Cambio climático: "Highway to hell" (tema 6, ejercicio 1)

Probablemente esta es la canción que mejor defina al cambio climático y todo la polémica y preocupación que le rodea. Así es al menos como la mayoría lo ve, como una "autopista hacia el infierno" en el que el hombre destruye la Tierra, que cada vez es un lugar más caliente, árido y yermo. Todos hemos leído más de un titular que, acompañado de fotos de tornados, huracanes, sequías, inundaciones y todos los fenómenos posibles, anunciaba de forma apocalíptica el cambio climático y sus consecuencias.


Pero, ¿en qué consiste el cambio climático?
Que el cambio climático existe es un hecho. En realidad, el clima es algo que cambia continuamente y que evoluciona a lo largo de la historia, por lo que no podemos tener la concepción del clima como algo estable y pacífico que de pronto se ha levantado en unas pocas décadas, rompiendo el equilibrio. Ha habido cambios climáticos cíclicos desde la formación de la Tierra, y no significa que sean ni beneficiosos ni perjudiciales, pues se han producido de forma natural e inevitable. Son conocidas las sucesivas glaciaciones y periodos de intensa desertización, entre los cuales la temperatura ha oscilado de una manera bastante agresiva. Pero el cambio climático, tal y como se entiende hoy en día, es la variación del clima que se ha producido desde hace algo más de un siglo y que algunos relacionan con la revolución industrial. Estos cambios consisten principalmente en un aumento de la temperatura terrestre, que ha incrementado una media de 0,6 grados centígrados en los últimos 30 años.

Aunque posee muchos datos difíciles de analizar, podemos fijarnos en cómo el clima presenta ciclos respecto a su temperatura. Desde hace cerca de 5000 años, ha habido máximos y mínimos. Se puede observar la situación actual al final de la gráfica. 

Las consecuencias de esto son claramente observables en la actualidad: glaciares que desaparecen, polos que se derriten, nieves que han dejado de ser perpetuas. Disminución del agua potable, además de sequías. Posibilidad de inundaciones como consecuencia de la subida del nivel del mar. La lista es infinita.





Glaciar "Muir", Alaska. Año 1900 y actualidad. Ejemplo de glaciar que se ha derretido como consecuencia del aumento de la temperatura. 

(Fuente. Más fotos de glaciares derretidos). 

Dos teorías: el sol vs el hombre. 

El cambio climático se ha atribuido a la acción del ser humano. No sé si a un nivel científico está tan arraigado, pero lo que al público llega y lo que cree es indudable: preguntes a quien preguntes te dirá que el clima lo cambiamos nosotros, mediante diversas acciones. Es lo que se llama antropogénesis ("creado por el hombre").

Esta teoría se basa en la inmensa cantidad de CO2 que las personas liberan a la atmósfera, principalmente a través de industrias y vehículos. Hay que tener claro que el CO2 es un gas necesario para la vida y que se encuentra de manera natural en todo ser vivo y en la atmósfera. Es uno de los principales gases de efecto invernadero, junto con otros como el metano o los óxidos de nitrógeno.



El efecto invernadero consiste en que una capa de estos gases que hemos nombrado situada en la atmósfera "atrapa" los rayos solares, impidiendo que todo el calor que el sol emite se disipe. Es decir, cuando el calor llega la Tierra, esta lo refleja, de modo que tiende a volver al espacio. Pero los gases de efecto invernadero evitan que se escape todo, dejando la Tierra siempre a una temperatura lo suficientemente cálida como para permitir el desarrollo de la vida. Si no existiera este efecto, la Tierra sería un planeta desolado en el que se alcanzarían grandes máximos y mínimos de temperatura, sin nada que lo regulara y mantuviera en una media aceptable.
El efecto invernadero es positivo. Este es otro de los errores que se suelen cometer: hablar de este efecto como si fuera un gran perjuicio, sin mencionar que es uno de los elementos claves para la vida.

Evolución de la temperatura y del CO2. Se ve que hay una relación entre las cantidades de uno y de otro. 

El problema llega cuando la emisión de estos gases (CO2) en exceso por el ser humano hace que la capa que retiene el calor engruese. Al haber más gas, menor cantidad de calor consigue "traspasarla", y se queda atrapada en la Tierra. Todo esto provoca un aumento de la temperatura, conocido como calentamiento global o simplemente cambio climático.

Representación del efecto invernadero. La tapa del recipiente sería la capa de gases de efecto invernadero. Esta capa retiene parte del calor que le llega de fuera, manteniendo una temperatura constante para la conservación del chocolate. ¿Qué pasaría si la tapa engrosase? Que retendría más calor y reflejaría menos, aumentando la temperatura del interior. El chocolate se acabaría derritiendo. Es algo similar a lo que pasa en la Tierra. 

Pero...
En la ciencia siempre hay un pero. ¿Es tan poderosa la acción humana como para influir en todo un planeta? Un importante sector científico lo duda. De hecho, cree que las aportaciones de gases que los seres humanos hacen a la atmósfera es muy inferior respecto al total de gases que se emiten de forma natural, formando un porcentaje casi insignificante. ¿Por qué está cambiando el clima?


Para entenderlo, hay que explicar en qué se fundamenta esta teoría. Afirma que el cambio climático está ocurriendo (como hemos dicho, es algo innegable), pero que se ha malinterpretado la información. No es el CO2 el que provoque un aumento de la temperatura, es justo al contrario: mayor temperatura hace que haya mayor concentración de CO2. Esto es debido a que los mayores emisores de CO2 son los mares, que cuando se calientan pierden capacidad para disolver CO2 y lo liberan a la atmósfera (de la misma manera funciona al contrario). De hecho, hay un desfase de varios cientos de años con respecto al aumento de la temperatura y el CO2.

Gráfica que intenta demostrar el retraso de la variación del CO2 respecto a la  de la temperatura. 

Por otra parte, afirman que el máximo responsable de las variaciones del clima es el sol. No solo ya de manera directa, como es lógico, sino de forma indirecta a través del viento solar. La tierra es bombardeada continuamente por partículas atómicas procedentes del universo, que entre otros, son las responsables de que el vapor de agua se condense y forme las nubes. Las nubes son un sistema importante de refrigeración para la Tierra. Pero el viento solar, debido a su fuerte potencia, desvía estas partículas atómicas (procedentes según se cree de explosiones de supernovas); así, tampoco se forman nubes. Como consecuencia la temperatura aumenta, y el CO2 aumenta. Es el sol el que lo regula todo.

Relación entre la actividad solar y la temperatura. Como se ve están directamente relacionados. 

¿Pero por qué existen teorías tan distintas, si ambas están apoyadas en la ciencia? El triunfo de la ciencia se debe a su objetividad, a que se basa en hechos, en datos comprobables por cualquiera que posea los medios adecuados. No se pueden manipular los datos. Si la temperatura se comprueba que asciende, significa que realmente asciende; de la misma manera, si existe una clara correlación entre el CO2 y la temperatura, es un hecho indiscutible. La segunda característica de la ciencia es que si se parte de los hechos verdaderos y se siguen los procedimientos adecuados, el resultado ha de ser único y además ha de ser verdadero. Claro que esto es más teórico que práctico. Es más fácil recoger datos que interpretarlos. Y es aquí donde está el principal problema. Quizá los seres humanos no posean la suficiente capacidad como para llegar a comprender el total comportamiento del clima. Al fin y al cabo, apenas conocemos qué se mueve en el espacio, y somos una especie extremadamente joven como para conocer qué ha pasado en la Tierra, si bien los métodos indirectos dan una idea más o menos fiable.

En mi opinión, centrarse en una de las teorías, que pueden ser dos entre muchas otras posibles, es ir en contra misma de la ciencia. Ninguna de ellas ha demostrado al 100% poder explicar el comportamiento del clima en la Tierra y el origen del cambio climático actual. Está claro que la temperatura asciende, que el CO2 aumenta y que tiene un papel en el clima; pero también lo tienen los océanos, así como de una manera muy destacada el sol. ¿Cuál de estos elementos es más importante? Como sucede muchas veces en la naturaleza, no creo que se trate de la acción de uno de ellos, relegando el resto a factores insignificantes. Es el conjunto de todo, lo que regula el clima, como así está comprobado.

Si tan solo creemos en la antropogénesis, estamos dando un increíble poder al ser humano, uno mucho mayor que el que posee el sol y todo lo que de él se deriva junto. ¿Puede el CO2 que emitimos provocar cambios tan grandes? Parece que es así como nos gustaría que fuera, porque en cierto modo, es algo "que podría tener arreglo". Al fin y al cabo, es más fácil pensar que tenemos la culpa y que si nos portamos bien lo solucionaremos, a pensar que una simple variación en la actividad solar puede provocar efectos tan devastadores para la población humana. Por otra parte, se han apuntado motivos para atribuir al ser humano el cambio climático (por ejemplo, para evitar que países en vías de desarrollo se industrialicen).

Por otra parte, excluir a las personas del cambio climático es un acto de irresponsabilidad. ¿Cómo pueden tantas toneladas de CO2 pasar inadvertidas para el clima, incluso asumiendo que éste no es el principal motivo del calentamiento global? ¿Qué hay de la deforestación, del empobrecimiento de suelos fértiles por sobreexplotación, de la contaminación de aguas? Todo ello provoca un cambio en la biodiversidad y en la superficie de nuestro planeta, y ésta está intimamente relacionada con el clima.

Parece lógico, pues, que se busque prevenir posibles daños a pesar de la carencia de una seguridad plena mediante evidencias científicas. Es lo que se llama principio de precaución.  En cualquier caso, estamos seguros que cualquier acción a favor de preservar el equilibrio natural será positivo, por tanto, incluso si no podemos remediar el cambio climático, sí preservaremos mejor la biodiversidad del mundo. Pero hay también que abrirse a nuevas teorías. Podíamos estar ante un nuevo periodo climático, como ya los ha habido en la historia de la Tierra. Hay muchas posibilidades



Lo que sí es cierto es que la Tierra no es una gran despensa sin fondo de la que podamos extraer todo tipo de recursos y a la que podamos devolver todo tipo de basuras mientras los seres humanos nos damos un festín. Porque sabemos que tenemos medios suficientes para su destrucción, debemos cuidar el planeta más que nunca. 

La clonación (ejercicio 5, tema 5)

Clonar es el proceso que consiste en obtener individuos idénticos a otros, es decir, con el mismo material genético, de modo que poseen exactamente las mismas características. Un ejemplo que se produce de forma natural son los gemelos; éstos proceden de un único embrión, que durante sus primeras fases se separa en dos y da lugar a dos individuos diferentes, pero ambos idénticos, con el mismo ADN.

Restos disecados de Dolly, primer animal clonado, a partir de una célula adulta. 

La clonación artificial es más complicada. Se trata de obtener un nuevo individuo a partir de uno ya adulto. Todas las células de un ser vivo poseen la misma información genética, que es la de todo el individuo. Es decir, aunque sea una célula epitelial, poseerá también los genes que marcan el color de los ojos, el sexo de la persona, su altura...Todo está en todas las células. Esto resulta una gran ventaja, pues, teóricamente, extrayendo una célula cualquiera, podríamos construir un nuevo cuerpo a través de la información que posee.Esto es así porque provienen de una única célula inicial, el cigoto, que ha sufrido sucesivas divisiones o mitosis.



Sin embargo, las células adultas están diferenciadas, y han perdido la capacidad de reproducirse para generar nuevos individuos. De  modo que, aunque poseamos la información, no tenemos las herramientas para producir un nuevo ser.





Esto se consigue extrayendo un óvulo, llamado óvulo de alquiler, del que extraemos el núcleo que posee y le insertamos el de la célula que deseamos clonar. El óvulo no ha perdido aún la capacidad de generar nuevos seres. Este óvulo se cultiva en el laboratorio, para que, como si hubiera sido fecundado, produzca células embrionarias con capacidad de diferenciación en cualquier tipo de tejido. Si quisiéramos tan solo obtener tejidos o células clonadas, por ejemplo para utilizarlas terapeuticamente, el proceso se detendría aquí. Las células clonadas, con capacidad de diferenciación, se "insertarían" en el individuo del que proceden, en el tejido que deseamos. Así, si un órgano o tejido está enfermo, las células nuevas y sanas podrían sustituir a las viejas, y conseguir la curación; todo ello es posible porque las células clonadas tienen la misma información genética que las que posee el paciente.

Si lo que queremos es clonar un individuo completo, debemos introducir el óvulo en un "útero de alquiler". La madre portará el nuevo cigoto hasta que nazca y el nuevo ser será idéntico a aquel del que provienen las células.

Ejemplo de clonación en ovejas. La oveja clonada (10) posee las mismas características que la inicial (1)

Los posibles usos de la clonación son múltiples. Uno de los más importantes es la clonación de animales transgénicos; su modificación genética resulta complicada y no da lugar a muchos individuos. Además, mediante la reproducción sexual, al producirse diversidad y recombinación de los genes, se podían perder aquellos genes introducidos. En cambio, clonando aquellos organismos que han sido modificados se podría obtener mayor cantidad de ellos, y con las características que nos interesan.
Otro de los grandes retos es la clonación terapeutica. Consiste en, como he explicado anteriormente, realizar la clonación de células y tejidos, que se podrían implantar después en los órganos enfermos de una persona para reemplazar aquellas células dañadas y conseguir la curación.



Aquí, en cambio, entran en juego los conflictos éticos que supone. Para realizar la clonación de tejidos y células habría que "crear" un embrión, a partir de un óvulo de alquiler con el material genético de la persona en cuestión. Posteriormente, cuando se hayan obtenido las células que se persiguen y que tienen capacidad para diferenciarse en el tejido que nos interesa, habría que destruirlo. Hay quién afirma que no es moral crear "un ser humano", o un embrión de un ser humano, para luego destruirlo. El argumento es "que el ser humano es un fin en sí mismo, y no puede ser utilizado como un medio".

Opinión personal sobre la clonación terapeutica. 
Creo que no podemos pensar en el conjunto de células embrionarias clonadas como una "posible vida o posible ser humano", como afirman los detractores de este tipo de clonación. Es cierto que, si lo desarrolláramos en un ambiente adecuado, lo implantáramos en un útero, y realizáramos todo el proceso completo el resultado sería un ser humano clonado, al igual que se clonan animales con fines reproductivos. Pero esto es un argumento que no tiene fuerza por sí mismo. El hecho de que pueda convertirse en una persona no lo hace que sea una persona en sí. Si extrajéramos un óvulo para fines científicos, y no lo fecundáramos, ¿estaríamos perdiendo así mismo una vida? ¿Si desechamos una célula cualquiera del cuerpo, es una posible vida perdida, porque posee cierto material genético? En mi opinión, no. Tan solo se trata de desarrollar unas células que tienen una capacidad especial, tanto por ser capaz de diferenciarse como por poseer la misma información genética que el individuo. Con el desarrollo de estas células, se conseguirá su curación. Este es el proceso, simplemente. Cada día se destruyen personas en guerras, hambrunas, represiones y pobreza, y eso es un hecho; pero no podemos decir que se destruyan personas por trabajar con células embrionarias.


Recordar que esto tan solo es una opinión personal. Aún así, sea cual sea la posición que se adopte ante esto, es cierto que la clonación da mucho que pensar, tanto por sus usos actuales como las posibilidades que abre.

Mosquito transgénico para combatir enfermedades.

Buscando información sobre los transgénicos, encontré este artículo en el periódico. Habla de la creación de un mosquito transgénico, de la especie Aedes aegypti, cuya picadura causa la enfermedad del dengue. Esta enfermedad está muy extendida por África y otros países tropicales; al año, hay entre 50 y 100 millones de casos de dengue, y, a diferencia de otras enfermedades infecciosas, la cifra tiende a aumentar con el tiempo. Además, este mosquito pica también de día, lo que hace que sea más difícil evitar su picadura.
En un intento por erradicar la enfermedad, un grupo de científicos de la empresa Oxitec (Oxford Insect Technologies) ha creado un mosquito macho transgénico. Tiene la característica de que es estéril; compite con los otros machos para fecundar a la hembra, pero provoca que las larvas mueran al nacer. En experimentos realizados en las islas Caimán, se consiguió reducir la población de mosquitos casi en un 80 %. Aún así, para extenderlo a zonas más amplias, habría que soltar una gran cantidad de estos mosquitos transgénicos, hasta "20 mosquitos por personas", según uno de los investigadores de este proyecto.

Mosquito responsable del dengue. 

Como siempre, aparecen pegas e inconvenientes. Aunque con la destrucción de este mosquito erradiquemos una enfermedad, ¿qué pasará con la cadena trófica? Desde Oxitec afirman que nada, porque este mosquito no constituye el alimento principal ni de aves, murciélagos o similares. En realidad, se extendió desde África en el siglo XX por el movimiento de personas, colonizando otros ecosistemas, por lo que su eliminación de estos no supondría ningún peligro para el medioambiente.
Otro peligro al acecho es que con el tiempo estos mosquitos muten y se hagan resistentes al gen que les hace estériles; la naturaleza entonces se encontraría con una nueva plaga, esta vez más letal. De todas formas, esto tendría que suceder de forma muy rápida, pues la especie tiende a desaparecer al no producirse reproducción, de modo que no habría posibilidad de que la mutación se produjera en generaciones venideras, tan solo en la primera.
Algunas personas han alertado de un posiible peligro para la salud humana, por no poseer garantías suficientes de que la picadura de este nuevo mosquito transgénicos no afecte a las personas.

En cualquier caso, queda demostrado, una vez más, que las posibilidades de la ciencia y la ingeniería genética son amplísimas. Abre un nuevo camino para los transgénicos, que no solo pueden ser utilizados como alimentos. Siempre hay que tener en cuenta los riesgos que se corren, y no olvidar que estamos jugando con la naturaleza y no sabemos los efectos imprevisibles que puede llegar a tener ésta. De cualquier modo, si se consiguen garantías de éxito, estaremos ante un ejemplo "positivo" de transgénico, que permitiría en el futuro eliminar plagas infecciosas, siempre que no se rompa el equilibrio biológico con su eliminación.

Aún así, esto me recuerda un poco a eso de "soltar una plaga para eliminar otra", y que la nueva sea aún peor que la anterior.

Fuente: "El País", publicado el 12/02/12. 
Artículo original "El País"

Mercadillo de genes: los productos transgénicos (ejercicio 4, tema 5)

A los transgénicos se les conoce con el nombre de OGM, es decir, organismo genéticamente modificado. Se trata de seres vivos a los que se les ha realizado un cambio en su material genético. Normalmente, se introducen nuevos genes que les dan una característica especial, de acuerdo con los intereses que se buscan.

Las herramientas y avances de la ingeniería genética han permitido la creación de este tipo de organismos. Para ello, se aisla un gen, que posee unas capacidades especiales que no tiene el organismo original. El siguiente paso es conseguir insertar ese gen en éste, de modo que pase a formar parte de su genoma. Hay varias formas de realizar esto. Una de las más usadas es mediante la utilización de virus o bacterias, a las que se les incorpora el gen a transplantar y se infecta con ellas al organismo en cuestión. Tras la infección, estos virus o bacterias traspasarán al material genético de las células el gen que portaban. Otros  mecanismos son vectores microscópicos de oro, que poseen la información genética y que se "disparan" sobre los seres originales. 

Los fines de los alimentos transgénicos son diversos. Desde que comenzaron en 1983, con la creación de una planta transgénica de tabaco, la polémica que les ha seguido ha sido grande. Hoy, sigue habiendo quién los defiende y quién los acusa de grandes daños. 

En un principio, los transgénicos fueron concebidos como algo muy útil para luchar contra los daños que la misma naturaleza producía. Así, se crearon cultivos que resistían a las plagas, que daban una mayor producción, etc. Con esto, se perdía menor cantidad de la cosecha. Puede parecer una buena solución a problemas como la pobreza o el hambre. 

Además, se podían perfeccionar los alimentos, otorgándoles propiedades que no poseían las originales. Se trataba de incorporar sustancias útiles, como vitaminas, a través de la comida normal. 

Por otra parte, los alimentos duraban un mayor tiempo y tenían un mejor aspecto, además de poder jugar con ellos para darle la forma, color y tamaño que uno prefiriera, con lo que tendríamos una gran ventaja para fines comerciales. 

Todo ello parece positivo.Se trata casi de crear una nueva naturaleza, que sirviera como despensa a los intereses humanos. Todo ello, en cambio, no queda exento de dudas y críticas.

Hay ciertos indicios que apuntan a que estos alimentos transgénicos podrían suponer un riesgo para la salud. Es cierto que no hay aún pruebas concluyentes, que hayan sido contrastadas científicamente. En cambio, ciertas alergias aparecidas a consumidores y agricultores de estos productos, así como deterioro de órganos internos, podrían deberse a su consumo o inhalación de su polen. Los productores de transgénicos argumentan que no está demostrado  los posibles daños, y que es un riesgo que, en cualquier caso, merecería la pena correr debido a los problemas que solucionarían estos organismos. 

El riesgo es más evidente cuando hablamos del medioambiente. Aquí se puede observar de forma más directa la influencia de los transgénicos en la naturaleza. Al incluir nuevos genes en su material genético, estos pasan a las siguientes generaciones. Se desequilibra la cadena biológica. La biodiversidad se empobrece, y los nuevos genes pueden pasar a otras especies, como las silvestres. Se produce así un flujo de genes descontrolado, y que no sabemos los efectos que a largo plazo pueden conllevar. Por otra parte, los animales que se alimentan de éstos organismos sufren al mismo tiempo una alteración. Las plagas contra las que los cultivos modificados están preparadas pueden llegar a hacerse más resistentes, o emigrar hacia otras zonas. En general, podemos decir que se produce un empobrecimiento de la tierra. Los transgénicos intentan evitar el uso de químicos produciendo ellos mismos esos productos químicos. Estos productos luchan contra la propia naturaleza, ya sea contra malas hierbas o insectos. Es útil para obtener un determinado cultivo en un tiempo determinado. Aunque sean perjudiciales, sus efectos pasan en un plazo. Pero, ¿si estos productos están ahora incluidos en la misma naturaleza?

Aparte de todo esto, existen motivos éticos y sociales contra los transgénicos. Hacen que la propiedad se concentre cada vez más, y que los campesinos y agricultores se empobrezcan, al depender de las compañías de transgénicos, que han monopolizado el mercado de semillas, haciendo que solo se puedan sembrar las que ellos decidan vender. En EEUU se ha iniciado una auténtica guerra de patentes de seres vivos, tanto de semillas como animales. El problema es que, si alguien modifica material genético, éste le pertenece, ya se difunda a otros cultivos, a otros animales...Todo lo que posea ese gen es de su propiedad. Irónicamente, algunos dicen que hasta si un ser humano ingiere ese gen le pertenecería. Se está comercializando con genes y alimentos. Independientemente de si los transgénicos son o no buenos en sí, esta comercialización que implican es obviamente negativa, y crean una continúa dependencia del consumidor a los productos de las empresas. 

Un ejemplo: una conocida empresa norteamericana vendía un producto químico que atacaba a las plagas y enfermedades de los cultivos; el problema era que a su vez, dañaba al cultivo en cierta medida. Mediante ingeniería genética, ha creado un cultivo resistente a su propio producto químico. Y es más, ha monopolizado el mercado de semillas, de modo que la gente se ve obligada a comprar el remedio y la enfermedad al mismo tiempo. 

La publicidad que muchas veces ofrecen las empresas de transgénicos suele ser engañosa. Por ejemplo, es cierto que una mayor producción beneficiaría a la humanidad en su lucha contra el hambre. Pero lo que no dicen es que actualmente, con los alimentos convencionales, existe suficiente comida para todo el mundo. El problema es que no existe un reparto justo. La causa del hambre es social, no problema de la productividad natural. 

No hay duda de que los avances son buenos y de que no hay que negarse a ellos a priori. Progresar en todos los aspectos, especialmente en el científico, beneficia al mundo. Pero hay que saber ser crítico y avanzar en la dirección correcta. No sabemos los riesgos que pueden conllevar, y hay que tener siempre en cuenta las posibilidades de que existan. Al fin y al cabo, la genética es la clave de la vida, las instrucciones de cada ser vivo. No podemos modificarlo sin garantías ni control de que nuestros propios avances se van a volver contra nosotros. 

Información interesante sobre productos transgénicos

http://www.youtube.com/watch?v=6xLiSpxRAHI

http://www.greenfacts.org/es/omg/3-cultivos-modificados-geneticamente/5-flujo-genes.htm

http://www.youtube.com/watch?v=5UAHoW-vHmI

El código genético (tema 5, ejercicio 3)

En otros artículos anteriores nos hemos preguntado qué era la vida y cómo se formaba. Pero, ¿cómo funciona? ¿Cómo es capaz una célula de reproducirse? ¿Qué hace que un animal produzca las sustancias que le permiten vivir, todo ello con un equilibrio tan preciso y exacto?
Parece como si detrás de cada ser vivo, desde la más insignificante ameba hasta la más evolucionada especie, estuviera un poder invisible que guiara cada acción de sus organismos de forma intencionada para producir en cada momento lo que cada momento necesita, para seguir mantiendolos vivos. Esto es algo que preocupó a los científicos mucho tiempo. Sin duda había algo en las células, que hacía que cada ser vivo pudiera realizar sus funciones. Además, las células se reproducían con bastante eficacia, y lo hacían también en el tiempo adecuado. ¿Qué es, entonces, lo que regula todo esto y caracteriza a cada ser vivo?

Esta especie de manual de instrucciones es el código genético.
Todas las células de un ser vivo almacenan en su interior, normalmente en su núcleo, material genético. Está compuesto por ADN, ácido desoxirribonucleico. De forma simple, podemos decir que son dos largas cadenas de nucleótidos, formadas por un glúcido (desoxirribosa), un ácido fosfórico y una base nitrogenada; es por estas bases por las que las dos cadenas se unen entre sí, formando la característica forma de doble hélice.


Llamamos código genético a la secuencia de bases. Comparándolo con el lenguaje hablado, llamaríamos letras a cada base nitrogenada y palabra a cada conjunto de bases que constituyen un mensaje. Es un código relativamente simple, ya que posee tan solo cuatro tipos de "palabras", cuatro bases distintas: citosina, que se une con guanina; y timina, que se une con adenina.

La información almacenada en el ADN es inmensa. De hecho, si descompactáramos este material y lo pusiéramos en fila, el ADN de una persona podría hacer 600 veces el camino  desde la Tierra hasta el Sol.

Ya sabemos como está formada la información, pero ésta no es más que una multitud de bases nitrogenadas colocadas en un determinado orden. Ahora pasamos a ver cómo esta información se lleva a la práctica.

El ADN nunca sale del núcleo de las células. Por ello, debe realizarse una copia, para que pueda viajar hasta las estructuras especializadas en su lectura. Esto se consigue con el ARN. El ADN se desenrolla, y unas enzimas se encargan de separar las bases nitrogenadas que unen las dos hebras; nuevas enzimas llevan hasta ellas nucleótidos, pero esta vez con ribosa, y uracilo en vez de timina, y se encargan de unir las bases nitrogenadas en el mismo orden en el que están en el ADN. Es decir, el ADN actúa como un molde. La transcripción continúa hasta que se ha traducido un gen completo. El resultado es una cadena de ARN, que tras su maduración, saldrá del núcleo hasta el citoplasma. Allí, los ribosomas "leerán" la secuencia de bases. A partir de una determinada señal (TAC en el ADN, que queda codificado en el ARN como AUG), comenzarán a unir aminoácidos, cada tres bases.
Es decir, un triplete se identifica con un aminoácido concreto. Según como sea esa secuencia de tres bases, será uno u otro. Así, un fragmento de ARN, procedente de un gen concreto del material genético del individuo, formará una determinada proteína.

Las proteínas son la base de todos los procesos que ocurren en un organismo. Además de constituir las estructuras, intervienen en todas las reacciones del cuerpo, regulándolas. La acción de la infinidad de proteínas que actúan en nuestro cuerpo está definida en todo momento por nuestro material genético, y en concreto, por el código genético.

Si pensamos en la inmensidad de formas de vida de nuestro planeta, parece increíble que todas ellas estén formadas por los mismos elementos, y que la diferencia entre ellas y la forma en que se regulan sea tan solo el  orden de bases nitrogenadas.

El diagnóstico tecnológico (ejercicio 1, tema 4)

Diagnosticar consiste en identificar una enfermedad o un trastorno. Es evidente que el diagnóstico es uno de los principales métodos para conservar la salud y luchar contra enfermedades. Es la práctica que nos permite saber, con más o menos exactitud, a qué se enfrenta el organismo, y a partir de ahí, cómo se debe actuar. Cuánto más preciso sea el diagnóstico, mayor fiabilidad tendrá y podremos conocer mejor la enfermedad. Es por ello por lo que la ciencia y la tecnología han avanzado a gran velocidad en los métodos de diagnóstico.

Algunos de los más utilizados son:

Rayos X.


Tienen este nombre porque su descubridor, Wilhelm Conrad Roentgen,al no saber exactamente qué naturaleza tenían aquellas radiaciones capaces de atravesar sustancias y dejar constancia de ello en una placa fotográfica, le designó la letra que en matemáticas se usa ante un término desconocido de una ecuación. Roentgen estaba trabajando con rayos catódicos; era aficionado a la fotografía, y guardaba unas placas fotográficas en un cajón justo debajo del tubo catódico. Estas aparecían veladas, y se preguntó por qué. Quizá tenía algo que ver con la radiación emitida por esos rayos catódicos. A partir de ese momento, se dedicó a investigar este hecho, descubriendo que un rayo, al que denominó X, era el causante de velar dichas placas. Hace una prueba con la mano de su mujer, y descubre cómo este rayo atraviesa ciertos tejidos, mientras que otros no; el resultado es una radiografía, una imagen en la que queda reflejada la silueta de la mano.

Radiografía de la mano de la mujer de Roentgen.

Inmediatamente se da cuenta del alcance de su descubrimiento  (año 1895). Tras publicarlo, se extiende y su éxito quedó comprobado. ¿Pero qué son los rayos X? Pues son ondas electromagnéticas, similares a las ondas de radio, de microondas o los rayos gamma. Lo que diferencia a todas las anteriores es, básicamente, su frecuencia. Los rayos X tienen una potencia que les permite atravesar ciertos tejidos blandos, pero no aquellos más duros, como los huesos. Si estos rayos inciden sobre un material sensible a ellos, como por ejemplo una placa fotográfica, el rayo crea una mancha oscura. Así, si colocamos un cuerpo entre la zona de emisión de rayos y la placa sensible, quedará reflejada en esta la silueta de los tejidos más duros.Es decir, se formará una mancha negra si consigue atravesar el cuerpo (tejidos blandos) y quedará en blanco aquellas partes que no ha conseguido atravesar. De esta forma se consigue observar el interior del organismo, atendiendo a ciertos tejidos, principalmente el esquelético.

Tomografía axial computerizada (TAC)


El funcionamiento es el mismo que el de las radiografías. Se usan también rayos X para observar el interior del organismo, pero en esta ocasión se aplican alrededor de todo el cuerpo, en sus 360 grados, garantizando la total cobertura de éste. Además, se realizan "fotografías" cada pocos milímetros de la piel. Es decir, un ordenador va registrando la sombra reflejada por estos rayos X, al igual que en las radiografías, pero deteniéndose cada poca distancia. Es como si hiciéramos un corte transversal del cuerpo y pudiéramos observarlo. Es muy útil para estudiar zonas del cuerpo que se encuentran tras tejidos densos, como en el caso del encéfalo, y que en una radiografía normal los rayos X no lo atravesarían y no quedaría por tanto reflejado.
Gracias a este sistema, se pueden tomar tomografías de muchos sistemas del cuerpo, así como también es posible realizar colonoscopias sin necesidad de recurrir al método tradicional.



Resonancia magnética.


Es un método complejo, que combina la física y la química. Cada protón de nuestro organismo (nuestro cuerpo está formado por agua en un 60-70 %, molécula formada por un solo protón y un solo electrón) tiene un doble movimiento de giro, uno sobre sí mismo, denominado espín, y otro sobre un eje, denominado movimiento de precesión. La dirección de estos movimientos es aleatoria en condiciones normales, es decir, los diferentes protones giran en distintas direcciones. Sin embargo, si se le aplica un campo magnético, mediante ondas de radio, se puede lograr que todos los protones se coloquen en la misma dirección, debido a que se incrementa su energía. Al dejar de aplicar estas ondas, los protones vuelven a su posición inicial; al hacerlo, liberan unas ondas que son captadas por un ordenador. Estas ondas dependen del tiempo de relajación de los protones, es decir, del tiempo que han tardado en recuperar la dirección que tenían. Este tiempo varía de un tejido a otro. De esta forma, el ordenador crea un gráfico o imagen en la que quedan reflejados los distintos tipos de protones o, en otras palabras, los distintos tipos de tejidos.

Aunque hay más, estos son los principales métodos para la detección de enfermedades o anomalías. Gracias a la tecnología, es posible diagnosticar yendo más allá de los síntomas externos. Ahora es posible asomarse al interior de las personas. 

La diabetes (ejercicio 4, tema 4)

La diabetes, de forma simple, es un trastorno metabólico producido por un alto índice de glucosa en la sangre. Esto se debe a que hay una anomalía respecto a la insulina que produce el organismo.

Seguramente hemos oído esto muchas veces, pero para comprender qué es esta enfermedad debemos conocer primero otros conceptos, para saber a qué se debe esta alteración y las posibles causas. 

La glucosa es un monosacárido (azúcar), que constituye la principal fuente de energía para el organismo. En el páncreas, concretamente en las células de los Islotes de Langerhans, se secreta una hormona, denominada insulina. Esta sustancia interviene en el metabolismo de los nutrientes. Entre otras funciones, estimula la incorporación de la glucosa desde la sangre hasta las células. Se produce cuando el nivel de glucosa en la sangre es alto, para intentar guardar un equilibrio que no resulte perjudicial para el organismo. Así, la glucosa pasa a las diferentes células, que la utilizarán para producir energía, en un proceso denominada glucólisis. 

Como hemos dicho, en un funcionamiento normal del organismo la insulina es liberada cuando hay demasiada glucosa en sangre. Sin embargo, en ocasiones hay alteraciones que provocan que este nivel alto sea "permanente", o difícil de regular. Es entonces cuando hablamos de diabetes, que puede estar provocada por varias causas:

- Un déficit en la producción de insulina. El páncreas produce poca, o directamente no produce, con lo que la glucosa se acumula en la sangre, ya que no hay nada que la estimule a pasar a las células. 

- Las células del cuerpo no asimilan bien la insulina. Los receptores que tienen para captarla y favorecer la entrada de la glucosa están alterados, por lo que la glucosa tampoco se incorpora a ellas de forma normal y se acumula. 

En ocasiones se pueden dar las dos causas. 

Funcionamiento de la insulina

Dependiendo de estas, se establece una clasificación de la diabetes. 

Se dice que es diabetes de tipo 1 si la alteración está en la destrucción de unas células de los Islotes de Langerhans del pancreas, y que tiene como consecuencia la baja o nula producción de insulina. Normalmente se detecta en personas jóvenes. El tratamiento consiste en la aplicación de una dosis de insulina externa, para compensar la carencia de ésta. También es posible realizar una operación, mediante la que se transplantan células del islote de Langerhans sanas al páncreas de una persona diabética. Si se realiza con éxito, el resultado será que el individuo comenzará a producir insulina de forma normal. 

Esta diabetes afecta alrededor de unos 5 millones de personas en todo el mundo.

El segundo tipo es la diabetes de tipo 2. Es el más común de todos, y se relaciona con la obesidad. Normalmente se padece a partir de la edad adulta. Está causado por un desajuste fisiológico. En este caso, el cuerpo sí produce insulina, pero no la puede aprovechar, debido a que los receptores de las células no la asimilan. Se produce lo que se denomina como resistencia a la insulina. Como aquí el problema no es la falta de la hormona insulina, el tratamiento no se encarga de suministrar esta al cuerpo, como en el tipo 1. Para tratarla, principalmente se adopta una dieta adecuada y un programa de ejercicio físico, con lo que se busca aumentar el metabolismo celular para evitar la acumulación de la glucosa. También existen medicamentos específicos para ayudar a mantener los niveles. 

Estimación de la evolución de la diabetes en España. 

La diabetes es una de las enfermedades más extendidas por todo el mundo. En América la sufren unos 33 millones de personas; 7 en África, 15 en Oriente Medio, 33 en Europa y 82 en Asia y Australia. Además, es una cifra que tiende a aumentar, debido principalmente a los malos hábitos de las sociedades avanzadas, que registran un alto índice de obesidad, tanto adulta como infantil, que es uno de los principales causantes de la diabetes del tipo 2. Aún así, los avances científicos hacen que esta enfermedad sea cada vez menos grave, y los enfermos sean más independientes, si bien no deja de ser una enfermedad crónica.