha participado en la creación del International Rice Informatics Consortium, una iniciativa que busca centralizar y optimizar todos los esfuerzos realizados. Es necesario que «el arroz que sea más resistente, más fácil de cultivar y más nutritivo», dijo Wing. Aparte del arroz, desde el año 2000 –cuando se publi-
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En los próximos 50 años los seres humanos tendrán que producir más alimentos de los que han cultivado durante toda su historia.
có el primer genoma de la planta Arabidopsis– se dispone del genoma completo de más de 80 especies, así como el genoma de diferentes variedades de la misma especie. Constituyen bases de datos a las que acceden continuamente los mejoradores de plantas. ¿Cómo han cambiado los vegetales que comemos? La domesticación es el proceso por el cual los hombres, desde hace más de diez mil
años, han ido seleccionando las características que mejor servían de cada planta, dirigiendo así en gran medida su evolución. Pero estudiar estos cambios no es sencillo. El grupo de investigación INRA, liderado por Oliver Loudet, estudia las variaciones en Arabidopsis recogiendo variedades de América, de Sicilia e incluso de áreas aisladas (y por tanto con plantas no domesticadas) como Tajikistán, en Asia Central. A partir de ahí estudian cómo se compor-
tan en condiciones de estrés como la falta de agua, observan cómo resisten y crecen y buscan las diferencias genéticas (y epigenéticas) que las explican. Algo parecido hace el grupo de Carlos AlonsoBlanco, del Centro Nacional de Biotecnología, en Madrid: estudian las variaciones de la misma planta y su adaptación a las estaciones. Y en esa búsqueda han encontrado varias regiones asociadas con el tiempo en que florecen, con su adaptación
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REVIST A REVISTA a las altas temperaturas o incluso con su resistencia a contaminantes. Más allá de los transgénicos Una vez conocidas estas modificaciones, ¿cómo se pueden emplear para mejorar los cultivos? Antes, estos cambios en las variedades vegetales se conseguían de forma intuitiva. Ahora, gracias a la investigación científica, existen diferentes técnicas de mejora más precisas, como la selección asistida por marcadores o la transgenia, que es la última que se ha incorporado en la mejora de plantas. «Nos alimentamos de especies inventadas por el ser humano, fruto de la modificación genética, como el maíz», apuntó Casacuberta. Para este investigador, líder científico del encuentro y ex miembro del panel de transgénicos de la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA), los transgénicos no son ni la única ni la completa solución, pero aboga por disminuir la alarma generada sobre este tipo de cultivos. «Los transgénicos siguen un control estricto de riesgos y, además, las nuevas técnicas permitirán un control mucho más fino de los cambios introducidos», observó. Una de esas técnicas es la llamada CRISPR, es la gran promesa en la terapia génica y ya se discute su uso hasta en la modificación de embriones humanos. Tal como recordó Casacuberta, «variaciones en el genoma se han producido constantemente en las plantas; incluso en los años 50 se usaron rayos X para provocar modificaciones que se encuentran en muchos alimentos actuales». El científico se mostró tajante: «Sin estos avances no podríamos dar respuesta al reto de la alimentación del futuro y mejorar las especies que comemos». | Agencia SINC
El transcurrir
de la ciencia ESPECIAL | AGENCIA SINC
«Utilizando las observaciones con los Telescopios Espaciales Hubble (visible) y Chandra (rayos X), los astrónomos han estudiado la manera en que se comporta la materia oscura (invisible), cuando los cúmulos de galaxias entran en colisión...» te. También se encontró una gruesa mezcla de agua y cebada parcialmente cocinada. La cerveza fue la bebida nacional de Egipto y un alimento básico junto con el pan.
La materia oscura es más «oscura» de lo que se pensaba. Utilizando las observaciones con los Telescopios Espaciales Hubble (visible) y Chandra (rayos X), los astrónomos han estudiado la manera en que se comporta la materia oscura (invisible), cuando los cúmulos de galaxias entran en colisión. Los resultados indican que la materia oscura interactúa con ella misma incluso menos de lo que se creía anteriormente. Esto reduce las opciones sobre lo que es realmente esta misteriosa substancia, la que es más abundante en el universo que la materia visible. La materia oscura no refleja, absorbe o emite luz, sólo se sabe que existe por su efecto gravitatorio en las galaxias. La capa de hielo de la Antártida se adelgaza rápidamente. Un estudio de la Institución Oceanográfica Scripps (California), revela que el espesor de los hielos flotantes de la Antártida se ha reducido hasta el 18 por ciento en dos décadas, lo que provee de nuevas ideas sobre la forma de responder de la capa de hielo al calentamiento global. Los datos de las misiones satelitales han mostrado que la declinación del volumen de hielo se ha acelerado, había cambiado muy
poco entre los años 1994 y 2003, pero se aceleró desde entonces. Las capas de hielo sirven de contrafuerte para evitar que el hielo granulado fluya al océano, ese flujo afecta al nivel de éste, lo que es muy preocupante. Se ha encontrado una cervecería del antiguo Egipto en Tel Aviv. Durante una excavación en las
ruinas de un antiguo asentamiento egipcio, se encontraron fragmentos de recipientes de una cervecería que datan de hace cinco mil años. El hallazgo se hizo bajo una oficina en construcción, en 17 pozos usados para almacenar productos agrícolas en la Edad de Bronce temprana (3,500 – 3,000 aC). Los recipientes fueron hechos con un método egipcio, diferente al usado localmen-
China y la buena suerte revierte la pérdida global de bosques. El análisis de 20 años de datos satelitales han revelado que la cantidad global total de vegetación, se ha incrementado en casi cuatro mil millones de toneladas de carbón desde 2003, esto a pesar de la deforestación a gran escala en los trópicos. Un equipo internacional publicó los resultados y señaló las causas: El aumento en la vegetación vino primeramente por el incremento en las sabanas en Australia, África y Sudamérica, como resultado del incremento en las lluvias. En Rusia y la ex Unión Soviética el aumento en los bosques se debió al abandono de tierras de cultivo. China fue el único país que voluntariamente aumentó la vegetación mediante proyectos de plantación de árboles. Al mismo tiempo, aún ocurre una masiva pérdida de vegetación en el Amazonas y en las provincias de Indonesia en Sumatra y Borneo. | Por el serguimiento y redacción, Cuauhtémoc Sarabia.
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«Los descubrimientos que apuntan a que Marte tuvo un pasado habitable se han venido sucediendo cada vez con más frecuencia...»
DE PORTADA
¡Viva iva la impureza! ¡V
Hallazgos vitales en Marte
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mos transferencia vertical, mientras que el paso de genes de una especie a otra se conoce como transferencia horizontal. De este fenómeno hay ejemplos en prácticamente todos los seres vivos, sin embargo, los humanos parecíamos librarnos puesto que suponíamos que este fenómeno, si había ocurrido, fue en los primeros días de nuestro origen remoto, cuando nuestros parientes eran algo más parecido a bichos. Esta idea del humano-isla comenzó a resquebrajarse cuando se finalizó la secuenciación de nuestro genoma. Una imagen muy distinta de la «pureza» comenzó a abrirse paso al descubrir que vastas porciones de nuestro genoma son segmentos de genes bacterianos, virus y transposones: Algo así como el 40 por ciento del ADN total no es nuestro... Y otros seres vivos, en ocasiones usados como estandartes de la pureza genética no son diferentes, como el maíz, en donde el 70 por ciento del genoma es producto de inserciones. Pero los defensores de la pureza argumentaban, ante estos hechos, que estos fenómenos ocurrieron muy temprano en la evolución, cuando aún no éramos humanos... El descubrimiento de que en nuestro genoma coexisten porciones genéticas de cromagnones con neanderthales y por lo tanto estas especies cohabitaban y se mezclaban comenzó el lento colapso del purismo. Sin embargo, el 40 por ciento del genoma ajeno parecía resistirse: fue hace mucho y la mayoría de esas secuencias no mostraban ser funcionales... hasta hace unos días: La revista científica Journal of Genome Biology publicó un artículo en donde Aslair Crisp y colaboradores, del Departamento de Ingeniería Química y Biotecnología de la Universidad de Cambridge anunciaron hace unos días su descubrimiento de que la mayoría de los animales, incluyendo los humanos, adquieren genes esenciales de microorganismos que cohabitan su ambien-
te. Este estudio contraviene totalmente la idea de que la evolución se produce sobre genes transmitidos a través de líneas ancestrales. La imagen surgida de este estudio nos muestra que la transferencia horizontal es más común de lo que se pensaba y sobre todo, que se presenta en genes fundamentales para el organismo: Resulta que estos investigadores demostraron que al menos 145 genes bacterianos están incorporados en nuestro genoma, son totalmente funcionales y participan en el metabolismo, la serie de reacciones químicas que producen la energía y los materiales de construcción de todo lo vivo. El metabolismo es un conjunto de reacciones químicas que funciona de manera universal entre todos los seres vivos, sin embargo, algunas reacciones definen singularidades que responden a condiciones particulares del ambiente. Estas son las que parecen estar determinadas por la transferencia horizontal de genes bacterianos en nosotros. Ni más ni menos: la impureza es lo que nos permite evolucionar... La mayoría de los genes transferidos están relacionados con la asimilación de grasas y aminoácidos, la respuesta inmune, la inflamación y la respuesta antioxidante de la células y uno en particular es responsable del grupo sanguíneo ABO. Los genes adquiridos por transferencia horizontal están relacionados con la respuesta a microbios. Como podemos ver, la adquisición de genes es un proceso común a todos los seres vivos. Somos organismos con un genoma de origen diverso y eso nos ha dado éxito evolutivo. La impureza está detrás de la evolución humana y ese es el secreto: ¡Viva la impureza! Profesor-Investigador del Centro Multidisciplinario de Estudios en Biotecnología, Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, UMSNH.
Cuauhtémoc Sarabia «Si hay vida en Marte, creo que no deberíamos hacer nada con Marte. En ese caso pertenece a los marcianos, incluso si los marcianos son sólo microbios». Carl Sagan Cuando se habla de la exploración de otros planetas o satélites, a menudo nos surge la duda de si el término «geología» es aplicable, dado que el término griego «geo» significa «tierra». En realidad, en la ciencia planetaria el término se considera aplicable de manera amplia al estudio de las partes sólidas de todos los cuerpos celestes. Uno de los grandes objetivos de la exploración del planeta Marte ha sido la búsqueda de evidencias de vida, ya sea en su pasado geológico o en el presente. Encontrar vida en Marte, además de ser un buen proyecto científico, es un gran tema para los escritores de ciencia ficción y el público en general. Tal vez en el pasado la existencia de marcianos causó miedo, pero ahora parece ser un anhelo, simplemente quisiéramos saber que no estamos solos y que la vida es un fenómeno frecuente. En mayo de 2008 descendió hasta la superficie marciana la astronave robótica Phoenix, con la misión de explorar ambientes propicios para la vida y específicamente la presencia de agua en el planeta. El mejor sitio de aterrizaje (término aceptado) fue seleccionado mediante el orbitador Mars Odyssey, explorando la presencia de hidrógeno con su espectrómetro de rayos gama.
En junio del mismo año la NASA mostró fotografías de la sublimación (paso directo de sólido a gas) del hielo expuesto por el brazo excavador y en julio se confirmó oficialmente la presencia de agua (sólida) en el planeta, detectada por la generación de vapor al calentar las muestras de suelo. Los descubrimientos que apuntan a que Marte tuvo un pasado habitable se han venido sucediendo cada vez
con más frecuencia. El 25 de marzo se publicó el trabajo de investigadores de la Universidad de Brown, en Estados Unidos, en un cráter cercano al ecuador marciano llamado Jezero, que tiene evidencias de haber contenido un lago. En la región norte y poniente del cráter hay dos canales que probablemente suministraron agua al lago hasta que se desbordó en la región sur a través de otro canal. Los canales de entrada formaron depósitos en forma de delta ricos en arcillas, un signo claro de alteración de materiales por el agua. Las imágenes obtenidas muestran que cada depósito tiene minerales característicos, lo que sugiere que fueron acarreados desde el exterior. Los canales de entrada cortaron capas más antiguas de roca que cubren capas de mineral hidratado, esto significa que el agua flu-
yó después de que se formó la capa de este último mineral. Con estos hallazgos los investigadores proponen que Marte tuvo cuando menos dos periodos de actividad acuática. Otra investigación publicada el 27 de marzo se realizó en el cráter Firsoff, en la región Arabia Terra. En una meseta hay unos extraños montículos rodeados de terreno plano (playas) y dunas. Los investigadores identificaron a los montículos como antiguos manantiales termales, originados por el brote de agua del subsuelo a través de grietas. Dicen los autores que esas formaciones son similares a las que en la Tierra conducen a colonización microbiana. Una tercera publicación reciente relata el descubrimiento de compuestos de nitrógeno (nitratos) en dos muestras de roca y otra de polvo marciano, analizadas por Curiosity. Los investigadores de la Universidad Tecnología de Lulea, en Suecia, dicen que el descubrimiento es un nuevo paso para definir si Marte es o fue habitable. La presencia de nitratos significa la existencia de una fuente de nitrógeno bioquímicamente disponible y sugiere que pudo haber un ciclo de nitrógeno en alguna época en la evolución de Marte como planeta. Le recomendamos a los lectores (los que no lo hayan leído o visto en la televisión), el capítulo Blues por un planeta rojo, de la serie Cosmos, de Carl Sagan, que abunda sobre este tema. Seguiremos expectantes por las vitales noticias del Planeta Rojo.
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«Rebasar la barrera de los 100 días hace que la expectativa de todos (profesionales y aficionados) esté a flor de piel. Ya comienzan los expertos a dar conferencias de prensa y ya se publican notas alusivas a la misión en varios sitios de Internet...»
FRONTERAS
100, 99, 98, 97... Han pasado tres mil 365 días desde aquel soleado 19 de enero de 2006 en que a bordo del cohete Atlas V salió de Cabo Cañaveral la misión Nuevos Horizontes, con rumbo al planeta (en rebeldía) Plutón, y está a 97 días de llegar a su objetivo. La misión de hecho está mas cerca de Plutón que lo que la Tierra está del Sol (distancia entre la Tierra y el Sol es igual a una unidad astronómica (UA), igual a 150 millones de kilómetros), pues las estadísticas marcan que se encuentra a menos de 0.8 UA. Rebasar la barrera de los 100 días hace que la expectativa de todos (profesionales y aficionados) esté a flor de piel. Ya comienzan los expertos a dar conferencias de prensa y ya se publican notas alusivas a la misión en varios sitios de Internet. Hubo una en que estuvieron los encargados de la misión para hablar de ella. La entrevista completa pueden verla en la dirección http:// www.universetoday.com/ 119715/hangout-with-newhorizons-on-april-3-2015. Uno de los grandes causantes de que esta misión se esté llevando a cabo es el cada vez más conocido Alan Stern, que es el principal investigador de esta misión, aunque él mismo se define como el «principal instigador», lo que da pie a recordar que busca -sin descanso- que se le retribuya a Plutón su estatus de planeta con base en lo que los que se dedican a cuestiones planetarias (y no los investigadores de otras líneas) consideran que debe tomarse en cuenta para decidir qué sí es y qué no es un planeta, y desde estos criterios, Plutón debe tener esa categoría, aunque a muchos nos les guste. Resulta interesante escuchar a alguien tan importante en la misión, como es el que «traduce» las instrucciones de los investigadores a lenguaje de computadora para comunicarse con la nave y envía esos
Cony González
ESPECIAL | TOMADA DE INTERNET
La preparación de esta fase final previa al encuentro del próximo 14 de julio comenzó en los meses de diciembre y enero pasados, en que se despertó a la nave para que comenzara a probar distintos instrumentos. mensajes que sólo tardan en llegar cuatro horas y algo más de 24 minutos. La preparación de esta fase final previa al encuentro del próximo 14 de julio comenzó en los meses de diciembre y enero pasados, en que se despertó a la nave para que comenzara a probar distintos instrumentos. Las cámaras fotográficas tomaron otra serie de imágenes, imágenes que incluso ayudan a los encargados de la misión con aspectos de la
propia navegación. En los días que faltan estarán buscando saber mayores detalles del entorno del sistema de Plutón por la propia seguridad de la nave, pues es probable que se encuentren más satélites girando en torno a Plutón, lo que es necesario considerar durante el encuentro más cercano. El estudio del ambiente desde el punto en que se encuentra la nave y hasta que llegue al punto principal de la misión y aún después es
«Cada vez falta menos para completar el retrato familiar que va desde el Sol hasta el aún desconocido Plutón. El experto en imágenes de la misión nos dice que a mediados de mayo comenzaremos a ver imágenes con cada vez más detalles...»
importante ya que no se conoce con detalle y se quiere entender cómo es que interactúa el viento solar a esa distancia. Además de las imágenes, ¿qué otras sorpresas geológicas nos esperan? Se presupone que se observarán cráteres, tal vez se noten «fallas» sobre la superficie o escarpes u otros patrones similares a los que se observan en otros cuerpos del Sistema Solar pero, ¿habrá más? La lejanía de Plutón con el Sol, ¿de qué manera influye en la composición del planeta y sus satélites?, ¿habrá crio-volcanes u océanos debajo del hielo como los hay en algunos satélites de los planetas gigantes?, ¿cómo se generan los cambios estacionales que incluso se detectan desde la Tierra?, ¿en qué medida los datos químico-físicos que se evalúen ayudarán a los expertos a entender cómo fue la formación Plutón?, ¿lloverá sobre Plutón al igual que llueve en Titán? Cada vez falta menos para completar el retrato familiar que va desde el Sol hasta el aún desconocido Plutón. El experto en imágenes de la misión nos dice que a mediados de mayo comenzaremos a ver imágenes con cada vez más detalles. Tenemos que valorar que estas imágenes se tomarán cuando la nave cruce sobre Plutón y sus satélites y estudie las zonas iluminadas por el Sol, pero no sólo eso, sino que después empezarán a estudiar de nuevo todo el sistema, pero enfocando la parte no iluminada de los cuerpos, la noche de Plutón y sus satélites. De mis gustos y expectativas sobre el Cosmos, diré que una es ver a simple vista una supernova en nuestra galaxia; otra, saber si hay vida en un sitio distinto a la Tierra, y la otra es conocer el rostro de Plutón. Si no pasa otra cosa y si bios (bios, que significa vida) me lo permite, pronto podré tachar de la lista una de ellas.
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El LHC se vuelve a poner en marcha Los haces de protones han circulado de nuevo en el Gran Colisionador de Hadrones. Tras dos años de intensas labores de mantenimiento y consolidación y varios meses de preparación para su reinicio, el acelerador de partículas más grande y potente del mundo vuelve a operar en el CERN. El pasado 5 de abril, a las 10:41 horas, un haz de protones volvió al anillo de 27 kilómetros del Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés), seguido a las 12:27 por un segundo haz circulando en dirección opuesta. Estos haces circularon a su energía de inyección de 450 GeV. Durante los próximos días, los operadores del LHC comprobarán todos los sistemas del acelerador antes de incrementar la energía de los haces. «La misión del CERN es operar aceleradores en beneficio de la comunidad científica en física de partículas», dijo el director general del CERN, Rolf Heuer. «Hoy, el corazón del CERN vuelve a latir al ritmo del LHC». «La vuelta de los haces al LHC es una recompensa al duro trabajo de muchos equipos de personas», explicó el director del DepartamenPÁGINA 6
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to de Haces del CERN, Paul Collier. «Es muy gratificante para nuestros operadores volver al centro de mando para poner en marcha cuidadosamente, paso a paso, el que es efectivamente un nuevo acelerador. «La vuelta de los haces al LHC es una recompensa al duro trabajo de muchos equipos de personas», explicó el director del Departamento de Haces del CERN. La parada técnica del LHC ha sido una tarea hercúlea. Se han consolidado unas diez mil conexiones eléctricas entre los imanes. Se han añadido sistemas de protección de imanes, y los sistemas de criogenia, vacío y electrónica han sido mejorados y reforzados. Además, los haces se configurarán de forma que producirán más colisiones, al empaquetar los protones más cerca unos de otros y reducir el tiempo entre paquetes de 50 a 25 nanosegundos. «Tras dos años de esfuerzo el LHC está en gran forma», dijo el director de Aceleradores y Tecnología del CERN, Frédérick Bordry. «Pero el paso más importante está aún por dar, cuando incrementemos la energía de los haces hasta un nuevo récord». Segundo ciclo para el gran acelerador El LHC entra en su segundo ciclo de funcionamiento. Gracias al trabajo de los últimos dos años, operará a una energía sin precedentes de 6.5 TeV por haz, casi el doble de la anterior temporada. Con las colisiones entre protones a 13 TeV previstas antes de verano, los experimentos del LHC entrarán pronto en territorio desconocido. El mecanismo de Brout-Englert-Higgs, la materia oscura, la antimateria y el plasma de quarks y gluones forman parte del menú del segunPÁGINA 7
«Somos meros simios desnudos, como lo señala Desmond Morris. Al respecto indica el doctor Mazza, el varón Homo sapiens conservó la barba y el bigote como carácter sexual secundario confiriéndole agresividad a modo de desarrollo para estrategias reproductivas como diseminador competitivo».
Pelo y ¿reproducción? Tania Hernández Tafolla
La sexualidad ejercida en nuestro tiempo es la respuesta a patrones alcanzados por el desarrollo biológico y por la influencia cultural de cada sociedad humana; por tanto, la salud sexual dependerá también de estas variables, asegura el doctor Osvaldo N. Mazza, en su enfoque antropológico, donde destaca la relación entre el mecanismo sexual actual con la evolución experimentada por especies anteriores. Al igual que nuestros antecesores del género homo tenemos el mismo número de folículos pilosos, aunque comparado con estos nuestro vello es fino y casi imperceptible, excepto en el cuero cabelludo, axila y pubis en ambos sexos, barba y bigote en el varón. Somos meros simios desnudos, como lo señala Desmond Morris. Al respecto indica el doctor Mazza, el varón Homo sapiens conservó la barba y el bigote como carácter sexual secundario confiriéndole agresividad a modo de desarrollo para estrategias reproductivas como diseminador competitivo. En el pubis y axilas hay gran cantidad de glándulas secretoras de feromonas, sustancias que detectadas por individuos de la misma especie generan respuestas sexuales. Los mechones de estas zonas retienen las feromonas ayudando a que permanezcan en la piel por más tiempo, por esto se cree han permanecido en estas regiones. Las feromonas se detectan por una estructura de la mucosa olfatoria llamada ÓrganoVomeonasal (OVN), el cual capta la molécula de feromona y responde generando un impulso nervioso que llega al hipotálamo (zona
cerebral secretora de hormonas reguladoras de diversas funciones fisiológicas) regulando así la producción de hormonas sexuales. El ÓrganoVomeonasal y las feromonas son el centro de las conductas sexuales y reproductivas, y se encuentran en casi todas las especies de animales. Incluso las feromonas femeninas permiten sincronizar los ciclos ovulatorios de las mujeres que cohabitan
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En el pubis y axilas hay gran cantidad de glándulas secretoras de feromonas, sustancias que detectadas por individuos de la misma especie generan respuestas sexuales. Arriba, Adán y Eva, ilustración de Alberto Durero. en espacios cerrados comunes. Durante el neolítico, gracias a la cohabitación (en cavernas) y las feromonas casi todas las mujeres ovulaban a un tiempo, evitando la potencial endogamia (reproducción entre individuos de ascendencia común) generada por los machos dominantes ya que estos sólo podían fecundar a las primeras mujeres que preferían en un primer momento, mientras el resto
eran fecundadas por los otros, aunque fueran luego frecuentadas por el dominante no tendría fecundación exitosa. Otra función de las feromonas es lograr mayor atracción en parejas con menor similitud genética favoreciendo la diversidad. El sexo figura junto al hambre entre las principales motivaciones de la acción humana, por eso no es de extrañarse que rasgos aparentemente ajenos en realidad resulten inherentes a la sexualidad. Los
procesos fisiológicos sexuales no difieren en gran medida de los procesos que gobernaron la conducta de otros homínidos, aunque la evolución cultural ha hecho de la sexualidad humana un acto desvinculado del éxito reproductivo. El doctor Mazza concluye su análisis señalando que aunque la ilustración social modere nuestros requerimientos sexuales, nuestros impulsos ancestrales muchas veces romperán este cinturón cultural.
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FRONTERAS
Noche, animales y néctar
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David Tafolla Venegas
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«Las plantas tienen una provisión energética para sus visitadores, el néctar. Para guiar a estos animales hasta sus flores pueden utilizar dos recursos, los colores y el aroma...» Sin duda alguna en esta época los colores en la naturaleza son muy vistosos, y esos colores son dados por la constante floración de una gran diversidad de plantas. No obstante, mi intención no es hablar de las flores sino de sus visitantes embelesados por sus aromas y colores. El motivo de tantos colores y aromas en las flores es para atraer a los animales polinizadores que llevan los gametos masculinos de una flor, el polen producido por el androceo, hasta los gametos femeninos de otra flor, gametos que se encuentran en una estructura llamada gineceo. A cambio de ese servicio tan necesario, las plantas tienen una provisión energética para sus visitadores, el néctar. Para guiar a estos animales hasta sus flores pueden utilizar dos recursos, los colores y el aroma. Unas especies utilizan el color, otras el aroma y otras un poco de ambos recursos. Si somos observadores, podemos notar una marcada diferencia entre los dos principales grupos de flores. Las que son muy coloridas, generalmente atraen a animales polinizadores durante el día; por ejemplo abejas, avispas, mariposas, moscas, colibríes. ¿Pero qué pasa con las flores completamente blancas? Ese es el
otro grupo de flores al que me refiero, tal vez pueden llamar menos la atención en el día, pero durante la noche suelen liberar un agradable, delicioso y potente aroma. Efectivamente, durante la parte oscura del día los colores son inútiles, y estas plantas que también necesitan ser polinizadas han apostado a atraer a animales echando mano de perfumes dulces. No obstante, los animales que requieren para sus servicios son diferentes a aquellos que trabajan de día, animales cuya actividad diurna es muy limitada, entrando en plena actividad durante la noche. Estos seres son principalmente las polillas y los murciélagos. En menor medida, pero no menos importante, también varias especies de dípteros como los mosquitos, coleópteros y hemípteros conocidos como escarabajos y chinches, respectivamente. El mecanismo utilizado para que estos animales de-
tecten el aroma es el olfato. Los murciélagos están dotados de una gran cantidad de células quimiorreceptoras en las mucosas nasales sensibles al tipo de moléculas aromáticas liberadas por las flores blancas, de tal forma que a medida que la concentración de moléculas es más grande, más fuerte es el aroma y por ende, la fuente de tal aroma, la planta con flores llenas de néctar está más cerca. Los humanos también podemos hacer lo mismo, ser guiados por el aroma, la diferencia entre los murciélagos y nosotros es que esos mamíferos voladores pueden olfatear ínfimas cantidades de aroma a kilómetros de distancia y nosotros a unos cuantos metros de distancia. En el caso de los insectos, la diferencia estriba en que ellos, al carecer de nariz, detectan el aroma olfateando con las antenas. Y digo «olfateando» pues el mecanismo fisiológico es el mismo. En sus antenas poseen inmensidad de
finos pelos llamados tricobotrios que se encuentran conectados, en sus bases, a células sensibles al aroma. Estas células, a su vez se encuentran conectadas a células nerviosas que llegan hasta sus tritocerebros; y así, «huelen» las flores a kilómetros de distancia. Incluso, varias especies de orquídeas y otras plantas, el perfume que liberan es un aroma idéntico a las feromonas liberadas por la especie específica de polilla o escarabajo que la poliniza; entonces el insecto llega engañado a la flor creyendo que ha encontrado a la pareja. Al salir para nuestras caminatas crepusculares o nocturnas y ver revolotear a animales voladores que no solemos ver durante el día, no pensemos en algo raro, o extraño. Ellos están ahí para cumplir un rol ecológico que se ha pactado muchísimo tiempo atrás en el tiempo, antes que la humanidad apareciera incluso. Lo mejor es dejarlos tranquilos, maravillarnos con sus trabajos, pues los unos dependen del néctar de las plantas como única fuente de alimento en muchos casos, y los otros dependen de los animales nocturnos para seguir produciendo semillas y perdurar en el tiempo.
do ciclo de funcionamiento del LHC. Tras el descubrimiento del bosón de Higgs en 2012 por las colaboraciones ATLAS y CMS, los físicos someterán al Modelo Estándar de física de partículas a sus pruebas más exigentes, buscando nueva física más allá de esta teoría bien establecida, que describe las partículas elementales y sus interacciones. El paso más importante está aún por dar, cuando incrementen la energía de los haces hasta un nuevo récord. Con imanes superconductores enfriados a la temperatura de -271 °C, cerca del cero absoluto, el LHC es capaz de hacer circular partículas simultáneamente en direcciones opuestas en tubos de vacío ultraalto y a velocidad cercana a la de la luz. Gigantescos detectores de partículas ubicados en cuatro puntos de interacción a lo largo del anillo, registran colisiones que se generan cuando los haces chocan. Durante la rutina de operación, los protones dan unas 11,245 vueltas al LHC cada segundo, produciendo alrededor de 600 millones de colisiones por segundo. El centro de computación del CERN almacena más de 30 petabytes de datos de los experimentos del LHC cada año, el equivalente a 1.2 millones de discos Blu-ray. España es miembro del CERN desde 1983. Es el quinto contribuyente a la organización tras Alemania, Francia, Reino Unido e Italia, con una cuota del 8.28 por ciento del presupuesto en 2014. En total, el número de científicos y técnicos españoles que trabaja en el mayor laboratorio de física de partículas del mundo sobrepasa las 500 personas, con más de 70 empresas colaborando. PÁGINA 8
8 | 7 DE ABRIL DE 2 015 | C I E N C I A R I O | CAMBIO DE MICHOACÁN
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Anuncian expedición marina al cráter de Chicxulub
ESPECIAL | TOMADA DE INTERNET
Nadie envejece sólo por el número de años, la gente envejece únicamente al abandonar las ideas, frase por demás inspiradora pero que no necesariamente engloba la necesidad del cuidado y atención que se requiere para «envejecer con gracia» y no morir en el intento. Otrora alabada por los antiguos, llámense griegos, persas, romanos o árabes, al viejo se le daba gran importancia considerándosele depositario de saber y experiencia, eran simple y sencillamente especialistas en el pasado. No es fácil dar una definición sobre qué es el envejecimiento, aun cuando pareciera que intuitivamente podemos identificarlo. El envejecimiento se ha definido como un proceso de deterioro donde se suman todos los cambios que se dan con el tiempo en un organismo y que conducen a alteraciones funcionales. Estos cambios en el orden morfológico, psicológico, funcional y bioquímico se caracterizan por una pérdida progresiva en el tiempo de la capacidad de adaptación y de reserva del organismo, que produce un aumento progresivo de la vulnerabilidad ante situaciones de estrés y enfermedad. Se ha definido por tanto, primero como una etapa de la vida y posteriormente como un proceso de desgaste por aumento de déficit orgánico a causa del paso de los años.
Edad de oro, pero que valga oro Laura E. Robles B. Al interior del organismo, el envejecimiento es un deterioro progresivo de los procesos fisiológicos, necesarios para mantener constante el equilibrio interno del cuerpo, llamado también homeostasis. Según la OMS, las personas de 60 a 74 años son consideradas como adultos de edad avanzada, de 75 a 90, viejos o ancianos, y quienes sobrepasan los 90 como grandes viejos o grandes longevos. En nuestro país, según el último censo contamos con 4.86 millones de ancianos. Si consideramos que por el desarrollo que ha sufrido la ciencia médica, el promedio per cápita de vida ha aumentado de 37 años en 1900, 58 años en 1960, 69 años en 1995, entre 75-78 años en 2005. Es necesario saber que se deben tomar en cuenta no sólo la cantidad de años cumplidos pues ésta es solamente la edad cronológica, sino también la biológica, que es el estado meramente funcional del organismo. Esta será diferente aun cuando dos personas coincidan en fechas de nacimiento, de acuerdo al propio cuidado que se ha teni-
do, tanto en alimentación, estimulación cognitiva y por supuesto física. Desde un punto de vista aceptado por la geriatría, se define que en la tercera edad el hombre debe y puede ser funcional, debe poder mantener las actividades personales y la necesaria integración y funcionamiento social, para lograr esto deben optimizarse capacidades físicas y mentales para lograr envejecer con éxito. También hay que considerar la sarcopenia, pérdida degenerativa de masa muscular y fuerza al envejecer o al llevar una vida sedentaria, ésta, la sarcopenia, genera atrofia que se verá incrementada si no se hace nada para revertirla o al menos frenarla lo más posible. A este respecto, la Universidad de Medicina de Viena en colaboración con otras facultades, ha hecho estudios que arrojan que al menos el diez por ciento de los mayores de 65 años pueden ser considerados frágiles, y otro 40 por ciento se encuentra en una etapa preliminar de la fragilidad. Es una realidad de vida que a partir de los 30 años se ini-
cia la sarcopenia, pero si no se ejercita físicamente de forma regular alrededor del 50 por ciento de la masa muscular estará deteriorada a los 80 años. El grupo de estudio consiguió aumentar de inicio tres kilogramos más de fuerza máxima en manos específicamente, también muestran que el entrenamiento de la fuerza de manera regular es particularmente beneficioso para aumentar la fuerza en manos y posteriormente al resto del cuerpo resultando de esto un mayor aumento en la independencia, aumentaron significativamente sus niveles de actividad física, calidad de funciones vitales y cognitivas, así como la movilidad general. El entrenamiento de la fuerza también reduce el riesgo de caídas, esto es sumamente importante para la gran cantidad de pacientes que sufren osteoporosis. Poniendo esto en números se sabe que en América Latina del trece y 29 por ciento de las personas mayores de 50 años la sufren, mientras que para el año 2050, se estima un aumento de estas cifras del 28 al 49 por ciento, siendo la mayoría mujeres. Al combinar una buena nutrición, el entrenamiento físico regular promueve un organismo más fuerte, lo que ayuda a aumentar el número de años de vida saludable, así que no dejemos a la casualidad la calidad de vida de nuestros años dorados.
Con una inversión de más de diez millones de dólares, un equipo internacional de científicos anunció que en 2016 se llevará a cabo la “Expedición 364 Cráter de Chicxulub K-Pg”, el cual tiene como objetivo recuperar muestras de rocas de la estructura anular y de la capa de eyecta del cráter de Chicxulub, así como de las regiones superior e inferior de la zona de impacto, para entender más acerca de cómo la vida se recuperó después de este evento de extinción masiva. El investigador Jaime Urrutia Fucugauchi, del Instituto de Geofísica (IG) de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), explicó que los estudios hasta ahora realizados del cráter han permitido resolver muchas interrogantes y plantear otras, como las referentes al cambio climático, por lo que se espera que las nuevas investigaciones ofrezcan resultados en ese sentido. La oceanógrafa Ligia Pérez-Cruz, del IG, comentó que con este estudio “se tendrá la oportunidad de analizar un cambio muy abrupto en la temperatura, de conocer también la variación del sistema climático a través del tiempo geológico, lo que a su vez ayudará a entender el actual cambio climático, aunque este se deba a cuestiones antropogénicas”. David McInroy, científico del programa ECORD (European Consortium for Ocean Research Drilling), explicó que el presupuesto de perforación del proyecto es de diez millones de dólares, los cuales aporta el ECORD, organización integrada por 18 países, y el Programa Internacional de Perforación Continental. Los científicos tardarán alrededor de un año en analizar las rocas recuperadas durante las operaciones en el mar y después publicarán sus resultados. | AMC