Publicaciones de la categoría: CIENCIA

Ecología de los mares cerrados

01 Viernes Nov 2019

Posted by in CIENCIA

≈ Deja un comentario

Etiquetas

, , , , ,

map-of-europe-55e8d6454d_1920
Se distinguen tres tipos de biodiversidad: de especies, genética y de ecosistemas.
El manejo del medio ambiente y los recursos naturales es importante tanto para el bienestar humano como para la economía. Estos recursos renuevan: el aire, el agua y el suelo del que dependen los seres vivos.
Los ecosistemas acuáticos que son los “mares cerrados” es donde conviven vegetales y animales, rodeados casi totalmente por tierra.
El Mar Menor (en Murcia) está perdiendo la conexión con el Mediterráneo, perdiéndose la renovación del agua, la temperatura, salinidad, clorofila y turbidez.
El avance de la agricultura intensiva de los campos de Cartagena ha provocado un aumento de los fertilizantes (nitrógeno y fósforo), llegando a los acuíferos y después al Mar Menor. Al aumentar los nutrientes crecen algas invasoras y la abundancia de fitoplancton, dando el tono verdoso (enturbiando las aguas); impide que la luz llegue hasta el fondo y muere todo lo que hay por debajo.

Ciclo-del-agua.jpg

 

La hidrosfera es la capa de agua que rodea la Tierra. El ciclo hidrológico son los procesos cíclicos que regulan el clima, participan en el modelado del relieve y hace posible la vida sobre la Tierra; pasando el agua por sus diferentes estados: solido, líquido y gaseoso; circulando de unos lugares a otros. Los procesos son: evaporación, evapotranspiración, condensación, precipitación, infiltración y escorrentía. Para producirse estos procesos es necesario la energía solar y la fuerza de la gravedad. En los océanos se evapora más cantidad de agua de la que se precipita, tienen un balance negativo.

 

 

El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra, el 97% es agua salada que forma los mares y los océanos. La salinidad media de los mares y océanos es de 35 gr/l. La densidad del agua oceánica es mayor que la del agua pura, variando sus propiedades en proporción directa a la sanidad y en proporción inversa con la temperatura (más temperatura menos densidad). La temperatura y la salinidad influyen reduciendo la solubilidad de los gases cuando cualquiera de esos dos parámetros aumenta. Otros factores son la actividad metabólica de los seres vivos.

 

El oxígeno aumenta en la superficie, donde predomina la fotosíntesis sobre la respiración, y en el fondo los organismos consumidores lo agotan. Las reacciones químicas que ocurren en el medio acuático son de tres tipos: reacciones de oxidación-reducción, de ácido-base y de complejación. Son los que definen la composición química del agua.
Muchos fenómenos que ocurren en el agua se deben a reacciones redox que catalizadas por sistemas biológicos como bacterias, algas y microorganismos. Los organismos fotosintéticos tiene la capacidad de sintetizar materia orgánica a partir del CO2 y H2O, una reacción que termodinámicamente es expontánea. Los microorganismos como los microbios no realizan reacciones químicas: catalizan y usan procesos metabólicos para obtener recursos para la síntesis biológica.

 

 

La contaminación se produce cuando la composición o su estado natural se ven modificados; un agua contaminada presenta alteraciones en sus propiedades físicas y química. La contaminación puede ser:
• Natural: producida por partículas sólidas minerales, procesos erosivos y transporte de erupciones volcánicas y partículas orgánicas procedentes de restos vegetales, cadáveres o excrementos de animales.
• Antrópica: por intervención humana. Urbana (procedente de viviendas, suele tener restos fecales, de alimentos y productos químicos), agrícola (abonos, fertilizantes, plaguicidas) e industrial (materia orgánica, metales pesados, acidificación, alcalinización, aceites, grasas, incremento de temperatura, cambios de pH, radiactividad, etc.).

 

 

Los contaminantes pueden ser:
• Físicos: cambios de temperatura, radiactividad, partículas en suspensión.

• Químicos: variaciones de pH; cloruros, sulfatos, fosfatos, oxígeno disuelto (al aumentar la materia orgánica en el agua aumentan los organismos descomponedores que consumen el oxígeno disuelto. Si el oxígeno se consume totalmente, las aguas se convierten en tóxicas para los organismos aerobios y se producen descomposiciones anaerobias que originan sustancias malolientes como metano, sulfhídrico y nitrosaminas), compuestos nitrogenados (contribuyen los nitratos a la eutrofización, los nitratos y nitritos pueden producir toxicidad, los nitritos por oxidación bacteriana se pueden transformar en nitratos contribuyendo a la eutrofización), metales pesados, compuestos organoclorados y organometálicos (pesticidas, tinta, cosméticos, aceites) y petróleo con sus derivados.
• Biológicos: materia orgánica (glúcidos, proteínas, grasas vegetales y animales; es la más común debido a las actividades humanas, aguas fecales. La presencia de materia orgánica favorece el desarrollo de organismos descomponedores, al crecer se agota el oxígeno produciéndose la eutrofización, fermentaciones con cambio del color del agua y aparición de organismos patógenos) y microorganismos (virus, bacterias y protozoos).

 

 

Parámetros de las muestras de agua:

• Físicos: temperatura, transparencia o turbidez, color-sabor-olor, conductividad

• Químicos: oxígeno disuelto, DBO demanda biológica de oxígeno, DQO demanda química de oxígeno, pH, Dureza (CaCO3).

• Biológicos: presencia de microorganismos como bacterias, hongos, algas, protozoos y virus, también larvas de insectos. La presencia de bacterias caliciformes indica contaminación de origen fecal.
Los saprobios son organismos que se alimentan de materia orgánica, son indicadores de contaminación:
a) Oligosaprobios: viven en aguas con concentraciones bajas de materia orgánica y bastante oxigenadas
– Navicula (alga unicelular), Fontinalis antipyretica (musgo acuático), Lymnaea (musgo gasterópodo), Trucha, Perla (larva de insecto), Planaria (gusano platelminto), Cangrejo de río.
b) Mesosaprobios: toleran concentraciones medias
– Paramecio (protozoo), Euglena (alga unicelular), Sanguijuela, Closterium (alga unicelular), Chironomus (larva de insecto), Arsellus (crustáceo), Asterionella Formosa (alga diatomea), Spyrogena (alga filamentosa).
c) Polisaprobios: toleran altas concentraciones de materia orgánica
– Oscillatoria pútrida (cianobacteria), Vorticella (protozoo), Sphaerotilus natans (bacteria), Tubifex (anélido), Streptococcus (bacteria).

eutrofización
La eutrofización se produce en aguas estancadas, donde se concentran nutrientes don poca agitación y disminuye el oxígeno. Se produce un aumento de la biomasa y empobrecimiento de la diversidad al cambiar las condiciones del ecosistema, provocando la degradación y cambios en la fauna y la flora. El aporte de fosfatos y nitratos provoca un crecimiento excesivo de las algas que cubren la superficie del agua, impidiendo que la luz penetre hasta el fondo del ecosistema.
En el fondo: se hace imposible la fotosíntesis, productora del oxígeno, y aumenta la actividad de los descomponedores (bacterias anaerobias) aumentando el consumo de oxígeno y disminuye la diversidad desapareciendo especies aerobias (peces, invertebrados, plantas y algas acuáticas, descomponedores aerobios) que existían antes del proceso.
Cuando se pudren los nutrientes aparecen malos olores, disminuye la calidad del agua, las aguas dejan de ser aptas para los seres vivos. El resultado es un ecosistema destruido. La eutrofización transforma un mar eutrófico en un mar oligotrófico.

 
Las medidas para evitarlo son:
Limitar vertidos domésticos y agrícolas
Depuración de las aguas residuales
Disminución de polifosfatos en los detergentes
Aportar O2

 

 

Eutrofización en el Mar Menor

 

395px-La_Manga_del_Mar_Menor.jpg

El Mar Menor en la desembocadura de la Rambla del Albujón, se vierten 2.700 toneladas de nitrógeno, con un aumento grande de los recursos tróficos en “el mar cerrado”. Últimamente ha aumentado hasta 6000 llevándose a cabo procesos de “eutrofización”. También han acelerado este proceso vertidos del incremento de los regadíos procedentes del trasvase Tajo-Segura y aumento de las medusas.

En el pasado mes de septiembre se producía una gota fría, llevando la DANA exceso de nutrientes y la ausencia de oxígeno.

 

Mapa_evolucion_praderas_marmenor_anse_ieo_2018-720x474.jpg
El Instituto Español de Oceanografía (IEO) ha realizado una gran cantidad de estudios en el Mar Menor, desde 1914. Situando uno de sus centros oceanográficos en su ribera: “Centro Oceanográfico del Mar Menor”. Las conclusiones a las que llegan son:
“Bioacumulación y distribución de PAHs (hidrocarburos aromáticos policíclicos), PCBs (bifenilos policlorados) y POCs (pesticidas organoclorados) aparecen concentraciones altas en bivalvos (berberecho, ostra y nacra), mayor en las zonas cercanas a los puertos y efluentes depuradoras (rambla El Albujón). Es necesario evaluar la bioacumulación de los contaminantes regulados y emergentes y sus efectos biológicos.

 

 

 

El último episodio de muerte de peces según los expertos se puede volver a repetir. La causa ha sido una capa anóxica que estaba en el fondo de la laguna salada durante un mes, provocada por la entrada de agua dulce (60 hectómetros cúbicos) y grandes cantidades de sedimentos tras la DANA. Apenas había 0,34 miligramos de oxígeno por litro, y el domingo subió a 3 mg/l. El viento la han desplazado hacia el norte y HA ocupado una superficie de 210 hectáreas. Especies como: quisquillas, anguilas, lenguados, doradas, lubinas, magres, peces mula, cangrejos de laguna, blénidos, lubinas, mújoles, ha llegado moribunda a la costa de San Pedro del Pinatar.

 

 

Según los científicos es necesario reducir los aportes del acuífero Cuaternario, que tiene una salinidad muy baja y concentración alta de nutrientes. Se están aplicando Planes de Saneamiento y de Reutilización Parcial de los Drenajes Agrícolas desarrollados por la Comunidad Autónoma.

 

souciones al Mar Menor ministerio

 

 

La agricultura intensiva del Campo de Cartagena es una de las cusas de muerte del Mar Menor, se está gestionando el “Plan para la Gestión Integral del Mar Menor” con una propuesta de vertido cero. Fecoam y COAG organizaciones agrícolas colaboran con la Universidad Politécnica de Cartagena en la Cátedra de Agricultura Sostenible regulado por la Confederación Hidrográfica del Segura.

 

La pesca tradicional de la encañizada del Ventorrillo se debe de recuperar, regulando las artes de la pesca, infraestructuras auxiliares y recuperación del calado de fondo submarino de su entorno. Restringiendo el acceso de embarcaciones de motor y el marisqueo ilegal.

 
Bibliografía:

Food and Agriculture Organization of the United Nations; “Recursos marinos vivos y su desarrollo sostenible”; 1996

Vernon L. Snoeyink & David Jenkins; “Química del agua”, Ed. Limusa Noriega; 1990

Xavier Doménech; “Química ambiental”, Ed. Miraguano; 1994

Arthur N. Strahler; “Geografía Física”, Ed. Omega; 1984

Gustavo Alfonso Ballesteros Pelegrín & Miguel Angel Sanchez Sanchez; “Bases para la restauración de infraestructuras de pesca tradicional en sistemas mareales: la encañizada del Ventorrillo (Murcia, España)”, Rev. Esp. de Estudios Agrosociales y Pesqueros; 2019
https://www.mapa.gob.es/es/ministerio/servicios/publicaciones/pdf_reeap_r253_93_114_tcm30-510980.pdf

Instituto Español de Oceanografía (IEO) Mar Menor evaluación del estado
https://upcommons.upc.edu/bitstream/handle/2117/100138/19653728.pdf?sequence=1&isAllowed=y

Canal Menor; “Estudios e informes de Seguimiento Ambiental” ; 2019
http://www.canalmarmenor.es/seguimiento-ambiental/estudios-e-informes

Plan gestión integran del Mar Menor y Franja Litoral Mediterranea de la Región de Murcia
https://coecmarmenor.es/wp-content/uploads/pdfs/volumen-1.pdf

BOE “Resolución 4 de septiembre de 2019: Soluciones Mar Menor Plan vertido 0”
https://www.boe.es/diario_boe/txt.php?id=BOE-A-2019-13692
Links relacionados:

 

Departamento de Ecología Universidad de Alicante
https://deco.ua.es/es/pagina-principal.html

Ministerio de Costas “Guia Interpretativa Habitats Marinos”
https://www.miteco.gob.es/ca/costas/publicaciones/GUIA%20INTERP_HABITATS_WEB_tcm34-157264.pdf

National Geographic; “Contaminación de los mares”; 2017
https://www.nationalgeographic.es/medio-ambiente/2017/10/del-oceano-al-grifo-la-contaminacion-del-agua-nos-afecta-todos

 

Orígenes de la ciencia moderna

12 Sábado Oct 2019

Posted by in CIENCIA, LIBROS

≈ Deja un comentario

Etiquetas

,

Historia de la ciencia 1

 

A comienzos del siglo XIX la “historia de la ciencia” como disciplina tenía muy poca presencia en las universidades. Fue al final de la Segunda Guerra Mundial donde la ciencia empieza a despertar interés: uso de bombas atómicas, fusión de uranio- plutonio y desarrollo del radar.

Origenes de la Ciencia Moderna

La obra “Los orígenes de la ciencia moderna” (1949) de Herbert Butterfield nos explica como las grandes ideas científicas se asentaron en la sociedad hasta cambiar el pensamiento moderno, supone un cambio entre el mundo antiguo y el medieval. Asentándose en el “método científico” y el “conocimiento científico”. Nos ofrece un recorrido por la ciencia de los siglos XVI y XVII, en los que destacaron personajes como: Copérnico, Vesalio, Descartes, Boyle, Harvey, Kepler, Galileo o Newton, también el periodo de la Ilustración. Concluye el libro con la revolución que protagonizó Charles Darwin con su libro de 1859: “The Origin of Species”.

 

Herbert Butterfield (1900-1979) es un historiador y filósofo de la historia británica. Profesor en la Universidad de Cambridge. Sus campos de investigación: historiografía, historia de la ciencia, historia del siglo XVIII, la historia constitucional, el cristianismo, etc… Sus obras más significativas son: “The Whig Interpretation of History” (1931) y  “George III and the Historians” (1957). Es un historiador general, que intenta comprender la ciencia y explica los efectos que la ciencia había tenido en la humanidad, y como afectó a la ciencia los movimientos sociales.

 

La historia de las ciencias incluye:

  • Física
  • Biología
  • Matemáticas
  • Lógica
  • Medicina
  • Psicología

 

La “historia de la ciencia” aborda históricamente el desarrollo de la ciencia, la técnica y la tecnología. Su interrelación y los aspectos que afectan a la cultura, la sociedad, la política, la religión etc…

Historia de la Ciencia 3

Se ha ido forjando a través de tres grupos de personas:

  • Artesanos
  • Filósofos
  • Científicos

Los artesanos: a través del conocimiento acumulado resuelven las necesidades sociales, con reglas técnicas fruto de la experiencia.

 

Los filósofos: separan las verdades demostrables de la intuición. Platón postuló que las leyes del universo tenían que ser simples y atemporales. Aristóteles valoró la experiencia y a elaboración de conceptos mediante las observaciones.

 

Los científicos: se diferencian de los filósofos por el uso de los experimentos en una dimensión teórica.

 

Durante la Edad Media la materia de que se compone la Tierra, está formada por cuatro elementos, escalonados de acuerdo con su virtud: primero la tierra (el elemento más bajo de todos), después el agua; luego el aíre y finalmente el fuego (el más alto en la jerarquía).

 

Con el descubrimiento de América, se produce un cambio en las ideas, y se admite la posibilidad de que haya tierras habitadas en las antípodas.

 

Durante los siglos XVI y XVII hay nuevas ideas y conocimientos en física, astronomía, biología y química.

Historia de la Ciencia 2

 

En el siglo XVII el problema del “método” constituyó una de las principales preocupaciones, destacando: Francis Bacon, que defendió el método inductivo y trató de reducirlo a un sistema de leyes y René Descartes, que defiende un método deductivo y filosófico.

 

A partir del siglo XVII se constituye la ciencia como en la actualidad, con un método separado de la filosofía.

 

Con la publicación del ensayo de Galileo “Diálogos sobre los dos máximos sistemas del mundo” termina la primera fase de la “revolución científica” y concluye con “Principia” de Isaac Newton, que formuló las leyes del movimiento y de la gravitación universal.

 

Entramos en la edad contemporánea con “sobre la transmutación de las especies” de Charles Darwin (1837).

 

Entre 1870-1910 con la Revolución Industrial se producen una gran cantidad de inventos.

Historia de la ciencia

En el siglo XIX se produce el descubrimiento de los elementos químicos, Mendeliev diseña la “tabla periódica”, se crea la química orgánica. La fisiología abandona la teoría de la generación espontánea y se desarrollan las vacunas (Jenner y Pasteur).  En 1802 se acuña el término de “biología, se constituyó como ciencia a partir de 1866.

 

 

Física: abarca los esfuerzos que han hecho las personas que intentan entender los fenómenos que se desarrollan en la Naturaleza. El siglo XIX cursa avances como la electricidad y el magnetismo con científicos como Coulomb, Galvani, Faraday y Ohm, culminando con Maxwell unificando las dos ciencias en “electromagnetismo”, se descubre la electricidad y el electrón por John Thomson en 1897. En 1905, Einstein formula la “teoría de la relatividad especial”, en 1915 formula la “teoría de la relatividad general”. Max Planck, Albert Einstein y Niels Bohr desarrollaron la “teoría cuántica”.

 

Química: abarca desde la prehistoria hasta la época actual, unido al conocimiento de la naturaleza y al desarrollo cultural. El punto de inflexión de la química moderna se produce en 1661 con “The Sceptical Chymist: or Chymico-Phisical Doubts&Paradoxes”, separándose la química con el método de la alquimia. Alcanza la química el grado de ciencia con Lavoisier y su ley “de la conservación de la materia”.

 

Medicina: la historia de la medicina es la parte de la historia que se dedica al estudio de las prácticas médicas. El padre de la medicina es “Hipócrates”. En la segunda mitad del siglo VIII los musulmanes traducen los trabajos de Galeno y Aristóteles al arábigo. Con Vesalio, emergió la anatomía, en el cuarto del siglo XVI, en 1543 publica su libro “De fabrica”, que ha quedado como base de la anatomía moderna. Migue Servet publica en 1553, su “Chistitanismi restitutio” donde describe el paso de la sangre desde el corazón hasta los pulmones y su retorno al ventrículo izquierdo del corazón.

 

En el siglo XIX se producen una gran cantidad de descubrimientos, entre ellos Leeuwenhoek con el microscopio y el descubrimiento por Robert Koch de las transmisiones bacterianas. Edward Jenner descubre el principio de la vacunación, años después Louis Pasteur. En el siglo XXI el conocimiento del genoma humano lleva a través de la biología celular y genética.

 

Biología: es el estudio de los seres vivos desde la antigüedad hasta la época actual.  Lamarck y Cuvier son los fundadores de la paleontología invertebrada y vertebrada respectivamente. Durante los siglos XVIII y XIX las ciencias biológicas, la botánica y la zoología pasan a ser las disciplinas científicas. Charles Darwin publicó en 1859 “El origen de las especies”. A principios del siglo XX, se redescubren los trabajos de Mendel de la genética por Morgan; aparece la “síntesis evolutiva moderna” en 1930. Watson y Crick descubren el ADN.

 

 

Bibliografía:

 

  • Herbert Butterfield, “Los orígenes de la ciencia moderna”, Ed. Taurus, 2019

 

Links:

 

  • Historia de la Ciencia Ivoox Postcads Javier Cueva

https://www.ivoox.com/historia-ciencia-bbc-1-6-audios-mp3_rf_2825452_1.html

 

 

  • Instituto Universitario López Piñero

https://www.uv.es/uvweb/instituto-universitario-historia-medicina-ciencia-lopez-pinero/es/instituto-interuniversitario-lopez-pinero-1285893059754.html

 

  • CSIC Departamento Historia de la Ciencia

http://cchs.csic.es/es/research-dpto/dpto-historia-ciencia

 

  • El PAÍS Noticias sobre Historia de la Ciencia

https://elpais.com/tag/historia_ciencia/a

 

  • Real Academia de las Ciencias Exactas, Físicas y Naturales

http://www.rac.es/0/0_1.php

 

  • Academia de las Ciencias Murcia: Breve historia de la Ciencia

https://www.um.es/acc/una-breve-historia-de-la-ciencia/

 

Células madre humanas en ratones

05 Sábado Oct 2019

Posted by in CIENCIA, Genética, SANIDAD

≈ Deja un comentario

Etiquetas

, , ,

ceula madre 6

Esto supone un gran avance en el conocimiento y control de las enfermedades genéticas de la sangre.

 

En el 2017 se publica en Nature, un trabajo del Boston Children´s Hospital en EE. UU en el que generan en el laboratorio células madre que forman sangre a través de otras pluripotentes.
Se toman células de pacientes con trastornos genéticos de la sangre, con genes se corrige el defecto genético y se hacen células sanguíneas funcionales.
La técnica permite crear células madre de la sangre de modo práctico y seguro:
a) Expusieron células madre pluripotentes humanas a señales químicas que las llevan a diferenciarse en células y tejidos especializados.
b) Añaden factores reguladores genéticos (de transcripción) que llevan al endotelio hacia un estado de formación de sangre.
c) Transplantan en ratones las células endoteliales hemogénicas modificadas genéticamente.

 
En el sistema circulatorio del ratón así aparecen diferentes tipos de células sanguíneas humanas:
• Glóbulos rojos
• Células mieloides (precursores de monocitos, macrófagos, neutrófilos, plaquetas)
• Linfocitos T y B

Celulas Madre

 

Las células madre tienen la capacidad de dividirse (a través de la mitosis) y diferenciarse en diversos tipos de células especializadas, además de autorrenovarse para producir más células madre. En organismos adultos, las células madre y las células progenitoras actúan en la regeneración o reparación de los tejidos del organismo.

Celulas madre desarrollo

 

Hay “células madre adultas” con renovación periódica o su regeneración cuando se produce algún daño tisular. Y “células madre embrionarias” que forman parte de la masa celular interna de un embrión de 4-5 días de edad. Son pluripotentes: pueden dar origen a las tres capas germinales:
• Ectodermo
• Mesodermo
• Endodermo
Las células madre embrionarias pluripotentes se encuentran en la masa celular interna (ICM) del blastocito.

Celulas madre blastocisto
Teniendo en cuenta su “potencia” las células madre pueden clasificarse en siete tipos:
1. Células madre totipotentes
Forman un organismo completo: componentes embrionarios y extraembrionarios
2. Células madre pluriopotentes
Pueden formar endodermo, ectodermo y mesodermo.
3. Células embrionarias multipotentes
Derivan de la cresta gonadal, dando origen: a las gónadas, ovario o testículo, óvulos y espermatozoides.
4. Células madre pluripotentes inducidas (iPS)
Células humanas de adulto manipuladas, generando células con pluripotencialidad inducida (iPS)
5. Células madre multipotentes
Células humanas que generan solo células de su misma capa o linaje de origen embrionario: celula madre de médula ósea, célula madre hematopoyética
6. Células madre unipotentes
Se diferencian en un solo tipo de células
7. Células madre oligopotentes
Se diferencian en pocos tipos de células

 

 

Las células madre del Sistema Nervioso Central (SNC) pueden generar: neuronas, astrocitos y oligodendrocitos.
Las células madre mesenquimatosas (MSC) humanas contribuyen a la regeneración de los tejidos mesenquimatosos: hueso, cartílago, músculo, ligamento, tendón, tejido adiposo y estroma.

ceula madre 5

 

En 1970, se encontró que los embriones tempranos de ratón, con frecuencia desarrollaban tumores cuando eran retirados del útero y trasplantados en un sitio anómalo. Martin Evans y Matthew Kaufman demostraron que las células madre podían cultivarse directamente a partir de embriones de ratón normales (Nature, 1981). Las células de carcinoma embrionarias se derivaban a partir de células madre embrionarias normales. Si las células madre embrionarias eran inyectadas en un ratón, formaban tumores que contenían múltiples tipos celulares diferenciados. Parecía entonces que podían establecerse en un cultivo a partir de embriones normales la amplia gama de tipos celulares.

En 2007, tres grupos de investigación generaron las primeras células madre pluripotentes inducidas a partir de otras de la piel humana y mediante reprogramación genética.

 
Las células madre con la capacidad de diferenciación más amplia son las “células madre embrionarias” (células ES: embryonic stem) que están presentes en los embriones tempranos y pueden dar lugar a todos los tipos celulares diferenciados de los organismos adultos.
En la “clonación terapéutica” un núcleo de una célula humana adulta sería transferida a un oocito y se emplearía para producir un embrión temprano en cultivo. Podrían en principio emplearse para generar los tipos de células diferenciadas para la terapia de trasplante, ofreciendo posibilidades terapéuticas para enfermedades como: enfermedad de Parkinson, enfermedad de Alzheimer, la diabetes y lesiones de la médula espinal.

 

ceula madre 4

 

 

Bibliografía:

• Geoffrey M. Cooper & Robert E. Hausman, “La Célula” Boston University, Ed. Marban; 2004

 

• Ryohichi Sugimura et al; “Haematopoietic stem and progenitor cells from human pluripotent stem cells”, Nature; 2017
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5872146/

 

• ME Arias&R Felmer; “Biología de las células madre embrionarias (ES cells) en distintas especies: potenciales aplicaciones en biomedicina, Arch Med Vet; 2009.
https://scielo.conicyt.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0301-732X2009000300002

 

• Donovan PJ & J Gearhart, “The end of the beginning for pluripotent stem cells”; Nature, 2001

 
Links relacionados:
• https://stemcells.nih.gov/

Día del Alzheimer: 21 de septiembre

21 Sábado Sep 2019

Posted by in CIENCIA, Genética, SANIDAD

≈ Deja un comentario

Etiquetas

, , , ,

alzheimer 4

El “día Internacional del Alzheimer” se conmemora el 21 de septiembre, fecha fijada por la OMS y la Federación Internacional del Alzheimer.
En 2015 la OMS estimó en 47,5 millones el número de casos en el mundo. La mitad de todos los casos nuevos de demencia cada año son pacientes con alzhéimer. El papel que juega el cuidador del sujeto con alzhéimer es fundamental.
Resultados recién publicados en la revista Brain, colaboración de científicos japoneses y españoles arroja nueva luz sobre las primeras alteraciones cerebrales inducidas por la Enfermedad.

 

 

La enfermedad de Alzheimer (EA), también denominada demencia senil de tipo Alzheimer (DSTA), es una enfermedad neurodegenerativa que se manifiesta como deterioro cognitivo y trastornos conductuales. Se mueren las células nerviosas y se atrofian diferentes zonas del cerebro.

Alzheimer 1

Aparece con mayor frecuencia en personas mayores de 65 años de edad y en mujeres, la edad avanzada es el principal factor de riesgo para sufrir Alzheimer: mayor frecuencia a mayor edad. La enfermedad de Alzheimer, es la forma más común de demencia, acapara entre un 60% y un 70% de los casos. La demencia es un síndrome caracterizado por el deterioro de la función cognitiva más allá de lo que podría considerarse una consecuencia del envejecimiento normal. La demencia afecta a la memoria, el pensamiento, la orientación, la comprensión, el cálculo, la capacidad de aprendizaje, el lenguaje y el juicio. La conciencia no se ve afectada. Suele ir acompañado de deterioro del control emocional, el comportamiento social o la motivación.

alzheimer 3

La neuropatología característica fue observada por primera vez por el psiquiatra alemán Alois Alzheimer en 1906. Fue un psiquiatra y neurólogo que identificó los síntomas, lo observó en una paciente en 1901, y publicó los descubrimientos que hizo al examinar post mortem su cerebro en 1906. Conoció en Frankfurt al neurólogo Frans Nissl, gran parte del trabajo suyo en patología cerebral se basa en el método de tinción Nissl (tinción con anilinas) en las secciones histológicas.

 

alzheimer 2
Las investigaciones suelen asociar la enfermedad a la aparición de placas seniles y ovillos neurofibrilares. Los cambios en la proteína tau producen la desintegración de los microtúbulos en las células cerebrales. La producción y agregación de los péptidos AB (beta amiloides) desempeñan un papel rol en el alzhéimer. La acumulación de los péptidos AB como el evento principal que conlleva la degeneración neuronal. Se produce muerte celular programada o apoptosis, se inhiben funciones enzimáticas y se altera la utilización de la glucosa por las neuronas. Hay procesos inflamatorios como consecuencia de los daños en los tejidos o como expresión de la respuesta inmunológica.

 

microtubulos AE

Ciertos genes actúan como factores de riesgo. La mayoría de las mutaciones en el gen de la APP y en los de las presenilinas, aumentan la producción de una pequeña proteína llamada beta- amiloide, la cual es el principal componente de las placas seniles. En una pequeña proporción delos pacientes el Alzheimer es debido a una generación autosómica dominante, aparece por lo tanto como consecuencia de mutaciones autosómicas dominantes.

 

Estas mutaciones se han descubierto entres genes distintos:
– El gen de la proteína precursora de amiloide (la APP)
– Los genes de las presenilinas 1 y 2
Dentro del cromosoma 21 se encuentra el gen PPA. Las mutaciones producen un aumento de las concentraciones del péptido Ab. La gran producción de Ab llevaría a la formación de depósitos en forma de placas seniles.

 
Una colaboración de científicos japoneses y españoles, describen en 2018 una nueva serie de biomarcadores que caracterizan las etapas iniciales de la enfermedad: “Electromagnetic signatures of the preclinical and prodormal stages of Alzheimer´s disease”.

El análisis de exomas permitió al equipo de Carlos Cruchaga y Alison Goate, “Rare coding variants in the phospholipase D3 gene confer risk for Alzheimer´s disease” Cruchaga et al (2014) identificar variantes del gen PDL3 asociadas a la enfermedad de Alzheimer. El descubrimiento de PLD3 fue gracias a un diseño mixto que incluía familias afectadas por la EA y una extensa cohorte de casos y controles. La variante p. V232M se segregaba, además re-secuenciaron el gen en otros 2.000 casos y observaron que otras variantes, aparte de p. V232 M, participaban en la patogenidad de PLD3, tanto en americanos de origen europeo, como americanos de origen africano. PLD3 se expresa en grandes cantidades en neuronas del hipocampo, córtex enthortinal y córtex frontal. El único gen que se ha asociado de forma constante con la enfermedad es el gen APOE; se sabe que ser portador del alelo 4 incrementa las posibilidades de una persona de padecer Alzheimer entre 3-8 veces; el componente hereditario del Alzheimer llega al 60-80%.

 

Bibliografía:

 

OMS Alzheimer
https://www.who.int/es/news-room/fact-sheets/detail/dementia

 

Nakamura et al.; “Electromagnetic signatures of the preclinical and prodomal stages of Alzheimer´s disease”, Brain, 2018
https://doi.org/10.1093/brain/awy044

 
Cruchaga C. et al; “Rare coding variants in the phospholipase D3 gene confer risk for Alzheimer´s disease”, Nature 2014

 
Links relacionados:

 

 

Ministerio de Sanidad Alzheimer
http://www.escuelas.mscbs.gob.es/enfermedades/alzheimer/queEs.htm
https://www.mscbs.gob.es/ciudadanos/asocEnfermosYFamiliares/alzheimer.htm

 

 

Fundación Alzheimer España
http://www.alzfae.org/

 

 

UCM Universidad Complutense Diagnóstico del Alzheimer avances
https://www.ucm.es/investigacion-internacional-complutense-alzheimer

 

24 de septiembre: Día mundial de la investigación contra el cáncer

19 Jueves Sep 2019

Posted by in cáncer, CIENCIA, SANIDAD

≈ Deja un comentario

Etiquetas

, , , , , ,

24 Septiembre Investigación en Cáncer

“Cáncer” es un término que designa un amplio grupo de enfermedades que pueden afectar a cualquier parte del organismo; también se habla de “tumores malignos” o “neoplasias malignas”.

 
Se produce por la transformación de células normales en células tumorales en un proceso que tiene varias etapas, pasando de una lesión precancerosa a un tumor maligno. Resultado de la interacción de factores genéticos del paciente y agentes externos:
a) Carcinógenos físicos: radiaciones ultravioletas e ionizantes
b) Carcinógenos químicos: amianto, humo del tabaco, aflatoxinas y arsénico
c) Carcinógenos biológicos: virus, bacterias y parásitos.
La incidencia de esta enfermedad aumenta con la edad:
– Se acumulan factores de riesgo de determinados tipos de cáncer
– Disminuye la eficacia de los mecanismos de reparación celular

 

 

A lo largo del siglo XXI el cáncer será la principal causa de muerte en los países desarrollados. La frecuencia relativa de cada tipo de cáncer varía según el sexo y la región geográfica. En Europa, en varones, el cáncer de próstata es el más frecuente, seguido del cáncer de pulmón y el de colon y recto. En mujeres, el más frecuente es el cáncer de mama, seguido del colorrectal y el de pulmón.

 
Alrededor de un tercio de las muertes por cáncer se debe a los principales factores de riesgo conductuales y dietéticos:
– Índice de masa corporal elevado
– Ingesta reducida de frutas y verduras
– Falta de actividad física
– Consumo de tabaco y consumo de alcohol

 

Tratamientos contra el cáncer

El tratamiento del cáncer se fundamenta en cuatro pilares:
– Cirugía
– Quimioterapia
– Radioterapia
– Inmunoterapia

 

ensayos clínicos

Los ensayos clínicos se diseñan para mejorar las terapias contra el cáncer, la respuesta al tratamiento puede ser:
– Completa: se produce la desaparición de todos los signos y síntomas de la enfermedad
– Parcial: existe una disminución significativa de todas las lesiones mensurables.

 

 

Cirugía
– Preventiva: para extirpar lesiones que con el tiempo pueden llegar a ser malignas
– Diagnóstica: una muestra de tejido para analizarla
– De estadiaje; conocer la extensión del tumor
– Curativa: se extirpa todo el tumor con tejido sano de alrededor
– Paliativa: para tratar alguna complicación del tumor y disminuir los síntomas que se ocasionan
– Reparadora: para restaurar la apariencia y la función de un órgano tras la realización de la cirugía curativa.

 

 

Quimioterapia

Su objetivo es destruir, empleando una gran variedad de fármacos, las células que componen el tumor con el fin de reducir y eliminar la enfermedad.
Los fármacos se denominan antineoplásicos o quimioterápicos. Este tratamiento se administra en forma de ciclos. La quimioterapia puede administrarse en forma de pastillas o inyectando la medicación en una vena.

 

 

Radioterapia

Puede administrarse asociada a otras terapias (cirugía y quimioterapia) o como tratamiento único. Puede ser de dos tipos:
– Externa: administración de las radiaciones desde el exterior mediante unos equipos que generan la radiación
– Interna: administración de la radiación a través de materiales radiactivos (isótopos) con distintas formas, que se introducen en el organismo, muy próximos o en contacto con el tumor.

 
Bibliografía:

 

OMS Cáncer
https://www.who.int/es/news-room/fact-sheets/detail/cancer

 

AECC Tratamientos
https://www.aecc.es/es/todo-sobre-cancer/www.aecc.es/es/todo-sobre-cancer/tratamientos

 

Links relacionados:

 

AECC Asociación Española Contra el Cáncer

Inicio

 

Unidos Contra el Cáncer: criterios de inclusión Ensayos Clínicos
https://unidoscontraelcancer.org/para-pacientes-y-cuidadores/ensayos-clinicos/como-funcionan-los-ensayos-clinicos/

 

NCCN National Comprehensive Cancer Network
https://www.nccn.org/about/news/ebulletin/ebulletindetail.aspx?ebulletinid=3672

 

Cancer.net Terapia dirigida
https://www.cancer.net/es/desplazarse-por-atención-del-cáncer/cómo-se-trata-el-cáncer/qué-es-la-terapia-dirigida

 

NIH Terapia dirigida
https://www.cancer.gov/espanol/cancer/tratamiento/tipos/terapia-dirigida/hoja-informativa-terapias-dirigidas

 

CIC Centro de Investigación del Cáncer
http://www.cicancer.org/es

 

CNIO Centro de Investigaciones oncológicas
https://www.cnio.es/

 

Temporal de gota fría o dana

14 Sábado Sep 2019

Posted by in CIENCIA, Geodinámica, Geofisica

≈ Deja un comentario

Etiquetas

, , ,

GOTA FRIA

En el plano meteorológico un frente está haciendo estragos desde hace días en diferentes puntos de la geografía sureste peninsular de España (Comunidad Valenciana, Murcia) extendiéndose por Andalucía (Granada, Málaga) y penetrando en la Meseta y Zona norte:
– Conductores atrapados en calles
– Coches flotando descontrolados arrastrados por la corriente
– Aparecen ríos donde antes había vías de tráfico y trenes.
– Notables entradas de agua en bajos y garajes
– Caídas de árboles en las calzadas

 
Causando importantes daños materiales. El Ministerio de Defensa ha puesto en marcha un dispositivo donde participan: Unidad Militar de Emergencias, Ejercito de Tierra, Armada y Ejercito del Aire.

 

 
Dana o gota fría, es un sistema de baja presión en los niveles altos de la atmósfera que se ha separado por completo del flujo zonal en altura, se da en el hemisferio Norte, puede permanecer estacionario varios días.

 
El origen “gota fría” viene de la escuela alemana “Kaltlufttropfen” (gota de aire frío). En español se usa también para designar precipitaciones abundantes (violentas o intensas durante horas o días, acompañadas de actividad eléctrica o granizo), por lo cual se ha fijado por AEMET (Agencia Española de Meteorología) el término “dana” (depresión aislada en niveles altos” en homenaje al meteorólogo Francisco García Dana (Jefe del Centro de Predicción del Instituto Nacional de Meteorología).
A mediados del siglo XX, se acuño en vocablo “cut-off low” o depresión aislada (una depresión cerrada en altura que se ha aislado y separado de la circulación atmosférica asociada al chorro, que se mueve independiente del flujo, llegando a ser estacionaria o retrógrada (desplazamiento en dirección Este-Oeste); pero en este caso no se trata de una DANA, se trataría de una Borrasca Fría Aislada.

 

RADAR Meteosat Infrarojo
En meteorología DANA, se representa en las cartas un volumen de aire frío en los niveles altos de la atmósfera, rodeado de isotermas cerradas: Depresión Aislada en Niveles Altos. Se forma cuando un frente de aíre polar frío (corriente en chorro) avanza lentamente sobre Europa occidental a gran altura (5-9 km) y que al chocar con el aire más cálido y húmedo del Mar Mediterráneo genera fuertes y dañinas tormentas. Al producirse una ruptura en la circulación general del oeste, provocando que la corriente en chorro genere un ramal descendente que se aísla de la circulación general. Al producirse esta incursión del chorro polar en latitudes menores, se genera una “gota” de aire frío que se ve rodeada de una gran masa de aire cálido (anticiclón subtropical). Esto genera como consecuencia del gradiente térmico vertical, el ascenso de una gran masa de aire caliente y húmedo, hasta las capas medias y altas atmosféricas.

 

 
Podemos dividir a la DANA en dos secciones:
– Borde oriental del chorro: es el más inestable, es el borde divergente en altura, el viento geostrófico que parte del vértice de la vaguada o sección sur de la gota fría, más veloz que el propio viento del vértice, generando un vacío de masas de aire en capas altas, con ascensos de masas de aire.
– Borde oeste: el viento que se aproxima al vértice del sistema es más veloz que el del propio vértice, se produce una convergencia o no divergencia en altura que se solventa con un movimiento subsidente que da origen a una mayor estabilidad.

Dana AEMET
Se deja notar especialmente en zonas costeras, donde se concentran aguas a una temperatura superior a lo normal, que da origen al ascenso de aire húmedo y cálido que produce lluvias intensas y duraderas: Fundamentalmente en España, en la costa este y las islas Baleares, también en zonas interiores de la meseta (donde existe un gradiente térmico vertical asociado al gran calentamiento diurno de la superficie).
Es un fenómeno meteorológico anual que suele coincidir con el inicio del otoño y la primavera en el Mediterráneo occidental.

 

Gota Fría 1

La cantidad de lluvia con la Dana puede ser de gran intensidad, desbordándose barrancos, ríos o inundándose locales y carreteras. Las autoridades suelen difundir por redes sociales y medios de comunicación avisos y estados de emergencia. Desde el año 2002 la Dirección General de Protección Civil ha puesto en marcha el sistema SIGE (Sistema informático para la Gestión de Emergencias).
Las medidas de prevención a seguir:
a) Casa: revisar los desagües, que no estén obstruidos por hierbas, ramas y otros obstáculos. Revisar tejados, ventanas y bajantes de agua. Tener al lado una fuente de luz como linterna o vela, móvil y una radio. Si hay inundación abandonar los puntos más bajos como sótanos y garajes.
b) Carretera: no pasar por zonas inundadas, alejarse de ríos y barrancos. Conducir despacio. Si no se pueden abrir las puertas, evacuar el agua por las ventanillas. Obtener información del estado de las carreteras y la situación atmosférica del itinerario.
c) Autoridades locales: en carreteras limpieza de cunetas, canalizaciones de aguas pluviales. Inspeccionar la altura del cauce de los ríos y pantanos, evitar taponamientos por materiales que generen el desbordamiento.

 

 
Bibliografía:
• DANA o gota fría AEMET Agencia Española de Meteorología
https://meteoglosario.aemet.es/es/termino/219_dana-o-gota-fria

 

• DANA concepto, historia, tipos AEMET
http://www.aemet.es/es/conocermas/recursos_en_linea/publicaciones_y_estudios/estudios/detalles/Las_gotas_frias_DANAs
• National Weather Service-Glossary EE. UU
https://w1.weather.gov/glossary/

 

• Francisco Martín León; “Las gotas frías/DANAS-Ideas y conceptos básicos”, AEMET; 2003
LAS GOTAS FRÍAS / DANAS IDEAS Y CONCEPTOS BÁSICOS

 

Links relacionados:
• El tiempo en España Meteosat
https://www.meteosat.com/

 

• Red Radio de Emergencia REMER (Protección Civil) Vademécum
http://www.proteccioncivil.es/catalogo/carpeta02/carpeta24/vademecum17/vdm0254.htm#G

Dispersión de las diásporas y polinización

13 Viernes Sep 2019

Posted by in CIENCIA

≈ Deja un comentario

Etiquetas

, , , ,

polinización

La función de estos mecanismos es para perpetuar la especie y el área de distribución.
Las semillas son los órganos de diseminación de los vegetales. Contienen el embrión de la futura planta, sustancias de reserva y una o más cubiertas protectoras. Se denomina diáspora a la unidad funcional de diseminación (propágulo). Especies no relacionadas pueden presentar una convergencia evolutiva al tener una misma estrategia de dispersión.

 
Aproximadamente el 30% de los cultivos agrícolas del mundo dependen de la polinización realizada por insectos y otros animales. La polinización es “la transferencia del polen de los estambres al pistilo”, a través del viento y a través de los insectos, también a través del agua y de los animales vertebrados. La polinización puede ocurrir dentro de la misma flor o entre varias flores.

 
Las plantas vasculares superiores productoras de semillas (angiospermas), se encuentran en todos los ambientes, distribuidas en los diferentes continentes. Las ventajas son principalmente:
– Oportunidad de extender su área
– Disminuye el emparentamiento, da más vigor a la progenie.
– No hay competencia con la planta madre por el espacio y los nutrientes.

 
La diáspora es cualquier parte de la planta que le sirve para reproducirse, así la dispersión puede ser:
Sexual: semillas y frutos
Vegetativa: bulbos y tubérculos

 

 
La corteza terrestre formada por placas, ha ido moviéndose, produciéndose una separación gradual de los continentes. La explosión evolutiva de las angiospermas, y la aparición de muchas de las familias actuales tuvo lugar antes de la separación definitiva de los continentes. Se conocen alrededor de 411 familias de angiospermas, en el Cretácico medio ya existían las principales familias, durante el Eoceno el clima del mundo era tropical de esta manera todos los grupos de angiospermas pudieron dispersarse ampliamente. Hay especies que se encuentran distribuidas de manera discontinua como consecuencia de los cambios climáticos que se dieron en el pasado, junto con la aparición de las barreras geográficas.

 

 

 
La dispersión a gran distancia se lleva a cabo por tres agentes: animales, deriva oceánica y el viento.
Una misma especie puede recurrir a dos agentes, se dice que son especies “Polícoras”, lo normal es que sean anemócoras, hidrócoras o zoócoras.

semillas
– Anemocoria: aprovechar la fuerza del viento para la diseminación, permite recorrer grandes distancias. Tienen estructuras especiales: semillas aladas, con aristas, con pelos y coronas membranáceas. Algunas veces se dispersa la planta entera “Estepicursores” como la Salsola kali.

 
– Hidrocoria: utiliza el agua como mecanismo, un lado es impermeable al gua y por el otro les proporciona flotabilidad. La dispersión por corrientes oceánicas, puede ser debida a una cavidad dentro del propágulo (cámaras aeríferas o cámaras oleaginosas) por ejemplo Cocos nuccifera; baja densidad del tejido cotiledonario, cubierta fibrosa o bajo peso de la semilla.

 

zoocoria 4

– Zoocoria: facilitada por animales, es más segura. Las dos estrategias principales son atraer a los herbívoros con frutos atractivos “Endozoocoria”(frugívoros, comedores de fruta) o tener algún mecanismo para engancharse a algún animal “Epizoocoria o Exozoocoria”. Dispersión de las semillas por aves “Ornitocoria”.

zoocoria 5

 

Hay plantas que usan hormigas “Mirmecocoria”, tienen las semillas pequeñas protuberancias con sustancias azucaradas que sirven de reclamo para las hormigas; cuando son apéndices grasos “Eleosomas”. “Antropocoria” diseminación producida por el hombre, mediante la “Domesticación” favorece diversos genotipos.

 

 

– Autocoria: es la dispersión activa por parte de la planta, unas veces se mueve la planta “Rupicolas”, otras veces el fruto explota debido a una tensión y las semillas se disparan.

 

polen

El polen es el nombre de los granos microscópicos, que producen las plantas con semilla (espermatófitos), cada uno de los cuales contiene un microgametófito (gametófito masculino). El saco de polen es la parte de la antera que contiene los granos de polen, en los órganos masculinos de la flor, los estambres. Una vez ocurrida la polinización, llegado el grano de polen al estigma, se produce la germinación.

germinación

La polinización es el proceso de transferencia del polen desde los estambres hasta el estigma. Lo pueden realizar diferentes agentes que se llaman “vectores”:
a) Bióticos: himenópteros (abejorros, abejas y avispas); lepidópteros (mariposas y polillas) y dípteros (moscas); colibrís; ratones; monos.
b) Abióticos: agua o viento

Las principales causas en la disminución de la polinización:

  • fragmentación de los hábitats
  •  sustancias químicas agrícolas o industriales
  •  parásitos y enfermedades
  •  introducción de especies exóticas

zoocoria d
En el Triásico ya se daba la polinización biótica, la polinización por insectos más temprana es de hace 96 millones de años en el Cretácico. Hay un mutualismo entre insectos himenópteros y angiospermas. Cuando las abejas van de una flor a otra colectando polen depositan granos en otras flores, causando una “polinización cruzada”. Las abejas melíferas han desarrollado en el tercer par de patas unas “cestas” para trasladar los granos de polen.

 
La aerobiología es la ciencia que estudia las partículas biológicas transportadas a través del aire: bacterias, esporas, insectos y polen. La Red Española de Aerobiología (REA) tiene su centro en la Universidad de Córdoba, en el departamento de Botánica y Ecología.

 

 

Bibliografía:

 

– Strasburguer; “Tratado de Botánica”, 6ª edición, Ed. Marín; 1977

 
– Investigación y Ciencia; 2013 “La dispersión de semillas”.
https://www.investigacionyciencia.es/revistas/investigacion-y-ciencia/alimentacin-587/la-dispersin-de-las-semillas-11531

 
– Barth, F; “Insects and Flowers. The Biology of a Partnership”. Ed. Princeton; 1985

 
– Zvy Dubinsky & Joseph Seckbach; “All flesh is grass”, Plant-animal interrelationships, Ed. Springer; 2010

 

– David IIuz; “Zoochory: The Disperal of Plants by Animals”; Ed. Springer, 2010
https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-90-481-9316-5_9

 

Links relacionados:

 

– Real Jardín Botánico de España
http://www.rjb.csic.es/jardinbotanico/jardin/index.php?Cab=111&len=es

 

– FAO Polinización cruzada
http://www.fao.org/3/y5110s/y5110s03.htm

 

– La Red Española de Aerobiología (REA)
https://www.uco.es/rea/

Vida, la gran historia

06 Viernes Sep 2019

Posted by in CIENCIA, LIBROS

≈ Deja un comentario

Etiquetas

, , , , , ,

La vida surgió cuando se dieron las condiciones apropiadas. Primero fueron simples compuestos orgánicos; después, organismos unicelulares, luego los pluricelulares, vegetales y animales.

 

evolucion 3

 
La evolución humana u hominización, es el proceso de evolución biológica de la especie humana desde sus primeros eslabones hasta la actualidad (genética, antropología física, paleontología, estratigrafía, geocronología, arqueología y lingüística).

libro arsuaga

 
¿quiénes somos? ¿de dónde venimos? ¿qué hacemos aquí? ¿qué nos ha creado?
En su nuevo libro. “Vida, la gran historia” Juan Luis Arsuaga; da respuesta a estas preguntas desde el origen del cosmos hasta el origen de la vida.
Aporta las informaciones que han pensado los diferentes genios. El lector decide por sí mismo si cada paso de la historia humana es algo que tenía que suceder o pudo no haber ocurrido nunca. Es un viaje desde la aparición de la vida en la Tierra hasta hoy, desde hace 4.000 millones de años:
– Historia de la evolución
– La raza humana
– Patrones del mecanismo evolutivo
– Dirección de avance de la evolución
El autor traza una auténtica historia de la vida que culmina con la pregunta: ¿Por qué estamos aquí?

 
Juan Luis Arsuaga es científico, profesor y paleontólogo español. Doctor en Ciencias Biológicas y catedrático de Paleontología por la Universidad Complutense de Madrid, dirige el Centro UCM-ISCIII de Evolución y Comportamientos Humanos. Co-dirige en las excavaciones en la Sierra de Atapuerca (Burgos) y ha sido galardonado con el Premio Príncipe de Asturias de Investigaciones Científica y Técnica en 1997. Es director científico del Museo de la Evolución Humana en Burgos.

evolucion 2

 

El estudio de la historia de la Tierra se basa en el análisis de las capas superiores y los restos de fósiles que en ellas se encuentran. La ciencia que lo estudia se llama paleontología.
Jacques L. Monod Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1965, en sus obras sobre el origen de la vida, sostiene la idea de que la vida surgió por un accidente químico, un evento de “probabilidad cero” irrepetible: “somos simplemente agentes químicos secundarios en un majestuoso, pero impersonal drama cósmico”.

 
Para que una nueva especie emerja, se debe de producir una separación entre las poblaciones:
a) Física: barrera natural
b) Ecológica: alimentación, reproducción

 

evolucion 1

Durante la última época glacial, muchas poblaciones de animales en Europa quedaron geográficamente separadas al refugiarse en regiones más cálidas, esas poblaciones diferentes adquirieron algunas variantes genéticas propias de cada una de ellas.
Al producirse con el paso del tiempo cambios en el ADN de diferentes poblaciones hacen que poblaciones separadas no puedan cruzarse: originando especies diferentes.

 
Así hay dos tipos de evolución:
– Microevolución: cambios evolutivos dentro de las poblaciones
– Macroevolución: cambios evolutivos por encima del nivel de especie

 

 

Si la historia de la Tierra desde su origen la reducimos a un día, los humanos evolucionamos de otros mamíferos hace unos segundos.
Los fósiles antecesores del hombre se reparten entre los géneros: Australopitecos y Homo, de hace unos 5 millones de años. El estudio del ADN y las proteínas sanguíneas de los monos africanos con los del hombre indican que la separación de los chimpancés y los gorilas sucedió en un estadio tardío de la evolución.

353px-Darwin_tree
Darwin definió la evolución como “descendencia con modificación”, las especies cambian a lo largo del tiempo, dan origen a nuevas especies y comparten un ancestro común.

 

Charles Darwin
“El origen de las especies” publicado en 1859, es considerado un trabajo fundamental en ciencia y la base de la teoría biológica evolutiva. El viaje de Darwin alrededor del mundo a bordo del Beagle entre 1831 y 1836 recopiló flora y fauna y observó la naturaleza. Obra base del darwinismo.

 
El Darwinismo es un término con el que se describen las ideas de Charles Darwin, en relación a la evolución biológica por “selección natural”. En el darwinismo hay tres ejes teóricos que explican distintos aspectos de la realidad biológica:
a) El transformismo: las especies van cambiando sus características a lo largo del tiempo de una manera gradual.
b) Diversificación de las especies: por adaptación a ambientes o modos de vida diferenciados, ramificándose, así las especies tienen un origen común o un antepasado común (filogenia).
c) Adaptación al ambiente: que se produce por la selección natural mediante la variabilidad natural hereditaria de los individuos de una especie y mediante la tasa diferencial del éxito reproductivo.

 

 
Para los científicos actuales los cambios evolutivos son dirigidos por muchos factores, no solo por la selección natural:
– Mutaciones
– Migración
– Azar

 

Caricatura_de_Darwin
Darwin sitúa la especie humana actual dentro de la evolución biológica de la “selección natural” y la “selección sexual”. Se dio cuenta que los animales de especies modernas descendían de un “antepasado común”.

 
Theodosius Dobzhansky un genetista ruso (1900) fundó “la síntesis evolutiva moderna”. Estudiando la mosca de la fruta (Drosophila). Descubrió una especie existente con mejores adaptaciones al medio. Llegando a la conclusión que “la raza humana” está condicionada por la herencia, pero nunca por encima de las condiciones ambientales.

 
Teilhard de Chardin, jesuita, paleontólogo y filósofo francés unió: ciencia, religión y filosofía. Proyectando una evolución después del ser humano que avanza hacia Dios. Sus preguntas son:
¿Cómo se ha ido organizando el universo para producir al hombre?
¿Qué vendrá cuando se consuma la hominización?

 

Huxley_-_Mans_Place_in_Nature

Las transformaciones físicas por las que el género Homo tuvo que pasar, las denominamos “proceso de hominización”:
– Posición erguida
– Bipedismo
– Aumento del tamaño del cerebro
– Lenguaje

 

craneos 1

 

craneos 2

 

craneos 3

 
Bibliografía:

• Juan Luis Arzuaga; “Vida, la gran historia: Un viaje por el laberinto de la evolución. Ed. Destino. 2019
• Mark B. Adams; “The Evolution of Theodosius Dobzhansky”; Princeton University Press, 2014.
• Gerardo Anaya Duarte; “El pensamiento Ético de Theilard de Chardin”; Universidad Iberoamericana; México, 1994
• Charles Darwin; “El origen de las especies”, Colección Austral. Espasa Calpe.1988
• Jacques Monod; “El azar y la necesidad”, Ed. TusQuets. 2016

 

Links relacionados:

 

• Museo evolución Humana
http://www.museoevolucionhumana.com/

 

• National Geographic: Charles Darwin el padre de la teoría de la Evolución
https://www.nationalgeographic.com.es/historia/actualidad/charles-darwin-el-padre-de-la-teoria-da-la-evolucion_7971/5

El mar que nos rodea

31 Sábado Ago 2019

Posted by in Bioquímica, CIENCIA, Geodinámica, LIBROS

≈ Deja un comentario

Etiquetas

, , , , , , , ,

el mar 4

Los océanos son siete décimas partes de la superficie total del Globo. El agua es un líquido esencial para la vida animal y vegetal, tanto en su evolución como en la formación del planeta.
En su ciclo hidrológico establece contacto con la atmósfera, la superficie terrestre y los seres vivos; moldeando a lo largo de las épocas geológicas: los continentes y los fondos oceánicos.
Rachel Carson bióloga marina y profesora, en 1950 publica “The Sea Around” siendo éxito de ventas, donde nos muestra: la historia, la geología y zoología de los océanos, sin haber perdido vigencia y rigor científico

 

 

Rachel Carson (1907-1964) estudió Biología Marina en Johns Hopkins University, enseño Zoología en la Universidad de Maryland y trabajó para el U.S. Fish and Wildlife Service. Comenzó su carrera como limnóloga en el U.S. Bureau of Fisheries, a partir de la década de los años 1950, tuvo una gran actividad como escritora naturalista; destacando:
– “The Sea Around”
– “The Edge of the Sea”
– “Under the Sea Wind”
Esta trilogía nos describe los océanos desde las costas hasta las profundidades.

 

El mar que nos rodea

En su libro “El mar que nos rodea”, un clásico de la Ecología, se remonta al origen de la vida ligada al agua, y nos explica el proceso de formación de los océanos. El libro está dividido en tres partes:
1) El mar. Cuna de la vida: narración de su origen y formación
2) La Inquietud del mar: el viento, el Sol, rotación terrestre y las mareas
3) El hombre y el mar que le rodea: termostato del globo, importancia en las rutas comerciales.

 

 

La mayor reserva de agua se encuentra en los océanos:
– Océanos: 97%
– Glaciares y casquetes polares: 2,24%
– Agua subterránea: 0,61%
– Ríos, lagos y corrientes: 0,2%
– Atmósfera: escasamente un billón de m3 de agua

 

el mar 7
En el “ciclo hidrológico” el agua a través de los ríos establece contacto con los gases de la atmósfera y los minerales de la corteza terrestre. De los océanos el agua se evapora y es transportada sobre la superficie terrestre donde se deposita en forma de lluvia, nieve o granizo. Al caer el agua establece contacto con rocas, sedimentos, suelo y seres vivos animales y vegetales de la superficie terrestre.

 

 

El agua de los océanos es una disolución de sales que se han acumulado a lo largo de los tiempos geológicos procedentes de los continentes. La evaporación del agua del mar, deja los residuos de sales. El cloro es el 55% del peso de toda la materia disuelta y el sodio el 31%.
La proporción de sales disueltas en agua pura se denomina “salinidad”, se mide en tanto por mil en peso. La densidad de una sustancia es la masa de una unidad de volumen. El agua del océano tiene una densidad que oscila entre 1.027 y 1.028. La densidad del agua del mar es determinada por dos factores: la salinidad y la temperatura. Cuanto mayor es la salinidad, mayor es la densidad.
A medida que la salinidad aumenta se requiere una temperatura de congelación más baja: el punto de congelación disminuye. El agua caliente al ser más ligera que el agua fría tiende a ir hacia la superficie, pero a temperaturas próximas a 0ºC la tendencia se invierte y el agua caliente es más pesada que la fría, el máximo de densidad se alcanza a 4ºC, esto se conoce como “anomalía térmica del agua”. Así el calor se pierde por conducción y no por convección (más lento) impidiendo que el agua se congele por completo.

 
Las propiedades físicas del agua son:
– Punto de fusión: 0ºC
– Punto de ebullición: 100ºC
– Capacidad disolvente
– Elevada constante dieléctrica
– Bajo grado de ionización
– Alto calor de vaporización
– Alto calor específico

 

 

En la superficie de los océanos podemos encontrarnos los siguientes fenómenos: olas, corrientes marinas y los icebergs.

el mar 5
Las olas marinas son producidas por el viento: la energía del aire en movimiento se transmite a las ondas de agua, erosionando las costas de los continentes y produciendo plataformas. Son “ondas oscilatorias progresivas” ya que se propagan a través del agua originando un movimiento oscilatorio. Hay dos tipos de olas: de viento y marejada. Las de marejada son olas de viento que abandonan la región donde se formaron, de menos intensidad o calma y van disminuyendo gradualmente de tamaño.

 

Corrientes-oceanicas el mar 7
Corrientes marinas, son causadas por los vientos que soplan sobre la superficie. La acción del viento y las diferencias de densidad forman un sistema de circulación oceánica con movimientos horizontales y verticales. Debido a la “fuerza de Coriolis”, el movimiento del agua se ve desviado hacia la derecha en el hemisferio norte. En los océanos Ártico y Antártico se sumerge el agua enfriada hacia el fondo, desplazándose hacia el ecuador y desplazando hacia arriba el agua menos densa y más cálida.” Una corriente ecuatorial” indica cinturón de los alisios, las corrientes ecuatoriales están separadas por una “contracorriente ecuatorial”. La corriente ecuatorial se dirige hacia los polos, en las latitudes bajas y a lo largo de los bordes de los bordes occidentales de los océanos, dando lugar a una corriente paralela a la costa: corriente del Golfo, corriente del Japón y corriente del Brasil.

el mar 6

Los icebergs se forman al separarse grandes bloques de hielo de un valle glaciar o de un casquete de hielo que penetra en el mar.

 

El agua de los ríos y torrentes es un vehículo de transporte de los residuos, que van a parar al mar. El mar tiene mecanismos biológicos y fisicoquímicos de autodepuración. Pero en los últimos 50 años se están produciendo una gran cantidad de residuos que se vierten a los ríos.

 

el mar 1
Un componente esencial de las aguas es el oxígeno disuelto; para desarrollarse la vida. Otro gas es el CO2. Las principales reacciones químicas que hay en el agua son: oxido-reducción, ácido-base y complejación. Las aguas con altos valores de BOD o de COD tienen en disolución mucha materia orgánica, que empobrece los niveles de oxígeno.

 

BOD (Biological Oxygen Demand): demanda biológica de oxígeno, mide la cantidad de dioxígeno consumido al degradar la materia orgánica de una muestra líquida. Es la materia susceptible de ser consumida u oxidada por medios biológicos que contiene una muestra líquida, disuelta o en suspensión..
COD (Chemical Oxygen Demand): cantidad de sustancias susceptibles de ser oxidadas por medios químicos que hay disueltas o en suspensión en una muestra líquida. Mide el grado de contaminación.
TOC (Total Organic Carbon): cantidad de carbono unido a un compuesto orgánico y se usa como un indicador de calidad del agua o del grado de limpieza.

 

Los contaminantes principales son:
– Contaminantes inorgánicos: de metalurgia y actividad mineral (Cd, Cr, Cu, Fe, Pb, Mn, Hg, Ag, Zn, CN-)
– Nutrientes en exceso
– Contaminantes que alteran el PH (ácido o alcalino) y la salinidad del agua
– Contaminantes en aguas residuales urbanas: compuestos químicos y microorganismos

el mar 3

En resumen, los océanos son el origen de la vida en el planeta Tierra, fuente de recursos y moldean los fondos marinos, los continentes y el clima. Científicos como Raquel Carson nos enseñan sus secretos y como cuidarlo, cuidando así nuestra supervivencia.

 
Bibliografía:

 

• National Book Foundation: Raquel Carson

Rachel Carson


• Raquel Carson; “El mar que nos rodea”; Ed. Planeta, Critica. 2019
• University of Maryland: Rachel Carson
http://136.160.254.67/cbl/research-discovery/rv-rachel-carson
• Vernon L. Snoeyink & David Jenkins; “Química del agua”; Ed. Limusa, México. 1990.
• Arthur N. Strahler; “Geografía Física”; Ed. Omega, Barcelona. 1984
• Xavier Doménech; “Química ambiental. El impacto de los residuos”; Miraguano Ediciones. Madrid. 1994
• CarbajaL Azcona, Ángeles; González Fernández, María; “El agua para la salud, pasado, presente y futuro”. Vaquero y Tosqui. Ed. CSIC. Dpto. de Nutrición. Facultad de Farmacia. Universidad Complutense.2012
https://www.ucm.es/data/cont/docs/458-2013-07-24-Carbajal-Gonzalez-2012-ISBN-978-84-00-09572-7.pdf

 

Los factores de crecimiento: neuroplasticidad

25 Domingo Ago 2019

Posted by in Bioquímica, CIENCIA

≈ Deja un comentario

Etiquetas

, , ,

portada_elogio-de-la-imperfeccion_rita-levi-montalcini_201502222046

 

En 1947 Rita Levi-Montalcini y Stanley Cohen de la Universidad de Washington en San Luis, descubren el factor de crecimiento nervioso (FCN o NGF– nerve growth factor-) y recibieron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1986. Supone un avance en el conocimiento de la embriología.

 
Los factores de crecimiento (polipéptidos) controlan el crecimiento y la diferenciación de las células animales.
NGF fue el primero de una serie de factores que dirigen el desarrollo del feto, alteraciones de estos son los causantes de muchas malformaciones congénitas y tumores en el ser humano.

 
En “Elogio de la imperfección”, Rita Levi-Montalcini hace un recorrido por su trayectoria profesional y vital. Nace en una familia judía, durante la primera guerra mundial. Pasa su infancia en Turín. Se matricula en medicina en 1930, ayudante del histólogo Giusepppe Levi. Después de la segunda guerra mundial desarrolla su carrera científica en Estados Unidos.
En 1947 Viktor Hamburguer de la Universidad de Washington; experto sobre el desarrollo del sistema nervioso en el embrión de pollo, le ayudó a profundizar en el conocimiento de un tipo de tumor de ratón: cuando se trasplantaba al embrión de pollo, causaba un crecimiento de las fibras nerviosas relacionadas con la transmisión de los impulsos sensoriales. Ese crecimiento no requería un contacto directo con el tumor; liberándose al medio algún tipo de factor que estimulaba el crecimiento de los nervios: el factor de crecimiento nervioso NGF.

 

1200px-1NQL
Los factores de crecimiento neuronal – neurotrofinas– son proteínas presentes en el sistema nervioso y otros sistemas del cuerpo humano, necesarias para la supervivencia y desarrollo de las neuronas en el período embrionario. Guían a sus axones hacia las conexiones para formar “circuitos neuronales” y evitar la muerte celular.

 
En el adulto también son importantes para la “plasticidad cerebral”: un correcto neurodesarrollo. Las neurotrofinas permiten fortalecer las conexiones neuronales en:
– Aprendizaje
– Memoria
– Regeneración neuronal
En el sistema nervioso central existen neuronas colinérgicas sensitivas sensibles a FCN, que inervan diferentes estructuras, incluido el hipocampo, que realiza un importante papel en la memoria y en el aprendizaje (juega un papel fundamental en el almacenamiento de la información nueva en la memoria, existen circuitos y áreas cerebrales implicados en la memoria a corto y largo plazo).

 
Los factores de crecimiento neuronal son importantes para el estudio de:
– Trastornos del neurodesarrollo: autismo, trastorno por déficit de atención-hiperactividad
– Enfermedades neurodegenerativas: demencia del Alzheimer, la corea de Huntington
– Trastornos psiquiátricos: depresión y ansiedad.
Los factores de crecimiento, los receptores y los intermediarios que propagan la señal por el interior de la célula, pueden estropearse, ocasionando malformaciones congénitas, procesos degenerativos y tipos de cáncer.

 
Levi-Montalcini y sus colaboradores demostraron que el NGF tiene la misma función en:
– Reptiles
– Aves
– Anfibios
– Peces
– Mamíferos

 
Tipos de factores de crecimiento:

 

– PDGF, platelet-derived growth: factor de crecimiento derivado de plaquetas, regulador esencial de los procesos de coagulación y cicatrizado.
– TGF-beta; BMPs, proteínas morfogenéticas del hueso: factor de crecimiento transformante beta
– FGF y KGF: factores de crecimiento de los fibroblastos
– EGF y relacionados TGF-alfa: factor de crecimiento epidérmico
– HGF: factor de crecimiento de los hepatocitos
– VEGF, vascular endotelial growth factor: factor de crecimiento endotelial vascular
– IGF.1, insulin-like growth factor-1: factor de crecimiento insulínico tipo 1, los IGF (factores de crecimiento similares a la insulina, o somatomedinas); ordenan crecer a todos los tejidos del cuerpo, incluido el hueso. Si los niveles de IGF son bajos, hay deficiencias de crecimiento. Los niveles altos ocasionan problemas como acromegalia.
– NGF: factor de crecimiento nervioso
– G-CSF, granulocyte-colony stimulating factor: factor estimulante de colonias de granulocitos
– GM-CSF, granulocyte-macrophage colony stimulating factor: factor estimulante de colonias de granulocito y macrófagos
– EPO: eritropoyetina, estimula a las células de la médula ósea a producir glóbulos rojos, que transportan el oxígeno por la sangre.
– TPO: trombopoyetina
– SCF, stem cell factor: factor de células madre

 
Bibliografía:

 

• Rita Levi- Montalcini; “Elogio de la imperfección”; Ed. Booket, 2015

 

• Geoffrey M. Cooper & Robert E. Hausman; “La célula”; Ed. Marban, 2004

 

• El factor de crecimiento nervioso. Investigación y Ciencia
https://www.investigacionyciencia.es/revistas/investigacion-y-ciencia/teora-de-nudos-35/el-factor-de-crecimiento-nervioso-2632

 

• The Nobel prize
https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/1986/levi-montalcini/facts/

 

• Levi-Montalcini UNED

 
• Levi- Montalcini St. Louis University

http://beckerexhibits.wustl.edu/mowihsp/bios/levi_montalcini.htm