Publicado en 1º Bachiller, Anatomía Aplicada, Recursos

ANATOMÍA APLICADA 1º BACHILLERATO

Tema 1. Los seres vivos como sistemas complejos

Tema 2. Anatomía y fisiología del Aparato Locomotor

Tema 3. Biomecánica del Aparato Locomotor

Tema 4. Anatomía y fisiología del Aparato Respiratorio

Tema 5. Anatomía y fisiología del Aparato Circulatorio

Tema 6. Anatomía y fisiología del Aparato Digestivo

Tema 7. Procesos metabólicos de obtención de energía

Tema 8. Anatomía y fisiología del Aparato Excretor

Tema 9. Anatomía y fisiología del Aparato Reproductor

Tema 10 Anatomía y fisiología del Sistema Nervioso

Tema 11. Los órganos de los Sentidos

Vocabulario Biología Humana

Blog de Daniel Tomás

Publicado en 1º ESO, Recursos

Biologia i geologia 1r ESO

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Recursos tic

Biología-geología

Tema 1. L’Univers i el sistema solar

 

Tema 2. El planeta Terra

Tema 3. L’atmosfera terrestre

Tema 4. La hidrosfera terrestre

Tema 5. Els minerals

  • Presentació Tema
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Tema 6. Les roques

  • Presentació Tema
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Tema 7. Els éssers vius

  • Presentació Tema
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Tema 8. Els animals vertebrats

  • Presentació Tema
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Tema 9. Els anials invertebrats

  • Presentació Tema
  • Questionari Tema

Tema 10. Les plantes i els fongs

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Tema 11. Els éssers vius més senzills

  • Presentació Tema
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Tema 12. La matèria i les seues propietats

  • Presentació Tema
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Tema 13. La matèriai la seua diversitat

  • Presentació Tema
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Tema 14. La composició de la matèria

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Publicado en 1º Bachiller, Biologia y Geología, Recursos

Biologia i geologia 1r de batxillerat

Tema 1. L’estudi dels sers vius

Tema 2. La diversitat dels éssers vius

  • La diversitat dels éssers vius (ppt, 17 Mb)

Tema 3. La classificació dels éssers vius

Tema 4. L’organització i l’estructura dels éssers vius

Tema 5. La nutrició dels animals. L’aparell digestiu

Tema 6. La nutrició dels animals. L’aparell circulatori

Tema 7. La nutrició dels animals. Els aparells respiratori i excretor

Tema 8. La relació dels animals. Receptors i efectors

Tema 9. La coordinació nerviosa i hormonal dels animals

Tema10. La reproducció dels animals.

Tema 11. La nutrició de les plantes.

Tema 12. La relació i la reproducció de les plantes.

Tema 13. L’estudi del nostre planeta

Tema 14. L’estructura del planeta Terra

Tema 15. La dinàmica litosférica

Tema 16. Els processos geològics interns. Magmatisme, metamorfisme i tectònica.

Tema 17. La petrogénesis i els processos geològics externs

Tema 18. La història del nostre planeta.

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Publicado en Ciencias de la Tierra y Medioambiente, Recursos

Ciencias de la tierra y medioambientales

CIENCIAS DE LA TIERRA Y MEDIOAMBIENTALES

Tema 1. Concepto de medio ambiente y dinámica de sistemas

Tema 2. La humanidad y el medio ambiente

Tema 3. Las nuevas tecnologías en la investigación del medio ambiente

Tema 4. Circulación de materia y energía en la biosfera

Tema 5. Organización y diversidad de la biosfera

Tema 6. Geosfera y riesgos geológicos internos

Tema 7. Riesgos geológicos externos

Tema 8. Dinámica de las masas fluidas

Tema 9. Estudio del clima

Tema 10. Contaminación atmosférica

Tema 11. Contaminación de las aguas

Tema 12. Recursos de la biosfera

Tema 13. Recursos energéticos y minerales

Tema 14. El agua, recurso básico

Tema 15. El paisaje como recurso

Tema 16. Gestión de los residuos

Tema 17. Hacia un desarrollo sostenible

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Publicado en Artículos científicos, Información y manipulación genética, Recursos

Un Hito médico, operan por primera vez la columna de un feto sin sacarlo del útero de su madre.

El King’s College Hospital de Londres se ha convertido en el primer centro del Reino Unido en realizar una cirugía fetoscópica (ojo de la cerradura) en bebés con espina bífida mientras aún se encuentran en el vientre de su madre.

Guiados por ultrasonido, un equipo de neurocirujanos y especialistas en medicina fetal introdujeron una cámara e instrumentos a través de pequeñas incisiones en el estómago de la madre para reparar los orificios en la médula espinal del bebé sin la necesidad de realizar cortes invasivos en el abdomen.

Hasta hace poco, las mujeres que llevaban a un bebé con espina bífida que decidían continuar con su embarazo podían optar por reparar el agujero en la espalda de su bebé después del nacimiento u optar por una cirugía fetal invasiva. Esto implica hacer una incisión grande a lo ancho del abdomen de la mujer durante el embarazo para acceder al útero, que luego se abre para reparar la columna vertebral dañada del bebé. El útero y el abdomen se cierran y el embarazo continúa.

Utilizando el novedoso enfoque mínimamente invasivo, se hace una pequeña incisión en el abdomen de la mujer y se introduce un fetoscopio (un tubo largo y delgado con una luz y una cámara al final) en el útero. Los cirujanos acceden a la médula espinal expuesta que sobresale a través de un orificio en la espalda del bebé y lo libera del tejido circundante para que pueda volver a introducirse en el canal espinal. Se usa un parche especial para luego cubrir la médula espinal y luego el cierre de los músculos y la piel para evitar que el líquido espinal se escape.

El Sr. Bassel Zebian, consultor neurocirujano del Hospital King’s College, quien dirigió la parte de neurocirugía del equipo que llevó a cabo el procedimiento, dijo: «Varios centros de todo el mundo han logrado grandes avances en la reparación fetal abierta en los últimos años y han demostrado el beneficio. de la cirugía fetal para reducir la severidad de la condición y las complicaciones asociadas. El objetivo del enfoque fetoscópico es reducir los riesgos para la madre y los embarazos futuros, a la vez que se asegura un beneficio máximo para el bebé».

La Dra. Marta Santorum-Perez, Consultora en Medicina Fetal, quien dirigió la medicina fetal, parte del equipo agregó: “Solo un puñado de centros en todo el mundo tiene la experiencia necesaria para realizar una cirugía con un fetoscopio. Tuvimos la suerte de entrenar y trabajar estrechamente con la Dra. Denise Lapa Pedreira, Consultora en Medicina Fetal en el Hospital Albert Einstein en Sao Paolo, quien fue pionera en esta técnica».

Sherrie Sharp, de 28 años, de Horsham, en West Sussex, descubrió que su bebé tenía espina bífida después de su exploración de 20 semanas en otro hospital. Sherrie, quien dio a luz a un hijo, Jaxson Nicholas Leonard James Sharp, el sábado de Pascua (20/04/19) fue una de las primeras en hacerse la cirugía pionera en King’s. Por coincidencia, la propia Sherrie se benefició del Departamento de Medicina Fetal en King’s, dirigido por un especialista de renombre mundial, el profesor Kypros Nicolaides, cuando desarrolló una grave anemia en el útero de su madre y recibió transfusiones de sangre que le salvaron la vida a través del abdomen de su madre.

Habiendo tenido experiencia de primera mano en King’s, Sherrie se refirió al Departamento de Medicina Fetal donde le ofrecieron la reparación fetoscópica. Sherrie dijo: “Cuando descubrimos que Jaxson tenía espina bífida, me dieron varias opciones. Sabíamos que queríamos mantener a nuestro bebé y hoy estoy aquí gracias a los especialistas de King’s, así que quería que mi bebé tuviera la misma oportunidad. El procedimiento duró más de tres horas y los especialistas se mostraron satisfechos con el resultado. Estamos encantados con nuestro hermoso niño y, aunque llegó antes de lo esperado, lo está haciendo bien y su espalda está sanando muy bien».

La espina bífida es una condición por la cual la columna vertebral de un bebé no se cierra completamente durante el embarazo dejando un agujero en la espalda y la médula espinal expuesta. Esto causa daño a la médula espinal que resulta en debilidad o parálisis total, así como pérdida de sensibilidad en las piernas, así como disfunción urinaria e intestinal. Muchos bebés con espina bífida también desarrollan problemas con su cerebro, incluida la hidrocefalia (una acumulación de líquido en el cerebro), que puede dañar aún más el cerebro y requiere drenaje.

Se ha demostrado que la cirugía durante el segundo trimestre del embarazo reduce el grado de debilidad en las piernas y mejora la función, además de reducir las posibilidades de desarrollar hidrocefalia.

Fuente: King’s College Hospital.

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Publicado en Evolución y clasificación de seres vivos, Origen y evolución de la vida, Recursos

El origen de la vida en una burbuja de gas

Las primeras moléculas precursoras de la vida podrían haberse producido en las interfases entre líquido y gas de las burbujas atrapadas en el agua de las rocas volcánicas de la primitiva corteza terrestre

Muchos procesos fisicoquímicos tuvieron que darse hasta que nació la vida. En otras palabras, la era de la evolución biológica debió llegar tras una evolución química prebiótica, durante la cual se ensamblaron y seleccionaron las primeras moléculas capaces de replicarse. Así, ante este escenario surge inmediatamente una nueva pregunta:

¿Bajo qué condiciones ambientales podría haber tenido lugar la evolución prebiótica?

De entre las posibilidades, existe una hipótesis discutida y explorada durante mucho tiempo: estas moléculas predecesoras de la vida podrían haber surgido en los pequeños poros de las rocas volcánicas mientras nuestro planeta estaba todavía formándose.

Ahora un equipo internacional de investigadores dirigido por Dieter Braun, profesor de biofísica de sistemas en la Universidad Ludwig-Maximilians de Munich -LMU ha examinado más de cerca las interfases agua-aire que se producen en estos poros, donde las burbujas de gas que se forman espontáneamente sufren una interesante combinación de efectos.

Las moléculas predecesoras de la vida podrían haber surgido en los pequeños poros de las rocas volcánicas

Así, los investigadores descubrieron que estas burbujas podrían haber jugado un papel importante para facilitar las interacciones fisicoquímicas que contribuyeron al origen de la vida. Específicamente, Braun y sus colegas preguntaron si las interfases -periodos de transición- entre los estados líquido y gaseoso de los fluidos atrapados en dichas rocas, podrían haber estimulado los tipos de reacciones químicas que desencadenaron las etapas iniciales de la evolución química prebiótica. Sus hallazgos recogidos en el artículo titulado Heated gas bubbles enrich, crystallize, dry, phosphorylate and encapsulate prebiotic molecules se publican esta semana en la revista especializada Nature Chemistry.

La vida en una burbuja

El estudio respalda firmemente la idea de que pequeñas burbujas llenas de gas que quedaron atrapadas y reaccionaron con las superficies de los poros en las rocas volcánicas, podrían haber acelerado la formación de las redes químicas que finalmente dieron lugar a las primeras células.

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Fotografías

En su investigación, los autores pudieron verificar y caracterizar experimentalmente los efectos facilitadores de las interfases aire-agua en las reacciones químicas relevantes. De este modo, si existe una diferencia de temperatura a lo largo de la superficie una de estas burbujas, el agua tenderá a evaporarse en el lado más cálido y se condensará en el lado más frío, al igual que una gota de lluvia que cae en una ventana corre por la superficie plana del vidrio y eventualmente se evapora .”En principio, este proceso puede repetirse hasta el infinito, ya que el agua realiza ciclos continuos entre la fase gaseosa y la fase líquida”, explica Braun, quien ha descrito el mecanismo y los procesos físicos subyacentes en detalle junto con el estudiante de doctorado Matthias Morasch . “El resultado de este fenómeno cíclico es que las moléculas se acumulan a concentraciones muy altas en el lado más cálido de la burbuja”, añade.

Los procesos necesarios para la formación de biomoléculas se aceleran en la interfase agua-aire

“Comenzamos realizando una serie de mediciones en las velocidades de reacción bajo diversas condiciones, para obtener algunos datos que nos permitieran entender como funciona este proceso”, comenta Morasch. El fenómeno resultó ser sorprendente: incluso las moléculas más pequeñas podrían concentrarse a niveles relativamente altos. “Luego centramos nuestra atención en una amplia gama de procesos físicos y químicos que deben haber desempeñado un papel central en el origen de la vida. Comprobamos que todos ellos se aceleraron notablemente o fueron posibles bajo las condiciones que prevalecen en la interfaz aire-agua”, añade.

Los primeros ladrillos de la vida

Los investigadores de la LMU muestran que los procesos fisicoquímicos que promueven la formación de polímeros se estimulan, o se hacen posibles en primer lugar, por la disponibilidad de una interfaz entre el entorno acuoso y la fase gaseosa, que mejora notablemente las tasas de reacciones químicas y los mecanismos que las catalizan.

“El hallazgo sugiere cómo podrían haberse formado las primeras protocélulas rudimentarias y sus membranas externas”

De hecho, en sus experimentos, las moléculas generadas podrían acumularse a altas concentraciones dentro de las membranas lipídicas cuando los investigadores agregaron los componentes químicos apropiados para la formación de estas segundas. “Las vesículas producidas de esta manera no son perfectas. Sin embargo, el hallazgo sugiere cómo podrían haberse formado las primeras protocélulas rudimentarias y sus membranas externas“, afirma Morasch.

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“Si este tipo de proceso puede tener lugar en tales vesículas no depende de la naturaleza del gas dentro de la burbuja. Lo importante es que, debido a las diferencias de temperatura, el agua puede evaporarse en un lugar y condensarse en otro”, añade Braun. “Nuestro modelo explicativo permite combinar ambos efectos, lo que mejoraría el efecto de concentración y, por lo tanto, aumentaría la eficiencia de los procesos prebióticos”, sentencia.

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Publicado en Tutoría

Cuatro destinos para turistas científicos

Las que para muchos son las vacaciones más largas del año ofrecen la ocasión de desconectar de todo aquello que nos mantiene ocupados el resto del tiempo. Pero el descanso y el relax no implican que sea preciso también desconectar el cerebro: para las mentes más inquietas, he aquí una breve lista de algunos destinos turísticos que harán las delicias de quienes también quieren llevarse la ciencia de vacaciones.

Ciencia en la ciudad del arte

Como uno de los centros neurálgicos del arte mundial, la capital de la Toscana recibe cada año a millones de visitantes que abarrotan sus iglesias y museos. Sin embargo, la mayoría de ellos abandonan la ciudad sin llegar a conocer una de sus mayores joyas, que no está precisamente oculta a la vista: justo a la vuelta de la Galería Uffizi, bordeando el río Arno, se encuentra el Museo Galileo, una institución que da cuenta de cómo las poderosas dinastías toscanas, Medici y Lorena, fueron también grandes mecenas del desarrollo científico.

Los dos telescopios de Galileo y, enmarcada, la lente con la que descubrió las cuatro lunas mayores de Júpiter. Crédito: Javier Yanes

El museo alberga una de las mayores colecciones del mundo de instrumentos científicos antiguos, que repasan las contribuciones fundamentales de la Toscana a la química, la medicina, la electricidad o el electromagnetismo. Pero sin duda las estrellas de la colección son los artefactos construidos por el astrónomo toscano Galileo Galilei, y muy especialmente los dos telescopios fabricados por él que hoy se conservan, junto con la lente a través de la cual en 1610 descubrió las cuatro mayores lunas de Júpiter.

De Hawái al cielo

El archipiélago de Hawái es un destino turístico de primer orden mundial, gracias a las playas, el surf, sus exuberantes paisajes tropicales e incluso su propio estilo de camisas. Todo ello podría transmitir la sensación de que el estado insular es un lugar turísticamente hiperdesarrollado. Nada más lejos de la realidad: en la isla propiamente llamada Hawái, o simplemente Big Island, una pequeña aventura espera a quienes deseen ascender a la cima del volcán Mauna Kea, donde se sitúa la mayor concentración de observatorios astronómicos del mundo.

La ruta de acceso al Mauna Kea parte de la Saddle Road, la única carretera que cruza el interior de la isla uniendo las localidades costeras de Hilo y Kona. Durante la subida, es imprescindible parar en la estación para visitantes, a 2.790 metros de altitud; no solo por su valor informativo, sino por la necesidad de aclimatación: dado que en dos horas se puede ascender desde el nivel del mar a los 4.200 metros de la cumbre, el mal de altura es un riesgo real, y por ello se desaconseja el ascenso a la cima a mujeres embarazadas, niños pequeños y personas con problemas de salud.

Observatorios astronómicos en la cima del Mauna Kea. Crédito: Javier Yanes

El ascenso a la cumbre es libre, pero debe hacerse en un 4×4 y solo si la compañía de alquiler del vehículo lo autoriza. Tanto el centro de información como varias agencias organizan visitas a la cumbre, donde el cielo es excepcionalmente claro y seco. Arriba, sobre las nubes, el desolado paisaje volcánico de aspecto marciano contrasta con la estampa futurista de los 13 telescopios que exploran el cielo en el espectro visible, infrarrojo, submilimétrico y de radio. Los observatorios generalmente no pueden visitarse por cuenta propia, pero el Keck dispone de una galería abierta al público. La cima debe abandonarse a la caída de la noche, pero el centro de visitantes continúa abierto para la observación del cielo nocturno.

La foto geológica de la extinción de los dinosaurios

Hace 66 millones de años, un asteroide colisionó con la Tierra en la actual península mexicana de Yucatán. Según la hipótesis más generalmente aceptada, aquella catástrofe fue clave en la extinción de la mayoría de los dinosaurios y otra multitud de especies. Del mundo como era antes de aquel cataclismo hoy nos queda una miríada de fósiles que nos han abierto una ventana a la era de los grandes reptiles. Pero en distintos lugares del mundo es posible descubrir el rastro que aquel suceso dejó en las páginas de roca de la historia de la Tierra.

Los acantilados de Stevns Klint. Crédito: Ragnar1904

El llamado Límite K-Pg (Cretácico-Paleógeno, antes llamado K-T, por Cretácico-Terciario), un estrato rico en iridio, fue descubierto originalmente por los investigadores Luis y Walter Alvarez en la localidad italiana de Gubbio, donde puede verse como una fina banda de sedimento oscuro en el corte de la carretera a las afueras del pueblo. En Europa, otros lugares propicios para ver esta transición en la roca son el flysch de Zumaia (España) o los acantilados de caliza de Stevns Klint (Dinamarca), entre otros, mientras que en EEUU puede observarse en lugares como Raton Basin (Nuevo México y Colorado) o Hell Creek (Montana). La referencia global del Límite K-Pg se encuentra en El Kef (Túnez).

La huella en la Tierra del gran salto a la Luna

En el verano del 50º aniversario del Apolo 11, la primera de las seis misiones tripuladas que llevaron al ser humano a la Luna, no hay institución relacionada con esta gesta que no haya sacado sus mejores galas para conmemorar aquel histórico momento. Pero es sin duda la ocasión perfecta para acercarse al lugar donde comenzó todo ello, el Centro Espacial Kennedy, en Cabo Cañaveral (Florida).

Traje lunar de Eugene Cernan y vehículo lunar en el Kennedy Space Center. Crédito: Daderot

A solo una hora de los parques temáticos de Orlando, la base desde la que despegaron todas las misiones Apolo y los ya míticos shuttles ofrece suficientes alicientes como para planificar un día entero de visita. Las exposiciones, presentaciones y el cine IMAX son el aperitivo —que incluye el transbordador Atlantis—, pero sin duda el plato fuerte es el tour en autobús que muestra las plataformas históricas de lanzamiento, el edificio de ensamblaje de cohetes y el Apollo/Saturn V Center, donde se exhiben un cohete real y rocas traídas del satélite terrestre, entre otros artefactos de la era Apolo. Como no podía ser de otra manera en la tierra de los parques de atracciones, se puede también experimentar la sensación de un lanzamiento al espacio, así como el entrenamiento de los astronautas y la simulación de una base marciana.

Javier Yanes

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Publicado en 3º op, Artículos científicos, Ciencia, El sistema inmunitario y las vacunas, Recursos

Vacunas

Historia de unas herramientas tan eficaces contra las enfermedades infecciosas que pueden morir de éxito.

Publicado en 4º ESO, Genética, Información y manipulación genética, Nutrición, Recursos

Los científicos se rebelan contra la ley europea de transgénicos

Miles de investigadores exigen a la UE que elimine los obstáculos a la edición genética para crear frutas y verduras más nutritivas y resistentes al cambio climático

Las verduras del futuro crecen en un invernadero de Valencia. Hay tomates que no producen sustancias alérgicas y otros cuyos genes se han modificado para que el tomate vuelva a saber a tomate. En breve puede sumarse otra variedad capaz de aguantar olas de calor que en condiciones normales pueden arruinar cosechas enteras en el sur de España. El creador de este huerto experimental es el científico Antonio Granell. Como muchos otros investigadores europeos en su campo, este químico afronta con preocupación una realidad que no llega a digerir: es probable que ninguna de estas plantas se desarrollen en España, ni en cualquier otro país de Europa, pues la ley lo hace imposible en la práctica.

“No se puede impedir la llegada al mercado de estas nuevas variedades de plantas, como mucho lo que sucederá es que en Europa acabaremos importando estos productos desde fuera”, asegura Granell, que trabaja en el Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas. “En nuestros estudios con tomate hemos podido averiguar que el buen sabor depende de unos 100 genes y que sobre todo está relacionado con la producción de unos 20 compuestos volátiles. Cambiando la expresión de unos cinco genes podemos modular el tono del sabor del tomate y potenciarlo”, resalta.

Para lograrlo Granell utiliza la técnica de edición genética CRISPR, que desde su descubrimiento en 2012 ha cambiado para siempre la forma de hacer ciencia en la mayoría de laboratorios de biología de todo el mundo. La técnica permite editar el genoma de cualquier ser vivo con una precisión y facilidad sin precedentes. Gracias a ella se pueden identificar los genes responsables de producir los principales alérgenos que hacen que haya personas que no pueden probar el tomate, las fresas o los melocotones y eliminarlos. También es posible crear variedades de plantas que no dependen de las abejas y otros polinizadores para producir fruto, una ventaja debido al declive global de estos insectos. Estas técnicas también evitarían la pérdida de cosechas de trigo, maíz y otros cultivos en países en desarrollo ocasionadas por las sequías y las pestes gracias a cambios puntuales en su genoma realizados con CRISPR.

Hace unas semanas, científicos de 127 institutos de investigación de toda Europa que agrupan a unos 25.000 científicos exigieron a las autoridades de la UE un cambio urgente de la legislación sobre organismos modificados genéticamente (OMG), los transgénicos. En una carta abierta dirigida al Parlamento Europeo, la Comisión Europea y el Consejo, los científicos alertan de que la actual regulación deja a Europa fuera de juego ante la posibilidad de diseñar nuevas variedades vegetales usando CRISPR para crear “una agricultura sostenible” en el contexto del cambio climático con variedades resistentes a la sequía y que necesitan menos agua y pesticidas. “La capacidad de usar la edición genética es crucial para el bienestar y la seguridad alimentaria de los ciudadanos europeos”, clamaba el texto.

El científico del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas José Luis Rambla examina una cepa de tomates modificados con CRISPR para no producir alérgenos.
El científico del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas José Luis Rambla examina una cepa de tomates modificados con CRISPR para no producir alérgenos. IBMP

El año pasado, el Tribunal Europeo de Justicia equiparó las plantas modificadas con CRISPR con los transgénicos convencionales (OMG), una decisión no recurrible. Los transgénicos incluyen variedades vegetales desarrolladas hace más de dos décadas con técnicas más rudimentarias para incluir en su genoma ADN de otra especie. Por ejemplo, el maíz transgénico MON 810, el único autorizado para su cultivo en Europa, lleva un gen de la bacteria B. thuringiensis que le permite sintetizar una proteína tóxica para el taladro, una plaga. La sentencia del tribunal de la UE obliga a que las plantas modificadas con CRISPR, incluso las que no lleven ADN de otra especie, estén sometidas a las mismas reglas que los transgénicos. Esta normativa requiere un proceso de prueba que puede llevar hasta seis años y costar hasta 15 millones de euros, lo que en parte explica que en Europa solo se haya aprobado un cultivo de este tipo.

Los científicos denuncian que la sentencia del tribunal no se basa en argumentos científicos. La legislación de transgénicos, que data de 2001, “ya no refleja correctamente el estado actual del conocimiento científico”, alerta la carta enviada a la UE. Las plantas modificadas con CRISPR que no contienen genes de otras especies son igual o más seguras que las plantas obtenidas por las técnicas de mejora convencionales, argumentan. Una de estas técnicas consiste en aplicar productos químicos o radiación a las semillas para generar numerosas mutaciones en su ADN y quedarse con las que desarrollan mejor sabor, color u otra característica de interés. Estas plantas no son consideradas transgénicas, aunque potencialmente llevan muchas más mutaciones que las plantas modificadas con CRISPR, según reconoce un documento elaborado por el servicio de asesores científicos del Gobierno de la UE, que ha recomendado cambiar la ley del 2001.

Un invernadero en el Centro de Investigación de Agrigenómica, en Barcelona.
Un invernadero en el Centro de Investigación de Agrigenómica, en Barcelona. CRAG

“CRISPR es rápido [permite hacer en dos años lo que antes llevaba unos 12], barato y fácil de usar, por lo que puede democratizar la mejora de plantas. Si lo sometes a la misma legislación que los transgénicos, en la práctica vetas el acceso a esta tecnología, que solo será asequible para las grandes multinacionales”, resalta José Luis Riechmann, director del CRAG.

Esta situación está ocasionando absurdos como el que afronta Damiano Martignago. Este investigador participa en el proyecto Idrica, financiado con dos millones de euros por el Consejo Europeo de Investigación, la élite de la ciencia financiada con fondos públicos de la UE. Su objetivo es desarrollar sorgo resistente a la sequía. “Esta ley no nos permite experimentar con esta nueva variante en el campo, porque el coste de hacerlo se sale de nuestras posibilidades incluso contando con la financiación del ERC”, reconoce Martignago.

Si seguimos así Europa se convertirá en el museo de la agricultura primitiva”

El sorgo se usa en muchos países como pienso animal y esto lleva a otro de los absurdos ocasionados por la reciente sentencia judicial. Muchos países producen cereales transgénicos que se venden como pienso animal en la UE, con lo que probablemente cualquier europeo que haya comido carne ya ha comido transgénicos. Esto no supone ningún riesgo, pues tras 30 años de uso no se ha detectado ni un solo problema de salud asociado a estos productos.

La propia UE ha reconocido que en la práctica será imposible cumplir la ley de transgénicos, que obliga a identificar como tal a estos productos, pues en la práctica es imposible diferenciar, por ejemplo, un tomate convencional de otro editado con CRISPR.

Mientras, EE UU, China, Brasil, Argentina, Australia y otros países han decidido no considerar las plantas modificadas con CRISPR como transgénicos, lo que les da una ventaja. “Está claro que esta situación va a suponer un retroceso científico y comercial para Europa”, explica Francisco Barro, investigador del Instituto de Agricultura Sostenible (CSIC). Barro ha usado CRISPR para crear un trigo sin gluten. “Por ahora hemos conseguido reducir la toxicidad para celiacos en un 85% y esperamos conseguir llegar al 100% en un año”, explica Barro, que asegura que ya hay varias empresas de EE UU interesadas en las patentes de este cultivo.

Los firmantes de la carta confían en que la situación se pueda revertir. Dirk Inze, director científico del Centro de Biología de Sistemas de la Universidad de Gante y principal promotor de la iniciativa, dice que ya recibieron señales positivas del anterior equipo de la Comisión Europea y espera que el entrante pueda elaborar pronto legislación para que se apruebe en el Parlamento. “Estamos muy frustrados de tener una herramienta tan potente y no poder usarla”, reconoce.

En un discurso poco antes del final de su mandato, Vytenis Andriukaitis, comisario europeo Salud y Seguridad Alimentaria y ex cirujano cardiaco, dijo el 21 de junio: “Si seguimos así [Europa] se convertirá en el museo de la agricultura primitiva”.

“Ya hacemos toda nuestra investigación fuera de la UE”

Aún no ha llegado ningún vegetal modificado con CRISPR al mercado, pero los primeros podrían llegar en solo unos años, explica Esteban Alcalde, jefe de asuntos regulatorios de Syngenta, una de las mayores empresas de la industria agrícola que recientemente adquirida por una compañía China. “Todo el trabajo de investigación en edición genética que hacemos ya se hace fuera de la UE, en China y en EE UU”, reconoce. Asaja, la mayor organización de agricultores de España, también está a favor de estas prácticas “siempre y cuando lleven el aval de la Agencia Europea de los Alimentos”, explica Pedro Gallardo, vicepresidente de la organización. La normativa está restando competitividad a los productores europeos frente a países como Brasil o China, que está haciendo una gran apuesta por esta tecnología. “Este año en España se ha perdido el 38% del cultivo de cereal por la sequía y este problema va a ir a más con el cambio climático, necesitamos cultivos adaptados”, resalta. La única oposición a estas variantes viene de organizaciones minoritarias, como la Confédération Paysanne de Francia, que originó el litigio que ocasionó la sentencia del TJUE, a la que apoyan organizaciones ecologistas como Amigos de la Tierra o Greenpeace.

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Publicado en 4º ciencias aplicadas a la actividad profesional, Artículos científicos, Ciencia, Física y química, Optativa laboratorio

El arte de coleccionar elementos químicos

O cómo materializar la tabla periódica, un fenomenal constructo científico y un paraíso para el experimentador inquieto.

ecía el extraordinario Jorge Wagensberg, divulgador científico y museólogo de prestigio internacional, que la tabla periódica pergeñada por Dmitri Mendeléiev hace ahora 150 años es uno de los mayores logros intelectuales de la ciencia contemporánea. Admiraba esa forma de resumir en una simple hoja de papel el vasto corpus de conocimiento necesario para describir los elementos químicos y sus propiedades. Quien esto escribe no puede estar más de acuerdo.

Pero mi admirado profesor Wagensberg también solía decir que una colección de elementos químicos no era más que un contenedor con piedrecillas de colores más o menos aburridas. En eso, en cambio, nunca he estado de acuerdo. Y aprovecharé que este año celebramos el 150 aniversario del nacimiento de la tabla periódica para demostrarlo científicamente. El coleccionismo de elementos químicos ofrece una maravillosa puerta de entrada a la belleza, material e intelectual, de la química, nos permite descubrir las propiedades de los mismos, ensayar su comportamiento y desarrollar nuestra percepción sensitiva. Desgranaremos estos aspectos a lo largo del texto.

Vayamos por partes. Para formar los casi 10.000 minerales que existen en nuestro planeta, las innumerables moléculas orgánicas que componen las formas vivas y los millones de compuestos artificiales que empleamos en el mundo contemporáneo tan solo son necesarios poco más de noventa tipos de átomos con los que la naturaleza nos ha obsequiado. Mendeléiev tuvo la genial intuición de agruparlos, según su comportamiento y propiedades, en un infograma: la tabla periódica de los elementos químicos. Con el paso del tiempo, esta se ha enriquecido con nuevos conocimientos hasta convertirse en un potente mapa visual de la estructura atómica.

En esta ocasión, nuestro objetivo será coleccionar muestras —cuanto más puras, mejor— del mayor número posible de elementos y hacerlo de forma que se convierta en una experiencia estimulante y formativa. Expliquémonos. Podríamos caer en el error de solventar el tema a golpe de tarjeta de crédito, ya que lo más cómodo y rápido sería comprarlos de una vez en Internet —se venden muestras espectaculares perfectamente envasadas— o en alguna tienda de material de laboratorio o productos químicos. Pero eso sería poco enriquecedor y muy, muy caro. Por otro lado, si al elemento químico le sumamos ejemplos de sus fuentes de obtención y aplicaciones, obtendremos una auténtica enciclopedia elemental. Ilustremos este punto con un ejemplo.

El cobre es un elemento abundante, fácil de conseguir y con importantísimas aplicaciones. Como muestra del elemento puro podemos hallar sin dificultad un buen trozo de barra prismática en algún taller de electricidad industrial. También podemos obtener el cobre a partir de un amplio abanico de minerales. En cuanto a las aplicaciones, se utiliza, sobre todo, para el suministro eléctrico, la refrigeración, la conducción de agua en el ámbito doméstico y la preparación de aleaciones como el latón o el bronce.

A menudo, cuando alguien se propone confeccionar una colección de elementos me pregunta por dónde empezar. La respuesta es simple: hallaremos muestras de elementos químicos puros básicamente en cuatro ámbitos o, lo que es lo mismo, explorando cuatros grandes «yacimientos». Comenzaremos por lo cercano y avanzaremos hacia lo abstracto.

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Nuestra primera expedición será de andar por casa. Tanto en nuestro hogar como en comercios de proximidad podemos proveernos de un buen número de especímenes de elementos prístinos; eso sí, en forma de aplicación, casi nunca en bruto. En el joyero encontraremos oro y plata casi puros. En el estudio, carbono (en el lápiz de grafito), wolframio (en el filamento de una bombilla antigua) e iridio (en la punta de una pluma estilográfica). En la cocina, aluminio (en forma de papel) y cobre (en forma de cable eléctrico). Y en el botiquín, quizá mercurio (en aquel viejo termómetro que deberíamos sustituir por uno menos tóxico). Sin salir de casa podemos localizar entre 10 y 15 elementos químicos.

Salgamos ahora a la calle. En la tienda de recambios de automóvil encontraremos iridio y platino (en los electrodos de una bujía). En la carpintería metálica, aluminio, hierro y cobre (en forma de perfiles). En la ferretería, tornillos cromados, niquelados, zincados y cadmiados, que, sin ser muestras macizas de cromo, níquel, zinc ni de cadmio, sí permiten descubrir el color de estos elementos. En la fontanería encontraremos plomo y estaño puros (en forma de varillas). En la droguería, azufre. En una tienda de productos de seguridad, americio (en los detectores de humo por ionización). En la farmacia, yodo. En establecimientos dedicados a tatuajes y piercings, titanio y niobio (en los adornos corporales). Y en las tiendas de esoterismo o minerales, bismuto, silicio y carbono vítreo (se venden como pseudominerales), además, claro está, de los minerales que ya de por sí constituyen muestras de elementos relativamente puros de origen natural.

Pasemos ahora a los elementos o minerales nativos que acabamos de citar. Todos sabemos que, esparcidas por ahí, hay pepitas de oro que se buscan con afán. Ello se debe a la nobleza química de este preciado elemento. Sus vecinos de arriba (en la misma columna de la tabla periódica), la plata y el cobre, también se encuentran puros en el sustrato mineral. Pero, curiosamente, hay muchos elementos más reactivos que se pueden encontrar libres en plena naturaleza cuando la mineralogénesis lo permite. Nos referimos al azufre, el selenio, el telurio, el mercurio, el platino, el bismuto, el antimonio, el arsénico, el hierro, el plomo y el carbono (tanto en forma de diamante como de grafito). Y la lista sigue. Preparando esta colaboración he descubierto con asombro que también se han hallado, en estado casi puro, iridio, osmio, aluminio, silicio, cromo, zinc, molibdeno, rutenio, cadmio, indio, estaño y wolframio. Es decir, el sustrato geológico de nuestro planeta nos ofrece al menos unos 25 elementos químicos de origen natural, sin duda las joyas de nuestra colección.

Si de minerales se trata, se nos abre un nuevo espacio de obtención: la síntesis —permítanme la broma— en condiciones de laboratorio. A partir de la malaquita es muy fácil obtener cobre (un calentamiento intenso con algo de carbón mezclado será suficiente). Lo mismo podemos hacer con la plata y sus minerales [véase «Arqueometalurgia», por Marc Boada; Investigación y Ciencia, marzo de 2005]. Más difícil, pero no demasiado, es conseguir plomo a partir de la galena, estaño de la casiterita, antimonio de la estibina o zinc de la blenda. Mayor pericia experimental deberá tener el coleccionista que quiera obtener hierro [véase «Microsiderurgia», por Marc Boada; Investigación y Ciencia, febrero de 2015], cobalto, níquel, manganeso y cromo de sus óxidos naturales. Y, ya con mayor detenimiento, podemos separar el silicio y el titanio de la arena de playa [véase «Tesoros en la arena», por Marc Boada; Investigación y Ciencia, agosto de 2011].

La capacidad de experimentación metalúrgica es importante, no solo para obtener los elementos metálicos de sus fuentes minerales (recordemos que son la parte del león de la tabla periódica), sino también porque, una vez conseguido ese reto químico y disponiendo de la técnica necesaria, resulta mucho más fácil fundir lingotes idénticos de los distintos metales.

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No terminaríamos de buscar elementos metálicos si antes no atendiéramos a otras posibilidades. La primera: el reciclaje. Fundir esos lingotes a partir de latas de aluminio, de tuberías de plomo y cobre e, incluso —y es una afición que cuenta con muchos seguidores— separar el oro de los diversísimos componentes electrónicos que quedan obsoletos cada día es fácil, muy fácil. Y, para los más expertos, existen todavía otras opciones como la obtención electrolítica de sodio, potasio, litio o calcio por la vía de la electrolisis de las sales fundidas. Mediante procedimientos puramente metalúrgicos o electrometalúrgicos podemos proveernos, pues, de unos 15 o 20 elementos.

Para los que no dispongan de un excelente sistema de ventilación o una cabina de absorción de gases donde llevar a cabo esos experimentos, lo mejor es localizar alguna empresa especializada en la venta de metales técnicos. Estas compañías ofrecen metales listos para su aplicación a un precio mucho más razonable que el de las muestras purísimas que acostumbran a vender los suministradores de material para laboratorio, sector al que deberemos llegar para conseguir buena parte de la tabla periódica.

Elementos interesantes porque dan paso a un amplio grupo de la tabla periódica, como el cerio, con espectros de emisión espectaculares como el estroncio, o con propiedades físicas singulares como el gadolinio, escapan a nuestras posibilidades experimentales. Por desgracia, estos tienen siempre un precio elevado y la inversión se justifica solo, quizá, por su interés científico.

Pasemos ahora a los elementos que son gases a temperatura ambiente. El aire es una mezcla cuyos componentes mayoritarios son el oxígeno y, sobre todo, el nitrógeno. Podemos considerar que un balón de vidrio lleno de aire contiene una muestra de nitrógeno con una quinta parte de impurezas. Pero podemos purificarlo mucho más mediante un simple proceso de absorción del oxígeno presente. Llenemos un balón de vidrio con el aire insuflado a través de un tubo de cobre lleno de lana de acero calentados fuertemente con un soplete. El gas que emerge es nitrógeno casi puro. Pasemos ahora al oxígeno. Pongamos agua oxigenada en un matraz, añadamos algo de pirolusita machacada o unas gotas de sangre humana. Empezará una fuerte efervescencia (ambas sustancias catalizan la descomposición del peróxido de hidrógeno), que liberará oxígeno suficiente para llenar un globo. Otra opción para conseguir oxígeno consiste en electrolizar agua acidulada, con lo que, además, obtendremos hidrógeno. Atención: ¡la mezcla es explosiva!

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¿Qué ocurre con los otros gases? Sorprendentemente, podemos conseguir con facilidad lámparas eléctricas rellenas con algunos de ellos. Hay bombillas con argón, neón, xenón y criptón. Bajo una suave descarga eléctrica, lucen con bellos colores. Otra opción más cara la encontraremos en algunas páginas web que ofrecen tubos de descarga a alta tensión de todos los gases. Y, ya en otro plano, podemos localizar lámparas industriales de vapor de mercurio, de sodio y de amalgama de galio.

Vemos, pues, que, buscando por casa, visitando tiendas y ferias de minerales, explorando talleres mecánicos, ferreterías, lampisterías, buscando por Internet en páginas para coleccionistas o solicitando oferta a especialistas en productos químicos podemos materializar buena parte de la tabla periódica. Sin embargo, como decíamos al principio, resulta más interesante aderezar la colección con las aplicaciones prácticas y, atención, específicas, de cada elemento.

Recomiendo centrarse primero en las aplicaciones que materializan una propiedad física singular. Por ejemplo: el hierro destaca por su tenacidad, flexibilidad o por sus propiedades magnéticas; el aluminio, por su baja densidad, y lo mismo le ocurre al magnesio. Por tanto, buscaremos aplicaciones que pongan de manifiesto estos aspectos.

También podemos explorar el mundo de los medicamentos. Se prescriben compuestos de litio para tratar los estados de ánimo bajos; de bismuto, para mejorar el funcionamiento del sistema digestivo; el potasio, en forma de cloruro, para las articulaciones; el gadolinio, como contraste, se utiliza en la obtención de resonancias magnéticas; el nitrógeno, en forma de nitroglicerina, para evitar ciertos problemas cardíacos… la lista es larguísima.

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Y no solo la farmacopea tiene un nexo directo con los elementos. También el arte. Los pigmentos blancos se obtienen a partir de compuestos sencillos de estaño, plomo o titanio. Los verdes, de hierro o cromo. El zinc, el cadmio y el manganeso se utilizan en pinturas al óleo; el oro, el uranio y el cobre, en vidrieras de colores. Más aún, ¿de cuántos elementos químicos puros, o casi, se fabrican tornillos? No será fácil, pero el coleccionista los puede encontrar de al menos 7 elementos casi puros y de, como mínimo, 5 grandes grupos de compuestos. ¿Adivina cuáles?