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jueves, 22 de diciembre de 2022

los nombres extraños de la química

A pesar de que muchos digan que venden productos naturales, sin compuestos químicos, nuestro mundo es un inmenso laboratorio químico. De este modo, y como existen innumerables compuestos a los que dar nombre, nos encontramos con nombres que, como mínimo, deberíamos llamar de peculiares. Como el ácido traumático, una hormona vegetal que hace que las células dañadas se dividan y ayuda a reparar el “trauma”, o el ácido erótico, que por supuesto no es el mejor afrodisíaco. Su nombre correcto es el ácido orótico, pero que en la literatura química a veces aparece mal deletreado. Quizá su nombre más conocido sea el de la vitamina B13. Y como comentó un químico, “si añades un carbono, tienes el ácido homo-erótico”.

Algo más diabólicos es la luciferasa, una enzima que reacciona con el ATP, que podríamos decir que es la molécula de la energía, para hender a la luciferina, su substrato. Esta reacción causa ese brillo en las luciérnagas y en ciertos tipos de peces. También existe un ácido diabólico, bastante difícil de aislar usando las habituales técnicas cromatográficas. O el factor anticoagulante draculina, que se encuentra en la saliva del murciélago-vampiro. Es una glicoproteína bastante larga, constituida por 411 aminoácidos.

Para contrarrestar tenemos el ácido angélico, el cual, la verdad, no tiene demasiado de angelical. Se trata de una sustancia de defensa de ciertos escarabajos. Toma su nombre de la planta sueca Archangelica officinalis, de cuyas raíces se obtuvo por primera vez en la década de 1840.

Algo más fuera de tono se encuentra la mencionada en la revista científica Phytochemistry, clitorina, o la abreviatura oficial (en inglés) del xantato etílico de sodio, SEX. Curiosamente, se puede adquirir tanto en su forma sólida o líquida y de acuerdo con la Australia’s National Industrial Chemicals Notification and Assessment Scheme, las consecuencias de exponerse a una alta concentración de SEX incluyen vértigo, temblores, dificultad al respirar, visión borrosa, dolores de cabeza, vómitos e incluso muerte. O el erectono, que es uno de los miembros de un grupo de compuestos extraídos de la hierba china Hypericum erectum, que la medicina tradicional de aquel país usa para trata la artritis, el reumatismo y como astringente.

Pero lo mejor llega de la Universidad Rice de Texas. Desde allí, un grupo de químico liderados por los químicos Chanteau y Tour, publicaron en la revista Journal of Organic Chemistry las moléculas NanoPutianas, en honor a los liliputienses de Los Viajes de Gulliver: el nanochico, el nanoatleta, el nanorey o el nanopanadero.

Por otro lado, la putrescina y la cadaverina dejan muy claro dónde podemos encontrarlas, al igual que la vomicina, fuente de la estricnina y del emético del mismo nombre. Más molón es el de domperidona, que poco tiene que ver con el champán y más como sustancia para provocar la producción de leche en mujeres lactantes. Y entre otros nombres peculiares tenemos el graciosillo furfuril furfarato, la celestial arcangelicina, la comestible thebacon o las “políticas” sarcosina y clintoniosida. Hasta los dibujos tiene sus moléculas: ahí tenemos la pikachurina, nombre dado por investigadores japoneses en 2008 a una proteína en honor al conocido Pokémon.

miércoles, 21 de diciembre de 2022

Teoría sintética de la evolución: historia, postulados, evidencias, fortalezas

La teoría sintética de la evolución, también conocida como teoría neodarwinista o síntesis moderna de la evolución, es una teoría que propone un vínculo entre las teorías darwinianas de la selección natural y las teorías de la herencia propuestas por Gregor Mendel.

Esta teoría proporciona explicaciones para la transformación de una especie por selección natural y para la división de una especie en subgrupos aislados (especiación). Concibe a la evolución como la suma de eventos aleatorios (mutaciones y recombinación) y de eventos no aleatorios como la selección natural.

En la teoría sintética de la evolución el evento evolutivo fundamental es un cambio en la frecuencia de aparición de un alelo en una población. Por lo tanto, esta teoría se basa en el análisis de todos los factores que influyen en los cambios de las frecuencias alélicas poblacionales, a saber: mutación, selección y deriva génica.

Esta teoría afianza el papel esencial de la selección natural como “motor” de la evolución, pero a diferencia de las primeras teorías evolutivas, se sustenta en distintos elementos teóricos que facilitan su interpretación y análisis.

Historia
Para contar la historia de la teoría sintética de la evolución es necesario hacer un recuento histórico de los antecedentes que tuvieron lugar para que dicha teoría tuviera cabida en el mundo científico.
Darwin y Wallace

Podría decirse que todo comenzó en 1858 con los naturalistas ingleses Charles Darwin y Alfred Wallace, quienes llegaron independientemente a la deducción de que la selección natural es el mecanismo responsable para el origen de las variaciones fenotípicas y, por lo tanto, de la especiación.

En algunos textos se indica que ambos autores presentaron una hipótesis conocida como “descendientes con modificación por selección natural”, por medio de la cual afirmaban 5 cosas:Todos los organismos producen más descendencia que lo que el ambiente donde viven puede sostener
La variabilidad intraespecífica (en la misma especie) de la mayoría de los rasgos es sumamente abundante
La competencia por recursos limitados termina en una “lucha por la supervivencia”
En la naturaleza se da la herencia de rasgos modificados, es decir, algunas modificaciones pueden ser heredadas de los progenitores a su descendencia
Cuando las “modificaciones” son considerables, ello puede resultar en la evolución o aparición de una nueva especie

Ambos naturalistas apoyaron sus teorías con observaciones detalladas de registros fósiles y de organismos vivos en sus ambientes naturales.

Gregor Mendel
En la misma década (1856), el monje austriaco Gregor Mendel realizó una serie de experimentos con plantas de guisantes, por medio de los cuales determinó que los caracteres se heredan como “entes físicos” desde los parentales hacia la progenie.

Gracias a sus descubrimientos, Mendel pudo formular las “leyes de la herencia de los caracteres”, que describen los principios de la dominancia, la segregación y la distribución independiente de los genes, que son ahora las bases fundamentales de la genética.

Hay evidencias de que Darwin leyó los trabajos publicados por Mendel a la Sociedad de Historia Natural de Brünn a mediados de 1860. Sin embargo, no hizo referencia alguna a ellos en su famoso libro El origen de las especies, probablemente porque no comprendió con certeza a lo que este último se refería.

El neodarwinismo
Los trabajos de Mendel estuvieron “archivados” hasta comienzos de 1900 y se popularizaron desde entonces. Sus leyes fueron aplicadas para la resolución de problemas relacionados con la herencia biológica, pero no parecían tener relación alguna con la biología evolutiva ni con los postulados de Darwin y Wallace.

Este aparente “divorcio” entre ambos enfoques se debía a que los “partidarios” de las dos teorías no concebían una visión conjunta para analizar la variación continua de las especies.

Fue el biólogo y estadístico Ronald Fisher en 19018 quien empleó las herramientas estadísticas de la época para “reconciliar” las inconsistencias entre las ideas de la selección natural de Darwin y los experimentos sobre la herencia de los caracteres de Mendel.

El nacimiento del neodarwinismo o de la teoría sintética de la evolución tuvo lugar a manos del propio Ronald Fisher y de un gran grupo de biólogos teóricos, entre los que se encontraban Sewall Wright, John Haldane y otros.

Más tarde, Theodosius Dobzhansky realizó importantes contribuciones al demostrar, por medio de estudios poblacionales experimentales, el efecto de la selección natural sobre la variabilidad de las poblaciones naturales empleando la integración de la genética mendeliana y la teoría cromosómica.

Muchos otros científicos, aunque unos más que otros, tuvieron lugar en la síntesis de la teoría evolutiva que prevalece en la actualidad, pero aquí solo fueron mencionados los más destacados.
Postulados de la teoría sintética
Esqueletos de grandes y medianos primates. 

La teoría sintética de la evolución o “síntesis moderna de la evolución” explica este proceso en términos de los cambios genéticos que ocurren en las poblaciones y que llevan a los procesos de especiación. Esta teoría define a la evolución como “los cambios en las frecuencias alélicas de una población”.

De acuerdo con la misma, los mecanismos que dirigen el proceso evolutivo se basan en la selección natural, que está sustentada en algunos de los postulados contemplados por Darwin y Wallace, especialmente aquellos relacionados con la sobreproducción de descendencia, con su variación y con la herencia de los rasgos.

Así, los factores implicados en esta teoría son:

– Las tasas de mutación

– Los procesos de migración

– El azar o deriva génica

– La recombinación o variación

– La selección natural
Mutación

Las mutaciones son los cambios que ocurren en las secuencias de los genes y que generalmente producen fenotipos diferentes. Algunos tipos de mutaciones pueden ser deletéreas o dañinas, pero otros pueden ser ventajosos desde muchos puntos de vista (o simplemente neutrales).

Las mutaciones o los cambios en la secuencia de ADN pueden ser heredadas desde padres a sus hijos y son la principal fuente de variación en la descendencia.
Migración

Los procesos migratorios entre poblaciones diferentes de la misma especie pueden inducir un aumento en la variabilidad genética debido a la introducción de nuevos alelos al conjunto alélico de una población, alterando la frecuencia alélica de esta.

Azar o deriva génetica
El azar o la deriva génetica es un evento genético que modifica la composición genotípica de una población por la aparición aleatoria de una modificación rara, bien sea por deleciones, translocaciones, inversiones, duplicaciones, etc., que puede terminar en la desaparición de los alelos menos frecuentes.
Recombinación o variación

Este es el proceso que se da durante la reproducción sexual e implica la combinación entre los cromosomas de los dos individuos que se reproducen para dar origen a un nuevo individuo, el cual se caracteriza por poseer una combinación genética distinta a la de sus padres.

A través de este proceso se pueden dar deleciones, inversiones, duplicaciones, translocaciones, poliploidías, etc.
Selección natural
Darwin investigó los pinzones de las Galapagos como un ejemplo de selección natural 

La selección natural es una “fuerza” que produce cambios en la frecuencia de genes entre una generación y la siguiente, favoreciendo la reproducción diferencial de los individuos “mejor adaptados”.

De acuerdo con las predicciones de los modelos “neodarwinistas”, los cambios evolutivos son graduales, tal y como lo propuso Darwin, lo que quiere decir que estos son lentos, graduales y continuos dentro de cada linaje determinado.
Evidencias

La intervención antropológica de los ecosistemas ha proporcionado “experimentos naturales” que sirven para evidenciar las hipótesis neodarwinistas.

La polilla Biston betularia, por ejemplo, es un artrópodo abundante de las áreas boscosas de Inglaterra, donde se han distinguido dos formas de color, una clara y otra oscura. Un solo gen está implicado en las diferencias entre ambos fenotipos y se sabe que el alelo de color oscuro es dominante.
Fotografía de una pareja de Biston betularia 

La frecuencia alélica de la forma oscura ha incrementado considerablemente desde 1850, especialmente en las zonas más industrializadas de Manchester y Birmingham, supuestamente como un mecanismo de “camuflaje” para evadir depredadores, es decir, debido a la selección natural.

La frecuencia de la forma oscura respecto a la clara aumentó desde el 1 hasta el 90% en menos de 100 años, pero en otras regiones menos industrializadas la forma oscura sigue siendo muy “rara”.
Fortalezas

Las principales fortalezas de la teoría neodarwiniana se relacionan con tres principios básicos: causalidad, eficacia y alcance.

La causalidad establece que el mecanismo de selección natural es suficiente para conducir el proceso evolutivo y las tendencias observadas, es decir, que la selección natural es el principal motor para la especiación.

La eficacia se refiere a la capacidad de los organismos para generar “novedades evolutivas” y eliminar a los individuos poco adaptado en las poblaciones, algo así como “la supervivencia del más apto”.

El alcance tiene que ver con la capacidad del mecanismo para explicar los procesos microevolutivos y macroevolutivos.
Debilidades

Según Frías (2010) las debilidades de la teoría sintética de la evolución tienen que ver con algunas omisiones que hace esta teoría a algunos procesos o eventos que se figuran, muchas veces, como “excepciones a la regla”.

Entre las omisiones principales destacas por este autor están:
– La ausencia de un vínculo entre las células somáticas y germinales (sexuales) en algunos filos de invertebrados, la herencia de la variación somaclonal y la concepción de la transmisión vertical de los genes

– La transferencia genética lateral u horizontal hacia los eucariotas mediada por las bacterias o los virus

– La carencia de un concepto “holístico” de gen, el determinismo y el reduccionismo genético

– El ADN no codificante, la epigénesis y los genes que no se transcriben

– Las mutaciones homeóticas y la génesis del desarrollo

– La especiación simpátrica.


martes, 20 de diciembre de 2022

VERDOLAGA (I)


La verdolaga (Portulaca oleracea), es una planta muy valiosa, un superalimento, además de una hierba medicinal conocida desde la antigüedad. Crece en muchas partes del mundo durante la época cálida, en huertos, campos, o al borde de los caminos, y se cultiva fácilmente incluso en macetas en casa.


Desgraciadamente, la ignorancia hace que muchos la consideren una mala hierba, igual que ocurre con otras importantes plantas medicinales, aunque todavía es posible encontrarla en los mercados de algunos países a la venta como verdura.

SUPERALIMENTOLa verdolaga destaca sobre todo porque es una de las verduras más ricas en omega-3 que se conocen. Una taza de la planta fresca puede contener 400 mg. de este ácido graso esencial. Pero además nos ofrece un aporte muy completo de gran variedad de nutrientes y de principios medicinales:
Vitaminas: A, betacarotenos (7 veces más que la zanahoria), B1, B2, B3, C, E (una de las plantas que más contienen)...

Minerales: potasio (más que las espinacas), calcio, magnesio (una de las mejores fuentes vegetales), hierro, fósforo...
AminoácidosBioflavonoides como liquiritina
Antioxidantes importantes como glutatión o betalaínas (en sus pigmentos)
Neurohormonas y neurotransmisores en la planta fresca como dopamina y l-noradrenalina (acción vasoconstrictora, antihipotensora y que ayuda a reducir hemorragias)
¿Cómo se consume?Son comestibles sus tallos, hojas, flores y semillas. Tiene un sabor suave, ligeramente acidulado, al que debe el nombre de "vinagrera" por el que se la conoce en algunos sitios, se puede tomar de muchas maneras:
Fresca en ensalada o cualquier otra presentación cruda.
Cocinada, preferentemente al vapor, o salteada.
El jugo: podemos extraerlo de la planta fresca con una licuadora, o añadirla a un batido. Las recomendaciones diarias en general son de un máximo de 100 gr. de planta fresca licuada, o de 1 a 3 cucharadas de jugo que se puede mezclar con agua o miel.
Macerada en vinagre.
En infusión, ya sea con la planta fresca o seca. El tiempo de maceración será breve para que no pase demasiado ácido oxálico al agua.
La planta seca: aunque fresca es como conserva todas sus propiedades, también podemos secarla y después aprovecharla para infusiones, añadirla pulverizada a sopas (sirve como espesante), ensaladas... etc.
Harina: de sus semillas secas se puede hacer una harina a la que se le da uso en la cocina, como es tradición en Kenya.
Tintura; macerada en alcohol.
Decocción de las semillas.

PLANTA MEDICINALLa verdolaga también se ha conocido durante siglos por sus virtudes medicinales, tanto en uso interno como externo.

Su abundante mucílago, entre otras cualidades, ha hecho que algunos como Leclerc, la considerasen una cataplasma interna por su poder para suavizar y calmar irritaciones de órganos internos.

Por vía interna se puede tomar en las diversas presentaciones expuestas arriba.

Si va a ser usada de forma externa, se puede hacer una cataplasma machacando la planta hasta que tenga la consistencia adecuada, o aplicar una compresa empapada en el jugo de la planta, o en la infusión, tintura, etc.

A continuación se describen algunas propiedades que se le atribuyen, y también diferentes ejemplos de usos tradicionales contra problemas de salud. 

Una parte de estas propiedades ha sido demostrada actualmente de forma científica, otra parte muestra la utilidad que el hombre le ha dado durante siglos.

PropiedadesActividad neurofarmacológica, antibacteriana, antiescorbútica, analgésica, antifúngica, antihemorrágica, antiinflamatoria, antiparasitaria, antitusiva, antiúlcera, broncodilatadora en personas asmáticas, calmante, depurativa,


diurética, efecto antioxidante, estimulante uterino, fortalece el sistema inmune, hepatoprotectora frente a determinados tóxicos, hipoglucémica, hipolipidémica, purificadora de la sangre, reductora de resistencia a la insulina, refrescante, relajante muscular, reguladora de la función intestinal, vermífuga, vulneraria.

Algunos ejemplos de su uso tradicional como remedio natural
Esto son sólo ejemplos, porque la versatilidad de esta planta hace que se haya aprovechado de muchas otras formas.

ANALGÉSICO: el jugo de la planta.
ANTIHEMORRÁGICO: las sumidades floridas.
ANTIPARASITARIO: Se consume contra los oxiuros, áscaris lumbricoides y anquilostoma, entre otros. Con este fin se toma el jugo de 100 gramos de planta fresca licuada por las mañanas durante 3-5 días. También se ha usado la decocción de sus semillas, o la planta cocinada en la dieta.
ARTRITIS: la planta en la dieta y también aplicaciones externas.
COLIRIO: aplicada con polenta en forma de cataplasma externa.
DEPURATIVO: Por su efecto depurativo, purificador de las sangre, antiescorbútico, laxante y antibacteriano, algunos estudios sugieren su utilidad en enfermedades del hígado, estomatitis, bazo, riñones, vejiga o sistema cardiovascular.
DIARREA, DISENTERÍA: el jugo fresco por su acción calmante. Algunas investigaciones en China sugieren su utilidad en la disentería bacilar.
DIENTES Y ENCÍAS: mascar la planta (dientes sensibles, encías débiles...).


DIURÉTICO: El jugo de la planta fresca ejerce una acción diurética y calmante que se usa para suavizar problemas de la vejiga.
DOLOR DE CABEZA: aplicada con polenta en forma de cataplasma externa, o mezclada con aceite y aplicada externamente.
ESPASMOS MUSCULARES: el extracto acuoso ha demostrado calmarlos aplicado de forma externa.
HEMORROIDES: cocinada o fresca como alimento.
HERIDAS: se aplica la planta fresca machacada en forma de cataplasma.
HIPERTENSIÓN: por su acción diurética, abundancia en potasio y omega-3 puede ser un alimento recomendable.
INFLAMACIONES EN GENERAL: aplicada con polenta en forma de cataplasma externa.
MASTITIS: externamente, cataplasma de las hojas machacadas.
PICADURAS: ejerce un efecto calmante, se aplica la planta fresca machacada en forma de cataplasma.
PIEL: en diferentes problemas de piel, desde alergias, abcesos, quemaduras, dermatitis, impétigo, piel seca, etc. Se usa la planta machacada de forma externa.
PROBLEMAS GÁSTRICOS: incluida en la dieta.
PROBLEMAS HEPÁTICOS: incluida en la dieta.
VITÍLIGO: se cree que la planta podría normalizar la pigmentación cutánea. Usada de la misma forma que en problemas de piel.