Otras cuatrocientas pequeñas dosis de ciencia

Por René Drucker Colín, Ángel Figueroa Perea, Mariana Fuentes González y 3 más

En este nuevo esfuerzo por juntar el segundo grupo de 400 pequeñas dosis de ciencia se ha logrado mantener un trabajo que ha involucrado a varias personas de la Dirección General de Divulgación de la Ciencia.
En conjunto, hemos perseverado por mantener un trabajo que ha gustado mucho a la población que las escucha en las diversas estaciones de radio donde se presentan cotidianamente pues, actualmente, estas dosis de ciencia se transmiten en 200 estaciones de radio, aproximadamente, a lo largo y ancho de la República Mexicana, por lo que hemos procurado hacerlas sencillas y amenas pero, a la vez, muy informativas.
De esta manera intentamos mostrar que la ciencia no es tan complicada como algunos piensan pero, además, generamos la visión de que su conocimiento nos permite comprender y manejar mejor nuestro entorno, ya que es una de las ramas de la cultura que no sólo nos mantiene informados, sino que además tiene gran sentido práctico.
Por otro lado, dichas cápsulas muestran cómo la comunidad científica universal se enfrenta constantemente a retos complejos y difíciles, mas no inalcanzables, y muestra, sin duda, la gran creatividad que expresa continuamente. Por ello, la lectura de este libro le será no sólo muy amena, sino también útil.

• Idioma: Español
• Editorial: UNAM, Dirección General de Divulgación de la Ciencia
• Fecha de lanzamiento: 9 abr 2024
• ISBN: 9786073087308

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Bacteriófago y Alzheimer

En el cerebro de personas que han padecido Alzheimer se han encontrado unas placas compactas llamadas amiloideas. Se cree que éstas son las responsables de los síntomas de este padecimiento, como la pérdida de memoria y olfato.

Modificando genéticamente a unos ratones, éstos presentan los mismos síntomas que los enfermos de Alzheimer.

Unos investigadores aplicaron a estos animales por vía nasal un aerosol que contenía un bacteriófago a lo largo de un mes. Se trata de un virus que normalmente ataca a algunas bacterias y las destruye.

El bacteriófago llegó al cerebro a través del bulbo olfativo y fue entonces que los ratones recuperaron el olfato y su memoria mejoró notablemente.

Después de un año de tratamiento, se examinaron los cerebros de estos ratones y se observó que el número de placas había disminuido significativamente, comparado con el de aquellos que no habían recibido el aerosol.

Se notó también que las células del sistema inmunológico del cerebro eliminaban tanto al bacteriófago como a los restos de placas destruidas por éste.

Los investigadores planean aplicar uno de estos virus en forma de aerosol nasal en enfermos de Alzheimer, con la esperanza de obtener los mismos resultados que en los ratones.

Belleza y matemáticas

500 años antes de nuestra era, Pitágoras descubrió que para que los sonidos producidos por la vibración de las cuerdas de un laúd fueran gratos al oído, debía de existir una correspondencia de números sencillos entre la longitud de las cuerdas que vibraban una tras otra, es decir, debía existir una relación de 1 a 2, o de 3 a 2.

También se refirió a lo que se conoce como la proporción áurea: aquellas imágenes que se enmarcan en un rectángulo cuyos lados tienen la relación matemática de 1 a 1.618, provocan emociones positivas y gran atracción, en otras palabras, resultan bellas al hombre.

Por su parte, Leonardo DaVinci describió las proporciones matemáticas del cuerpo humano perfecto en su famoso grabado El hombre del vitrubio.

Recientemente un cirujano plástico que dedicó su vida a la reconstrucción de deformaciones faciales congénitas o causadas por un accidente, ha tenido la inquietud de buscar la relación matemática que hay detrás de los rostros considerados como los más bellos. Midiendo sus dimensiones encontró que la boca es 1618 veces más ancha que la nariz; a su vez es 1618 veces más ancha que la punta de la nariz. El triángulo formado por la nariz y la boca tiene entre sus lados la misma relación.

La proporción áurea, y por tanto las matemáticas, también están presentes en un rostro bello.

Depósitos de CO2

Por millones de años nuestro planeta ha tenido un sistema regulador del bióxido de carbono. Este gas tiene la propiedad de atrapar la radiación solar, impidiendo que se refleje hacia el espacio y por tanto, ha mantenido en el planeta una temperatura ideal para el desarrollo y evolución de la vida.

Cuando algún evento natural, como un incendio forestal, produce un exceso de este gas, existen tanto en la tierra como en los océanos, depósitos que atrapan y retienen el exceso, manteniendo en equilibrio la concentración de bióxido de carbono atmosférico y la temperatura del planeta.

Los principales atrapadores de este gas son los organismos que hacen fotosíntesis. No obstante lo efectivo que ha sido este sistema por milenios, el exceso producido por la actividad humana, está causando una serie de reacciones en cadena que amenaza con hacer que estos depósitos sean obsoletos.

Los depósitos marinos son los más efectivos, sin embargo, al aumentar la cantidad de bióxido de carbono que se disuelve en el agua, se formará ácido carbónico. La acidificación disminuirá la capacidad del mar de aprovechar el gas.

Cabe destacar que las principales amenazas de los depósitos terrestres son la deforestación y la agricultura.

Los científicos aseguran que es posible volver a contar con almacenes de bióxido de carbono eficientes, si se modifican los procesos de agricultura. Sugieren evitar la excesiva labranza de la tierra, emplear fertilizantes más eficaces y enfocarse a cultivos que capturen mayor cantidad de este gas.

Sus estudios muestran que si se generaliza el uso de los biocombustibles, como el etanol obtenido de maíz, será contraproducente, pues su cultivo a gran escala, disminuiría la eficiencia de depósitos de bióxido de carbono.

Bosque fosilizado

Aquellas personas que trabajan en minas de carbón a más de 100 metros de profundidad, rutinariamente encuentran fósiles aislados de fragmentos de las plantas que a través del tiempo dieron lugar al carbón de la mina. Sin embargo, recientemente encontraron algo inusual que les llamó la atención.

Al iluminar el techo y las paredes de los pasajes subterráneos de una mina en Pensilvania, ellos observaron, como si se tratara de un bajorrelieve, los fósiles de un bosque que existió hace 300 millones de años. Se podían ver las raíces de los árboles creciendo hacia abajo, troncos caídos en el suelo y una gran diversidad de plantas hoy extintas.

Otras, como helechos que hoy crecen hasta 3 m de altura, en ese bosque medían 40, además de musgos gigantes. Se encontraron también plantas parecidas a las que hay en los manglares, lo cual contradice la teoría de que son de evolución reciente.

La importancia de este hallazgo es que permite conocer cuál era la ecología y biodiversidad del bosque entero, pues comúnmente los fósiles se encuentran fragmentados y aislados, y es difícil deducir así el contexto en que vivieron.

Este bosque fósil tiene una extensión de más de 560 km². Los paleontólogos creen que un sismo lo sepultó instantáneamente y por eso su estructura se encuentra intacta. Sin duda, se trata de un valioso instrumento que permitirá conocer mejor los pasos de la evolución biológica.

Desalinización

El requerimiento de agua potable cada día es mayor a medida que aumenta la población mundial ya que la falta del vital líquido acarrea problemas nutricionales, de salud, sociales y políticos.

De los 1400 millones de metros cúbicos que se encuentran en la Tierra, 98% es agua salada que no sirve para beber, por lo que desde hace mucho tiempo se ha buscado la forma de extraer la sal del agua de mar para aprovecharla.

Aunque los procedimientos para conseguirlo son relativamente sencillos, aplicarlos consume enormes cantidades de energía, con lo que el precio del agua desalinizada resulta muy elevado.

El procedimiento convencional uso es la ósmosis inversa que consiste en filtrar el agua de mar a través de unas membranas que permiten el paso del líquido, pero no de las sales.

Para esto es necesario bombear el agua a enorme presión para que atraviese la membrana, lo que consume grandes cantidades de energía.

Recientemente se ha fabricado una nueva membrana que contiene nanotubos de carbono con un diámetro de entre 1 y 2 millonésimas de milímetro.

Mientras que en la membrana convencional donde los poros de diferentes tamaños están distribuidos y orientados al azar, todos los nanotubos están dispuestos en el mismo sentido y situados a una distancia uniforme uno del otro. Esto permite que el agua fluya a través de ellos sin necesidad de ejercer tanta presión reduciendo considerablemente los costos de energía.

Sin embargo, sigue siendo un problema deshacerse de las sales que quedan al filtrar el agua.

Por ello, se busca obtener un proceso sostenible en que la energía empleada sea de fuentes renovables generada por viento o el movimiento de las olas.

Detección rápida de ántrax

El bioterrorismo, cuyo objetivo es causar pánico entre la población, se ha vuelto una gran preocupación en muchos países. El ántrax es una infección que afecta principalmente al ganado y la provoca una bacteria llamada Bacillus anthrasis.

Una de las amenazas terroristas consiste en lanzar esporas de ántrax al aire, en zonas urbanas muy concurridas. Al ser inhaladas, producen una infección, que si no es tratada de inmediato, casi siempre es mortal.

Cuando se detecta un posible ataque con esporas, identificarlas por los métodos bacteriológicos usuales puede tardar varios días.

Actualmente los físicos han diseñado un procedimiento llamado dispersión Raman con rayo laser que permite identificar la presencia de esporas de ántrax de inmediato. El haz de luz choca con las moléculas del material por analizar y esto hace que se disperse. Las esporas bacterianas contienen ácido dipicolínico y según la bacteria de que se trate, se encuentra unido a metales como calcio, zinc o manganeso. Cuando el láser choca con estas moléculas, su dispersión tendrá una radiación de frecuencia específica que permite saber si el material que causó el pánico, contiene esporas de ántrax.

Diabetes y depresión

Desde hace tiempo los médicos han observado que existe una relación entre la diabetes y la depresión. Mucho se ha discutido sobre cuál de los dos padecimientos ocurre primero. Algunos piensan que la existencia de un mal crónico es lo que conduce a la depresión. Sin embargo, un estudio realizado con casi cinco mil adultos mayores, a quienes se les hizo un seguimiento por diez años en el que se llevó un registro de su estado de ánimo, estilo de vida y otros factores relacionados con la salud, muestra lo contrario.

La posibilidad de contraer diabetes tipo 2 aumenta entre 50 y 60% entre aquellas personas mayores de 65 años que presentan síntomas depresivos. Esta enfermedad aparece cuando los tejidos del cuerpo se hacen resistentes a la insulina producida por él.

Los investigadores creen que las hormonas relacionadas con el estrés como el cortisol, son las que establecen la relación entre los dos padecimientos. Niveles elevados de esta hormona pueden provocar una acumulación de grasa abdominal, lo que es un factor de riesgo para contraer diabetes.

Se recomienda controlar la depresión ya sea con ejercicio, actividades, terapia cognitiva o medicamentos, ya que esto podría, en algunos casos, evitar la aparición de diabetes.

Murciélagos

¿Qué pretende un equipo de biólogos, ingenieros y matemáticos al estudiar cómo vuelan los murciélagos? Este pequeño mamífero, del cual existe una enorme variedad que habita en todas las latitudes y climas del planeta, tiene una forma muy peculiar de hacerlo.

A diferencia de las aves y los insectos cuyas alas son prácticamente rígidas, lo que sólo les permite muy pocos grados de libertad de movimiento, los murciélagos tienen alas con múltiples articulaciones y numerosos huesos flexibles.

Están unidos por membranas capaces de encogerse y estirarse sin arrugarse.

Todo esto les concede un vuelo tan ágil, que atrapan a sus presas en el aire y evaden obstáculos en la oscuridad de cuevas y bosques. Sólo los murciélagos pueden dar un giro de 180° y regresar sobre la misma trayectoria casi sin disminuir su velocidad.

Con el fin de conocer los secretos de esta aerodinámica y lograr emularla, los investigadores observan su vuelo en túneles de viento con humo. Así, pueden registrar la trayectoria del aire movido por sus alas. Los científicos creen que si logran conocer la física de este vuelo, se podrán construir micro vehículos aéreos, que guiados a distancia, puedan penetrar en zonas de desastre como minas colapsadas.

En la ciencia ficción de James Bond, hace ya muchos años, éstos aparecían como mini espías.

Neuronas de colores

Hace 101 años el español Ramón y Cajal y el italiano Camilo Golgi obtuvieron el premio Nobel de Medicina por lograr ver al microscopio, mediante una técnica de tinción con cromato de plata, la forma característica de las neuronas, sus ramificaciones y prolongaciones y cómo éstas se conectaban entre sí.

Fue un gran avance que facilitó el conocimiento de la fisiología del sistema nervioso. Sin embargo, el intrincado tejido de estas células hace muy difícil seguir su trayectoria con exactitud.

Hoy unos investigadores han logrado teñir las neuronas de distintos colores. La diferencia es que no lo hacen mediante pigmentos.

Empleando técnicas de ingeniería genética introdujeron en células madre embrionarias de ratón, genes que dan las instrucciones a la célula para producir proteínas fluorescentes: amarillas, rojas, azules, naranjas o verdes. Estos genes se activan al azar en las neuronas, por lo que dependiendo de las proteínas que se produzcan, tomarán diferentes colores.

Al preparar estos tejidos para observarlos al microscopio, las diferentes coloraciones permiten seguir la trayectoria y las conexiones de cada neurona.

Este procedimiento ayudará a conocer la relación existente entre diversas zonas cerebrales, a diferencia de las técnicas anteriores en que todas las neuronas se coloreaban de una misma tonalidad.

Extinción masiva

La frontera K-T es un tema que provoca fuertes debates entre los geólogos. Las letras corresponden en alemán a los períodos geológicos Cretáceo y Terciario. Hace 65 millones de años, un evento aún no bien determinado exterminó 75% de las especies vivientes en el planeta, entre ellos, a los dinosaurios. ¿Qué sucedió?

En 1970 se encontró suficiente evidencia que comprobó que un meteorito gigante impactó con la Tierra en Chixchulub en la península de Yucatán y provocó una densa nube de polvo que por años no permitió el paso de la luz del Sol. La ausencia de ella y las bajas temperaturas globales mataron a la mayoría de las especies existentes.

Actualmente, otros geólogos argumentan que la extinción masiva se debió a una enorme erupción volcánica en la planicie Deccan que abarca todo el norte de India y también ocurrió hace 65 millones de años. Más de 500 000 m³ de lava fueron expulsados y se calcula que 100 giga toneladas de dióxido de azufre fueron liberadas. Según ellos, la toxicidad de este gas y el brusco cambio climático que produjo fue lo que exterminó a tantos seres vivos.

El conocimiento científico avanza a través de conjeturas, discusiones y refutaciones. Éstas han generado una mayor necesidad de investigar con más exactitud la fecha en que ocurrieron ambos eventos para definir qué fue lo que provocó la extinción masiva.

Estrés y canas

Encaneció de la noche a la mañana. Es común oír esto al referirse a alguna persona que atravesó por una situación estresante. Pero, ¿existe alguna relación entre el estrés y el encanecimiento del pelo?

El cabello se fabrica en una especie de saco dentro de la piel llamado folículo. En el fondo de él, hay dos tipos de células. Unas son los queratinocitos que sintetizan la proteína llamada queratina. Su producción acumulativa y subsecuente hace crecer el pelo. Otro tipo de células en el folículo son los melanocitos que producen el pigmento llamado melanina.

Existen dos tipos de pigmento, la eumelanina que pinta al pelo de café o negro, y la feomelanina que da los tonos amarillos y rojizos.

Por alguna razón desconocida, los melanocitos tienen una vida más corta que los queratinocitos, de manera que con el paso del tiempo, aunque el pelo sigue creciendo, va perdiendo pigmentación hasta transformarse en una cana.

Las hormonas que generan el estrés producen inflamación y ésta a su vez origina la producción de radicales libres, que son moléculas muy oxidantes que dañan a las células vecinas. En este caso los melanocitos son afectados.

También hay evidencia de que las hormonas del estrés interfieren en la señal que indica a estas células que deben de mandar melanina a los queratinocitos.

Palomas mensajeras

La forma en que las palomas mensajeras encuentran siempre el camino de regreso a casa desde lugares distintos y lejanos, es aún un enigma sin resolver. Algunos estudios han comprobado que el campo magnético que rodea al planeta, la localización visual del Sol, o algunos olores, influyen en su sistema de navegación aérea. Sin embargo, hay que conocer cómo funciona su cerebro cuando tienen un encuentro con estos factores.

Unos neurólogos apoyados por ingenieros biomédicos hicieron una combinación de dos aparatos: un GPS o sistema de posicionamiento global, y un pequeñísimo electroencefalógrafo que adaptaron a la cabeza de las palomas.

Esto permitía observar su funcionamiento cerebral, y al mismo tiempo, seguir su ruta cuando volaban rumbo a casa.

Entonces, transportaron a las aves por mar y las soltaron a 50 km de su casa en tierra. Mientras volaban sobre el océano, su cerebro indicaba actividad normal con ondas de alta y baja frecuencia. Sin embargo, en el momento que llegaron a la costa hubo cambios fluctuantes de frecuencia mediana. Esto sucede, igual que en los mamíferos, cuando se presta atención a algo. Estas mismas señales se volvieron a activar cuando pasaban encima de un cruce de carreteras cercano a su casa, lo cual comprueba que en su vuelo se apoyan visualmente.

Con estos hallazgos, ahora se planean estudios semejantes en relación con los factores magnéticos y olfatorios.

Medición del dolor

El dolor es una sensación molesta y aflictiva en cierta parte del cuerpo por causas externas o internas. Resulta difícil medir la intensidad del dolor pues en cada persona se expresa en forma diferente y siendo una sensación subjetiva, no había sido posible medirlo objetivamente.

Al colocar electrodos en las regiones cerebrales conocidas como tálamo y el área gris periacueductal, en un grupo de pacientes que padecían dolor crónico, se observó que al presionar la región del cuerpo que tenía dolor, se generaban ondas de baja frecuencia. A éstas se les llamaron agujas del dolor. La duración de las ondas resultaba mayor cuando el paciente reportaba que era más intenso el dolor.

Contar con el dato preciso de la intensidad del dolor, midiendo el tiempo de duración de estas ondas, sería muy útil para que el médico pudiera elegir el tipo y la dosis de analgésico que se debe administrar. Sin embargo, para ello se requiere de un procedimiento delicado y peligroso.

El siguiente paso de estos neurólogos es registrar la intensidad y duración de estas ondas midiendo los cambios en el campo magnético que generan las mismas, mediante un procedimiento no invasivo.

Aún se requiere investigar si estas agujas del dolor desaparecen con la aplicación de analgésicos, anestésicos o estimulación eléctrica.

Comunicación bacteriana

Para combatir al enemigo es necesario conocer su modus operandi y actualmente un peligroso enemigo del ser humano son las bacterias resistentes a los antibióticos.

Los microbiólogos se han enfocado a estudiar al estafilococo dorado que es una bacteria resistente, causante de una gran cantidad de infecciones hospitalarias que llegan a ser fatales. Encontraron que entre estas bacterias existe un medio de comunicación mediante el cual coordinan su comportamiento, lo cual hace más eficaz su ataque. A este intercambio se le conoce como detección de quórum. Quórum, en latín, significa el número de individuos necesarios para que un cuerpo deliberadamente tome ciertos acuerdos.

Cada bacteria tiene forma de percibir el número de congéneres presentes en su entorno, detectando la presencia y concentración de sustancias llamadas autoinductores que secretan en el medio. Cuando se alcanza el quórum suficiente de estos microorganismos para que el ataque tenga éxito, producen la serie de sustancias tóxicas que causan su virulencia.

La táctica de los investigadores ahora se ha enfocado a producir anticuerpos que destruyan al autoinductor, la molécula que da a las bacterias la señal de cuándo atacar. Estos anticuerpos han tenido éxito en proteger a ratones a los que se infectó con el estafilococo dorado.

Células madre y piel

Cuando se descubrió que las células de embriones de pocos días de formados podían transformarse en cualquier tipo de tejido, nació la esperanza de que éstas, llamadas células madre, pudieran emplearse en medicina regenerativa para sustituir a otras enfermas, dañadas o degeneradas, y así curar enfermedades como la diabetes, el Parkinson y la esclerosis múltiple, entre muchas más.

Sin embargo, junto con este descubrimiento también surgieron los grandes problemas éticos que conllevan el uso de tejido embrionario.

La esperanza ha vuelto a resurgir ya que unos genetistas encontraron la manera de reprogramar células de piel, de manera que se comporten como células madre.

Por medio de una sencilla biopsia de piel, las células se cultivan en el laboratorio y son reprogramadas introduciendo en su ADN cuatro diferentes genes conocidos como factores de transcripción. Algunas de las células sufrieron la transformación física y la potencialidad genética de convertirse en células madre, de las que se obtuvieron después neuronas y células cardíacas.

El procedimiento tiene la ventaja de que las células de piel que se modifiquen pueden derivar del mismo paciente, lo cual elimina el peligro de ser rechazadas, como sucede cuando se introduce un tejido extraño, y sobre todo, desaparece la controversia ética que tanto ha cuestionado a este tipo de investigaciones.

Alzheimer e insulina

La diabetes y el Alzheimer son dos padecimientos que nunca antes habían sido relacionados. Sin embargo, unos neurobiólogos han encontrado que esa conexión podría existir.

En la diabetes tipo 2, a pesar de que el páncreas produce normalmente insulina, esta hormona no cumple con su función de procesar la glucosa. Para que actúe, es necesario que se enlace con otra molécula llamada receptor de la insulina y cuando dicha molécula no está actuando en las células, se dice que son resistentes a la insulina.

Para que las neuronas puedan realizar sus funciones cognitivas y almacenar memoria, se requiere que la insulina procese la glucosa. Estos investigadores encontraron también resistencia a la insulina en las células cerebrales afectadas por el Alzheimer. Ellos creen que esto se debe a que unas proteínas tóxicas, conocidas como ADDL que se producen en esta enfermedad, se acumulan en las uniones neuronales impidiendo que la insulina cumpla con su función. También se cree que esto es lo que genera las deficiencias cognitivas y de memoria en el Alzheimer.

Existe la esperanza de que este proceso pueda ser reversible y que alguno de los medicamentos empleados para el tratamiento de la diabetes 2, pueda ser modificado para lograr la unión entre la insulina y sus receptores.

También se buscará contrarrestar a las proteínas ADDL.

Jade y lenguaje

Las lenguas malayo-polinesias que se hablan en una zona del Pacífico que comprende desde Taiwán, Madagascar, Filipinas, Malasia, Vietnam, Cambodia, y la Micronesia, hasta la Isla de Pascua, se encuentran vinculadas por una semejanza en su estructura y términos. No obstante, los antropólogos desconocían la forma en que el lenguaje se había diseminado por esa enorme zona, pero al parecer unos geoquímicos les han dado la respuesta.

En todos esos lugares se han encontrado adornos como aretes de jade con un diseño muy semejante. Al analizar este mineral por microscopía electrónica, se pudo conocer su composición química y su estructura cristalina.

Se trata de un mineral llamado nefrita que es un silicato de calcio y magnesio que contiene inclusiones de cromito de zinc.

De 144 artefactos de jade recolectados en 49 sitios diferentes de esa enorme extensión, 116 tienen una composición química idéntica y sus átomos se encuentran en la misma proporción que la nefrita originaria de Taiwán. Su estructura cristalina también es igual.

Basándose en este conocimiento, los antropólogos creen que los artesanos taiwaneses que trabajaban y comerciaban el jade fueron los que diseminaron la lengua que hoy ha derivado en 1200 variedades y que ocupa el quinto lugar en el mundo por el número de hablantes.

El diluvio

Hace 8000 años toda Norteamérica estaba cubierta por una capa de hielo sobre una extensión de 13 millones de km². Un cambio climático ocasionó que se derritiera con resultados catastróficos, los cuales afectaron a todo el planeta. El nivel del mar subió 1.4 metros y esto provocó cambios geográficos y sociales importantes en todo el mundo.

En el sureste europeo, en donde hoy se encuentra el estrecho del Bósforo que comunica el mar Negro con el Mediterráneo, existía una cresta terrestre que mantenía al hoy mar Negro como un lago de agua dulce. La elevación del nivel del mar sobrepasó esta barrera quedando unidos ambos mares.

En esta zona la inundación fue enorme y los historiadores relacionan la catástrofe con el diluvio universal del cual no sólo se habla en la Biblia, sino en otras mitologías de esa región.

Los datos obtenidos por historiadores y geólogos indican que en un lapso de 34 años, el mar devoró 73 000 km² de tierra de la que tuvieron que salir 145 000 personas. Estas comunidades, que ya practicaban la agricultura, emigraron hacia Europa occidental y llevaron su cultura a pueblos que aún vivían cazando y recolectando.

El cambio climático actual está provocando condiciones muy semejantes a las ocurridas hace 8000 años.

Los cálculos más recientes sugieren que alrededor del año 2050, millones de personas que hoy viven en las costas deberán emigrar a zonas más altas.

Bioluminiscencia

La fauna submarina que habita en profundidades mayores a los 500 metros vive en completa oscuridad. No obstante, son muchas las especies que ahí se desarrollan. El estudio de estos ecosistemas ha resultado difícil, pues aunque se cuenta con robots submarinos, éstos se vuelven intrusos en su hábitat y su presencia cambia el comportamiento de los animales.

Una bióloga marina colocó a 600 metros de profundidad un instrumento con leds que enviaban señales luminosas intermitentes con diversos patrones. Para sorpresa de ella, cierta pauta provocó que algunos animales respondieran emitiendo luz con la misma continuidad que enviaba el aparato. Esto comprueba que entre estas especies existe un lenguaje bioluminiscente. Se ha encontrado que son muchos los habitantes de aguas oscuras y profundas que emiten luz, y algunas veces la usan para defensa y otras, como forma de ataque. Hay quienes la emiten para el apareamiento y algunas veces para alumbrarse y buscar comida.

En algunas especies, la luz es producida al llevarse a cabo una reacción química entre una sustancia llamada luciferina, que se oxida con la ayuda de una enzima, y un átomo de calcio. La reacción libera energía en forma de luz visible.

Otros animales son fluorescentes. Esto significa que contienen una proteína que se estimula con luz de cierta longitud de onda y ésta es reemitida.

Biopelículas

Algunas bacterias tienen la propiedad de agruparse y adherirse a una superficie sólida. Cuando se encuentran en un número considerable, secretan una sustancia que forma una delgada membrana que se adhiere a la superficie y mantiene el agrupamiento bacteriano. Los microbiólogos llaman a esto biopelícula.

Cuando se trata de bacterias que producen enfermedades esa membrana es como un escudo que las defiende, pues no permite que atraviesen los antibióticos, además es un anclaje que asegura su permanencia en un sitio como el intestino o el oído. La placa dental no es sino una biopelícula firmemente adherida a los dientes que protege a las bacterias que producen las caries.

Sin embargo, unos científicos le han encontrado utilidad a las biopelículas producidas por bacterias que no causan enfermedades.

En muchas partes el agua potable, aún cuando está bien purificada, tiene sabor a moho. Aunque no es un riesgo para la salud, es desagradable. Cuando esta agua se hace pasar por filtros nuevos de arena, el sabor persiste, pero si se hace pasar por filtros que se han usado hasta por 25 años, la arena está cubierta por biopelículas producidas por bacterias benéficas que procesan la geosmina y el metilisoborneol que son las sustancias que le dan al agua el sabor a moho o tierra, y así ésta recupera su sabor fresco.

Dieta y reloj biológico

La gran mayoría de las funciones de los seres vivos como la actividad cotidiana, el sueño, la alimentación, están moduladas por un reloj biológico que genera lo que se llama el ritmo circadiano, que a su vez es regulado por señales ambientales externas como la luz del día y la oscuridad de la noche. Todo este mecanismo es controlado por genes específicos que al activarse, envían señales a una zona del cerebro conocida como el núcleo supraquiasmático en el hipotálamo, que se encuentra en la base del cráneo, algo similar al panel de control que procesa la diversidad de señales.

Cuando unos ratones fueron sometidos a una dieta alta en grasa, su ciclo circadiano perdió el ritmo.

A las dos semanas de consumir esa dieta, se despertaban durante la noche y en el día comían en exceso; en consecuencia aumentaron de peso.

A su vez, otros investigadores encontraron que aquellas personas que alteraban su ciclo circadiano porque trabajaban turnos nocturnos, tenían una mayor tendencia a ser obesos.

Los investigadores suponen que un exceso de grasa en la dieta rompe el ritmo de la activación de los genes que están involucrados en el apetito y el metabolismo. Su hipótesis es que se forma un círculo vicioso cuando la dieta alta en grasa trastorna el ciclo circadiano y la alteración del mismo afecta al apetito y al metabolismo.

Edulcorantes

El gusto por lo dulce hace que el consumo mundial de azúcar sea