LOUIS PASTEUR

Louis Pasteur (Dôle, Francia el 27 de diciembre de 1822 - Marnes-la-Coquette, Francia el 28 de septiembre de 1895) fue un químico francés cuyos descubrimientos tuvieron enorme importancia en diversos campos de las ciencias naturales, sobre todo en la química y microbiología. A él se debe la técnica conocida como pasteurización. A través de experimentos refutó definitivamente la teoría de la generación espontánea y desarrolló la teoría germinal de las enfermedades infecciosas. Por sus trabajos es considerado el pionero de la microbiología moderna, iniciando la llamada «Edad de Oro de la Microbiología».



Aunque la teoría microbiana fue muy controvertida en sus inicios, hoy en día es fundamental en la medicina moderna y la microbiología clínica y condujo a innovaciones tan importantes como el desarrollo de vacunas, los antibióticos, la esterilización y la higiene como métodos efectivos de cura y prevención contra la propagación de las enfermedades infecciosas.1 2 Esta idea representa el inicio de la medicina científica, al demostrar que la enfermedad es el efecto visible (signos y síntomas) de una causa que puede ser buscada y eliminada mediante un tratamiento específico. En el caso de las enfermedades infecciosas, se debe buscar el germen causante de cada enfermedad para hallar un modo de combatirlo.

Sus contribuciones en la química orgánica fueron el descubrimiento del dimorfismo del ácido tartárico, al observar al microscopio que el ácido racémico presentaba dos tipos de cristal, con simetría especular. Fue por tanto el descubridor de las formas dextrógiras y levógiras que desviaban el plano de polarización de la luz con el mismo ángulo pero en sentido contrario.

Primeros años
Nació el 27 de diciembre de 1822 en Dôle, Francia, donde transcurrió su infancia. De joven no fue un estudiante prometedor en ciencias naturales; de hecho, si demostraba alguna actitud especial, era en el área artística de la pintura. Su primera ambición fue la de ser profesor de arte. En 1842, tras ser maestro en la Escuela Real de Besanzón, obtuvo su título de bachillerato, con calificación «mediocre» en química. Su padre lo mandó a la Escuela Normal Superior de París, pero allí no duró mucho tiempo, ya que regresó a su tierra natal. Pero al año siguiente retornó a París. Tras pasar por la École Normale Supérieure, se convirtió en profesor de Física en el Liceo de Dijon, aunque su verdadero interés era ya la química.

Entre los años 1847 y 1853 fue profesor de química en Dijon y luego en Estrasburgo, donde conoció a Marie Laurent, la hija del rector de la Universidad, con quien contrajo matrimonio en 1849. El matrimonio tuvo cinco hijos, pero solo sobrevivieron hasta la vida adulta dos de ellos: Jean-Baptiste y Marie-Luise.3 Los otros tres fallecieron tempranamente, afectados por el tifus.

Contribuciones científicas



Isomería óptica
En 1848 Pasteur resolvió el misterio del ácido tartárico (C4H6O6).4 Esta sustancia parecía existir en dos formas de idéntica composición química pero con propiedades diferentes, dependiendo de su origen: el ácido tartárico proveniente de seres vivos (por ejemplo, el que existe en el vino) era capaz de polarizar la luz, mientras que el producido sintéticamente no lo hacía a pesar de contar con la misma fórmula química.

Pasteur examinó al microscopio cristales diminutos de sales formadas a partir de ácido tartárico sintetizado en el laboratorio, y observó algo muy curioso: había cristales de dos tipos distintos, ambos casi exactamente iguales pero con simetría especular, como nuestras manos. La composición era la misma, pero la forma en la que los átomos se asociaban podía tomar dos formas diferentes y simétricas, mientras una forma polarizaba la luz a la derecha, la otra la polarizaba a la izquierda.

Más curioso aún fue que, cuando examinó cristales formados a partir de ácido tartárico natural sólo eran de uno de los dos tipos — los seres vivos producían el ácido de una manera en la que sólo se creaba uno de ellos, aquel que polarizaba la luz a la derecha. Este hallazgo le valió al joven químico la concesión de la Legión de Honor, con sólo 26 años de edad. En 1854 fue nombrado decano de la Facultad de Ciencias en la Universidad de Lille. Sólo siete años más tarde, con 33 años, se convirtió en director y administrador de estudios científicos en la misma École Normale Supérieure en la que había estudiado.

Pasteurización

Algunos de sus contemporáneos, incluido el eminente químico alemán Justus von Liebig, insistían en que la fermentación era un proceso químico y que no requería la intervención de ningún organismo. Con la ayuda de un microscopio, Pasteur descubrió que, en realidad, intervenían dos organismos -dos variedades de levaduras- que eran la clave del proceso. Uno producía alcohol y el otro, ácido láctico, que agriaba el vino.

Utilizó un nuevo método para eliminar los microorganismos que pueden degradar al vino, la cerveza o la leche, después de encerrar el líquido en cubas bien selladas y elevando su temperatura hasta los 44 grados centígrados durante un tiempo corto. A pesar del rechazo inicial de la industria ante la idea de calentar vino, un experimento controlado con lotes de vino calentado y sin calentar demostró la efectividad del procedimiento. Había nacido así la pasteurización, el proceso que actualmente garantiza la seguridad de numerosos productos alimenticios del mundo.

¿Cómo puede explicarse el proceso del vino al fermentarse; la masa dejada crecer; o agriarse la leche cortada; o convertirse en humus las hojas muertas y las plantas enterradas en el suelo? Debo de hecho confesar que mis investigaciones han estado imbuidas con intensidad por la idea de que la estructura de las sustancias, desde el punto de vista siniestro y diestro (si todo lo demás es igual), juega una parte importante en las leyes más íntimas de la organización de los seres vivos, adentrándose en los más oscuros confines de su fisiología.

Generación espontánea

Demostró que todo proceso de fermentación y descomposición orgánica se debe a la acción de organismos vivos y que el crecimiento de los microorganismos en caldos nutritivos no era debido a la generación espontánea. Para demostrarlo, expuso caldos hervidos en matraces provistos de un filtro que evitaba el paso de partículas de polvo hasta el caldo de cultivo, simultáneamente expuso otros matraces que carecían de ese filtro, pero que poseían un cuello muy alargado y curvado que dificultaba el paso del aire, y por ello de las partículas de polvo, hasta el caldo de cultivo. Al cabo de un tiempo observó que nada crecía en los caldos demostrando así que los organismos vivos que aparecían en los matraces sin filtro o sin cuellos largos provenían del exterior, probablemente del polvo o en forma de esporas. De esta manera Louis Pasteur mostró que los microorganismos no se formaban espontáneamente en el interior del caldo, refutando así la teoría de la generación espontánea y demostrando que todo ser vivo procede de otro ser vivo anterior (Omne vivum ex vivo). Este principio científico que fue la base de la teoría germinal de las enfermedades y la teoría celular] y significó un cambio conceptual sobre los seres vivos y el inicio de la microbiología moderna. Anunció sus resultados en una gala de la Sorbona en 1864 y obtuvo todo un triunfo.

Teoría microbiana: gusanos de seda y esterilización

Luego de resolver el problema de la industria vinícola, Pasteur fue contactado en 1865 por el gobierno francés para que ayudara a resolver la causa de una enfermedad de los gusanos de seda del sur de Francia, la cual estaba arruinando la producción. Pasteur, como él mismo reconoció, no sabía nada de gusanos de seda, sin embargo creía que su ignorancia le significaba una ventaja, pues le permitiría afrontar el problema sin prejuicios. Tras los éxitos obtenidos, confiaba que el método científico sería la herramienta que revelaría el misterio y le ayudaría a encontrar una solución.

Emprendió una investigación de ensayo y error durante 4 años y tras investigar meticulosamente las enfermedades del gusano de seda pudo comprender los mecanismos de contagio. Gracias al microscopio identificó dos parásitos distintos que infectaban los gusanos y a las hojas de las cuales se alimentaban. Su diagnóstico fue drástico: los gusanos y hojas infectadas tenían que ser destruidos y reemplazados por otros nuevos. Mediante una meticulosa selección pudo aislar un grupo sano, y cuidó que no se contagiara. Sin embargo, no todo resultaba bien: Pasteur sufrió una hemorragia cerebral que lo dejó casi hemipléjico del lado izquierdo. En cuento convaleció publicó un libro en los que detallaba sus ensayos y descubrimientos, conocimiento que otros países no tardaron en aplicar. Ya entonces la industria local de la seda recogía los frutos de su aporte y obtenía ganacias por primera vez en una década, y países como Australia y Italia imitaban ampliamente su técnica de selección.

El descubrimiento de la cura de la enfermedad de los gusanos de seda aumentó su fama y atrajo su atención hacia el resto de enfermedades contagiosas. La idea de que las enfermedades pueden ser trasmitidas entre criaturas vivientes era evidente en las epidemias, como el brote de cólera de 1854 en la calle Broad, Londres, que cobró la vida de 500 personas en un pequeño radio de 200 metros. John Snow mediante la interrogación de los infectados y el seguimiento epidemiológico del contagio, logro identificar el origen del brote en una fuente de agua pública. Snow convenció a las autoridades de que clausuraran el pozo y la epidemia cesó. No obstante, la idea de una enfermedad contagiosa no resultaba obvia para la población, pues chocaba con el pensamiento de la época. La pieza que faltaba para dar coherencia a esta línea de pensamiento y resolver sus puntos débiles e inexplicables era descubrir qué era exactamente el tramisor de la enfermedad.

Expuso la teoría germinal de las enfermedades infecciosas, según la cual toda enfermedad infecciosa tiene su causa (etiología) en un ente vivo microscópico con capacidad para propagarse entre las personas, además de ser el causante de procesos químicos como la descomposición y la fermentación, y su causa no provenía de adentro del cuerpo debido a un desequilibrio de humores como se creía tradicionalente. Su teoría fue controvertida e impopular: resultaba ridículo pensar que algo insignificantemente pequeño pudiese ocasionar la muerte de seres mucho más grandes.

Uno de los más famosos cirujanos que siguió sus consejos fue el británico Joseph Lister, quien desarrolló las ideas de Pasteur y las sistematizó en 1865. Lister es considerado hoy el padre de la antisepsia moderna, y realizó cambios radicales en el modo en el que se realizaban las operaciones: los doctores debían lavarse las manos y utilizar guantes, el instrumental quirúrgico debía esterilizarse justo antes de ser usado, había que limpiar las heridas con disoluciones de ácido carbólico (que mataba los microorganismos). Antes de Lister y Pasteur, pasar por el quirófano era, en muchos casos, una sentencia de gangrena y muerte.

El propio Pasteur, en 1871 sugirió a los médicos de los hospitales militares a hervir el instrumental y los vendajes. Describió un horno, llamado «horno Pasteur», útil para esterilizar instrumental quirúrgico y material de laboratorio y en el tuvieron entero apoyo.

Invención de la vacuna

En 1880, Pasteur se encontraba realizando experimentos con pollos para determinar los mecanismos de transmisión de la bacteria responsable del cólera aviar que acababa con muchos de ellos. Junto con su ayudante, Charles Chamberland, inoculaban la bacteria (Pasteurella multocida) a pollos y evaluaban el proceso de la enfermedad.

La historia cuenta que Pasteur iba a tomarse unas vacaciones, y encargó a Chamberland que inoculase a un grupo de pollos con un cultivo de la bacteria, antes de irse el propio ayudante de vacaciones. Pero Chamberland olvidó hacerlo, y se fue de vacaciones. Cuando ambos volvieron al cabo de un mes, los pollos estaban sin infectar y el cultivo de bacterias continuaba donde lo dejaron, pero muy debilitado. Chamberland inoculó a los pollos de todos modos y los animales no murieron. Desarrollaron algunos síntomas, y una versión leve de la enfermedad, pero sobrevivieron.

El ayudante, abochornado, iba a matar a los animales y empezar de nuevo, cuando Pasteur lo detuvo: la idea de la vacunación era conocida desde 1796 y Pasteur estaba al tanto. Expuso a los pollos una vez más al cólera y nuevamente sobrevivieron pues habían desarrollado respuesta inmune. Pasteur no desarrolló por lo tanto la primera vacuna, pero sí la primera vacuna de bacterias artificialmente debilitadas. A partir de ese momento no hacía falta encontrar bacterias adecuadas para las vacunas, las propias bacterias debilitadas de la enfermedad a derrotar servían.

Pasteur puso este descubrimiento en práctica casi inmediatamente en el caso de otras enfermedades causadas por agentes bacterianos. En 1881, hizo una demostración dramática de la eficacia de su vacuna contra el carbunco, inoculando la mitad de un rebaño de ovejas mientras inyectaba la enfermedad (Bacillus anthracis) a la otra mitad. Las inoculadas con la vacuna sobrevivieron, el resto, murió.

En sus estudios contra la rabia, utilizaba conejos infectados con la enfermedad, y cuando éstos morían secaba su tejido nervioso para debilitar el agente patógeno que la produce, que hoy sabemos que es un virus. En 1885 un niño, Joseph Meister, fue mordido por un perro rabioso cuando la vacuna de Pasteur sólo se había probado con unos cuántos perros. El niño iba a morir sin ninguna duda cuando desarrollase la enfermedad, pero Pasteur no era médico, de modo que si lo trataba con una vacuna sin probar suficientemente podía acarrear un problema legal.

Sin embargo, tras consultar con sus colegas, el químico se decidió a inocular la vacuna al muchacho. El tratamiento tuvo un éxito absoluto, el niño se recuperó las heridas y nunca desarrolló la rabia Pasteur, nuevamente fue alabado como héroe.

Legado
En 1973, la Unión Astronómica Internacional acordó homenajear su persona poniendo su apellido al cráter Pasteur del planeta Marte.

Existen 2020 calles «Pasteur» en Francia, siendo uno de los más propuestos como nombre de calle. Durante los movimientos de descolonización, que supusieron el cambio de nombres de origen francés de muchas calles, las de Pasteur a menudo conservaron muchas veces su denominación.

Curiosidades de los tigritos bebes

Enviado por

Daniel Hernandez Mendoza

El tigre es un felino que vive exclusivamente en Asia. A diferencia de otros mamíferos, no vive en manadas sino de forma solitaria, ocasionalmente compartiendo un territorio entre un macho y una hembra. Los tigres pueden vivir unos 15 años en estado salvajes y 20 en cautiverio. La hembra da a luz una vez cada dos años y los recién nacidos son llamados “cachorros“.

La hembra tigre suele elegir un lugar que esté aislado y protegido para tener a sus hijos

Los primeros meses de vida de los tigritos bebes son fascinantes, por lo que conocer las curiosidades de estos tiernos animalitos te resultará increíble. Conoce más sobre como los tigritos bebes se desarrollan hasta convertirse en los grandes depredadores de la selva que son.


Conoce más sobre el nacimiento de los tigritos bebes
Después de un período de gestación de 16 semanas (tres meses y medio), una tigresa da a luz a una camada de tigres bebés que puede tener entre tres y cuatro cachorros. Se han conocido algunas de hasta siete, pero es poco probable que todas las crías sobrevivan. Con carácter preventivo, una tigresa gestante prepara “hogares” apartados, protegidos de otros depredadores y de la intemperie.

Cuando nacen los cachorros, la hembra está sola; el padre por lo general no tiene nada que ver con el nacimiento o la cría de su progenie
Características de los tigritos bebes

Los bebes nacen con los ojos cerrados y, por tanto, ciegos, lo que los hacen totalmente dependientes de sus madres para todas sus necesidades. Sus ojos se abren entre los seis y 12 días después de nacidos, pueden pesar entre 780 y mil 600 gramos.

En ese contexto, si una camada de cachorros de tigres muere por cualquier razón, la hembra puede intentarlo nuevamente en un plazo de cinco meses. La tasa de mortalidad de los cachorros de tigres pequeños es muy alta, y sólo la mitad de los nacidos suelen sobrevivir para alcanzar la madurez.

Es poco probable que todas las crías de tigres sobrevivan

El cuidado de los tigres recién nacidos
La madre no abandona a sus bebés ni los deja sin atención durante los dos primeros meses de su vida. Si tiene que moverlos a un lugar más seguro, los lleva suavemente en su boca, agarrándolos por la piel de sus pequeños cuellos. Esto para muchos resulta asombroso, teniendo en cuenta el gran poder de las mandíbulas y dientes de los tigres, diseñados especialmente para matar a sus presas.


El promedio de vida de un tigre en libertad es de 15 años

Un cachorro dominante en cada manada
En cada camada es probable que haya un cachorro dominante. Habitualmente ese rol lo ocupa un tigrito macho, el más grande y fuerte, aunque en ocasiones puede hacerlo una bebé hembra también.

Este cachorro dominante es quien dicta los tiempos del grupo, o lo que es lo mismo, quien dice cuándo deberían dormir, jugar y comer. El tigrito dominante es el que más come y es favorecido por la madre, ocupa esa responsabilidad hasta que todos salen de la tutela materna para ser independientes.

El tigre tiene una aguda visión nocturna

¿Cómo son los cachorros de tigre?
Por naturaleza, los cachorros de tigre son juguetones y bastante activos. Saltan unos sobre otros y persiguen cosas como hierbas arrastradas por el viento e incluso la cola de su madre. De igual forma, los bebés ruedan unos con otros en posiciones de combate simuladas y saltan a través de las altas hierbas de manera enérgica.

El tigre es un animal solitario y territorial

¿Qué comen los tigritos?
Los tigres bebés toman la leche de la madre hasta que tienen alrededor de dos meses de edad. De hecho, el cuidado de ellos ocupa aproximadamente el 70 por ciento del tiempo de la madre durante los primeros meses. Cuando las crías empiezan a ser algo mayores, la tigresa regurgita parte de la carne que ha tragado. Los cachorros comen esa carne blanda, medio digerida, y de este modo la tigresa puede ir destetándolos.

Más adelante, los tigritos ya podrán ir comiendo la carne de las presas que caza la madre y que trae al escondite o refugio.

La mayoría de tigres tienen pelaje naranja o leonado

Los recién nacidos machos son más aventureros que sus hermanas
Los bebés machos son más aventureros que sus hermanas, lo que puede dar cuenta de por qué la tasa de supervivencia de las hembras es más elevada. Asimismo, las principales amenazas para los cachorros de ambos sexos son los depredadores, incendios e inundaciones.

A medida que los tigritos van creciendo, se vuelven más aventureros, sus amenazas cambian. Muchos son asesinados como consecuencia de alguna herida que recibieron durante su formación para la caza.

El tigre es uno de los mamíferos que más alto puede saltar

El aprendizaje de la caza para los tigritos
Para entrenar a los cachorros en el arte de cazar, la madre primero simula acciones para que los pequeños aprendan sus técnicas y la imiten una vez llegado el momento. Asimismo, la madre puede hacer caer a un animal, pero no acaba con él para que sean ellos quienes terminen la matanza antes de ingerirlo.

Para aprender igualmente a cazar los tigres jóvenes siguen a su madre en las cacerías. Pero se mantienen al margen, escondidos entre matorrales y observando los movimientos de la madre.

Pueden seguirla fácilmente ya que un tigre adulto tiene vistosas marcas en la parte trasera de las orejas. En cada una de ellas hay una gran mancha blanca sobre fondo negro. De lejos parecen un par de ojos, y los cachorros los ven claramente, incluso cuando el resto del cuerpo de la madre está oculto en la hierba alta.


El tigre es un mamífero carnívoro y excelente cazador

¿Cuándo se vuelven independientes los tigres bebés?
A partir del dominio que demuestren los tigritos en el aprendizaje y ejecución de las técnicas adecuadas para sobrevivir, la madre decide que están listos y los deja practicar por su cuenta. Generalmente, se le permite emprender sus propias cacerías a los 18 meses de edad, para luego entre los 24 y los 30, ser dejados a su propia voluntad.

Vale destacar que las hembras encuentran mayormente su propio territorio en las cercanías del de su madre, mientras que los machos sí tienden a alejarse mucho más.


Los tigres son animales solitarios y muy territoriales

¿Qué hace la madre después de un parto?
Después que los cachorritos de tigre nacen, la madre se come el cordón umbilical, la placenta y el saco embrionario, limpia el cachorro lamiéndolo con su lengua. Los recién nacidos tratan de localizar un pezón para alimentarse, esto puede tomar hasta cuatro horas, debido a que la madre no ayuda a sus cachorros en la localización del pezón, a veces los cachorros se mueren de hambre.

En cautiverio, los cuidadores de los tigres llevan al cachorro a un pezón para que puedan empezar a lactar.

Las tigresas suelen tener una camada cada 2 años aproximadamente

Los dientes de los tigritos
Los cachorros de tigre nacen sin dientes, al igual que los bebés humanos, aunque después de sólo unos días, el primer juego de dientes afilados como agujas se hace visible.

A los seis meses de edad, estos dientes de leche se caen y son reemplazados por dientes permanentes más fuertes. Sin embargo, el animal nunca, al menos en circunstancias normales y a diferencia de los humanos, presentará ausencia de dientes en un lugar de su mandíbula que se supone está ocupado por alguna pieza.

En ese sentido, los dientes permanentes crecen detrás de los dientes de leche, que sólo se caen una vez que los primeros se desarrollan lo suficiente para reemplazarlos.

Pueden alcanzar velocidades de hasta 90 kilómetros por hora

Importancia de los dientes para su vida
Los dientes de los tigritos, junto a su mandíbula, juegan un papel muy importante para la caza de sus presas, alimentación y forma general de la vida.

Están construidos de forma tal que puedan agarrar presas en movimiento, en ocasiones más grandes que el propio tigre, romper cuellos mediante el desgarramiento de huesos y tendones, y moler carne en bocados lo suficientemente suaves para tragar.

La mandíbula de un tigre normal y saludable tiene 30 dientes, los que están distribuidos y conformados a la medida perfecta para sujetar y desgarrar la carne con fuerza y rapidez.

La mandíbula de un tigre normal y saludable tiene 30 dientes

¿Cómo puedes calcular la edad de un tigre?
La edad de los tigres puede suponerse a partir del tamaño y otros aspectos de sus dientes, estos siguen creciendo a medida que el animal se va desarrollando e igualmente tienden a ser de color amarillo o a decolorarse ante el paso de los años. Este segundo aspecto, es el resultado de una vida de caza e independiente en la naturaleza.

Cuando el tigre se acerca la vejez, sus dientes comienzan a caerse, lo que disminuye su capacidad para agarrar y sostener a sus presas con eficacia. Es en esta etapa que los tigres se lanzarán a la caza de presas viejas, jóvenes o enfermas, ya que ofrecen poca resistencia para sus mermadas capacidades.

Sobre la mandíbula, es importante destacar que sus músculos están unidos directamente a la parte superior del cráneo, en la cresta sagital. La mandíbula inferior sólo puede moverse hacia arriba y hacia abajo, no de lado a lado, lo que asegura que sea lo más fuerte posible e ideal para su propósito y su función en la vida del tigre.

Cuando el tigre se acerca la vejez, sus dientes comienzan a caerse

Comunicación madre e hijos
Cuando una madre está convocando a sus crías, es probable que utilice gemidos suaves para llamarlos. Este no resulta un sonido amenazante y consuela a los más pequeños.

A veces, este gemido también se utiliza cuando un tigre se acerca a otro. Este anuncia su presencia y establece un fundamento no-agresivo. Los rugidos y gruñidos más fuertes y agresivos solo se utilizan cuando los tigres están en modo de defensa.

Un tigre es capaz de hacer rugidos impresionantemente fuertes, y el ruido de estos se puede escuchar a más de tres kilómetros. Un tigre rugirá como una advertencia a otros tigres que pueden ser amenazas para su pareja de apareamiento o para su territorio.

Este poderoso rugido también puede servir como una invitación a potenciales parejas con ganas de saber dónde podría encontrarse una hembra que esté lista y dispuesta a aparearse.


El rugido de un tigre contiene ondas de infrasonido con efectos paralizantes

Tigres en peligro de extinción
Puede decirse que hoy hay cinco o seis subespecies de tigres que quedan en existencia, aunque todas están en peligro de extinción. Todas las subespecies de tigre juntas ascienden actualmente a menos de tres mil individuos en estado salvaje y, como se dijo, en permanente riesgo de abandonar el planeta.

Las razones principales de que los tigres estén en peligro de extinción, en la mayoría de los casos, son la caza ilegal de sus partes, como pieles, carne y cuerpo (utilizado en la medicina popular), así como la pérdida de hábitat que resulta de la explotación forestal y otras formas de destrucción de los bosques de manera crítica.

La caza ilegal es una de las razones principales de que los tigres estén en peligro de extinción

Las rayas de los tigres
Los tigres se identifican por sus rayas características, que adornan su denso y hermoso pelaje. Cada tigre, como un animal individual, tiene un patrón único de rayas. Por lo tanto, los científicos que están estudiando a un animal en particular pueden utilizarlo 

Este diseño de colorido y rayas es ideal para las necesidades de camuflaje del animal. Los tonos tierra de la capa inferior se mezclan con las cañas naturales, árboles y pastos alrededor de ellos, mientras que las rayas negras rompen la aparición de una forma sólida (a los ojos de presas potenciales) y ayudan al animal a ocultarse en las sombras de los árboles.

Las rayas de un tigre son únicas en cada ejemplar

Se ha perdido el 97% de los tigres salvajes del mundo en 100 años y el hombre es su principal enemigo. Las principales causas de su desaparición son la caza furtiva, la pérdida de su hábitat natural y falta de presas. Las especies de tigres que hay en el mundo son: Tigre de Bengala, Tigre de Indochina, Tigre Malayo, Tigre Siberiano, Tigre de Sumatra, Tigre de Amur y Tigre del sur de China.

El tigre es el felino más grande del mundo, los machos pueden medir hasta 3 m y pesar entre 180-350 kg, mientras que las hembras no superan los 2,6 m de largo y 160 kg de peso. Los tigres de Bengala poseen unos colmillos de hasta 10 cm, más largos que cualquier otro felino.

Los microorganismos, una nueva fuente de energía renovable

Las celdas de combustible microbianas contienen bacterias y hongos que producen electricidad. Diferentes empresas, e incluso la NASA, están desarrollando esta tecnología en todo el mundo.

La electricidad no sólo la generan el vapor y la energía hidráulica, eólica y solar, sino también los seres vivos.

Los científicos llevan más de un siglo estudiando la capacidad de los microorganismos –los seres vivos más pequeños de la Tierra– para producir energía que no sea para sus actividades naturales. Esta transformación es lo que los expertos denominan un sistema bioelectroquímico.

Este artículo muestra cómo microorganismos como las bacterias pueden producir electricidad y convertirse potencialmente en una fuente de energía renovable.

Electricidad a partir de microorganismos
Uno de los sistemas bioelectroquímicos más reconocidos son las celdas de combustible microbianas (CCM).

Este sistema suele tener una cámara anódica (electrodo negativo) y una cámara catódica (electrodo positivo). La CCM funciona de forma similar a las pilas.

Los microorganismos descomponen materias orgánicas o inorgánicas (o sustratos) en la cámara del ánodo para producir electrones. Estos electrones fluyen del ánodo al cátodo a través de un circuito externo hecho de materiales conductores, como cables de cobre, para generar electricidad.

Ejemplos de su aplicación en el mundo
Las investigaciones actuales sobre celdas de combustible microbianas se están centrando en cómo producir energía renovable y gestionar los residuos a gran escala y a escala comercial en varios países.

Los ejemplos van desde el tratamiento de los residuos de una fábrica de cerveza en Harbin, China, hasta el tratamiento del agua de un lago en Icapuí, Brasil.

En ambos casos, los sistemas de CCM consiguen generar electricidad sin necesidad de fuentes de alimentación adicionales. Esto, por supuesto, reduce las facturas.

Hasta ahora, las empresas conocidas por aplicar esta tecnología a escala comercial son EcoVolt de Cambrian Innovation y VIVA MFC de MICROrganic Technologies en EE. UU.; Prongineer en Canadá y Plant-e en los Países Bajos, que integra CCM con plantas en celdas de combustible microbianas basadas en plantas para obtener energía eléctrica renovable.

Además, la NASA ha adoptado la tecnología CCM desde 2006.
En 2011, la agencia espacial estadounidense colaboró con Cambrian Innovation para desarrollar la CCM que convierte el dióxido de carbono del aire del interior de la nave espacial en oxígeno, agua y metano.

A pesar de estas mejoras, todavía necesitamos más investigación para mejorar la eficiencia y productividad de la CCM, especialmente a escala comercial.

El tipo adecuado de microorganismo
Uno de los factores que más influyen en el rendimiento de un sistema de celdas de combustible microbianas es el tipo de microorganismos utilizados.

Los microorganismos que pueden transferir electrones de sus células al electrodo se denominan exoelectrogénicos.

Los dos géneros de bacterias exoelectrogénicas más investigados para celdas de combustible microbianas son Geobacter y Shewanella.

Por ejemplo, la especie Geobacter sulfurreducens KN400 es capaz de producir 3,9 vatios de electricidad por metro cuadrado de superficie anódica.

Por su parte, la especie Shewanella putrefaciens puede producir hasta 4,4 vatios de electricidad por metro cuadrado de superficie anódica.

La estación espacial de la NASA utilizó la bacteria Shewanella oneidensis en un estudio de CCM en febrero de 2019.

Varios otros tipos de microorganismos como Rhodopseudomonas palustris DX1, Candida melibiosica, Saccharomyces cerevisiae e incluso Escherichia coli DH5α también son conocidos por mostrar una buena capacidad como bacterias exoelectrogénicas.

Una investigación realizada por Krishna Katuri, de la Universidad Nacional de Irlanda en Galway, y sus colegas de la Universidad Rey Abdullah de Ciencia y Tecnología (Arabia Saudí), descubrió la especie Desulfuromonas acetexigens como una nueva bacteria exoelectrogénica.

Las bacterias exoelectrogénicas pueden obtenerse de diversos entornos, como aguas residuales, compost, estiércol de ganado, suelo, sedimentos de ríos o lagos, pantanos e incluso ecosistemas marinos.

Por ejemplo, investigadores de la Universidad de Buenos Aires descubrieron la bacteria Dietzia sp. RNV-4 a partir del sedimento de la ribera del río de la Plata en Argentina. Esta bacteria resultó tener un buen rendimiento en las celdas de combustible microbianas.

Potencial para Indonesia

Indonesia es una país con uno de los niveles de biodiversidad más altos del mundo, incluidos los microorganismos.

Por desgracia, sólo se ha identificado el 10 % de los microorganismos de este país asiático, por lo que todo su potencial sigue sin explotarse.

Uno de los factores que impiden este desarrollo es la falta de continuidad de la investigación relacionada con los microorganismos en Indonesia.

Además, las actividades de desarrollo y aplicación de la investigación siguen careciendo de sinergia entre el mundo académico, los investigadores y la industria.

En términos de potencial y basándose en los resultados de la investigación existente, los microorganismos pueden utilizarse como fuente de energía eléctrica renovable en Indonesia.

La investigación sobre sistemas bioelectroquímicos ya ha comenzado en el país con proyectos sobre el uso de CCM para el tratamiento de aguas residuales de las fábricas de tofu, el tratamiento de residuos de alimentos, el tratamiento de aguas residuales de la industria de la tapioca y, junto con plantas, para la producción de electricidad a partir de campos de arroz en Kalimantan Occidental.

Sin embargo, de todas las investigaciones sobre sistemas bioelectroquímicos realizadas en Indonesia, ninguna está lista para aplicarse a gran escala en la vida real.

A la vista de los resultados de las investigaciones y aplicaciones realizadas por otros países, los microorganismos son una fuente alternativa de energía eléctrica renovable que tiene un gran potencial de desarrollo.

Por supuesto, el desarrollo de esta tecnología requiere el apoyo y la sinergia de varias partes, desde académicos, investigadores e industria hasta el gobierno.

Si estos sistemas se aplican con éxito, podría resolverse el problema del suministro eléctrico, especialmente en las zonas más remotas de países como Indonesia, y reducir la explotación de combustibles fósiles para obtener energía eléctrica.

Espejear el sentimiento del otro: las neuronas espejo

Diversas ocasiones calificamos como idénticas las conductas manifestadas por padres e hijos. Esta similitud está lejos de ser genéticamente determinada. Más bien parece ser el resultado de un proceso de imitación, ya que cuando somos niños, aprendemos a interaccionar con el entorno través de observar e imitar los rasgos de la conducta expresada por las personas con quienes convivimos (padres, hermanos, tíos, profesores).

Este proceso de imitación es facilitado por diversos grupos de células nerviosas a los que denominamos neuronas espejo. Si una madre gesticula mucho al hablar, es probable que alguno de sus hijos también lo haga, o si un padre mueve mucho las manos cuando conversa, sus hijos también tenderán a hacerlo.

Las neuronas espejo fueron descubiertas por un grupo de investigadores de la Universidad de Parma, en Italia, quienes encontraron que ciertas neuronas de una región cerebral de los monos macacos se activaban en el momento en el que observaban a otros monos o personas mover, por ejemplo, un brazo, al tiempo que imitaban la ejecución de dichos movimientos.

Los doctores Giacomo Rizzolatti, Luciano Fadiga, Leonardo Fogassi y Vittorio Gallese integraron el grupo de investigación que, en 1996, publicó el artículo sobre las neuronas espejo en la revista Science.

Estas neuronas se describieron primero en las zonas premotoras de la corteza cerebral, luego en las regiones motora suplementaria, somatosensorial primaria (responsable de integrar la información adquirida a través del tacto), en la corteza frontal y en la corteza parietal inferior.

“Básicamente lo que hacen estos conjuntos de neuronas es que si yo ejecuto alguna acción de búsqueda utilizando el sentido del tacto y otra persona me ve haciendo esta tarea, sus neuronas espejo empiezan a disparar, lo que conduce a una especie de comprensión de lo que estoy haciendo, aunque no me comunique verbalmente con ella”, explica el doctor Gabriel Gutiérrez Ospina, del Instituto de Investigaciones Biomédicas de la UNAM.

Por lo tanto, el papel fundamental de estas neuronas es el de proveer de un marco neurofisiológico que permita entender las acciones, los gestos, las manifestaciones conductuales del otro y, por tal motivo, se piensa que son las neuronas de la empatía, explica el investigador.
Neuronas espejo y lenguaje

Así como el descubrimiento de las neuronas espejo ha abonado al entendimiento del sustrato cerebral de la empatía y otros mecanismos enfocados en el comportamiento, también ha surgido un debate sobre si participaron o no en la adquisición del lenguaje.

Al respecto, el doctor Gutiérrez Ospina explica que si pensamos al lenguaje como la pura emisión de palabras, con contenidos, narrativa, etcétera, es probable que no, pero que si incluimos al lenguaje los elementos paralingüísticos como los gestos o los movimientos de las manos, que permiten enfatizar lo que uno está diciendo, es probable que sí.

“Es como cuando una persona nos dice: la pasé muy mal y sonríe; esta manifestación no tiene sentido, porque estás escuchando una narrativa que es incongruente con el gesto. Las neuronas espejo entran en conflicto, particularmente si se desea ser empático con quien expresa el malestar.”

Por lo tanto, el especialista destaca que las neuronas espejo sí son importantes para la adquisición de los elementos paralingüísticos del lenguaje, ya que mucho de él se adquiere por imitación.

“Tan es así que muchas veces, aún sin tener una definición clara de las palabras que usamos, las empleamos por costumbre utilizando entonaciones y gestos aprendidos por imitación que refuerzan los significados asumidos”.

Ensambles neuronales
Un ejemplo de cómo se genera la empatía a través de las neuronas espejo sería cuando una persona empieza a llorar y nosotros no hacemos lo mismo desde el principio, sino que, conforme va contando su historia, su llanto nos contagia y también empezamos a llorar.

“Seguramente lo que pasó en el lapso desde que empezó a llorar hasta que yo lo hice es que algunas neuronas espejearon el sentimiento de la otra persona y una vez que esto ocurre empiezan a convencer a otras de que se sumen al espejo. El grupo de neuronas espejo crece a través de un proceso de reclutamiento que al progresar en el tiempo va formando un ‘ensamble’ que, al alcanzar un tamaño crítico, promueve la conducta: ‘ahora yo lloro contigo’, y el otro se siente empatizado por mí, juntos lloramos, nos desahogamos, nos tranquilizamos y nos sentimos mejor, nos percibimos comprendidos”, explica el doctor Ospina.

Es decir, cuando las neuronas se convencen de hacer algo en conjunto forman ensambles. Esto significa que todas tienen una opinión sobre lo que van a ejecutar, pero a través de cambios en la actividad eléctrica empiezan a charlar entre ellas, a ponerse de acuerdo y, una vez que hay una cantidad suficiente de ellas, se toma una decisión.

Uno de los fenómenos que se está explorando en materia de neuronas espejo es si los sociópatas o psicópatas las tienen, ya que carecen de empatía. El doctor Gutiérrez Ospina, considera que estos individuos sí las tienen, pero que el problema puede estar en la capacidad que tienen dichas en sus cerebros para reclutar a otras y formar los ensambles del tamaño necesario para promover la expresión de empatía por el otro.

Importantes en la socialización

Conductas como la generosidad, el altruismo, la posibilidad de dejar libre a la otra persona de ser quien es y el libre albedrío, entre otras, requieren de la empatía de los demás. Por lo tanto, muchos de los valores netamente humanos están influenciados, de alguna manera, por el espíritu empático que nos proporciona las neuronas espejo en nuestro cerebro.

“Las neuronas espejo podrían ser un sustrato neurobiológico interesante como mediadores de estas interacciones sociales. Seguramente no es el único, pero es un buen sustrato que podría integrar la información y llevarnos a entender al otro incluso sin necesidad de conocerlo demasiado, sino sólo entendiéndonos a partir de los valores y necesidades humanas básicas.”

Debido a lo anterior, es probable que las neuronas espejo fueron una parte importante para ayudar a consolidar las bases de la socialización. Esto porque si uno no se liga a la sociedad, las posibilidades de sobrevivir ante cualquier evento son muy bajas. Es decir, como especie humana, desde pequeños dependemos de alguien y para involucrarnos con la sociedad necesitamos adaptarnos, lo cual se logra siendo empático, proceso en el que este tipo de neuronas están involucradas.

Al respecto, el doctor Gutiérrez Ospina agrega que otro elemento importante para la estructura social son las mentiras, sobre todo aquellas que –acota– son dichas “con buena intención” o “sin la intención de dañar a alguien”, ya que son emitidas de esta manera por un proceso de empatía, relacionado con las neuronas espejo.

Señala que estudios hechos por investigadores de diversas universidades han mostrado que la cohesión social se facilita gracias a que no somos estrictamente honestos, porque si lo fuéramos, teniendo las estructuras afectivas tan inseguras como las que tenemos, nadie podría con la verdad relativa del otro.

“Esto conduciría a una deconstrucción social. Por lo tanto, la mentira sirve como un agente de coligación social, sobre todo aquella que es manifestada en buena lid, lo cual se convierte en una demostración absoluta de empatía. En estos contextos, la mentira funciona como un elemento de protección y probablemente se produce con la bendición de nuestras neuronas espejo, reforzadas por la benevolencia de la educación provista por nuestros padres de quienes seguramente aprendimos que algunas mentirillas no hacen mal a nadie y, por el contario, permiten la armonía familiar”, concluye.

Gaby Vargas · neuronas espejo

Modificación genética hace a organismo capaz de desbaratar PET en el mar

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Maria Jose Contreras Bernal

Científicos estadunidenses modificaron genéticamente un microorganismo marino para descomponer el plástico en agua salada. En específico puede desbaratar el tereftalato de polietileno (PET), que contribuye de forma significativa a la contaminación microplástica en los océanos.

Esto es emocionante, porque necesitamos abordar la contaminación plástica en ambientes marinos, afirmó Nathan Crook, autor correspondiente de un artículo sobre el trabajo y profesor asistente de ingeniería biomolecular y química en la Universidad Estatal de Carolina del Norte.

Una opción es sacar el plástico del agua y ponerlo en un vertedero, pero eso plantea desafíos. Sería mejor si pudiéramos descomponer ese material en productos que puedan reutilizarse. Para que eso funcione, necesita una forma económica de desbaratarlo. Nuestro trabajo aquí es un gran paso en esa dirección.

Con el fin de abordar el reto, los investigadores trabajaron con dos especies de bacterias. La primera, Vibrio natriegens, prospera en agua salada y se reproduce muy rápido. La segunda, Ideonella sakaiensis, produce enzimas que le permiten descomponer el PET y comerlo.

Se trata de un plástico muy reciclable que se ha utilizado y fabricado ampliamente. Al igual que otros plásticos, resiste la degradación natural, acumulándose en el medio ambiente. Se han aplicado varias estrategias de reciclaje, pero tienden a resultar en productos que terminan en vertederos. La acumulación de residuos contribuye a la formación de microplásticos, una grave amenaza para la vida marina, los ecosistemas y potencialmente para la salud humana.

Biología sintética
El proyecto aprovechó la biología sintética para desarrollar un biocatalizador de células enteras capaz de despolimerizar PET en entornos de agua de mar mediante el uso del halófilo moderado, no patógeno y de rápido crecimiento Vibrio natriegens. Tomaron el ADN de I. sakaiensis que produce las enzimas que descomponen el plástico, e incorporaron esa secuencia genética en un plásmido, que puede reproducirse en una célula de forma independiente del cromosoma de la ésta. En otras palabras, se puede colar uno en una célula extraña, y ésta llevará a cabo las instrucciones en el ADN del plásmido. Eso es exactamente lo que hicieron los investigadores.

Al introducir el plásmido que contiene los genes I. sakaiensis en la bacteria V. natriegens, los investigadores lograron que produjera las enzimas deseadas en la superficie de sus células. Luego, que esa bacteria fue capaz de descomponer el PET en un ambiente de agua salada a temperatura ambiente.

“Esto es científicamente emocionante porque es la primera vez que alguien ha logrado con éxito que V. natriegens exprese enzimas extrañas en la superficie de sus células”, agrega Crook.

Desde un punto de vista práctico, es también el primer organismo genéticamente modificado que conocemos capaz de descomponer los microplásticos PET en agua salada, destaca Tianyu Li, primer autor del artículo y estudiante de doctorado en la Universidad Estatal de Carolina del Norte. Eso es importante, porque no es económicamente factible eliminar los plásticos del océano y enjuagar las sales de alta concentración antes de comenzar cualquier proceso relacionado con la descomposición de ese material.

Crook añade: “Sin embargo, si bien es un primer paso importante, todavía hay tres obstáculos. Primero, nos gustaría incorporar el ADN de I. sakaiensis de forma directa en el genoma de V. natriegens, lo que haría que la producción de enzimas degradadoras de plástico sea una característica más estable de los organismos modificados. En segundo lugar, necesitamos modificar aún más a esabacteria para que sea capaz de alimentarse de los subproductos de la descomposición del PET. Por último, necesitamos modificarla a fin de obtener un producto final deseable a partir de ese material, como una molécula que sea una materia prima útil para la industria química”.

Organización y estructura de las celulas (1)

Las células son las unidades más pequeñas de los seres vivos, ellas reciben el nombre de unidades anatómica y fisiológicas; pues encierran en sí misma, todas las propiedades y características de la vida. Se distinguen unas de otras por el medio que las rodea (gracias a su membrana), tienen un metabolismo propio y puede reproducirse entre ellas mismas (toda célula procede de otra célula anterior).

Muchas veces hemos pensado que la clasificación de las células es la misma que se da entre los seres vivos y es aquella existente entre animales y vegetales como podría pensarse, pero en realidad las células se clasifican en organismos eucariotas y organismos procariotas, también en organismos unicelulares y pluricelulares.

Debido a su organización más compleja, las células eucariotas debieron aparecer evolutivamente con posterioridad a las procariotas, este fue el gran salto que dio inicio a la complejidad de la vida y uno de los más importantes de su evolución. Sin este paso y sin la complejidad que adquirieron las células eucariotas en este proceso de evolución no habrían sido posibles la aparición de los seres pluricelulares o en otras palabras no existirían los seres vivos como hoy día.



Con las células animales, en ellas el ADN está rodeado por una membrana constituyendo el núcleo. El citoplasma es muy variado y rico en orgánulos celulares diferentes. Su citoplasma presenta orgánulos interconectados cuyos límites se encuentran fijados por membranas biológicas. El compartimiento más notorio del protoplasma es el núcleo.



Se les llama así a las células que no posen un núcleo celular diferenciado, es decir, cuyo ADN no se encuentra confinado dentro de un compartimento limitado por membranas, sino libremente en el citoplasma Ejemplo: las bacterias

Células de tamaño generalmente grande
ADN en el núcleo rodeado por una membrana
Ribosomas 80 S (los presentes en mitocondrias y cloroplastos son 70 S)
Con orgánulos celulares
División celular por mitosis
Con centriolos, huso mitótico y microtúbulos
Formas unicelulares y multicelulares. Estas últimas pueden formar tejidos
Idéntico metabolismo de obtención de energía (glucólisis y ciclo de Krebs)

Células de tamaño pequeño
ADN disperso por el citoplasma (genóforo)
Ribosomas 70 S
Sin orgánulos celulares
División celular directa (sin mitosis)
Sin centriolos, huso mitótico y microtúbulos
Pocas formas multicelulares. No forman tejidos
Grandes diferencias en sus metabolismos

Animales desarrollaron una proteína para sobrevivir en el hielo hace más de 400 millones de años

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Maria Jose Contreras Bernal

Hace más de 400 millones de años, un animal parecido a un insecto llamado colémbolo desarrolló una pequeña proteína que evita que sus células se congelen.

El hallazgo de este anticongelante celular, publicado en Scientific Reports por científicos de la Universidad de Aarhus, determina que la capacidad de sobrevivir en el hielo y la nieve se desarrolló en los animales mucho antes de lo que pensábamos.

Hace unos 450 millones de años, al final del periodo Ordovícico, el mundo era caliente y húmedo. El mar estaba lleno de vida. Los primeros calamares, peces parecidos a anguilas y gusanos marinos cazaban animales más pequeños. En la superficie; sin embargo, nada se movía. Los animales aún no habían llegado a tierra.

El agua cálida creó las condiciones de vida perfectas para la vida silvestre. Pero esto pronto cambiaría. Poco después, las masas de tierra comenzarían a congelarse y una capa de hielo comenzaría a extenderse.

El agua, que antes había sido cálida y acogedora para la vida silvestre, se volvió fría e inhóspita. Una especie tras otra sucumbió. En un corto periodo, la mitad de la vida había sido eliminada como parte de la segunda peor extinción masiva en la historia del planeta.

Uno de los animales que sobrevivió fue el colémbolo, un pequeño ejemplar parecido a un insecto que había desarrollado una estrategia especial para combatir el frío. Sus células habían comenzado a producir proteínas que podrían protegerlas.

El colémbolo pudo ser el primero
El colémbolo podría haber sido el primer animal en desarrollar proteínas anticongelantes. Los científicos creían que la fauna había empezado a hacer esto mucho después.

“Sabíamos que las proteínas anticongelantes se habían desarrollado independientemente unas de otras varias veces durante la historia evolutiva. Los peces, insectos y algunas arañas las tienen. Pero hasta que vimos estos resultados, no sabíamos que se habían desarrollado tan temprano en el mundo animal”, explicó en un comunicado Martin Holmstrup, profesor del Departamento de Ecociencia de la Universidad de Aarhus y uno de los investigadores detrás del nuevo estudio.

Holmstrup cuida casi 20 especies diferentes de colémbolos en el laboratorio y fueron los que se utilizaron en el experimento. Envió muestras de los animales a tres colegas en Canadá, que realizaron experimentos moleculares para descubrir cuándo los animales desarrollaron por primera vez la proteína anticongelante.

Como los investigadores conocen la secuencia de ADN que permite a las células producir la proteína anticongelante, pueden buscar la misma secuencia en todas las especies, familias y rangos. También, calcular cuándo se produjo la mutación que originó el gen: el periodo Ordovícico.

“Los cálculos muestran que los colémbolos desarrollaron la proteína anticongelante mucho antes que otros animales. No sucedió con los peces y los insectos hasta un millón de años después. Aunque las plantas y los microorganismos, como las bacterias y las algas unicelulares, podrían haber desarrollado un mecanismo similar incluso antes”, concluyó.