Presentación Tema 13 de BIN: El estudio de nuestro planeta
Tema 13 el estudio de nuestro planeta
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BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA DE 1º DE BACHILLERATO
Nueva reestructuración en el reino animal
Hasta ahora, los gusanos acelomados eran vistos como el nexo evolutivo crucial entre los animales simples como esponjas y medusas, y los organismos más complejos. Ahora resulta que estos animales no siempre tuvieron estructuras tan simples como en la actualidad.
El género Xenoturbella vive frente las costas de Escandinavia, Escocia e Islandia. Comparte una estructura corporal simple con los gusanos acelomorfos: Estos organismos, que alcanzan un tamaño máximo de pocos milímetros, carecen de algunos órganos que son esenciales para los animales más complejos. Muchos miembros de ambos grupos viven en el fondo oceánico y se alimentan de partículas orgánicas en el sedimento. Algunas especies son parásitas, como las que viven dentro de los pepinos de mar.
El equipo de Albert Poustka del Instituto Max Planck para Genética Molecular en Berlín ha llegado a la conclusión de que Xenoturbellida y Acoelomorpha forman un filo, al que esos científicos han llamado "Xenacoelomorpha".
De acuerdo con los resultados de la nueva investigación, Xenoturbellida y Acoelomorpha tienen un antepasado común, del que desciende el complejo grupo de los deuteróstomos.
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| Filogenia modificada. (Foto: © Art for Science) |
Por lo tanto, contrariamente a lo que se aceptaba, los gusanos del filo Xenacoelomorpha no siempre tuvieron una estructura simple, sino que perdieron las características típicas de muchos deuteróstomos a lo largo de la evolución. Los gusanos simplificaron su "diseño" debido a que la versión simplificada resultaba tan ventajosa, o incluso más, que la versión completa, caracterizada por una estructura corporal compleja.
La ciencia que viene
En el informe Science sees further, doce prestigiosos expertos hablan de las áreas más excitantes de la ciencia que viene: el envejecimiento, la biodiversidad, el conocimiento y la computación, la evolución cultural, la vida extraterrestre, la geoingeniería, la sostenibilidad, los gases de efecto invernadero, las nuevas vacunas, la biología de las células madre, la incertidumbre y la ciencia de la Web.
Para más información: http://royalsociety.org/further/
La eterna juventud
Científicos de Estados Unidos y de España han logrado por primera vez modular e interrumpir el envejecimiento humano, aunque por ahora, el logro solo se consiguió en el laboratorio, en una placa de cultivo con células de personas con progeria (una rara enfermedad que causa envejecimiento prematuro).
El avance, publicado la semana pasada en la revista Nature favorecerá la búsqueda de tratamientos que pueden curar a las personas con este raro síndrome y también que puedan alterar el proceso biológico del paso del tiempo en personas sanas.
Las personas con progeria o síndrome de Hutchinson-Gilford sufren desde la infancia patologías asociadas a la vejez, como la arterioesclerosis, osteoporosis, trombosis o ataques al corazón. A simple vista, las características más evidentes de este síndrome son calvicie, envejecimiento cutáneo, enanismo y macrocefalia, por lo que su esperanza de vida no supera por término medio los 14 años.
Con esta técnica se puede dar marcha atrás en el reloj biológico y conseguir que una célula adulta vuelta al estado de inmadurez original y se comporte como si fuera embrionaria sin tener que destruir embriones.
A partir de una muestra de piel de enfermos con este síndrome, los científicos del Centro de Medicina Regenerativa de Barcelona y del Instituto Salk generaron células madre pluripotentes.
Durante la reprogramación lograron borrar los defectos de la enfermedad en las células. Las nuevas células actuaban como células sanas. Muestran la ausencia de progerina, y lo más importante, carecen de las alteraciones nucleares y epigenéticas que normalmente se asocian con el envejecimiento prematuro.
Esto proporciona un modelo único para estudiar patologías vinculadas al paso del tiempo, con la ventaja de que las células reprogramadas se diferencian en un plazo relativamente corto (dos semanas), en contraste con las décadas que dura el envejecimiento natural.
La rana ártica de la madera
Polinización
Dispersion de semillas
La fotosíntesis
Presentación Tema 12 BIN: La relación y la reproducción de las plantas
Trabajos de investigación de Biología
Blog
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Ejercicios Tema 10 BIN: La Reproducción Animal
Ejercicios de ampliación del tema 10
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Presentación Tema 11 BIN: La nutrición en las Plantas
Tema 11 la nutricion de las plantas
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Recordatorio de ciclo menstrual para alumnos de BACHILLERATO
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Presentación Tema 10 BIN: La Reproducción Animal
Tema 10 la reproduccion en animales
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Una nueva cartografía del cerebro
Desde hace siglos los científicos prueban de trazar "mapas" de nuestro cerebro, mas las propuestas presentadas hasta ahora no reflejan la auténtica complejidad del órgano. Una nueva cartografía cerebral está en proceso.
La localización exacta del lugar donde acontecen determinados procesos psíquicos ha ocupado a los científicos desde que reconocieron este órgano, de casi kilo y medio de peso, como sede de la actividad mental. Los investigadores del funcionamiento cerebral han propuesto desde siempre mapas en los que localizar las regiones responsables de los diversos procesos mentales de forma similar a como los continentes aparecen marcados en un mapamundi.
Desde la perspectiva actual, la mayoría de esos intentos fallaron en su objetivo. Hasta principios de la edad moderna, por ejemplo, se creía que los diversos ventrículos, huecos del cerebro llenos de líquido, eran responsables de todos los procesos mentales, incluso de la imaginación o la memoria. Los antiguos investigadores no concedían importancia ninguna al tejido nervioso, base biológica, como ahora sabemos, de estos procesos.
Una nueva cartografía del cerebro Zilles, Karl y Amunts, Katrin
Diseñan una vacuna terapeútica para el VIH
Un grupo de expertos españoles y franceses ha dado con una vacuna terapéutica, con la que reducir los efectos del virus del sida. El ensayo se encuentra en sus primeras fases y sus resultados han sido positivos hasta el momento. Esta noticia fue publicada en ’Journal of Infectious Diseases’ hace unos días.
En la investigación participaron 24 personas infectadas con el VIH que no habían sido tratadas. Esta vacuna era “personalizada” para cada paciente, por lo que era necesaria muestras sanguíneas de cada uno de ello.
La vacuna está hecha a partir de células dendríticas y dosis de VIH (previamente inactivadas pero sin destruirlas) obtenidas de los propios pacientes y posteriormente cultivadas. Como dice el principal autor del trabajo Felipe García: "El virus, debilitado, se presenta a las células dendríticas, que son las encargadas de llevar a los agentes patógenos ante el sistema inmune (…) pero como el virus está inactivo, las células dendríticas pueden cumplir su labor de presentación sin infectar".
Tras las tres primeras dosis, los pacientes mostraron un aumento de sus defensas y una significativa reducción de la carga viral (un 90% menos en ocho de los 18 pacientes tratados, a lo largo de un año).
Los propios investigadores afirman que esta vacuna no sustituiría a los antirretrovirales, sino para complementarlos.
Se sigue investigando en este tema, y ya se ha comenzado una fase II en la que los pacientes si habrán sido medicados previamente con antirretrovirales. Los resultados se esperan para el final de este año.
Estas investigaciones no son muy novedosas, pues se están llevando a cabo por todo el mundo por grupos de investigadores, pero me ha llamado la atención que se estuviera llevando a cabo en España. Quién sabe si la enfermedad que ha matado a 25 millones de personas en los últimos 30 años tiene los días contados.
Para más información:
http://www.avert.org/estadisticas-sida.htm
http://es.wikipedia.org/wiki/Virus_de_la_inmunodeficiencia_humana
Mapa del cerebro humano
Hace pocos meses, científicos del IBM lograban realizar un mapa del cerebro que mostraba hasta tres veces más conexiones de las que mostraba el anterior mapa realizado hace algo más de 2 años conseguido gracias a una técnica llamada Diffusion Spectrum Imaging (DSI).
El estudio se realzió sobre un macaco, y muestra 6.602 conexiones divididas en 383 regiones del cerebro, una información que permitirá conocer mejor cómo se trata la información en el cerebro.
De esta forma podemos imaginarnos de una forma más sencilla cómo viaja la información y cómo se procesa en nuestro cerebro.
Esto supone un gran avance en la investigación fundamental, así como en la ciencia aplicada en el campo de la neurociencia y la informática cognitiva. Es decir, no sólo empezaremos a comprender mejor el funcionamiento de distintas enfermedades neurológicas como el Alzheimer, el Parkinson o la epilpesia, sino que también facilitará a los ingenieros que, a nivel informático, puedan mejorar los motores de búsqueda como Internet.
Para más información:
http://www.gizmodo.es/2010/07/31/ibm-crea-el-mapa-del-cerebro-mas-detallado-hasta-el-momento.html
http://atpixeles.com/ibm-crea-el-mapa-del-cerebro-mas-detallado-hasta-el-momento/
El tercer párpado
Si queremos buscar diferencias entre los párpados (definidos de forma amplia) del ser humano y de los animales, la más llamativa sin duda es el tercer párpado, también llamado membrana nictitante.
Este tercer párpado no forma parte de la piel como los otros dos, sino que se sitúa más profundamente, más en contacto con el ojo, podríamos decir. Cuando se desplaza, lo hace en el espacio entre la superficie del ojo y los otros dos párpados, y se mueve de forma horizontal u oblicua desde la parte interna (la zona de la base de la nariz) hacia la parte externa (el “rabillo” del ojo). Es un repliegue mucoso, no de piel, formaría parte de la conjuntiva y sería más o menos transparente o traslúcido. Sólo algunos mamíferos poseen una membrana nictitante auténticamente funcional, es más habitual encontrarlo en pájaros, reptiles y anfibios.
Para perros y gatos, la movilidad y funciones del tercer párpado es bastante reducida, pero colabora activamente en la producción de lágrima y en ciertas circunstancias puede llegar a proteger la córnea.
Para otros mamíferos, como el ser humano y la mayoría de primates, el vestigio del tercer párpado ha quedado reducido a la mínima expresión, constituyendo un pequeño repliegue de la conjuntiva en la parte de la superficie ocular más adyacente a la base de la nariz.
De todas formas, unos pocos mamíferos obtienen gran utilidad de este párpado adicional. En estos casos, la membrana nictitante tiene una movilidad completa, pudiendo deslizarse horizontal u oblicuamente por la superficie ocular cubriendo por completo la córnea. Veamos algunos ejemplos:
- Los ojos del oso polar están sometidos a una sobrecarga lumínica. La nieve y el hielo refleja la luz del sol, y el espectro más energético de la luz (como los ultravioletas) pueden producir daños severos en la visión del oso. La membrana nictitante actúa de “gafas de sol”, haciendo de filtro de las radiaciones más dañinas.
- El camello está sometido a la entrada de granos de arena en la superficie del ojo. Para un ser humano, someterse al viento del desierto supone no ver nada porque normalmente cerrará los ojos, o se expone a que le entre arena. Sin embargo, el camello cierra su tercer párpado con lo que sus delicados ojos están protegidos de la arena, y esta membrana nictitante es lo suficientemente transparente como para poder ver y orientarse.
Y dejando ya los mamíferos, muchos más animales utilizan versiones desarrolladas y funcionales de este párpado adicional:
- Muchas aves se desplazan a gran velocidad, por lo que el aire en movimiento seca rápidamente la superficie ocular. De la misma manera que un motorista utiliza protección para sus ojos, muchas aves disponen de este tercer párpado que mantiene humedecida la superficie del ojo, además de protegerlo de posibles partículas que podrían impactar a gran velocidad.
- En anfibios y reptiles también solemos encontrar membrana nictitante funcional. A veces cubre la superficie ocular cuando el animal sale fuera del agua, para mantener la correcta humidificación del ojo. Otras veces se utiliza dentro del agua; por ejemplo el tiburón cierra este tercer párpado en el momento de atacar a su presa, para proteger sus ojos de algún golpe.
En conclusión, esta membrana nictitante, si bien quita algo de nitidez a la visión, ofrece una protección extra y una mejor humidificación del ojo. Muy útil para ciertos animales expuestos a un entorno hostil para el ojo.
Animales sin párpados
Hablemos ahora de los párpados auténticos, los que forman parte de la piel y se desplazan verticalmente para cubrir el ojo. Realmente no hay grandes diferencias en anatomía y función entre los distintos animales. Cabe destacar que forman parte más activa de los mecanismos de regulación de la luz en los animales con pupilas verticales, como los gatos.
Lo que sí resulta llamativo es que algunos animales no tienen párpados. ¿Cómo puede su aparato visual funcionar sin párpados?. Dicho de otro modo, ¿qué funciones del párpado son esenciales, y cómo los animales sin párpados pueden solucionar la carencia?.
Vamos a dejar de lado lo que supone para el sistema nervioso no poder interrumpir voluntariamente la información visual. De todas las funciones del párpado, hay una que destaca: por encima de proteger al ojo de agentes físicos o del exceso de luz, el párpado es un elemento insustituible para mantener correctamente hidratada la superficie ocular. La película lagrimal tiene que ser renovada constantemente con el parpadeo. Y un ojo sin película lagrimal está abocado a la pérdida de función (y probablemente a su pérdida como órgano).
Al hilo de esto, a modo de paréntesis voy a comentar una historia que me comentó Luigi, un lector habitual (gracias por proponerme estos temas). Se trata del general romano Regulo, que al ser capturado por los cartagineses le arrancaron los párpados. Al margen de la veracidad y crueldad del hecho, el problema no es la exposición a la luz que le acabaría dejando ciego. Al fin y al cabo, con las manos se podría hacer sombra, y se podría poner un fragmento de tela atado a la cabeza a modo de cinta en la frente, que ofreciera una cobertura parcial a los ojos.
El problema es que sus ojos se comienzan a secar pocos segundos después de que dejara de salir sangre de las heridas. En pocos minutos se producirían las primeras lesiones en la córnea, en pocas horas (muy pocas) se producirían úlceras graves. Y finalmente, perforación ocular y ceguera.
Aprovecho para hacer una pregunta. Si vosotros fuerais los sufridos médicos que tuvierais que atender al general Regulo, ¿qué tratamiento le pondríais?. ¿Cómo trataríais de conservarle los ojos?. ¿Habría alguna forma de que volviera a ver?. Se supone que tenemos a nuestra disposición los medios y tecnología de aquella época.
Bien, si ya tenemos claro que por lo menos en la especie humana necesitamos los párpados para ver, ¿cómo puede haber animales que no tengan?. Hablo de vertebrados con ojo en cámara que necesitan humedad; los animales pequeños con ojos compuestos, por ejemplo, no necesitan párpados. Pero, como decía, para ojos en cámara, ¿qué animales con ojos en cámara carecen de párpamos, y cómo lo pueden hacer?
- Los peces no tienen párpados. Es fácil de entender: están en un medio acuoso que ya humedece su superficie ocular. Realmente el ojo en cámara (una cavidad ocular hueca, con los receptores de luz en el interior) apareció primeramente en animales acuáticos, y lógicamente la superficie del ojo estaba en contacto permanente con el agua. Conforme la evolución fue originando especies animales terrestres, las escamas dieron paso a la piel. Pero el ojo no podía cubrirse de piel, porque no es transparente. Así, tuvimos que llevarnos “un poco de mar” para nuestros ojos, que es la película lagrimal. Estamos constantemente reproduciendo ese medio marítimo en la superficie ocular, y los párpados se encargan de extender mecánicamente ese “resto de mar” (la próxima vez que probéis el regusto levemente salado de una lágrima, me otorgaréis dispensa para estas pequeñas licencias poéticas )
- Las serpientes. ¿Por qué la mirada de las serpientes es tan penetrante, tan hipnótica?. Porque no parpadean, porque siempre están con los ojos “abiertos” y fijos (hablo de las serpientes que no son ciegas, claro). ¿Cómo puede ser que no se les sequen los ojos?. Bien, el caso de los ofidios es muy curioso: los párpados, como tejidos, están, sólo que se han fusionado entre sí y son transparentes. De tal forma que la auténtica superficie ocular sí está humedecida, con una pequeña cavidad virtual entre el ojo y esos párpados transparentes que nunca se abren. Que yo sepa, las serpientes son los únicos animales que la evolución les ha dotado de un tejido transparente que soporta la sequedad; el resto de especies tenemos que producir lágrima y parpadear. No conozco con precisión las condiciones ópticas del ojo de los ofidios, pero supongo que será inferior a la nuestra, ya que la regularidad de un medio líquido siempre será superior a la de un tejido seco.
Fuente: http://ocularis.es/blog/?p=187
Insectos inspiran visión del futuro
El insecto "caballito del diablo" tiene 30.000 de estas lentes diminutas en cada ojo. Un ojo artificial de insecto que podría ser usado en cámaras ultra delgadas ha sido desarrollado por científicos en Estados Unidos. La superficie porosa contiene más de 8.500 lentes hexagonales, reunidas en un área del tamaño de la cabeza de un alfiler. La estructura con forma de domo descrita por la publicación Science es similar al ojo de una abeja. Los investigadores de la Universidad de California, Berkeley, dijeron que el trabajo podría echar luz sobre la manera en que los insectos desarrollaron sistemas visuales tan complejos. "Aun cuando los insectos empiezan apenas con una sola célula, crecen y crean este sistema óptico precioso por ellos mismos", dijo el profesor Luke Lee, uno de los autores del artículo. "Quería entender cómo la naturaleza puede crear capa tras capa de estructuras perfectamente ordenadas sin tecnología de fabricación costosa", señaló.
Como resultado, el equipo de bioingenieros formuló un método relativamente barato y fácil para crear ojos artificiales que podrían, en parte, imitar procesos naturales. Mosaico Los ojos de insecto -conocidos como ojos compuestos- consisten normalmente de cientos de unidades ópticas de lentes diminutos llamadas ommatidia. Quería entender cómo la naturaleza puede crear capa tras capa de estructuras perfectamente ordenadas sin tecnología de fabricación costosa Luke Lee, miembro del equipo de investigadores de la UC-B
Por ejemplo, un "caballito del diablo" tiene 30.000 de estas estructuras en cada ojo. Cada ommatidia guía la luz a través de una lente dentro de un canal conocido como rhabdom, el cual contiene células sensibles a la luz. Estas están conectadas a células ópticas nerviosas para producir la imagen. Las ommatidias están embutidas lado a lado dentro de órbitas, lo que crea un amplio campo de visión para el insecto. Como cada unidad está orientada en diferentes direcciones, la forma de panal del ojo crea una imagen de mosaico que, aunque baja en resolución, es excelente para detectar movimiento. "Imágenes maravillosas"
Por el momento, el ojo artificial creado por los científicos no está conectado a ninguna clase de artefacto visual. Los científicos creen que estructuras similares a los ojos de los insectos podrían tener usos médicos. Sin embargo, podría ser añadido a un sensor de imagen similar a los usados en las cámaras digitales. Esto permitiría el uso de este ojo en aparatos de vigilancia minúsculos y multidireccionales, en cámaras ultra delgadas y para detectores de movimiento de alta velocidad. El grupo de investigación militar estadounidense Darpa está interesado en el proyecto y financió parte de la investigación. El profesor Lee piensa que el ojo también podría tener usos médicos, por ejemplo para observar el intestino. Incluso, cree Lee, el trabajo podría ayudar al desarrollo de retinas artificiales para no videntes.
Fuente: http://news.bbc.co.uk/hi/spanish/science/newsid_4953000/4953064.stm