Publicaciones de la categoría: CIENCIA

Erupción volcánica en La Palma

19 domingo Sep 2021

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Este domingo a las 15:12 horas ha entrado en erupción un nuevo volcán en La Palma a las 15:12 en «Montaña Rajada» en el municipio de El Paso. Con una columna de humo y la expulsión de piroclastos.


Algunas viviendas de El Paso, localidad cercana a la zona cero, se han visto afectadas por un incendio derivado de la erupción y unas 350 personas de este municipio han sido evacuadas de urgencia, otras casas se han dañado por la colada de lava.


Las coladas de lava que bajan por las laderas del municipio de El Paso tienen una temperatura de 1.075 grados centígrados.El magma se acumula bajo el volcán Teneguía (11 millones de metros cúbicos de lava).


Se ha puesto en marcha la evacuación de más de 5.000 personas de: El Paso, Tazacorte y Los Llanos de Aridane.
En aplicación del Plan por Riesgo Volcánico (Pevolca), ha activado la situación de emergencia nivel 2 (semáforo rojo).
Las islas Canarias es la única región de España con vulcanismo activo donde ha habido erupciones volcánicas y puede haber en el futuro.

El origen de las islas es volcánico, se han formado a través de distintos ciclos volcánicos desde el Cretácico, creando una morfología accidentada de barrancos y acantilados.

El vulcanismo canario se debe a dos mecanismos de erupción:

  • volcanismo basáltico efusivo: tranquilo, surgen en la línea de costa
  • volcanismo félsico explosivo
    el ascenso del magma se produce por la diferencia de presión o de densidad entre la masa fundida y las rocas encajantes.

Desde el siglo XV ha habido en Canarias 16 erupciones en cuatro islas: Tenerife, La Palma, El Hierro y Lanzarote. Solo han fallecido en este tiempo 24 personas, la causa más frecuente de muerte es inhalación de gases tóxicos. Los daños materiales en Lanzarote en el siglo XVIII la erupción del Timanfaya cubrió de lava y ceniza una cuarta parte de la isla y en Tenerife se cubrió de lava el puerto de Garachico.

Bibliografía:

👉 Copernicus: Emergency Management Service – Mapping
https://emergency.copernicus.eu/mapping/list-of-components/EMSR173

Gobierno de Canarias: «Riesgo volcánico en Canarias»
https://www3.gobiernodecanarias.org/medusa/ecoblog/gnegmor/files/2015/02/Riesgo-volcanico-en-Canarias.pdf

Gobierno de Canarias: «Formación de las Islas Canarias»
https://www3.gobiernodecanarias.org/medusa/wiki/index.php/Formaci%C3%B3n_de_las_Islas_Canarias

Carracedo, Juan Carlos et al. «Origen y evolución del volcanismo de las Islas Canarias»,
Universidad de las Palmas de Gran Canaria, Biblioteca Digital, 2004
👉 https://accedacris.ulpgc.es/bitstream/10553/948/2/1725.pdf

Servicio Meteorológico Nacional Argentino; «El vulcanismo y el cambio climático»
👉 https://www.smn.gob.ar/noticias/volcanes-y-cambio-clim%C3%A1tico

Instituto Smithsoniano: «Programa de Vulcanismo Global (PVG)»
👉 https://volcano.si.edu/

¿Qué edad tiene la Tierra?

12 domingo Sep 2021

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En 1650 el arzobispo James Ussher estudió la Biblia y fuentes históricas y en su obra «Annals of the Old Testament» indica que la Tierra fué creada el 23 de octubre de 4004 a. C.; estas ideas predominaron hasta el siglo XIX.

A comienzos del siglo XIX los científicos europeos estaban bajo la influencia de la #Biblia y suponían que la Tierra solo existÍa desde hace unos 6.000 años; Helmholtz en 1853 asignó la edad de 18.000.000 de años a la existencia de la Tierra se les antojaría rayando la blasfemia.


Hacia finales del siglo XVII el erudito Robert Hooke (1635-1703) contemporáneo de Isaac Newton sostenía que la antigüedad era de algunos miles de años.

En 1785 el médico y geólogo escocés James Hutton (1726-1797) publicó el libro «Theory of the Earth» donde estudiaba los lentos cambios de la superficie terrestre: el depósito de sedimentos, la erosión de las rocas y de los valles fluviales, plegamientos, etc…de acuerdo con esto son necesarios grandes periodos de tiempo largos de millones de años.

Entre 1830 y 1833 otro geólogo escocés Charles Lyell (1797-1875) publicó «The Principles of Geology» donde divulgaba los trabajos de Hutton. Y los geólogos comenzaron a interpretar la historia de la Tierra en cientos de millones de años

Los biólogos también llegaron a la misma conclusión: así en 1859 Charles Robert Darwin (1809-1882) publica «El origen de las especies» sostenía que los procesos bajo la «selección natural» eran lentos.


Immanuel Kant y Pierre Simon de Laplace a principios del siglo XIX, sostenían que el Sistema Solar se formó a partir de la compactación de nubes de polvo y gas en el espacio, fundamento de las interpretaciones actuales necesitando un curso de más de diez millones de años.


En 1905 el físico Albert Einstein (1879-1955) desarrolló los conocimientos de las «reacciones nucleares» con la fórmula de todos conocida e=mc2, donde vemos como la energía que se libera está en función de la masa, entonces el Sol al irradiar la energía al espacio exterior de forma constante no necesita grandes perdidas de masa, la perdida de energía es infinitesimal comparado con su masa: el Sol y la Tierra han tenido la misma masa durante miles de millones de años. Esto da la razón a los geólogos y a Darwin y anula la hipótesis de Helmholtz. Métodos de transmutaciones radiactivas cifran la edad de la Tierra en 4.700.000.000 de años.

Investigaciones sobre los meteoritos en el siglo XX han determinado la edad de las piedras y de la Tierra con exactitud: 4.500 millones de años. Clair Patterson investigador de Pasadena, en la década de 1950 descubrió que las rocas terrestres y los meteoritos tenían el mismo número de isótopos radiactivos de plomo, siendo una prueba de su origen común.

Bibliografía:

Asimov, Isaac; «El Universo», Ed. Alianza editorial, 1.971.


Ganten, Detlev at el.; «Vida, naturaleza y ciencia», Ed. Santillana, 2003


Bryson, Bill; «Una breve historia de casi todo», Ed. Rba.bosillo. 2016

Servicio Geológico de los Estados Unidos.«Age of the Earth» 1997.
https://web.archive.org/web/20051223072700/http://pubs.usgs.gov/gip/geotime/age.html

NASA; «Una nueva imagen del comienzo del universo muestra la época de las primeras estrellas, la edad del cosmos y más cosas»; 2006.
https://www.nasa.gov/centers/goddard/news/topstory/2003/0206mapresults.html

BBC News; «La Tierra es más joven de lo que pensaba», 2010.
https://www.bbc.com/mundo/ciencia_tecnologia/2010/07/100712_tierra_joven_men

Ciclinas: las proteínas de la división celular

09 jueves Sep 2021

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«El ciclo celular» es el conjunto de procesos que permiten a una célula dividirse para dar lugar a dos células hijas, es el proceso mediante el cual los humanos pasan de una única célula el zigoto a millones de células en la fase adulta. «La división celular» también es importante para reparar tejidos «dañados» o «reponer» células muertas.

Fases del ciclo celular:
Fase S: es la fase de replicación del ADN
Fase M: periodo en el que se produce la segregación cromosómica
Fase G1 y G2: (gap o intervalo) G1 entre la M y la S, G2 entre la S y la M. Las transiciones G1/S y G2/M son importantes para el crecimiento celular.


Los principales «Checkpoint» en células de mamíferos:
Checpoint de daño al ADN
Checpoint de huso mitótico
Checkpoint de antefase

El ciclo está dirigido por:

  • una subunidad enzimática: CDK, que modifica las proteínas celulares activándolas o desactivándolas
  • una subunidad reguladora: ciclina, necesaria para que funcione CDK.

Las ciclinas se asocian a las CdKs, una Cdk sola es inactiva, asociada se activa: es un enzima funcional y se modifican las «proteínas blanco».


Reguladores positivos de las «Cdks«:
Los pincipales reguladores positivos de las Cdks son las «ciclinas»: proteínas sintetizadas durante la interfase y destruidas al final de la mitosis de cada ciclo. Se han descrito diversos tipos: A, B1, B2, B3,C, D1, D2, D3, E, F, G, H, I, K, L1, L2, T1 y T2.

Se dividen en: ciclinas G1/S, ciclinas S, ciclinas G2 y ciclinas M

Los niveles de las diferentes ciclinas varían a lo largo del «ciclo celular»: el incremento de la concentración de las ciclinas permite que la célula se divida.

Ciclinas + quinasas (p34 (cdc2))……….MPF (factor promotor de maduración)
MPF (fosforilación)……………………….CICLO CELULAR:

Formación de microtúbulos
Remodelación de cromatina

Las Cdk son cinasas, enzimas que fosforilan (unen a grupos fosfatos) proteínas blanco específicas. Cuando una ciclina se une a una Cdk:
activa la Cdk com una «cinasa»
dirige la Cdk un conjunto de «proteínas blanco»

El MPF (factor promotor de maduración) fue descubierto en la década de 1970, en las ranas, al encontrarse un «factor» que forzaba a los óvulos a dividirse: pasando de la fase G2 a la fase M (era una Cdk) unida a su ciclina M.


También se han encontrado «genes supresores tumorales» que cuando se encuentran inactivados en la célula tumoral facilitan la progresión del ciclo celular y el desarrollo del cáncer. Caso de genes conocidos como el p53 y retinoblastoma.


El gen p53 actúa para evitar que el ADN «dañado» se transmita a través de la división celular a las células hijas:
a) detiene el ciclo celular en el «punto de control G1»
b) activa las enzimas de reparación del ADN
c) si no es reparable el «ADN dañado» activa la muerte celular programada.

Bibliografía:

Nobelprize: «Tim Hunt Nobel lecture» 2001
https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2001/hunt/lecture/

Morgan, D «The Cell Cycle: Principles of Control». Oxford University Press. 2007

Alberts et al. «Biología molecular de la célula». Barcelona. Omega. ISBN 54-282-1351-8. 2004

García Velazquez, Daniel et al.; CSIC. La Laguna ; «Luces y sombras en el uso de quinasas dependientes de ciclinas como dianas terapeúticas en cáncer», 2006
https://www.researchgate.net/publication/279914772_LUCES_Y_SOMBRAS_EN_EL_USO_DE_QUINASAS_DEPENDIENTES_DE_CICLINAS_COMO_DIANAS_TERAPEUTICAS_EN_CANCER

Henar Valdivieso, María; «Ciclo celular. Regulación de las ciclinas de G1″. Investigación y Ciencia. Octubre 2006.

Selección Darwiniana de los linfocitos B

02 jueves Sep 2021

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Los linfocitos B tienen gran importancia en la respuesta inmunitaria en los mamíferos.
Se clasifican en tres principales subgrupos: linfocitos B1, linfocitos B foliculares y linfocitos B de la zona marginal.


Desde un punto de vista evolucionista en la respuesta secundaria del sistema inmune se puede hablar de una selección «darwiniana» en el sentido de que van disminuyendo los antígenos y aumentando los anticuerpos y van a proliferar las células B capaces de producir anticuerpos más específicos: con mayor «afinidad» por los antígenos.
En la teoría de Frank Macfarlane Burnet se plantea como cada linfocito tiene un receptor de superficie que al unirse al antígeno conduce a su proliferación y establecimiento de una línea clonal.


El origen de la «inmunidad» es en la Era Paleozócia, hace 570 millones de años. Los receptores de los linfocitos B y T aparecen en un ancestro de los peces mandibulados, debido a una transferencia horizontal de genes bacterianos (transposones) o por dos rondas de duplicación de todo el genoma del ancestro común de los vertebrados.
La selección se basa en que los prelinfocitos y los linfocitos inmaduros que no expresan la»selección positiva» se asegura que las células que maduran sean capaces de reconocer antígenos.


Las células B se activan cuando su receptor de célula B (BCR) se une a antígenos solubles o unidos a membrana. El BCR se activa forma microagregados y se producen cascadas de señalización. En su forma inactiva, las células B expresan IgM/IgD, pero tras activarse pueden producir: IgE, IgG o mantener la expresión de IgM. La célula B es capaz de procesar antígeno a conentraciones de 100 a 10.000 veces menores de la requeridas por el macrófago.


En esa «selección Darwiniana» aquellos que tengan mIg de mayor afinidad serán seleccionados para sobrevivir. Los «centrocitos» (células B que se encuentran en las zonas claras de los centros germinales) con receptores (mIg) de baja afinidad tienen que competir con los de mayor afinidad. Están programados para morir al cabo de unos pocos días, a no ser que su mIg interaccione con el antígeno retenido en la superficie de las células dendríticas foliculares.
Cuando el linfocito B ha sido activado comienza a dividirse y su descendencia segrega millones de copias del anticuerpo que reconoce ese antígeno.


La inmunoglobulina de membrana (mIg) del linfocito B cumple dos papeles: como parte del complejo BCR que transmite señales al interior de la célula y como receptor implicado en la endocitosis del Ag nativo para su degradación y procesamiento.


La inmunología es una rama de las ciencias biomédicas que se ocupa del «sistema inmunitario» que es el que da respuesta («respuesta inmunitaria») en los vertebrados a elementos ajenos.


Las células B y T son las clases principales de linfocitos y surgen de células madre hematopoyéticas pluripotencial de de la médula ósea. La respuesta inmunitaria de las células B es de tipo inmunitario humoral y las células T en la respuesta inmunitaria mediada por células.
Las células B y T tienen moléculas receptoras que reconocen objetivos específicos.

Las células T reconocen un objetivo no propio como patógeno: hay dos tipos de células T:
a) asesina (linfocito T-CD8)
b) colaboradora (linfocito T-CD4)

Bibliografía:

Claudio-Piedras F, Lanz-Mendoza H.; «Evolución y filogenia de los linfocitos B». Rev Alerg Méx. 2016 abr-jun;63(2):190-200.
https://revistaalergia.mx/ojs/index.php/ram/article/download/150/272

Turner, Vivian; «Activación de las células B y formación de centros germinales»
Universidad de Edimburgo, British Society for Inmunology

Iañez Pareja, Enrique; «Curso de Inmunología General: La respuesta inmune humoral específica», Dpto. Microbiología. Universidad de Granada. España
https://www.ugr.es/~eianez/inmuno/cap_12.htm

Roitt, Ivan M; «Inmunologia. Fundamentos» Ed. Médica Panameric ana, 2006, 11 edición

Posidonia oceánica

18 domingo Jul 2021

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Su habitat son la playas del litoral mediterráneo, formando praderas submarinas (fanerógamas marinas) en fondos de 35-40 metros, pudiendo llegar en aguas transparentes a centenar de metros.
En España se encuentran en la costa mediterránea peninsular, en las Islas Baleares (Ibiza y Formentera).

A partir de formas ancestrales que vivían en tierra (zona intermareal) acabaron por adaptarse viviendo completamente bajo el mar.

La posidonia no es un alga, es una planta submarina (fanerógama) que dispone de frutos, flores, hojas, tallo y raíces como una planta normal. Florece en otoño y sus frutos son las «aceitunas de mar». Es una planta «fotófila» que necesita luz, es un buen indicador de aguas limpias, sólo vive en aguas que estén puras.

Juega un papel fundamental en las costas para mitigar la regresión de las playas, reducen la erosión que sufren las playas, reduciendo los sedimentos que llegan con las olas atrapándolos a lo largo de las praderas y forman barreras contra el oleaje.

Proporciona biomasa y oxígeno para generar habitats idóneos para la supervivencia de muchas especies. Generan entre 4 y 20 litros de oxígeno diarios por cada metro cuadrado, siendo una de las fuentes de oxigenación más importantes del Mediterráneo. Parte de este oxígeno es difundido a la atmósfera terrestre durante los periodos de máxima productividad.

Estas fanerógamas aumentan la diversidad, sobreviven unas 400 especies vegetales y unas 1.000 especies animales. Es una zona de reproducción para animales como esponjas, estrellas de mar, moluscos etc…
Una gran cantidad de fauna esta compuesta de herbívoros como el erizo de mar Paracentrolus lividus, también el mejillón gigante Pinna nobilis y pulpos.
Entre los peces: pez pipa (Syngnatus typhie), chafarrocas (Opeatogenys gracilis), sarpa (Sarpa salpa), falso abadejo (Epinephelus costae).

Bibliografía:

Flora ibérica, «Posidonia»
http://www.floraiberica.es/floraiberica/texto/pdfs/17_170_01_Posidonia.pdf

Instituto Español de Oceanografía; «Atlas Praderas Marinas«
http://www.ieo.es/atlas-praderas-marinas


Red Natura 2000, «Posidonia»
http://activarednatura.es/search/Posidonia/


Proyecto POSIMED
http://posimed.org/


Ministerio, «Parques naturales Posidonia oceánica»
https://www.miteco.gob.es/es/parques-nacionales-oapn/centros-fincas/chafarinas/posidonia.aspx
https://www.miteco.gob.es/es/ministerio/patrimonio/Posidonia.aspx


Consejería Medio Ambiente Junta de Andalucía, «Praderas y bosques marinos de Andalucía«
https://uicnmed.org/bibliotecavirtualposidonia/?p=944


BOE: «Directiva 92/43/CEE Hábitats»
https://www.boe.es/buscar/doc.php?id=DOUE-L-1992-81200

Juanelo Turriano

13 domingo Jun 2021

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Turriano nació en Cremona (Italia),de familia humilde, su padre tenía en explotación dos molinos sobre el río Po, donde aprendió física hidráulica. Fue relojero y matemático en la corte española entre 1547 y 1585.
Carlos II le nombró relojero de Corte y construyó dos famosos relojes astronómicos: el Mocrocosmo y el Cristalino, que indicaban la posición de los astros. Triunfó con los relojes planetarios, que le llevó a obtener una renta vitalicia por parte del emperador Carlos V.
Felipe II le nombró Matemático Mayor, con Gregorio XIII, participó en la reforma del calendario.

A comienzo del siglo XVI, cuando se inicia la revolución científica, España estaba en gran hegemonía, desarrollando la exploración del mundo.


Su trabajo dura cuatro décadas en las cuales desarrolló grandes ingenios mecánicos:

  • artefacto de Toledo
  • el autómata o «hombre de palo»
  • el reloj cristalino

El artefacto hidráulico elevaba el agua del Tajo hasta el Alcazar,100 metros por encima, en el cuadro del Greco con una vista de Toledo, se ve el artificio de Juanelo.

Disponía de un engranaje de brazos de madera por los que pasaban el agua de unos a otros, usando la propia energía hidráulica del río, en altura creciente, elevando gran cantidad de agua salvando el desnivel. Estuvo en funcionamiento hasta el año 1639, podía ascender 16-17 metros cúbicos al día (16-17 mil litros).

También en 1571 construyó la Acequia de Colmenar de Oreja, durante el reinado de Felipe II.
Fue amigo del arquitecto real Juan de Herrera, quien le encargó el diseño de las campanas del Escorial.
Construyó un artefacto antropomórfico de madera «el hombre de palo», para recolectar limosnas, movía las piernas y los brazos, se localizaba en la calle que actualmente se denomina «Calle del hombre de Palo«.

Es el autor de los «Veintiún libros de los Ingenios y Máquinas»

Bibliografía:

Fundación Juanelo Turriano

https://www.juaneloturriano.com/

Animación en 3D del Artificio de Juanelo Turriano

http://www.youtube.com/watch?v=MwU6m9tjM2A

Reti, Ladislao, «El artificio de Juanelo en Toledo: su historia y su técnica», Diputación de Toledo, 1968
https://realacademiatoledo.es/wp-content/uploads/2014/02/files_anales_0014_08.pdf

Beck, Theodor, «Juanelo Turriano (1500-1585)», Fundación Juanelo Turriano,
https://www.juaneloturriano.com/docs/default-source/Actividades.-Juanelo-Turriano/beck_ingles.pdf?sfvrsn=2

El hidrógeno verde

06 domingo Jun 2021

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El hidrógeno es el elemento más básico del universo y el más abundante, formado por un protón y un electrón. Es un combustible infinito que no produce emisiones y cuyo residuo es vapor de agua. Es un gas con gran capacidad energética por masa, pero pequeño en volumen. Es la molécula más ligera de la tabla periódica, ocupa el primer lugar. Se ha desarrollado la tecnología de comprensión del gas, es más barato que licuarlo que se necesita llevarlo a 253 grados bajo cero.

La forma más fácil de obtener hidrógeno sin emisiones es la ruptura del agua mediante una electrólisis o mediante ciclos termoquímicos.


Estos son los procesos más utilizados:

  1. Electrólisis del agua: se utilizan diferentes tipos de electrolizadores que descomponen el H2O en hidrógeno y oxígeno, que funcionan mediante electricidad.

  1. Ciclos termoquímicos: se utilizan óxidos de determinados metales, que a determinada temperatura reaccionan con vapor de agua liberando hidrógeno.

Para fabricarlo se necesitan grandes cantidades de energía, según el proceso, el combustible resultante tiene una «huella de carbono» y recibe un nombre distinto:

  • Hidrógeno negro o marrón: a partir de la gasificación del carbón, proceso que genera grandes cantidades de dióxido de carbono o lignito el marrón.
  • Hidrógeno turquesa: con un proceso conocido como «pirolisis«.
  • Hidrógeno gris: se produce a partir del metano o gas natural, genera CO2. Algo más del 75% de los 70 millones de toneladas de hidrógeno son producidas anualmente.
  • Hidrógeno azul: procesos anteriores pero se captura el carbono liberado, todavía no es rentable.
  • Hidrógeno morado, rosa o amarillo: generado mediante reactores nucleares.
  • Hidrógeno verde: el que se produce mediante electrolisis del agua, es un 1% de la producción total del hidrógeno.
    El problema actual es que se gasta más energía que la que se consigue cuando se quema.
    Los problemas actuales con el hidrógeno verde no solo es la producción, es también el almacenamiento y transporte. Tiene una densidad muy baja con lo cual es fácil que haya fugas, es muy inflamable y para mantenerlo en estado líquido tiene que estar a unas temperaturas de -252,9ºC.
    Las oportunidades a corto plazo estan: en reformar la red de gaseoductos de metano existentes, aprovechando la infraestructura de transporte y la red de comercio actual de gas natural y aprovechar los puertos industriales. Es una salida para descarbonizar los sectores de la economía que son fáciles de electrificar.

La demanda actual de hidrógeno procede de la industria, generado a partir de combustibles fósiles, esto supone una emisión de 830 millones de toneladas de CO2 al año según la AIE (Agencia Internacional de la Energía).
La demanda en transporte supone, reemplazar 100 millones de barriles de petróleo al día, 4.500 millones de toneladas al año, el 70% corresponde al transporte.
El hidrógeno verde actualmente no es competitivo, se produce a 7,3 euros el kilo, no es un combustible primario, tiene grandes pérdidas de energía durante el proceso de fabricación y el transporte es costoso. Debido a que se aplica corriente eléctrica en el proceso de electroforesis para dividir el agua en hidrógeno y oxigeno.

A largo plazo podría ser interesante para descarbonizar sectores que necesitan gran cantidad de energía: industria del acero, cerámicas, transporte marítimo, aéreo en general de larga distancia. Permite autonomías de 1.000 kilómetros.
A medida que aumenten las inversiones la tecnología será más asequible. Europa está haciendo un esfuerzo por conseguir un continente climáticamente neutro en emisiones. Las inversiones en hidrógeno renovable podrían alcanzar 180.000 y 470.000 millones hasta 2050, con millón de personas, en 2050 cubriría el 24% de la demanda mundial con unas ventas anuales de 630.000 millones de euros.

La Comunidad de Madrid participa en el proyecto «PROMETEO» que se desarrolla en el Instituto Madrileño de Estudios Avanzados (IMDEA) estudian producir hidrógeno verde mediante la energía solar. Se juntan el mundo empresarial, científico y tecnológico: agua, alimentación, energía, materiales, nanociencia, networks y software. Trabajan 820 investigadores y se han elaborado 5.700 artículos de impacto.

Biblliografía:


Comisión Europea: «Acuerdo de París» (2015)
https://ec.europa.eu/clima/policies/international/negotiations/paris_es

Hidrogen Council 2021
https://hydrogencouncil.com/en/hydrogen-insights-2021/

Bernd Heid, Martin Linder, Anna Orthofer, and Markus Wilthaner
«McKinsey: The next wave for electric vehicles?», 2017
https://www.mckinsey.com/industries/automotive-and-assembly/our-insights/hydrogen-the-next-wave-for-electric-vehicles

McKinsey: «Energy Insights. Hydrogen»
https://www.mckinseyenergyinsights.com/resources/refinery-reference-desk/hydrogen/

IEA – Agencia Internacional de la Energía
https://www.iea.org/

IEA:»The future of hydrogen»
https://www.iea.org/reports/the-future-of-hydrogen

IMDEA- Instituto Madrileño de Estudios Avanzados
https://www.imdea.org/

Comunidad de Madrid – «Proyecto de energía PROMETEO»
https://www.comunidad.madrid/noticias/2021/03/30/participamos-proyecto-europeo-prometeo-innovacion-energias-renovables

Excitabilidad en las plantas

30 domingo May 2021

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Las plantas no tienen sistema nervioso, pero tienen células receptoras que pueden detectar los cambios del medio.


Los principales cambios son:

  • la atracción de la gravedad
  • variaciones mecánicas: roce, golpes, etc..
  • temperatura
  • humedad o agua del suelo

Las respuestas:

  • tropismos: cambios en la dirección del crecimiento de la planta
  • nastias: movimientos de una parte vegetal
  • secreciones: de sustancias:
    . cafeína, teína, nicotina, morfina para la defensa de los herbívoros
    . taninos tóxicos para microorganismos
    . bálsamos y resinas para protegerse contra acciones fermentativas
    . aceites en el romero, tomillo, lavanda, salvia inhiben el crecimiento de otras plantas
    . néctar para atraer a los insectos pegándose el polen en las patas y el cuerpo para
    realizar la polinización.

Todas las plantas como los animales poseer unos receptores a la luz azul denominados «criptocromos«. Las plantas como los animales poseen unos relojes internos «relojes circadianos» que están sintonizados con los ciclos del día y de la noche.
Lo que mide una planta es la duración del periodo continuo de oscuridad, las plantas discriminan los colores: utilizan la luz para saber en qué dirección curvarse y la luz roja para medir la duración de la noche.


El «fototropismo» es el crecimiento diferencial que presentan las plantas hacia una fuente luminosa lateral, especialmente la luz azul. Este fenómeno ha llamado la atención de muchos científicos entre ellos Darwin.

Charles Darwin y su hijo Francis los estudiaron en las plantas del alpiste (Phalaris canariensis) y de avena (Avena sativa) y realizaron observaciones sobre como reaccionan las plantas creciendo hacia la luz: fototropismo.
Probaron a ver que ocurría si se cubría la parte superior de la planta (coleóptilo) con un cilindro de metal o con un tubo de vidrio ennegrecido con tinta china y se le exponía a la luz lateral: no se producía encorvamiento en la parte inferior del tallo. Si en los ápices se colocaban tubos de vidrio transparentes, las plantas se producía encorvamiento. Dedujo que en respuesta a la luz había algo que se trasmitía desde el ápice hacia la parte inferior que obligaba a la planta a encorvarse.

Bibliografía:

Sociedad Española de Fisiología Vegetal
👉 http://www.sefv.net/

Plant Phsyology and development
👉 http://6e.plantphys.net/search.html

Björn C. Willige, et al.; «D6PK AGCVIII Kinases Are Required for Auxin Transport and Phototropic Hypocotyl Bending in Arabidopsis»; ASPB, «The Plant Cell», May 2013.
👉 DOI: https://doi.org/10.1105/tpc.113.111484

Darwin C, Darwin F (1880). «The power of movement in plants». John Murray.
👉 http://darwin-online.org.uk/content/frameset?pageseq=1&itemID=F1325&viewtype=side

Valbuena Crespo; Miguel Angel ;«Interacción entre la percepción de la luz y la gravedad sobre el crecimiento y la proliferación celular en Arabidopsis thaliana: simulación en Tierra y definición del experimento espacial “Seedling Growth” ; tesis Universidad Complutense de Madrid, Madrid, 2016
👉 https://eprints.ucm.es/id/eprint/42931/

Cortes, Felipe; «Histología vegetal básica», Ed. Blume, 1980


Chamovitz, Daniel; «Lo que las plantas saben», Ed. Ariel, 2017

Origen evolutivo del pulmón

23 domingo May 2021

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Gran cantidad de vertebrados respiran en aire: aves, mamíferos, reptiles y anfibios. Los primeros vertebrados que respiraron en aire fueron los peces al colonizar masas de agua con una intensa evaporación estacional, con una fuerte reducción de la concentración de oxígeno produciéndose hipoxia o perdida de masa de agua por desecación. Resultando insuficientes las branquias en esta situación para mantener los volúmenes de oxígeno necesarios para sostener el metabolismo mediante vías aerobias.

Los primeros peces que desarrollaron la capacidad de respirar en aire eran «bimodales» manteniendo la respiración acuática, actualmente respiran así algunas anguílas y los cláridos.

Los primeros pulmones surgieron en los peces a partir de la faringe, en algunos el saco aéreo se duplicó y los dos pulmones adoptaron la disposición ventral. Ese es el origen de los pulmones de anfibios, resptiles, aves y mamíferos.

Los anfibios fueron la primera clase de vertebrados que surgió de peces pulmonados, de los sarcopterigios.

Se combinan en los anfibios formas de respiración a través de la piel, las branquias y los pulmones. Respiran a través de las branquias durante la fase larvaria acuática y después de la metamorfosis pasan a respirar a través de los pulmones y de la piel. Los pulmones de los anfibios son primitivos con pocos septos y grandes alveolos; con una superficie para el intercambio de gases pequeña, la tasa de difusión es baja.

Los pulmones fundamentalmente, son evaginaciones del tracto digestivo por su origen embrionario, a partir de tejidos que se desarrollan en el tracto digestivo, y por las evidencias en la historia evolutiva:

  • Devónico: aparecen los primeros peces y los primeros anfibios: tiburones y peces pulmonados en un ambiente de coníferas y gimnospermas.
  • Carbonífero: surgen reptiles en un ambiente de grandes bosques de helechos y gimnospermas.
  • Pérmico: se multiplican bastante los reptiles y surgen los primeros mamíferos con aspecto de reptiles.

En el mundo animal, los pulmones son estructuras especialmente adaptadas al medio terrestre y a la respiración aérea. Los pulmones de los invertebrados no son homólogos a los pulmones de los vertebrados, al estar formados por invaginación del ectodermo en los invertebrados.
Peces y anfibios realizan el intercambio gaseoso en la piel, pulmones y la bucofaringe .Los peces pulmonados presentan un único pulmón y los anfibios dos pulmones pequeños con forma de saco, siendo poco eficientes. Pueden ser desde sacos simples de paredes lisas en los urodelos, hasta divididos en varias cámaras en los anuros.

Todos los mamíferos, son de respiración pulmonar. Tienen dos pulmones bien desarrolladosy divididos en lóbulos. Se situan los pulmones en la cavidad pleural, limitados por el diafragma (músculo que se distiende y contrae) que facilita la entrada y salida de gases. Las vías respiratorias son la tráquea que se bifurca en dos bronquios cada uno hacia un pulmón. Estos se siguen bifurcando en bronquiolos y termina en los alvéolos. El intercambio de los gases se realiza en los alveólos (sacos ciegos rodeados de capilares sanguíneos).

Bibliografía:

Molfino, N.A, ; «Evolución funcional del pulmón y síntomas respiratorios»; Otsuka Maryland Research Institute. Rockville, MD. United States. ; Arch Bronconeumol 2004;40(10):429-30

EcuRed: «Pulmón»
👉 https://www.ecured.cu/Pulm%C3%B3n

Lambertz M, Grommes K, Kohlsdorf T, Perry SF. 2015. «Lungs of the first amniotes: why simple if they can be complex?», Biology Letters 11, 20140848.
 doi:10.1098/rsbl.2014.0848
👉 https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsbl.2014.0848

La Geografía en la vida cotidiana

16 domingo May 2021

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La Geografía es una disciplina científica con unas raíces humanísticas, analizando el mundo donde habitamos los seres humanos y las oportunidades geográficas: ríos, formas de relieve, llanuras para la organización de las actividades económicas, sociales y políticas con sus implicaciones técnicas e industriales con procesos como reparto del agua y procesos migratorios internos y externos, la distribución y estructura de la población.


La introducción del «método científico» permitió que la geografía se centrara en los fenómenos de la superficie terrestre relacionados con la cultura, bióticos y abióticos:

  • geodesia: forma de la tierra
  • astronomía: relación entre la tierra y el sol
  • cartografía: ciencia de los mapas
  • meteorología y climatología: estudio de las atmósfera, el tiempo y el clima
  • pedología: el estudio del suelo
  • geografía botánica: el estudio de las plantas en los suelos y la cartografía
  • geomorfología: origen y desarrollo de los tipos de relieve
  • hidrología: estudia las aguas subterráneas y las que corren por la superficie terrestre

El contenido de esta ciencia ha cambiado con el curso del tiempo: en la Antigüedad clásica el objeto de estudio era el Universo. Tras el Renacimiento, se quedo limitado a nuestro planeta, la Tierra. Desde finales del siglo XVII, se dedica solo al estudio de la superficie terrestre. Hasta mediados del siglo XIX, los contenidos se dividían en dos partes:
a) análisis y descripción del medio físico
b) estudio de los fenómenos humanos (económicos, políticos, demográficos) y su distribución.

Hoy en día el estudio es «global»: se trata de analizar todas las causas: culturales, económicas, ecológicas, físicas, tecnológicas para ver las relaciones que hay entre las personas y el medio ambiente.

La geografía urbana y rural estudian las estructuras y las funciones de las ciudades y el habitat rural. Tradicionalmente la mayor parte de la población vivía en el campo, ligada a la explotación forestal, ganadera o agrícola. En la actualidad la mitad de la población del mundo habita en las ciudades y sigue aumentando.

El avance de la ciudad sobre el medio rural se denomina «rururbanización»

En el siglo XIX el centro urbano crecía en torno a grandes avenidas, trazadas en los límites de la ciudad antigua. Más allá se extendieron los barrios pericentrales.

Las herramientas han evolucionado, así al principio más la cartografía, el trabajo de campo, análisis de domumentos y la geografía descriptiva. Actualmente se usan gráficas, estadística y juegos de simulación.
En las últimas décadas hay nuevas herramientas técnicas: teledetección y los sistemas SIG.


La teledetección o «remote sensing» utiliza cámaras que van en aviones y satélites, que captan la energía electromagnética reflejada (visible) y la emitida (infrarroja), que luego se procesa y analiza.


Los sistemas SIG (Sistemas de Información Geográfica) es un sistema de hardware y software que relaciona información de una base de datos determinada (población, usos del suelo, vegetación, etc.) con la base de datos espacial (localización geográfica de los datos anteriores).

Bibliografía:

Murphy, Alexander B.; “Geografía”, Ed. Alianza Editorial., 2020


Yarham, Robert ; “Cómo leer paisajes”, Ed. H. Blume. 2010


Strahler, Arthur N. ; “Geografía física”, Ed. Omega, 1984
Vilá Valenti, J. ; “Geografía Científica y Geografía Aplicada”, Ed. CSIC, 1968

Ministerio para la Transición Ecologócia y Reto Demográfico: «Sistema SIG»
https://www.miteco.gob.es/es/cartografia-y-sig/

National Geographic Society
https://www.nationalgeographic.co.uk/

Naional Geographic: «Map»
https://www.nationalgeographic.org/encyclopedia/map/

UNESCO: «Interactive map»
https://whc.unesco.org/en/interactive-map/