La Antorcha Verde Marzo de 2013
Volumen 1 NĂşmero 2
"Debemos, sin embargo, reconocer, como me parece, que el hombre con todas sus nobles cualidades... todavía lleva en su estructura corporal el sello indeleble de su humilde origen." Charles Darwin
Contenido
Editorial 3 Cáncer contagioso 4 Entre meteoritos y Asteroides 6 Recomendaciones del mes 7 •
Evolution, The Triumph of an Idea
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El cerebro y el amor.
Una charla de Física: “La partícula de Dios”
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¿Eres apetecible para los mosquitos?
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Ciencia en Ecuador 11 •
Una evaluación de reacciones alérgicas a los medicamentos en Latinoamérica
•
¡Bienvenida al Cutín de Mazar! 527 especies de anfibios en Ecuador
•
Diversidad genética del Cyt b mitocondrial en Lutzomyia spp.
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La Dinámica del Polen
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Inmunología aplicada a la conservación
Ciencia en el Mundo 12 •
Desdoblando la vieja pared celular
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La Microbioma de la tropósfera superior: de especies y su prevalencia, los efectos de las tormentas tropicales y las posibles repercusiones atmosféricas
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El aprendizaje en los insectos
FOTOGRAFÍA | Trabajo Científico
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FOTOGRAFÍA | Biodiversidad 15
Foto de Portada: Células de los Filidos (pseudo hojas) de una Hepaticas (Pleurozia sp.) del Sur de País. Cortesía de Jorge A. Castillo-Castro
El Quinto Pilar Sociedad de Divulgación Científica
quintopilarec@gmail.com 2
Volumen 1
Número 2
Editorial Febrero fue un mes intenso para la comunicación científica. El aniversario del nacimiento de Darwin, de la publicación del Origen de las Especies y del descubrimiento de la estructura doble helicoidal del ADN, y un evento astronómico especial. Todavía está fresca la memoria de Cheliábinsk, Rusia, y el meteoro que estalló en sus cielos a mediados del mes pasado. El evento tomó por sorpresa a los astrónomos, que tenían puestos sus ojos en otro objeto celestial, y reavivó la discusión sobre la necesidad de fomentar programas espaciales que prevengan un desastre mayor en un futuro indeterminado. Recuerdo mi infancia, cuando anhelaba desenterrar huesos de saurios prehistóricos y reconstruir sus antiguos modos de vida. Actualmente me dedico al estudio de los dinosaurios, pero en un ángulo distinto, pues soy ornitólogo. Sin embargo, todavía me intriga pensar en que alguna vez esos fantásticos animales existieron y que solo pudo haber bastado un evento para acabar con su dominio: la colisión de un asteroide con la Tierra. Aunque eventos astronómicos de esta magnitud son raros (el último ocurrió hace 65 millones de años), es un ejemplo notorio de intervenciones extraterrestres con impacto significativo en el planeta. Además, no ha sido la única intervención, y colisiones a menor escala también pueden ser desastrosas. El meteorito Barringer visto desde el espacio. Imagen de la NASA. Foto tomada 14 de diciembre 1982 por el satélite Landsat.
El cráter Barringer de Arizona, de 1200 m de diámetro, fue producido hace 50 mil años por un meteoro de apenas 50m de longitud, aniquilando a todo ser vivo hasta a 4 km de distancia. Rusia fue el escenario de otro evento icónico; sobre el cielo de Tunguska, en 1908, un cometa explotó devastando árboles en un área de 2150 km2. Sudamérica tampoco se libra; se ha dicho que tres meteoritos pudieron haber ocasionado el incendio y los fuertes sismos presenciados por indígenas y misioneros en el Río Curuçá, Brazil, en 1930. El evento provocó un terremoto de 5 grados en la escala Richter y fue registrado hasta a 210 km de distancia. En aquellos tiempos de mi infancia conocí a un hombre que compartía la misma afición por la paleontología, Franklin Rosero, director de una exhibición de dinosaurios que hasta hace poco operaba en el Parque La Carolina. Entre sus objetos más preciados tenía una piedrita guardada en una funda plástica, que siempre llevaba en un bolsillo de su gabardina. Era bastante pequeña, del porte de mi uña; pero su peso no se comparaba con nada natural de
igual tamaño que había conocido hasta entonces. Estaba sosteniendo en mi mano un fragmento del meteorito de Arizona, adquirido en una tienda de suvenires en Flagstaff. Para mí fue un encuentro deslumbrante con una realidad de la que hasta entonces conocía solo en libros. Creo que el avistamiento de Cheliábinsk produjo en muchas personas el mismo efecto que aquella piedra en mí. La documentación masiva del fenómeno ―ventaja indiscutible de la popularización de la tecnología― reavivó un debate relegado a un plano secundario. Fue un momento espectacular para la divulgación científica; astrofísicos eran invitados especiales en noticieros para explicar el fenómeno y discutir sobre la posibilidad de una colisión mayor. Pero la verdadera cuestión no es si va a pasar; es cuándo va a pasar. Si reconocemos el peligro a tiempo, bastaría enviar un pequeño artilugio cuya gravedad desvíe la trayectoria del asteroide. Pero antes, es necesario contar con un catálogo completo de los denominados “Objetos Potencialmente Peligrosos”, y sólo hemos encontrado un 20 o 30% hasta el momento. La inversión y apoyo a los programas espaciales y de investigación científica serán importantes para mejorar el actual desempeño. Este es nuestro segundo mes con el boletín “La Antorcha Verde”. Estamos contentos con la recepción de nuestro primer número, y apreciamos los comentarios de nuestros lectores. Este número trae más noticias interesantes. Entre ellas, un recuento detallado sobre el meteorito de Cheliábinsk, redactado por Jorge Castillo-Castro, y expandido de la noticia publicada en el sitio web de El Quinto Pilar el mismo día del incidente. “El peor cáncer” relata un descubrimiento impactante en el mundo de la biología, un cáncer contagioso en los demonios de Tasmania. Las implicaciones son profundas, y van desde la posibilidad de encontrar algo similar en seres humanos hasta la concepción de estos tumores como organismos autónomos. Daniel A. Romero-Álvarez expone estas idea en su fascinante artículo. El presente número inaugura nuevas secciones: lecturas recomendadas, notas curiosas y una sección fotográfica para documentar el trabajo científico y la biodiversidad de nuestro país. Esta última cuenta con la participación de nuestros lectores, y los incentivamos a que sigan compartiendo sus fotos con nosotros, y con el resto del mundo. Mantenemos las secciones Ciencia en Ecuador y en el Mundo, con las últimas novedades publicadas en la literatura académica. Un número con reportajes de actualidad a disposición de nuestros lectores, ávidos de conocimiento y discusión, para su deleite
Carlos Antonio Rodríguez-Saltos Editor general
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La Antorcha Verde
Cáncer contagioso
donde se desarrollan tumores satélites. El proceso se denomina metástasis y es la condición más difícil de Daniel A. Romero-Álvarez tratar. Al final, el portador del cáncer fallece por diversas complicaciones que dependen del tipo particular de cáncer “La única manera de prevenir el cáncer es no haber nacido” que lo afecta, y la muerte del portador generalmente Kummar y Collins - Patología Estructural y Funcional. significa también la muerte del cáncer. Otros tipos de cáncer provocados por microorganismos por ejemplo el cáncer de cérvix causado por el conocido Virus del Papiloma Humano (HPV siglas en inglés)también están limitados por el tiempo de vida del huésped. Pero existe un cáncer que es extremadamente maligno. En 1996 la población de demonios de Tasmania declinó de una manera alarmante. Gran parte de individuos fotografiados y hallados muertos tenían una “tumoración” deformante en el rostro o en el interior de la boca. Útero, corte sagital. El fondo café oscuro es un carcinoma en estado avanzado
Cáncer, una de esas palabras conocidas por todo el mundo, se asocia indiscutiblemente con el concepto de tumor; por tumor entendemos a una masa anormal que crece en un sitio determinado del cuerpo. Estrictamente, el cáncer es una aberración en el crecimiento de las células. La mayoría cumple un ciclo de división en el que una célula madre da lugar a dos células hijas idénticas; sin embargo, con cada ciclo existe el riesgo de que la rutina vaya por mal camino, generalmente debido a una mutación. Las mutaciones ocurren con mucha frecuencia, pero existen “vigilantes” moleculares encargados de eliminar las células afectadas. Aquellas que no han sido detectadas son las que generan tumores malignos. Es mala costumbre asociar la denominación cáncer con tumor. Existen tumores benignos que son controlables, se quedan solo en las fases iniciales del proceso y son fáciles de tratar. El fin del ciclo celular está determinado por un proceso ordenado de “muerte celular programada” (apoptosis) en el que las células son sacadas de circulación. Las células aberrantes tienen la habilidad de escapar de este proceso, esto les otorga una ventaja a la hora de competir por los recursos del medio. Al sobrevivir por más tiempo aseguran la presencia de más células hijas que paulatinamente reemplazarán a la población celular sana. El tiempo extra de vida les permite acumular nuevas mutaciones: replicarse con mayor rapidez, engañar las defensas del sistema inmunológico, desarrollar sus propios vasos sanguíneos, etc. Estas características facilitan el crecimiento de las células cancerígenas independientemente de las órdenes del cuerpo. Hay cánceres que incluso llegan a sintetizar hormonas que al ser secretadas influyen en todo el organismo, proceso denominado síndrome paraneoplásico; por ejemplo, algunos tipos de cáncer pulmonar secretan una versión de la hormona antidiurética que incentiva la acumulación de líquidos en el cuerpo. Las últimas mutaciones le conceden al tumor la capacidad de migrar desde su sitio de origen hacia otras regiones,
El demonio de Tasmania es un marsupial (mamíferos que llevan a sus crías en una bolsa hasta su completo desarrollo, como el canguro) originario de la isla homónima en el sur de Australia. Es la inspiración de “Taz”, el personaje que gira y gira sobre sí mismo de los Looney Tunes. Un animal nocturno y carroñero, se ganó su nombre gracias a sus gruñidos naturales.
Demonio de Tasmania
Los estudios iniciales reportaron que la “tumoración” atacaba a los individuos reproductivamente maduros después de los dos años de edad, indistintamente a machos y hembras, tenía gran habilidad para metastatizar a diferentes partes del cuerpo del animal y provocaba la muerte del individuo a los pocos meses, usualmente por asfixia. Al comparar el ADN de un demonio de Tasmania con el de su tumor, se observaron muchas diferencias atribuibles a las mutaciones de las células cancerígenas. Pero al comparar el ADN de 11 tumores extraídos de distintos individuos se observó una sorprendente similitud. Tras un análisis posterior, con un mayor número de tumores, incluyendo tumores de individuos aún vivos, se llegó a una curiosa conclusión: los tumores de todos los demonios de Tasmania son descendientes de las mismas células cancerosas, que han logrado esquivar la muerte de su anfitrión. Estudios genéticos posteriores, liderados por la Dra. Elizabeth P. Murchison de la Universidad de Cambridge, nos han permitido comprender otros detalles de la historia particular de este cáncer. El cual apareció por primera vez
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Número 2
entre los años 1980 y 1990, en el noreste de Tasmania, se planea iniciar con 50 individuos, para lo cual 15 ya en una hembra (en demonios macho el tumor posee fueron liberados en Noviembre de 2012. La extinción de cromosomas femeninos) a partir de una célula de Schwann, los restantes en Tasmania asegurará el fin del cáncer. normalmente encargada de sostener y nutrir a las neuronas. Durante el periodo de cortejo, machos y hembras se muerden la cara, comportamiento que permitió al tumor implantarse en el rostro de un segundo individuo, que mordió a un tercero y así sucesivamente hasta expandirse por toda la isla y cobrar la vida del 80% de la población.
Tasmania. El rojo representa la distribución de los individuos afectados, actualmente, la enfermedad se ha diseminado hasta ocupar la gran mayoría salvo la esquina noroeste de la isla
Enfermedad Tumoral Facial del Demonio de Tasmania
Cuando células de un individuo son implantadas en otro, el sistema inmunológico de este último presenta una fuerte respuesta para eliminar a los invasores. En el caso de la Enfermedad Tumoral Facial del Demonio de Tasmania (DFTD por sus siglas en inglés) se desconoce las estrategias que utiliza el cáncer para evitar ser reconocido en otro individuo. Al principio se sugirió que la poca diversidad genética de los demonios de Tasmania (solo se reconocen tres subpoblaciones en toda la isla) era el causante de la distribución generalizada del tumor, pero experimentos realizados implantando quirúrgicamente tejidos de distintos individuos provocó una reacción inmunológica adecuada. Este marsupial se ha convertido en el primer animal en estar en peligro de extinción por una epidemia de cáncer; algunas estimaciones predicen la extinción total de la especie en 25 años. Para prevenir la debacle, el instituto “Parks & Wildlife Service” de Tasmania ha puesto en marcha una estrategia de conservación innovadora; animales libres de la enfermedad serán transportados a la Isla María, al este de Tasmania para asegurar una población saludable,
Nuevos descubrimientos sugieren que el cáncer continúa mutando y está aprovechando nuevas áreas genéticas para mejorar su supervivencia. Pero también hay buenas noticias: algunos individuos del noroeste de Tasmania parecen estar desarrollando resistencia a estas células tumorales. En el mundo, solo existe un cáncer parecido, se denomina Tumor Venéreo Transmisible en Cánidos (CTVT, siglas en inglés), un tumor que se implanta en nuevos individuos cuando los perros se reproducen y está diseminado por todo el mundo sin poner en riesgo a la especie. En los seres humanos la implantación de células tumorales solo ha sido conocida en casos de pacientes receptores de transplantes que son sometidos a grandes dosis de inmunosupresores para evitar el rechazo al órgano extranjero, pero esta es una condición excepcional. Es de suma importancia comprender los mecanismos moleculares que este cáncer ha utilizado para perpetuarse pues cuando otro similar aparezca debemos poseer herramientas precisas para identificarlo y enfrentarlo
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Entre meteoritos y Asteroides
La Antorcha Verde
Jorge A. Castillo-Castro
A fines de febrero de 2012, la gente del Observatorio Astronómico de La Sagra en Granada, España, halló un cuerpo a 2 600 000 km de la Tierra que poseía una trayectoria cercana a la Tierra. Lo denominaron 2012DA14. Este asteroide ― cuerpo de tamaño pequeño que orbita el Sol sin ser un cometa― se caracteriza por tener un diámetro de 50 metros y una masa de 190 toneladas.
Los astrónomos de todo el mundo se encuentran rastreando las trayectorias de asteroides y meteoritos. El Dr. Alan Harris es coordinador del proyecto NEOShield, el cual está encargado de rastrear cuerpos con trayectorias peligrosas para la tierra y buscar posibles soluciones. Son capaces de seguir un cuerpo y conocer sus características con años de anticipación. Tal es el caso de Apophis (2004 MN4) un asteroide que pasará en 2029 a una distancia similar que 2012DA14.
Pudo ser observado en Europa del Este, África, Australia y Nueva Zelanda con una velocidad promedio de 28.100 km/h, atravesando el cielo de Norte a Sur. No fue posible observarlo a simple vista, e incluso con un telescopio solo se vio un pequeño cuerpo opaco y difuso desplazándose por el mar celestial. Para el resto del mundo fue posible observarlo gracias a las transmisiones en vivo que la NASA realizó en línea de las imágenes captadas por observadores en Australia, a través de Ustream.tv. Se descartó la posibilidad de una colisión con este asteroide el 15 de febrero de 2013 ya que su órbita estaba a 27.000 km de la superficie de la tierra, sin embargo hubo miedo de que pueda afectar a satélites geoestacionarios. Por otro lado, la mañana del 15 de febrero un meteorito de quince metros de diámetro atravesó la atmósfera y explotó sobre el cielo de Chelyabinsk, Rusia, un evento raro y con consecuencias lamentables. Usualmente, meteoritos de este tipo son pedazos de desecho que presentan diámetros entre 100 micras y 50 metros, y se desintegran en su totalidad al entrar a la atmósfera generando lo que conocemos como estrellas fugaces; cuando su frecuencia de observación aumenta los llamamos “lluvia de estrellas” (para más información http://goo.gl/DQOYr). La energía que se liberó en forma de ondas expansivas causó alrededor de 1000 heridos, ademas de daños en las edificaciones. La academia Rusa de ciencia estimó que el peso del meteorito fue de 10 toneladas y que ingresó a una velocidad de 54,000 kph, explotando a una altura entre 3050km sobre el suelo. Este suceso NO está relacionado al paso de 2012DA14; el asteroide y el meteorito presentaron trayectorias y orígenes diferentes.
Diagrama del paso de 2012DA14 cerca de la tierra el 15 de febrero de 2013. Imagen tomada bajo derechos de Creative Commons.
A pesar de este tipo de situaciones, siempre tenemos la satisfacción de disfrutar de las maravillas que nos ofrece nuestro hogar, El Cosmos. Después de la confusión y del restablecimiento del orden, varios residentes de Chelyabinsk comenzaron la búsqueda de aquello que en la mañana los aterrorizó Referencias http://www.guardian.co.uk/world/2013/feb/15/hundredsinjured-meteorite-russian-city-chelyabinsk http://neo.jpl.nasa.gov/news/news177.html http://en.wikipedia.org/wiki/2012_DA14 http://www.space.com/19646-asteroid-2012-da14-earthflyby-complete-coverage.html http://www.universetoday.com/99923/animation-how/asteroid-2012-da14s-close-pass-of-earth-will-play-out http://www.ustream.tv/nasajpl2 http://www.bbc.co.uk/mundo/noticias/2013/02/130222_ evitar_asteroides_ciencia_ap.shtml
Código del sistema de denominación provisional en astronomía. Se especifican año y mes de descubrimiento. La segunda letra y el número son referencias que indican el número de objeto descubierto.
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Volumen 1
Número 2
Recomendaciones del mes Unas cuantas sugerencias con respecto a libros, artículos, documentales entre otros temas que consideramos interesantes y nos complace poder compartirlo con ustedes. Reseñas por: Jorge A. Castillo-Castro.
Evolution, The Triumph of an Idea La teoría de la evolución está sustentada en un sinnúmero de predicciones acertadas y hasta casos documentados de evolución en acción. Un enorme cuerpo de evidencias compilado durante los últimos 150 años. Carl Zimmer aborda diversos temas en su libro, empezando por la vida de Charles Darwin y su viaje en el Beagle, hasta el desarrollo de la paleontología, tectónica de placas y la genética moderna, pilares que complementan la teoría original en la actualidad. El libro cubre también temas controversiales, como la postura de algunas religiones frente al Darwinismo y la evolución del sexo. Sin dudarlo este libro se convertirá en un clásico, si no lo es aún. Zimmer de manera clara y fácil de entender nos cuenta esta entretenida historia en menos de 500 paginas. Querido lector, este es un libro que sin duda tendrá que leerlo.
El cerebro y el amor. Helen Fisher, PhD. Bióloga y antropóloga, estudia el comportamiento humano relacionados a temas de conducta sexual. Casey Kelbaugh 2006
Localización en el cerebro del grupo de celular VTA. Imagen bajo permiso Creative Comon
Edward Punset en su libro “El Camino al Amor” expone la tesis de que este estado mental ha estado presente en la humanidad desde sus inicios o incluso antes. A pesar de las opiniones de muchos sociólogos acerca de que el deseo obsesivo por otra persona , el enamoramiento, es un proceso construido por la sociedad, la ciencia moderna ha empezado a mostrar notables avances que indican que, por el contrario, esta forma de afecto tiene raíces profundas en nuestra naturaleza biológica. En la imagen se muestra una región cerebro que produce dopamina. Esta región se activa cuando se muestra una imagen de una persona sienten amor, o cuando se piensa en la cocaína si se es adicto. La VTA (Ventral Tegmental Area) es un área de producción de dopamina, y es bastante conservada filogenéticamente, la podemos encontrar incluso en peces. En el siguiente video la Dra. Helen Fisher habla sobre cómo en varios estudios realizados con personas enamoradas y observan la respuesta cerebral al presentarle imágenes de su ser querido. Un interesante video de cuarto de hora traído a nosotros gracias TED TALKS. http://www.ted.com/talks/helen_fisher_studies_the_ brain_in_love.html
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La Antorcha Verde
Una charla de Física: “La partícula de ”Dios
Daniel A. Romero-Álvarez
El 4 de Julio de 2012, los medios de comunicación anunciaron en sus titulares los resultados de los experimentos del CERN (Organización Europea para la investigación nuclear): “Hemos descubierto la partícula de Dios”.
Cobertura del libro causante del nombre periodístico del Bosón de Higgs: “God Particle”
Aunque el nombre sugiere algo “teológicamente” relevante, no fue esa la intención. El físico teórico Leon Max Lederman (premio Nobel de física, 1988) publicó junto con Dick Teresi en 1993 un libro de divulgación científica titulado “The Goddamn Particle”– “La Maldita Partícula” en español. La editorial que se encargó de la publicación del libro es exigente con los títulos; después de todo, son la primera carta de presentación de un libro. La presión ejercida por la editorial obligó a los autores a cambiar el nombre, y eligieron: “The God Particle”, en español “La Partícula de Dios”.
llamados partículas portadoras o mediadores de la fuerza y se encargan de que las fuerzas actúen. Nos falta describir los bosones de las otras dos fuerzas. Si los objetos con cargas iguales se repelen, ¿Cómo es posible que protones con cargas positivas puedan vivir en armonía en el núcleo del átomo?, pues gracias a la fuerza nuclear fuerte, cuya partícula portadora es el gluón - su nombre proviene de glue, pegamento en inglés. Los bosones tienen masa pequeña, pues solo se encargan de portar fuerza; un fotón necesita una masa despreciable para cumplir su trabajo. Pero al estudiar la fuerza nuclear débil - responsable de mantener estable la radiación que se genera en forma de rayos alfa, beta y gamma - en vez de una, se encontraron tres bosones: W+, W- y Z-, y con exceso de masa. Para explicar esta ambigüedad algunos científicos propusieron la existencia de un campo y una nueva partícula con la que el resto interactúa para ganar masa. Con el tiempo llegaron a conocerse como campo y bosón de Higgs, debido al físico Peter Higgs quien formuló el modelo en 1964. La partícula anunciada el julio pasado cumple con las propiedades predichas para el bosón de Higgs. Con estos antecedentes, se puede decir con toda certeza que el nombre más popular de la partícula tiene poco que ver con lo que realmente representa.
La partícula es fundamental para completar el modelo estándar de la física de partículas, pero el nombre con el que lo conocen los científicos, el Bosón de Higgs,vende menos que el colosal “Partícula de Dios”. Las partículas elementales generalmente se clasifican en dos grupos: fermiones y los bosones. Los fermiones representan los constituyentes más básicos de la materia, como los electrones y los quarks, siendo los últimos los que al unirse en grupos de tres conforman los protones. Entendamos a los bosones. Existen cuatro fuerzas fundamentales en el Universo: gravedad, electromagnetismo, fuerza nuclear débil y fuerza nuclear fuerte. De acuerdo a la física cuántica, contra toda intuición, la interacción entre las fuerzas ocurre gracias a un intercambio de partículas. Para comprender la atracción de dos polos opuestos (electromagnetismo) debemos imaginar que a medida que se acercan los objetos polarizados se están bombardeando mutuamente con partículas subatómicas, en este caso, fotones. Otro ejemplo: si en el contexto de la física cuántica nos imaginamos una manzana sucumbiendo a la fuerza de gravedad, es necesario adjuntar el intercambio de “gravitones” entre la manzana y la Tierra a medida que ésta cae al suelo. Por este motivo, los bosones también son
Simulación de rastro que dejaria el Boson de Higgs al colicionar dos protones. Imagen de domino publico proporcionada por CERN
El 29 de Enero de 2013 la institución sin fines de lucro AEXA (Asociación de ex estudiantes y ex becarios de Alemania) organizó el conversatorio “La partícula de Dios”, en la Casa Humbolt (Quito, Vancouver E4-54 y Polonia), y en pro del respeto de todos los puntos de vista invitó a dos ponentes científicos y un pastor adventista. La charla empezó con la dinámica presentación del Doctor en física Petronio Álvarez Samaniego, que abordó todos los temas expuestos anteriormentey dio énfasis especial al del descubrimiento del bosón de Higgs como último eslabón en la física de partículas: “El capítulo de la física a la escala de 10-18 metros ha sido concluido, toda una nueva perspectiva nos espera a niveles aún más pequeños”.
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Volumen 1
Petronio Álvarez Samaniego Ph.D. explicando difíciles conceptos con ejemplos cotidianos, “La religión es como el sexo, mejor practicarlo en casa”
Continuó la disertación su hermano, el Doctor en matemática Borys Álvarez Samaniego “la matemática es actualmente la herramienta que tenemos para continuar la labor de la física en el Cosmos de lo pequeño”. Su disertación se centró en hitos históricos claves en el desarrollo de la matemática y cómo el desarrollo de esta cienciapermitirá estudiar fenómenos físicos a esta escala en el Ecuador. Con claridad, el profesor también introdujo a la audiencia la temática poco conocida de los premios en el mundo científico y recalcó la sobrevaloración del premio Nobel como máxima distinción académica. Mencionó varios reconocimientos internacionales prestigiosos e infravalorados que son orgullo de las universidades que los exponen como la Medalla Fields, máxima distinción matemática internacional.
Número 2
El pastor adventista, Ingeniero Daniel Santana, mantuvo un punto de vista teológico durante toda su presentación
El carisma de los científicos expositores y el llamado a viva voz a la divulgación científica resultaron conmovedores, digno de aplauso y ejemplo inspirador para continuar con nuestra labor Nota editorial: Para quienes no pudieron asistir a la conferencia, la Asociación Casa Humboldt repetirá la experiencia el martes 5 de marzo, a las 19:15 en su Sala Goethe. ¡No te lo pierdas!
La Asociación de Ex Alumnos y Ex Becarios de Alemania AEXA, tiene el agrado de invitar a Usted, a la repetición del Ciclo de Conferencias “La Partícula de Dios”, a realizarse el día Martes 05 de Marzo del 2013, a las 19: 15 horas (7:15 pm) , en la Sala Goethe, de la Asociación Humboldt, ubicada en las calles Polonia y Vancouver esquina. Programa •
Introducción (Video Informativo)
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Conferencia a del Dr. PHD. Petronio Álvarez, explicación física del Bosón de Higgs, que explica como se forma la materia.
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Conferencia del Dr. PHD. Borys Álvarez, modelos matemáticos fundamentales en el estudio de la Naturaleza y sus aplicaciones
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Conferencia del Pastor Bautista Ing. Daniel Santana ,la Partícula de Dios no derrumbará la Teología.
Borys Álvarez Samaniego Ph.D. explicando las estrategias matemáticas para continuar con indagaciones físicas más profundas
Para finalizar la presentación, el Pastor Adventista, Ingeniero Daniel Santana, con Biblia en mano recordó la temática moralista del bien y el mal, el ser, la fe, etc, con énfasis en la sagrada escritura: “los científicos no hacen más que descubrir lo que ya fue escrito en la Biblia”, una afirmación con la que probablemente nadie en la audiencia coincidía. Fue una gran noche, aparte de indagar por conceptos complicados tuvimos la oportunidad de realizar preguntas que incentivaron una discusión que se centró primordialmente en el respeto de las creencias individuales, una idea clara y reiterativa que en estos temas es indispensable.
Informes: Humboldt:
0999818173 0984226254 Asociación 022236910 ext. 110 aexaec@gmail.com
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Marzo de 2013
La Antorcha Verde
¿Eres apetecible para los mosquitos?
Leonardo D. Ortega López
En nuestros viajes al campo en regiones tropicales, o en los veranos de las regiones subtropicales y templadas, solemos ser atacados indiscriminadamente por los mosquitos, los famosos zancudos. El ruido de su zumbido, la comezón que nos deja su picadura, y peor aún, las enfermedades que pueden transmitir, son razones suficientes para querer alejarnos de ellos. Pero, ¿Por qué nos pican, y qué nos hace apetecibles? Revisemos ambas preguntas en contexto. Los mosquitos, al contrario de lo que se podría pensar, no ingieren sangre para alimentarse, sino para completar el proceso de reproducción. Mediante las proteínas obtenidas en la ingesta sanguínea, los mosquitos podrán luego desarrollar y depositar los huevos que han sido fecundados. Es así que las hembras de los mosquitos son las únicas que ingieren sangre. Ambos, machos y hembras obtienen carbohidratos de las plantas para su alimentación. La preferencia general de las hembras por picar a una u otra persona (o a algún otro animal) está dada principalmente por la combinación de señales corporales: dióxido de carbono (CO2), calor corporal, sudor, ácido láctico y acetona. Una vez que la hembra ha localizado a su víctima, emite feromonas identificadas por otras hembras para que se unan al “festín”.
reacción inmune de cada persona respecto a las sustancias inyectadas por el mosquito; para unas, una picadura puede ser muy dolorosa y dejar una marca visible, mientras que para otras puede pasar desapercibida. De hecho, las personas que viven por mucho tiempo en un lugar con alta incidencia de mosquitos, al cabo de los años ya no presentan marcas de picaduras ni comezón, llevándolas a la conclusión que “los mosquitos sólo pican a los turistas o gente de afuera”; la realidad es que su sistema inmune ha llegado a esquivar la reacción alérgica causada por las sustancias inyectadas al momento de la picadura. Así que la próxima vez que viajes a algún lugar con presencia de mosquitos, no te sientas mal porque ellos te discriminan por “ser de afuera”. Más bien, admira su belleza estética, su comportamiento, disfruta de la naturaleza del lugar y, si no quieres sus picaduras, basta un poco de repelente para alejarlos • •
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Dodd C. S., N. H. R. Burgess. 1995. Why do insects bite? a review of blood sucking behavior. J R Med Army Corps 141: 151-156. Li Z. X., J. A. Pickett, L. M. Field, and J. J. Zhou. 2005. Identification and expression of odorant-binding proteins of the malaria-carrying mosquitoes Anopheles gambiae and Anopheles arabiensis. Archive of insect biochemestry and physiology 58: 175-189. Michael Lehane. 2005. The - Biology of Blood-Sucking in insects. Second Edition. Cambridge University Press. 337pp. Srinivas S. D., R. S. Pandian, and S. K. Dwarakanath. 1994. Biting behaviour of Armigeres subalbatus (Coquillett) with reference to host selection and landing. Indian Journal of Experimental Biology 32: 348-350.
La Antorcha Verde
¡Boletín mensual gratuito de divulgación científica! Encuéntralo en: quintopilar.blogspot.com Mosquito tratando de picar el dedo de un individuo. Otongachi, Santo Domingo. Foto: Leonardo D. Ortega López
Diferencias en actividad física, tasa de metabolismo corporal y concentración de olores determinados por la constitución genética del individuo, pueden explicar por qué ciertas personas parecen ser más apetecibles para los mosquitos. Las mujeres embarazadas, por ejemplo, producen una cantidad considerablemente más alta de CO2 que el resto de personas, llevándolas a ser un blanco más propenso a las picaduras de estos insectos. Otra razón que explica el porqué de la diferencia de picaduras puede ser la
El Quinto Pilar
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Volumen 1
Número 2
Ciencia en Ecuador Un resúmen de los últimos avances en ciencia ecuatoriana del mes pasado
Una evaluación de reacciones alérgicas a los medicamentos en Latinoamérica
Diversidad genética del Cyt b mitocondrial en Lutzomyia spp.
Carlos Antonio Rodríguez-Saltos
Leonardo D. Ortega López
En los últimos años ha incrementado la cantidad de consultas médicas en las que el paciente reporta una reacción alérgica contra un medicamento. Investigadores de 16 instituciones latinoamericanas, incluyendo el Hospital Kennedy de Guayaquil, presentaron una evaluación que establece la proporción de casos correspondientes a cada tipo de medicamento. Considerablemente, los medicamentos que produjeron el mayor número de reacciones fueron los anti-inflamatorios no esteroides (NSAID, por sus siglas en inglés), con un 58% de prevalencia; ni siquiera la segunda categoría, los beta lactámicos, llegan a porcentaje tan alto, quedándose en 13%. Los autores sugieren que el fácil acceso a los NSAID podría explicar este patrón, ya que se venden sin necesidad de prescripción médica en muchos países de la región. El estudio incluye cifras para otros tipos de medicamentos, así como información demográfica de la población analizada y prevalencia de los tipos de reacciones alérgicas reportadas.
Junto a ocho investigadores, Yoshihisa Hashiguchi (Centro de Biomedicina, UCE - Programa Prometeo, SENESCYT) y Eduardo Gómez (Servicio Nacional de Erradicación de Malaria, MSP), participaron en un estudio para analizar la diversidad genética de Lutzomyia spp. en tres regiones de Perú. El estudio a nivel genético de estas especies es importante ya que su diversidad genotípica afecta su capacidad vectorial (algunos son transmisores de leishmaniasis) y su resistencia a insecticidas. Su estudio se enfocó en el análisis del Cyt b mitocondrial donde encontraron 3 sitios altamente polimórficos. Es así que usaron estas secuencias para analizar la efectividad en su aplicación para diversidad interespecífica (comparando 13 especies que habitan en Perú) e intraespecífica (usando como modelo a L. peruensis, vector de Leishmania (Viannia) peruviana). Los resultados muestran que en una de las tres regiones de Perú se presenta una mayor diversidad genética del Cyt b mitocondrial que en las otras dos regiones peruanas, sugiriendo que en estas dos últimas pudo haber sucedido un cuello de botella. Además se sugiere que el uso de estos sitios polimórficos del Cyt b mitocondrial sí es útil para análisis de diversidad en Lutzomyia spp.
Jares, E. J., M. Sánchez, L. F. Ensina, et al. 2013. A survey on drug reactions in Latin America. The Journal of Allergy and Clinical Immunology 131 (2): Supplement, page AB172
¡Bienvenida al Cutín de Mazar! 527 especies de anfibios en Ecuador Lucas M. Bustamante-Enríquez
Juan Guayasamín de la Universidad Indoamérica y Alejandro Arteaga de Tropical Herping describen al Cutín de Mazar (Pristimantis mazar), la especie número 527 de anfibios del Ecuador. El Cutín de Mazar es una de las 18 especies que conforman el grupo P. orestes (Strabomantidae) y se diferencia entre ellas principalmente por su pequeño tamaño, vientre reticulado y tímpano visible. Estas ranas están distribuidas en páramos y bosques montanos al sur del Ecuador y norte del Perú. Las primeras colecciones del Cutín de Mazar fueron realizadas en el 2004. Sin embargo, al realizarse en el 2011 la filogenia del grupo P. orestes (hecha por los mismos autores), las diferencias genéticas sugirieron que Pristimantis mazar era una nueva especie. Pristimantis es el género de ranas más diverso en el mundo. Las altas tasas de mutación, desarrollo directo (no pasan por la etapa de renacuajo), hábitat mayormente andino (especiación alopátrica) son las mejores hipótesis para explicar su altísima diversidad. Estos descubrimientos impulsan el arduo trabajo anfibio que aún queda por hacer en Ecuador y el mundo. Guayasamin, J. M. yArteaga,A. 2013.Anew species of the Pristimantis orestes group (Amphibia: Strabomantidae) from the high Andes of Ecuador, Reserva Mazar. Zootaxa 3616:345–356.
Yamamoto K., A. G. Cáceres, E. A. Gomez, T. Mimori, H. Iwata, M. Korenaga, T. Sakurai, K. Katakura, Y. Hashiguchi, H. Kato. 2013. Genetic diversity of the mitochondrial cytochrome b gene in Lutzomyia spp., with special reference to Lutzomyia peruensis, a main vector of Leishmania (Viannia) peruviana in the Peruvian Andes. Acta Tropica XX: 1 – 8.
La Dinámica del Polen Jorge Antonio Castillo-Castro
Para conocer el pasado no hay nada mejor que conocer primero el presente. Los ecólogos que reconstruyen el cambio de la vegetación a lo largo del tiempo (Paleoecólogos) usan varias herramientas para inferir como cambian los bosques. Se utiliza comúnmente el polen ya que por su estructura es capaz de resistir al pasó del tiempo. Nele Jantz, paleoecóloga de la Universidad de Göttingen, Alemania; realizó una comparación entre el tipo y cantidad de polen que generan las plantas a lo largo de un gradiente altitudinal de 1000 a 3300 metros en el Parque Nacional Podocarpus, en la provincia de Loja. Con este tipo de estudios se genera un panorama de la diversidad y abundancia del polen actual. El mismo que servirá para comparar esta información con datos de investigaciones de polen fósil de la zona y así poder obtener una visión más clara de la dinámica de los ecosistemas del sur del país. Jantz, N., Homeier, J., León-Yánez, S., Moscoso, A., & Behling, H. 2013. Trapping pollen in the tropics-Comparing modern pollen rain spectra of different pollen traps and surface samples across Andean vegetation zones. Review of Palaeobotany and Palynology. doi:10.1016/j.revpalbo.2013.01.011
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Marzo de 2013
La Antorcha Verde
Inmunología aplicada a la conservación
Conferencias del Milenio Pre Cumbre de Evolución “La Biología y la Evolución en el Siglo XXI” CIESPAL - 18h00
Carlos Antonio Rodríguez-Satos
Un problema importante en biología de la conservación es la transmisión de enfermedades a poblaciones de animales silvestres. Los leones marinos de Galápagos (Zallophus wollebaeki) se encuentran en peligro de extinción, tanto por patógenos transmitidos por animales domésticos y fluctuaciones en la fuente de alimento por variaciones impredecibles en el clima. En este estudio, encabezado por Paddy Brock del Instituto de Zoología de Londres, y en colaboración con investigadores de Leeds (Reino Unido), México y Ecuador (M. Cruz, Parque Nacional Galápagos y Universidad de Guayaquil), demostraron que los lobos marinos que viven en colonias con alteración humana tienen un sistema inmunológico más activo que el resto. Su técnica podría ser utilizada también en otras especies de vertebrados, proveyendo una nueva perspectiva para comprender la reducción de sus poblaciones. ¡El artículo es de libre acceso!, búscalo con la cita que ponemos a continuación y descárgalo gratuitamente. Brock, P. M., A. J. Hall, S. J. Goodman, M. Cruz y K. Acevedo-Whitehouse. 2013. Applying the tolos of ecological immunology to conservation: a test case in the Galapagos sea lion. Animal Conservation 16: 19-31
Marzo-12
¿Estamos siendo manipulados por parásitos? Los parásitos son capaces de alterar el comportamiento de sus hospedadores para asegurar su supervivencia y utilizan para ello mecanismos fascinantes. Sonia Zapata
Marzo-13
“Detectives de microbios Al igual que un CSI, algunos microbiólogos y biólogos moleculares investigan la causa y el origen de los brotes de una enfermedad (“escena del crimen”)” Verónica Barragán
Marzo-19
¿Qué sabemos sobre la biodiversidad del planeta y del Ecuador? ¿Qué lugares son los que más diversidad poseen?¿Qué importancia tiene el Ecuador en el contexto global? ¿Dónde está más amenazada la biodiversidad? ¿Qué podemos y/o debemos hacer? David Romo
Marzo-20
Evolución del comportamiento En esta charla revisaremos evidencia sobre las similitudes y diferencias entre el comportamiento de la especie humana y de otras especies animales. Stella de la Torre
Ciencia en el Mundo Un resúmen de los últimos avances de la ciencia del mes pasado en todo el mundo
Desdoblando la vieja pared celular
Jorge A. Castillo-Castro
¿Que tal si la estructura de la pared celular no es la que creemos? El modelo clásico de esta estructura establece que está conformada por polisacáridos de celulosa, hemicelulosa y pectina. Los polisacáridos y algunos péptidos interactúan de manera separada para formar la estructura de la pared. Pero Li Tan y su equipo hallaron una molécula que vincula estos dos grupos mientras trabajaban en Arabidopsis thaliana. Esta nueva molécula (Arabinoxylan Pectin Arabinogalactan Protein 1, APAP1) sería el verdadero bloque del cual se conforma la pared celular vegetal. Las propiedades de esta nueva molécula, aparte de cambiar los libros de texto, nos brinda nuevas esperanzas en la búsqueda de energías verdes, ya que permite un mejor conocimiento de la pared celular, rica en energía. L. Tan, S. Eberhard, S. Pattathil, C. Warder, J. Glushka, C. Yuan, Z. Hao, X. Zhu, U. Avci, J. S. Miller, D. Baldwin, C. Pham, R. Orlando, A. Darvill, M. G. Hahn, M. J. Kieliszewski, D. Mohnen. 2013. An Arabidopsis Cell Wall Proteoglycan Consists of Pectin and Arabinoxylan Covalently Linked to an Arabinogalactan Protein. The Plant Cell.
La Microbioma de la tropósfera superior: de especies y su prevalencia, los efectos de las tormentas tropicales y las posibles repercusiones atmosféricas Roberto Vallejo
Impresionante, la tropósfera superior, entre los 8 y 15 Km de altura tiene una comunidad bacteriana, que podría influir en el sistema atmosférico. Particularmente, las comunidades que ocupan la atmósfera sobre los océanos no está caracterizada, y este estudio, realizado en una plataforma de la NASA, buscó llenar este vacío. Los resultados de las muestras de dos huracanes muestran comunidades bacterianas diferentes, a pesar de atravesar el mismo sitio geográfico, lo cual indica que los huracanes pueden aerolizar una gran cantidad de células nuevas. Pero hubo otras bacterias constantes en ambas muestras, y que muestran adaptaciones bioquímicas para sobrevivir en la tropósfera. DeLeon-Rodriguez, N., Lathemt, T.L., Rodriguez-R, L.M., et al. 2013. Microbiome of the upper troposphere: Species composition and prevalence, effects of tropical storms, and atmospheric implications,” Proceedings of the National cademy of Sciences. 110(7) 25752580.
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Volumen 1
Número 2
El aprendizaje en los insectos Daniel A. Romero-Álvarez
Consejo Editorial
Científicos de la Universidad de Francois-Rabelais, Francia, idearon un experimento para poner a prueba la capacidad de aprendizaje del insecto Rhodnius prolixus. Este insecto es famoso por ser uno de los vectores de la enfermedad de Chagas, endémica en el Ecuador, donde son conocidos como “chinchorros”. Al detectar su alimento – por ejemplo, el brazo de un ser humano a 37°C, pues son hematófagos – los insectos extienden su probóscide, conducta que fue aprovechada para condicionar su comportamiento. Tras ser privados de alimento durante dos semanas, los insectos fueron expuestos a un objeto caliente del cual trataron de alimentarse pero, tras 26 intentos, dejaron de hacerlo. Luego los científicos utilizaron lo que en psicología se conoce como “refuerzo negativo”: cuando el insecto trataba de alimentarse del objeto caliente, la temperatura del objeto era elevada a 50°C como castigo por conducta inapropiada, en este caso, los insectos dejaron de extender su probóscide tras 5 intentos. Los recuerdos de esta experiencia fueron retenidos por 72 horas, periodo tras el cual los chinchorros olvidaron esta lección de vida.
Carlos Antonio Rodríguez-Saltos Editor general y autor bio.carodrgz@gmail.com
Jorge A. Castillo-Castro Diseño y autor jacastillo89@gmail.com
Daniel A. Romero-Álvarez Asistente de edición y autor vacdaro@hotmail.com
Lucas M. Bustamante-Enriquez Coordinador sección fotográfica, autor lucmat21@gmail.com
Clément Vinauger, Hélène Lallement and Claudio R. Lazzari. Learning and memory in Rhodnius prolixus: habituation and aversive operant conditioning of the proboscis extension response. March 1, 2013 J Exp Biol216, 892-900. doi: 10.1242/jeb.
Leonardo D. Ortega López Autor y revisión de textos leinfloyd@yahoo.com
FOTOGRAFÍA | Trabajo Científico FOTOGRAFÍA | Biodiversidad ¿Te gusta la fotografía?
Roberto Vallejo Autor rober_vallejo@hotmail.com
El Quinto Pilar, por medio de su boletín mensual “La Antorcha Verde”, inaugura dos segmentos fotográficos: TRABAJO CIENTÍFICO y BIODIVERSIDAD. Envía tus mejores fotos de cada categoría al correo fotoantorchaverde@gmail.com y comparte tus experiencias científicas y las maravillas naturales que te rodean. No olvides adjuntar una breve descripción de cada imagen, explicando tu trabajo o exponiendo datos curiosos. El consejo editorial publicará mensualmente las mejores fotografías que guarden una completa relación con el texto, de tal manera que juntos formen una historia perfecta.
Las fotografias y los diagramas que se utilizan y no son de autoria del Quinto Pilar son con licencia creative commons o de dominio publico en caso de que se indique lo contrario. El Quinto Pilar es una organización sin fines de lucro Queremos agradecer a todos nuestros lectores por su masiva acojida, también les invitamos a formar parte de este boletin, enviandonos sus comentarios y sugerencias. Atentamente El Consejo Editorial
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Marzo de 2013
FOTOGRAFÍA | Trabajo Científico
La Antorcha Verde
Comparte con nosotros las imágenes más importantes de tus proyectos de investigaciòn y trabajo de campo. Envìanos tus fotos a fotoantorchaverde@gmail.com
David Salazar-Valenzuela, estudiante de PhD del programa de Evolución, Ecología y Biología Organísmica de la Universidad Estatal de Ohio, Estados Unidos, estudia los patrones de diversificación genética y la variación en la composición del veneno de víboras en Ecuador. En la foto, extrayendo veneno de un individuo anesteciado de una Boca de Sapo Ecuatoriana (Bothrocophias campbelli). Foto: © Tropical Herping
Esta trampa fue desarrollada en 1962 con el objetivo de capturar mosquitos portadores de "arbovirus", denominación que viene del inglés "arthropod born virus". Funciona con una luz que atrae insectos y un motor que succiona el aire alrededor de la luz hacia el fondo de la trampa. La portabilidad de este tipo de trampas las convirtió rápidamente en la primera elección para la captura de todo tipo de vectores. En la foto, es utilizada para capturar mosquitos del género Lutzomyia, como parte del proyecto de rastreo de Leishmaniasis en Ecuador, liderado por el Centro de Biomedicina de la Universidad Central. Foto: ©Daniel Romero
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Volumen 1
FOTOGRAFÍA | Biodiversidad
Número 2
Estamos en el país más biodiverso del mundo. Comparte con nosotros tus fotografías describiendo la hermosura del Ecuador. Envia tus fotos a fotoantorchaverde@gmail.com.
Ecuador posee una diversidad de aproximadamente 340 especies de libélulas descritas formalmente y agrupadas en 14 familias. Sin embargo, se estima que el número refleja menos de la tercera parte de la diversidad existente. En esta foto tomada en Yanayacu, provincia de Napo, vemos un "close-up" del ala de una libélula justo cuando termina su proceso de metaformofis de ninfa a adulto.
Foto: ©Lucas M. Bustamante-Enríquez
Por más de 50 años, la Lagartija Pichocho (Anolis proboscis) estuvo catalogada como “Posiblemente extinta”, hasta el 2005, cuando un grupo de científicos ecuatorianos la “redescubrieron”. Es una lagartija diurna, lenta y normalmente se la encuentra perchada entre los 4 a 8 metros sobre el suelo. Foto: © Alejandro Arteaga / Tropical Herping
Las iguanas marinas (Amblyrhynchus cristatus) pasan gran parte de su vida buceando, alimentándose de algas marinas. Sin embargo, cuando salen de la fría agua necesitan ganar nuevamente calor. Por este motivo, son fáciles de encontrar tomando el sol sobre rocas o pequeños islotes. Su coloración negra solo les ayuda un poco más a ganar este necesario calor. Foto: © Kathya Bustamante
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