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Científicos australianos confirman la solidez del núcleo interno de la Tierra

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Científicos australianos confirman la solidez del núcleo interno de la Tierra

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Podría pensarse que desde la publicación de Viaje al Centro de la Tierra (1864) la ciencia habría conseguido averiguar de qué está formado el núcleo terrestre. Sin embargo, han tenido que pasar 154 años tras la primera edición del clásico de Jules Verne para que los científicos demuestren lo que el profesor Lidenbrock, su sobrino Axel y el guía Hans habrían encontrado tras descender por el cráter islandés del Snæfellsjökull.

Dos investigadores de la Universidad Nacional Australiana han probado la existencia de materia sólida en la base del planeta a través del uso de ondas sísmicas. Se trata de aquella energía que viaja a través de la Tierra, causada por una ruptura repentina causada por un terremoto o explosiones. El hallazgo fue publicado en la revista .

Hay diversas categorías que engloban este tipo de ondas, registradas a través de la interpretación de los sismogramas. Las que interesaban al profesor Hrvoje Tkalčić y al estudiante de doctorado Than-Son Phạm son las ondas internas: aquellas que llegan a la superficie terrestre antes que el temblor del terremoto.

En concreto, los investigadores han hecho uso de los datos proporcionados por las ondas S o secundarias. Son aquellas que solo pueden moverse a través de materiales rocosos sólidos durante un terremoto. Es su principal diferencia con las ondas superficiales, que sí pueden desplazarse por medios líquidos. Una onda superficial se produce cuando lanzamos una roca a un río o lago. Las ondas S, en cambio, son aquellas que sentimos en un terremoto tras el temblor inicial. A través de este GIF se puede comprobar cómo se desplazan por el espacio.

"Si nuestra investigación fuese correcta, resultaría que el núcleo interno comparte ciertas propiedades elásticas con el oro y el platino", declara Hrvoje Tkalčić. "El núcleo es como una cápsula del tiempo, si conseguimos comprenderlo también entenderemos cómo se formó el planeta y como evoluciona".

El núcleo de la Tierra o endosfera, soterrado bajo el manto y la corteza, está conformado por el núcleo externo -con componentes fundamentalmente líquidos- y el núcleo interno. El límite que separa estas regiones se llama discontinuidad de Bullen. Hay tres elementos principales que contribuyen a la alta temperatura del centro de la Tierra, a más de 5000 grados centígrados (los científicos no se ponen de acuerdo en esta última cifra). Se trata de la descomposición de elementos radiactivos, así como el calor generado tras la formación del planeta y la solidificación del núcleo externo en la discontinuidad de Bullen.

En este lugar también se encuentra un elemento fundamental para la vida en la Tierra. Se trata del campo magnético: un flujo constante de hierro fundido que genera corrientes eléctricas. Se trata de un ciclo conocido como geodinamo. Sin él, afirma Tkalčić, no habría posibilidad de vida en la superficie terrestre. "De ahí la importancia de estudios como el nuestro", argumenta.

La intensa presión a la que está sometida el núcleo interno impide que este material se derrita. Los átomos de hierro son incapaces de pasar a un estado líquido, pese a que la temperatura sobrepasa con creces el punto de fusión adecuado. Además, su comportamiento es diferente al resto de las capas terrestes. El núcleo interno gira hacia el este como ocurre con la superficie, pero ligeramente más rápido, lo que provoca una rotación adicional cada 1.000 años.

Esta capa interna se encuentra a una distancia de más de 5000 kilómetros de profundidad. Antiguamente solo podía intuirse su composición a través de la observación de otros cuerpos del sistema solar, las teorías acerca de su formación. Se trata de una esfera compuesta principalmente de hierro.

Los primeros modelos que señalaban la posibilidad de que el núcleo fuese sólido se dieron a mediados del siglo XX, pese a la evidencia de que el manto contaba con una composición geológica completamente diferente. Los científicos diseñaron una solución para averiguarlo: el uso de un sismograma.

"Usando una red global de estaciones de medición, analizamos los datos de los receptores y de cada uno de los terremotos a lo largo del planeta", explica Tkalčić. "Son miles de combinaciones que se miden para buscar una correlación. A partir de ashí construimos un modelo a escala global, una especie de huella terrestre".

Recientemente muchos otros laboratorios han confirmado las teorías geológicas sobre la composición sólida del nucleo. En 2016, investigadores de la Universidad Tohoku emplearon métodos radiológicos para llegar a conclusiones similares. En esta ocasión, los científicos japoneses aseguraron probar la presencia de restos de níquel y silicio en dicha capa.

Los científicos aún no han podido confirmar ninguna de las características geofísicas del núcleo con este método, a excepción de la composición de los materiales, que creen es menos sólida de lo que se pensaba en un principio.

No es la primera vez que los científicos australianos emplean su técnica al servicio de la geología. Ya lo hicieron hace un año para estudiar el grosor y la composición del hielo antártico, como puede leerse en este estudio.

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Científicos australianos confirman la solidez del núcleo interno de la Tierra

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La sismología ha permitido averiguar que los materiales de los que se compone la capa más profunda del planeta son más suaves de lo que inicialmente se pensaba.

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Un terremoto de 6,5 grados sacude Guatemala y México

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Un terremoto de 6,5 grados sacude Guatemala y México

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Personas evacuadas por el sismo en Ciudad de México. Héctor Guerrero.

Un sismo de magnitud 6,5 se produjo este viernes en la zona fronteriza entre México y Guatemala, en el Estado de Chiapas en el sureste del país, provocando la evacuación de edificios en la capital del país. Entre ellos, en el que se encuentra la redacción de EL PAÍS en México. Al norte de territorio guatemalteco también se han registrado afectaciones como derrumbes de muros, crisis nerviosas y heridos leves.

El Servicio Sismológico Nacional ha informado de que el terremoto ocurrió a 37 kilómetros al suroeste de Ciudad Hidalgo, Chiapas a las 10.14 (hora local). Tras el monitoreo de las zonas donde fue percibido el terremoto las autoridades de protección civil indicaron que no se han registrado víctimas o daños mayores. El secretario de Seguridad Pública, Alfonso Durazo, ha dado a conocer que seguirán monitoreando los lugares que temblaron. El sismológico mexicano ha detallado que hasta el mediodía de este viernes se han registrado 23 réplicas menores derivadas del terremoto en Ciudad Hidalgo.

El gobernador de Chiapas, entidad donde se registró el epicentro del terremoto, Rutilio Escandón, descartó pérdidas humanas aunque admitió que hay personas con crisis nerviosas y algunos daños materiales. El seísmo fue percibido en 36 municipios del Estado, dejando un saldo de un lesionado y una veintena de daños sobre infraestructuras como escuelas, edificios públicos y casas, de acuerdo con el más reciente balance de Protección Civil local.

Los gobernadores de los Estados mexicanos de Veracruz, Oaxaca, Tlaxcala, Guerrero y Campeche han dado a conocer que fue necesario el desalojo de edificios y escuelas, pero que no se han reportado hasta el momento afectaciones graves. La red eléctrica del país funciona con normalidad, de acuerdo con el reporte de la Comisión Federal de Electricidad (CFE).

La jefa de Gobierno de Ciudad de México, Claudia Sheinbaum, también ha descartado afectaciones mayores o problemas en vialidad y en el transporte público a causa del seísmo. No obstante, en varios puntos de Ciudad de México los habitantes aseguraron que las alarmas sísmicas no se activaron. El C5, Centro de Comando, Control, Cómputo, Comunicaciones y Contacto de la capital del país, encargado de este sistema de alarmas, ha explicado posteriormente que la intensidad del terremoto no ameritó la activación de la red de alerta. La falta de alarmas no ahuyentó el miedo entre los capitalinos que percibieron el terremoto, quienes recordaron los intensos terremotos de septiembre de 2017 que dejaron un saldo de 369 muertos y miles de damnificados en el país.

La Cruz Roja de Guatemala ha advertido de daños en algunas carreteras y viviendas en las ciudades de Chimaltenango, Quetzaltenango, San Marcos, Suchitepéquez y Sololá. Algunas carreteras fueron afectadas por la caída de piedras que bloquearon uno de los dos carriles y al menos tres personas sufrieron heridas leves por el terremoto, según socorristas que atendieron la emergencia.

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Un terremoto de 6,5 grados sacude el sur de México y norte de Guatemala

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Un sismo de magnitud 6,5 se produjo este viernes en la zona fronteriza entre México y Guatemala, en el Estado de Chiapas en el sureste del país, provocando la evacuación de edificios en la capital del país. Entre ellos, en el que se encuentra la redacción de EL PAÍS en México.

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Ejercicios sobre relieves estructurales y litológicos

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Ejercicios sobre relieves estructurales y litológicos

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los relieves estructurales y litológicos

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los relieves estructurales y litológicos ejercicios

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los relieves estructurales y litológicos 4 eso

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los relieves estructurales y litológicos anaya

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Los relieves estructurales y litológicos Ejercicios 4º ESO Anaya | El Profesor en Casa

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Ejercicios de refuerzo del apartado Los relieves estructurales y litológicos de la unidad El modelado del relieve terrestre de Biología y Geología 4º de ESO Anaya para preparar exámenes

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el relieve y los procesos geológicos exógenos

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el relieve y los procesos geológicos exógenos ejercicios

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el relieve y los procesos geológicos exógenos 4 eso

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el relieve y los procesos geológicos exógenos anaya

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El relieve y los procesos geológicos exógenos Ejercicios 4º ESO Anaya | El Profesor en Casa

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Ejercicios de refuerzo del apartado El relieve y los procesos geológicos exógenos de la unidad El modelado del relieve terrestre de Biología y Geología 4º de ESO Anaya para preparar exámenes

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Fuerzas externas que modelan el relieve terrestre

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Fuerzas externas que modelan el relieve terrestre

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fuerzas externas que modelan el relieve de la superficie terrestre

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Deriva continental y expansión del fondo oceánico

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Deriva continental y expansión del fondo oceánico

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La deriva continental y la expansión del fondo marino

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Ejercicios sobre procesos geológicos en los bordes de p

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Ejercicios sobre procesos geológicos en los bordes de p

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los procesos geológicos en los bordes de placa

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los procesos geológicos en los bordes de placa ejercicios

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los procesos geológicos en los bordes de placa 4 eso

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los procesos geológicos en los bordes de placa santillana

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Los procesos geológicos en los bordes de placa Ejercicios 4º ESO Santillana | El Profesor en Casa

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Ejercicios de refuerzo del apartado Los procesos geológicos en los bordes de placa de la unidad Estructura y dinámica de la Tierra de Biología y Geología 4º de ESO Santillana para preparar exámenes

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Ejercicios sobre composición y estructura de la Tierra

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Ejercicios sobre composición y estructura de la Tierra

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composición y estructura de la tierra ejercicios

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composición y estructura de la tierra 4 eso

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composición y estructura de la tierra santillana

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Composición y estructura de la Tierra Ejercicios 4º ESO Santillana | El Profesor en Casa

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Ejercicios de refuerzo del apartado Composición y estructura de la Tierra de la unidad Estructura y dinámica de la Tierra de Biología y Geología 4º de ESO Santillana para preparar exámenes

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La tectónica de placas Ejercicios 4º ESO Santillana | El Profesor en Casa

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Ejercicios de refuerzo del apartado La tectónica de placas de la unidad Estructura y dinámica de la Tierra de Biología y Geología 4º de ESO Santillana para preparar exámenes

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Montañas como el Everest en el centro de la Tierra

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Montañas como el Everest en el centro de la Tierra

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El eco de grandes terremotos ha permitido explorar una frontera que está a 660 kilómetros bajo tierra y es una de las regiones más desconocidas del planeta.

Los libros de texto dicen que el interior de la Tierra está dividido en tres capas -corteza, manto y núcleo- cuyos límites son lisos y perfectos como la superficie de una esfera. Ahora, sismólogos de EE UU y China han analizado datos de 13 terremotos de gran magnitud y desvelan que la realidad es bastante diferente de la aprendida en el colegio.

Las ondas sísmicas de los temblores más potentes atraviesan el interior de la Tierra, rebotan en la corteza terrestre al otro lado del globo y regresan de nuevo a la zona del epicentro, donde son registradas por decenas de sismómetros. Si los límites entre las capas terrestres fueran lisos, las señales rebotadas llegarían más o menos al mismo tiempo. Pero hasta ahora los sismómetros han mostrado importantes irregularidades exactamente a 660 kilómetros de profundidad, en la frontera entre el manto superior e inferior. Hasta ahora, esa frontera solo se había podido estudiar a escalas de cientos o miles de kilómetros. Ahora, por primera vez, se ha conseguido topografiar esta frontera a escalas de unos 10 kilómetros.

Representación de las capas de la Tierra.

El manto concentra el 80% de todo el volumen de la Tierra. Aún hay muchas preguntas por responder sobre su composición y comportamiento dado que es imposible llegar hasta él desde la superficie. "El pozo más profundo que se ha excavado nunca [el pozo superprofundo de Kola, en Rusia] llegó a unos 12 kilómetros de profundidad", explica Jessica Irving, sismóloga de la Universidad de Princeton (EE UU) y coautora del estudio, publicado hoy en Science. "Si intentas llegar más allá, la presión acaba derrumbando las paredes del pozo. Nosotros intentamos estudiar una zona que está 50 veces más profunda, donde las temperaturas son de 1.600 grados y la presión miles de veces mayor que en la superficie", explica Irving. En estudios anteriores se han encontrado irregularidades topográficas similares aún más profundas, justo en la frontera entre el manto y el núcleo de la Tierra.

Gracias al estudio de las ondas sísmicas el estudio ha desvelado que el límite entre las dos capas del manto tiene unas 10 veces más relieve que la superficie terrestre. "Algunas de las montañas que vemos son tan altas como el Everest", resalta Irving.

Evidentemente estas no son montañas al uso. El manto superior y el inferior están hechos de roca sólida, pero con distintas presiones y densidades, algo equiparable a lo que sucede entre el aire y la roca de la superficie. Las ondas sísmicas viajan más rápido por el manto inferior, más profundo, que por el superior.

En el centro, gráfico que representa el relieve entre el manto inferior (verde oscuro) y el superior (verde claro). A la izquierda, el punto más alto de la superficie, la cima del Everest, y el más bajo, la fosa de las Marianas. science

Por ahora, el equipo ha podido cartografiar una pequeña parte de esta frontera, en concreto justo la opuesta a los epicentros de grandes terremotos como el registrado en Bolivia en 1994, de magnitud 8,4, o el del mar de Ojotsk de 2008, con una magnitud de 7,2, explica Irving. Los terremotos más interesantes para estos estudios son los de magnitud 7 o mayor.

El estudio apunta a que las dos capas del manto tienen composiciones químicas diferentes, una cuestión clave para saber si el manto se mueve como un todo o si sus dos capas funcionan por separado y están más o menos aisladas al paso de material fundido desde el núcleo.

"Nuestro trabajo sugiere que el intercambio de material entre la Tierra profunda y la superficial está bloqueado", explica Sidao Ni, investigador del Instituto de Geofísica de China y coautor del estudio. Las grandes montañas del manto serían las causantes, aunque el equipo también ha detectado zonas planas donde es posible que sí haya conexión entre las capas."De esta forma, ambos modelos tienen algo de correcto, la Tierra parece estar en un punto intermedio entre ambos", añade.

La geofísica Christine Houser, del Instituto de Tecnología de Japón, resalta la importancia del estudio. Si realmente las capas más profundas del manto no llegan nunca a la superficie, tienen un interés enorme. "El intercambio de roca y calor entre las dos capas del manto es determinante para la evolución del planeta, pero se sabe muy poco de esta frontera a escalas pequeñas", escribe. "El manto inferior es una reliquia de cuando la Tierra se convirtió en un planeta propiamente dicho a partir de un disco de polvo", señala.

Este tipo de estudios solo son posibles gracias a los terremotos de mayor intensidad. El equipo quiere ahora analizar más señales de otros seísmos captadas en todo el planeta para comenzar a componer un mapa completo de esta inalcanzable frontera de la Tierra.

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Montañas como el Everest en el centro de la Tierra

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El eco de grandes terremotos ha permitido explorar una frontera que está a 660 kilómetros bajo tierra y es una de las regiones más desconocidas del planeta. Los libros de texto dicen que el interior de la Tierra está dividido en tres capas -corteza, manto y núcleo- cuyos límites son lisos y perfectos como la superficie de una esfera.

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Hallan en Israel un mineral extraterrestre desconocido hasta ahora

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Hallan en Israel un mineral extraterrestre desconocido hasta ahora

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La empresa israelí, Shefa Yamin, ha hallado un mineral que, hasta ahora, se creía que solo existía en el espacio. El mineral, incrustado en una gema azulada, y bautizado como zafiro del Carmel o carmeltazita ( ZrAl2Ti4O11) -por su composición química y en honor al Monte Carmelo, el lugar donde fue encontrada-, se incluyó la semana pasada en la lista oficial de la Asociación Mineralógica Internacional.

Formado por titanio (Ti), aluminio (Al) y circonio (Zr) -de ahí el sufijo TAZ en su nombre-, fue hallado en la roca volcánica de la región de Haifa, incrustado en un cristal de corindón, otro mineral, de extraordinaria dureza, compuesto de óxido de aluminio, que habitualmente se encuentra presente en la naturaleza en forma de rubí o zafiro. Su estructura cristalina y sus propiedades lo hacen un elemento único, cuya composición guarda mucha semejanza con el Allendeite (Sc4Zr3O12), un mineral descubierto tras analizar un meteorito que surcó los cielos mexicanos 1969 y que cayó en el Valle de Allende tras explotar en miles de pedazos que quedaron diseminados por el estado de Chihuahua.

La compañía Shefa Yamin, con sede en la ciudad de Acre, trabaja desde 2014 en la extracción de zafiros volcánicos al norte de Israel, en las inmediaciones del río Kishon. La empresa, dedicada exclusivamente a la explotación minera de piedras preciosas en Israel, ya ha registrado la marca zafiros del Carmel para la futura comercialización de las gemas. "En el mundo de hoy, donde los precios de las piedras preciosas están determinados principalmente por su rareza, el zafiro del Carmel es un descubrimiento único porque no se ha encontrado en ningún otro lugar del mundo", asegura Avi Taub, presidente de la empresa minera.

La gema más grande encontrada hasta ahora de este nuevo mineral tiene 33,3 quilates. Su color abarca una extensa gama de azules veteados con blanco y marrón anaranjado -gracias a las trazas de calcio, escandio y magnesio que también contiene- en las que la carmeltazita se manifiesta en forma de venas en tonos negros y verde oscuro dentro del cristal azulado. Según los peritos, su rareza, dureza y tamaño la hacen una pieza única para la alta joyería.

El estudio principal sobre el nuevo mineral lo llevó a cabo un equipo de expertos liderados por el geólogo australiano, William Griffin, experto en la corteza terrestre, que inicialmente visitó Israel en 2016 para analizar varias rocas de moissanite, otro mineral del espacio hallado por la empresa israelí cerca de la ciudad de Haifa, en el mismo yacimiento que la carmeltazita y que se forma en ausencia de oxígeno. Su apariencia de diamante podría confundir al ojo inexperto, pero se trata de una piedra de carburo de silicio que hoy en día incluso se sintetiza en laboratorios para la industria joyera.

Según Griffin, "Israel tiene grandes depósitos que contienen diferentes tipos de piedras preciosas, incluyendo diamantes. Esto es realmente una mina de oro", llegó a afirmar el geólogo. Por el momento, en Shefa Yamin aseguran que desconocen las posibles reservas del nuevo mineral, pero se muestran muy esperanzados con los buenos resultados obtenidos. Además de estos raros hallazgos, hace unos meses extrajeron un espectacular rubí de 1,7 quilates, 8.26 centímetros.

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Hallado en Israel un mineral extraterrestre desconocido hasta ahora

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La empresa israelí, Shefa Yamin, ha hallado un mineral que, hasta ahora, se creía que solo existía en el espacio. El mineral, incrustado en una gema azulada, y bautizado como zafiro del Carmel o carmeltazita ( ZrAl2Ti4O11) -por su composición química y en honor al Monte Carmelo, el lugar donde fue encontrada-, se incluyó la semana pasada en la lista oficial de la Asociación Mineralógica Internacional.

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La Tierra vista desde la Estación Espacial Internacional. NASA

La fragmentación de Pangea ha sido un vector esencial de la evolución de los animales, y su reunificación en el futuro lejano lo será igualmente. Con los datos paleontológicos en la mano, es sumamente improbable que los humanos sigamos aquí dentro de 200 millones de años -las especies marinas más longevas nunca han pasado de los cinco millones de años-, pero es muy posible que la vida terráquea aguante incluso nuestras agresiones más disparatadas y siga medrando. E incluso que una especie más inteligente que la nuestra haya heredado el mundo. Lee en Materia cómo será la Tierra cuando se forme el siguiente supercontinente, que probablemente se llamará Novopangea, si es que todavía hay alguien ahí que pueda ponerle un nombre. Incluso si no es así, los efectos de la geología sobre la evolución serán enormes, como ya lo han sido en el pasado.

Hace 300 millones de años, todos los continentes estaban unidos en una sola masa de tierra firme llamada Pangea. Cincuenta millones de años después, Pangea empezó a fragmentarse, y el éxodo de sus pedazos a lo largo y ancho del planeta condicionó por completo la evolución biológica de los eones ulteriores. Australia fue de los primeros pedazos en separarse de Pangea, y eso explica su biología excepcional: emús, wombats, canguros, cucaburras, koalas y ornitorrincos. Muchos de ellos son marsupiales, un grupo biológico anterior a los mamíferos, pero han desarrollado unas formas y funciones que a primera vista se pueden confundir con las de los mamíferos de otros continentes. Es uno de los casos más chocantes de convergencia evolutiva, donde dos linajes separados alcanzan unas soluciones similares para adaptarse a su función, a su clima y a su posición en ese gran esquema de las cosas que llamamos ecología.

El mamífero vivo más similar al elefante es, curiosamente, el damán africano, que no es mucho mayor que un hámster. Los grandes animales no se agrupan en una rama evolutiva que los predispone a ser grandes. Su evolución, más bien, ha estado condicionada por el fragmento continental en el que estaban viajando por el planeta sin saberlo. Los primeros mamíferos se dividieron en los tres grandes grupos actuales (afroterios como el elefante, boreoterios como los humanos y desdentados como el oso hormiguero) por la sencilla razón de que, hace 100 millones de años, África, Suramérica y Eurasia se separaron de un continente único.

El mismísimo origen de los animales, que ya era en tiempos de Darwin el problema central de la biología evolutiva, y que ahora lo sigue siendo con todavía más fundamento, coincide en el tiempo con otro fenómeno fundamental de la geología continental. Hace 600 millones de años, toda la tierra firme estaba unificada en un supercontinente mucho más antiguo que Pangea. Los geólogos lo llaman Pannotia, y estaba apiñado en las proximidades del polo sur. La fragmentación de Pannotia empezó hace 540 millones de años, en enigmática coincidencia con la explosión cámbrica que originó todos los planes de diseño animal (artrópodos como la gamba, moluscos como el mejillón, cordados como el lector) que persistimos en la actualidad.

Es improbable que los humanos sigamos aquí cuando toda la tierra firme vuelva a ensamblarse en el supercontinente de Novopangea, y mucho menos para ver los efectos de su fragmentación posterior. Ojalá algún geólogo de una especie futura, o al menos un paleontólogo extraterrestre, pueda presenciarlo y aprender algo importante de ello. El tiempo dirá.

LA CIENCIA DE LA SEMANA es un espacio en el que Javier Sampedro analiza la actualidad científica. Suscríbete a la newsletter de Materia y lo recibirás cada sábado en tu correo, junto con una selección de nuestras mejores noticias de la semana.

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La fragmentación de Pangea ha sido un vector esencial de la evolución de los animales, y su reunificación en el futuro lejano lo será igualmente.

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Testeando - 4º ESO - Tectónica de placas

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La teoría de la tectónica de placas que explican la dinámica de la litosfera y el movimiento de los continentes. (34 preguntas)

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Los agentes geológicos internos que, surgidos por el calor del núcleo terrestre, transforman el relieve de la litosfera. (34 preguntas)

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Fragmento final de: una verdad incómoda (Al Gore)

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Fragmento final de: una verdad incómoda (Al Gore)

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¿Como será nuestro planeta en el futuro? Cambio climático, documental en Español de BBC.

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El Siberian Times es uno de los diarios más entretenidos del mundo. En Siberia ocurren más cosas de lo que podría parecer, aunque se trate de una tierra remota, helada y medio vacía. No son las mejores páginas para buscar información política, pero sí una mina para mantenerse al día de temas mucho más interesantes, como el tráfico de colmillos de mamut o, desde hace unos días, la invasión por decenas de osos polares de una localidad situada más allá del círculo polar ártico.

El pueblo en cuestión se llama Belushya Guba y ha sido tomado al asalto por más de 50 de estos imponentes carnívoros, que campan a sus anchas por el basurero y se mueven sin complejos por toda la localidad. Los niños no pueden ir al colegio y los adultos no osan bajarse del coche, a no ser que estén armados hasta los dientes. Y aun así porque, como muestran los vídeos que los atemorizados habitantes cuelgan en YouTube, son muchos osos y parecen muy hambrientos. En uno de ellos, se les escucha gruñir en torno a restos de comida y realmente no parece sensato interrumpirles en sus quehaceres.

Los científicos no se ponen de acuerdo sobre los motivos de esta invasión; algunos consideran que se debe a los patrones de migración, otros creen que la causa está relacionada con el cambio climático: buscan comida cerca de los humanos porque la ausencia de hielo les impide acceder a su alimento natural, focas que cazan al acecho. La entrada en el mercado negro de muchos colmillos de mamut sí tiene que ver sin duda con el calentamiento global: la subida de las temperaturas hace que el permafrost se funda y que expulse restos de estos animales, que llevaban miles de años enterrados.

Dersu Uzala, la bellísima película de Akira Kurosawa, relataba la vida de un cazador nómada de la tundra siberiana. Era animista y para él la naturaleza estaba llena de "gente" con la que debíamos convivir desde el respeto. El fuego, el viento o los árboles eran gente que podía enfadarse y que había que tratar con cuidado. Hemos sido tan insensatos de romper el equilibrio que sabios como Dersu mantuvieron vivo durante siglos. Los osos enfadados de Belushya Guba son un indicio más de que algo no va bien en nuestro entorno, de que ya no sabemos convivir con la gente que nos rodea.

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El Acento | La invasión de los osos polares

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El Siberian Times es uno de los diarios más entretenidos del mundo. En Siberia ocurren más cosas de lo que podría parecer, aunque se trate de una tierra remota, helada y medio vacía.

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La adolescente que levanta a los institutos belgas contra el cambio climático

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La adolescente que levanta a los institutos belgas contra el cambio climático

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Todavía no son las siete de la tarde, pero la familia de Anuna De Wever ya degusta una sopa en la cocina. Su madre ofrece un plato al forastero, pero rectifica rápido: "En España cenáis muy tarde". Sobre el sofá del salón, abierto, un periódico muestra una entrevista a doble página con De Wever. La líder del movimiento estudiantil por el clima más activo del planeta, nacida hace 17 años en la localidad flamenca de Mortsel, donde sigue viviendo, lo cierra y ocupa su lugar. "No soy una experta climática. Y no tengo claro cuál es la mejor política, pero sí sé que la ambición es insuficiente", dice cuando se le piden soluciones.

Hace apenas mes y medio, decepcionada por el endeble acuerdo climático alcanzado en la cumbre de Katowice, De Wever oyó hablar de una sueca llamada Greta Thunberg que dejó de acudir a clase cada viernes para pedir acciones contra el cambio climático. La joven flamenca se puso manos a la obra y publicó en redes sociales un vídeo llamando a la huelga escolar. La respuesta superó sus expectativas: se hizo viral y 3.000 alumnos acudieron a la primera convocatoria. Desde entonces, la cifra ha tenido altibajos, con un pico de 35.000 manifestantes, pero las citas semanales de los jueves mantienen un vigor inusual para un movimiento tan joven. "Hay muchas teorías de la conspiración. Dicen que estamos manejados por organizaciones muy agresivas. Nos sitúan en la izquierda. La realidad es que solo fue una chica en la cocina haciendo un vídeo por si funcionaba".

Estudiante de último año de instituto, De Wever ha conseguido el objetivo de convertir la cuestión climática en uno de los asuntos centrales de las próximas elecciones belgas, pero no planea hacer de ello su profesión: quiere ser diplomática especializada en Derechos Humanos. Las acusaciones de ingenuidad y manipulación son para ella un signo de la falta de confianza de la sociedad en el papel de los adolescentes. "Es triste. Significa que tienen tan poca fe en nuestra generación que dan por hecho que siempre estamos tutelados por adultos".

Anuna De Wever en su casa de Mortsel, en Flandes (Bélgica). Delmi Álvarez

Vegetariana y devoradora de documentales sobre el clima, De Wever cita a dos mujeres, la activista afroamericana Rosa Parks y la ex primera dama estadounidense Michelle Obama, como referentes. También admira al actor Leonardo di Caprio, creador de una fundación en defensa de los animales en peligro de extinción, que publicó un mensaje de apoyo al movimiento que encabeza. Embarcada en una agenda sin apenas huecos que incluye a ministros o científicos, el precio de su atrevimiento lo paga con tres horas de clases extra por faltar los jueves, un aluvión de selfies en cada marcha, y ciertos mensajes inquietantes que la han llevado a denunciar ante la policía amenazas de muerte. De Wever es consciente de su vuelco vital, pero no parece cansada ni preocupada. "Volvería a hacerlo", asegura. Y no se achanta: "Seguiremos hasta que algo ocurra", insiste antes de sentarse, sola ya en la mesa, a comer su plato de sopa.

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La adolescente que levanta a los institutos belgas contra el cambio climático

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Todavía no son las siete de la tarde, pero la familia de Anuna De Wever ya degusta una sopa en la cocina. Su madre ofrece un plato al forastero, pero rectifica rápido: "En España cenáis muy tarde". Sobre el sofá del salón, abierto, un periódico muestra una entrevista a doble página con De Wever.

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Recursos e impactos ambientales. Tema completo Biología y Geología 4º ESO

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2.10. Ingenieria genetica: tecnicas y aplicaciones

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Ejercicios sobre dinámica de ecosistemas

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Ejercicios sobre dinámica de ecosistemas

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DINÁMICA DE LOS ECOSISTEMAS

A lo largo de esta unidad didáctica te mostramos como cambian los ecosistemas a lo largo del tiempo y cómo la materia y la energía, absolutamente imprescindibles para su funcionamiento, se van transformando y pasando de unos seres vivos a otros formando, en algunos casos, auténticos ciclos.

Cambios en un ecosistema acuático marino

Autora: Carmen Monje García-Moreno
Dibujos: Carlos Rubio Bardón

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DINÁMICA DE LOS ECOSISTEMAS A lo largo de esta unidad didáctica te mostramos como cambian los ecosistemas a lo largo del tiempo y cómo la materia y la energía, absolutamente imprescindibles para su funcionamiento, se van transformando y pasando de unos seres vivos a otros formando, en algunos casos, auténticos ciclos.

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Test de flujos y energía de los ecosistemas

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Test de flujos y energía de los ecosistemas

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Test Flujo de energía en un ecosistema En todo ecosistema se produce relaciones entre los seres vivos que lo integran y Que es población: Cada población cumple una función especifica dentro de un ecosistema. Conjunt...

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En tiempos de incertidumbre y controversia sobre los efectos de la crisis ambiental y climática, resulta una perogrullada hablar de la importancia de los ecosistemas para la vida del planeta, porque todos dependemos por completo de los servicios que nos brindan. Sin embargo al estudiar su evolución, cada vez es más difícil si no improbable suponer que existan ecosistemas no intervenidos o mínimamente intervenidos por las actividades humanas, pues con el devenir del tiempo son preocupantes los síntomas de regresiones en la relación sociedad-naturaleza, condicionada por la ideología de preeminencia absoluta de la humanidad sobre la naturaleza y por el paradigma de desarrollo extractivo que impone el sistema económico global.

Sistema económico, crisis ambiental y climática: impactos en el ecosistema Mientras los países industrializados y emergentes manejen un doble discurso: por un lado con la letanía del desarrollo sostenible y su compromiso de combatir el cambio climático con la reducción de sus emisiones contaminantes y apoyo al desarrollo de las energías renovables, cuando por otro lado siguen financiando proyectos de exploración en busca de combustibles fósiles (petróleo, gas y carbón), poco o nada se podrá avanzar y menos lograr -salvo paliativos o placebos- para enfrentar las causas generadoras -estructurales y sistémicas- de la degradación ambiental y sus graves efectos en los ecosistemas acuáticos y terrestres. Superando las posiciones negacionistas y sesgadas crematísticamente, es necesario valorar de forma objetiva y realista los estudios e investigaciones científicas que se vienen realizando en el mundo sobre la magnitud y escala de los efectos e impactos generados por las actividades humanas en los ecosistemas y ambiente.

Y es que ante factores disturbadores de la dinámica del ecosistema natural, opera como respuesta un mecanismo de resiliencia por el que tiende a recuperar y mantener su estabilidad y equilibrio dinámico (siempre en constante cambio, homeostasis). Pero siendo múltiples los factores internos y externos intervinientes en la dinámica natural del ecosistema -a nivel estructural, compositivo y funcional-, se produce un flujo continuo de entradas y salidas de materia y energía para que pueda equilibrarse en el proceso.

Así, en el discurrir de ese ciclo continuo, son los factores externos (antropogénicos) los que de hecho vienen catalizando procesos ascendentes, descendentes y de inflexión o reversión en su grado de resiliencia y estabilidad. 2 Este mecanismo natural de equilibrio dinámico y resiliencia de los ecosistemas se ha ido alterando con los siglos, en la medida que el grado de intervención humana ha sido mucho mayor y que sus actividades económicas se han ido tecnificando y sofisticando, a costo de un modelo extractivo de recursos naturales y de efectos residuales contaminantes, para satisfacer los nuevos requerimientos de crecimiento económico y estilos de vida y desarrollo de los países y sociedades industrializadas.

Por eso es que el supuesto imaginario de progreso tecnológico y modernidad de los países -a tenor de un mercado desregulado-resulta complejo, relativo, incluso contradictorio porque varía según el contexto y los objetivos políticos y económicos de los países, así como de las condiciones de intercambio comercial norte-sur que en muchos casos suelen ser asimétricas e inequitativas. Los que desde la perspectiva neoliberal defienden la relación positiva comercio-ambiente, no toman en cuenta que en el campo tecnológico ocurre un fenómeno de desplazamiento de las industrias contaminantes del norte al sur, perjudicando a los países en desarrollo donde existen débiles regulaciones ambientales.

Ocurre un fenómeno global en que los países del sur son usados como basureros ambientales de los desechos tóxicos y las tecnologías contaminantes de los países del norte(donde si existen mayores regulaciones ambientales).Por eso no es casual que los países pobres resulten más vulnerables al calentamiento y cambio climático, y que a través de la Conferencia de las Partes- COP, en tanto cumbre climática mundial promovida por la ONU, exijan a los países industrializados y emergentes que asuman mayor compromiso y responsabilidad para lograr acuerdos concretos y vinculantes en la reducción de sus emisiones GEI y en la implementación de un fondo verde para financiar medidas adaptativas y de mitigación. Cuestión que además reitera la controversia vigente sobre el rol de la economía global y los límites del crecimiento, el proceso de acumulación capitalista y sus implicancias con los mayores niveles de desigualdad social y desarrollo asimétrico de los países. El imperio de la racionalidad del libre mercado y crecimiento económico de los países viene causando innumerables alteraciones en la dinámica de los ecosistemas naturales, cuestionando el hecho de que los efectos e impactos negativos ocasionados a diferentes escalas se pueda justificar a costo de la modernidad y progreso de las sociedades de los países a nivel global. La casuística sobre problemas de contaminación y deterioro acelerado de los ecosistemas agrícolas, pecuarios, forestales y acuáticos en diversas regiones del mundo es abundante; así también su mayor deterioro con relación a la aparición de nuevos ecosistemas.

El costo de la modernidad en los ecosistemas naturales y artificializados Global Ecology and Biogeography 3 describe la existencia de "nuevos ecosistemas", definiéndolos como "aquellos que contienen una composición de especies y abundancias relativas que no han ocurrido en el pasado en ese bioma". Para ello se basan en dos características claves: "(1) novedad: "nuevas combinaciones de especies con el potencial de cambiar el funcionamiento del ecosistema", y (2) influencia humana: ecosistemas resultantes de la intervención humana". Del artículo citado se desprende que los "nuevos ecosistemas" son en realidad ecosistemas degradados por las actividades humanas que se encuentran en un estado transicional o gradiente desde su estado natural a un estado de manejo intensivo (artificializado), resultando muy difícil -sino improbable- poder retornarlos a su estado anterior (restaurarlos) o tornarlos a su estado más natural posible (rehabilitarlos).

Lo anterior implica cierta controversia sobre los fines, objetivos y límites de la ecología de restauración y rehabilitación para poder recuperar ecosistemas degradados, dañados o incluso destruidos, porque para este fin implica como condición base realizar una aproximación holística que incorpore conocimientos ecológicos científicos contrastados, criterios socioeconómicos, el contexto cultural en el que se realiza la intervención, entre otras variables relativas a emoción, sensibilidad o espiritualidad de los pobladores y usuarios del ecosistema que no siempre será posible contar con todas estas variables en el proceso de reversión del ecosistema afectado.

Las actividades humanas pueden generar impactos ambientales negativos de tal magnitud en el ecosistema, cuyo daño puede resultar irreversible. De hecho existen recursos naturales renovables cuya tasa de regeneración es mucho más lenta que su tasa de extracción, lo que en la práctica lo vuelve un recurso no renovable (por ejemplo bosques tropicales, biodivesidad, suelo agrícola, ictiofauna, etc.). Máxime si analizamos el desempeño de actividades extractivas (minería, petróleo y gas), cuyos procesos tecnológicos pueden impactar negativamente en la capacidad de carga de los ecosistemas y afectar su grado de resiliencia y estabilidad, e incluso afectarlos de forma irreversible.

Así, el costo por deterioro o pérdida del recurso natural o ecosistema es muy alto en la relación comercio-ambiente, auncuando se trate de una actividad muy rentable, porque la afectación del ecosistema no podría compensarse (mucho menos reponerse) afectando la sostenibilidad ambiental global. El hecho objetivo es que cuando interviene el factor antropogénico existe un mayor grado de incertidumbre e impredecibilidad en la situación de manejo y conservación de los ecosistemas y de los servicios que brindan a la sociedad. Y porque hasta hoy todas las evidencias indican que aún no se observan cambios sustantivos relevantes -a escala global- por parte de las sociedades más desarrolladas de los países industrializados que se aboquen de forma responsable a revertir los principales desequilibrios ambientales generados por la inadecuada interacción entre los sistemas sociales y naturales.

Es más, se obvian otros enfoques y cosmovisión del mundo devenidos de los pueblos originarios de diferentes regiones del mundo basados en sus culturas y sistemas de vida, principios, prácticas, conocimientos y sobre todo respeto de la relación sociedad- naturaleza que han sido construidos por generaciones sucesivas, y que a contra lógica de la modernidad global y del desarrollo imperante, nos ofrece alternativas progresistas, avanzadas y de enriquecedor diálogo sociedad-naturaleza que hasta hoy siguen siendo insuficientemente reconocidos y valorados.

¿Ecosistemas simples o complejos para un futuro sostenible? Otras investigaciones evidencian que son los ecosistemas más complejos y diversificados los que tienen mayor estabilidad y capacidad de regeneración y de operar distintos mecanismos dinámicos de equilibrio y resiliencia, en comparación con los ecosistemas más simples (artificializados o antropizados). Por lo que el grado de resiliencia de un ecosistema natural será mucho mayor cuanto menor resulte su grado de antropización, y será mucho menor cuanto mayor grado de antropización tenga. 4 Al estudiar los ecosistemas naturales como sistemas complejos, se tiene ahora mayor certeza de que en su dinámica evolutiva no siempre son lineales, que poseen múltiples estados de equilibrio y transición, que cuentan con mecanismos de regulación que no siempre son predecibles ni mucho menos reversibles, y que ocurren a distinta escala (temporal y espacial). Pero algo mucho más importante de destacar, es que ahora se acentúa la tendencia a considerar que las dinámicas de los sistemas naturales no son completamente independientes de los sistemas sociales.

5 Incluso hemos señalado la eventual aparición de nuevos ecosistemas, complejizando aún más el estudio de sus interacciones como sistemas ecológico-sociales y por tanto sus efectos, límites y riesgos, así como sus perspectivas de manejo y conservación a futuro. La cuestión es que los desequilibrios ambientales producidos por las actividades humanas, como, por ejemplo, la mayor emisión de gases de efecto invernadero, el calentamiento y cambio climático global, el adelgazamiento de la capa de ozono, la acidificación de los océanos, el retroceso de los glaciares, la contaminación, etc., no han podido ser revertidos según los mecanismos de regulación natural y resiliencia con que operan los ecosistemas.

Por lo que insistimos en la preocupación de enfocarnos en monitorear los estados transicionales de los ecosistemas, su grado de resiliencia y niveles de degradación, así como en el caso especial de los ecosistemas antropizados, el prever la eventual aparición de nuevos rasgos y funciones que pueden cambiar sus estados originales y limitar o neutralizar los servicios valiosos que brindan a la sociedad, configurando por ende un alto grado de incertidumbre en torno a sus dinámicas y mecanismos de regulación, reversibilidad y equilibrio sistémico. Con el proceso de la globalización económica y su influencia en los diferentes campos del quehacer humano, vemos que el costo de la constante transformación de los ecosistemas ha contribuido en mayores desequilibrios (regresiones) en la interacción de los sistemas sociales y naturales.

Sin embargo, lo más preocupante es que su reversión dependerá de un cambio radical en la política económica y los estilos de vida y desarrollo de los países al norte y al sur, con las responsabilidades que a cada cual le toca asumir. Pero, además, un aspecto crucial es que los cambios y decisiones por adoptar deberán ser consustanciales con políticas efectivas, sostenidas e inclusivas en cuanto a derechos fundamentales de los pueblos para eliminar la pobreza, la inseguridad alimentaria y desnutrición, la desigualdad e injusticia global.
Notas
1 Consultor en Gestión Ambiental y Desarrollo.

2 "Ecosistemas y Dinámicas Sociales: Nuevos Desafíos para la Ecología y el Desarrollo Sostenible", artículo de Walter Chamochumbi(2007)...en EcoPortal ( http://www.EcoPortal.net).

3 De Hobbs, R., Arico, Salvatore., Aronson, J., Bridgewater, P., Cramer, V., Epstein, P., Ewel, J., Klink, C., Lugo, A., Norton, D., Ojima, D., Richardson, D., Sanderson, E., Valladares, F., Vila, M., Zamora, R., y Hoble, M. 2007. Novel Ecosystems: theoretical and management aspects of the new ecological world order. Global Ecology and Biogeography 15: 1-7. Citado en artículo "Nuevos ecosistemas: ¿qué hacer con ellos?", BEA-Boletín de Ecología Aplicada, Nº 2, Agosto 2007, CLAES.

4 "La Resiliencia en el Desarrollo Sostenible: algunas consideraciones teóricas en el campo social y ambiental", artículo de Walter Chamochumbi (2005)...en EcoPortal( http://www.EcoPortal.net). 5 Ver "Nuevos paradigmas y fronteras en ecología", artículo de Ken Oyama, Instituto de Ecología, Universidad Nacional Autónoma de México. CIENCIAS 67 JULIO SEPTIEMBRE 2002.
Fuente: Ecoportal

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En tiempos de incertidumbre y controversia sobre los efectos de la crisis ambiental y climática, resulta una perogrullada hablar de la importancia de los ecosistemas para la vida del planeta, porque todos dependemos por completo de los servicios que nos brindan.

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Alimentamos el cambio de los ecosistemas

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Alimentamos el cambio de los ecosistemas

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Desde los tiempos de los cazadores recolectores hasta las sociedades neolíticas -y más especialmente en los países desarrollados contemporáneos- los humanos hemos aportado (voluntaria o involuntariamente) alimento a una multitud de especies animales, alterando comunidades y ecosistemas.

Un estudio publicado en la revista Ecology Letters, explica que algunas especies son más hábiles en la explotación de estos restos de comida que otras, lo que puede afectar a la estabilidad de las comunidades y a las redes tróficas mediante la alteración de la competencia por interferencia -la que se produce por la disponibilidad de la comida, la reproducción o un hábitat concreto, por ejemplo- y las interacciones depredador y presa.

Las especies que se aprovechan de la comida de origen humano han aumentado su número en lugares concretos, principalmente debido a la relativamente mayor previsibilidad espacio-temporal de esos desperdicios o subsidios alimentarios.

"Muchos procesos ecológicos que afectan a poblaciones, comunidades y ecosistemas, tales como la resiliencia, los umbrales de extinción, dinámicas de transición y las diferentes formas de competencia cuando se modelizan las cascadas de extinción, pueden explorarse mediante la comparación de los sistemas subsidiados y no subsidiados", señala Daniel Oro ( IMEDEA CSIC-UIB), co-autor del estudio.

Las actividades humanas como la agricultura, la silvicultura y la ganadería han subsidiado de forma involuntaria a algunas especies

Algunos ejemplos de situaciones en las que se ponen a disposición de las especies animales grandes cantidades de subsidios tróficos incluyen los descartes de la pesca, restos orgánicos de los vertederos o de atropellos, los muladares -que contienen suficientes residuos comestibles para atraer entre un 20% y un 30% de todos los mamíferos y aves en una región, especialmente las especies omnívoras y carnívoras- o las semillas que se ofrecen a las aves en los comederos de los jardines del primer mundo.

Otros estudios han demostrado que esta comida extra afecta a varios rasgos de historia de vida (por ejemplo, la fecundidad y la supervivencia) y aumenta la capacidad de carga de los ecosistemas.

De manera más sutil, las actividades humanas como la agricultura, la silvicultura y la ganadería han subsidiado de forma involuntaria a algunas especies, mientras que al mismo tiempo han perjudicado a otras, desde insectos hasta grandes depredadores.

Según el experto, "la investigación orientada hacia la evaluación de los efectos de los subsidios tróficos antrópicos sobre la dinámica de las poblaciones animales puede mejorar enormemente nuestra comprensión del papel de la disponibilidad de alimento en los estudios ecológicos y evolutivos de las comunidades y redes alimentarias más allá de las limitaciones de los estudios experimentales".
El desperdicio alimentario, un problema global para el ecosistema
Aunque las especies subsidiadas por las actividades humanas y sus efectos en las cadenas tróficas se han identificado en las últimas décadas, el papel de los humanos en la configuración del mosaico de los recursos tróficos en los ecosistemas sólo ha sido analizado en los últimos años.

Entre el 30% y el 40% de toda la comida producida en el mundo se desperdicia

Actualmente, entre el 30% y el 40% de toda la comida producida en el mundo se desperdicia, lo que ha potenciado que las políticas ambientales ya regulen muchas actividades humanas con el objetivo de evitar la sobreexplotación o para fomentar el reciclaje de los residuos de alimentos.

Tales acciones, como la regulación de los vertederos o la prohibición de los descartes pesqueros, constituyen experimentos naturales que permiten a los investigadores comparar los rasgos de historia de vida y la dinámica poblacional de las especies y comunidades con y sin los efectos de los subsidios tróficos.

La relativamente alta previsibilidad en el espacio y tiempo de los suministros de alimentos subsidiados hacen que este recurso alimenticio sea de más fácil acceso en comparación con las fuentes naturales.

Una fuente de alimento abundante y predecible debería mejorar la fisiología, es decir, la condición corporal y la masa corporal y el rendimiento individual de cría, mientras que los riesgos de mortalidad tales como la susceptibilidad a patógenos -excepto en algunos casos, como los vertederos- y la vulnerabilidad a la depredación deberían disminuir.

Sin embargo, algunas especies oportunistas cosmopolitas (carroñeros facultativos), tales como cucarachas, ratas, zorros o las gaviotas, son ejemplos paradigmáticos de las especies que se benefician de este tipo de subsidios a los alimentos antropogénicos predecibles. Estas especies explotan los alimentos de origen humano, han aumentado su número y se consideran "sobreabundantes", y puede comportarse como especies invasoras, provocando cambios en las cadenas alimentarias y los ecosistemas.

La comparación de los ecosistemas subsidiados y no subsidiados puede ayudar a predecir los cambios en biodiversidad y los servicios ecosistémicos que han sufrido el impacto de otros agentes del cambio global.

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SINC Servicio de Información y Noticias Científicas

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Alimentamos el cambio de los ecosistemas

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Un estudio científico del Laboratorio de Ecología de Poblaciones del IMEDEA argumenta que la comida que los humanos ponen a disposición de los animales a través de actividades como la agricultura, la ganadería, la pesca comercial y el comercio ha dado forma a muchos de los ecosistemas del planeta tal y como los vemos hoy en día.

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Ejercicios sobre matería y energía en los ecosistemas

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Ejercicios sobre matería y energía en los ecosistemas

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Indica si las siguientes frases son verdaderas o falsas:

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Indica el nivel trófico de los seres vivos de la imagen superior:

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¿Qué es la Biomasa? Ecosistemas y comunidades | Videos Educativos Aula365

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Niveles tróficos y cadenas tróficas de seres vivos

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Niveles tróficos y cadenas tróficas de seres vivos

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Niveles Tróficos - Cadenas y Redes Tróficas (alimenticias)

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Consecuencias de la desaparición de los tiburones

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¿Cuánto sabes sobre la evolución humana?

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Una de las cosas que podemos decir con seguridad acerca del género humano es que es la única especie de la Tierra que se pregunta sobre su existencia e indaga sobre los orígenes de su aparición en el planeta.

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Test acerca de evolución de seres vivos 

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Test acerca de evolución de seres vivos 

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El arqueólogo Mohamed Sahnouni, en un yacimiento argelino. CENIEH

Cuando los científicos se preguntan sobre qué atributos nos hacen humanos, siempre sale esa quiniela de tres variables con la que, a grandes rasgos, todos estamos de acuerdo. Somos un primate bípedo, tecnólogo y de gran cerebro, aunque todavía quede mucho por decir sobre qué fue antes, si el huevo o la gallina. En particular, la tecnología se ha convertido en nuestro exoesqueleto, en una prolongación de nuestra anatomía sin la que apenas sabríamos vivir. Abandonar la locomoción sobre cuatro patas contribuyó a la conveniencia de tener las manos libres, algo tan útil e importante para el modo de vida que habría de caracterizarnos. Salvo exiguas y vitales excepciones (como acariciar al otro o llevarnos las manos a la cabeza) nuestra mano se liberó para poder estar siempre llena.

Una herramienta afilada hallada en el yacimiento de Ain Boucherit (Argelia). Mohamed Sahnouni

Le nacen cuchillos para untar la mantequilla o cortar la carne; bolígrafos para firmar informes (cada vez menos postales); móviles para leer las noticias o enviar un tuit incendiario; asas para transportar una cartera o llevarnos a los labios una taza de café; batutas para dirigir orquestas o arados para sembrar campos. De una manera u otra, la capacidad de crear instrumentos que nos permiten relacionarnos con el mundo se ha convertido en seña e identidad de nuestra especie. ¿Pero cuándo empezó todo?

Nuestra primera herramienta fue una piedra. La escogimos y la tallamos para que de un pedrusco informe apuntase un filo con el que descarnar los huesos. Esas piedras cortantes y las marcas que dejan en los huesos son el primer testigo de nuestra capacidad de manipulación, el germen de nuestra particular forma de explotar el mundo. Hasta entonces no nos interesaba la carne y de los animales solo éramos presas, pero no cazadores. La evidencia más antigua de nuestra habilidad para utilizar y quizá tallar piedras se encontraba en el este de África, con 2,6 millones de años, en el yacimiento de Gona (Etiopía). Hasta ahora, el este de África había sido siempre el lugar predilecto para encontrar el origen de todo lo que nos singulariza, las primeras herramientas, los primeros pasos, los primeros humanos modernos.

Sin embargo, esta semana, un equipo de científicos internacionales, liderado por los investigadores del Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana (CENIEH), publica el hallazgo de herramientas y marcas de corte en huesos de animales en Ain Boucherit, en Argelia. Se trata de una serie de artefactos toscos, adscritos al que se conoce como Modo 1 o Olduvayense. La antigüedad de los hallazgos abarca desde los 1,9 hasta los 2,4 millones de años, por lo que son prácticamente contemporáneos de las primeras herramientas hasta ahora conocidas. La industria de Ain Boucherit sugiere que o bien la capacidad artesana de los primeros humanos se expandió de forma cuasi veloz desde el este al norte de África, o que el origen de esta habilidad no fue único, y que en varios lugares a un tiempo surgió la necesidad y el arte de construir y tallar con nuestras manos.

¿Es al fin y al cabo tan extraño jugar con una roca rota al azar y descubrir que puede ser útil como cuchillo? ¿No es casi natural comprender que una piedra puede servir para machacar un hueso, un tubérculo o la cáscara de un fruto seco? ¿No es posible que esta habilidad haya aparecido y desaparecido varias veces a lo largo de la historia de nuestros ancestros? Quizá en este, como en tantos otros debates evolutivos, lo que hay que preguntarse no es tanto sobre la capacidad de una especie determinada para hacer algo (así sean herramientas o pinturas rupestres), sino en qué medida ese comportamiento caracteriza a esa especie. ¿Es lo típico de ese grupo? ¿En qué momento esa actividad pasó de ser esporádica a convertirse en parte sustancial de su vida?

Con fechas tan antiguas y sin fósiles asociados, es difícil saber si el primero en tallar y empuñar un cuchillo fue uno de los primeros representantes del género Homo, al que pertenecemos nosotros, o del género Australopithecus, al que pertenece la pequeña Lucy. Pero de lo que no hay duda es de que a partir de 2,4 millones de años encontramos más y más evidencias de que nuestros ancestros comenzaban a consumir carne y a valerse de útiles de piedra para poder descarnar los animales a los que primero accedieron como carroñeros y después como cazadores. Y que ese comportamiento tecnológico se convirtió en sello y seña del linaje humano, tanto que la tecnología es, a día de hoy, nuestra segunda piel. Cada vez son más contados, y más íntimos, los momentos en que el ser humano, de verdad, está desnudo. Hace 2,5 millones de años la tecnología comenzaba a servir al hombre y hoy nos preguntamos si es el hombre el que depende, servil, de la tecnología.

Hay quien dice que el éxito de la humanidad llegó cuando fuimos capaces de independizarnos del medio, una afirmación que a mí me produce sentimientos encontrados. Con las primeras herramientas arrancó la historia de lo que algunos llaman nuestra "liberación". Sin embargo, el relato de nuestro éxito como el de la conquista de nuestra independencia del entorno tiene ecos de hijo desagradecido que muerde la mano que le da de comer, que se jacta de esclavizar la tierra que un día le sirvió de cuna. También es verdad que las mismas manos que pueden tallar árboles o clavar puñales pueden plantar flores, tocar el piano o curar heridas. Todas son cosas de hu-manos, al fin y al cabo.

María Martinón Torres es directora del Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana (CENIEH).

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Análisis | ¿Quién empuñó el primer cuchillo?

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Cuando los científicos se preguntan sobre qué atributos nos hacen humanos, siempre sale esa quiniela de tres variables con la que, a grandes rasgos, todos estamos de acuerdo. Somos un primate bípedo, tecnólogo y de gran cerebro, aunque todavía quede mucho por decir sobre qué fue antes, si el huevo o la gallina.

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Las orangutanas hablan del pasado a sus crías

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Las orangutanas hablan del pasado a sus crías

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Las orangutanas cuidan a sus crías hasta los nueve años. Ray Muzyka

Si recuerda la última conversación que ha mantenido, seguramente habló de algo ya pasado, o futuro, o de alguien que no estaba presente. Una capacidad que ni siquiera lo parece, porque los humanos lo hacen con total naturalidad en su día a día. Sin embargo, el don de hacer referencia a objetos o situaciones alejados en el espacio o en el tiempo era uno de esos superpoderes únicos de los sapiens sobre el resto de los mamíferos. Hasta ahora, si se confirma el hallazgo que acaba de llegar desde las selvas de Sumatra: las orangutanas también son capaces de hablarle del pasado a sus crías -y ellas de entenderlo-.

Los científicos sometieron a las hembras de Ketambe a un estrés inesperado: la aparición de un tigre mientras pasaban el rato con sus crías en los árboles. Los orangutanes son unos simios bastante asociales, por lo que es normal que estén solas con su retoño. En ese contexto, el experimento esperaba registrar los gritos de alerta de estas orangutanas, pero se llevaron un chasco. El (falso) tigre aparecía, permanecía dos minutos en escena y se desvanecía. Pero estas madres no decían nada. "Nos sorprendió su silencio", reconoce el barcelonés Josep Call, uno de los autores del hallazgo, "pero más que vocalizaran luego". Se trata de uno de esos descubrimientos con los que se da cuando se buscaba otra cosa.

Lo que hacían estas madres ante la amenaza del tigre (un compinche de la ciencia cubierto con una manta animal print como la de la imagen) era quedarse mudas, defecar y orinar de la tensión, recoger a la criatura y comenzar a ascender por las ramas sigilosamente. Y cuando la fiera desaparecía, entonces sí, contarle al vástago lo que había ocurrido. "Sabemos que se trata de vocalizaciones que ellos utilizan en situaciones así, por ejemplo de conflicto. Claramente demuestra que lo perciben como una amenaza y sin embargo no vocalizan hasta que se marcha", explica Call, de la de la Universidad de St. Andrews, que publica este estudio en Science Advances junto con Adriano R. Lameira.

Aspecto del falso tigre que veían las orangutanas, un miembro del equipo que se cubría con una manta con el estampado felino. Adriano R. Lameira

Los científicos que están detrás de este descubrimiento se muestran cautelosos con sus propios resultados, pero hay muchos elementos llamativos en su trabajo que lo respaldan. Por ejemplo: entre los 24 casos en los que experimentaron estos sustos con siete hembras distintas, hay una correlación muy clara entre la edad de los retoños y lo que tardan sus madres en explicar lo ocurrido. "Si la cría no importa, la edad no tendría efecto, pero los avisos llegan mucho antes cuanto más pequeña es", afirma Call. De media, tardaron 7 minutos en hacer esas vocalizaciones (una especie de chasquidos de besuqueo), llegando a los 20 minutos con crías mayores y casi inmediatamente con las más pequeñas.

Este psicólogo recuerda que se trata de una situación "emocionalmente cargada" y por eso las crías mayores son capaces de establecer la conexión entre las palabras de advertencia de la madre y lo ocurrido minutos antes durante la visita del tigre: la madre defeca (que es una respuesta habitual en situaciones de estrés), se puso en tensión, miró hacia un punto, lo protegió, huyó sigilosa hacia arriba... "La clave es cuál es la causa fundamental de esta vocalización", advierte Call, "y los datos abren la puerta a que esta sea la explicación".

Esta capacidad de hablar de algo que no está presente se denomina referencia desplazada y se ha logrado en grandes simios como chimpancés educados en cautividad, por lo que la capacidad intelectual sí la tienen. "En el laboratorio sí se consigue, pero no se ha observado nunca en la comunicación natural ni en animales salvajes, no se comunican sobre algo no presente", resalta el primatólogo. Hace años se describió, también en orangutanes, una conducta que apuntaba en este sentido: podían comunicar dónde estarían mañana, antes de emprender un viaje.

Call acepta especular sobre qué habría de especial en estas orangutanas para que posean esta característica tan humana, la referencia desplazada, frente a chimpancés, gorilas o bonobos. Según este experto, la orangutana pasa mucho tiempo con las crías, hasta los nueve años, y al contrario de lo que sucede con otros grandes simios, estos vástagos crecen solos con sus madres. "Los otros simios aprenden con más miembros del grupo, viendo e interactuando con ellos, lo que proporciona más oportunidades de aprender, que en el caso de los orangutanes se ven más reducidas", explica. "Si la madre no reacciona ante una situación así, se ven reducidas las oportunidades de aprendizaje. Por tanto, tendría sentido que hubieran desarrollado una capacidad para el aprendizaje más poderosa, más sofisticada", aventura Call.

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Las orangutanas hablan del pasado a sus crías

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Si recuerda la última conversación que ha mantenido, seguramente habló de algo ya pasado, o futuro, o de alguien que no estaba presente. Una capacidad que ni siquiera lo parece, porque los humanos lo hacen con total naturalidad en su día a día.

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Reconstrucción de un 'Homo neanderthalensis'. P. PLAILLY / E. DAYNES (SCIENCE PHOTO LIBRARY / AGE)

Seguimos sin respuesta a la pregunta estrella de la biología: ¿cómo evolucionó el cerebro humano? Eso es decir el lenguaje, eso es decir la poesía, la ciencia, la creatividad humana, nuestra sofisticación a la hora de predecir el mundo, de anticipar el riesgo, de disfrutar con las formas sutiles de la naturaleza incluso sin esperar gran cosa a cambio. Mi opinión, por si a alguien le importa, es que no sabremos cómo evolucionó el cerebro mientras no sepamos cómo funciona. Francis Crick, codescubridor de la doble hélice del ADN, le dijo una vez a Stephen Jay Gould: "Lo malo de ustedes, los biólogos evolutivos, es que se preguntan ¿por qué? antes de preguntarse ¿cómo?". Gould se cabreó. Pensó que aquello era una salida cargante de un biólogo molecular, el colmo del reduccionismo miope. Pero reconoció años más tarde que Crick tenía razón. Casi siempre la tenía.

El caso es que no sabemos cómo surgió la mente humana, pero si hay algo que conocemos sobre ese asunto, un vector lineal en la jungla curva de la evolución homínida, es la correlación entre el tamaño y la forma del cráneo de una especie y su inteligencia creativa, hasta donde la podemos medir por la sofisticación de sus herramientas. Los australopitecos como Lucy tenían el volumen cerebral de un chimpancé, y ninguna herramienta. Duplica ese volumen y ya tienes un Homo habilis y su notable colección de hachas y punzones; añade unos centímetros cúbicos más y obtienes al Homo erectus, que no solo tenía mejores armas sino que fue el primer humano que salió de África para explorar el mundo.

Otro medio litro de cerebro y aquí llegamos con nuestras aspiraciones de saberlo todo y de conquistar el mundo. Todo eso se refiere al tamaño, pero la forma es también esencial. Los humanos modernos no solo nos caracterizamos por tener un cerebro bien gordo en relación con nuestro cuerpo, sino también por la desproporcionada expansión de los lóbulos frontales a lo largo de la evolución humana. Es ahí, detrás de nuestra frente, donde residen las altas funciones mentales de las que estamos tan orgullosos, entre ellas el control racional sobre las emociones primarias de nuestro cerebro reptiliano, como la amígdala cerebral que codifica la agresividad y el miedo. Es la diferencia de maduración entre esos dos nodos mentales lo que explica el cerebro adolescente. No se preocupen los padres: a diferencia de la vida, la adolescencia es una enfermedad que sí se cura con el tiempo.

Sabemos desde hace unos años que los neandertales y nuestros antepasados sapiens nos cruzamos hace unos 50.000 años, es decir, en cuanto la coincidencia geográfica lo hizo posible. Si eso es animalismo o ganas de emociones, la psicología lo dirá, pero el caso es que un pequeño porcentaje del genoma de la gente de origen europeo y asiático occidental es hoy de origen neandertal. Los asiáticos, oceánicos y nativos americanos suelen tener un porcentaje similar del genoma de los denisovanos, unos primos de los neandertales que poblaban Asia en la época en que los sapiens salíamos de África. Los africanos actuales tienen también ADN de pueblos africanos antiguos. Viajando se conoce gente.

Acabamos de saber, sin embargo, que el ADN neandertal que llevan los europeos afecta a la forma de su cabeza: le quita parte de su moderna redondez y la hace más puntiaguda y antigua, y en zonas que se encargan de afinar la coordinación de los movimientos. He ahí un enigma.

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Seguimos sin respuesta a la pregunta estrella de la biología: ¿cómo evolucionó el cerebro humano? Eso es decir el lenguaje, eso es decir la poesía, la ciencia, la creatividad humana, nuestra sofisticación a la hora de predecir el mundo, de anticipar el riesgo, de disfrutar con las formas sutiles de la naturaleza incluso sin esperar gran cosa a cambio.

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Ejercicios sobre identificación de cráneos de homínidos

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Ejercicios sobre identificación de cráneos de homínidos

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Ejercicios sobre teorías evolutivas de seres vivos

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Ejercicios sobre teorías evolutivas de seres vivos

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Crucigrama sobre la evolución de los seres vivos

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Crucigrama sobre la evolución de los seres vivos

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Ejercicios de autoevaluación. Colegio Nuestra Señora de la Sabiduría. Biología y Geología de 4º ESO. Autor: Eduardo Gómez

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Ejercicio tipo test acerca del origen de la vida

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Ejercicio tipo test acerca del origen de la vida

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El origen de la vida - Explicación Sencilla HD (720p). ESPAÑOL

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Teorías de la Evolución: Darwin vs. Lamarck - Bio[ESO]sfera

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Teorías sobre el origen de la vida en la Tierra

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Teorías sobre el origen de la vida en la Tierra

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6 Teorías sobre el Origen de la Vida  🌱

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Test LEYES DE MENDEL Y GENÉTICA. genetica mendeliana. martara ...

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Test LEYES DE MENDEL Y GENÉTICA. genetica mendeliana. martara carreño muñoz. raquel muñoz y marta carreño.

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Alerta por un programa militar para propagar virus con insectos

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Alerta por un programa militar para propagar virus con insectos

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Un ejemplar de mosca blanca, en una planta infectada. Auscape/UIG via Getty Images

Cuatro equipos de científicos de EE UU investigan con virus modificados genéticamente para que alteren el ADN de los cultivos. Para propagar el virus usarían diversas especies de insectos también modificados. El objetivo declarado del programa, financiado por los militares, es proteger las cosechas de una repentina sequía, heladas... o un ataque exterior. Sin embargo, otros investigadores alertan ahora de que los insectos con los virus mutantes podrían convertirse en un arma biológica incontrolada.

La Agencia de Proyectos de Investigación Avanzados de Defensa (DARPA, por sus siglas en inglés), que pertenece al Departamento de Defensa de EE UU, informó de su idea de convertir insectos dañinos en aliados en 2016, aunque hasta finales del año pasado no se anunciaron los cuatro proyectos seleccionados para el programa Insect Allies. Todo en ellos es ciencia y tecnología extremas, en los límites de la ciencia ficción.

Las cuatro investigaciones van en paralelo y todas tienen los mismos tres elementos: un virus o bacteria, un insecto y una planta objetivo. En el liderado por investigadores de la Universidad de Pensilvania (Penn State), por ejemplo, quieren usar virus del género Begomovirus, que ataca cultivos como el del tomate, para proteger a las plantas de las inclemencias del tiempo. La intención es, tras neutralizar su carga viral, añadirle un determinado gen vegetal que exprese algún rasgo protector como, por ejemplo, más resistencia al frío. Para propagar el virus, piensan usar una de las peores plagas del tomate, la mosca blanca.

"Ahora, un agricultor no puede hacer mucho para salvar su cosecha si las previsiones meteorológicas predicen una fuerte sequía para el próximo mes", decía el líder del proyecto de Penn State, Wayne Curtis, tras ser uno de los seleccionados por DARPA. "Aunque podamos desarrollar una variedad de la planta que aguante un tipo de estrés, la naturaleza de las nuevas enfermedades y plagas amenaza con superar las mejoras proporcionadas por la reproducción tradicional y las modificaciones genéticas. Buscamos desarrollar una tecnología que dé una respuesta rápida que permita la distribución de genes que protejan las plantas cuando lo necesiten, ya plantadas", añadía.

Esa rapidez en la reacción es una de las grandes novedades de Insect Allies. Hasta ahora las variedades vegetales con una determinada mejora necesitan años para su desarrollo y, una vez lograda, añadirla a las semillas para la próxima campaña. Aquí pretenden insertarla en las plantas ya adultas. Se trataría de una transferencia horizontal, no vertical. Otra de las innovaciones es el uso de la técnica de edición genética CRISPR para modificar el gen vegetal objetivo con el concurso del virus. En cuanto a la manipulación de los insectos, aunque no se han dado detalles del cómo, ya hay experimentos que lo han logrado en un proceso de evolución forzada llamado genética dirigida.

"Insect Allies tiene poco que ver con la genética dirigida ya que propone usar insectos para transmitir mutaciones a los cultivos, no a los miembros de su misma especie", recuerda Derek Caetano-Anollés, biólogo en el Instituto Max Planck de Biología Evolutiva (Alemania). "Cualquiera que se haya preocupado por la genética dirigida debería estarlo mucho más respecto a Insect Allies", añade.

Así funciona el sistema, con dos posibles resultados según la intencionalidad pacífica o no del programa. Derek Caetano-Anolles

Junto a otros biólogos europeos, Caetano-Anollés ha publicado en la revista un documento que alerta sobre los riesgos que supone el programa de DARPA. El artículo forma parte de una iniciativa más amplia que busca desmantelar Insect Allies antes de que pueda tener éxito. Sus autores reconocen que este tipo de tecnología podría tener muchos usos positivos pero también un doble uso: la guerra biológica.

"Lo que nos preocupa es que la tecnología de Insect Allies puede ser convertida muy fácilmente en un arma. Peor aún, puede hacerse de una forma extremadamente encubierta y muy difícil de rastrear: Los insectos pueden ser diseñados para infectar los cultivos de un enemigo, matando a las plantas o esterilizando sus semillas y nadie se enteraría de lo que había pasado hasta la siguiente campaña" sostiene Caetano-Anollés.

Por eso, otra de las críticas que estos biólogos hacen a los planes de DARPA es su fijación en que se usen precisamente insectos para propagar los virus. Para los autores del escrito, existen tecnologías de dispersión mecánica tanto o más eficaces y más controlables que la liberación de miles o millones de insectos con un virus a cuestas. Pero la principal denuncia que hacen es que Insect Allies puede ser la excusa para que otros países desarrollen sus propios programas basados en Insect Allies. Como dice el biólogo del Max Planck: "En el peor de los casos, esto ya puede estar pasando y EE UU ya puede haber abierto la caja de Pandora que cambiará la guerra para siempre sin que importe ya si el programa de DARPA acaba funcionando o no".

En la agencia estadounidense reconocen el riesgo de un posible doble uso de la tecnología, algo que, consideran, siempre acompaña a una novedad como esta. Aún así, el director de Insect Allies, el entomólogo Blake Bextine, defiende su programa del resto de las críticas recordando con qué objetivo se creó: "DARPA creó Insect Allies para ofrecer nuevas capacidades para proteger EE UU, en particular la de responder rápidamente a amenazas al suministro de alimentos", afirma.

Cómo convertir virus y plagas en aliados

Plaga del afidio del maíz, una de las que se investiga. Meena Haribal

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Alerta por un programa militar para propagar virus con insectos

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Cuatro equipos de científicos de EE UU investigan con virus modificados genéticamente para que alteren el ADN de los cultivos. Para propagar el virus usarían diversas especies de insectos también modificados. El objetivo declarado del programa, financiado por los militares, es proteger las cosechas de una repentina sequía, heladas...

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Mendel es uno de los nombres clásicos que aparecen en los libros de ciencias de bachillerato o incluso de primaria. A él le debemos las bases de la genética y sus tres leyes, que la mayoría de nosotros hemos tenido que estudiar en algún momento. Simplificando mucho y poniendo un símil humano, la primera ley viene a decir que si cruzas a una persona rubia con una morena, en la primera generación salen todos los hijos castaños. La segunda ley dice que si luego cruzas a dos castaños, el 25% de los hijos de esta generación saldrán rubios, el 50% castaños y el 25% morenos. La tercera es la ley de independencia de caracteres. Aquí necesitamos fijarnos en el tono de pelo y en otro rasgo como el color de ojos. La tercera ley establece que si papá es rubio con ojos azules y mamá es morena con ojos verdes, nada impide que el hijo sea rubio con ojos verdes, o moreno con ojos azules, o igual que papá o mamá. Es decir, cada carácter genético se hereda por su cuenta y no van los caracteres de papá por un lado y los de mamá por otro. ¿Cómo llegó Mendel a establecer estas leyes? Obviamente no lo hizo cruzando niños rubios y morenos (eso ya lo hizo Mengele años después), sino con paciencia y legumbres. En el jardín de la abadía de Brno, en la actual República Checa, tenía un pequeño invernadero y allí se dedicaba a hacer experimentos y cruces con diferentes variedades de guisantes o de judías. Utilizó distintos caracteres genéticos como el color de la flor, la forma de la vaina o la semilla y el pigmento de los cotiledones. Su obra fue dada a conocer en dos conferencias impartidas en la primavera de 1865 en la Sociedad de Historia Natural de Brno y en un artículo que recopila estas charlas, Versuche über Pflanzen-Hybriden (experimentos sobre híbridos de las plantas), que ha sido fundamental para entender el funcionamiento de la herencia en los seres vivos. Su pensamiento fue adelantado a su tiempo y, quizás, a sus limitaciones experimentales. Este artículo pasó bastante inadvertido en su momento, hasta que fue redescubierto a principios del siglo XX cuando otros científicos llegaron a conclusiones similares. No obstante, aunque nadie duda de la realidad de lo que descubrió, la metodología que utilizó sí que ha sido cuestionada.

En la abadía de Brno se conservan los cimientos del invernadero donde cultivaba sus plantas. Lo primero que llama la atención es que es muy pequeño. Allí no caben muchos guisantes y judías. Curiosamente, en sus anotaciones salen unos números muy bonitos y que se ajustan muy bien a los porcentajes, demasiado bien para tan pocas plantas. Estadísticos como Weldon en 1902 y Fisher en 1938 alertaron de que sus números son demasiado perfectos para ser reales y levantan la sombra de la duda sobre si modificó o maquilló los resultados para que se ajustaran a su modelo. Otra suspicacia se centra en que ahora conocemos que hay caracteres que no se heredan como predijo Mendel, sino que van ligados. En su época no se sabía que los genes físicamente residen en un cromosoma. Dos genes situados cerca en el mismo cromosoma no cumplirán la tercera ley y el porcentaje de veces que aparecerán juntos o separados dependerá de lo cerca que se encuentren. Hoy diríamos que esos dos genes están ligados. ¿Hizo trampa al escoger caracteres que no estaban ligados? Es cierto que si hubiera cogido dos caracteres ligados nada hubiera cuadrado, pero aquí no hay tanta controversia. Dado el tamaño del genoma y el gran número de caracteres que existen, era improbable que hubiera seleccionado dos genes suficientemente cercanos que hubieran destrozado su modelo. Por lo tanto, queda la duda de si Mendel era el típico ejemplo de científico que era mejor diseñando experimentos que haciéndolos, y quizás un poco tramposillo.

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Mendel es uno de los nombres clásicos que aparecen en los libros de ciencias de bachillerato o incluso de primaria. A él le debemos las bases de la genética y sus tres leyes, que la mayoría de nosotros hemos tenido que estudiar en algún momento.

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Problemas de genética resueltos de herencia de dos caracteres

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aniridia. ¿Qué proporción de sus hijos sufrirán ambos males?

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Problemas de genética de un solo carácter

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Problemas de genética de un solo carácter

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Problemas de genética resueltos de herencia de un carácter

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Actividades de refuerzo con problemas de genética

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Actividades de refuerzo con problemas de genética

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Otro vídeo acerca de las leyes de Mendel

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Otro vídeo acerca de las leyes de Mendel

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El futuro del 70% de los espacios vírgenes de planeta depende de cinco países

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El futuro del 70% de los espacios vírgenes de planeta depende de cinco países

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Aún podemos salvar la naturaleza, pero dependerá de los pasos que den (o no) Rusia, Canadá, Australia, EE UU y Brasil para asegurar el futuro de la Tierra

Montañas en Alaska (EE UU). Chad Peltola/Unsplash

Según el nuevo mapa mundial de la naturaleza que acabamos de publicar en Nature, el 94% de los espacios naturales que quedan se encuentra en tan solo 20 países, sin incluir altamar y la Antártida.

Hace un siglo, los espacios naturales se extendían por casi todo el planeta. Hoy en día, solo un 23% de la superficie -al margen de la Antártida- y un 13% de los océanos están exentos de los efectos perjudiciales de la actividad humana.

Más del 70% de los espacios naturales se encuentran en tan solo cinco países: Australia, Rusia, Canadá, Estados Unidos (Alaska) y Brasil. Aún podemos salvar la naturaleza. Pero dependerá de los pasos que den (o no) estos países supernaturales para asegurar el futuro de los últimos espacios vírgenes de la Tierra.

Los espacios naturales son vastas extensiones de tierra y mar indómitas e inalteradas. Estén donde estén, desde la selva de las tierras bajas de Papúa Nueva Guinea, los altos bosques de la taiga del Ártico Ruso o los vastos desiertos del interior de Australia, hasta áreas del Pacífico, el Antártico y el Índico, estas zonas son las últimas fortalezas para las especies en peligro de extinción y ejercen funciones vitales para el planeta, como almacenar carbono, minimizando los efectos del cambio climático. En muchos espacios naturales, los indígenas, que son a menudo los más marginados política y económicamente, dependen de ellos por sus modos de vida y sus culturas.

Sin embargo, pese a ser importantes y a estar tan amenazados, la política medioambiental internacional pasa por alto los espacios naturales y sus valores. En la mayoría de los países, la naturaleza no ha sido formalmente definida, cartografiada, ni protegida. Lo que significa que no hay nada que obligue a rendir cuentas sobre la conservación de los espacios naturales a los gobiernos, a las industrias y a las sociedades locales.

Más allá de las fronteras

Casi dos tercios de los espacios naturales marinos se encuentran en aguas internacionales, fuera del control inmediato de los países. Esto, efectivamente, lo convierte en un salvaje oeste marino, donde las flotas pesqueras tienen barra libre. Hay ciertas leyes que regulan la pesca en esas zonas, pero no hay ningún acuerdo vinculante para la conservación en altamar, aunque Naciones Unidas está negociando dicho tratado. Es crucial que se garantice que la naturaleza marina no se pueda explotar.

Y no podemos olvidarnos de la Antártida, que es el mayor espacio natural de la Tierra y uno de los últimos lugares del planeta en cuyas extensas regiones el ser humano no ha puesto el pie.

Aunque el aislamiento y el clima extremo de la Antártida han ayudado a protegerla de la degradación que han sufrido otros lugares, el cambio climático, la actividad humana, la contaminación y las especies invasivas amenazan cada vez más la fauna y los espacios naturales del continente.

Los firmantes del Tratado Antártico deben cumplir con sus compromisos para ayudar a reducir el impacto humano. Hay que reducir urgentemente las emisiones globales de carbono antes de que sea demasiado tarde.

[Nota del editor: Las noticias no son halagüeñas. El pasado 2 de noviembre, la Comisión del océano Antártico ( CCAMLR, según sus siglas en inglés) no llegó a un acuerdo para crear un área protegida en la Antártida de 1,8 millones de kilómetros cuadrados. China, Rusia y Noruega rechazaron la creación de esta gran reserva.]

Nuestro mapa muestra los pocos espacios naturales que quedan y cuánto se ha perdido en las últimas décadas. Cuesta creerlo, pero entre 1993 y 2009 se perdió la impactante cantidad de 3,3 millones de kilómetros cuadrados de espacios naturales terrestres, una superficie mayor que la India, debido a los asentamientos humanos, la agricultura, la minería y otras actividades.

En el océano, las únicas regiones libres de pesca industrial, contaminación y barcos son los polos y los remotos estados insulares del Pacífico.

Salvando la naturaleza

Casi todos los países han firmado acuerdos medioambientales internacionales encaminados a acabar con la crisis de biodiversidad, así como con el peligroso cambio climático. Los acuerdos también pretenden alcanzar los objetivos mundiales de desarrollo sostenible.

En la Cumbre de la Biodiversidad (COP14) que tendrá lugar entre el 13 y el 27 de noviembre de 2018 en la ciudad egipcia de Sharm El Sheikh, los 196 países firmantes del Convenio sobre la Biodiversidad trabajarán con los científicos para desarrollar un plan estratégico de conservación más allá de 2020. Es una oportunidad única para que todas las naciones reconozcan que los espacios naturales están desapareciendo y para exigir su conservación.

James Allan

Preservar el 100% de los espacios naturales que quedan es posible, aunque requeriría evitar que actividades industriales como la minería, la explotación forestal y la pesca se expandieran a nuevas zonas. Pero si los países se comprometen expresamente con este objetivo, a los gobiernos y a las organizaciones no gubernamentales les sería más fácil obtener financiación y aplicar las medidas pertinentes en los países en vías de desarrollo.

De forma similar, las funciones de los espacios salvajes a la hora de protegernos del cambio climático, como, por ejemplo, almacenar enormes cantidades de carbono, también se podrían documentar debidamente en la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC), cuya conferencia anual tendrá lugar a primeros de diciembre en Polonia. Esto incentivaría a los países a centrar sus estrategias en la protección de los espacios naturales.

Las herramientas como REDD+, que permite que los países en vías de desarrollo puedan reclamar una indemnización por conservar los bosques tropicales que iban a destruir, se podría extender a otras áreas naturales ricas en carbono, como las praderas marinas vírgenes. También a los espacios naturales de países ricos que no reciben ayuda para la lucha contra el cambio climático, como la tundra canadiense.

Los países tienen muchas oportunidades, mediante la legislación y con recompensas por buena conducta, para evitar la expansión de las carreteras y rutas marítimas, y para imponer límites al desarrollo a gran escala y a la pesca industrial en áreas naturales. También pueden establecer áreas protegidas para frenar la expansión de la actividad industrial hacia los espacios naturales.

Se deben adoptar nuevos enfoques, y el sector privado debe colaborar con los gobiernos para que la industria proteja los espacios naturales en lugar de dañarlos. La clave será la financiación y los criterios de funcionamiento para organizaciones como el Banco Mundial y su Corporación Financiera Internacional y los bancos regionales de desarrollo.

Nuestro planeta no solo se enfrenta a una crisis por la extinción de especies, sino también por la desaparición de los espacios naturales. Una vez se hayan perdido, nunca volverán. Puede que esta sea nuestra última oportunidad para salvar lo que queda. Y no podemos desperdiciarla.

Autores: James Allan, James Watson, Jasmine Lee y Kendall Jones. Este artículo fue publicado originalmente en inglés en The Conversation.

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El futuro del 70% de los espacios vírgenes del planeta depende de cinco países

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Vídeo acerca de las diferentes etapas de las sucesiones ecológicas

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Vídeo acerca de las diferentes etapas de las sucesiones ecológicas

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Conceptos Básicos Ecología y Medio Ambiente

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ESO4BG 05 Ecología 06 Sucesiones ecológicas

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Uploaded by vicentefranch on 2015-01-04.

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Actividades complementarias de los ecosistemas 

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Actividades complementarias de los ecosistemas 

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El origen y funcionamiento de los ecosistemas y las relaciones tróficas de su biocenosis. (41 preguntas)

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Olas de calor marinas están incrementando y perjudicando los ecosistemas

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Olas de calor marinas están incrementando y perjudicando los ecosistemas

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Encuentra la validación de El Cazamentiras al final de la noticia.

Las olas de calor marinas se han incrementado en un 50 por ciento durante el último siglo, con un efecto devastador para los ecosistemas, divulgó este miércoles un estudio de la Universidad de Australia Occidental (UWA, por sus siglas en inglés).

Los investigadores advierten de que estos efectos extremos serán más frecuentes y tendrán una mayor duración como resultado del calentamiento global, un efecto que no había sido examinado a escala global con anterioridad, según apunta en un comunicado el organismo educativo.

El estudio, publicado este miércoles en la revista 'Nature Communications', se basa en la observación vía satélite de las temperaturas oceánicas y los registros históricos durante los últimos 100 años.

Thomas Werberg, coautor del trabajo, resalta que los ecosistemas marinos usualmente sufrían unos 30 días de calores extremos al año a principios del siglo XX y ahora experimentan 45 jornadas.

"La exposición extra a un calentamiento extremo tiene un efecto perjudicial en la salud de los ecosistemas, con impacto en la biodiversidad, así como las actividades económicas incluyendo la pesca y la acuicultura", apunta Wernberg, doctor del Instituto Oceánico de la UWA.

Las olas de calor marinas, en referencia a los periodos prolongados de temperaturas inusualmente altas en la superficie oceánica, pueden suponer una pérdida prolongada en los bosques de algas, blanqueo de los corales, la muerte de los invertebrados marinos y variaciones en las rutas de los peces.

Wernberg pone como ejemplo la situación actual de la costa de Australia Occidental, donde la muerte de corales y algas y la posterior migración de los peces ha supuesto el cierre de importantes caladeros para la economía local.

"Debido a la probabilidad de que continúe el calentamiento de la superficie oceánica a lo largo del siglo XXI y el incremento de la tendencia en las últimas décadas, podemos esperar un incremento futuro en las olas de calor marinas con un impacto económico y ecológico substancial para nuestro océanos", agregó el experto.

EFE

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Olas de calor marinas incrementaron y están perjudicando ecosistemas

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Encuentra la validación de El Cazamentiras al final de la noticia. Las olas de calor marinas se han incrementado en un 50 por ciento durante el último siglo, con un efecto devastador para los ecosistemas, divulgó este miércoles un estudio de la Universidad de Australia Occidental (UWA, por sus siglas en inglés).

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Diseñan tecnología para salvar los arrecifes de coral

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Diseñan tecnología para salvar los arrecifes de coral

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Los arrecifes, que son grandes conjuntos de corales, son considerados selvas marinas porque gestionan el dióxido de carbono, protegen la tierra de olas fuertes y albergan a millones de especies en el planeta. Como muchos de los ecosistemas marinos, estas despensas naturales se han visto fuertemente afectadas por el calentamiento global (deterioro que se mide por el blanqueamiento de los corales) y se encuentran en un serio peligro.

Hasta hace un tiempo, Leonardo Vásquez y Fernando Álvarez, profesores de Diseño Industrial de la Universidad Jorge Tadeo Lozano, no sabían que desde su disciplina terminarían ayudando a salvar estos ecosistemas. Vásquez empezó con el diseño y fabricación de un diorama (o maqueta) de arrecifes someros para el Museo del Mar de la Universidad Tadeo y luego, junto a Álvarez, se interesaron por la restauración de los arrecifes de coral.

Desde hace ocho años, ambos trabajan en la creación de dispositivos para su restauración, en el marco de distintos proyectos de investigación desarrollados conjuntamente por los programas de Biología Marina y Diseño Industrial de la universidad.

Colaboraron inicialmente con la investigación de la profesora Elvira María Alvarado, bióloga marina de Utadeo, quien ha dedicado parte de su vida al estudio y cuidado de arrecifes colombianos. En el 2015 patentaron dos de los dispositivos creados: un acuario para el cultivo artificial de corales y un sistema de recolección de muestras de larvas de coral y medición de la sedimentación. Actualmente, tres dispositivos más se encuentran en proceso de patente.

Vásquez explica que la naturaleza de este trabajo interdisciplinar consistía en proveer a los biólogos investigadores herramientas y dispositivos "que mejoraran su técnica y que no fueran tan costosos".

Esto implicó no solo suplir la ausencia de un dispositivo, sino pensar en cómo podía facilitar los procedimientos técnicos y que los materiales utilizados respetaran el ecosistema. Para esto, trabajaron de la mano con ingenieros químicos y mecánicos.

"La naturaleza del diseño -señala Álvarez- es interdisciplinar, pues absolutamente nada se hace en diseño que no pase por la relación con otros campos sensibles, técnicos, tecnológicos, científicos o filosóficos. Es, a través de sus hallazgos y modos de hacer como nos encontramos y realizamos".

Además de querer mejorar los procesos de investigación para los biólogos, los profesores manifiestan una preocupación genuina por los arrecifes de coral. Esto los ha llevado a replantear el propósito del diseño industrial, pues el centro deja de ser la raza humana.

"Nosotros estamos diseñando para los arrecifes de coral, para restaurarlos. No se deben tocar, no se les puede poner peso encima, la prioridad son ellos, nos formamos dentro de una disciplina que se centra en el ser humano, pero ¿a qué costo?", pregunta Vásquez.

En ese orden de ideas, los investigadores consideran que trabajar por este ecosistema ha cambiado su relacionamiento con el mundo. Fernando, particularmente, hace un llamado a situar el diseño colombiano como parte de las políticas públicas en materia social y ambiental.

Corales blancos

De acuerdo con una investigación liderada por Terry Hughes, director del Centro de Excelencia ARC para Estudios de Arrecifes de Coral, de Australia, y cuyas conclusiones fueron divulgadas en la edición de enero del 2018 de la revista 'Science', el tiempo entre los episodios de blanqueamiento de corales en una misma zona se ha reducido dramáticamente en los últimos 40 años.

En otras palabras: a inicios de la década de los años 80 los corales tenían episodios de blanqueamiento una vez cada 25 años, mientras que en el 2016 se registraron episodios una vez cada seis años.

Andrew Baird, del Centro de Excelencia ARC, señala que este fenómeno se da en respuesta al estrés causado por la exposición de arrecifes de coral a temperaturas oceánicas elevadas. "Cuando el blanqueamiento es severo y prolongado -señala-, muchos de los corales mueren. Se necesita al menos una década para reemplazarlos, incluso aquellas especies que crecen más rápido".

Según la organización WWF, se estima que en los últimos 30 años se ha perdido 50 por ciento de los corales del mundo. Este fenómeno comenzó a identificarse cuando en 1998 se conoció el primer blanqueamiento masivo de coral, el cual dejó irreversiblemente afectados arrecifes coralinos en todo el planeta. Sin embargo, este no ha sido el único blanqueamiento masivo. La Gran Barrera de Coral Australiana, por ejemplo, debido a sus cuatro episodios de blanqueamientos críticos -1998, 2002, 2014 y 2016-, ha perdido la mitad de sus riquezas.

Colombia no está ajena a este fenómeno. El estado de los corales también es preocupante: 60 por ciento de los arrecifes coralinos están bajo algún grado de amenaza -según el reporte de WWF- y el 20 por ciento puede desaparecer en la próxima década.

¿En qué consisten los dispositivos?

Los cinco dispositivos en los que trabajan los investigadores contribuyen a la supervivencia de las larvas de coral en los sistemas de arrecifes poco profundos, es decir, en arrecifes someros. Son sistemas fáciles de manipular, flexibles y resistentes a las corrientes marinas, elaborados a partir de materiales neutros con el medioambiente.

Una de las tecnologías patentadas es el acuario para el cultivo artificial de corales, de fácil manipulación y transporte, que facilita el estudio de las larvas en laboratorio.

Las trampas de sedimento y asentamiento de larvas de coral, también patentadas, recogen muestras en la época de fecundación de los corales y miden la cantidad de partículas de sedimento suspendidas, todo en un mismo sistema.

También están en proceso de patente una guardería sumergible para el cultivo artificial de corales, un dispositivo robótico que captura imágenes en el relieve marino (lecho de tierra en el fondo del océano) y los sustratos que complementan el sistema de acuario.

MARÍA ALEJANDRA NAVARRETE
Redactora de la revista Expeditio, de Utadeo

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Diseñan tecnologías para salvar los arrecifes de coral

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Los arrecifes, que son grandes conjuntos de corales, son considerados selvas marinas porque gestionan el dióxido de carbono, protegen la tierra de olas fuertes y albergan a millones de especies en el planeta.

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Actividades sobre ecosistemas y conceptos de los mismos

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Actividades sobre ecosistemas y conceptos de los mismos

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Vídeo acerca de los ecosistemas, biotopo y biocenosis

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Vídeo acerca de los ecosistemas, biotopo y biocenosis

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Hoy repasamos... ECOSISTEMAS - Biotopo y biocenosis. Relación inter y intra - Bio[ESO]sfera

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Noticia: hallan un mecanismo que controla las fases iniciales de la división celular

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Noticia: hallan un mecanismo que controla las fases iniciales de la división celular

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El trabajo, liderado por científicos del CSIC y con participación del Centro de Regulación Genómica (CRG), describe como la enzima Nek9 controla las etapas iniciales de la división celular. La división celular incorrecta es causa frecuente de aneuploidías (alteración en el número de cromosomas) que pueden a su vez resultar en abortos, retraso mental o cáncer. Se ha publicado en Current Biology.

Un trabajo liderado por científicos del Instituto de Biología Molecular de Barcelona del CSIC revela un mecanismo que controla las fases iniciales de la división celular. El equipo está liderado por Joan Roig, científico del CSIC en el IBMB-CSIC, y adscrito al IRB Barcelona durante las fases iniciales del trabajo. Los científicos han identificado el papel que juega la enzima Nek9 en el proceso de división celular.

Tal como explican en el trabajo, publicado en el primer número de 2018 de Current Biology, la enzima Nek9 se halla en el centrosoma, un orgánulo celular que organiza la primera fase en la división celular, concretamente la formación del huso mitótico. Éste último es la máquina molecular encargada de separar los cromosomas en dos grupos iguales en las dos nuevas células.

"Cuando los niveles de Nek9 son bajos, la separación de los centrosomas no se realiza de forma correcta, explica el científico Joan Roig. "Sabemos que es una pieza más en el proceso, pero los resultados sugieren que se trata de una pieza importante o, incluso, esencial".

La separación de los centrosomas, explica Roig, está altamente controlada. Para garantizar el éxito, la célula tiene muchos mecanismos diferentes, a menudo redundantes, de forma que si falla un mecanismo, otro lo sustituye. Pero en este caso, Nek9 parece ser una pieza esencial, ya que niveles bajos de la enzima resulta frecuentemente en una división celular incorrecta.

Curiosamente, niveles demasiado elevados de Nek9 no parecen producir efectos negativos, quizás por estar la actividad de ésta fuertemente regulada.

Mecanismo en cascada

En el trabajo, los científicos demuestran que Nek9 desencadena una cascada de efectos que afecta a varias proteínas, y que a su vez controla la proteína quinesina Eg5, un motor molecular que controla los movimientos para la separación correcta de los centrosomas.

Esta quinesina, de hecho, ya se está estudiando como posible diana para el tratamiento del cáncer, por su implicación en el desarrollo de tumores. Alteraciones en la separación de los centrosomas pueden ser causa de aneuploidías (alteración en el número de cromosomas), y resultar en abortos, retraso mental, cáncer y otras patologías. Es de destacar que las células cancerosas frecuentemente muestran anormalidades en el comportamiento y número de centrosomas.

Una parte de los experimentos se ha realizado sobre células humanas, en los laboratorios del IBMB-CSIC y el IRB Barcelona. Pero para completar el estudio se han utilizado también huevos de rana, un modelo utilizado por el equipo dirigido por Isabelle Vernos, del Centro de Regulación Genómica (CRG) que permite abordar cuestiones sobre la división celular de difícil resolución en otros modelos. Los resultados muestran que, además de Eg5, Nek9 controla TPX2 -una proteína inicialmente identificada y estudiada por el equipo de Vernos y que está frecuentemente alterada en tumores- regulando su localización y su unión a Eg5, permitiendo a este motor separar los centrosomas durante el inicio de la división de la célula.
Artículo de referencia:
Nek9 Phosphorylation Defines a New Role for TPX2 in Eg5-Dependent Centrosome Separation before Nuclear Envelope Breakdown. Susana Eibes, Núria Gallisà-Suñé, Miquel Rosas-Salvans, Paula Martínez-Delgado, Isabelle Vernos, Joan Roig. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2017.11.046

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Hallan un mecanismo que controla las fases iniciales de la división celular

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El trabajo, liderado por científicos del CSIC y con participación del Centro de Regulación Genómica (CRG), describe como la enzima Nek9 controla las etapas iniciales de la división celular. La división celular incorrecta es causa frecuente de aneuploidías (alteración en el número de cromosomas) que pueden a su vez resultar en abortos, retraso mental o cáncer.

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Soluciones del examen de genética molecular

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Noticia: la edición genética elimina una población de mosquitos transmisores de malaria 

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Noticia: la edición genética elimina una población de mosquitos transmisores de malaria 

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Actividades sobre el ADN, ARN, bases de la herencia

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Actividades sobre el ADN, ARN, bases de la herencia

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Noticia: nuevo paso hacia la creación de una célula artificial

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Noticia: nuevo paso hacia la creación de una célula artificial

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El ensamblaje de la primera célula sintética es un reto de la biología actual al que los científicos apenas han conseguido acercarse. Alcanzarlo no solo pondría a prueba la ciencia que damos por sentada hoy en día, sino que también podría abrir toda una serie de posibilidades, tanto a nivel de conocimiento como de aplicaciones prácticas.

Para construir una célula sintética son muchos los sistemas que tienen que funcionar a la perfección y estar coordinados. Conocemos más o menos cómo funcionan los componentes de la célula por separado, pero al ponerlos a funcionar todos a la vez la complejidad supera nuestro actual conocimiento.

Sin embargo, hay una serie de pilares desde los que se puede construir. Por un lado: una de las funciones claves a incluir en una célula artificial es la replicación del material genético. Por otro: se necesita que dicho material genético se exprese, y la forma en que lo hace es a través de la producción de un mensajero (el mRNA), siendo necesarias proteínas que hagan que se cumplan las instrucciones de ese mensaje. Finalmente, sería necesaria una membrana que separe la célula del exterior.

Utilizando el virus bacteriano Phi29, se ha conseguido que un 'minigenoma' exprese las proteínas que lo replican una y otra vez

En este contexto, una colaboración entre científicos de la Universidad Técnica de Delft (Países Bajos) y el laboratorio de Margarita Salas en el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (centro mixto Universidad Autónoma de Madrid-CSIC) ha logrado en el tubo de ensayo que un 'minigenoma' exprese las proteínas que lo replican una y otra vez. Estos resultados, publicados en Nature Communications, demuestran la posibilidad de imitar la función de replicación de material genético, lo que significa un paso importante en la dirección de construir la primera célula sintética, según los autores.

El equipo ha implementado la maquinaria de replicación de ADN del virus Phi29 en un sistema de expresión génica sin células. El laboratorio de Christophe Danelon en Delft se ha centrado en el problema de poner en funcionamiento este sistema mínimo in vitro y que realice la replicación del ADN, su transcripción a ARN, la traducción del ARN a las proteínas codificadas por dicho ADN, y que estas proteínas a su vez repliquen el ADN inicial.

Se han descrito muchos métodos en los que se realiza simultáneamente transcripción y traducción, con lo cual, la clave es el sistema de replicación del ADN. Una de las maquinarias de replicación de ADN más simples, mejor descritas y a la vez más eficientes es la del virus bacteriano Phi29, de genoma lineal protegido por proteína terminal.
Información sobre el sistema de replicación del ADN
Por su parte, el laboratorio de Margarita Salas es el que ha proporcionado la gran mayoría del conocimiento sobre ese sistema de replicación del ADN.

La colaboración entre los dos grupos permitió al laboratorio del doctor Danelon utilizar ventajosamente la maquinaria de replicación de ADN de Phi29. Este equipo optimizó una reacción de transcripción-traducción de modo que, al añadir a dicha reacción un minigenoma lineal que codificaba las proteínas esenciales para la replicación del ADN de Phi29, dichas proteínas eran producidas e inmediatamente empezaban a trabajar sobre el minigenoma que las codificaba haciendo copias del mismo, con lo cual se podía considerar cerrado el ciclo.

Los minigenomas generados son funcionales y en presencia de los componentes adecuados vuelven a producir las proteínas de replicación

"Pero no solo eso, sino que se comprobó que, a su vez, los nuevos minigenomas producidos eran perfectamente funcionales, y en presencia de los componentes adecuados volvían a producir las proteínas de replicación y a ser nuevamente replicados", describen los autores del trabajo.

"Además -agregan- llevamos a cabo este tipo de ciclo tres veces sucesivas, purificando los mini-genomas y transfiriéndolos a nuevas reacciones que aportaban todos los componentes necesarios, menos las proteínas de replicación".

Para aproximar más la dirección del trabajo hacia la meta de una célula sintética, el laboratorio del Dr. Danelon incluyó la reacción completa descrita en los liposomas que simulaban la membrana celular. Así se observó que, de nuevo, la reacción se llevaba a cabo, se producían las proteínas de replicación y éstas replicaban el ADN.

Aun cuando falte todavía mucho camino para conseguir una célula que viva, crezca y se divida en células hijas, este trabajo supone un paso decidido en esa dirección. Además de replicar el material genético, el método permitiría incorporar nuevas funciones, como la producción de membrana, división celular, obtención de energía, metabolismo, etc.

Estas funciones se incorporarían como módulos de ADN que codificarían las proteínas correspondientes y que se irían añadiendo al minigenoma inicial para hacerlo más parecido a una célula. Otra de las funciones que se podría incluir es la evolución darwiniana basada en mutaciones y selección de los individuos mejor adaptados.
Referencia bibliográfica:
Pauline van Nies, Ilja Westerlaken, Duco Blanken, Margarita Salas, Mario Mencía & Christophe Danelon. "Self-replication of DNA by its encoded proteins in liposome-based synthetic cells". Nature Communications. DOI: 10.1038/s41467-018-03926-1

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SINC Servicio de Información y Noticias Científicas

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Nuevo paso hacia la creación de una célula artificial

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Científicos del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa y la Universidad Técnica de Delf (Países Bajos) han logrado dentro de un tubo de ensayo que un 'minigenoma' exprese las proteínas que lo replican una y otra vez.

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Uploaded by Robert Esquivel on 2017-07-01.

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Mirad el siguiente vídeo acerca de la célula y sus componentes.

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Actividades digitales acerca de la célula

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Actividades digitales acerca de la célula

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Noticia titulada "la otra mente" donde se crean pequeños cerebros a partir de células madre.

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Colonias de células madre en el Instituto Johns Hopkins de Ingeniería Celular en Baltimore, Maryland. AMY DAVIS / GETTYIMAGES

Estamos tan obsesionados con los robots, esos amasijos de chatarra que nos ganan al ajedrez y al póker, que nos humillan y nos quitan el empleo, estamos tan absortos en su maldita superioridad de silicio que se nos está pasando la otra gran amenaza a nuestra envergadura cósmica, la que ha inspirado siempre a los ingenieros y a los científicos de la computación, la que lleva 4.000 millones de años resolviendo los problemas que nuestra tecnología apenas empieza a arañar ahora: la naturaleza misma.

Una forma de crear mentes es, qué duda cabe, partir de las unidades de información matemáticamente más simples, conectarlas en los circuitos lógicos más elementales y organizarlas en sistemas de inteligencia artificial que ya pueden aprender y extraer pautas abstractas de la experiencia. Pero hay otra forma que solemos ignorar, pese a que sus probabilidades de éxito se fundamentan en bases muy sólidas. Se trata de partir de los autómatas microscópicos más deslumbrantes que conocemos, las células madre, y usarlas para crear cualquier parte del cuerpo, que es justo lo que mejor saben hacer. Y recuerda que el cerebro es un órgano como cualquier otro, que la mente no es más que un trozo de cuerpo.

Los minicerebros cultivados a partir de células madre son una realidad. Miden unos 4 milímetros de diámetro y tienen 2 o 3 millones de células (en comparación con 86.000 millones de neuronas de un cerebro humano típico). Duran vivos un par de años. Si las células madre se obtienen de la piel de un paciente, los minicerebros tendrán su autismo, esquizofrenia o microcefalia inducida por el virus Zika. Son sistemas muy valiosos para investigar las causas últimas de esas condiciones neurológicas. También se pueden trasplantar a ratones, cosa que se ha hecho con cierto éxito.

Por el momento, los minicerebros solo pueden recibir unas señales sensoriales muy primarias, por ejemplo cuando se asocian con células de retina, y las conexiones que pueden formar con otras regiones cerebrales son limitadas. Pero solo estamos en el amanecer de esta biotecnología. La jurista Nita Farahany, directora de la iniciativa para la ciencia y la sociedad de la Universidad de Duke, el neurocientífico Christof Koch, el genetista George Church y otros 12 colegas han publicado en Nature un borrador de recomendaciones para los legisladores y el público informado, o el que desee informarse.

La élite científica está genuinamente preocupada por las futuras mentes en cultivo. Nosotros deberíamos preocuparnos también, ¿no les parece?

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Estamos tan obsesionados con los robots, esos amasijos de chatarra que nos ganan al ajedrez y al póker, que nos humillan y nos quitan el empleo, estamos tan absortos en su maldita superioridad de silicio que se nos está pasando la otra gran amenaza a nuestra envergadura cósmica, la que ha inspirado siempre a los ingenieros y a los científicos de la computación, la que lleva 4.000 millones de años resolviendo los problemas que nuestra tecnología apenas empieza a arañar ahora: la naturaleza misma.

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Test interactivo sobre la célula, al estilo del programa "Quién quiere ser millonario". Os servirá para repasar conceptos

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Todos los seres vivos están formados por células. Estas, a su vez, se dividen en pequeños orgánulos que desarrollan funciones concretas en el ciclo celular. (43 preguntas)