Noviembre de 2013
Volumen 1 NĂşmero 6
“Nuestra lealtad es para las especies y el planeta. Nosotros somos la voz de la Tierra. Nuestra obligación de sobrevivir y florecer la debemos no solamente a nosotros mismos sino también a ese cosmos, vasto y antiguo, del cual provenimos” – Carl Sagan
CONTENIDO • • • •
Editorial ¡Sabor! Fotografía, ciencia y sonrisas Recomendaciones del mes
The Scientists – John Gribbin ¡Juega, aprende e interactúa con el espacio!
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• El escuadrón de defensa del organismo - 1ra Parte • Perspectiva
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• Teoría de Juegos: La estrategia de la Vida • Ciencia en Ecuador
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• Ciencia en el Mundo
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• FOTOGRAFÍA | Biodiversidad
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Una leyenda famosa...¡Una progresión geométrica asombrosa!
Levaduras brindan pistas sobre la replicación del ADN en eucariotas Malaria Aviar: ¿Cómo llegó a las Galápagos? Solventes tóxicos y Enfermedad de Parkinson Leishmania (Viannia) naiffi, primeros casos humanos Efectos del olor sobre la emoción y sus implicaciones Tuberculosis
Foto de portada: Anciana ecuatoriana sonriendo. Descubre qué tipo de sonrisa tiene en nuestro artículo. Imagen de: Jorge Arteaga.
quintopilarec@gmail.com
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EDITORIAL Hay ocasiones en las que el tiempo parece prolongarse; durante una “espera” cuando miramos el minutero y faltan veinte, cada segundo se hace pausado, armónico, “tick-tack”, “the clock ticks on…” Pero en el afán de las ocupaciones, se consume y pasa sin hacerse notar, estos dos últimos meses han sido un instante en la vida del Quinto Pilar, pero ¡Qué instante!
Una de las carpas del campamento astronómico celebrado la noche y madrugada del 5 – 6 de Octubre por la Semana Mundial del Espacio en el complejo Camping Cochasquí. Fotografía de © Lucas M. Bustamante-Enríquez
Ecuador tienen los detalles de estas experiencias, por este motivo, en este canal de divulgación traemos nueva información para el deleite de nuestros seguidores.
Septiembre y Octubre se marchitan en el horizonte y su recuerdo se materializa con los excelentes resultados obtenidos, en especial, la oportunidad de trabajar con instituciones de prestigio que han sabido compartir la visión del grupo, la divulgación científica en el Ecuador. Reiteramos nuestro agradecimiento a Yachay Ciudad del Conocimiento, el Instituto Espacial Ecuatoriano, Camping Cochasquí, Druida Ensamble Celta, y a nuestros aliados de siempre: el Cafelibro y la Universidad San Francisco de Quito.
Nuevos autores, Dámaris Intriago y Ángela León nos ofrecen historias de inmunología y sonrisas; Roberto y Gloria destacan con la ciencia del sabor y la famosa teoría de juegos; Carlos Ortega presenta la clásica metáfora del ajedrez en “Perspectivas” y lo mejor de la Ciencia del Ecuador y del Mundo en sus respectivas secciones.
La tercera edición de Campus Party y la Semana Mundial del Espacio de este año han sido fundamentales para continuar con nuestra labor, y nos han llenado de gratas experiencias, desde hackear computadoras en vivo con Kevin Mitnick hasta el adiós a Júpiter con su último resplandor en el amanecer del 6 de octubre. Nuestro blog y nuestras páginas Quinto Pilar y Semana Mundial del Espacio-
Ya en las puertas del nuevo año, esperamos que el reloj continúe su recorrido, su inconmensurable paso solo será motivación para continuar el desarrollo de nuestros proyectos que para todos son siempre una grata sorpresa.
Daniel A. Romero-Álvarez Editor general
Un collage de varias imágenes de lo que fue la tercera edición de Campus Party Quito 2013, una experiencia inolvidable. Fotografía de © Jorge A. Castillo-Castro
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¡SABOR!
El sabor salado es percibido al ingerir compuestos que contienen cloruro de sodio (sal común) y otras sales, las cuales contribuyen a Roberto J. Vallejo-Imbaquingo conseguir un equilibrio de electrolitos. Este sabor, a diferencia del anterior, es agradable Te has preguntado alguna vez ¿Cómo percibi- únicamente cuando existe en una concentramos los sabores? ¿Por qué percibir 5 sabores y ción baja en la comida, siendo desagradable no un número mayor o menor? ¿Por qué es en alta concentración. desagradable el café sin azúcar, la comida con exceso de sal o un jugo ácido con poca azúcar? El sabor ácido suele ser repulsivo cuando es intenso, su función es prevenir la ingesta de De forma general, todo comienza en las papi- alimentos que podrían estar dañados, los las gustativas, estructuras que conforman la cuales suelen contener sustancias ácidas prolengua, el paladar blando y la faringe. Las pa- ductos de la acpilas poseen poros gustativos, los cuales a su ción de microvez contienen células especializadas llamadas organismos en células receptoras gustativas. Estas células los mismos, cotienen contacto con el exterior a través de mi- mo en el caso de crovellosidades que se encuentran dentro de la fermentación. los poros gustativos. Las sustancias contenidas Este sabor tamen los alimentos se disuelven en la saliva y bién parecería reaccionan con este sistema, que a su vez emi- haberse desate una señal a través de los nervios: facial, glo- rrollado como sofaríngeo y vago, alcanzando por último el un indicador, cerebro. junto con el dulce, para identificar el grado de madurez de las La bebida amarga (Der bittere trank). frutas. Cuadro de Adriaen Brouwer. Imagen obtenida de Wikimedia Commons.
Otro sabor interesante es el amargo, el cual permite identificar compuestos tóxicos que pueden haber sido producidos por plantas o animales para protegerse de los depredadores. Sin embargo, normalmente podemos tolerar una dosis pequeña de este sabor y hasta la podemos encontrar agradable en varias comidas como el chocolate o el café. Esquema de papila gustativa. Imagen por NEUROtiker, obtenida de Wikimedia Commons.
Para entender las siguientes preguntas es necesario conocer el funcionamiento y las ventajas de percibir estos sabores básicos. El dulce que tanto nos agrada, se debe al consumo de alimentos ricos en azúcares, elementos indispensables para el organismo como energía fácilmente aprovechable.
Un sabor comúnmente desconocido es el Umami. Éste es percibido principalmente por el consumo de alimentos ricos en glutamato como las algas marinas, el queso parmesano, la salsa china. Su sabor es acentuado al percibirse junto con ribonucleótidos, como el inositol monofosfato (IMP por sus siglas en inglés) que pueden ser encontrados en el atún, la carne de cerdo, etc. Estas sustancias identifican a los alimentos ricos en proteínas.
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La mayor parte de mamíferos poseemos la capacidad de identificar los sabores antes mencionados, aunque esta percepción varía entre las diferentes especies debido a los diferentes caminos evolutivos que tomaron a partir de un ancestro en común.
nes de años, y con el Homo habilis hasta hace 1.4 millones de años, se tiene los primeros indicios de la utilización de herramientas de piedra para cazar y romper huesos de otros animales, permitiéndoles alimentarse de su médula ósea. En este punto de la evolución del ser humano, esta nueva dieta habría permitido la especialización de los mecanismos de identificación de sabores, diferentes al resto de especies.
Las diferencias en la percepción de sabores entre especies han sido talladas por su dieta, como es el caso de los felinos que son indiferentes al sabor dulce, pues su Ahora, el hecho alimentación esde que el ser hutrictamente carnímano sea la únivora les permite ca especie sobre obtener los nula Tierra que cotrientes que nececina sus alimensitan, sin requerir tos, le ha permiel consumo partido afinar el ticular de alimensentido del gusto tos dulces. Otras Gato. Foto por David~O. Obtenido de Flickr (bajo licencia CC by 2.0). a la dieta que especies pueden posee, así como incluso percibir sabores adicionales, por desarrollar metodologías para evaluarlos con ejemplo los roedores pueden identificar y dis- más detalle y poder manipularlos. Si bien es criminar azúcares complejos como el almidón. Aún así poseemos varias similitudes en nuestros requerimientos dietéticos. En la mayoría de mamíferos omnívoros y herbívoros se ha detectado la capacidad de percibir alimentos salados, particularmente el sodio, pues es liberado a través de secreciones y excreciones, y debe ser compensado constantemente con su consumo. Conocemos que hace aproximadamente 6 millones de años nuestros ancestros homínidos del género Ardipithecus se habrían alimentado de plantas y frutas que recogían en los bosques. Varios de estos homínidos ya eran omnívoros y consumían carne en pequeñas cantidades. Con el descubrimiento de la especie Australopithecus garhi, que habría vivido sobre la Tierra hace cerca de 2.5 millo-
Preparación de alimentos. Foto por Ricardo Liberato. Obtenida de Flickr (bajo licencia CC by-SA 2.0).
cierto que los sabores dulce, salado, ácido, amargo y umami son los básicos que podemos
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Noviembre de 2013 percibir, los alimentos poseen varias características que conforman un perfil complejo que puede ser identificado y caracterizado a través del análisis sensorial.
nuestro comportamiento alimentario. La próxima vez que pruebes un postre delicioso piensa en las sensaciones complejas que te provoca. Éstas son el resultado de un largo proceso evolutivo, desarrollado y especializado a través del tiempo el cual permite que podamos disfrutar de los alimentos de la forma en que lo hacemos. ¡Buen provecho!
Además del sabor, nuestros sentidos nos permiten evaluar el aroma, la textura, la temperatura y el color, que en conjunto, son los que permiten que el alimento sea atractivo para el paladar, definen nuestros gustos e influyen en
Brownie. Foto por FotoosVanRobin. Obtenida de Wikimedia Commons.
¿Te gusta la fotografía? El Quinto Pilar, por medio de su boletín mensual “La Antorcha Verde”, presenta 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.
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Fotografía, ciencia y sonrisas Ángela León-Cáceres
Retrocediendo en el tiempo, exactamente hacia el siglo XIX, en la tan conocida y nombrada ciudad de París, encontramos a un investigador médico: Guillaume Benjamin Amand Duchenne. Ciertamente será más fácil recordar que fue precursor de la investigación de los procesos neurológicos del ser humano que recordar su nombre completo. En todo caso, en el mundo se lo conoce como Guillaume de Boulogne; uno de los padres de la neurología moderna. Forma parte de la historia por sus estudios realizados sobre el efecto de la electricidad en el cuerpo humano. Estos análisis
músculos faciales. Para evitar expresiones creadas, Duchenne aplicó descargas eléctricas de baja intensidad sobre los distintos músculos del rostro, teniendo como consecuencia su contracción y por lo tanto una diversa variedad de expresiones. A todo esto se le suma el gran interés de Duchenne en documentar sus experimentos, siendo así uno de los precursores en incluir la fotografía con fines médicos y científicos; tal como lo muestra su libro titulado “Mecanismo de la fisionomía humana. Análisis electrofisiológico de las pasiones aplicable a la práctica de las artes plásticas”. Estos estudios tuvieron gran influencia en el mundialmente conocido Charles Darwin, quien después de su libro “El origen de las es-
Estudio de la expresión de las emociones en animales filogenéticamente próximos al ser humano. Derecha Chimpancé. Izquierda Orangután. Imágenes obtenidas de: netalga.blogspot.com. Imágenes de dominio público.
electro-fisiológicos tuvieron como fin entender la relación existente entre los músculos y lo que en ese momento él definía como alma. Para ese entonces, con sus poco ortodoxos métodos de investigación, aplicó descargas eléctricas en sus voluntarios con el objetivo de trazar el recorrido de la electricidad a lo largo del cuerpo, se centró específicamente en los
pecies” publicó “La expresión de las emociones en los animales y en el hombre”; con el objetivo de ampliar la teoría de la evolución a través de la selección natural en correlación a la expresión de las emociones. Darwin manifestó que la supervivencia depende de la relación existente entre la fisiología y la conducta de los organismos, y que las respuestas expresivas de las emociones son innatas. Por
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Noviembre de 2013 consiguiente, continuó sus investigaciones en los siguientes campos: • Estudio de la expresión de las emociones en animales filogenéticamente próximos al ser humano. • Estudio de la expresión de las emociones en ciegos de nacimiento. • Estudio de la expresión de las emociones en niños antes de que sean capaces de aprender gestos similares. • Estudios en obras de arte. • Estudio en personas de diferentes culturas y etnias que realizan movimientos y gestos similares.
Ciertamente, la sonrisa es una herramienta socialmente poderosa por lo tanto no cabe ninguna duda del porqué la evolución humana ha creado esa intención de la sonrisa falsa y de los tantos beneficios que se podrían tener. En 2010, Psychological Science, bajo la autoría de Ernest L. Abel y Michael L. Kruger, demostraron que la sonrisa de Duchenne está íntimamente relacionada a una mayor esperanza de vida, siendo así que los que tuvieron una sonrisa veraz llegaron a los 80 años de vida mientras que los que no la tenían llegaron a los 72 años.
Y así, tomando el tema de conductas humanas, Duchenne inició el estudio neurocientífico de la sonrisa y Darwin lo continuó tanto en humanos como en animales. Actualmente, se podrían clasificar solo dos tipos de sonrisas: la sonrisa veraz o sonrisa de Duchenne y la sonrisa falsa. La primera, está relacionada a un proceso inconsciente y automático concebido en los ganglios basales del cerebro en respuesta a los procesos del sistema límbico, el cual está encargado de responder a los estímulos emocionales en el cerebro. Así, esta sonrisa envuelve a los músculos de contracción involuntaria como el orbicularis oculi y el pars orbitalis. Contrariamente, la sonrisa falsa o Pan-Am, se basa en la activación voluntaria del cerebro para la contracción de los músculos voluntarios de las mejillas; como son los zigomáticos mayores que curvan la boca y no otros músculos de activación involuntaria.
Resultados sobre la investigación de Ernest Abel y Michael Kruger en la cual se propuso que la intensidad de la sonrisa real en las fotografías pronostica la longevidad de las personas. Imagen obtenida de: Ernest L. Abel & Michael L. Kruger (2010) Smile Intensity in Photographs Predicts Longevity.
Y aunque sabemos que la sonrisa es posiblemente uno de los gestos más fáciles de imitar, a través de todo este tipo de experimentos e investigaciones a lo largo de nuestra historia, es ciertamente más conveniente y menos agotador el dar una sonrisa real. Además, no se puede olvidar que efectivamente detrás de nuestras fotografías hay mucha más ciencia y sonrisas de lo que creíamos. Izquierda: Sonrisa Pan American o Pan Am. Derecha: Sonrisa Duchenne o sonrisa real. Imagen obtenida de: Jeffrey Kluger (2005) A Smile Doesn't Always Mean Happy. Imagen de Dominio Público
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RECOMENDACIONES DEL MES En esta ocasión, queremos compartir con ustedes un libro y una página web interactiva que definitamente recomendamos a nuestros queridos lectores. ¡Esperamos que las disfruten!
The Scientists – John Gribbin Daniel A. Romero-Álvarez
“Los Científicos, la historia de la ciencia contada a través de las vidas de sus grandes inventores”, es el nombre completo de este excelente volumen. Empieza con sus albores, cuando los últimos “místicos” estaban por extinguirse, cuando Johannes Kepler dejaba a un lado sus creencias filosóficas para remitirse a la evidencia experimental que los cielos le ofrecían. Física de partículas, química, biología, etc. una de las virtudes inigualables del libro es presentar a los científicos como seres humanos, en su respectivo contexto histórico; por ejemplo, la condena a muerte de Lavoisier por su participación en el ilícito sistema económico de Francia que desencadenó en la revolución francesa permite comprender las perspectivas de la sociedad a inicios del siglo XIX. Cuestiones que se antojan verosímiles se caen cuando se comparan con la evidencia científica histórica. El autor, astrofísico de la Universidad de Cambridge, le da un peso impresionante a sus afirmaciones al respaldarse en cartas, cronicas, autobiografías, etc. de los personajes presentados. Esto le ha permitido dar un trato justo a muchos mitos establecidos, los inventos de Galileo, la prepotencia de Newton, los vaivenes de Darwin, y demás. Para finalizar la recomendación del mes, un extra, Carlos A. Rodríguez-Saltos, escribió hace ya bastante tiempo una revisión completísima de las maravillas de este libro en nuestro blog.
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¡Juega, aprende e interactúa con el espacio! Leonardo D. Ortega-López
Todos estamos seguros que en el Universo, la Tierra no es el único cuerpo celeste; pues existen muchos otros astros como estrellas, planetas, asteroides y estrellas fugaces, por mencionar unos pocos. Comúnmente, disfrutamos de ver una noche estrellada y una luna radiante para acompañar nuestro paisaje nocturno; sin embargo, poco sabemos de ellos, de todo lo que hay “ahí afuera”, en el espacio extraterrestre.
usuarios pueden explorar al Universo mediante videos e imágenes, realizar actividades artísticas como dibujar, pintar e incluso diseñar naves espaciales con materiales reciclados. Finalmente, quien quiera divertirse mucho más, existen juegos interactivos que retan nuestra memoria y atención visual, con agujeros negros, fotones, y viajes espaciales. Una enorme ventaja de Nasa’s Space Place es que también está en Español.
En el 2008, la NASA creó una serie animada para enseñar a los niños sobre el Universo y sobre las investigaciones que esta institución realiza en el Espacio. Luego de esto, creó un sitio web fascinante con el mismo nombre de la serie: NASA’s SPACE PLACE.
Si crees que es una página sólo para niños, te equivocas! Es un recurso web impresionante que además de haber consumido mis horas de diversión, me ha enseñado muchísimo. Seguro es una de mis páginas favoritas que sin duda te recomiendo visitarla.
Nasa’s Space Place es un recurso electrónico web para que niños y jóvenes puedan interactuar con las ciencias espaciales. Aquí, los
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El escuadrón de defensa del organismo (1ra Parte) Dámaris P. Intriago-Baldeón
A diario, el cuerpo humano libra una constante y dura batalla para mantener el normal desarrollo de sus funciones vitales, se podría decir que vive permanentemente “en guerra”. Cada segundo, nuestro cuerpo entra en contacto con agentes externos que atentan contra su estabilidad y supervivencia. Al realizar actividades cotidianas como estrechar la mano de otras personas, tomar un transporte, o salir a pasear, nos exponemos a entes dañinos como bacterias, hongos, parásitos y virus.
deriva de la palabra latina inmunitas, en la antigüedad era utilizada para describir la protección contra procedimientos legales que era conferida a los senadores romanos durante el cumplimiento de su cargo político. El “escuadrón” que está encargado de proteger la salud del cuerpo humano se denomina sis-
tema inmune.
El Sistema Inmune Humano es una red compleja de moléculas, células, tejidos y órganos que protege ininterrumpidamente al organismo. En caso de que algún agente externo haya logrado ingresar a nuestro cuerpo, el sistema pone en marcha mecanismos celulares y moleculares dirigidos a destruir al invasor; esta respuesta colectiva y coordinada se denomina respuesta inmune. Es necesario mencionar que incluso entidades no infecciosas pueden desencadenar este tipo de eventos. Las sustancias extrañas que son reconocidas por células o moléculas del sistema inmune y que activan su respuesta se denominan antígenos.
Microfotografía de la bacteria Escherichia coli proliferando en un cultivo tomada con un microscopio electrónico de barrido. Fuente: Rocky Mountain Laboratories, NIAID, NIH. Imagen tomada de Wikimedia Commons.
Nuestro cuerpo constituye un sitio ideal para la proliferación de estos microorganismos los cuales pueden causar daños leves o severos a los distintos tejidos y órganos del organismo. De la misma forma que las naciones poseen fuerzas militares que las protegen de invasores extranjeros, es imprescindible que el organismo posea un sistema eficaz de defensa que le permita contraatacar microorganismos y otros agentes extraños; nuestro cuerpo requiere inmunidad. El termino inmunidad se
Microfotografía del Virus de la Inmunodeficiencia Humana (VIH) siendo liberado (en verde) luego de su replicación dentro de linfocitos (un tipo de células del sistema inmune) tomada con un microscopio electrónico de barrido. Fuente: C. Goldsmith (CDC). Imagen de Dominio Público
La inmunología es la ciencia que se encarga del estudio de este sistema y la respuesta inmune desde una perspectiva más amplia. En la actualidad, esta ciencia explica cómo se desarrollan los eventos celulares y moleculares que ocurren cuando el organismo se enfrenta a todo tipo de antígenos. Los conocimientos se basan en observaciones experimentales
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Noviembre de 2013 que son producto de la manipulación de las funciones inmunes bajo condiciones controladas. Históricamente, unos de los primeros ejemplos de esta manipulación reconocido además como “el más dramático que ha sido documentado” (según Abbas et al, 2011, texto “Cellular and Molecular Immunology”), fue el descubrimiento de la vacuna de la viruela por parte del médico inglés Edward Jenner. Él se dio cuenta que aquellas personas que trabajaban ordeñando vacas y que se habían recuperado luego de padecer la enfermedad llamada “viruela bovina”, nunca contraían la versión más grave de esta infección en el futuro. Basándose en esta observación, Jenner administró a un niño de ocho años una inyección que contenía una muestra tomada de una ampolla de piel proveniente de un paciente enfermo de viruela bovina. Luego de un tiempo, el niño fue inyectado con el virus de la viruela bovina y no desarrolló la enfermedad.
Estos descubrimientos fueron publicados en 1798 en un artículo sobre vacunación escrito por el médico inglés. El término vacunación proviene de la palabra latina vaccinus que significa “originario de vacas” ya que el procedimiento realizado con respecto a la viruela bovina permitió el desarrollo de este método de prevención de enfermedades. Este método fue aceptado a nivel mundial como una forma para otorgar al cuerpo humano inmunidad contra enfermedades infecciosas. Hasta la fecha, la vacunación sigue siendo la estrategia más efectiva para prevenir infecciones. Siglos más tarde, en 1980, la Organización Mundial de la Salud (OMS), anunciaría que la viruela fue la primera enfermedad que logró ser erradicada gracias a programas de vacunación.
Infante recibe una dosis oral de la vacuna contra la polio en India. Fuente: CDC. Imagen de Dominio Público. Edward Jenner, médico Ingles que descubrió la vacuna de la viruela y que es conocido como “el padre de la Inmunología”. Fuente: James Northcote, National Portrait Gallery, Londres.
El Sistema Inmune Humano provee al organismo dos formas de inmunidad: innata y adaptativa.
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La inmunidad innata, también conocida como “natural” o “nativa”, es la primera barrera de defensa. Está formada por diversos mecanismos que están presentes antes de que se desarrolle una infección. Cuando una amenaza externa se presenta, estos mecanismos actúan inmediatamente. Los mecanismos pueden ser (1)
gunda barrera de defensa y es más especializada contra infecciones. Adquiere su nombre por el hecho de que se activa cuando existe una infección y se ajusta a ella con el fin de exhibir la respuesta más eficaz que ayude a combatirla. Puede identificar y atacar un amplio rango de microorganismos y otros antígenos. A diferencia de la físicos y quíinmunidad inmicos, como la nata, es altapiel, mucosas, y mente especímoléculas antifica y puede microbianas distinguir enque se producen tre grupos de en la piel; (2) bacterias o vicelulares, corus que tengan mo los neutrómínimas difefilos (glóbulos rencias entre blancos más así. Además, bundantes en el tiene la extraorganismo y ordinaria caque están prepacidad de “resentes en reaccordar” la iciones inflamadentidad de un torias), macróagente infecfagos (células cioso que ha que ingieren y producido enmatan microorfermedad en el ganismos), célupasado lo cual las dendríticas le permite res(se encargan de de un neutrófilo (en amarillo) fagocitando (o engullendo) a la bacteria ponder con capturar antíge- Microfotografía causante del carbunco o ántrax (en naranja) tomada con un microscopio electrónico de mayor rigor a nos que activan barrido. Fuente: Volker Brinkmann. Imagen de Dominio Público la presencia de a otras células denominadas linfocitos, descritos en la si- este mismo ente en el futuro. guiente sección), y células conocidas como “asesinas naturales” (“Natural Killers o NK” Existen dos clases de inmunidad adaptativa: en inglés); (3) proteínas sanguíneas como la humoral y la celular. La inmunidad hulas que conforman el sistema de complemen- moral se encarga de contrarrestar el avance to (conjunto de proteínas que interactúan en- de microorganismos que se desarrollan fuera tre ellas y con otras moléculas del sistema in- de las células como las bacterias. Para es-to, mune para producir moléculas que eliminan utiliza un tipo de células defensoras llamadas microorganismos) y otras que promueven la linfocitos de tipo B que secretan unas proinflamación; (4) proteínas llamadas citoci- teínas denominadas anticuerpos. Los antinas que se encargan de regular y coordinar cuerpos reconocen a los antígenos presentes las actividades que realizan todas estas célu- en los microorganismos y se unen a ellos para marcarlos. Posteriormente, células como los las. macrófagos fagocitan (es decir, “se comen”) a La inmunidad adaptativa constituye la se- los microorganismos que posean antígenos
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La inmunidad adaptativa genera una memoria inmunitaria luego del primer contacto con un agente infeccioso. Esto le permite ejecutar respuestas inmunes de mayor magnitud durante cada exposición futura al mismo agente. Imagen de Wikimedia Commons.
marcados. La fagocitosis, como se conoce a En resumen, la inmunidad innata es la prieste proceso, promueve la neutralización y mera barrera contra las infecciones que evita eliminación del agente infeccioso. el ingreso de organismos no deseados, mientras que la inmunidad adaptativa es la segunLa inmunidad celular ejecuta dos estrate- da barrera de defensa la cual evita la propagias de defensa. La primera estrategia está di- gación de la infección una vez que esta ya ha rigida a eliminar microorganismos que hayan iniciado en el organismo. Sin embargo, nos sido fagocitados por macrófagos. En este ca- surge la pregunta del millón: ¿Cómo se so, entran en acción otro tipo de células de- complementan ambos tipos de inmunifensoras llamadas linfocitos de tipo T dad (innata y adaptativa) durante el cooperadores (“T helpers” en inglés). Estas desarrollo de una infección con el fin células activan a los macrófagos para que de detener su avance dentro del orgadestruyan a los microorganismos presentes nismo? en su interior. La segunda estrategia es protagonizada por un tercer tipo de células de- Estas y otras interrogantes serán respondidas fensoras denominadas linfocitos de tipo T en el segundo capítulo de esta fascinante hiscitotóxicos que se encargan de destruir mi- toria. No te pierdas su continuación en la croorganismos que se replican dentro de las próxima edición de nuestra revista. células como los virus, así erradican los re- Acompáñanos para seguir descubriendo más servorios donde se oculta la infección. detalles acerca del interesante mundo del Sistema Inmune Humano.
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I n te rpre ta n d o l a re a l i d a d e n n ú m e ros
Con el uso de la matemática, presentamos metáforas que permiten observar desde otro ángulo los hechos de nuestra realidad.
Una leyenda famosa... ¡Una progresión geométrica asombrosa! Según una leyenda, el juego del ajedrez fue inventado por un matemático para entretener a un afligido rey de la India. Ante la insistencia del rey por fijar una recompensa, el inventor solicitó recibir un grano de trigo por el primer casillero del tablero, dos granos por el segundo, cuatro por el tercero, y así sucesivamente el doble por cada casillero hasta llegar al número 64. Nadie se imaginaba la magnitud de la aparentemente insignificante petición. Si existiera una máquina que pudiera contar mil
Tablero de Ajedrez. Imagen de: Carlos Ortega López
Carlos A. Ortega-López
granos por segundo, trabajando día y noche todos los días del año, le tomaría casi 585 millones de años contar el número total de granos correspondientes a la recompensa. Si dicho premio se cargara en camiones como los que transportan material en las construcciones, y si éstos se colocaran uno a continuación del otro, la hilera de camiones daría fácilmente unas 20.000 vueltas alrededor de la Tierra.
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Teoría de Juegos: La estrategia de la Vida Gloria Del Alcázar Herrera
La teoría de juegos estudia la elección de la conducta óptima cuando los costes y los beneficios de cada opción no están fijados de antemano, sino que dependen de las elecciones de otros individuos. Fue descrita por John von Newman y Oskar Morgenstern, descrita en su libro clásico “The Theory of Games and Economic Behavior”, publicado en 1944. Se aplicó por primera vez antes y durante la Guerra Fría debido a su utilidad en la estrategia militar.
llado para abarcar campos como la biología, sociología, psicología, filosofía e informática.
El Equilibrio de Nash El equilibrio de Nash establece una situación en la que ninguno de los individuos quiere cambiar unilateralmente su decisión porque cambiarla supondría empeorar su condición. Cuando todos los jugadores han tomado una decisión y no pueden cambiarla sin empeorar su bienestar, se considera que se ha alcanzado un equilibrio de Nash. Un ejemplo claro se observa en el comportamiento de un parásito llamado: Cymothoa exigua o piojo come lengua, y el pez pargo. Este parásito entra a través de las branquias del pez, posteriormente descompone la lengua de éste y luego se integra él mismo ha-
El ajedrez es un juego que implica desarrollar una estrategia. A medida que el juego avanza, la victoria se marca en la capacidad de cada jugador por desenvolver cada movimiento pensando anticipadamente en la jugada siguiente, y al mismo tiempo entendiendo la manera de juego de su contrincante. Imagen de: Gloria del Alcázar
A pesar de que la teoría de juegos empezó siendo matemática aplicada, se ha convertido en una forma de razonamiento dominante en el mundo de las empresas y la economía. Sin embargo, ésta también es útil para entender situaciones del día a día. Mayoritariamente, dichas situaciones son catalogadas como juegos en donde las interrelaciones que tienen los individuos les permiten establecer estrategias para la obtención positiva de intereses. Hoy en día, la teoría de juegos se ha desarro-
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Imagen de: Esteban Báez. Tomada de: Biterama. Imagen Dominio Público.
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ciendo la vez de su lengua. En esta fase los dos necesitan uno del otro: el parásito necesita que el pez se alimente, así éste no se muere y el pez necesita del parásito para poder mantener los alimentos dentro de su boca y así alimentarse.
El dilema del prisionaero y el triunfo de la generosidad Este Dilema fue desarrollado originariamente por Merrill M. Flood y Melvin Dresher mientras trabajaban en la corporación RAND (Research and Development) en 1950. Este dilema es una forma de estudiar cómo las personas deciden si cooperar o no. En el juego, si ambos jugadores cooperan, los dos reciben un pago. Si uno coopera y otro no, el primero recibe el menor pago posible, y el otro el mayor pago posible. Si ninguno de los dos jugadores coopera, los dos reciben un pago, pero menor que el pago que recibirían si ambos coopera-
sen. En otras palabras, en el juego se paga por cooperar, pero se puede ganar por ser egoísta. Otro comportamiento presente en la naturaleza que ha resultado misterioso para la biología durante mucho tiempo ha sido el altruismo. A mediados del siglo XX, el biólogo William Donald Hamilton señaló una posible causa evolutiva para la existencia de este comportamiento. A corto plazo, parecía no reportar beneficio alguno para aquellos individuos que lo practicaban. La explicación de Hamilton indica que el altruismo favorecería la transmisión no directa de los genes de cualquier individuo, a través de la reproducción de los parientes más cercanos al individuo altruista, con quienes se comparte en gran medida la información genética individual. De esta forma, el hecho de compartir con los más cercanos en términos de afinidad genética incrementa en gran medida la posibilidad de supervivencia de los genes.
La Antorcha Verde es un boletín bimensual dedicado a comunicar la ciencia de manera fácil e interactiva con nuestros lectores. Te invitamos a unirte a nuestro viaje por el mundo científico a través de nuestros artículos especiales y nuestras secciones de Perspectiva, Lecturas Recomendadas, Ciencia en Ecuador y Ciencia en el Mundo. Además, presentamos nuestra sección fotográfica para el deleite visual de nuestros seguidores. ¡Disfrútala!
Una producción de:
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Ciencia en Ecuador
Un resumen de los últimos avances en ciencia ecuatoriana
Levaduras brindan pistas sobre la replicación del ADN en eucariotas
hecho biológico en estudios realizados en la levadura Saccharomyces cerevisiae.
Dámaris P. Intriago-Baldeón
Hasta el momento, las investigaciones realizadas en organismos como la bacteria Escherichia coli han contribuido a conocer cómo se controla la replicación (duplicación/copia) del ADN en procariotas (organismos unicelulares que carecen de núcleo, como las bacterias). En estos organismos, el ADN posee un solo sitio para iniciar su replicación previo a la mitosis (división celular). Sin embargo, en organismos más complejos como los eucariotas (como los hongos, plantas y animales) todavía se conoce muy poco acerca de cómo se regula el inicio de la replicación. Para contribuir al entendimiento de este tema, tres científicos, incluyendo la investigadora ecuatoriana, Ana Poveda, recopilaron información actualizada que está relacionada con este vital
Los resultados de este análisis bibliográfico muestran que el inicio de la replicación del ADN en sus múltiples sitios depende de la presencia de grupos químicos “acetilo”. Estos grupos químicos marcan histonas que son proteínas que compactan al ADN dentro de la célula. Las histonas marcadas promueven el inicio de la replicación en una determinada región del ADN. Otros factores son la posición de los orígenes de replicación dentro del cromosoma ya sea en las zonas centrales (centrómeros) o en las zonas distales (telómeros) del mismo; la disponibilidad de proteínas llamadas factores de iniciación de replicación y nucleótidos libres en el medio; y la presencia de proteínas que controlan la activación secuencial de los orígenes de replicación durante el ciclo celular. Yoshida, K., Poveda, A., & Pasero, P. (2013). Time to Be Versatile: Regulation of the Replication Timing Program in Budding Yeast. J Mol Biol, 1-10.
Malaria Aviar: ¿Cómo llegó a las Galápagos?
cómo llegaron estos parásitos, los investigadores estudiaron al ave canora (Dolichonyx Leonardo D. Ortega-López oryzivorus), la cual es migratoria, con la sospecha de que a través de ella, estos parásitos Gustavo Jiménez, investigador de la Funda- habían sido introducidos en las Galápagos. ción Charles Darwin y experto en pingüinos, Bajo los análisis realizados en esta ave, enparticipó en un estudio sobre enfermedades contraron secuencias genéticas de 2 de los 3 infecciosas en aves de Galápagos junto con 13 nuevos linajes de Plasmodium sp. Aunque otros investigadores. Previamente, parásitos este hecho no confirma que esta ave sea resdel género Plasmodium sp., causantes de la ponsable de la introducción de estos linajes, Malaria Aviar, habían sido detectados en el el potencial de entrada de patógenos aviares a pingüino de Galápagos (Spheniscus mendicu- las islas es mucho más alto de los que se penlus). Es así que los investigadores de este tra- saba antes. bajo hicieron un análisis de las especies de I. I. Levin, P. Zwiers, S. L. Deem, E. A. Geest, J. M. Higashiguchi,T. parásitos que afectan a las aves endémicas de A. Iezhova, G. Jiménez-Uzcátegui,D. H. Kim, J. P. Morton, N. G. R. B. Renfrew, E. H. R. Sari, G. Valkiunas, P. G. Parker. las Islas, encontrando así a 3 nuevos linajes Perlut, 2013. Multiple Lineages of Avian Malaria Parasites (Plasmodium) the Galapagos Islands and Evidence for Arrival via Migratory de Plasmodium sp. Bajo la nueva pregunta de inBirds. Conservation Biology
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Número 6
Volumen 1
Solventes tóxicos y Enfermedad de Parkinson
Fernanda G. Duque
El uso de solventes tóxicos en pinturas pone en riesgo la salud de aquellas personas que debido a su ocupación están expuestas a estas sustancias; incrementando incluso el riesgo de padecer Enfermedad de Parkinson. Tres médicos guayaquileños condujeron una encuesta especializada puerta a puerta en la localidad rural de Atahualpa (zona costera). El objetivo de esta investigación fue constatar la presencia de la Enfermedad de Parkinson en la población en general y también en poblaciones de alto riesgo del lugar. La encuesta se realizó a personas de 40 años en adelante, mientras que en estudios previos se
había analizado únicamente a personas mayores de 60 años. Si bien las cifras de presencia de la Enfermedad de Parkinson en el sector son similares a la de otras poblaciones; se encontró que en la población de carpinteros – quienes están diariamente expuestos a este riesgo – la incidencia de la Enfermedad de Parkinson es sustancialmente superior. Por lo que resulta de interés fortalecer la regulación de solventes tóxicos considerando el importante incremento del riesgo laboral que implica para poblaciones vulnerables, como el caso de los carpinteros artesanales. Del Brutto, O., Santibáñez, R., Santamaría, M. (2013) Prevalence of Parkinson’s disease in a rural villaje of coastal Ecuador. A two-phase door-to-door survey. Acta Neurol Belg. 113(3):253-6.
Kato H, Calvopiña M, Criollo H, Hashiguchi Y. First human cases of Leishmania (Viannia) naiffi infection in Ecuador and identification of its suspected vector species. Acta Trop. (2013).
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La Antorcha Verde
Noviembre de 2013
Ciencia en el Mundo
Un resumen de los últimos avances de la ciencia en todo el mundo
Efectos del olor sobre la emoción y sus implicaciones Fernanda Sislema-Egas
En general, cuando una persona percibe un determinado olor, puede producirle una reacción positiva o negativa y ésta dependerá de la experiencia y / o estado fisiológico (como el hambre). El objetivo de Kadohisa en esta revisión se centró en presentar evidencia respecto a dos cuestiones específicas: En primer lugar, ¿Cuál es la evidencia de una fuerte relación entre los olores y las emociones? En segundo lugar, ¿Qué aspectos del olfato y el sistema olfativo predisponen a producir respuestas emocionales? Respondiendo a la primera pregunta, la recopilación de la evi-
dencia científica demostró que algunos olores pueden modular la emoción y la cognición. Por ejemplo, el olor de un depredador puede causar a su presa escapar de ella, mientras que los bebés recién nacidos se mueven hacia el olor del pecho de su propia madre. Las implicaciones de su uso abarcan desde la reducción de los efectos del estrés hasta los de tratamiento a problemas psicológicos como la depresión. Respecto a la segunda pregunta, se proporcionó evidencia de que los olores evocan la emoción y el estado autónomo a través de vías que conectan la amígdala y la Corteza orbitofrontal, y se incorporan en la memoria episódica a través del hipocampo. Kadohisa M. 2013. Effects of odor on emotion, with implications. Front Syst Neurosci 7:66
Tuberculosis
Scully T. 2013. Tuberculosis. Nature 502:S1
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Volumen 1
Consejo Editorial
Número 6
Leonardo D. Ortega-López Coordinación General, Diseño y Co-edición leinfloyd@yahoo.com Twitter: @Leinfloyd Daniel A. Romero-Álvarez Editor General y Autor vacdaro@hotmail.com Twitter: @Vakdaro Roberto J. Vallejo-Imbaquingo Autor y Revisor rober_vallejo@hotmail.com Twitter: @R_Rococo Lucas M. Bustamante-Enríquez Coordinador Sección Fotográfica lucmat21@gmail.com Twitter: @LuksTH Carlos A. Rodríguez-Saltos Revisor bio.carodrgz@gmail.com Twitter: @BioRodriquez
Queremos agradecer a todos nuestros lectores por su masiva acogida. Además, un agradecimiento especial a Dámaris Intriago, Gloria del Alcázar y Ángela León quienes contribuyeron con artículos para este número; a Carlos Ortega López quien es el autor de nuestra sección Perspectiva; a Fernanda Duque y Fernanda Sislema por su invaluable colaboración en las secciones de Ciencia en Ecuador y Ciencia en el Mundo; y a Daniel Mideros y Jorge Castillo por sus fantásticas fotografías. Las fotografias y los diagramas que se utilizan y no son de autoría del Quinto Pilar, son usados bajo licencia de Creative Commons, caso contrario se especifican los autores o la fuente. La sociedad de divulgación científica El Quinto Pilar es una organización sin fines de lucro. Atentamente El Consejo Editorial
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La Antorcha Verde
Noviembre de 2013
FOTOGRAFÍA | Biodiversidad
Comparte con nosotros las imágenes más importantes de tus proyectos de investigación y trabajo de campo. Envíanos tus trabajos a fotoantorchaverde@gmail.com
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NĂşmero 6
Volumen 1
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