Curiosidades matemáticas

Para la mayoría de la gente, incluso para muchos de aquellos que nos dedicamos a la ciencia, las matemáticas siempre han resultado tediosas en su estido y comprensión. Quizás se deba a una falta de pedagogía en su enseñanza, a la capacidad de abstracción que requieren, o a aptitudes y actitudes que puede que no todo el mundo posea.

En mi modesta opinión una mejor didáctica de esta ciencia aumentaría el número de personas que pueden llegar a comprender y utilizar de forma mas eficiente el complejo mundo de las ecuaciones.

El resultado de estas incomodidades es que surgen muchas frustraciones, con lo cual el cerebro se hace impermeable a todo este universo. Sin embargo muchos de los avances que se producen en ciencia no son del todo posibles si en algún momento del proyecto no se recurre a la matemática, y un ejemplo de ello lo podemos ver en el video de la entrada, parte de un reportaje del congreso matemático de 2006 en Madrid.

El Jardín Botánico de Córdoba es reconocido como una de las 10 mejores ideas para salvar la naturaleza.

El pasado viernes 19 de junio, la revista Red Life y la Fundación Caja Rural del Sur, otorgaron el galardón Top Ten al IMGEMA Jardín Botánico de Córdoba, por haber impulsado el Museo de Paleobotánica y por su programa de investigación y conservación de las especies del Planeta. Estos premios distinguen a las diez mejores ideas ppara salvar la naturaleza, y el Jardín Botánico ha sido premiado junto a nueve proyectos más, como por ejemplo un nuevo dispositivo ideado para proteger a las aves de la electrocución, o un movimiento de agricultores empeñados en la defensa de la dehesa y la encina. Este Top Ten se realiza mediante los votos de lectores, suscriptores y patrocinadores de la revista, así como demas expertos del Consejo Asesor.

EL Jardín Botánico ofrece unos elementos únicos, singulares en el ámbito del patrimonio y la cultura, como son el Museo de Etnobotánica, donde se muestran los usos tradicionales de la plantas y su utilidad para la humanidad, el Museo de Paleobotánica, único en Europa, presenta una importante exposición de flora fósil representativa de todas las edades geológicas. Se constituye así un entorno en el que tienen cabida arte y naturaleza, patrimonio y cultura, ciencia y divulgación.

Jugando con genes en el cuarto de estar.

¿Por qué no imaginar un mundo en el que los organismos se intercambien genes entre sí, como lo hacían los primeros habitantes de la Tierra, hace casi 4.000 millones de años? Eduard Punset aborda la biología sintética y la bioingeniería de la mano del premio Nobel Hamilton Smith, biólogo molecular y estrecho colaborador de Craig Venter, uno de los gurús de la era de los descubrimientos sobre el genoma.

El 24 de enero de 2008, Science publicó en su web un artículo que marcó una divisoria de aguas en el campo de la biología sintética: un equipo del Craig Venter Institut dirigido por Hamilton Smith había logrado fabricar el genoma completo de una bacteria hilvanando sus componentes químicos. Fue, según Craig Venter, el segundo paso de los tres necesario para crear vida sintética (el tercero es integrar ese genoma artificial en una bacteria y hacerlo funcionar).

Tal como dice Chris Voigt, un biólogo sintético de la University of California citado por la Wired, “en el Craig Venter Institut pronto podrán coger un archivo en un ordendar y, mediante química sintética, transformar esa información en vida“. Por esto, no es descabellado ver a científicos de primer nivel como el mismo Venter y otros imaginar un futuro no muy lejano en el que los niños estén jugando con genes en su carto de estar, editándolos en su ordenador tal como hoy editan imágenes en el Photoshop.

Obviamente, el entretenimiento de los niños del futuro no es el objetivo final de este desarrollo científico-tecnológico. La creación y diseño de vida artificial tendrá aplicaciones mucho más vastas según Hamilton Smith le explica a Punset en la entrevista: “fabricar productos farmacéuticos, o productos químicos orgánicos, o biocombustibles…”

Investigadores de la UCO patentan un método bacteriano para la degradación de cianuro en la joyería.

La industria joyera produce unas 20 toneladas anuales de cianuro, que se utiliza en la recuperación de metales preciosos. Se trata de un residuo tóxico y difícil de eliminar. Por este motivo el grupo de Metabolismo Microbiano del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la Universidad de Córdoba (UCO), dirigido por el profesor Francisco Castillo, ha diseñado y patentado un reactor biológico para eliminar el cianuro a partir de la bacteria Pseudomonas pseudoalcaligenes, depositada en la Colección Española de Cultivos Tipo con la clave CECT5344.

Su trabajo ha sido calificado como Proyecto de Excelencia por la Consejería de Innovación, y además recibe el apoyo de la empresa cordobesa Gemasur, que trata los residuos de joyería y se ha encargado de suministrarlos a los científicos.

El cianuro se puede presentar en dos formas dependiendo del pH del medio en el que se encuentre. Con pH alcalino predomina la forma soluble del cianuro, mientras que con un pH neutro y ácido en el medio, predomina la forma gaseosa, el ácido cianhídrico (HCN). Por lo tanto, para mantener el cianuro en disolución y no eliminarlo a la atmósfera como un gas tóxico es necesario mantener el medio acuoso a pH alcalino (superior a pH 9).

El grupo de Metabolismo Microbiano del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la Universidad de Córdoba (UCO), dirigido por el profesor Francisco Castillo, ha diseñado y patentado un reactor biológico para eliminar el cianuro a partir de la bacteria Pseudomonas pseudoalcaligenes, depositada en la Colección Española de Cultivos Tipo con la clave CECT5344.

“Dado que la bacteria Pseudomonas pseudoalcaligenes crece en medios con un pH superior a 9, se evita que el cianuro se escape como gas cianhídrico, tan letal como el cianuro en solución, pero más peligroso por su capacidad de difusión (de hecho, este ácido es el gas letal de los campos de exterminio nazi)”, indica el profesor Castillo.

Ahora, el grupo de investigación cordobés, en colaboración con la Universidad de Extremadura, trabaja en perfeccionar este biorreactor para lograr "la sistematización del proceso de degradación del cianuro y para facilitar su posterior uso industrial", sostiene Castillo. El reactor opera ahora en condiciones discontinuas, pero se espera en un futuro próximo que lo haga de forma continua. Es decir, con un flujo constante de medio contaminado y bajo unas condiciones fijas de suministro de nutrientes, pH, temperatura, aireación y biomasa bacteriana.

En esta línea, la profesora Roldán ha aislado una estirpe mutante de la bacteria mencionada que soporta concentraciones de cianuro cinco veces superiores a las que resiste la estirpe silvestre, que puede combatir unos 0,2 gramos de cianuro por cada litro de desecho.

Fuente: Andalucía Investiga.

Una terapia destruye los melanomas "desde dentro"

El melanoma es el más agresivo de los tumores que empiezan en la piel. Cada año se diagnostican unos 3.200 casos al año en España, y mueren unas 500 personas por su causa. Y las cifras -al contrario de lo que ocurre con la mayoría de los cánceres- van en aumento, debido a un mejor diagnóstico y a la moda de tomar el sol. El crecimiento es tal que Marisol Soengas, del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO), calcula que uno de cada 55 niños que nazcan este año en España tendrá uno a lo largo de su vida.

Por eso la búsqueda de nuevos enfoques terapéuticos es uno de los objetivos del Grupo de melanoma del CNIO, que dirige Soengas. Y, en esta línea, han publicado -en portada- en Cancer Cell un nuevo mecanismo experimental que permite destruir las células tumorales "desde dentro", como describe gráficamente Soengas.

La investigadora, que insiste en el "carácter experimental de una técnica que todavía sólo se ha probado en ratones", recalca las posibilidades futuras de su descubrimiento: un complejo en el que se junta una doble cadena de ARN con un polímero. "No sabemos todavía por qué, pero este compuesto, que se inyecta en la sangre, se fija más a las células tumorales", explica Soengas. "Es posible que sea porque las células cancerígenas son más activas, se están reproduciendo continuamente, y eso modifica las propiedades de su membrana", añade.

La doble cadena de ARN se parece sospechosamente al material genético de un virus. Al ser detectada por los sistemas de defensa de la célula, son atacadas, y tienen una reacción en dos pasos. Primero, van matando a la célula anfitriona poco a poco (un proceso de muerte programada que se llama apoptosis). Luego, se produce una especie de "autocanibalismo": la célula cancerígena se autofagocita, indica Soengas. "Es como si en un coche de carreras [la célula tumoral] metiéramos un mecánico y lo activáramos para que fuera metiendo en un saco las partes del motor del coche, hasta dejarlo inservible", explica la investigadora.

La imagen muestra una célula tumoral en pleno proceso de autodestrucción. Las bolsitas contienen orgánulos y otro material que se elimina hasta matar al organismo.

De esta manera se sortea uno de los grandes problemas de los tratamientos oncológicos. A diferencia de los coches normales [las células sanas, según el símil de Soengas] los coches de carreras están "más blindados", y es más difícil destruirlos. Los tratamientos anticancerígenos habituales (quimioterapia, radioterapia) no son muy específicos. "Es como tirar una bomba al coche: se destruye el de carreras, pero también los que están alrededor en el aparcamiento", dice la científica. En cambio, con este nuevo sistema se podría conseguir que sólo las células enfermas se autodestruyeran. "Lo importante es que se trata de una administración con efecto selectivo", dice la investigadora.

"La autofagia no se había descrito antes en el melanoma, y tuvimos que desarrollar múltiples modelos y herramientas moleculares", dice Damià Tormo, investigador postdoctoral y primer autor de la publicación en Cancer Cell.

Aún así, la investigadora del CNIO insiste en que se trata de un tratamiento experimental. "Más que usar nuestro compuesto, de lo que se trata es de encontrar nuevas alternativas". Ellos han tenido que trabajar con modelos de ratón, y lo han probado con tumores inducidos de pulmón y de piel. Pero hasta que se pueda usar en humanos falta mucho tiempo, recalca.

Planeta Azul - Mares helados (2)

Segunda entrega de este documental de la BBC sobre los fríos mares del norte y toda la vida que albergan.

Las células del cerebro aprenden de los aciertos pero no de los errores

Las células del cerebro implicadas en la memoria y el aprendizaje tienen una respuesta más atinada cuando el individuo tiene un acierto que cuando comete un error, en cuyo caso apenas hay cambios neuronales y, por tanto, no mejora su comportamiento. Quizá sea la explicación neurológica profunda de algo tan común como caer una y otra vez en el mismo error, comentan los científicos del Massachusetts Institute of Technology (MIT, en EE UU) que han hecho los experimentos. Earl K. Miller y sus colegas cuentan en la revista Neuron que han obtenido instantáneas del proceso de aprendizaje en el cerebro. En ellas observan en tiempo real cómo la célula cambia su respuesta a partir de la información acerca de una acción correctamente ejecutada o no.

"Mostramos cómo las neuronas reaccionan ante un comportamiento exitoso o fallido", dice Miller. En el primer caso, cuando hay éxito, las células se ajustan mejor a lo que el animal está aprendiendo, mientras que tras un fallo no hay apenas cambio, si es que hay alguno, ni mejora el comportamiento. El objetivo de la investigación es conocer mejor los mecanismos neuronales relacionando la información del entorno con la plasticidad de las neuronas o, lo que es lo mismo, la capacidad de cambio cerebral en respuesta a la experiencia.

Los científicos han hecho el experimento con monos ante un ordenador donde se alternan imágenes que inducen a mirar hacia la derecha o la izquierda. Con un sistema de recompensas por los aciertos, los animales siguen la táctica de prueba y error para elegir la respuesta correcta. Un sistema de detección de la actividad neuronal permite a los científicos rastrear sus reacciones.

"Si el animal obtiene la respuesta correcta, se genera una señal en su cerebro que dice 'lo has hecho bien' e, inmediatamente después de una respuesta acertada, las neuronas procesan información de modo más preciso y efectivo que si está equivocada", explica Miller. "Pero después de un error no hay mejora o, en otras palabras, sólo tras el éxito se produce proceso cerebral y mejora el rendimiento del animal".

La omnipresente Escherichia coli.

Esta fotografía tomada con un microscopio electrónico muestra la bacteria Escherichia coli. Este microorganismo es uno de los más abundantes en el tubo digestivo de los mamíferos.
Es uno de los tantos seres vivos que habitan en el interior de los seres humanos y que contribuyen al funcionamiento saludable de su organismo. Sin embargo, algunas cepas de la E. coli pueden provocar enfermedades, especialmente en niños lactantes.

Escherichia coli (E. coli) es quizás el organismo procarionte más estudiado por el ser humano, se trata de una bacteria que se encuentra generalmente en los intestinos animales y por ende en las aguas negras. Fue descrita por primera vez en 1885 por Theodore von Escherich, bacteriólogo alemán, quién la denominó Bacterium coli. Posteriormente la taxonomía le adjudicó el nombre de Escherichia coli, en honor a su descubridor. Ésta y otras bacterias son necesarias para el funcionamiento correcto del proceso digestivo.

Más allá del Átomo

Nos trasladamos a Ginebra para conocer más sobre la física de la máquina más asombrosa creada por el ser humano: el LHC. Esta vez, John Ellis, físico del departamento teórico del LHC, hablará con Eduard Punset sobre el bosón de Higgs, la materia oscura y la supersimetría, sobre los cuales los físicos quieren encontrar evidencias en el acelerador del CERN.

Las ¿misteriosas? montañas de Venus

Viajando bajo una atmósfera aplastante, sometidos a una temperatura de horno, los primeros robots exploradores de Venus han salido de la llanura de Lakshmi, han atravesado las fosas de Rangrid, y se encuentran ahora al pie de una pared de 5.000 metros. Los Montes Maxwell, 11 kilómetros sobre el radio medio del planeta. Más altos que el Himalaya, y con una importante diferencia respecto a aquél: los geólogos planetarios no pueden explicar su origen. Constituyen la mayor incógnita de un planeta bien surtido de ellas.

Las montañas terrestres fueron el gran quebradero de cabeza de los geólogos clásicos. Alfred Wegener y sus seguidores a principios del siglo XX, y medio siglo después los geólogos y geofísicos que revolucionaron las Ciencias de la Tierra, demostraron que los continentes, y también los fondos de los océanos, eran piezas rígidas (placas) pero que se movían con respecto a sus vecinas. Ese movimiento (tectónica de placas) era suficiente para explicar las montañas, como arrugas en una alfombra que empujamos contra una pared. La cadena andina, por ejemplo, está recibiendo el empuje del fondo del Pacífico, que se introduce bajo ella. Su elevación, así como los volcanes, o la raíz de rocas que se forma en su base, las grandes fallas, o los violentos seísmos que se producen a causa del movimiento de éstas últimas, son consecuencias de ese simple proceso.

Azares del destino, la revolución coincidió en el tiempo con la primera oleada de exploración del Sistema Solar. Si León Trotsky quería exportar sus ideas de subversión social a todos los países, los científicos de la Tierra estaban decididos a inflamar con las suyas el conjunto del sistema, empezando por los planetas más parecidos a la Tierra: Marte y Venus. El fracaso, en la Tierra como en el cielo, fue estrepitoso, aunque mejores análisis de Marte podrían cambiar el diagnóstico. Pero Venus sigue irreductible: sus tierras bajas no presentan los relieves, como son las dorsales o trincheras oceánicas, que en la Tierra expresan movilidad; y sus miles de volcanes activos no están alineados, como lo están, Por ejemplo, los andinos. En suma, carece de huellas de una tectónica de placas presente o pasada. ¿Cómo, entonces, se generan relieves de la envergadura de Maxwell Montes?

Al abordar hace unos años este complejo problema decidimos seguir una táctica envolvente: estudiar primero relieves menores, antes de dirigirnos hacia Maxwell. Elegimos como primera etapa Lavinia Planitia, una llanura en el hemisferio sur cruzada por una serie de cadenas de 700 a 2.000 metros de altura y más de 1.000 kilómetros de longitud. La hipótesis oficial sobre estas alineaciones es que se trata de arrugas producidas a favor del hundimiento de la llanura; o bien como el efecto del desplazamiento lateral de los relieves que rodean a ésta. Sin embargo, al estudiar estas cadenas menores hallamos rasgos imposibles de explicar mediante las ideas citadas.

Por ejemplo, Molpadia Linea, con sus 1.200 kilómetros de longitud, muestra fallas transcurrentes (o sea, de movimiento en la horizontal) de varios kilómetros de desplazamiento. En la Tierra, las fallas transcurrentes aparecen tanto en el interior de las placas como en sus bordes, en cuyo caso reciben el nombre de fallas transformantes, estructuras con las que es mejor guardar las distancias. La más famosa es la transformante de San Andrés, en California; otra, menos conocida pero más mortífera, es la falla Noranatolia, que en el último siglo ha causado 80.000 víctimas en Turquía, 17.000 de ellas debidas al terremoto de Izmir, sucedido en agosto de 1999. Las fallas transformantes se producen cuando las placas se deslizan lateralmente: ni el hundimiento de Lavinia Planitia ni el desplazamiento de los relieves que la rodean pueden justificar estas gigantescas estructuras transcurrentes.

Una contradicción semejante, aunque menos aguda, la proporcionan las estructuras llamadas cabalgamientos. Como indica su nombre, se trata de superficies a lo largo de las cuales un bloque de rocas monta sobre el bloque adyacente como resultado de la compresión. Molpadia Linea y las otras cadenas próximas muestran cabalgamientos de hasta 500 kilómetros de desarrollo que no tienen nada que envidiar a los andinos. Presentan también una característica típica de las cadenas de montañas terrestres: sus cabalgamientos se transforman lateralmente en fallas transcurrentes.

A nuestro juicio, las ideas propuestas hasta ahora sobre las cadenas venusinas están condicionadas por la ausencia de indicios de tectónica de placas en el planeta. Son, por tanto, lo que se llaman en Ciencia hipótesis defensivas. Explican algunas de las características de relieves como Molpadia Linea, pero dejan en la sombra las más importantes, las que permitirán, en el futuro, determinar qué clase de mecanismo dinámico generó los relieves. En último término, si volvemos hacia el Norte nos encontraremos de nuevo con Maxwell Montes. Aquí ya no estamos ante cadenas menores, sino enfrentados a una mole de envergadura himaláyica.

Las montañas de Maxwell muestran una desconcertante combinación de rasgos familiares y exóticos: como las cadenas de la Tierra, presentan cabalgamientos paralelos a sus bordes; sin embargo, no existe nada parecido a la imponente línea de volcanes que caracteriza a los Andes, ni tampoco una raíz de corteza como las que hay bajo las cadenas terrestres. Los geólogos planetarios refinan sus técnicas de observación e interpretación para resolver estos enigmas, mientras esperan que las nuevas misiones espaciales aporten los datos que les ayuden a establecer una teoría general de evolución planetaria. De ello depende que seamos capaces de entender mejor nuestro propio planeta.