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Un dinosaurio carnívoro hallado en el río Colorado de Argentina respiraba como las aves septiembre 30, 2008

Posted by Manuel in biologia, ciencia, creacionismo, diseño inteligente, divulgación científica, evolucion, geología, paleontología.
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Fuente: Agencia EFE y El Mundo

Los restos de un dinosaurio carnívoro descubiertos en las riberas del Río Colorado, en Argentina, indican que el animal tenía un sistema de respiración similar al de las aves, según ha informado la Sociedad National Geographic. Las aves tienen un sistema de respiración que es único entre los animales que pueblan la tierra, explicó el paleontólogo Jeffrey Wilson, de la Universidad de Michigan (EEUU), quien formó parte del equipo que hizo el descubrimiento. “En lugar de pulmones que se expanden, las aves tienen un sistema de fuelles, o sacos de aire, que les ayudan a bombear el aire a través de los pulmones”, indicó Wilson, en un artículo que publica la revista de ‘Internet Public Library of Science’ (PLoS ONE). Esa característica es la razón por la cual las aves pueden volar más alto y más rápido que los murciélagos que, como todos los mamíferos, expanden sus pulmones en un proceso de respiración menos eficiente.

Excavaciones en Mendoza

Los otros autores del artículo son Ricardo Martínez y Óscar Alcober, de la Universidad Nacional de San Juan, Argentina.Wilson era estudiante graduado de la Universidad de Michigan cuando trabajó con el notable experto en dinosaurios Paul Sereno en la expedición de 1996, durante la cual se encontraron los restos del dinosaurio llamado Aerosteon riocoloradensis (“huesos del aire del Río Colorado”). Aunque los investigadores quedaron satisfechos con el hallazgo de un esqueleto tan bien conservado, el descubrimiento adquirió más importancia cuando empezaron a comprender que sus huesos preservaban las marcas características de un sistema respiratorio como el de las aves.

Los técnicos en los laboratorios pasaron años limpiando y escaneando los huesos que estaban incrustados en roca dura para revelar finalmente la evidencia de sacos de aire dentro de la cavidad corporal del Aerosteon. Anteriormente, los paleontólogos habían encontrado sólo indicios sugestivos en el espinazo, es decir, fuera de la cavidad con los pulmones. Wilson trabajó con Sereno y el resto del equipo para describir e interpretar científicamente el hallazgo. Las vértebras, clavículas y huesos de cadera muestran pequeñas aperturas que conducen a espacios mayores y huecos que deben haber estado cubiertos con una fina capa de tejido suave y llenos de aire cuando el animal estaba vivo, según el artículo.

La neumatización

Esas cámaras resultan de un proceso llamado neumatización, por el cual los sacos exteriores de los pulmones invaden los huesos. Los huesos llenos de aire son la característica del sistema de fuelles con el que respiran las aves y también se encuentran en los saurópodos, los dinosaurios de cuello y cola larga que Wilson estudia.
“En los saurópodos, la neumaticidad fue clave para la evolución del cuerpo de tamaño grande y el cuello largo; en las aves es la clave de la evolución de un esqueleto liviano y el vuelo”, dijo Wilson.
Sereno, un explorador residente de National Geographic, dijo que a él le intriga especialmente la pérdida de calor, dado que es probable que el Aerosteon fuese un predador de alta energía con plumas, pero sin las glándulas de transpiración que poseen los pájaros. Con una longitud de aproximadamente 10 metros y con la zancada casi de un elefante, el Aerosteon bien puede haber usado un sistema de aire bajo la piel para liberarse del exceso de calor.

Fuente de la figura: Hairy Museum of Natural History

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El origen del sistema solar septiembre 29, 2008

Posted by Manuel in ciencia, creacionismo, divulgación científica.
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En este blog hemos discutido varias veces acerca del origen de la vida en nuestro planeta. Es un tema en el que me siento cómodo debido a mi formación académica. Sin embargo una mente inquieta, como la de cualquier niño, siempre puede preguntar ¿y antes? Pues antes de eso no había Tierra y de algún lado tuvo que surgir. Los astrónomos llevan muchos años estudiando el origen del universo, y también algo más cercano, el origen de nuestro sistema solar.

Dado que yo no soy un experto en astronomía dejaré que ellos os expliquen cuales son los conocimientos en la actualidad sobre este tema en el vídeo de más abajo. Podeis encontrar información adicional en la Wikipedia

El telescopio espacial Hubble ha tomado imágenes de varios discos protoplanetarios alrededor de estrellas nacientes, como éstas de la Nebulosa de Orión

Parte 2

Parte 3

Parte 4

Parte 5

Descubren la macromolécula orgánica de mayor antigüedad (250 millones de años) septiembre 26, 2008

Posted by Manuel in biologia, ciencia, creacionismo, diseño inteligente, divulgación científica, evolucion, geología, microbiologia, origen de la vida, paleontología.
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Visualización al microscopio electrónico de transmisión de fibras de celulosa de la era Pérmica


Visualización al microcopio electrónico y tratamiento enzimático de celulosa primitiva. (a) celulosa recuperada de la halita y tratada con NaOH 0.5N, (b) celulosa comercial actual tratada igual que en (a) y (c) celulosa primitiva tratada durante 30 minutos con celulasa

En una reciente publicación de la revista Astrobiology (Griffith et al. (2008) 8:215-228) titulada Discovery of abundant cellulose microfibers encased in 250 Ma Permian Halite: a macromolecular target in the search for life on other planets” se describe el descubrimiento de las macromoléculas orgánicas más antiguas descubiertas hasta la fecha.

Los autores lo resumen como: “En este estudio, usamos microscopía electrónica para examinar los contenidos de cristales de halita (cloruro sódico) recogidos en un lago formado en la última etapa de la era Pérmica en el sureste de Nuevo México (USA). La halita fue aislada de toda la tierra que la rodeaba y que podía contaminarla. Este depósito de sal se formó hace aproximadamente 250 millones de años. Vimos una gran abundancia de microfibras de celulosa de 5 nanometros dentro de los cristales, que permanecían intactos. La celulosa se presentó en formas de cuerdas y entramados, fue resistente a tratamientos con NaOH 0.5N y susceptibles al tratamiento con la enzima celulasa, que degrada específicamente la celulosa. Esta celulosa representa las macromoléculas orgánicas más antiguas aisladas, examinadas bioquímicamente y visualizadas (sin replicación previa) hasta la fecha.

Cómo tratar el creacionismo en las aulas septiembre 26, 2008

Posted by Manuel in ateismo, biologia, ciencia, creacionismo, diseño inteligente, divulgación científica, educación, escepticismo, evolucion, pseudociencia, religión, sociedad.
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Editorial de Nature, 455:431-432 (septiembre 2008 )

Mejor combatir la superstición con ciencia que ignorar las supersticiones

Los titulares no podían ser mas claros: “científico de prestigio argumenta que el creacionismo debe de ser enseñado en las escuelas”. Este fue el titular del periódico The Times del 12 de septiembre, repitiéndose este mismo encabezado en numerosos medios británicos. La historia explicaba que Michael Reiss, un afamado biólogo con ocupación tanto docente como en investigación y con fuertes convicciones religiosas (protestante anglicano), y en esos momentos director de educación de la Royal Society, ha manifestado de forma clara que el creacionismo debe de ser enseñado en clase de biología.

Estos artículos eran erróneos. En un discurso en la Asociación Británica para el Avance de las Ciencias, el día 11 de septiembre Reiss realizó -como hizo muchas veces con anterioridad- unas manifestaciones en concordancia con la postura de la Royal Society (R.S.): cuando los estudiantes realizan cuestiones acerca del creacionismo en clase, el profesor debe de explicar por qué el creacionismo no es ciencia y la evolución sí lo es. Sin embargo, el 16 de septiembre la R.S. anunció la renuncia de Reiss, argumentando que la mala interpretación que había hecho la prensa de sus palabras había socavado la reputación de la R.S.

Nature no conoce las conversaciones mantenidas entre los periodistas y los editores responsables de las noticias de prensa, por tanto dejamos a su consideración cómo esta malinterpretación ha podido pasar, y las lecciones que se puedan aprender de ello. Esta revista tampoco conoce las deliberaciones mantenidas en la R.S. acerca de qué posición era la que proporcionaba un menor daño a su reputación.

Pero este malentendido ha sido una enorme propaganda para el movimiento creacionista. En este sentido son interesantes las declaraciones del candidato a la Casa Blanca que recogen este medio: ni el creacionismo ni el diseño inteligente deben de ser recogido en el programa de ciencias. Pero los científicos y los educadores en ciencias deben de tener en cuenta la cuestión abierta por Reiss: cómo responder a estudiantes que realizan cuestiones acerca del creacionismo en clase<.

Aquellos que piensan que discutir acerca del creacionismo en clase de ciencia lo legitima, y que esas preguntas se han de plantear en otros lugares, están equivocados. Eugene Scott, directora ejecutiva del Instituto Nacional para la Educación de Ciencias de Oakland, California, que lleva muchos años defendido la enseñanza de la evolución, argumenta que una no respuesta por el profesor a sus dudas es percibido por el alumno como una respuesta humillante. Esto más que ayudar puede entorpecer la resolución del problema. Y además invita a protestas por parte de padres “ultrajados”.

Es más, es una forma de despilfarrar lo que se podría llamar, una “oportunidad docente”: una excelente oportunidad de la escuela para reclutar a estudiantes disidentes e introducirlos en cuál es la postura de la ciencia al respecto.

En esos momentos, es cuando se debe realizar la postura defendida por Reiss: manejar la pregunta, sin ridiculizar, pero dejando bien claro que en ciencia las teorías deben de ser testadas para ser validas. “Tú preguntas si la Tierra tiene 6.000 años de antigüedad, y por qué los descendientes de Adán y Eva no están relacionados con los animales inferiores. Bien, ¿cómo podemos validar esas hipótesis y qué dicen las evidencias recogidas hasta ahora”.

Este es una senda tortuosa y llena de obstáculos para los profesores. Un ejemplo de lo delicada que puede ser esta situación fue publicada en New York Times del día 23 de agosto, donde un profesor de Florida explica sus dificultades. En particular, es de extrema importancia que el profesor tenga unos buenos conocimientos de la teoría de la evolución para poder realizar una docencia competente. El problema es que no hay tantos profesores de ciencias que entiendan en profundidad esa teoría, debido fundamentalmente a que ésta no siempre es explicada de forma adecuada en las universidades. Y esto ocurre en un país del primer mundo, en muchos países pocos desarrollados los profesores no reciben ningún tipo de información acerca de la evolución.

Aquellos estudiantes de biología a los que no se les han presentados evidencias de la evolución en acción (en fósiles, en microorganismos, en genomas) están recibiendo una enseñanza deficiente. La educación superior en general, y los departamentos de biología en particular, están en primera línea de la batalla entre el creacionismo y la evolución.

Los mecanismos de la evolución en la diversidad de anticuerpos septiembre 26, 2008

Posted by Manuel in biologia, ciencia, creacionismo, diseño inteligente, divulgación científica, escepticismo, evolucion, microbiologia, pseudociencia.
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La evolución biológica tiene como principales motores la variabilidad génica y la selección natural. La variabilidad génica viene determinada por variaciones en la secuencia del ADN de los organismos por diversos mecanismos: mutación puntual, recombinación entre secuencias homólogas, inversiones génicas, transposición, frameshift, inserciones, etc. Estos fenómenos producen mutaciones que suponen desde pequeñas variaciones fenotípicas hasta ganancia o pérdida de funciones completas. La selección natural opera sobre toda la diversidad génica generada; “elige” a aquella que posee mayores posibilidades de pasar a la descendencia en un habitat determinado.

Estos procesos que se nos antojan teóricos, ¿pueden ser observados en la naturaleza? La verdad es que sí, y no hay que ir demasiado lejos, basta con entender como trabaja nuestro sistema inmune. Afortunadamente nuestro cuerpo es capaz de producir anticuerpos contra sustancias exteriores, agentes que podrían o bien invadirnos (una bacteria o un virus) o bien envenenarnos (una toxina). Lo curioso es que nuestra capacidad para producir anticuerpos parece infinita. Podemos producir millones de variedades diferentes de anticuerpos. Ese dato es curioso, porque después de secuenciar el genoma humano se ha comprobado que poseemos solamente 20.000 genes, sin embargo tenemos la capacidad de generar millones de proteínas diferentes frentes a otros tantos antígenos. ¿Cómo es esto posible? Solamente lo podemos entender en términos evolutivos (mutación + selección). Y este fenómeno es cada vez mejor comprendido desde que Tonegawa empezó a desentrañar la base molecular de la diversidad de los anticuerpos en la década de los 80 del pasado siglo.

El proceso explicado es pocas palabra consiste en una reorganización génica, un barajeo constante de las secuencias que codifican las diferentes subunidades de los anticuerpos. Esto genera millones de variantes proteícas (VARIABILIDAD GÉNICA que produce variabilidad poblacional) que están en constante vigilancia en nuestro plasma sanguíneo. Si alguno de estas variantes reacciona con un antígeno se produce su selección y la proliferación de la línea celular que la lleva, para generar muchos más anticuerpos. El resto, a la larga será eliminado (SELECCIÓN NATURAL).

Jorge Laborda, un biólogo molecular en el Centro de Evaluación e Investigación Biológicas del Instituto Nacional de la Salud (EE UU) lo explica mucho mejor que yo en el artículo de El País que llevó por título La naturaleza “baraja” los genes para hacer millones de anticuerpos distintos

El descubrimiento del mecanismo por el cual se genera la diversidad de anticuerpos que nadan en nuestro plasma sanguíneo y nos protegen de la miríada de parásitos que nos rodean ha sido uno de los avances más importantes de la biología del siglo que termina. La investigación en el tema es candente, como demuestra la publicación, en la prestigiosa revista Nature, de un artículo de un grupo británico de investigadores en el que se describe el papel de una hormona del sistema inmune, la interleuquina-7, en la generación de los diversos anticuerpos. El problema de la diversidad inmunológica de los anticuerpos ha confundido a los biólogos durante décadas. Los anticuerpos son proteínas plasmáticas con una estructura común que, sin embargo, son capaces de reconocer y unirse a los más diversos parásitos y substancias patógenas, inactivándolas. Como proteínas que son, la información para su producción está en los genes.

En general, a cada proteína le corresponde un gen, por lo que originalmente se pensó que para los más de cien millones de anticuerpos posibles corresponderían más de cien millones de genes diferentes. Estos genes habrían sido seleccionados por la evolución para producir anticuerpos que hicieran frente a las infecciones naturales. Hoy se sabe que para generar la panoplia de anticuerpos que nos defiende, la naturaleza juega a la baraja con los genes. Igual que con sólo combinar 27 letras se pueden generar miles de palabras y millones de frases diferentes, con la combinación de ciertos fragmentos de genes, la naturaleza es capaz, en cada individuo, de producir genes nuevos para generar millones de anticuerpos distintos.

Los anticuerpos son producidos por células especializadas, llamadas linfocitos B, que se desarrollan en la médula de los huesos. La molécula de anticuerpo está formada por dos proteínas distintas, denominadas cadena ligera y cadena pesada. Un anticuerpo maduro consta de la unión de dos cadenas pesadas con dos cadenas ligeras, idénticas entre sí. Diversos estudios han demostrado que estas cadenas contienen dos tipos de regiones: una región constante, la misma para todas, y una región variable, que difiere de cadena a cadena. La región constante es la que confiere las propiedades biológicas comunes a los anticuerpos, mientras que la región variable es la encargada de detectar los diversos parásitos o substancias externas de las que deben defendernos.


Esquema sencillo de la recombinación V(D)J de las cadenas pesadas de inmunoglobulina
Fuente: Wikipedia

Sin minimizar la fascinación ante el conocimiento de la función inmune de nuestros propios cuerpos que la ciencia ha revelado, comprender aún mejor y llegar a controlar el mecanismo de la diversidad inmunológica puede significar importantes avances médicos. Como objetivo final, los científicos pretenden conseguir aumentar o disminuir la respuesta inmune en casos precisos, por ejemplo para evitar rechazos a trasplantes de órganos sin comprometer por ello la defensa frente a organismos patógenos, disminuir la respuesta alérgica a substancias que debían ser toleradas por el sistema inmune, o aumentar la propia inmunidad a los tumores, sin por ello atacar a los tejidos sanos.

Esto contradice por completo (como casi cualquier tema científico) a lo manifestado por los defensores de diseño inteligente (DI) o el creacionismo, cuando argumentan que todo ha sido diseñado y es inmutable.

Ninguna de las dos afirmaciones es cierta. Si todos fuera inmutable, ¿cómo explicaríamos que los mecanismos de la evolución sigan operando dentro de nuestro propio cuerpo?. Además hay que tener en cuenta que seguimos generando anticuerpos contra sustancias artificialmente sintetizadas, que nunca antes se habían encontrado en la naturaleza. Esos antígenos no estaban en el momento de la “creación” , ¿cómo se pueden tener anticuerpos contra sustancias recién fabricadas por la industria química?. La respuesta es sencilla, la evolución lo explica muy bien.

Tampoco podríamos explicar en términos creacionistas cómo algunos patógenos eluden nuestro sistema inmune, varían por completo sus cubiertas de tal forma que, pese a nuestra casi infinita posibilidad de generar anticuerpos, estos organismos también poseen una capacidad enorme de variar y así escapar a nuestro sistema inmune. Este el mecanismo utilizado por ejemplo por el parásito de la malaria y por el virus de la gripe.

En resumen, para entender cómo la naturaleza opera debemos conocer la teoría de la evolución, ya que las moléculas y los seres vivos en general estamos evolucionando. Comprender esta teoría nos permitirá entender los mecanismos por los que nos defendemos de las infecciones, podremos diseñar vacunas terapeúticas o incluso entender cómo prolifera un tumor. Negar la evidencia significa que jamás tendremos las herramientas necesarias para operar a este nivel, ya que lo único que se hace en ese caso es ignorar como los seres vivos operan.