año 2 saberes compartidos -...

saberes compartidos

Revista de Divulgación Científica, Tecnológica y Humanística

año 2no. 2 • 2008

Primer Semestre

Puebla, Pue.

La formación de lasestrellas a través del tiempo

Un fragmento no tóxico de la toxina tetánica:probable alternativa en la terapéutica

de la enfermedad de Parkinson

Necesario redireccionar valores en los jóvenesy en la sociedad: René Drucker Colín

Los organismos transgénicos,un bien necesario

2008 Directorio/Sumario3

Núm. 2año 2 • Primer Semestre 2008

Directorio SumarioDr. Jaime Díaz HernándezDirector General del Consejo de Ciencia y Tecnologíadel Estado de Puebla

Dr. Benito Ramírez ValverdeDr. Eduardo Mendoza TorresDr. Gregorio Hernández CocoletziConsejo Editorial

Dr. Gerardo Francisco Torres del Castillo Dr. José de Jesús Pérez Romero Dr. José Luis Carrillo Estrada Dr. Jenaro Reyes Matamoros Dr. Umapada Pal Dr. Eduardo Miguel Brambila Colombres Dr. Jaime Eduardo Estay Reyno M.C. Germán Sánchez Daza Dr. Nestor Estrella Chulim Dra. Griselda Corro Hernández Dr. Mario García Carrasco Comité Editorial

Fís. Pedro Ochoa SánchezEditor

Lic. Graciela Juárez GarcíaLic. Verónica Macías AndereLic. Beatriz Guillen RamosCorrección de Estilo

Fabiola Mayela Herrerias AriasDiseño y Formación Editorial

Saberes Compartidos es una revista de la comunidad académica y de investigación del Estado de Puebla, coordinada por el Consejo de Ciencia y Tecnología del Estado de Puebla.29 Sur 718, Col. La Paz, CP. 72160 Puebla, Pue.Tel/Fax: 01(222)249 76 22 / 231 58 07.www.concytep.pue.gob.mxISSN (en trámite)Reserva 04-2008-020110330500-102

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EditorialManuel R. Villa Issa

Artículosde Divulgación

Los organismos transgénicos,un bien necesario

Ma. Elena Zavala Soto/Martha D. Bibbins Martínez

La formación de las estrellasa través del tiempo

Luis Felipe Rodríguez Jorge

Mal de Parkinson: Un fragmento notóxico de la toxina tetánica, probable

alternativa en la terapéutica de esta enfermedad Ilhuicamina Daniel Limón Pérez de León/

A. Mendieta/L. Venegas/B. Aguilera/J. Martínez

La broca (Hypothenemus hampei Ferr.): el principal enemigo del

cultivo del café en MéxicoCarlos Lázaro Castellanos/Benito Ramírez

Valverde/ Pedro Juárez Sánchez

¿Seres vivos mecánicos?Vitalismo vs. Mecanicismo

Rosa María Aguilar Garduño/Alejandro Guzmán Silva

Mitos y realidades sobre losmurciélagos en la Sierra Norte de Puebla

Ana Gabiela Colodner Chamudis/Mario Eduardo Olivares Romero

Los programas de recolección depilas en México, el “Programa

Puebla Ya Recicla” y el Proyecto de Norma 2007-2008

José Ignacio Castillo Velázquez/Celso-Moisés Bautista Rodríguez

René Drucker ColínAngélica M. Ortiz Bueno/Graciela Juárez García

Miradas al Universo: un libro interestelarBenjamín Hernández Rojas

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Entrevista

Reseña

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55

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Artículos de Investigacióny de Enseñanza

¿Sabes qué es un hexaedro? La respuesta y un modelo plegable

elaborado con materiales de desechoAarón Pérez Benítez/Rosa Elena Arroyo Carmona

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Editorial

EditorialLos seres humanos constituimos uno de los elementos que conforman el complejo

sistema que denominamos naturaleza. Aun cuando somos parte de ella, con mucha frecuencia le damos el trato de un objeto que se usa y se desecha, la explotamos en for-ma irracional provocando contaminación, degradación y/o escasez de agua, tierra, aire, vegetación y otros seres vivos.

Es necesario cambiar nuestro comportamiento con la naturaleza, lo cual requiere, entre otros aspectos, profundizar nuestro conocimiento sobre ella y sus interacciones con el ser humano. Mucho nos debe ayudar a tal propósito el acceder a conocimientos que se vierten en los diversos artículos en este número de la revista Saberes Compartidos que tratan temas desde la formación de las estrellas a través del tiempo, hasta nuestra inter-vención, mediante los organismos genéticamente modificados, en la tarea, que la natu-raleza ha realizado por millones de años, así como otros tópicos, entre ellos, el impacto ambiental que generan las pilas usadas y la revisión de las normas oficiales que regulan el destino de las mismas; o el aprovechamiento de los recursos naturales, sin comprometer su existencia en el futuro, para mejorar la atención de la alimentación y la salud humana.

El cambio de comportamiento al que aludimos incluye necesariamente modificar nues-tro estilo de vida, que actualmente se basa en un alto consumo de recursos renovables y no renovables, siendo un factor medular en el grave daño que estamos causando a la naturaleza, el cual se está revirtiendo hacia nosotros manifestándose en inundaciones, se-quías, extinción de especies, agotamiento de recursos naturales en grandes extensiones del planeta, entre otras afectaciones.

Felicitamos a Saberes Compartidos por su elogiable misión y cabal cumplimiento de di-fundir el conocimiento en sus tres expresiones: científica, tecnológica y humanística.

Dr. Manuel R. Villa IssaPresidente del Colegio de Puebla

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Artículos de Divulgación

Los organismos transgénicos,

un bien necesarioMa. Elena Zavala SotoMartha D. Bibbins Martínez

En la actualidad, escuchar hablar sobre orga-nismos genéticamente modificados (OGM)

o transgénicos es bastante común, sin embar-go con mucha frecuencia no comprendemos exactamente de qué se trata, cuál fue su origen y la importancia que tienen.

“…Un Organismo Genéticamente Modi-ficado (OGM) es un organismo vivo que tiene en su material genético genes que

de forma natural no podría tener…” Hablemos al respecto. Un OGM es un orga-

nismo cuyo genoma ha sido modificado uti-lizando métodos de Ingeniería Genética (IG) (1), es decir, un organismo vivo que tiene en su material genético genes que de forma natural no podría tener y que le han sido introducidos con técnicas de Biología Molecular. En teoría, todos los organismos son susceptibles de ser manipulados genéticamente. El conocimien-to generado en disciplinas como la biología molecular, ingeniería bioquímica, genómica, bioinformática, ingeniería de proteínas, entre las más importantes, han permitido el estudio integral y la manipulación de sistemas bioló-

gicos (microorganismos, plantas y animales) y la generación de tecnología para la utilización de dichos sistemas biológicos, sus productos y sus partes en la solución de problemas en sec-tores como salud, agrícola, pecuario, alimentos, industrial y en el medio ambiente.

Por citar algunos ejemplos, los animales transgénicos, en particular los ratones, pueden ser usados en todas las áreas biomédicas con un gran número de aplicaciones y propósitos, que van desde el conocimiento básico del gen alte-rado en el contexto total de ese organismo, hasta el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas para controlar alguna enfermedad. Estos anima-les, además, han ayudado a clarificar los meca-nismos de acción y señalización que ocurren en los procesos biológicos y bioquímicos, tanto en el desarrollo embrionario, como en los procesos de malignidad generados en el cáncer (2).

“…El conocimiento generado con la Biología Molecular ha permitido

generar tecnología para solucionar problemas de salud, agrícolas, alimentarios y ambientales…”

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Por otra parte se encuentran las plantas transgénicas, las cuales son el resultado del avance de las técnicas de la biología experi-mental y de la búsqueda de soluciones a di-versos problemas de la producción agroin-dustrial. El aspecto de una planta transgénica no es, en general, como si hubiera salido de una novela de ciencia ficción. No se trata de zanahorias o jitomates gigantes, ni de frutas con formas extrañas o verduras con un sabor distinto al original. A primera vista, es seme-jante a las que no han sido transformadas, es decir, conservan su tamaño y color: aunque la diferencia está en el cambio en parte de sus genes y éste sí es asombroso (3).

“…El aspecto de una planta transgénica no es como si hubiera salido

de una novela de ciencia ficción…” En este sentido, las plantas transgénicas

poseen una o más características que no here-daron de sus antecesoras. En cada una de sus células llevan genes “añadidos” artificialmente, es decir, fragmentos adicionales de ácido des-oxirribonucleico (ADN) provenientes de otra especie de planta, un virus, una bacteria o un hongo (3). Estos genes novedosos tendrán la finalidad de conferir a la planta características ventajosas, tales como resistencia a plagas y en-fermedades, el crecimiento en suelos pobres o bajo condiciones ambientales poco favorables, el enriquecimiento nutricional y el aumento en el rendimiento del cultivo, entre muchas otras.

Dada la importancia y necesidad mundial por aumentar la producción y calidad de los alimentos, en las siguientes líneas haremos énfasis principalmente en las plantas transgé-nicas y en su impacto en la Biotecnología Agrí-cola y Alimentaria.

Origen de los OGMsEl descubrimiento del ADN en 1953 y el gran progreso tecnológico que se ha realizado a partir de esa fecha, fundamentaron el desarro-llo de lo que hoy conocemos como “Biología Molecular”; además, estos avances sirvieron para que los biólogos se dieran cuenta que no sólo son capaces de entender al mundo vivo y

su funcionamiento, sino que también lo pue-den manipular, de modo que hoy día la Bio-logía esta influyendo fuertemente sobre otras disciplinas (4).

Fig. 1.- El jitomate modificado fue uno de los primeros cultivos en comercializarse y aceptarse para consumo humano.

“…Las plantas transgénicas llevan genes provenientes de otra especie de planta,

virus, bacteria u hongo…”

La historia del desarrollo de la IG en plantas se inicia en 1983 con las primeras modificacio-nes de células vegetales. En la primera fase, la IG se enfocó principalmente a la creación de especies que expresaran resistencia a plagas (insectos), herbicidas y pesticidas, lo que per-mitió la eliminación selectiva de maleza u otros organismos sin daño a la planta. En la segunda fase, se comenzó a utilizar la IG con el objeto de mejorar la calidad de las cosechas, con un potencial impacto en la nutrición humana (5). Hace tan sólo doce años, es decir, en 1995 se obtienen los primeros productos comerciales.

“…Todos los Alimentos Genéticamente Modificados (AGMs) deben ser evaluados

sanitaria y toxicológicamente antes de obtener el permiso de comercialización, el cual suele tardar una media de 7 años…”

Los Alimentos Genéticamente Mejorados (AGM) son el más reciente fruto de la evolu-ción tecnológica (5). El diseño de un alimento es posible gracias a que se trabaja con genes aislados en el laboratorio que están perfecta-mente identificados a nivel molecular. Cabe mencionar que en el diseño de un AGM se ob-tienen los resultados de una forma mucho más

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rápida, aunque hay que aclarar que el hecho de obtener antes el desarrollo no implica nece-sariamente que éste llegue antes al mercado, porque todos los AGMs deben ser evaluados sanitaria y toxicológicamente antes de obtener el permiso de comercialización y estos traba-jos suelen llevar una media de siete años (6). En todo el mundo se ha autorizado la comercia-lización de 80 alimentos transgénicos. La ma-yoría se venden en Estados Unidos, Australia y Canadá. Se calcula que hay más de 500 en úl-timas fases de experimentación o de solicitud del permiso de comercialización (6).

“…Los principales países productores de OGMs hasta el 2006 eran Estados Unidos,

Argentina y Brasil…”

Los principales países productores de OGM, hasta el 2006 eran: Estados Unidos, con 49.8 millones de hectáreas (Ha), seguido por Ar-gentina y Brasil, con 17.1 y 9.4 millones de Ha, respectivamente. México ocupa el lugar 11, con 0.1 millones de Ha cultivadas, precedido por Canadá, China, Paraguay, India, Sudáfrica, Uruguay y Australia. Entre los principales AGM se encuentran: la soya (54.4 millones de Ha), el maíz, (21.2 millones), el algodón y la colza (9.7 y 4.6 millones de Ha, respectivamente) (7).

Principales ventajas y beneficios de los OGMsLas plantas transgénicas resistentes a las enfer-medades, a los insectos, al frío, a los insecticidas y con poca o ninguna necesidad de fertilizantes, ofrecen una enorme promesa comercial para los productores de alimentos y para los consu-midores. Según se prevé su cultivo promoverá el uso más eficiente de la tierra, cosechas más abundantes y mejores métodos para el control de plagas y enfermedades. Además, a nivel fisio-lógico, actualmente es posible mediante el con-trol de los mecanismos moleculares retrasar la maduración de frutas y verduras, lo que posibi-lita el transporte a lugares lejanos sin la necesi-dad de usar la protección química que perjudica el ambiente y al consumidor (4), como en el caso del jitomate, que fue la primera especie vegetal modificada genéticamente, aprobada para pro-ducción comercial y consumo humano. Además

existe otro elemento que ha determinado la po-sibilidad de que los transgénicos sean rebasados en muy poco tiempo y es la demanda continua por los consumidores de productos orgánicos libres de pesticidas y productos químicos, más compatibles con el medio ambiente (3).

“…Las plantas transgénicas, resistentes a enfermedades, ofrecen una gran promesa

comercial para los productores de alimentos y para los consumidores…” Los beneficios que se les atribuyen a los

AGMs están directamente relacionados con los objetivos de la modificación genética que, en general, se pueden clasificar en tres grupos: be-neficios para los consumidores (responden mejor a las necesidades nutricionales y alimentarias, preven enfermedades, son portadores de vacu-nas, presentan mejores características sensoria-les y aumento de la síntesis de macro y micro nutrientes), beneficios para los productores (son organismos genotípicamente mejor adapta-dos a factores ambientales adversos, presentan mayor tolerancia a sequías, alcalinidad o salini-dad de superficies de cultivo, mayor capacidad fotosintética, aumento de la incorporación de nutrientes al terreno, crecimiento y desarrollo acelerado, resistencia a herbicidas y presentan reducción en costos y retardo en el proceso de maduración para tener mayor vida de anaquel, además de mejorías en términos de sabor, color y textura del alimento) y beneficios para el me-dio ambiente (permiten el uso más racional de la tierra, el agua y los nutrientes, y disminuyen el empleo de sustancias quimiotóxicas como ferti-lizantes o plaguicidas) (5, 7).

“…Los AGMs benefician directamente a los consumidores, a los productores y al

medio ambiente…”

Ejemplos de OGMsComo hemos mencionado en párrafos anterio-res, el desarrollo de OGMs se ha dado en dife-rentes campos y disciplinas, y actualmente con-tamos con animales, plantas y microorganismos con características y propiedades novedosas. Con la intención de comprender mejor la impor-

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tancia y/o aporte de los OGMs, a continuación mencionamos algunos ejemplos: A nivel bio-médico, uno de los primeros genes blanco para generar un animal transgénico fue el gen que codifica para el canal del cloro responsable de la fibrosis quística. Los ratones como modelo de es-tudio han sido muy útiles en la investigación rea-lizada sobre esta enfermedad. Son usados para comprender los mecanismos que llevan a ella, así como para probar tratamientos con drogas y desarrollar estrategias de terapia génica (2).

“…el desarrollo de los OGMs seha dado en diferentes campos

y disciplinas, y actualmente contamoscon animales, plantas y

microorganismos transgénicos…”

Actualmente en México existen por lo me-nos 25 fármacos derivados de OGMs, además de importantes desarrollos como el de la insulina humana y la vacuna contra la hepatitis “B”, por mencionar algunos (8).

Otros desarrollos transgénicos se han dirigi-do a mejorar las propiedades físicas, químicas o nutricionales en los alimentos. Hay muchas variedades vegetales transgénicas que resisten plagas, como el caso del maíz y el algodón, en los cuales se han insertado genes provenientes de la bacteria Bacillus thuringensis (Bt) los cuales producen proteínas insecticidas (toxinas) que actúan dañando el aparato digestivo de ciertos tipos de insectos plaga. Varios son los factores que han hecho posible su éxito en la agricultura. El más importante es su alta especificidad hacia el insecto blanco y su inocuidad para mamíferos, otros vertebrados, plantas e inclusive otros in-sectos benéficos (6).

“…Actualmente en México existenpor lo menos 25 fármacos derivados de

OGMs, además de la insulina humana y la vacuna contra la Hepatitis B…”

De particular relevancia es el caso de la gene-ración de resistencia a virus, ya que a diferencia de los insecticidas, fungicidas o antibióticos, no existen compuestos antivirales efectivos, por lo

que la generación de transgénicos es una solu-ción única (6). En este sentido y por mencionar un ejemplo, ahora hay variedades de calabacita que son inmunes al ataque de ciertos virus (3).

También destaca una variedad de jitomate transgénico diseñada para tener una madura-ción retrasada en sus frutos, lo cual retrasa su ablandamiento y hace posible que permanezca más tiempo fresco, aparte de que conserva su co-lor, textura y sabor y puede almacenarse durante largos períodos sin que se produzcan cambios (3), y otra más en la que se han aumentado los niveles de carotenoides (luteína), antioxidantes que ayudan a prevenir algunos tipos de cáncer y precursores para la biosíntesis de vitamina A.

“…no existen compuestos antivirales efectivos, la generación de transgénicos

es una solución única…”

También existe un arroz transgénico, llama-do “arroz dorado” que tiene incorporados genes de distintos vegetales, que le confieren un ma-yor contenido de betacaroteno y de fierro, útiles para la prevención y manejo de la anemia y la ceguera, patologías que son endémicas en algu-nas zonas del mundo (5).

Existen reportes de estudios en una cepa de maíz con baja cantidad de ácido fítico (compues-to que disminuye la biodisponibilidad de hierro). El maíz transgénico obtenido tenía 35% menos ácido fítico que el silvestre. La ingestión de maíz modificado genéticamente y bajo en ácido fítico puede mejorar la absorción de hierro y por ende, la nutrición en poblaciones que consumen die-tas basadas en maíz modificado (5).

Fig. 2.- Cultivo de algodón resistente a plagas.

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“…destaca una variedad de jitomate transgénico de maduración retrasada…

que ayuda a prevenir algunostipos de cáncer…”

Otra aplicación de los AGMs es la utilización de tierras marginales mediante la siembra de cultivos que pueden crecer bajo condiciones adversas como falta de agua, altas concentracio-nes de sal o alcalinidad (5). Actualmente existen papayos y otros frutales que toleran el aluminio tóxico de suelos ácidos y absorben mejor el fós-foro disponible (3).

Usar o no usar OGMs: el dilema de hoyActualmente existe mucha resistencia con respecto a la generación y uso de OGMs, sin embargo, hay que destacar que a la fecha no se han demostrado científicamente daños provocados a la salud humana, animal, ve-getal y al ambiente, con lo cual no se niega la indudable necesidad de contar con un mar-co jurídico preventivo que evite a toda costa los posibles riesgos que deriven de la utili-zación de OGMs. En esta dirección y desde hace más de quince años, organismos inter-nacionales como la FAO (Organización para la Agricultura y la Alimentación), la OCDE (Organización para la Cooperación y Desa-rrollo Económicos) o la OMS (Organización Mundial de la Salud) han establecido grupos de trabajo para evaluar la seguridad para el consumidor de los AGMs (6). A la fecha, no existe evidencia científica que respalde la teoría de que, asociado al consumo de AGM se haya desarrollado alguna enfermedad o daño a largo plazo (5), o que implique un riesgo para la salud del consumidor, supe-rior al que implica la ingestión del alimento convencional correspondiente (6).

“…a la fecha, no existe evidencia científica de que el consumo de AGMs implique un

riesgo para la salud del consumidor…”

Sin embargo, es muy importante aclarar que aún se deben definir los límites éticos para la manipulación de genes y la protec-ción de zonas o países que, al no contar con

los recursos y tecnología para desarrollar y explotar su propio potencial, pueda ser utili-zado y patentado por quien posee las herra-mientas y capital, generando conflictos de desplazamiento de pequeños productores, de propiedad y patentes similar al generado en la industria farmacéutica (5). Es por ello que la comunidad internacional se organizó para crear un acuerdo que regule en específi-co este fenómeno. Así surgió el Protocolo de Cartagena sobre seguridad de la Biotecnolo-gía, mismo que entró en vigor en septiembre del año 2003. A pesar de que dicho acuerdo surge de un tratado absolutamente ambien-tal, el objetivo del Protocolo esta sustentado en el movimiento transfronterizo de OGMs. Regula además cuestiones como el etiqueta-do, manipulación, envasado y transporte de transgénicos. Es evidente que su vocación es de carácter comercial con lo cual se ha ge-nerado un gran número de diferencias ideo-lógicas, científicas, políticas y por supuesto comerciales (8).

Fig. 3.- Maíz de alto rendimiento y baja concentración de ácido fítico.

Dada la importancia y complejidad de este

fenómeno, es urgente que autoridades, socie-dad civil y académicos, tomemos conciencia e impulsemos este sector en nuestro país, siem-pre bajo un debate científico y sin tomar deci-siones fundadas en políticas de organizaciones no gubernamentales transnacionales que di-recta o indirectamente frenan a México.

Por lo tanto, debido a la gran rapidez con la que se desarrollan nuevos productos bio-tecnológicos y la movilidad de los mismos, es

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importante generar la información necesaria que permita desarrollar las medidas adecua-das para enfrentar este tipo de situaciones, así como la normatividad suficiente para regular su uso de manera responsable y segura.

Indudablemente, el uso de los OGMs debe hacerse a partir de un riguroso análisis de los riesgos que puedan representar para el medio ambiente, la biodiversidad y la salud humana.

Algunos de los factores que van a influir en los niveles de riesgo se relacionan con la modificación genética y cómo se llevó ésta a cabo, con el organismo modificado y con el ambiente en donde se pretende liberar. Por lo anterior, el análisis de riesgo debe hacerse “caso por caso y paso por paso”, considerando en todo momento el trinomio “modificación genética, organismo receptor y medio am-biente de liberación”.

“…Cada uno de nosotros debe hacer reflexiones sobre estos temas y exigir el uso adecuado de las nuevas tecnologías

para el mejor aprovechamiento en beneficio de todos…”

La comunidad científica está haciendo los esfuerzos correspondientes con el sincero pro-pósito de resolver estos problemas, que sin duda están rodeados de intereses sociales y políticos, lo que resta es que cada uno de no-sotros, como personas individuales y sociedad en general, hagamos reflexiones sobre estos temas, concluyamos y, en un momento dado, exijamos el uso adecuado de todas estas tec-nologías para el mejor aprovechamiento en beneficio de todos.

GlosarioADN. Ácido Desoxirribonucleico. Principal componente del material genético en el que están codificados los genes.GEN. Segmento de un cromosoma que dirige la síntesis de una proteína específica.INGENIERÍA GENÉTICA. Conjunto de técnicas que permiten manipular el material genético para introducir, modificar o eliminar determinada información que afecta la síntesis de alguna proteína.OGM. Organismo al cual le han incorporado genes de otras especies para producir una característica deseada.

Referencias1) Madigan, M.T., J.M. Martinko, J. Parker. Brock. 2004. Biología de los Microorganismos. Décima Ed. Pearson Educación S.A. pp. 1063.2) Meraz, M.A., C. Sánchez. 2001. Animales Modificados Genéticamente. La Herramienta del Futuro. Revista Digital Universitaria. Vol. 1, No. 3.3) Solórzano Herrera, J. Pros y Contras de la Agricultura Transgénica. Revista Rompan Filas / familia, escuela, sociedad. Año 12 número 69ISSN 0188-6320.4) López-Wilchis, R., T. Kwiatkowska.2000. Ética y Ciencias Biológicas, Un Reto para el Tercer Milenio. Ciencia, Tecnología/Naturaleza. Cultura en el Siglo XXI. Univ. Autónoma Metropolitana-Iztapalapa. Departamento de Biología, Departamento de Filosofía.5) Reyes, M.S., J. Rozowski. 2003. Alimentos Transgénicos. Rev. Chil. Nutr. Vol. 30, No. 1. 6) Vidal, D.R. 2004. Presente y Futuro de los Alimentos Transgénicos. Sistema. Revista de Ciencias Sociales. No. 179-180. pp. 31-40.7) Ponce, A., Álvarez, M. 2006. Los Alimentos Transgénicos, un tema de actualidad. http://www.monografias.com/trbajos39/alimentostransgenicos.8) Kubli-García, F. Movimiento Transfronterizo de Organismos Genéticamente Modificados. http://www.bibliojuridica.org/libros/5/2332/15.pdf Ma. Elena Zavala Soto estudió Ingeniería Bioquímica en Ali-mentos en el Instituto Tecnológico de Celaya (ITC). Trabajó como Auxiliar de Investigación en diversos proyectos del Centro de In-vestigaciones y Estudios Avanzados (Cinvestav-IPN), U. Irapuato y en la industria en el área de Servicios y Asesoría en Biotecno-logía (TropiGen SA de CV). Ha impartido cursos de Posgrado de Técnicas Básicas de Biología Molecular y actualmente es Profe-sor Investigador del Centro de Investigación en Biotecnología Aplicada del IPN (CIBA-IPN, Tlaxcala) y realiza investigaciones de Mejoramiento Genético del hongo Metarhizium anisopliae. [email protected]

Martha D. Bibbins Martínez cursó la licenciatura de Quí-mica Farmaceútica Bióloga en la Facultad de Química de la UNAM (mención honorífica). Realizó la Maestría en Cien-cias (mención honorífica) y el Doctorado en la Univ. de Reading, Inglaterra. Cursó un posdoctorado en el Cinves-tav U. Irapuato. Ha dirigido varios proyectos de investiga-ción y tesis de maestría y de licenciatura. Actualmente es Profesor Investigador Titular C del Centro de Investigación en Biotecnología Aplicada del IPN (CIBA-IPN, Tlaxcala) y ca-tedrático del Posgrado de Biotecnología Aplicada y realiza investigaciones de Mejoramiento Genético de [email protected]

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La formación de las estrellas a través

del tiempoLuis Felipe Rodríguez Jorge

El Universo se expande como un todo, por lo que las galaxias que lo forman quedan

cada vez más separadas entre sí. En ciertas re-giones, sin embargo, ocurre el proceso inverso y nubes de gas se contraen para formar nuevas estrellas y planetas.

En el principioExiste consenso entre los astrónomos que el Universo se originó en una Gran Explosión que tuvo lugar hace aproximadamente 13 mil 700 millones de años. Durante los primeros minu-tos de su existencia ocurrieron diversos even-tos que contribuyeron a definir su futuro.

“…el Universo se originó en una Gran Explosión que tuvo lugar

hace aproximadamente 13 mil 700 millones de años…”

En su origen, el Universo se conformó por un gas extremadamente denso y caliente que se ex-pandió rápidamente y que estaba compuesto por átomos de hidrógeno y helio ionizados; es decir, con los núcleos separados de los electrones por la alta temperatura reinante. Ahora se sabe que además de esta materia “normal” estaban presen-

tes partículas adicionales, cuya naturaleza aún no se entiende y que constituyen lo que se conoce como la materia oscura. Además de la materia normal y de la materia oscura, había grandes can-tidades de ondas electromagnéticas.

Pero además de denso y caliente, el Univer-so era entonces sumamente homogéneo, esto es sin regiones significativamente más densas que otras que rompieran la monotonía. Si el Universo hubiera mantenido siempre su gran homogeneidad, no estaríamos ahora discu-tiendo su naturaleza.

“… si el Universo hubiera mantenido siempre su gran homogeneidad,no estaríamos ahora discutiendo

su naturaleza…”

Desde su origen a la actualidad algo tuvo que propiciar el crecimiento de la heterogenei-dad, porque los seres humanos, con una densi-dad promedio del orden de un gramo por cen-tímetro cúbico (muy parecida a la densidad del agua), somos 10 a la 30 veces (un uno seguido de 30 ceros) más densos que la densidad pro-medio del Universo.

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Y es que a través del tiempo, el Universo se hizo gradualmente más heterogéneo, más es-tructurado, con la mayor parte del espacio casi vacío y la mayor parte de la materia normal aglutinada en estrellas y planetas. Esto ocurrió porque el Universo era casi homogéneo. Desde su inicio había en él pequeñísimas “semillas” de heterogeneidad que fueron amplificadas por la fuerza atractiva de la gravedad hasta llegar a la situación actual.

“…La luz visible es el ejemplo más conocido de la radiación

electromagnética…”

La época de la recombinación y la producción de la radiación cósmica de fondoDurante los primeros 400 mil años de la exis-tencia del Universo, los átomos de hidrógeno y helio que formaban la materia normal esta-ban ionizados por la gran temperatura presen-te. Los electrones, que en condiciones como las de nuestro entorno están amarrados por las fuerzas eléctricas a los núcleos atómicos, vagaban libres por el espacio. Los electrones libres interaccionan muy fuertemente con las ondas electromagnéticas. La luz visible es el ejemplo más conocido de la radiación elec-tromagnética, radiación formada por ondas. Otras longitudes de onda más grandes que la luz son las de radio y las infrarrojas, mientras que longitudes de onda más cortas que las de la luz son las ultravioletas, así como los rayos X y los rayos gama.

Es por esta fuerte interacción entre elec-trones libres y la luz que no podemos ver el interior del Sol. La energía que proviene de él se forma en su interior, pero al viajar a la superficie choca frecuentemente con los electrones y se desvía de su anterior trayec-toria. Puesto que vemos la luz en el punto donde tuvo su última desviación, práctica-mente en la superficie, vemos al Sol como si fuera una bola sólida, con una superficie bien definida.

“Mientras el Universo se mantuvoionizado era muy opaco...”

Mientras el Universo se mantuvo ionizado era muy opaco. Un hipotético observador en aquellos primeros cientos de miles de años se hubiera sentido como metido en una espesa niebla que no le permitía ver muy lejos. Pero pasados 400 mil años el Universo se había en-friado a unos 3 mil grados Kelvin, lo suficien-te para que los electrones se juntaran con los núcleos atómicos y permanecieran unidos. A esta época se le conoce como la Época de la Recombinación. Al dejar de estar libres, los electrones pierden mucha de su capacidad de interaccionar con la radiación, por ello el Uni-verso se hizo transparente. Lo sorprendente es que la astronomía moderna puede estudiar en gran detalle al Universo en esta Época de la Re-combinación. Conforme observamos más lejos el espacio, vemos radiación electromagnética que llega de épocas más remotas. La radiación electromagnética viaja a la velocidad de la luz y esto convierte a los telescopios en el equiva-lente a una máquina del tiempo, aunque con la limitación de que sólo funcionan hacia el pasa-do y no hacia el futuro.

“…Lo sorprendente es que la astronomía moderna puede estudiar en gran

detalle al Universo en esta Época de la Recombinación…”

Lo más lejos que los astrónomos podemos observar en el espacio es precisamente este momento de recombinación, porque como ya se dijo (o sea, más lejos) el Universo era opa-co. Lo que vemos a esa distancia (o bien en ese tiempo pasado, cuando el Universo tenía tan sólo 400 mil años de edad) es una “pared” de ra-diación que cuando se produjo era mayormen-te luz visible. Pero con la expansión del Univer-so estas ondas de luz se fueron estirando hasta transformarse en ondas de radio. De los 3 mil grados Kelvin que tenía la radiación en el mo-mento de producirse, ahora es mucho mas fría, con una temperatura de sólo 2.7 grados Kelvin. Estas ondas de radio forman la llamada radia-ción cósmica de fondo, cuyo estudio es de gran importancia para físicos y astrónomos. Fue ob-servada por primera vez en 1965 por los esta-dounidenses Robert W. Wilson y Arno Penzias, quienes recibieron el Premio Nóbel de Física

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por su descubrimiento en 1978. Las caracterís-ticas detalladas de esta radiación, en particular su grado de heterogeneidad, fueron estudia-das con el satélite astronómico COBE (Cosmic Background Explorer, puesto en órbita por la NASA en 1989), cuyos líderes John C. Mather y George F. Smoot recibieron por estos trabajos el Premio Nóbel de Física en el año 2006.

Fig. 1. Imagen de las variaciones en la temperatura de la radiación cósmica de fondo obtenidas con el satéli-te WMAP (Imagen cortesía de la NASA).

Durante la Época de la Recombinación, aún cuando ya habían transcurrido 400 mil años del origen del Universo, éste aún era extrema-damente homogéneo. Los estudios del satélite COBE indicaron variaciones en la temperatura de la radiación del orden de sólo cienmilésimas de grado Kelvin. En la figura 1 mostramos una imagen de las variaciones de la temperatura de la radiación cósmica de fondo sobre todo el cielo, obtenida por el satélite WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe, puesto en órbita por la NASA en el 2001).

En las condiciones que existían entonces, las variaciones en la densidad eran propor-cionales a las variaciones en la temperatura, lo cual nos indica un Universo aún muy ho-mogéneo (las variaciones eran del orden de 0.000001 sobre 2.7).

“Al recombinarse los electronescon los núcleos, el Universo se hizo

transparente y la radiación pudo viajaren línea recta a través de él.”

La época oscuraAl recombinarse los electrones con los nú-cleos, el Universo se hizo transparente y la radiación pudo viajar en línea recta a través de él. Pero también la materia se enfrió y dejó

de producir radiación, con lo que el Universo entró en una etapa que en inglés se conoce como “The Dark Age”, en analogía al periodo entre la antigüedad clásica y el renacimiento italiano, en el que las “luces” de las ciencias y de la cultura clásica se apagaron en Europa. A falta de un mejor término en castellano (noso-tros nos referimos a esta época histórica sim-plemente como la Edad Media), traduciremos el término como la Época Oscura.

Durante esta era, las pequeñas heterogenei-dades que había en el momento de la recombi-nación se fueron amplificando por la fuerza de la gravedad. Esencialmente, las regiones que eran ligeramente más densas se contrajeron y atrajeron todo el gas en su entorno. En esta contracción gravitacional ayudó no sólo la ma-teria normal, sino también la materia oscura, que si bien no ha sido identificada de manera directa, sí produce atracción gravitacional.

Alrededor de 200 millones de años después del origen del Universo, los modelos teóricos indican que las heterogeneidades eran ya tan marcadas (ver la Fig. 2) que en estas regiones muy densas se produjo la formación de las pri-meras estrellas del Universo.

Figura 2. Pasados 16 millones de años del origen del Universo, éste aún se mantenía muy homogéneo. Pero al llegar a los 140 millones de años, las heterogenei-dades se hicieron más marcadas (zonas más oscuras en la figura) y finalmente alrededor de los 200 millo-nes de años de edad del Universo se dio la formación de las primeras estrellas (zonas amarillas). (Imagen cortesía de T. Abel.)

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“Una vez que la gravedad controla la dinámica de una región, la contracción continúa hasta que aparece un nuevo

elemento que la detiene”

Las primeras estrellas y la época de la reionizaciónComo hemos dicho, el Universo se fue expan-diendo como un todo, pero había en él regiones que por la atracción de la gravedad se hacían más y más compactas (digamos que iban a con-trapelo de lo que ocurría en el Universo como un todo, contrayéndose mientras el Universo se expandía). Pasados unos cientos de millones de años del origen, en estas regiones gaseosas más densas se comenzaron a formar, por la contrac-ción que produce la fuerza de la gravedad, las primeras estrellas. A su vez, estas primeras es-trellas serían las semillas alrededor de las cuales se constituirían las galaxias (una de ellas sería nuestra propia galaxia, la Vía Láctea).

Una vez que la gravedad controla la dinámi-ca de una región, la contracción continúa hasta que aparece un nuevo elemento que la detie-ne. Este nuevo elemento es generado por la temperatura que va ganando la región en con-tracción; este aumento de temperatura produ-ce un aumento de la presión, que finalmente contrarresta la gravedad, pero para cuando esto ocurre la región original se ha contraído millones de veces hasta formar una estrella.

Estas estrellas debieron ser muy distintas a las que ahora existen, porque se formaron de aquel gas original, casi de puro hidrógeno y helio. Se cree que fueron estrellas con mucha más masa (materia) que las que se forman aho-ra, quizá con miles de veces la masa de nues-tro Sol. Si bien inicialmente el incremento en la temperatura producido por la contracción fue suficiente para contrarrestar la gravedad, la estrella comenzó a enfriarse y la contracción continuó hasta que en el interior de la estrella comenzaron reacciones termonucleares que la recalentaron hasta lograr de nuevo una situa-ción de equilibrio entre la fuerza atractiva de la gravedad y el efecto repulsivo de la gran pre-sión en el interior de la estrella. En esta región, los átomos originales de hidrógeno y helio se

fueron fusionando para formar carbono, nitró-geno, oxígeno y los otros elementos químicos que ahora conocemos. Luego, después de unos cientos de miles de años de formadas, estas es-trellas explotaron y lanzaron al espacio aque-llos elementos químicos indispensables para la vida (ver la figura 3). Ya en el espacio, el gas expulsado en estas explosiones se mezcló con el gas ahí existente, de modo que las siguien-tes generaciones de estrellas se formaron de un gas “enriquecido”, con elementos químicos diversos, superando la monótona composición química de hidrógeno y helio que caracterizó al Universo joven.

En la actualidad seguimos presenciando explosiones similares de las estrellas de gran masa. A estas explosiones se les llama super-novas y se han observado tanto en nuestra ga-laxia como en otras galaxias.

“Estas primeras estrellas producían grandes cantidades de luz y radiación

ultravioleta, lo cual volvióa ionizar al Universo”

Fig. 3. Visión artística de cómo pudo haber sido la época de la formación de las primeras estrellas. Las primeras estrellas explotarían luego como supernovas, enriqueciendo el medio con elementos químicos más pesados que el hidrógeno y el helio (imagen cortesía del STScI).

Estas primeras estrellas producían gran-des cantidades de luz y radiación ultravioleta, lo cual volvió a ionizar al Universo. Es por esto que a la etapa de la formación de las primeras estrellas se le conoce también como la Época de la Reionización.

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“… es bien sabido que nuestro Sol nose formó en aquella primera generación

de estrellas…”

Así, las primeras estrellas no sólo sacaron con su luz y calor al Universo de la Época Os-cura, sino que cambiaron la composición del Universo, creando una diversidad de elemen-tos químicos que posteriormente permiti-rían, entre otras cosas, la aparición de la vida en la Tierra. De hecho, es bien sabido que nuestro Sol no se formó en aquella primera generación de estrellas (evento que tuvo lu-gar hace alrededor de 13 mil 200 millones de años), sino mucho después, hace aproxima-damente 4 mil 600 millones de años. Cuando el Sol se formó ya existían en el gas espacial los elementos químicos necesarios para la formación de los planetas y, en ellos, de la vida. En la figura 4 mostramos un esquema que resume los momentos más importantes en la historia del Universo.

La formación estelar hoyEl estudio del tema de las primeras estrellas es apasionante, pero aún es muy poco lo que

se conoce. Como esto ocurrió en el pasado remoto, sólo las podríamos detectar y es-tudiar muy lejos de nosotros y como es de esperarse, es más difícil estudiar lo que está lejos que lo que está cerca. Afortunadamen-te, la formación de nuevas estrellas continúa en el Universo actual. Sin embargo, esto no está ocurriendo en todas partes del espacio. En primer lugar, como hemos mencionado, la mayor parte de la materia normal se encuen-tra en galaxias, familias de cientos de miles de millones de estrellas que son como los “ladri-llos” básicos del Universo.

Las galaxias se dan en dos grandes tipos: las galaxias elípticas y las espirales (ver la fi-gura 5). Existe también la categoría de las galaxias irregulares, para todo lo que no cae en las dos clases anteriores, pero no necesita-mos discutir esta categoría para los propósi-tos de este artículo.

“Las galaxias se dan endos grandes tipos:

las galaxias elípticasy las espirales…”

Fig. 4. Esquema artístico que muestra los momentos más importantes en la historia del Universo (imagen cor-tesía de Caltech).

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En la actualidad, la formación estelar sólo se da de manera vigorosa en las galaxias espira-les y no en las elípticas. ¿Por qué? Las galaxias espirales tienen mucha rotación y se cree que la fuerza centrífuga que produce la rotación ha impedido que en el pasado todo el gas dispo-nible en estas galaxias se haya contraído para transformarse en estrellas. Es decir, la rotación presente en estas galaxias ha dosificado la for-mación estelar permitiendo que persista hasta el día de hoy. En contraste, las galaxias elípticas casi no rotan y se cree que esto permitió, en la época de su formación, un derroche de acti-vidad de formación estelar que llevó a que se agotara el gas disponible y a que en la actuali-dad prácticamente no formen estrellas.

Fig. 5. Las galaxias espirales (izquierda) tienen bas-tante rotación mientras que las elípticas (derecha) no. Se cree que esta diferencia es uno de los factores que determinan que la formación estelar se siga dando hoy en día en las espirales y ya no en las elípticas.

Un acercamiento a la formación estelarDe lo anterior se puede concluir que si que-remos estudiar con detalle cómo se forman las estrellas, tendremos que enfocar parte de nuestros esfuerzos al estudio de aquéllas que se están formando en la actualidad, muchas de ellas en relativa cercanía al Sol. Por ejemplo, en términos de distancia, las estrellas que se están formando ahora en la nebulosa de Orión (a una distancia de 1,500 años-luz) están 10 millones de veces más cerca que aquellas primeras es-trellas del Universo muy joven.

Para entender cómo se forman y cómo cambian en el tiempo las estrellas es necesario, primero, entender qué son y cómo funcionan. Para tener un punto de referencia, tomaremos como estrella típica a nuestro Sol. De hecho, nuestro Sol es una estrella bastante común: ni muy grande ni muy pequeña.

“..Las estrellas se forman en la actualidad con distintas cantidades de masa, desde

aproximadamente una décima de la masa del Sol, hasta unas 100 veces la masa del Sol.

Las estrellas se forman en la actualidad con distintas cantidades de masa, desde aproxima-damente una décima de la masa del Sol, hasta unas 100 veces la masa del Sol. Uno pensaría, a primera aproximación, que mientras más masa tenga la estrella, más combustible ter-monuclear tendrá y más tardará en morir. Pero en realidad lo que ocurre es que las estrellas masivas, si bien tienen una mayor cantidad de combustible para quemar, lo queman muy rá-pidamente, de modo que mientras una estrella como el Sol vivirá unos 10 mil millones de años (nuestro Sol está entonces aproximadamente a la mitad de su vida), una estrella con 100 veces la masa del Sol vive solamente alrededor de un millón de años. En esto las estrellas difieren de los seres vivos, que como regla general viven más mientras más masivos son (esto es, los ele-fantes viven más que los ratones y éstos más que las moscas).

Por otra parte, sabemos que el Universo se formó hace unos 13 mil 700 millones de años, pero existen actualmente estrellas muy masi-vas que por su relativa corta vida se tuvieron que haber formado en el pasado relativamen-te reciente (digamos, hace sólo unos millones de años). Esto quiere decir que la formación de las estrellas no ocurrió sólo en el pasado muy remoto, sino que ha continuado dándose a lo largo de la vida del Universo, si bien de manera dominante en las galaxias espirales.

“Es en estas nubes cósmicas... en lasque ocurre en la actualidad el

nacimiento de las nuevas estrellas”

En nuestra galaxia, que es del tipo espiral y por lo tanto con formación de estrellas en la ac-tualidad, mucho del espacio entre las estrellas está muy vacío y no parece posible formar una estrella juntando al tenue material que normal-mente existe entre las estrellas. Sin embargo, en algunas regiones del espacio existen unas

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“nubes” de gas y polvo cósmico que son mucho más densas que el medio normal (ver la figura 6). Les llamamos nubes porque nos recuerdan a las nubes atmosféricas, aunque estas últimas miden sólo cientos de metros, mientras que las nubes cósmicas miden años-luz.

Fig. 6. Nube molecular en nuestra galaxia. Es en el in-terior de estas nubes donde se forman las nuevas es-trellas (imagen cortesía del STScI) .

Es en estas nubes cósmicas, mucho más densas que el medio típico entre las estrellas, en las que ocurre en la actualidad el nacimien-to de las nuevas estrellas. A estas nubes se les llama indistintamente oscuras (porque la luz no las atraviesa y no nos dejan ver lo que hay atrás o adentro de ellas) o bien moleculares (porque son muy frías y el gas que hay en ellas está en la forma de moléculas como el hidrógeno mo-lecular, el monóxido de carbono, el vapor de agua y el amoníaco, entre otras).

Estas nubes, sobre todo las más grandes, contienen frecuentemente hasta millones de veces la masa del Sol, así que pueden formar

muchas estrellas y de hecho lo están hacien-do. ¿Pero, cómo podemos investigar lo que ocurre en el interior de estas nubes oscuras si, como acabamos de decir, son opacas a la luz? Afortunadamente, durante el siglo XX los avances en la radioastronomía y la as-tronomía infrarroja han permitido estudiar el interior de estas nubes. La razón de esto es que el polvo cósmico, que es lo que hace a las nubes opacas a la luz, es relativamente transparente a las ondas de radio y a las on-das infrarrojas. Digamos que la situación es similar a la de estudiar a un ser humano en gestación dentro del seno materno: no lo po-demos ver a simple vista, pero sí con la ayuda de los rayos X o el ultrasonido.

“Es la gravedad la que se encarga de comprimir a las relativamente difusas nubes de gas del espacio interestelar

en nuevas estrellas”

Gracias principalmente a la radioastrono-mía y a la astronomía infrarroja, así como al trabajo de muchos astrónomos teóricos, se ha podido desarrollar un paradigma que nos guía en cuanto a lo que ocurre cuando se forma una estrella similar al Sol.

La formación de las estrellas de tipo solarComo en la primera generación de estrellas, es la gravedad la que se encarga en la actualidad de comprimir a las relativamente difusas nubes de gas del espacio interestelar en nuevas estrellas.

Pero estas nubes en contracción tienen un poco de giro, un poco de rotación. A esta pro-piedad de los cuerpos se le llama el momento angular. El momento angular de una nube hace que conforme caiga más gas hacia la protoes-trella (llamémosla así porque aún no se dan los procesos termonucleares que definen a las estrellas), éste venga de puntos más lejanos que giran más rápidamente respecto a la pro-toestrella. Cuando algo gira aparece la fuerza centrífuga, que hace que las cosas que giran se quieran alejar del centro (esto es lo que apro-vecha alguien que trata de hacer una pizza, dándole vueltas en el aire para que se extienda y se haga más grande).

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Fig. 7. Imagen artística de una estrella en formación. Al centro está la protoestrella. El gas cae al disco de acreción que rodea a la estrella y de ahí cae en espi-ral a la estrella. Los planetas se formarán del material que hay en el disco. Al mismo tiempo, el disco produce chorros de gas que salen a gran velocidad.

Este efecto produce que el gas ya no caiga directo a la protoestrella, sino a su alrededor formando un disco delgado y en rotación. Este gas permanecería ahí por siempre y se cebaría la formación de la estrella, si no apa-reciera otro proceso de la naturaleza que se encarga de permitir que el gas que cae pri-mero al disco, vaya después cayendo en espi-ral hacia la protoestrella.

En resumen, para que el gas que gira alrede-dor de la protoestrella caiga en ella y la “engor-de” es necesario que este gas se deshaga del momento angular.

La manera en que esto sucede perma-neció como un enigma hasta la década de los ochenta del siglo pasado, cuando varios grupos de astrónomos (entre ellos un grupo mexicano) descubrieron que las estrellas jó-venes expulsan al espacio circundante parte del gas que les está cayendo de los alrede-dores (ver la figura 7). Estas expulsiones (o eyecciones, como también se les llama en la literatura) se llevan el momento angular ex-cedente para permitir que el gas caiga a la protoestrella y la haga crecer.

“Estas expulsiones… se llevan elmomento angular excedente para

permitir que el gas caiga a laprotoestrella y la haga crecer.”

Fig. 8. Imagen del Telescopio Espacial Hubble del ob-jeto Herbig-Haro 111. Descubiertos en los años cin-cuenta del siglo pasado en el Observatorio de Tonan-tzintla, estos objetos aparecen como chorros de gas que son expulsados por las estrellas muy jóvenes.

Estas expulsiones de gas ocurren a gran ve-locidad, cientos de kilómetros por segundo, y producen fenómenos muy vistosos en los al-rededores de la protoestrella. También se sabe que las expulsiones ocurren preferentemente en la forma de dos chorros que se mueven en dirección opuesta y que son muy colimados (o sea, que permanecen moviéndose en una direc-ción, como el agua que sale de una manguera). Los llamados objetos Herbig-Haro, descubiertos en la década de los cincuenta del siglo XX por el estadounidense George Herbig y el mexica-no Guillermo Haro y que permanecieron sin ser entendidos por varias décadas, son una de las manifestaciones de estas eyecciones de gas, que al chocar con nubes que existen en el espa-cio donde se forman las estrellas, producen ca-

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lentamiento del gas y emisión de radiación (ver figura 8). Se dice que el disco y el chorro tienen una relación simbiótica (se benefician el uno del otro). El chorro extrae energía y momento an-gular del disco, y esto permite que el gas en el disco continúe su caída hacia la estrella.

Los retos del futuroNuestro entendimiento de la formación estelar ha avanzado espectacularmente en las últimas décadas. Hay que aclarar que esto ha ocurrido principalmente en lo que se refiere a las estrellas de masa similar a la del Sol que se forman en la ac-tualidad. En el caso de las estrellas de este tipo, el gran reto es comprender cómo es que alrededor de la estrella y a partir del disco protoplanetario se condensan los planetas. Se conocen alrededor de 250 estrellas que están acompañadas por plane-tas (ver http://exoplanet.eu para una lista actua-lizada de los planetas exosolares o sea externos a nuestro Sistema Solar). Sin embargo, casi todos estos planetas son grandes esferas de gas como Júpiter, pero que se encuentran más cerca de sus respectivos soles que la Tierra del Sol, mientras que en nuestro Sistema Solar los grandes plane-tas gaseosos, como Júpiter y Saturno, están en las afueras. Obviamente, la naturaleza no repitió en todas las estrellas lo que ocurrió en nuestro Sis-tema Solar y se requiere mucho trabajo observa-cional y teórico para comprender cómo es que se forman los planetas alrededor de las estrellas.

“Nuestro entendimiento de la formación estelar ha avanzado espectacularmente

en las últimas décadas.”

Además de entender cómo ocurre la formación de los planetas en las estrellas de tipo solar, nos falta explorar y conocer la formación, en el presen-te, de las estrellas mucho más y mucho menos ma-sivas que el Sol. Es tentador extrapolar y proponer que todas las estrellas, no sólo las de tipo solar, se forman mediante el mecanismo de disco proto-planetario que hemos comentado. Pero la verdad es que no estamos seguros de que éste sea el caso y esta incógnita constituye una de las siguientes fronteras en el tema de la formación estelar, en cuya solución trabajamos muchos astrónomos y en la que de nuevo los grupos mexicanos juegan un papel destacado a nivel internacional.

Para formar una estrella que tenga unas cien veces la masa de Sol necesitamos que el núcleo protoestelar vaya creciendo más y más. Pero el problema que tenemos es que al crecer la estrella se hace tan luminosa que su misma luz intensísima detiene la caída de más gas, y en principio la estrella no debería de crecer más allá de diez veces la masa del Sol. Sin embargo, sabemos que en la actualidad existen estrellas tan pesadas como 100 veces la masa del Sol. Se ha especulado que quizá es necesario formar muchas estrellas, cada una con 10 veces la masa del Sol, y luego fusionarlas para formar una gran estrella. Pero la verdad es que este mecanismo se considera muy improbable. Así que simple-mente no sabemos cómo se forman las estrellas más grandes del cielo, las luminarias más espec-taculares que alumbran el espacio.

“Prácticamente no hay datos que nos permitan confrontar la realidad con los

modelos de la formación de las primeras estrellas en el Universo.”

Igualmente, tenemos problemas para en-tender cómo es que se forman las estrellas muy pequeñas, de muy baja masa. Como parte de estos estudios astronómicos se ha descubier-to que existen unos cuerpos de tan baja masa que no podemos llamarlos estrellas, pero que rebasan, con mucho, las masas de los planetas, de modo que podemos pensar en ellos como unos cuerpos que se hallan entre las estrellas y los planetas. Se trata de las llamadas enanas marrón que tienen masas entre 0.01 y 0.1 veces la masa del Sol. Estos cuerpos no pueden ser considerados planetas porque a diferencia de éstos sí logran iniciar procesos termonucleares en su interior, pero tampoco se les considera es-trellas porque estos procesos duran muy poco (sólo están presentes al principio de la vida de la enana marrón) y luego se apagan, dejando a la enana marrón como si fuera un planeta gi-gantesco, ya sin producir energía propia.

¿Se forman las enanas marrón como es-trellas (o sea, como un núcleo protoestelar) o como planetas (o sea, en un disco alrededor de dicho núcleo)? Tenemos problemas bajo cualquiera de las dos suposiciones. Si se for-

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man como una estrella normal, se sabe que en general hay mucho más material disponible que el que forma a una enana marrón. ¿Por qué entonces no siguen creciendo (acrecentando masa) hasta llegar a ser una estrella normal? Quizá algo trunca su crecimiento, pero no sa-bemos a ciencia cierta qué es. Por otro lado, si se forman como planetas, ¿por qué las en-contramos también libres en el espacio y no sólo alrededor de una estrella normal (como ocurre en el caso de los planetas)?

Por último, prácticamente no hay datos que nos permitan confrontar la realidad con los modelos teóricos de la formación de las prime-ras estrellas en el Universo temprano. Los paí-ses desarrollados están planeando una nueva generación de telescopios ultrasensitivos que permitan estudiar este remoto y antiguo fenó-meno. El estudio de la formación y evolución de las estrellas de tipo solar nos ha llevado a avan-zar notablemente en nuestro conocimiento de la formación del Sol y de todo nuestro Sistema Solar. Ahora queremos entender mejor cómo se forman todas las estrellas, ya no sólo las de tipo solar, sino también de las pequeñas y de las grandes estrellas: ¿cómo fue la formación en el pasado remoto de las primeras genera-ciones de éstas?

La formación de estrellas y de sus planetas acompañantes es uno de los procesos más im-portantes de la naturaleza. Al comprender mejor este proceso más nos acercamos al conocimien-to de nuestros propios orígenes.

GlosarioIonización: proceso por el cual un electrón es arrancado a un átomo. Esto puede ocurrir mediante el choque con otra partícula o bien con un fotón de suficiente energía. El proceso inverso es el de recombinación.Longitud de onda: distancia entre dos máximos consecutivos en una onda.Materia oscura: componente del Universo que posee fuerza gravitacional como la materia normal, pero que es de naturaleza distinta (y aún no entendida) a la de la materia normal.Onda electromagnética: oscilaciones eléctricas y magnéticas que se propagan por el espacio llevando energía y momento. La luz es un ejemplo de onda electromagnética.Radiación cósmica de fondo: radiación que se produjo cuando el Universo joven se enfrió lo suficiente para que

los electrones libres y los iones se juntaran en la Época de la Recombinación. Originalmente esta radiación se produjo como ondas de luz visible pero ahora se observa en la forma de ondas de radio.Recombinación: proceso por el cual un electrón libre se junta a un ión. El proceso inverso es el de ionización.

Bibliografía1. Matos, T. (2004). ¿De qué está hecho el Universo?: Materia Oscura y Energía Oscura, Colección La Ciencia para Todos, México, D. F.: Fondo de Cultura Económica.2. Peimbert, M.(2006). La Evolución en la Astronomía, México, D. F.: El Colegio Nacional.3. Poveda, A., Rodríguez, L. F., y Peimbert, M. (2004). Siete Problemas de la Astronomía Contemporánea, México, D. F.: El Colegio Nacional.4. Weinberg, S. (1999). Los Tres Primeros Minutos del Universo, Madrid, España: Alianza Editorial.5. De manera general se recomiendan los títulos de astronomía que han salido en la serie “La Ciencia para Todos”, del Fondo de Cultura Económica.

Luis Felipe Rodríguez Jorge , es investigador del Instituto de Radio Astronomía de la UNAM; realiza investigación principalmente sobre el nacimiento y juventud de las es-trellas, sobre las fuentes galácticas de rayos X, en la que él y otros astrónomos mexicanos han realizado contribuciones fundamentales. Entre ellas se cuentan el descubrimiento de los flujos bipolares en estrellas jóvenes (1980), la elu-cidación del mecanismo que excita a los objetos Herbig-Haro (1981, 1985), y la aportación de evidencia de discos protoplanetarios en estrellas jóvenes. El trabajo realizado en los últimos 20 años por él y sus colabora-dores en el área de formación estelar es considerado de punta mundialmente y no es exagerado afirmar que el conocimiento de los procesos que caracterizan la formación estelar debe mu-cho a las aportaciones del grupo mexicano, cuyo líder es el doc-tor Rodríguez Jorge. Sus artículos científicos, más de 316, han recibido más de 4000 referencias en la literatura especializada. Obtuvo el Premio Robert J. Trumpler de la Sociedad Astro-nómica del Pacífico, el Premio Bruno Rossi de la Sociedad Astronómica Americana, el Premio de Física de la Academia de Ciencias del Tercer Mundo (TWAS) y, en nuestro país, el Premio de la Academia Mexicana de Ciencias, el Premio Universidad Nacional, el Primer Premio Ricardo J. Zevada, y el Premio Nacional de [email protected]

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Las enfermedades neurodegenerativas se ca-racterizan por la pérdida progresiva e irrever-

sible de neuronas en regiones específicas del ce-rebro. James Parkinson propuso por primera vez en 1917 una enfermedad denominada “Parálisis agitante o parálisis temblorosa” la cual ahora lle-va su nombre. Los síntomas característicos de la Enfermedad de Parkinson (EP) son: la bradicine-sia, que se observa como lentitud y escasez de movimientos, la rigidez muscular del tronco y las extremidades dando como resultado postu-ras anormales, temblor en reposo, y trastornos del equilibrio postural, lo que genera alteracio-nes en la iniciación de la marcha y pérdida del equilibrio con caídas frecuentes (figura 1).

La EP es la segunda enfermedad neuro-degenerativa más común ya que afecta del 1 al 2% de las personas mayores de 65 años de edad. En México se presenta en poco más de 50 personas por cada 100 mil habitantes, con prevalencia en el sexo masculino, según el Ins-tituto Nacional de Neurología y Neurocirugía. En el laboratorio de Neurofarmacología de la

Mal de Parkinson:Un fragmento no tóxico de la toxina tetánica: probable

alternativa en la terapéutica de esta enfermedad

Ilhuicamina Daniel Limón, Aleidy Patricio, Liliana Mendieta, Berenice Venegas,José Aguilera e Isabel Martínez

BUAP, Parra Cid en el 2003 presentó un estudio fármaco epidemiológico de la incidencia de la EP en Puebla, realizado en tres unidades hospi-talarias y reportó 54 casos entre los años 2000-2001. La mayor prevalencia fue en hombres mayores de 66 años.

Figura 1. Síntomas clásicos de la Enfermedad de Par-kinson. Rigidez, temblor, trastorno en equilibrio pos-tural y dificultad al caminar.

“…En Puebla, entre los años 2000-2001 se reportaron 54 casos de EP. La mayor

prevalencia fue en hombresmayores de 66 años…”

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Si bien la etiología de la EP es principal-mente idiopática (99.0 %), también se han asociado como factores de riesgo la exposi-ción a contaminantes ambientales como in-secticidas o metales pesados. Sólo 1% de los casos es de tipo genético, se han descrito dos mutaciones, una localizada en el gen de la pro-teína α-sinucleína en el cromosoma 4 y otra en el gen parkina, ubicado en el cromosoma 6 de las personas con parkinsonismo juvenil. Pos-teriormente se localizaron otras mutaciones genéticas en el cromosoma 2 (parkin 3) y en el cromosoma 4 (parkin 4), dichas mutaciones inducen disfunción celular, lo que conduce a la muerte neuronal.

En 1960, Oleh Hornykiewicz encontró en ce-rebros de pacientes parkinsonianos una dismi-nución severa de los niveles de dopamina (DA) -un neurotransmisor necesario para las con-ductas motoras-, en el núcleo caudado y pu-tamen. Estos hallazgos dieron la pauta a que la terapia para dichos pacientes fuese a base de DA; a pesar de no atravesar la barrera he-matoencefálica. En estos años, Arvid Carlsson inició una serie de experimentos utilizando la reserpina (una sustancia natural que se extrae de la raíz Rauwolfia serpentina y que vacía las vesículas de DA de las terminales nerviosas) produciendo un estado de parkinsonismo en animales de laboratorio, observando una gran disminución de movimientos espontáneos los cuales mejoraron al tratarlos con L-Dopa (el precursor de DA). Concluyó que las alteracio-nes causadas por la reserpina eran semejantes a la EP. Además mostró que la L-Dopa norma-lizaba los niveles de DA en zonas del cerebro carentes de este neurotransmisor. A partir de estas innovaciones se introdujo la L-Dopa en la terapéutica, la cual dio impresionantes mejo-rías en los pacientes y sigue siendo el fármaco por excelencia en esta patología. Si bien en los primeros años de tratamiento con la L-Dopa se generan grandes beneficios, ya que se revierte la acinesia y el temblor, dando como resultado la mejoría en los movimientos de estos pacien-tes. El problema surge después de varios años de tratamiento con l-dopa, ya que comienza a ser ineficaz y genera otros problemas motores, tales como las discinesias que se presentan

como movimientos involuntarios anormales de las extremidades superiores o inferiores (Obeso y cols., 2000). Además, se genera un deterioro cognitivo debido a su posible efecto neurotóxico (Mendieta y cols. 2004). Por ello se recomienda el uso de L-Dopa, pero no al inicio del tratamiento, sino después del uso de fárma-cos anticolinérgicos o agonistas dopaminérgi-cos, entre otros.

“…La L-Dopa produce mejorias en la Enfermedad de Parkinson, sin embargo

no logra disminuir la muerte neuronal…”

Los fármacos anticolinérgicos son emplea-dos para disminuir el desequilibrio entre la DA y la acetilcolina, como el biperideno y trihexi-fenidilo los cuales mejoran algunos síntomas al inicio de la patología, sin detener el progre-so de la enfermedad. Otras alternativas son los inhibidores de las enzimas encargadas del metabolismo de la DA, como la monoaminoxi-dasa-B (MAO-B) y la catecol-orto-metiltransfe-rasa (COMT), que llevan al incremento de los niveles de DA, como la selegilina facilitando las conductas motoras.

“…Es necesaria la busqueda de nuevos fármacos neuroprotectores que atenuen

la muerte neuronal en la EP…”

En los últimos años se ha sugerido el uso de antagonistas A2A y derivados de las xanti-nas como la cafeína para mejorar la sintoma-tología en la EP. Recientes estudios proponen el uso de factores neurotróficos, un grupo de proteínas que regulan el número de neuro-nas, plasticidad y diferenciación celular. Uno de los más importantes por sus propiedades de inducir efectos neuroprotectores es el factor neurotrófico derivado de células gliales (GDNF), ya que no sólo promueve la supervi-vencia sino que contrarresta la muerte neu-ronal. Además, ha mostrado tener efectos neurorestauradores en modelos de EP, esto debido a que activa a receptores Trk, involu-crados en la supervivencia y diferenciación celular, activando diferentes cascadas de se-ñalización. Sin embargo, aunque el GDNF pa-rece ser atractivo en la terapéutica de EP, no

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puede atravesar la barrera hematoencefálica, por lo que es necesario su administración lo-cal (Maxim M. y Mart., 2007). Debido a que los tratamientos hasta el momento no han dete-nido el proceso neurodegenerativo, actual-mente se están buscando nuevos fármacos que ayuden tanto a retardar la muerte neuro-nal y/o a mejorar las funciones motoras de los pacientes parkinsonianos.

“…El GDNF y el fragmente Hc-TeTx inducen sobrevivencia celular…”

Recientemente, se propone como una nueva alternativa al fragmento C-terminal de la tóxina tetánica (Hc-TeTx) como un agente neuroprotec-tor, ya que se ha mostrado que es un fragmen-to atóxico de la toxina tetánica que puede ser transportado retroaxonalmente y acumularse en el Sistema Nervioso Central (SNC), conduciendo a la especulación de que fragmento Hc-TeTx se puede utilizar como un portador neurotrófico, además de poseer propiedades de transporte retro-axonal que le permiten llegar a todos los sistemas neuronales. Al evaluar los efectos del fragmento Hc-TeTx in-vitro, se encontró que dis-minuye la muerte de neuronas dopaminérgicas en cultivos. Actualmente, los primeros estudios sobre sus efectos en modelos animales han mostrado mejorías motoras (Mendieta, 2006), lo que ha alentado a continuar investigando sus efectos neuroprotectores.

La toxina tetánica es producida por la bacteria Clos-tridium tetani, causante del tétanos, una enferme-dad que induce una fuerte contracción muscular co-nocida como parálisis espástica. Pertenece a la larga familia de las neurotoxinas clostridiales (NTC) y ac-túa sobre el sistema nervioso central y periférico, sin embargo la cadena ligera (L-TeTx) es la responsable de efecto tóxico. Recientes estudios han demostra-do que un fragmento inocuo de esta toxina (Hc-TeTx) disminuye la muerte neuronal en cultivos celulares frente a MPP+.

El fragmento c-terminal de la toxina tetánica como una estrategia farmacológicaLa toxina tetánica (TeTx) es una de las más leta-les, es la responsable de inhibir la liberación de neurotransmisores, lo que induce la enfermedad conocida como tétanos. El dominio C-terminal es el que permite la unión de la TeTx a la membra-na celular del SNC y periférico (SNP), entrando a las terminales neuronales por endocitosis y siendo transportada retroaxonalmente hasta las neuronas intercalares inhibidoras de la medula espinal (Schiavo, 1992), induciendo fuertes con-tracciones. El precursor de la TeTx es una cadena polipeptídica con un peso molecular aproxima-do de 150 kDa. La forma activa se produce por la hidrólisis del enlace peptídico produciendo dos cadenas unidas por un puente disulfuro: la cade-na ligera L-TeTx (N-Terminal) de 50 kDa y la cade-na pesada H-TeTx (C-terminal) de 100 kDa (figura 2). Posteriormente, la H-TeTx es cortada por una proteasa (papaína) produciendo dos fragmentos: el fragmento HN-TeTx y el fragmento Hc-TeTx.

Tanto la TeTx y el fragmento HcTeTx entran a las terminales nerviosas por endocitosis. Se ha demostrado que el fragmento HcTeTx pue-de ser transportado por las neuronas de ma-nera similar a la toxina nativa sin ocasionar los síntomas clínicos (Bizzini y cols., 1997). Por esta razón, este fragmento se pudiera utilizar como vehículo eficiente para transportar productos exógenos como lo son algunos fármacos.

Figura 2. Esquema de la obtención del fragmento Hc-TeTx a partir de la toxina tetánica.

200824


Para entender la acción del fragmento Hc-TeTx en SNC se evaluó en cultivos celulares, lo que llevó al hallazgo de que dicho fragmento activa cascadas de señalización como los facto-res de crecimiento (NGF o BDNF), que mejoran los procesos de supervivencia celular. Estudios realizados por el grupo de Aguilera (comuni-cado personal) dieron las primeras evidencias de los efectos del Hc-TeTx frente al daño por MPP+ y determinaron que prolonga la super-vivencia celular posiblemente por la acción protectora del fragmento, es por ello que el estudio de éste permitirá evaluar si ejerce un efecto neuroprotector y mejora las conductas motoras en un modelo in vivo.

“…La conducta de giro ha mostrado ser un modelo eficaz para evaluar nuevos

fármacos antiparkinsonianos…”

Por otra parte, la 6-Hidroxidopamina (6-OHDA) es una neurotoxina que resulta útil para estudiar la fisiopatología y nuevas terapéuticas para la EP. Esta sustancia, al ser inyectada de for-ma unilateral, produce una asimetría motora en los animales, la cual puede ser evaluada por me-dio de la prueba de conducta de giro. Esta últi-ma se evalúa al administrar metanfetamina, pro-duciendo la liberación de DA e induciendo giros dirigidos hacia el lado lesionado (ipsilaterales). Dicha prueba refleja la lesión dopaminérgica en la SNpc y estriado asociado con una pérdida neuronal de aproximadamente un 90%.

En el 2006, en el Laboratorio de Neurofarma-cología FCQ-BUAP, Mendieta mostró que la ad-ministración del fragmento Hc-TeTx a diferentes dosis mejora las conductas motoras en ratas lesionadas con 6-OHDA en vías nigroestriatales, entre las cuales los mejores resultados se encon-traron a la dosis de 2 μM (figura 4). Los resultados que se obtuvieron en el modelo anterior nos in-dican que el número de giros ipsilaterales dismi-nuye en las ratas administradas con Hc-TeTx/6-OHDA en comparación del grupo administrado sólo con 6-OHDA. Esta información muestra que hay mejorías motoras en el modelo de EP, pro-bablemente debido a que esta fracción ayuda a incrementar la eficacia en la neurotransmisión dopaminérgica y a su efecto neuroprotector.

En experimentos in vitro, realizados por el grupo del Dr. Aguilera, mostraron que al aplicar el fragmento Hc-TeTx en neuronas granulares de cerebelo a las cuales se les indujo muerte por estrés, éstas sobreviven más que las no tratadas, ya que se activan vías de protección frente al daño de forma similar al efecto causa-do por factores de crecimiento celular (Chaib-Oükadour y cols., 2004). Por ahora, nuestros resultados refuerzan la hipótesis del posible efecto como antiparkinsoniano del fragmento Hc-TeTx, ya que mejora las conductas motoras, y posiblemente retarde el proceso neurodege-nerativo. Sin embargo, es necesario continuar con el estudio de sus efectos, tanto en modelos in-vitro como in- vivo, para poder dilucidar su mecanismo de protección y sus efectos en el modelo de lesión unilateral con 6-OHDA.

Figura 3. Número total de giros ipsilaterales durante la prueba de asimetría motora. Los grupos Hc-TeTx/6-OHDA a una dosis de 2 μM del fragmento muestran una disminución significativa del número total de gi-ros en 60 min respecto a su control 6-OHDA.

200825


“…El fragmento Hc-TeTx ha mostrado activar vías de sobrevivencia celular

y mejorar conductas motoras enmodelos animales de EP…”

Actualmente, en el laboratorio se desarro-llan diversos experimentos en modelos de asi-metría motora, con la finalidad de encontrar mas evidencias del papel trófico del fragmento Hc-TeTx en el sistema dopaminérgico en las conductas motoras en ratas hemiparkinsonia-nas. Los resultados han sido favorables hasta el momento, lo que abre nuevas expectativas para seguir con el estudio de dicho fragmento.

GlosarioAcinesia: Ausencia o pérdida del poder de realizar movimientos voluntarios.Barrera hematoencefálica: Mecanismo selectivo que se opone al pasaje de la mayoría de los iones y compuestos con moléculas grandes desde la sangre al tejido cerebral localizado en una capa continua de células endoteliales unidas estrechamente.Endocitosis: Proceso por el cual una célula incorpora material por invaginación de la membrana plasmática.Espasmo muscular: Contracción muscular involuntaria; aumento de la tensión y disminución de longitud de un músculo que no puede liberarse voluntariamente y que impide el alargamiento de los músculos afectados. Metabolito: Cualquier producto del metabolismo, especialmente del catabolismo.Neurotransmisor: Sustancia química sintetizada por las células nerviosas y utilizada para comunicarse con otras células, inclusive nerviosas y musculares.Nigroestriado: Que guarda relación entre la conexión eferente de la sustancia negra y el cuerpo estriado.Proteasa: Enzima que fragmenta las proteínas en partes más pequeñas.Transporte retroaxonal: Transporte de materiales desde la terminal nerviosa al soma, por ejemplo: los factores de crecimiento nervioso que son transportados al cuerpo celular y estimulan el crecimiento neuronal.

Bibliografía1. Bizzini B., Stoeckel K., Schwap M., (1977) “An antigenic polipeptide fragment isolated from tetanus toxin: chemical characterization, binding to gangliosides and retrograde axonal transports in various neuron systems”, J. Neurochem, 28: 529-542.2. Chaib O., Gil C., Aguilera A., (2004) “The C-terminal domain of the heavy chain of tetanus toxin rescues cerebellar granule neurons from apoptotic death: involvement of

phosphatidylinositol 3-kinase and mitogen-activated protein kinase pathways”, J. Neurochem, 90:1227-1236.3. Maxim M., Mart S., (2007) “GDNF family complexes are emerging drug targets”, TRENDS Pharmacol Sciences, 28: 68-74.4. Mendieta M., (2004). Tesis de licenciatura: Efectos de la administración crónica de L-Dopa en rata lesionada con 6-OHDA en la SNc sobre: A) La memoria B) El óxido nítrico, FCQ-BUAP.5. Mendieta M., (2006). Tesis de Maestría: Efectos de la fracción Hc de la toxina tetánica sobre las conductas motoras y NFκB en rata lesionada con 6-OHDA, FCQ-BUAP. 6. Obeso J., Olanow C., Nutt J., (2000) “Levodopa motor complications in Parkinson’s disease”, TINS, 23:107. Parra C., (2003). Tesis de Maestría: Estudio fármaco terapéutico y búsqueda de una nueva alternativa farmacológica en la enfermedad de Parkinson con antagonistas A2A, FCQ-BUAP.8. Schiavo G., Benfenati F., Poulain B., Rossetto O., DeLaureto P., Monteccuco C., (1992) “Tetanus toxin and botulinum-B neurotoxin neurotransmitter release by proteolytic cleavage of synaptobrevin”, Nature, 359:832-835.

Ilhuicamina Daniel Limón Pérez de León obtuvo el títu-lo de Quimicofarmacobiólogo por la Facultad de Ciencias Químicas (FCQ-BUAP), la Maestría en Ciencias en Farma-cología Conductual UNAM 1994, cDr, Quimicobiologicas ENCB-IPN 2007. Actualmente es Profesor Investigador Ti-tular “A” 1985-2008 y desempeña varios cargos dentro de la Facultad de Ciencias Químicas de la (BUAP). Es profesor perfil PROMEP-SEP 2008-2010, miembro del Padrón de In-vestigadores de la BUAP 2008-2012 y lleva a cabo proyec-tos en colaboración con el laboratorio de Enfermedades Neurodegenerativas del INNN; Laboratorio de Bioquímica de la Universidad de Barcelona España y con el Laborato-rio de Pruebas de toxicología Pre-clínica [email protected]

Los autores Aleidy Patricio, Liliana Mendieta, Berenice Venegas e Isabel Martínez realizan investigaciones en colaboración con el Dr. Limón y pertenecen al laboratorio de Neurofarmacología FCQ-BUAP, México.

El Dr. José Aguilera es investigador del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la Universidad Autó-noma de Barcelona, España.

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Introducción Desde su llegada a finales del siglo XVIII, el cul-tivo de café tiene una gran tradición en nuestro país, y se ha difundido en estados como Vera-cruz y Chiapas, que hoy en día son de los prin-cipales productores del aromático. En la época del Porfiriato tuvo auge y creció su producción en grandes fincas especializadas en donde se utilizaba mano de obra indígena para su culti-vo. A partir de la Reforma Agraria, pasó a ser una actividad con parcelas pequeñas en manos de campesinos en su gran mayoría indígenas.

“...el cultivo de café tiene una gran tradición en nuestro país, y se ha

difundido en estados comoVeracruz y Chiapas...”

La cafeticultura es una de las actividades de mayor importancia en el sector agropecuario

La broca (Hypothene-mus hampei Ferr.):

El principal enemigodel cultivo del

café en MéxicoCarlos Lázaro CastellanosBenito Ramírez ValverdePedro Juárez Sánchez

de México, así como también en el ámbito eco-nómico y social, ya que, además de involucrar a miles de productores y jornaleros en su pro-ducción, ocupa el cuarto lugar como generador de divisas sólo detrás del petróleo, las remesas y el turismo. A nivel mundial, México ocupa el séptimo lugar como país exportador de café verde y el segundo lugar como exportador de café orgánico, comercializando al exterior alre-dedor del 80% de su producción.

El café se produce en 12 estados de la Re-publica Mexicana, pero es en cuatro estados en donde se concentra más del 90% de la produc-ción nacional (Chiapas con el 36.87%, Veracruz con el 23.82%, Puebla con el 21.07% y Oaxaca con el 10.15%).

En el estado de Puebla la producción se lle-va a cabo en 55 municipios de la Sierra Negra,

200827


Sierra Nororiental y Sierra Norte, ocupando el tercer lugar nacional como estado productor, el primer lugar en rendimiento, el cuarto en exten-sión del cultivo y en número de productores.

“... Puebla ...ocupa el tercer lugar nacional como estado productor, el primer lugar

en rendimiento, el cuarto en extensión del cultivo y en número de productores. “

Problemas fitosanitarios del caféEn el sistema productivo del café, como suce-de en cualquier otro cultivo de interés para el hombre, se presentan problemas de todo tipo, pero uno de los principales es y será, la pre-sencia de plagas insectiles, enfermedades y malezas o malas hierbas que, por su ataque o infestación, provocan disminución en el rendi-miento y, por consecuencia, también generan pérdidas económicas. Se considera que las pla-gas insectiles, enfermedades y malezas, tienen una distribución universal en el cafeto, es decir, que están presentes en todas las regiones cafe-taleras de nuestro planeta, pero la importancia económica de cada una de ellas varía de acuer-do a las condiciones ecológicas de cada región, tal es el caso del insecto conocido como Cha-cuatete (Idiarthron subquadratum) que llega a ser importante en algunas regiones cafetaleras de Chiapas, o la roya anaranjada (Hemileia vas-tatrix) que en países como Brasil, Colombia o Cuba su daño llega a ser considerable.

En el cuadro 1 se muestran las principales plagas y enfermedades que se encuentran presentes en los cafetales de nuestro país, según estudios realizados por Castillo et al. (1997) y Aguilar (1999).

En lo que se refiere a la presencia de las malezas, éstas sólo se convierten en un pro-blema cuando no se realizan los chapeos o el desmonte del cafetal (se dice así cuando se corta toda la maleza con machetes o la apli-cación de herbicida para desecarlas), porque compiten con el cafeto por espacio, luz, agua y nutrientes, además de que algunas de ellas son trepadoras y suben por el tronco hasta cubrir completamente la planta de café (Láza-ro et al., 2006).

Cuadro 1. Principales plagas y enfermedades del café en México.

“…se considera que la broca del café (Hypothenemus hampei) es el problema

fitosanitario más problemáticoy devastador para el cultivo del

café en México.”

A pesar de que existen diversas plagas in-sectiles, malezas y enfermedades, se considera que la broca del café (Hypothenemus hampei) es el problema fitosanitario más problemático y devastador para el cultivo del café en México.

La broca del grano de café (Hypothene-mus hampei Ferr.)Esta plaga fue descubierta en un cargamen-to de café oro en Francia por Ferrari en el año de 1867 y fue descrita por el mismo. En 1913 se detectó en Brasil, de donde se diseminó a Guatemala en 1971 y posteriormente en 1978 ingresó a México por el municipio de Caca-hoatan, Chiapas; en 1992 se detectó en Tlaco-tepec de Díaz, Puebla (Velasco, 1995).

Hoy en día la plaga se encuentra distri-buida en algunos municipios de los estados donde se produce el aromático, como son los casos de Chiapas, Guerrero, Hidalgo, Jalisco, Nayarit, Oaxaca, Puebla, Querétaro, San Luis

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Potosí, Tabasco, Veracruz y Colima, en éste úl-timo estado se encontraba en fase de preven-ción hasta 2006, sin embargo, no se considera a ninguna entidad federativa libre de la broca del café, como se puede observar en la figura 1 (SENASICA, 2006 ).

“…no se considera a ninguna entidad federativa libre de la broca del café...”

Figura 1. Distribución de la broca del café en Méxi-co (Fuente: elaboración propia con datos de SENA-SICA, 2006).

A la broca del café, en la taxonomía antigua se le puede encontrar con los siguientes sinónimos: Cryphalus hampei (1867), Stephanoderes coffeae (1910), Xyleborus coffeivorus (1910) y Xileborus coffeicola (1922), quedando finalmente como Hypothenemus hampei Ferr. (Decazy, 1988).

En lo que se refiere a nombres comunes lo podemos encontrar como: broca del grano del café, gorgojo del grano del cafeto, coffee be-rry borer (inglés), broca-do-café (portugués) y scolyte des grains de café (francés).

“…nombres comunes lo podemos encontrar como: broca del grano del café,

gorgojo del grano del cafeto…”

Diseminación y hospedantesLa broca del café puede diseminarse a otras regiones del país o, incluso, fuera de éste por diversos factores, como es la activa mi-gración de las hembras por medio del vue-lo libre; transportada por animales adultos a través del viento (las aves); adherida en el pelaje y pezuñas de los animales domésticos de trabajo o salvajes; por el hombre a través de los utensilios de trabajo como canastos de corte, palas, machetes, azadones, costales o en la misma ropa; también por medio de transporte mecánico, escorrentías, etcétera. (Velasco, 1995). La broca es una plaga cuyos únicos hospederos pertenecen a plantas del género Coffea, aunque se les puede encon-trar en frutos de algodón, ricino, cacahuate, algunas leguminosas; sin embargo, en estas plantas no se reproducen, sólo pueden ha-cerlo en granos de café, por eso se dice que es una plaga monófaga (Urbina, 1986). Existe una falsa broca del café, Hypothenemus seria-tus, que aunque es muy parecida a la broca se puede diferenciar porque la falsa es polífaga, ya que se alimenta de otros granos, barrena sólo la pulpa de la cereza de café sin llegar a consumir el grano, y el orificio de entrada es siempre por el costado de la cereza, además de ser originaria de América.

“…La broca es una plaga cuyos únicos hospederos pertenecen a plantas

del género Coffea… en otras plantasno se reproducen…”

200829


Después del último corte en la cosecha, las hembras que sobreviven (hembras intercosecha), son la fuente de infestación del siguiente ciclo, se refugian en restos de café que quedan en el suelo o en la planta, pasan activas todo el año, reinfes-ta 120 a 130 días después de iniciada la floración (frutos en semiconsistencia) (Anónimo, 2005). Es por esta razón que ante la crisis del cultivo, que hace incosteable en algunos años la cosecha del café por los bajos precios, la plaga encuentra con-diciones propicias para su proliferación.

Aspectos biológicos y hábitos de comportamientoLas brocas adultas llegan al cafetal cuando las corolas de las flores del cafeto secretan un líqui-do dulce (indicativo de que los frutos se están formando), prefieren frutos con un 20% de ma-teria seca para poder reproducirse, el aparea-miento se da en las galerías que han formado en el grano (Baker y Barrera, 1985). Los machos permanecen en el grano debido a que carecen de alas funcionales porque las tienen pegadas

al abdomen, la temperatura influye de mane-ra importante en el desarrollo de la broca, en altitudes de 1000 msnm o menos (con climas tropicales y subtropicales) encuentra condicio-nes óptimas, mientras que en alturas mayores de 1500 msnm, por el frío, se inactivan (Velasco, 1995). Las plantaciones densas y sombrías fa-vorecen la reproducción de la plaga, las ramas más infestadas por lo general son las más vie-jas, estos insectos no vuelan durante las lluvias, aunque pueden volar distancias cortas de 350 metros y caminando pueden desplazarse hasta 12 metros (Hernández y Sánchez, 1972).

La broca es un insecto de metamorfosis completa, es decir pasa por los estados bioló-gicos de huevo, larva, pupa y adulto, como se puede ver en la figura 2.

“…La broca es un insecto de metamorfosis completa… pasa por los

estados biológicos de huevo, larva,pupa y adulto…”

Figura 2. Estados biológicos de la broca del café.

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Los huevecillos son de forma globosa, co-rion liso (cascarón liso), de color blanco lechoso en los primeros días, posteriormente adquiere un color blanco amarillento, tienen una longi-tud de 0.4 a 0.8 mm (no llega al milímetro) y de ancho 0.2 a 0.8 mm, se pueden encontrar individualmente o en grupos de diez, las larvas emergen en un período de cinco a 15 días se-gún las condiciones climáticas, ya que a mayor temperatura, menor tiempo de incubación.

Las larvas (gusanos) son de color blanco cremo-so o blanco lechoso, de consistencia blanda y sin patas, el cuerpo tiene forma de “C”, con mandíbulas fuertes, miden de 1.8 a 2.3 mm de largo y 0.62 mm de ancho, el estado larval dura de 10 a 26 días, pe-riodo en el que se alimentan del grano de café.

“…Las larvas son de color blanco cremoso de consistencia blanda y sin patas, el cuerpo tiene forma de “C”…”

La pupa es de color amarillento a pardo pá-lido, es del tipo exarata (porque se pueden ver las patas, cabeza, alas, lo que no sucede con las pupas de las mariposas), las hembras mi-den de 1.3 a 1.9 mm de largo por 0.8 mm de ancho, los machos miden de 1.2 a 1.4 mm de largo por 0.5 mm de ancho.

Los adultos son del tamaño de la cabeza de un alfiler, tienen un color castaño claro cuando están recién emergidos de la pupa, posterior-mente cambian a un color café oscuro hasta casi negro (que es cuando alcanzan la madurez sexual), el cuerpo es de forma cilíndrica, los éli-tros (alas duras) están cubiertos con cerdas o pelitos que crecen hacia atrás, las patas presen-tan espinas fuertes que les sirven para perforar. La hembra mide de 1.4 a 1.8 mm de largo por 0.8 mm de ancho, mientras que el macho mide de 1 a 1.25 mm de largo por 0.5 mm de ancho (Hernández y Sánchez, 1972; Anónimo, 1990).

Ciclo de vidaEn la figura 3 podemos observar el ciclo de vida de la broca. La hembra adulta puede vivir hasta 283 días, mientras que el macho vive 103, después de cinco a 15 días de la oviposición nacen las larvas, que se desarrollan durante 14

días en promedio y se convierten en pupas, después de siete días, emergen los adultos, que maduran en diez días e inician una nueva oviposición. El ciclo promedio de vida es de 38 días, lo que les permite tener de cuatro a siete generaciones por año (Anónimo, 2005).

“…El ciclo promedio de vida es de38 días, lo que les permite tener de cuatro

a siete generaciones por año…”

Daños e importancia económica de la broca del grano del caféEn México el problema fitosanitario más impor-tante es el ataque de la broca del grano del café, porque las larvas y los adultos destruyen par-cial o totalmente el grano cuando se alimentan, además de formar galerías que servirán como cámaras de oviposición, como se observa en la Figura 4; las hembras adultas entran por la parte de la corona del fruto, atacan las cerezas tiernas y maduras, provocando la caída de los frutos y la disminución del peso en el mismo (ver Figura 4), pueden provocar pérdidas en el cultivo hasta del 80%, así como la entrada de otros organismos parásitos como los hongos y las bacterias. Cuando existen infestaciones ba-jas, la almendra llega a mancharse por el daño, dando lugar a que baje el precio del grano o que pierda la calidad para exportación.

“…se consideraba que si la broca llegaba a afectar el 20% de la cosecha las

pérdidas en el estado de Veracruzrebasarían los 32 millones de dólares…”

En 1993-1994 en Veracruz hubo una infesta-ción del 15-44% en plantaciones de café robusta y de 12-70% en plantaciones de café arábigo. Se consideraba que si la broca llegaba a afectar el 20% de la cosecha las pérdidas en el estado de Veracruz rebasarían los 32 millones de dólares (Sánchez y Hernández, 1999), mientras que en el municipio de Huehuetla, Puebla, en el ciclo 2005-2006, productores indígenas tuvieron un rendi-miento promedio de 2278.5 kg/ha de café cereza. Con el ataque de la broca se produjeron pérdidas en rendimiento de 450 kg/ha (19.75%), por lo que las pérdidas económicas alcanzaron la can-tidad de $1,350 por hectárea (Lázaro et al., 2006).

200831


Figura 4. Daños en el grano de café.

Debido a la presencia y daño de la broca en los estados productores de café, se estableció la Campaña Contra la Broca del Café y que está regulada por la NOM-002-FITO-2000, en ella se encuentran especificadas las acciones que debe realizar el productor para bajar los índices de infestación. Dentro de las activida-des estipuladas están la recolección y destruc-ción de frutos brocados, regular la sombra en los cafetales, realizar el trampeo por medio de una trampa elaborada por los cafeticultores, la adición de atrayente y la aplicación del hongo Beauveria bassiana que ataca a la broca. Estas actividades son supervisadas por profesiona-les fitosanitarios que envía el Comité Estatal de Sanidad Vegetal de cada estado.

ConclusiónLa broca del café es una plaga de reciente in-troducción en nuestro país, sin embargo su ataque y daño es muy fuerte en todos aquellos lugares donde se ha establecido lo que afecta a los cafeticultores que dependen del cultivo. Las prácticas de manejo que se realizan para su control están reguladas por una Norma Fitosa-nitaria que es de aplicación obligatoria por par-te de los productores cafetaleros, no obstante falta hacer conciencia en los cafeticultores so-bre el combate a la broca y apoyos económi-cos para establecer con éxito campañas que eviten la proliferación de la plaga. Las prácticas de manejo de la broca son muy importantes, el control químico sólo se aplica cuando los nive-

Figura 3. Ciclo biológico de la broca

2008

les de infestación son muy altos y la aplicación que se hace es localizada o dirigida hacia los manchones donde se concentra la plaga, sin embargo la mayoría son actividades de tipo cultural y biológico porque las pueden realizar los productores. Este tipo de control de la pla-ga utilizando practicas culturales y biológicas es de bajo costo, usa mano de obra familiar y la efectividad es alta si se realiza oportunamen-te y en forma adecuada, además estos méto-dos adquieren gran importancia debido a que en la actualidad los consumidores demandan cada vez más productos inocuos y la creciente preocupación sobre la contaminación del am-biente por medio de residuos tóxicos altamen-te dañinos para el hombre.

Bibliografía1. Aguilar R., A. 1999. Investigación bibliográfica sobre las principales plagas insectiles del cafeto en México. Tesis profesional. Departamento de Parasitología Agrícola. Chapingo, México, 117 p.2. Anónimo. 1990. El manejo integrado de la broca del fruto del cafeto (Hypothenemus hampei Ferr). IICA-PROMECAFE Manual técnico. Guatemala, p. 16-21.3. Anónimo. 2005. Apuntes de la materia Entomología Agrícola. Parasitología Agrícola, Universidad Autónoma Chapingo. Texcoco, Edo de México.4. Baker, P. S. y J. F. Barrera G. 1985. “La distribución, ecología y comportamiento de la broca del café en el Soconusco”. En: La información necesaria para ensamblar un programa de control integrado. Memorias del Tercer Congreso de Manejo Integrado. Guatemala C. A., p. 291-296. 5. Castillo, P.; G. A. Contreras J. y A. Zamarripa C. 1997. Tecnología para la producción de café en México: Manual para la producción de café en México. INIFAP. Folleto técnico No 8. Xalapa, Veracruz. 90 p. 6. Decazy, B. 1988. Manejo integrado de la broca del cafeto Hypothenemus hampei Ferr. XI Simposio de Caficultura Latinoamericana San Salvador, El Salvador. ISIC. PROMECAFE. 141 p.7. Hernández P., M., y L. de Sánchez. 1972. La broca del fruto del café. ANACAFE, Boletín Nº 11, Guatemala. 172 p.

32Artículos de Divulgación

8. Lázaro, C. C.; B. Ramírez V. y J. L. Ayala O. 2006. Infestación e impacto económico por el daño de la broca del café (Hypothenemus hampei FERR.) (Coleoptera: Scolytidae) en el municipio de Huehuetla, Puebla, México. Productores Indígenas de Café de la Sierra Nor-oriental de Puebla, problemas y alternativas. Editorial FOMIX-CONACYT, Gobierno del Estado de Puebla, Colegio de Postgraduados. Puebla, México. p. 40-60. 9. Sánchez A., G. y J. C. Hernández R. 1999. Evaluación del MI para el control de la broca del café H. hampei Ferr. en la zona Córdoba-Huatusco, Veracruz, México. Tesis profesional. Departamentos de Parasitología Agrícola y Fitotecnia. Chapingo, México. 76 p.10. Urbina, N. 1986. Descripción general de la broca del fruto del cafeto en el control de residuos de pesticidas usados en café. Informe final, Proyecto regional del control de pestes del café. PROMECAFE. p. 3-15.11. Velasco P., H. 1995. La broca del café, Hypothenemus hampei Ferr, su control efectivo aplicando Manejo Integrado. UACh, CRUO, PIDRCAFE. 28 p.

Carlos Lázaro Castellanos es Ingeniero Agrónomo es-pecialista en Parasitología Agrícola y colaborador en el Colegio de Postgraduados campus Puebla, Profesional fitosanitario en la Campaña Nal. contra la Broca del Café[email protected]

Benito Ramírez Valverde es Ingeniero Agrónomo especia-lista en Fitotecnia (1983), Universidad Autónoma Chapingo. Obtuvo la Maestría en Ciencias en Estadística (1984), en el Colegio de Postgraduados, Chapingo, México, y el Doctora-do en Estudios Latinoamericanos (1995), Tulane University, Nueva Orleans, Estados Unidos. Realizó un Ph. D. en Estu-dios Latinoamericanos (1999), Tulane University, Nueva Or-leans, Estados Unidos. Líneas de Investigación: Desarrollo Rural, Evaluación de programas de desarrollo y Pobreza. Actualmente es Director del COLPOS campus, Puebla. [email protected]

Pedro Juárez Sánchez es Profesor investigador Asociado de Colegio de Postgraduados Campus Puebla. Su inves-tigación se orienta a los problemas socioeconómicos de productores agropecuarios. [email protected]

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Los incomprendidos de siempreLos murciélagos son un grupo de organismos muy interesante, con habilidades extraordi-narias y funciones importantes para el am-biente, pero incomprendido por la mayoría de la gente. Existen 140 especies de ellos en México, 15 propias de este país y únicas en el mundo (endémicas) y 37 desafortunadamen-te en riesgo de desaparecer si no se toman medidas de conservación apropiadas [1]. Poseen un gran valor ecológico, económi-co y cultural, sin embargo muy pocos lo sa-ben y con frecuencia se exagera su impacto negativo y se desconoce su efecto benéfico [4,5]. Esto se refleja en las acciones del hom-bre como indiferencia, rechazo, precaución o persecución de estos animales, además de la falta de cuidado y destrucción del lugar don-de viven como cuevas y árboles. El origen de esta desinformación se relaciona con la con-fusión pública entre hechos verídicos y le-yendas sobre los murciélagos. Por lo mismo, se considera necesario presentar información clara y apegada a la realidad sobre los mur-

Mitos y realidades sobre los murciélagos

en la Sierra Norte de Puebla

Ana Gabiela Colodner ChamudisMario Eduardo Olivares Romero

ciélagos para “desmitificar” a estos animales y fomentar opiniones y actitudes positivas del ser humano hacia ellos.

Figura1. Murciélago hematófago: Vampiro común (Desmodus rotundus).

“Los murciélagos, organismos muy valiosos pero actualmente amenazados

por la incomprensión del hombre.”

Mitos o realidades1. Se dice: “Los murciélagos son ratones vie-jos a los que les crecieron las alas y se queda-ron ciegos”.

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Es: FALSO. Los murciélagos y los ratones per-tenecen a grupos diferentes de mamíferos, mientras que los murciélagos son quirópte-ros, los ratones son roedores.

Figura 2. Murciélago hematófago: Vampiro de patas peludas (Diphylla ecaudata).

Los murciélagos son parientes más cer-canos de los seres humanos que de los roe-dores. Hay muchas diferencias entre ambos grupos. Por ejemplo, la mayoría de los roedo-res tienen varias crías después de una gesta-ción muy corta, de sólo un par de meses, en cambio casi todos los murciélagos tienen una sola cría al año luego de una gestación larga de diez meses. Los roedores no viven más de 4 años, mientras que los murciélagos pueden llegar a vivir hasta 30 años [4,5].

“No todos los murciélagos sonvampiros, sólo tres especies se

alimentan de sangre (hematófagas)”

2. Se dice: “Todos los murciélagos son vam-piros”. Es: FALSO. No todos los murciélagos son vam-piros, sólo tres especies de las cerca de mil que existen en el mundo toman sangre y se las llama hematófagas. La mayoría de los murcié-lagos comen insectos (insectívoros) o frutos y semillas (frugívoros), y hay otros que comen polen y néctar (nectarívoros), o algunos se alimentan de peces, ranas, aves, roedores o in-cluso de otros murciélagos (carnívoros) [1,3].

Figura 3. Murciélago frugívoro: Murciélago frutero gi-gante (Artibeus lituratus).

3. Se dice: “Los murciélagos salen de noche”. Es: VERDADERO. Estos animales tienen ac-tividad nocturna principalmente, salen vo-lando de sus refugios al atardecer, y regresan antes del amanecer, durante este tiempo se alimentan y reproducen, estando activos toda la noche y descansando durante el día. En general, prefieren la oscuridad y los sitios cubiertos para no ser detectados por sus de-predadores como búhos, lechuzas, boas, por eso en noches de luna llena evitan las áreas abiertas y claras [2]. Sin embargo, cuando un murciélago está enfermo de rabia, puede salir durante el día, desorientado, con vuelo torpe y chocando contra obstáculos del medio [4].

Figura 4. Murciélago nectarívoro(Anoura geoffroyi).

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4. Se dice: “Los murciélagos son ciegos”. Es: FALSO. Los murciélagos poseen un buen sentido de la vista, y una muy buena audición que utilizan para encontrar su comida duran-te la noche. Además poseen una adaptación única que les resulta muy eficaz: la ecoloca-lización. Este mecanismo se basa en la emi-sión de ondas sonoras que rebotan contra los objetos del medio y son captadas al regreso por el murciélago, permitiéndole calcular la distancia a dichos objetos según el tiempo de viaje de la señal [2].

“Los murciélagos se consideran inofensivos, los únicos que pueden causar dañoson las tres especies hematófagas”

5. Se dice: “Los murciélagos viven en cuevas”. Es: VERDADERO. La mayoría de los murcié-lagos son cavernícolas, es decir viven en cue-vas, aunque hay algunos que utilizan otros refugios como huecos en troncos de árboles viejos, en las rocas, entre las hojas de pláta-nos u otras hojas grandes de bosques tropi-cales. También hay murciélagos que hacen uso de ambientes artificiales, creados por el hombre y a veces en desuso como casas abandonadas, capillas, bajo puentes, tube-rías o alcantarillas [1,2,4,5].

“La mayoría de los murciélagos traen beneficios al hombre: polinización, dispersión

de semillas y control biológico”

6. Se dice: “Los murciélagos causan daño”. Es: FALSO. Los murciélagos en general se consideran inofensivos, los únicos que pueden causar daño son las tres especies hematófagas o vampiros. Cuando un he-matófago muerde a su víctima, le aplica una sustancia anticoagulante contenida en su saliva y de esta forma puede lamer la sangre que fluye de manera continua has-ta saciarse; sin embargo, cuando se retira, muchas veces la herida expuesta continúa desangrándose [2,5]. El principal impacto de los murciélagos hematófagos es econó-mico y sanitario ya que pueden causar ane-mias, baja de peso y la muerte del ganado y otros animales domésticos.

Fifura 5. Murciélago insectívoro: Murciélago orejón (Corynorhinus townsendii).

El riesgo mayor es que transmitan la rabia paralítica bovina (derriengue) y sólo en po-cas ocasiones llegan a atacar al humano [4]. Lo mejor es estar prevenido y vacunar a to-dos sus animales contra la rabia. Pero si sufre alguno de estos daños por murciélagos es fundamental que de aviso con urgencia a la Jurisdicción Sanitaria (Núm. 03 para la Sierra Norte de Puebla), lave la herida con abun-dante agua y jabón y acuda lo antes posible al centro de salud más cercano para recibir el tratamiento antirrábico (serie de vacunas gra-tuitas aplicadas en el brazo).

7. Se dice: “Los murciélagos no traen ningún beneficio”. Es: FALSO. La gran mayoría de los murciélagos traen muchos beneficios al hombre. Sus princi-pales funciones dentro del ambiente son: poli-nización de muchas plantas útiles como zapo-tes, pitayas, capulines, nanches, plátano, agave o maguey, dispersión de semillas favoreciendo la regeneración de bosques y selvas talados y control biológico de insectos plaga de cultivos, transmisores de enfermedades o que simple-mente nos molestan con sus picaduras [2,5].

8. Se dice: “Los murciélagos se espantan con la luz, el ajo y la cruz”. Es: FALSO. Si bien suelen ser tímidos frente a la luz y prefieren la oscuridad y algunas sustancias con olores fuertes pueden funcionar como re-

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pelentes temporales, la verdad es que ninguno de estos tres métodos es efectivo para mante-ner alejados a los murciélagos. El dejar un foco prendido, o colgar ajos en las puertas, o un cru-cifijo obedece más a las leyendas populares que a la realidad [5]. El control de los murciélagos hematófagos lo realiza la autoridad competen-te (SAGARPA, Municipio, Jurisdicción Sanitaria) con un veneno específico que mata sólo a estas especies. Este vampiricida (vampirín pomada es-pecífica; warfarina) es una sustancia anticoagu-lante que se administra inyectada o untada en la herida del animal atacado o en el murciélago capturado [4]. Es importante no querer tomar la justicia en nuestras propias manos porque al no saber distinguir cuales murciélagos son benéfi-cos y cuales dañinos, podríamos hacer pagar a “justos por pecadores”.

9. Se dice: “El excremento del murciélagos es bueno”. Es: VERDADERO. El excremento de murciéla-go, conocido como guano es rico en nitróge-no y resulta un excelente fertilizante natural para los cultivos. Al colgar (perchar) los mur-ciélagos del techo del refugio, el excremento se deposita en el suelo y muchos campesinos

recogen este abono orgánico de las cuevas. Es necesario que se tomen precauciones a la hora de manipular el guano, como usar guan-tes de carnaza y cubrirse la boca y la nariz, ya que muchas veces hay un hongo que puede crecer sobre este excremento y causar un tras-torno respiratorio (histoplasmosis) al hombre si se inhalan sus esporas [4].

“Actualmente hay muchas especiesde murciélagos en peligro de extinción

y debemos ayudar a conservarlos.”

10. Se dice: “Los murciélagos nunca se acabarán”. Es: FALSO. Como muchos animales y plantas en la actualidad, hay muchas especies de mur-ciélagos que están amenazadas o en peligro de extinguirse. Las principales razones son la des-trucción de su ambiente, lo que acaba con sus refugios y alimento, la contaminación con pla-guicidas que se acumulan en los organismos vivos y reducen su éxito reproductivo y la per-secución por parte del hombre que los mata muchas veces por temor y desconocimiento [1]. Los murciélagos constituyen un patrimonio cultural y biológico nacional y debemos ayudar a conservarlos.

Cuadro 1. Especies de murciélagos halladas en el área natural Chignautla-Cuetzalan, Puebla.

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Murciélagos en la Sierra Nororientalde PueblaDe enero a diciembre del 2007, en un estu-dio que abarcó 9 municipios de la Sierra No-roriental de Puebla, altitudes desde los 300 hasta los 3000 metros sobre el nivel del mar y diferentes tipos de vegetación como pastizal, cultivo anual, cafetal, bosque de pino, encino y bosque mesófilo de montaña, se hallaron 26 especies de murciélagos (Cuadro 1), detec-tando dos especies hematófagas y una única especie endémica en riesgo de conservación, Leptonycteris nivalis.

“Se hallaron 26 especies de murciélagos… para el área natural

Chignautla-Cuetzalan”

Se elaboró un catálogo fotográfico para la identificación de estos murciélagos. Se descri-bieron 13 cuevas en la región y se localizaron 58 cuevas en un mapa. Se aplicaron entrevistas a los pobladores del área acerca de sus conoci-mientos, opiniones y actitudes sobre los mur-ciélagos, detectando 5 localidades conflictivas debido a su escaso conocimiento, y percepcio-nes y actitudes negativas hacia el grupo: Ahua-catlán, Tatoxca, Gómez Poniente, Cuacualaxtla y Chignautla. Finalmente como estrategias de educación ambiental implementadas para la población se asistió a un programa de radio, uno de televisión y se entregaron carteles in-formativos en las 5 localidades anteriores.

AgradecimientosAl Instituto Tecnológico Superior de Zaca-

poaxtla (ITSZ) y a la División de Investigación y Divulgación Científica del ITSZ por su apoyo con el proyecto de investigación titulado “Di-versidad de murciélagos para el área natural Chignautla-Cuetzalan: implicaciones para su conservación” (responsable: M. en C. Ana Ga-briela Colodner Chamudis).

A los participantes de dicho proyecto: tesista P.B. Mario Eduardo Olivares Romero y servidores sociales B. Castelán Serapio, C. Francisco Morales y L. Martínez Contreras.

Al MVZ. Filadelfo Calderón, de la Jurisdic-ción Sanitaria Nº. 03, Zacapoaxtla, Puebla, por su colaboración.

Para solicitud del material didáctico elaborado en este proyecto, el lector se puede dirigir al co-rreo electrónico de los autores: [email protected] y [email protected] o a los teléfonos del Instituto Tecnológico Superior de Zacapoaxt-la: 01 (233) 3172000 al 003.

Referencias1. Ceballos, G., y Oliva, G. (2005). “Los Mamíferos de México”. CONABIO, Fondo de Cultura Econó-mica. México, D.F.2. Fernández M., T. (1997). “Los Murciélagos, Eco-logía e Historia Natural”. Programa Regional en Manejo de Vida Silvestre. Universidad Nacional, Heredia, Costa Rica. Recuperado el 10 de marzo del 2007 de http://www.acguanacaste.ac.cr/ro-thschildia/v4n1/textos/murcielagos.html 3. Medellín, R. A., Arita, H. T., y Sánchez, O. (1997). “Identificación de los murciélagos de México”. Asociación Mexicana de Mastozoolo-gía, A.C. Publ. Esp. México, D.F.4. Romero-Almaraz, M. L., Aguilar-Setién, A., y Sánchez-Hernández, C. (2006). “Murciélagos benéficos y vampiros: características, impor-tancia, rabia, control y conservación”. IMSS y AGT Editor. México D.F.5. Vargas, R. (1997) “Mitos y verdades”. Centro de Investigaciones Biológicas. Universidad Autónoma del Estado de Morelos.

Ana Gabriela Colodner Chamudis es Bióloga por la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP), Maestra en Ciencias en Manejo de Fauna Silvestre por el Instituto de Ecología, A.C. (INECOL). Docente e investigador en la Licenciatura en Biología en el Instituto Tecnológico Superior de Zacapoaxtla (ITSZ), Zaca-poaxtla, Puebla desde 2004 a la fecha. Responsable del proyecto del 2007 “Diversidad de murciélagos para el área natural Chign-autla-Cuetzalan: implicaciones para su conservación”. y del pro-yecto en curso “Diversidad de murciélagos e incidencia de rabia paralítica bovina en municipios con antecedentes de riesgo en la zona ganadera de la Jurisdicción Sanitaria No. 3, Zacapoaxtla”[email protected]

Mario Eduardo Olivares Romero es Pasante de biólogo, alum-no del Instituto Tecnológico Superior de Zacapoaxtla (ITSZ) del 2001 a la fecha. Actualmente se encuentra desarrollando su te-sis con el título “Diversidad de murciélagos para el área natural Chignautla-Cuetzalan, Puebla, México”, bajo el proyecto de resi-dencia profesional 2006 “Impacto de los murciélagos en el Mu-nicipio de Zacapoaxtla, Pue.: percepciones y actitudes públicas”. [email protected]

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Siempre nos hemos preguntado qué es lo que distingue a los seres vivos de los que no lo

son, desde la infancia empezamos a ver las ca-racterísticas que diferencian al mundo vivo del mundo material, incluso los niños pequeños tienden a considerar muchos objetos inanima-dos como capaces de tener sensaciones, emo-ciones o intenciones. Esta manera de explicarse “lo vivo” se conoce como “animismo”, los niños, pueden considerar vivas a las cosas que parecen moverse por sí mismas como las nubes, el sol, un río, el fuego, o hasta un coche; asocian a los seres vivos con actividades como comer, beber, mo-verse, andar, crecer, sin embargo, otras propieda-des, como respirar muchas veces no lo conside-ran atributo de los seres vivos, así, a los animales se les reconoce como vivos, pero no siempre las plantas y otros organismos (como los hongos o las bacterias) corren con la misma suerte.

“…asocian a los seres vivos con actividades como comer, beber,

moverse, andar, crecer…”

Las siete características de la vida (movimien-to, respiración, sensibilidad, crecimiento, repro-ducción, excreción y nutrición) se encuentran en

¿Seres vivos mecánicos? Vitalismo

vs. MecanicismoRosa María Aguilar Garduño Alejandro Guzmán Silva

las explicaciones de los niños, pero se reconocen de manera simple y sin referencia a una idea “bio-lógica” de la vida, lo que sugiere que éstos (y algu-nos adultos) no siempre reconocen lo que distin-gue a un ser vivo de lo que no lo es. (Driver, 2000).

Las ideas previasMuchas de las ideas que tienen los niños se pa-recen a las que sostenían en el pasado los an-tiguos filósofos y científicos. Al igual que ellos, en casi todos los pueblos primitivos se creía que existían espíritus en las montañas, los ríos, los animales o las personas, este concepto “animis-ta” de la naturaleza fue extinguiéndose poco a poco, pero por mucho tiempo siguió creyéndo-se que en los seres vivos existía “algo” que los dis-tinguía de los objetos inanimados, en la antigua Grecia ése algo se conocía como “aliento” y en la religión cristiana como “alma”. (Curtis, 2000).

De la palabra “ánima” podemos derivar las siguientes: animar, animal, animado, anima-ción, animador, animalesco, ánimo, animad-versión, anime. Y todas hacen referencia a ésa “energía” característica de los animales, ¡pero recordemos que el concepto “energía” sigue siendo difícil de explicar!

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“De la palabra “ánima”podemos derivar las siguientes:

animar, animal, animado, animación, animador, animalesco, ánimo,

animadversión, anime.”

Pero entonces, ¿qué es la vida y cómo pueden explicarse los procesos vitales que han sido tema de acaloradas controversias? Desde el siglo XVI, cuando el pensamiento mágico y medieval fue desplazado poco a poco por una nueva forma de contemplar el mundo, que se llamó muy apropiadamente “la mecanización de la imagen del mundo”, se dieron nuevas explicaciones acerca de los se-res vivos, que se vieron influidas por los ade-lantos tecnológicos del final de la Edad Media y comienzos del Renacimiento, ya que en esa época había fascinación por cualquier tipo de máquina. Había una corriente de pensamien-to que afirmaba que los organismos vivos no eran diferentes de la materia inanimada, a estas personas se les llamó primero meca-nicistas y después fisicistas (por la influencia de la física sobre sus ideas científicas); sin embargo, otro grupo de científicos afirmaban que los seres vivos tenían propiedades únicas que no podían explicarse por las leyes de la física y se les llamó vitalistas, en algunos mo-mentos los fisicistas parecieron salir victorio-sos, en otras ocasiones, los vitalistas ganaban terreno, pero la historia nos demuestra que ambos tenían razón, y ambos se equivocaban en parte. (Mayr, 2000.)

Los mecanicistasTrataron de explicar el funcionamiento de los organismos vivos comparándolos con una máquina, y decían, por ejemplo, que el corazón era como una bomba, el estóma-go como un mortero con su mano, los pul-mones dos grandes fuelles y los brazos y las piernas como palancas. Pero la similitud entre un organismo y una máquina es muy superficial y es asombroso que estas ideas se mantuvieran hasta bien entrado el siglo XX. (Curtis, 2000.)

“...la similitud entre un organismoy una máquina es muy superficial...”

El movimiento fisicista tuvo el mérito de refutar gran parte del pensamiento mági-co que había caracterizado a los siglos pre-cedentes, aportando razones basadas en las leyes de la física y de la química para los fenómenos naturales, eliminando en gran medida los argumentos sobrenaturales que se tenían para explicar la vida como la exis-tencia de una “fuerza vital”, pero debido a su incapacidad para explicar muchos de los fe-nómenos y procesos exclusivos de los seres vivos, como el desarrollo, el aprendizaje, el comportamiento, la adaptación etcétera, el fisicismo tuvo que enfrentarse a otra corrien-te de pensamiento que se conoce como el vitalismo. (Mayr, 2000).

Los vitalistasEn realidad fueron un grupo muy heterogé-neo, aunque se les llamó así a todos los cien-tíficos que plantearon argumentos en contra de los fisicistas. El vitalismo, desde su apa-rición en el siglo XVII, fue siempre un movi-miento que se revelaba contra la idea meca-nicista de que un animal era solamente una máquina, y que todas las manifestaciones de la vida podían explicarse mediante las leyes de la física y de la química. Aportaron una gran diversidad de explicaciones acerca de los procesos de los seres vivos, pero ningu-na teoría representativa. Así, se habló de una sustancia especial a la que se le llamó proto-plasma, que no se encontraba en la materia inanimada; algunos hablaban de una entele-quia, de fluido o fuerza vital; otros invoca-ban fuerzas psicológicas o mentales que los físicistas habían sido incapaces de explicar. Con estos argumentos muchos científicos es-cribieron acerca de extinción, creación, catás-trofes, mutabilidad y generación espontánea, (acerca de éste último podemos recordar la receta para crear ratones, que decía más o menos así: “dejemos en una cesta, una camisa sudada, unos granos de trigo junto a la rivera del río y”… ¡en unos días podremos observar cómo se han producido ratones!).

“...dejemos en una cesta,...unos granos de trigo... . ¡en unos días podremos observar

cómo se han producido ratones!...”

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En Inglaterra, todos los fisiólogos de los si-glos XVI, XVII, y XVIII tenían ideas vitalistas, en Francia también este movimiento fue muy vi-goroso, pero fue en Alemania donde este mo-vimiento alcanzó mayor popularidad, George Ernst Stahl, químico y médico de finales del si-glo XVII conocido principalmente por su teoría flogística de la combustión, fue el primer gran adversario de los mecanicistas. (Mayr, 2000).

Figura 1. Experimento con los matraces cuellos de cisne.

Recordemos que la teoría del flogisto, inter-pretaba que la combustión, es decir, algo ar-diente con llama y calor, se debía a la emisión de una sustancia especial llamada “flogisto”, una sustancia calorífica almacenada. Sthal creía que las plantas tomaban el “flogisto” del aire y lo in-corporaban a su materia, de tal modo que si la planta ardía (como la madera o la paja) el “flo-gisto” podía escapar de nuevo volviendo a la atmósfera. En el caso de que las plantas fueran comidas por animales, la respiración del animal podía liberar el flogisto, siendo esta respiración una especie de combustión que se producía dentro del animal. El fantasma del flogisto es-tuvo embaucando a los químicos alrededor de cien años hasta que Lavoisier acabó finalmente con él. (Brown, 2002).

De esta manera vemos que muchos de los argumentos que sostuvieron los vitalistas con-tra la teoría mecanicista eran contundentes y acertados (aunque no todos, como el caso del flogisto), sin embargo, los conocimientos que se tenían acerca de la biología en esa época no les permitieron a su vez ofrecer explicaciones científicas para muchos fenómenos vitales que se descubrieron durante el siglo XX, de este modo comenzó el declive del vitalismo.

Los factores que contribuyeron a que se abandonaran gran parte de estas ideas fueron diversos, por ejemplo, se le consideraba como un concepto metafísico más que científico puesto que los vitalistas carecían de métodos para po-ner a prueba sus afirmaciones; además la creen-cia en una fuerza vital que sólo habitaba en los organismos vivos y que era imposible demostrar contribuyó a su abandono, y, finalmente, el desa-rrollo de nuevos conceptos biológicos como “el programa genético” que explica muchos de los fenómenos que solían citarse como prueba del vitalismo, terminaron con el predominio de esta corriente de pensamiento hacia 1930.

Existen en la historia de la ciencia muchas situaciones similares en las que se adoptaron explicaciones poco satisfactorias para dar res-puesta a las preguntas que se planteaban los científicos, porque todavía no existía una base de conocimientos que permitiera ofrecer me-jores explicaciones, quizá podemos decir que el vitalismo fue un movimiento necesario para demostrar la ligereza de las explicaciones de los fisicistas acerca de la vida, y que contribuyeron al reconocimiento de la biología como una dis-ciplina científica autónoma. (Mayr, 2000).

“...el vitalismo fue un movimiento necesario para demostrar la ligereza de las explicaciones de los fisicistas...”

Los organicistasEl abandono de las ideas vitalistas no significó el triunfo de las teorías mecanicistas, sino el paso a un nuevo modo de explicar las carac-terísticas de los seres vivos, una nueva corrien-te de pensamiento que se llamó organicismo. Hacia 1931 el fisiólogo J.S. Haldane declaró que los biólogos ya no aceptaban el vitalismo como creencia admisible.

Los organicistas proponían que las carac-terísticas de los seres vivos podían explicarse por mecanismos fisicoquímicos pero sólo a nivel molecular, pero que en niveles de mayor complejidad u organización ya no era posible, es decir, es la organización de las partes, lo que controla todo el sistema, puesto que exis-te integración de las partes a todos los niveles

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de la célula, de los tejidos, órganos, sistemas y organismos completos. Esta integración exis-te a nivel bioquímico, a nivel del desarrollo y, en el organismo completo, a nivel de compor-tamiento. Es decir, las características exclusi-vas de los organismos vivos no se deben a su composición, sino a su organización, en estos niveles superiores de organización emergen nuevas propiedades que no se pueden pre-decir por muy bien que se conozcan los com-ponentes del nivel inferior.

En resumen, el organicismo cree en dos puntos fundamentalmente: primero, la im-portancia de considerar al organismo como un todo, y segundo, que este todo debe es-tudiarse y analizarse eligiendo el nivel ade-cuado, en dirección descendente, sólo hasta el nivel más bajo en que este enfoque pro-porcione nueva información y nuevos cono-cimientos. (Mayr, 2000).

Figura 2. Un gran ejemplo acerca de los debates de las características distintivas de los sistemas vivos fue la creencia en “la generación espontánea”, es de-cir, la suposición de que los organismos vivos podían originarse a partir de materiales inanimados. Este debate llegó a su fin cuando, a finales del siglo XIX, Louis Pasteur, que era vitalista, demostró por medio de sus famosos matraces con cuello de cisne que en un caldo de cultivo estéril no pueden crecer organis-mos vivos, aun cuando el contenido de los matraces esté en contacto con el aire. Todavía se conservan algunos de estos matraces en Francia, sin mostrar indicios de contaminación.

Y, nuevamente, tenemos palabras relativas al organicismo como: órgano, organismo, orga-nizar, organización, organizador, y todos hacen referencia al orden.

Las características de los seres vivosPodemos decir que entre los científicos existe el consenso de que los organismos son fundamen-talmente diferentes de la materia inerte, y que a ni-vel molecular, todas sus funciones y a nivel celular casi todas, obedecen a las leyes de la física y de la química, son sistemas ordenados jerárquicamen-te, con numerosas propiedades emergentes que no se observan nunca en la materia inanimada, lo que les confiere la propiedad de evolucionar, au-torreplicarse, crecer y diferenciarse siguiendo el programa genético, metabolizar, autorregularse y responder a estímulos del medio ambiente.

La aceptación gradual de estas caracterís-ticas únicas de lo seres vivos dio origen a la ciencia llamada BIOLOGÍA como la conocemos ahora. (Karp, 1998).

Bibliografía1. Brown Guy. (2000). La energía de la vida. Editorial Crítica. España. Pp. 54-55.2. Curtis Helena et al (2000). Biología. Sexta edición en español. Editorial Médica panamericana. Madrid, España. Pp. 12-14.3. Driver Rosalind. Squires Ann. Rushworth Peter.Wood- Robinson Valerie. (2000). Dando sentido a la ciencia en secundaria. Primera edición SEP/ Visor. México. Pp. 37- 41.4. Karp Gerald. (1998). Biología celular y molecular. Mc. Graw Hill. Primera edición. México. Pp. 2-7.5. Mayr Ernst.(2000). Así es la biología. Editorial Debate. Primera edición SEP/ Debate. México. Pp. 15-37.

Rosa María Aguilar Garduño Licenciada en QFB y Maes-tra en Educación en Ciencias (Biología) por la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP), docente en ac-tivo de la Facultad de Ciencias Químicas de la misma ins-titución. Las líneas de Investigación son “El lenguaje de la ciencia: recursos y estrategias didácticas para el aprendi-zaje de la Biología”. [email protected]

Alejandro Guzmán Silva es estudiante de Biomedicina de la Facultad de Medicina de la BUAP. [email protected]

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IntroducciónEn la actualidad los equipos electrónicos portátiles han invadido nuestras vidas, de tal modo que para muchos sería imposible vivir sin monitores de signos vitales -cuan-do padecemos alguna enfermedad-, traba-jar sin teléfonos celulares y computadoras portátiles o divertirse sin juegos y juguetes electrónicos. El acelerado ritmo de vida y el alto consumo de este tipo de productos y de las pilas que usamos para que éstos fun-cionen y cubran sus necesidades energéti-cas, pocas veces nos permite detenernos a pensar en lo que sucede con ellos una vez que termina su vida útil y se convierten en basura -que se denomina basura electró-nica o residuos electrónicos, que en térmi-nos tecnológicos se conoce como e-waste (electronic-waste)-.

“…Las pilas y baterías son un tipode residuo electrónico (e-waste)…”

Los programas de recolección de pilasen México: el “Programa

Puebla Ya Recicla” y elProyecto de Norma 20072008

José Ignacio Castillo VelázquezCelso Moisés Bautista Rodríguez

Todo equipo electrónico y las pilas con-tienen sustancias tóxicas que mientras se encuentren dentro de sus encapsulados no representan peligro alguno, pero que son pe-ligrosas para el ambiente en el caso de que se haga un manejo inadecuado y se les trate sin cuidados especiales cuando se han con-vertido en residuos.

“…Las pilas contienen sustanciastóxicas que mientras se encuentren

dentro de sus encapsulados no representan peligro alguno…”

Un ejemplo del e-waste es la contaminación que se produce cuando las pilas que se dese-chan son arrojadas en la vía pública, jardines, bosques, ríos, lagos, cenotes o en la basura do-méstica que es incinerada, con lo que se conta-mina agua, aire y suelo, por lo que de llegar a la cadena ambiental, la contaminación se propaga hasta llegar a los seres vivos afectando la salud.

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“…Todos los consumidores, somos responsables de las implicaciones

sociales de la tecnología…”

Como todo residuo, las pilas y baterías em-pleadas en equipos portátiles que se desechan deberían pasar por un proceso de recolección y clasificación para que se determine si se reutili-zarán, reciclarán o se hará una disposición final adecuada. Dados los rápidos cambios tecnoló-gicos, cada país debería contemplar que en su legislación se consideren los temas de residuos electrónicos y energéticos para permitir a las sociedades controlar los impactos de las nuevas tecnologías, sin embargo en México el tema es casi nulo. Este problema es competencia de cien-tíficos y tecnólogos, pero sobre todo de los con-sumidores, quienes también son responsables de las implicaciones sociales de la tecnología.

“El e-waste requiere de un estudio multidisciplinario en el cual interactúen la electrónica, medio ambiente, salud,

legislación y las áreas relacionadascon el impacto socioeconómico…”

Las bases de las pilasUna pila se define como un dispositivo elec-troquímico que transforma energía química en energía eléctrica (como es el caso de las pilas no recargables) y que podría presentar el pro-ceso inverso (un proceso reversible), es decir, transformar también energía eléctrica en quí-mica (como en el caso de las pilas recargables) [Castillo V. J. I et al]. Por otra parte, es importan-te diferenciar a una pila de una batería, ya que entre la población existe una gran confusión al respecto: una batería es un circuito eléctrico o electrónico que emplea dos o más pilas; de este modo, será suficiente con referirnos a la problemática que presentan las pilas.

“…Una pila y una bateríano son la misma cosa…”

Se vende en formatos físicos cilíndricos co-nocidos (de grande a pequeño) como del tipo D, C, AA, AAA y botón, pero todas entregan aproximadamente 1.5 voltios, las más grandes

tienen la capacidad de proveer más energía ya que contienen una mayor cantidad de com-ponentes químicos. Si nos encontramos con un formato cuadrado que entrega 9 voltios o con cilindros pequeños que parecen pilas, pero que entregan 12 voltios para controles en autos y puertas automáticas, en realidad son baterías, es decir, arreglos de varias pilas como se indica en la figura 1.

Figura 1. Fotografía tomada por Castillo V JI al desen-samblar una batería de una radio de comunicaciones marca Motorola que contiene pilas recargables de Ni-quel- Cadmio (NiCd). Además del arreglo de pilas se observan circuitos electrónicos que controlan el flujo energético y brindan protección en los procesos de carga y descarga (2004).

El problema con las pilasLos aparatos eléctricos y electrónicos requie-ren de un mínimo de energía sin el cual ya no funcionan. En términos prácticos, el consumi-dor decide desechar su pilas aunque éstas to-davía tengan una energía residual almacenada en sustancias químicas. De este modo, una pila que se desecha puede explotar si se le incinera o perfora, o puede reaccionar o corroer meta-les si sus componentes internos entran en con-tacto con otros materiales.

“…los componentes de las pilas nodeben llegar al ambiente…”

Las sustancias químicas que componen a las pilas son ácidas o alcalinas y contienen para su funcionamiento metales pesados, como el mer-curio, cadmio, manganeso, plomo entre otros, por lo que son tóxicos y se debe evitar que estos resi-duos tengan contacto con el agua y con el suelo, ya que al filtrarse podrían llegar hasta los mantos acuíferos. También debe impedirse su incinera-ción, ya que contamina el aire que respiramos.

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Evidencia internacional: cómo se resuelve la problemática en el restodel mundoEl Parlamento Europeo y el Consejo de la Unión Europea han plasmado, desde 1970, directivas (leyes) sobre residuos electróni-cos (e-waste), siendo la más actual la Direc-tiva [2003/108/CE] y particularmente sobre pilas y baterías desechadas a partir de equi-pos portátiles cuya publicación más actual es la [2006/66/CE]. Los EEUU y Japón van siguiendo la legislación europea por ser la más completa y por cuestiones de merca-do, ya que, por citar sólo un ejemplo, desde julio de 2006 no se permite que ingresen a la Unión Europea equipos electrónicos que contengan sustancias peligrosas, en-tre ellas los materiales contenidos en pilas, soldaduras con plomo, entre otros. Todos los estudios relativos a contaminación de agua, aire y suelo, así como los efectos ne-gativos en la salud, se han realizado para dar sustento a estas directivas europeas. Desde el punto de vista práctico, el tema de e-waste -pilas y baterías desechadas- se aborda de diferentes maneras. Es claro que la responsabilidad en el manejo de esto re-siduos es como una papa caliente que na-die quiere tomar solo; las empresas produc-toras dicen que la responsabilidad es de los gobiernos y viceversa o responsabilidad de los propios consumidores. Algunos paí-ses imponen un impuesto a estos energé-ticos. los gobiernos emplean sus recursos o las empresas incrementan el precio de sus productos, pero al final el consumidor paga por los procesos de recolección, cla-sificación y tratamiento para la disposición final o el reciclaje. Las diferencias sólo son debidas a cómo se aborda la problemática desde el punto de vista legislativo, aunque la complejidad es también de índole social, política y económica.

La recolección selectiva:el primer pasoLa legislación europea considera el etiquetado con el símbolo gráfico que indica la recogida selectiva de todas las pilas y baterías: un conte-nedor de basura tachado como en la figura 2.

Figura 2. Símbolo que indica “recogida selectiva”. Estos residuos no se deben tirar en la basura doméstica.

La legislación europea considera que aquellas pilas y baterías, incluyendo las que contengan más de 0.0005% de mercurio (Hg), más de 0.002% de cadmio (Cd) o más de 0.004% de plomo (Pb) se marcarán con el sím-bolo químico del metal correspondiente y la etiqueta debe ser legible, visible e indeleble. En realidad este proceso de acopio es com-plejo y costoso, se requiere de instalaciones para residuos peligrosos, medios de transpor-te y permisos correspondientes, sin embargo la salud pública bien merece las inversiones necesarias, pese a que la mayoría de los go-biernos no comparte esta opinión.

“…Por curiosidad busca el símbolode recogida selectiva en pilas,

baterías y equipos electrónicos…”

El reciclajeUna vez que se cuenta con programas de re-colección de pilas y baterías desechadas se tienen dos alternativas: la recuperación de algunos componentes de las pilas para su reciclaje si este es económicamente viable o, en su defecto, la disposición final en cemen-terios industriales. La implementación de pro-cedimientos y tecnologías para el reciclaje de pilas es costoso, de acuerdo con [Castillo V J. I et al], el reciclaje depende de muchos facto-res, entre ellos la tecnología de la pila, tecno-logías para el reciclaje, viabilidad económica, facilidad gubernamental, facilidades legales y colocación en el mercado de los productos que se pueden emplear para reciclar. Existen

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tantos métodos de reciclaje como tecnologías con las que se fabrican las pilas, pero éstas se realizan por empresas que son apoyadas por gobiernos que consideran que son económi-camente viables (por el momento nadie se preocupa porque el reciclaje sea ambiental-mente viable, en ningún país). Por lo general, las pilas y baterías recargables como las he-chas con tecnologías de NiCd (Niquel Cad-mio) son muy rentables para reciclar, se extrae el cadmio y se emplea en algunos dispositivos electrónicos o para fabricar pilas recargables de NiCd. Dicho sea de paso, en México el re-ciclaje de pilas y baterías con esta tecnología difícilmente sería económicamente rentable por varias razones: una, la sociedad mexicana no consume muchas pilas y baterías recar-gables; dos, se requiere de un horno de arco eléctrico que se importaría; tres, México es ex-portador de Cadmio en el mundo.

“…Reduce, reutiliza y recicla”en la medida de lo posible…”

Por su parte, la directiva europea [2006/66/CE] exige que para el caso de los procesos de reciclado se garantice el reciclado del 75% en peso como promedio de pilas y baterías de NiCd, del 65% para las de ácido plomo y del 50% en peso del resto de los residuos de pilas y baterías.

La disposición en cementerios industrialesTanto para los residuos de los procesos de reciclaje de pilas como para aquéllas cuyo reciclaje es inviable, queda la disposición final de cementerios industriales. En este proceso se debe considerar un proceso de desactivación o neutralización química ya que las pilas contienen sustancias ácidas o alcalinas que se pueden filtrar y contaminar suelo y mantos acuíferos. Implementar es-tas soluciones también es complejo debido a los factores sociales, políticos económicos y tecnológicos, lo que ha llevado a diferen-tes países a distintas soluciones. Por ejem-plo, R. Push indica que las minas vacías de Alemania se acondicionan para emplearlas como cementerios de residuos peligrosos; por su parte, algunos programas piloto en

Brasil, Argentina y Chile dirigidos por uni-versidades, empresas y gobiernos entierran en concreto las pilas. Por otro lado, la direc-tiva [2006/66/CE] exige un tratamiento que comprende la extracción de todos los flui-dos ácidos y su almacenamiento temporal o definitivo deberá darse en instalaciones impermeabilizadas y convenientemente cu-biertas o en contenedores adecuados.

Opciones para MéxicoA continuación, mostraremos lo que Alter Ener-gías ha podido constatar desde 2003 a través de la implementación de proyectos relaciona-dos con residuos electrónicos:

1. El reciclaje de pilas y baterías de baja po-tencia que se emplean en equipos portáti-les no existe en México, solamente se cuenta con el reciclaje para baterías de mediana y alta potencia cuya tecnología es ácido plo-mo que entregan 12 voltios y que emplean autos, camiones y barcos entre otras aplica-ciones, pero no existe un plan nacional que regule y supervise que se aplique en todo el país, ni se cuenta con la suficiente capaci-dad instalada.

2. La exportación de residuos peligrosos ha-cia países como Francia o EEUU, donde se en-cuentra el mayor número de plantas reciclado-ras, es un tema casi prohibido para los países miembros de la Organización para la Coope-ración y el Desarrollo Económico (OCDE), de la que México es miembro. La embajada fran-cesa en entrevista confirmó a Castillo V. J. I. en 2004 esta problemática.

3. En 2006, Castillo V J. I. publica un análisis ini-ciado en 2003 relativo a la problemática de pilas y baterías desechadas en México, proponiendo un sistema de recolección y clasificación que contempla un tratamiento de re-uso electróni-co que desgraciadamente por factores econó-micos no ha pasado de la etapa de prototipo, como el mostrado en la figura 3, pero cuya pro-puesta plantea dos beneficios.

“…Usar menos el controlremoto, reduce el uso de pilas…”

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Figura 3. Prototipo empleado para el aprovechamien-to por reutilización de pilas desgastadas, su costo aproximado es de $500 (cortesía de Castillo V JI). Al reverso se colocan las pilas desechadas.

El método de desactivación electrónica pro-puesto por Castillo ofrece dos ventajas: por un lado, hace menos riesgosa la disposición final y también reduce costos de neutralización de químicos, ya que al usar casi la totalidad del po-tencial de reacción se requiere menos material que las neutralice; sin embargo, lo inédito y la falta de presupuesto para sacar estos prototipos del laboratorio hacen una propuesta todavía inviable para superar la etapa de prototipo, sin embargo éstos son muy útiles en los ambientes universitarios. [Guevara et al] propuso un méto-do combinado para la desactivación electróni-ca y química de pilas como residuos peligrosos, que permita la recuperación de sustancia para el reciclaje. Actualmente, se sigue trabajando en investigación y en mejora de procesos.

Acciones de académicos, asociaciones y gobiernos municipales en MéxicoUna vez que se tiene claridad sobre la proble-mática y las posibles soluciones vienen las pro-puestas; a continuación se indican de manera cronológica los avances en este tema en el país.

Los primeros intentos registrados para el acopio de pilas como residuos, según Castillo, los realizaron las empresas Motorola y Carre-four en 2000 en la ciudad de México, pero el proyecto no fructificó. En Puebla, Castillo inició un proyecto en la UPAEP en 2003, que incluyó campañas de divulgación en medios masivos de comunicación y universidades, a la vez ini-ció un proyecto de recolección universitaria y asesoró instituciones académicas de Brasil y

Canadá que posteriormente siguieron sus pro-pios rumbos con éxito. Como proceso natural, se tuvo contacto con los responsables del tema medioambiental de los gobiernos municipal y estatal de Puebla y del gobierno federal como PROFEPA, SEMARNAT y el INE. Sin embargo, debido a la falta de legislación y de recursos económicos en los presupuestos de todas las partes, fue difícil que se generaran soluciones.

“…La participación ciudadana es importante para implementarprogramas de gobierno en pro

del medio ambiente…”

Durante el mismo 2004 el programa del res-cate de Valle de Bravo en el estado de México incluyó la recolección de pilas; mientras que en Nuevo León, en el Tecnológico de Monterrey se acopiaba solamente pilas botón para un proyecto de recuperación de mercurio y pla-ta. Para 2005 Castillo continuó el proyecto en la Facultad de Ciencias de la Electrónica de la BUAP y se colocó un contenedor exclusivo para este tipo de residuos en el edificio 181. Poste-riormente el Dr. Bautista mantuvo el programa universitario desde la Facultad de Ingeniería Química de la BUAP.

Figura. 4. Contenedor de pilas y baterías de baja po-tencia, ubicada desde agosto de 2005 en el interior edificio 181 de la FCE de la BUAP. BUAP-OOSL.

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También en 2005 el programa “Puebla Ya Recicla” del Organismo Operador del Servicio de Limpia del Ayuntamiento de Puebla inclu-yó la recolección de pilas y baterías, Castillo gestionó un contenedor para UPAEP y uno para la BUAP. Además, dicho programa colocó alrededor de 50 contenedores llamados Islas, para la recolección de papel, cartón y plásti-cos, además de pilas.

En ese mismo año, la Universidad Autóno-ma de Morelos implementó un programa si-milar a los anteriores. En noviembre de 2006, el Gobierno del Distrito Federal (GDF) anun-ció un programa similar al del Municipio de Puebla pero de mucho mayor impacto por el volumen de recolección. Fue lanzado fi-nalmente en marzo de 2007 y promueve la ubicación de 280 contenedores colocados por parte del programa denominado “Ma-nejo Responsable de Pilas ”, para que los ciudadanos las depositen en “columnas tu-rísticas” ubicadas en la vía pública de las 16 delegaciones del D.F.

Figura 5. Anuncio del programa “Manejo Responsable de Pilas” del GDF de la Ciudad de México, que colocó 280 contenedores en las 16 delegaciones, iniciado en marzo de 2007.

Después del anuncio del GDF en noviem-bre, para diciembre del 2006 principalmente organismos del gobierno federal aceleraron la liberación del proyecto de Norma Mexicana NMX-AA-104-SCFI-2006.

“…El municipio de Puebla fueuno de los pioneros en programas

de pilas a nivel nacional…”

El destino de las pilas recolectadas por los diferentes programas de recolecciónEn México no hay de otra: o se queman las pilas como a muchos residuos peligrosos en hornos autorizados que cuentan con filtros para minimizar emanaciones peligrosas al aire (cuestión que habría que tratar en otro momento) o se hace una disposición final en el único cementerio industrial en México manejado por RIMSA, ubicado en Minas Nue-vo León. De entrada, en este tema habría que considerar la capacidad instalada y la viabili-dad económica para trasladar todo este tipo de residuos desde todo el país en el caso de que se pudiese implementar un programa na-cional para hacer un manejo responsable de pilas y baterías. De acuerdo con la cotización que RIMSA proporcionó a Castillo en 2004, el costo por la disposición final de 40 tambores de 200 litros llenos de pilas es de 18,500 pe-sos, lo cual de entrada no parecería excesivo; sin embargo, habría que considerar que cada gobierno estatal o municipal debe contar con al menos un centro de transferencia para al-macenar temporalmente 40 tambores hasta esperar su destino final. La disposición final es supuestamente el objetivo de todos los programas de recolección de pilas del país sin embargo todos operan sin una regulación.

Los motivos de la norma y sus implicacionesEn 2004, Castillo tuvo contacto con el INE, donde se albergan los responsables del pro-yecto de pilas nacional. En ese momento di-cho instituto buscaba sin éxito que alguna universidad pudiese financiar los estudios del impacto ambiental de las pilas. Ante las presiones en todo el país y la insistencia de

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que el gobierno federal y Amexpilas (Aso-ciación Mexicana de Pilas, que agrupa a los productores de pilas del país) tuviesen que pagar los gastos de los procesos indicados para la recolección de éstas y ante la proble-mática anteriormente indicada, resulta una verdadera papa caliente que tendría única-mente tres opciones:

a) Si el gobierno federal se encargara ex-clusivamente de este tipo de residuos pe-ligrosos se gastaría mucho dinero en infor-mación, recolección reciclaje y disposición final, que implicarían proyectos a largo pla-zo y que en muchos casos los ciudadanos no notarían, porque se entierran, no es lo mismo que pavimentar donde la gente se entera de la inversión.

b) Si Amexpilas se encargara del problema, los costos de todo el proceso se le cargan al costo del producto, y al elevar los precios al consu-midor reducirían las ventas y ello impactaría el empleo. Es aquí donde viene el argumento fuerte de Amexpilas, ellos pierden mucho di-nero anualmente por el contrabando de pilas asiáticas, por lo que el gobierno federal ten-dría que trabajar en sus aduanas para evitar esos ingresos ilegales.

c) Si tanto gobierno federal como Amexpilas se encargan, de todas maneras el consumidor debe pagar por el proceso completo para las pilas desechadas.

Ante este dilema en el que se ve el interés económico y no ambiental, la salida fácil po-dría ser dar el primer paso hacia la legislación, mediante una norma que indicara que las pi-las que produce Amexpilas no se necesitan recolectar y se pueden tirar a la basura ya que no contaminan, y decir que las que contami-nan son las asiáticas, ello implicaría que el go-bierno federal trabaje en sus aduanas, para no afectar las ventas, los ingresos, los empleos y evitar la competencia desleal.

“…Toda Norma, Reglamento oLey tiene fuertes implicaciones

económicas, ¿quién paga por ello?...”

Por lo anterior se generó el proyecto de nor-ma que incluso viene por parte de la Secretaría de Comercio y Fomento Industrial, (SCFI) indi-cado en las siglas de la norma, tiene un fin ne-tamente económico y comercial. Por lo anterior, consideramos que el paso es bueno desde el punto de vista económico, y una vez que el go-bierno federal haga su tarea en las aduanas, se elevarán las ventas de Amexpilas y ésta tendrá recursos para poder hablar de una futura nor-ma para pilas que tenga un carácter ambiental enfocado en la salud pública. Sin embargo, el trabajo no sólo debe ser del gobierno federal y de Amexpilas, al menos así lo entendemos las universidades y asociaciones civiles, ya que sin la información adecuada se cometen im-precisiones como las del todavía Proyecto de Norma, que desde el punto de vista académico presenta muchas debilidades.

ConclusionesLos autores consideramos que una sociedad es responsable de que su desarrollo sea sos-tenible, todos los actores involucrados en una tecnología, ya sea como productores, gobier-no y consumidores, deben por tanto entregar a las generaciones futuras tecnologías am-bientalmente sustentables, fomentar el em-pleo de energías alternativas, reducir el con-sumo de energéticos, recolectar y separar los residuos, así como invertir en la disposición final y el reciclaje, visualizando a todos estos procesos como una inversión y no como un gasto. No comprender la importancia de ha-cer bien las cosas genera penosos resultados como el proyecto de norma mexicana PROY-NMX-AA-104-SCFI-2006, publicado en diciem-bre de 2006 y que en mayo de 2007 se decidió que se le dará seguimiento como una Norma Oficial Mexicana, pero hasta junio de 2008 continúa como proyecto y desgraciadamente responde a intereses económicos.

Una lectura del proyecto de norma nos deja ver que éste va en contra de las tendencias inter-nacionales, sin siquiera citar a las directivas euro-peas que tratan el tema de estos residuos desde hace más de 30 años. También es posible obser-var que la norma mexicana permitirá que las pilas que se comercian legalmente tengan ¡20 veces

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más mercurio!, ¡7.5 veces más cadmio! y ¡5 veces más plomo! que las pilas que se comercializan en la Unión Europea, entonces, como es evidente, cualquier pila cumplirá sin problema la norma.

“…¡La norma mexicana permitirá20 veces más mercurio, 7.5 veces más

cadmio y 5 veces más plomo en las pilas!..”

Por otro lado, una ventaja de la norma mexi-cana es que consta de nueve hojas en total, en sí la norma tiene cinco y cuatro son de anexo; sólo participaron nueve instituciones, por lo que también es deseable una mayor participa-ción de los grupos sociales.

Bibliografía1. Castillo Velázquez. J. I, Bolaños Berruecos. J. L. (2005)“Tecnología para el tratamiento de pilas y baterías desechadas a partir de equipos electrónicos portátiles”, International Journal for Environmental Pollution, 21, 1159-1164.2. Dirección General de Normas, (2008) “Proyecto de norma NMX-AA-104-SCFI-2006”, Diario Oficial de la Federación, México Recuperado el 19 de junio de 2008 de http://www.semarnat.gob.mx/leyesynormas/Proyectos%20de%20Normas%20Mexicanas/proy-nmx-aa-104-scfi-2006.pdf3. Guevara García J. A, Castillo-Velázquez J.I., Meléndez-Platas E., Montiel-Corona V., Bautista- Rodríguez M., (2006) “Complete end of life management of cells and batteries by the route: electronics reused-components, recovery-chemical recycling; an economical and low environment impact alternative for their disposal”, The Second International Meeting on Environmental Biotechnology and Engineering (2IMEBE)-Memories.4. Parlamento Europeo y del Consejo, “Directiva 2003/108/CE, sobre residuos de aparatos eléctricos y electrónicos”, (2003), Diario Oficial de la Unión Europea. Recuperado el 19 de junio de 2008 de http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/site/es/oj/2003/l_345/l_03720030213es00240038.pdf5. Parlamento Europeo y del Consejo, “Directiva 2006/66/CE, relativa a las pilas y acumuladores y a los residuos de pilas y acumuladores”, (2006), Diario Oficial de la Unión Europea. Recuperado el 19 de junio de 2008 de http://eur-lex.

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José Ignacio Castillo Velázques Licenciado en Electrónica (1995) y Maestro en Ciencias (1998) por la Benemérita Univer-sidad Autónoma de Puebla (BUAP). Su experiencia profesional combina universidades y empresas, tanto públicas como pri-vadas. En universidades como profesor investigador tiempo completo en la Universidad Tecnológica de la Mixteca (UTM) (1998-1999); tiempo completo en la Universidad Popular Au-tónoma de Estado de Puebla (UPAEP) (1999-2005), hora clase (2005-2006), universidad virtual (2007); hora clase en BUAP (2005-2006). En empresas como DICI (1992-1993), Coordina-dor CEDAT en el Instituto Federal Electoral (IFE) (1997), consul-tor en Computadoras y Servicios Especiales (COMSE) (2005-2006) Desde 2006 trabaja para Telmex-Reduno en la Ciudad de México. En el Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE) es Presidente del Comité de Comunidades Virtuales de Latinoamérica (2008-2009) y “Webmaster” del Consejo Méxi-co (2008-2009). Fundador y presidente de Alter Energías A. C. (2005-2006), secretario (2007-2008) donde realiza investiga-ción independiente en energías alternativas y medio ambien-te. En el tema de e-waste, es pionero a nivel nacional; asesoró, al Programa “Puebla ya Recicla” del Organismo de Limpia del Municipio de Puebla, fue miembro de la Red Mexicana para el Manejo Ambiental de Residuos (REMEXMAR PUEBLA) y la Academia Nacional de Ciencias Ambientales (ANCA)[email protected]

Celso Moisés Bautista Rodríguez es egresado en Ingeniería Química de la BUAP en 1992, obtuvo el grado de Maestro en Ciencias con especialidad en Ingeniería Química en la Universi-dad de las Americas campus Puebla en 1995, y el grado doctoral en el Instituto Nacional Politécnico de Grenoble en Francia en 2004. El Dr. Bautista ha realizado investigación y desarrollo tec-nológico en el área de generación de energía a partir de fuentes alternativas, particularmente en el diseño de pilas a combusti-ble a membrana de intercambio protónico (PEMFC de sus siglas en inglés) y sistemas de arco eléctrico para la preparación de electrodos porosos aplicables a pilas a combustible. Profesio-nalmente tiene más de 8 años de experiencia en ingeniería de procesos en plantas de producción de diferentes áreas como; polímeros, petroquímica, química y farmacéutica, estando invo-lucrado en proyectos de plantas productivas. El Dr. Bautista ha sido responsable del desarrollo de Ingeniería Básica e Ingeniería de Detalle en proyectos de optimización de procesos, incremen-tos de producción y nuevos procesos. Además ha colaborado en el desarrollo de procesos de control de calidad, inspección técnica y seguridad industrial. Estos trabajos los ha desarrollado en colaboración y coordinación de grupos internos de ingenie-ría en planta y grupos externos con empresas de servicios. [email protected]

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Investigación y Enseñanza

¿Sabes qué esun hexaedro?

La respuesta y un modelo plegable elaborado con materiales de desecho

Aarón Pérez-BenítezRosa Elena Arroyo-Carmona

Introducción¿Qué te imaginas cuando escuchas que alguien es de cabeza cuadrada1?, ¿Asocias quizá la fra-se “cabeza cuadrada” con la imagen mental de una persona como la que se representa en la figura 1a?, o ¿quizá hasta has hecho o has visto a alguien hacer alguna vez ciertos ademanes con las manos para expresarlo, no? ¡Pues en-tonces tienes una idea alternativa2 sobre lo que es un cuadrado, porque en realidad esa imagen corresponde a un cubo o hexaedro!

Pero no te preocupes demasiado porque en este artículo se presentan los resultados de una encuesta aplicada entre estudiantes de li-cenciatura en Química de la BUAP, la cual revela que también ellos tienen ideas alternativas del hexaedro. Te enseñaremos además a construir un cubo utilizando un cartón tetragonal vacío de leche o de jugo, con el objetivo de que te ayude a reforzar o a modificar tú idea inicial de lo que es un cuadrado y un cubo o hexaedro.

Figura 1. a) Idea o imagen alternativa que frecuente-mente viene a nuestra mente cuando escuchamos: “Es una persona de cabeza cuadrada”;3 b-c). La biblioteca Louis Nucéra, mejor conocida como “La Tête Carrée” (“La cabeza cuadrada”) ubicada en Niza, Francia.

Investigación y enseñanza

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Por cierto que esa imagen mental de “cabe-za cuadrada” no es exclusiva de nuestro país. Por ejemplo, las fotos 1b y 1c que son de la biblioteca municipal Louis Nucéra, ubicada en Niza, Francia, puedes encontrarlas en la inter-net al insertar en cualquier motor de búsqueda de imágenes las frases francesa o inglesa: “La Tête Carrée” o “square head”, que en español significan “la cabeza cuadrada”.

“... esa imagen mentalde “cabeza cuadrada” no esexclusiva de nuestro país...”

Un poco de teoríaRecuerda que un cuadrado es un polígono re-gular que consta de cuatro lados iguales, los cuales forman cuatro vértices con ángulos de 90° (ángulos rectos); por lo tanto se trata de una figura plana que puede ser dibujada en dos dimensiones. Por ejemplo, las propiedades geométricas de un cuadrado de lado l = 7 cm se describen en la tabla 1. 4

En cambio, un cubo es un poliedro regu-lar que consta de seis caras cuadradas que se unen en ángulos de 90° formando 12 aristas y ocho vértices; por lo tanto se trata de un cuerpo geométrico que debe ser dibujado en perspec-tiva tridimensional. Las propiedades geométri-cas más importantes de un cubo de arista l = 7 cm. se describen en la tabla 2.

“... un cubo es un poliedro regular que consta de seis caras cuadradas...”

Tabla 1. Parámetros geométricos importantes de un cuadrado de lado l = 7 cm.

El cubo, del latín cubus, se conoce desde la antigüedad. De hecho, para Platón la tierra estaba hecha por pequeñas partículas cúbicas (figura 2). Pero por lo visto, para gran parte de la población el cubo es poco conocido por su segundo nombre, el de hexaedro, palabra que proviene del griego hexa = seis y edro = cara o base. En contraste, al cubo se le puede en-contrar en adornos, muebles, juguetes y una infinidad de artículos de uso común en la vida cotidiana (figura 3).

“...el cubo es poco conocido por su segundo nombre, el de hexaedro...”

Figura 2. a) Los cinco sólidos platónicos, se incluye abajo a la izquierda al cubo o hexaedro.

Figura 3. El cubo es un objeto común en nuestras vidas: a) una lámpara cúbica; b) sillones cúbicos, c) el cubo Rubik.

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Tabla 2. Parámetros geométricos importantes de un cubo de arista l = 7 cm*Símbolos asignados arbitrariamente del inglés df = face’s diagonal (diagonal de la cara) y db = body’s diagonal (diagonal del cuerpo). Las fórmulas que se presentan en esta tabla fueron determinadas por los autores usando el teorema de Pitágoras (c2 = a2 + b2). **Símbolo asignado arbitrariamente del inglés At = tetrahedral angle; la fórmula fue deducida usando la función sen = (0.5 / √2) ÷ (0.5 /√3), donde el numerador es la mitad de la diagonal de una cara, el denominador es la mitad de la diagonal del cuerpo y es la mitad del ángulo tetraédrico (109.5°).

El problemaA priori podríamos pensar que la confusión entre lo que es un cuadrado y un cubo es sólo una ca-sualidad. Sin embargo, el problema va más allá de una simple confusión y se extiende a otros cuer-pos geométricos más o menos comunes, como el tetraedro y el octaedro, tal y como lo demuestra un estudio realizado con estudiantes de la licen-ciatura en Química de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (Arroyo-Carmona, 2005).

Tabla 3. Dibujos alternativos de un hexaedro proporcionados por la población de estudio: a) Hexágono (19.6 %); b) Bipirámide trigonal (10.9 %); c) Prisma hexagonal (19.6 %); d) Pirámide hexagonal (19.6 %); e) Cubo (8.7 %); f) Octaedro5 (8.7 %). Las respuestas faltantes fueron vacías (13 %).

En ese estudio concluimos que los estu-diantes no tenían conocimiento de las raí-ces grecolatinas de las palabras tetraedro y octaedro, y para demostrarlo le pedimos a otro grupo de 41 estudiantes de tercer cuatrimestre de la Facultad de Ciencias Quí-micas de la BUAP, que realizaran el dibujo de un hexaedro. Y al igual que en el estu-dio anterior, encontramos no sólo dibujos de poliedros distintos al cubo sino también dibujos de figuras planas; es decir, de polí-gonos. La distribución de las respuestas y los dibujos más representativos de ellas se presentan en la tabla 3.

Construcción de un cubo a partir de ma-terial desechableEn vista del problema, nos dimos a la tarea de diseñar y construir un modelo de un cubo, con el cual se pueden ilustrar objetivamente sus propiedades geométricas. Aunque exis-ten 11 plantillas diferentes para construir un cubo (mathworld, 2007),6 te recomendamos construirlo usando nuestro diseño, porque es más sencillo y práctico, toda vez que lo puedes desensamblar, plegar y guardar en tu libreta, y además te permite reciclar los cartones tetra-gonales vacíos de leche o de jugo.

Materiales:• Un empaque de cartón de base cuadrada, va-cío y limpio, de leche o de jugo de 1 litro• Una escuadra• Un marcador• Unas tijeras

Procedimiento:1. Elimine la base y la tapadera del cartón (fi-gura 4a)2. Trace líneas y recorte a alturas / y 2 / del car-tón (Figura 4b), donde / es la longitud de la aris-ta de la base (usualmente / = 7 cm)3. Rote 90° una de las bandas cuadradas resul-tantes (figura 4c) y la otra manténgala en su misma posición (figura 4d)4. En esa posición, inserte la primera banda dentro de la segunda (figura 4e), con lo que dos caras de la banda rotada quedarán traslapadas con dos de la segunda y las otras dos taparán los huecos (figura 4f )

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Las bandas semi-ensambladas y el modelo terminado se presentan en la figura 5.

Figura 4. Elaboración de un cubo a partir de un cartón de leche o de jugo

Figura 5. Modelos semi-cerrado (izquierda) y cerra-do (derecha) de cubos elaborados a partir de una caja tetragonal de cartón de jugo y de leche, res-pectivamente.

Dos curiosidades geométricas:¡El cubo más grande y el más pequeño del mundo!1. El cubo más grande del mundo es el Atomium (figura 6a), una estructura de 103 m de altura, la cual fue construida para la Feria Mundial de Bruselas de 1958. Representa la estructura de un cristal de hierro ampliado 165 mil millones de veces, con ocho esferas de acero de 18 m de diámetro en los vértices del cubo y una en el centro. Aunque esta edificación, diseño del ar-quitecto André Waterkeyn, fue planeada para ser exhibida durante sólo seis meses, rápida-mente se convirtió en una atracción turística y

en un emblema de esa ciudad. En su interior se incluyó un elevador que lleva a los turistas a la cima, a una velocidad de 5 m/s. Se renovó en marzo de 2004 y se abrió nuevamente al públi-co en febrero de 2006 (Atomium, 2008).

2. El cubo más pequeño del mundo se llama cubano (figura 6b). Se trata de una molécula de fórmula C8H8 la cual fue sintetizada en 1964 por Philip E. Eaton y Thomas W. Cole (Ea-ton, 1964). A diferencia del Atomium, el cuba-no no es una molécula única, pues en un sólo gramo-masa de cubano hay ¡5,782.1006 tri-llones de moléculas de cubano!; y además, si-guiendo el procedimiento descrito por Eaton y Cole, los químicos somos capaces de sinte-tizar una decena de gramos de esta sustancia en el laboratorio.

La longitud de la arista del cubano es de 1.5727 Å (Hedberg, 1991). Como para que te des una idea de lo pequeñísima que es esta molécula puedes tomar como referencia el modelo del cubo que construiste con tu cartón de leche, el cual será casi… ¡Veintidós y medio millones de veces más grande que el cubano!

Figura 6. a). El atomium, el cubo más grande del mun-do; esta construcción se ubica en Bruselas y mide 103 m de altura; b). El cubano, C8H8, la molécula cúbica más pequeña que existe en el mundo; mide 1.5727 Å de arista (1 Å = 1 x 10-10 m).

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ConclusiónCon la construcción de este modelo plegable de un cubo puedes contribuir a la cultura del reci-claje, aprenderás algo más acerca del hexaedro o cubo y tú o tus hermanos menores disfrutarán con este juguete práctico y divertido.

Es importante para tu educación que investi-gues las raíces grecolatinas de los conceptos que se utilizan frecuentemente en tus clases, para que más tarde pasen a formar parte de tu lenguaje común.

Referencias1 “Persona de cabeza cuadrada” es un término coloquial que se utiliza para indicar que una persona es demasiado metódica y obstinada.2 “Idea alternativa” es un término que se utiliza para de-nominar a aquellas ideas distintas a las científicamente aceptadas.3 La figura 1a es un diseño del escultor Marsellés Alexan-dre Joseph Sosnowsky, mejor conocido como Sasha Sos-no, quien ideó en primera instancia el busto de “La Tête Carrée”. Puedes consultar su página oficial en: <http://www.sosno.com/sommaire.htm >. Consultado por última vez el 16 de abril de 2008.4 En las tablas 1 y 2 se describen las propiedades geomé-tricas de un cuadrado y de un cubo de lado l = 7 cm debi-do a que se elaborará el modelo de un hexaedro a partir de un empaque de cartón cuya base es un cuadrado de 7 cm de lado.5 Aunque el dibujo parece ser el de un octaedro, uno de los estudiantes que proporcionaron este dibujo lo descri-be como: “tiene seis lados”, refiriéndose probablemente a un polígono y no a un poliedro.6 Las plantillas las puedes encontrar en línea en: <http://mathworld.wolfram.com/Net.html>. Visitado por última vez el 1 de marzo de 2008.

Créditos a las figuras:• Figura 1: Aglaé de la Torre y Mireia Sanz, 2006. Activida-des matemáticas. “Los sólidos platónicos”. En línea en:<http://personal.telefonica.terra.es/web/imar-ti22/actividades/actividades/poliedros/mar-co_poliedros.htm> Fecha de consulta: 16 de abril de 2008.• Figura 2a: Proyecto raíces. En línea en: <http://www.passnet.com.ar/proyectoraices/productos%20nuevos/lampara_cubo.jpg>. Fe-cha de consulta: 31 de octubre de 2007.• Figura 2b: Carrinhos. Lafersa. En línea en:< h t t p : / / w w w . l a f e r s a . c o m / p u f f / h i /Puff%20Cubo%20Dado%20-%20Banner.jpg>. Fecha de consulta: 16 de abril de 2008.

• Figura 2c: “Concluye el campeonato del mundo del cubo de Rubik”. En: La flecha, tu diario de ciencia y tecnología. En línea en: <http://www.laflecha.net/canales/blackhats/200511102/>. Fecha de consulta: 16 de abril de 2008.• Figura 6a: Benson, Gary. “Classic postcard shot of the Atomium, Brussels”. En línea en: <http://inaus-picious.org/photos/films/021/11/ >. Fecha de consulta: 16 de abril de 2008.

Bibliografía1. Arroyo-Carmona, R. E.; Fuentes López, H.; Méndez-Rojas, M. Á. y Pérez-Benítez, A. “La geometría: ¡Un pie que cojea en la enseñanza de la estereoquímica”. Educ. Quím. 16 (Núm. Extraord.), 2005, 184-190.2. Atomium – Wikipedia, la enciclopedia libre. En línea en: <http://es.wikipedia.org/wiki/Atomium>. Consultado por última vez el 16 de abril de 2008.3. Cotton, F. A. “La teoría de grupos aplicada a la química”. Ed. Limusa. México, 1977; p. 69.4. Hargittai, I. y Hargittai, M. “Symmetry: A Unifying Concept”. Ed. Shelter Publications, Inc. USA, 1994.5. Eaton, P. E.; Cole, T. W. Jr. “Cubane”. J. Am. Chem. Soc. 86, 1964, 3157.6. Eckroth, D. J. Chem. Educ. 70(8), 1993, 609.7. Hasted, J. B. “Liquid water: Dielectric properties”, in: Water A comprehensive treatise, Vol. 1, Ed. F. Franks . Plenum Press, New York, 1972. pp. 255-309.8. Hedberg, L.; Hedberg, K.; Eaton, P. E.; Nodari, N.; Robiette, A. G. ”Bond Lengths and Quadratic Force Field for Cubane”. J. Am. Chem. Soc. 113, 1991, 1514. Aarón Pérez Benítez es doctor en ciencias e investigador de la Facultad de Ciencias Químicas, de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla. Su labor de investigación se ha destacado en el área de enseñanza de las ciencias a nivel medio superior y superior. Autor a quien debe dirigirse la [email protected]

Rosa Elena Arrollo Carmona es M en C. en la especialidad de Fisio-logía por la BUAP. Ella ha colaborado con el primer autor en los pro-yectos de enseñanza de las ciencias y en los eventos y proyectos del CONCYTEP, sobre todo en el Fomento a la Cultura Científica. [email protected]

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Entrevista

“Los científicos sin posibilidadesde igualar el sueldo de un futbolista o

beisbolista profesional”

México no dispone de una política científi-ca inteligente que pondere la importan-

cia de la ciencia y la tecnología en el desarrollo económico-social. Ante ese vacío, es necesario establecer una política de Estado que incorpo-re a académicos y científicos en la toma de de-cisiones y que esté encaminada a mejorar los procesos de enseñanza de la ciencia.

Quien así piensa es René Drucker Colín, uno de los promotores más importantes de la divul-gación científica en México. Su prestigio como investigador y su interés porque se aprecie la función estratégica de la ciencia para la susten-tabilidad del país, le han permitido trascender.

A continuación una entrevista que realizó perso-nal de CONCYTEP, en la sala de juntas de la Coor-dinación de Investigación Científica de la UNAM, cuando Drucker se desempeñaba como titular de esa área. Una conversación llana y amable, como su personalidad, durante la cual habló sobre su vida, su trabajo y sus sueños como investigador.

Necesario redireccionar valores en los jóvenes:

René Drucker ColínAngélica María Ortiz Bueno Graciela Juárez García

Fig. 1 Dr. René Drucker durante la entrevista en su oficina.

- ¿Qué lo motivó a estudiar neurociencias? -Lo que realmente me interesaba era la gente, entender ciertos procesos que me llamaban la atención y tuve la oportunidad de acercar

Entrevista

200856

Entrevista

me al que considero fue mi maestro, un neu-rofisiólogo conocido y reconocido que se lla-maba Raúl Hernández Peón. Me le acerqué, le dije que quería entrar a su laboratorio, entré a trabajar y me encaminé en las neurociencias. En aquel tiempo, al salir de la prepa, me intere-saba entender los mecanismos que producen el sueño; ese fue mi primer acercamiento a las neurociencias, precisamente sobre los meca-nismos que regulan el ciclo vigilia-sueño. Así incursioné en la ciencia.

El tema del sueño es muy importante, sobre todo porque los seres humanos nos pasa-mos un tercio de la vida durmiendo, quiere decir que al cumplir 60 años de edad hemos dormido 20 años de nuestra vida. ¿Por qué dormimos tanto?, ¿para qué sirve dormir?, ¿cómo le hace el cerebro para generar esa conducta? Existen diferentes patologías del sueño; cuando un ser humano tiene altera-ciones importantes en el sueño, esto impacta su vida cotidiana, le afecta de diversas mane-ras y hoy se considera al sueño como uno de los principales elementos para la estabilidad emocional y corporal.

“…nos pasamos un tercio de la vida durmiendo, quiere decir que al

cumplir 60 años de edad hemosdormido 20 años de nuestra vida.”

El equilibrio en el organismo hace que el sue-ño sea uno de los factores importantes para ese equilibrio; la disciplina del sueño ha ido creciendo a lo largo de los años. Desde luego poco a poco me empezaron a interesar otras enfermedades neurodegenerativas, como el parkinson, y hoy tengo una variedad de temas que cultivamos en el laboratorio.

-¿Su inquietud por la ciencia y su interés por indagar, es algo innato o lo aprendió de niño?-Es un poco difícil responder a esa pregunta. Mi padre era cardiólogo, seguramente tuve una fuerte influencia en el área médica. En un tiempo me interesaba mucho la filoso-fía, no entendía porqué pues era chavo, pero uno lee, entonces estaba yo preocupado por comprender la condición humana, entender

las cosas de la vida, profundizar el porqué. Empecé a escribir, tenía inquietudes acadé-micas, literarias, quería hacer algo interesante. Lo que sí debo decir es que nunca pensé en carreras en las que lo financiero es importan-te, esa parte a mí nunca me interesó, no me preocupaba nunca y no es que tuviera una condición holgada, mi papá murió muy joven y tuve que comenzar a trabajar para mante-nerme, porque soy hijo único, mi mamá era ama de casa, eran los tiempos aquellos en los que las mujeres no trabajaban. Si uno piensa en hacer dinero debe hacer cosas que no tie-nen nada que ver con la ciencia; creo que es importante para los jóvenes tomar decisio-nes en lo que más les gusta, no en lo que les va a redituar más.

“…nunca pensé en carreras en lasque lo financiero es importante…es importante para los jóvenes tomar

decisiones en lo que más les gusta, noen lo que les va a redituar más.”

Y he de decir que la decisión que tomé la considero la mejor de toda mi vida, porque no hay nada mejor que ser pagado por algo que a uno le gusta, aunque sea poquito, no hay mayor satisfacción que eso. No puedo imaginar lo terrible que debe ser la vida de una persona que cada mañana se levanta y dice: “tengo que trabajar, lo aborrezco”. Lo mejor es decir: “tengo que trabajar, tengo ga-nas de hacer muchas cosas”. No me acuerdo haberme levantado y decir: “chin, ahora ten-go que ir a trabajar”.

-¿Cómo pueden influir la sociedad, los pa-dres y las universidades públicas para que los jóvenes elijan bien?-Es muy difícil decirle a los jóvenes, “oye a ti te conviene hacer esto…”, porque hacen exacta-mente lo contrario. Los niños tienen demasia-dos distractores, la sociedad en general está diseñada para impulsar lo superficial de la vida y no lo importante; los medios de comunica-ción se la pasan hablando de puras tonterías, del fútbol, de los artistas, de quién se casó con quién o quién se divorció, etcétera; pura nota roja o cosas muy superficiales.

200857

Entrevista

Entonces, los chavos ven constantemente asuntos que no tienen mucho que ver con su desarrollo personal profundo, lo que dificulta la labor de convencimiento para que se dedi-quen a cuestiones culturales o científicas. Las cosas poco útiles dan satisfacciones inmedia-tas, que son las que buscan los jóvenes; mien-tras que lo que vale la pena da satisfacciones a largo plazo, y los niños no tienen esa visión de largo plazo.

“Los valores de la sociedadestán tergiversados…”

Una familia bien integrada, con profesionis-tas, puede influir en los muchachos, una bue-na escuela donde se les dé atención les ayu-da, pero a final de cuentas creo que la gente es como es: tiene su carácter, su manera de ser y es prácticamente imposible modificarles la manera en que van a enfrentarse a la vida. Los jóvenes no toman la historia de otros como un ejemplo para dirigir su vida y los hé-roes que escogen no contribuyen mucho al desarrollo de la humanidad. Siempre pongo como ejemplo que si entrara a algún lugar Ronaldinho o Luis Miguel, todo mundo los conocería; pero si entrara el descubridor de la vacuna contra la polio, nadie sabría quién es, y yo preguntaría ¿qué es más importante, meter un gol, cantar una canción, aunque lo hagan bien, o salvarle la vida a millones de personas? Los valores de la sociedad están tergiversados. Me parece muy bien que ten-gamos héroes en los deportes, que tengamos deportistas de primera clase, pero la diferen-cia es abismal entre uno y otro, y eso es lo que no se vale; incluso los sueldos que ganan esas personas es abismal, no hay ningún científico que tenga las posibilidades de generar un in-greso equivalente al que gana un basquetbo-lista profesional, un beisbolista, un cantante, actividades que divierten a la gente y es im-portante que existan, pero lo que no se vale es que la diferencia que la sociedad les da es demasiado grande.

“Hemos invertido nuestrosvalores de forma

sumamente peligrosa…”

Figura 2. El Dr. René considera fundamental el papel de la divulgación para hacerle entender a la sociedad mexicana la importancia de la ciencia y de los descu-brimientos mexicanos.

Hemos invertido nuestros valores de forma suma-mente peligrosa, entonces cuando los niños crecen ¿quiénes son sus héroes? No son los científicos, ni los literatos, ni los escritores, sino los que vienen de un mundo superficial y a mi juicio son pésimos ejemplos para la sociedad. Nadie pagaría tres mil pesos por ir a escuchar a un científico hablar de un tema. En una ocasión me invitó la Asociación Americana de Neurología, a dar una conferencia en Puerto Rico, había un anuncio que decía: con-ferencia del doctor René Drucker Collin, entrada 50 dólares, y yo decía “bueno, ya pagan 50 dólares”.

René Drucker Colín viste pantalón de mezclilla y playera. Su trato es jovial, amable. Recuerda que de niño le gustaban las hormigas.

“Bueno, la realidad de las cosas es que cuan-do yo era un joven me interesaba divertirme como a la mayoría de los jóvenes y no pen-saba mucho en lo que iba a ser, pero llega un momento en que se preocupa uno por el fu-turo, de hecho un poco tarde, porque cuando salí de la prepa a mí la escuela no me gustaba, entonces decía que eso de la ciencia, eso del estudio, es para otros, yo iba a conquistar el mundo trabajando, pero me di cuenta que si no hay educación no hay nada”.

-Hoy se habla de sociedades del conoci-miento, donde la ciencia y tecnología son fundamentales para el desarrollo; un país

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Entrevista

que no invierte en ciencia y tecnología está destinado a fracasar económicamente y vol-verse dependiente de otros países. ¿Cómo podríamos motivar el interés de los jóvenes por la ciencia y la tecnología?-Efectivamente, los países inteligentes, o por lo menos donde hay políticos inteligentes y además interesados en el desarrollo de su nación, le han invertido una gran cantidad de esfuerzo y de recursos económicos al de-sarrollo científico y tecnológico y esos paí-ses son los que dominan las economías del mundo; incorporan nuevas tecnologías a las empresas, hay una gran cantidad de paten-tes, de empresas que producen productos con valor agregado, como consecuencia son empresas que van creciendo y pueden dar empleo a trasnacionales.

“…los países…interesados en el desarrollo de su nación, le han invertido una gran

cantidad de esfuerzo y de recursos económicos al desarrollo científico y tecnológico y esos países son los que dominan las economías del mundo…”

En México se hace exactamente al revés, nun-ca se invirtió suficiente y además desde hace ocho años hay una disminución en inversión para ciencia y tecnología. Desde luego la pregunta es ¿por qué en nuestro país no hay una política científica, inteligente, que conci-ba a la ciencia y la tecnología como áreas de enorme importancia e impacto en el desa-rrollo económico de la nación? La respuesta para mí es muy difícil, porque es realmente incomprensible que no haya un intento del gobierno por aprovechar los conocimientos generados por los científicos mexicanos, y no haya un interés por ampliar el sistema cientí-fico nacional para que éste realmente impul-se el desarrollo económico. En los últimos dos, tres años, en la retórica de los políticos se ha incorporado el lenguaje de que es importante el desarrollo tecnológico, pero solamente en la retórica, porque en la práctica no hay ningún intento ni ninguna de-mostración de que lo que dicen lo van a aplicar de manera efectiva.

Ahora, ¿cómo hacerle para que los jóvenes vean esto como una oportunidad?, pues es parte de una política, que tendría que ser llamada política de Estado, en la cual estén involucrados los sec-tores que corresponden entre ellos, desde luego la SEP, que tendría que estar mejorando la ense-ñanza de la ciencia con actividades científicas y esto tampoco lo hace la educación publica.

Hay un enorme déficit en la enseñanza de mate-rias científicas en el país, lo cual se demuestra cla-ramente con las evaluaciones que se hacen y en las que México siempre se ubica en los últimos lugares en matemáticas, física, biología, etcétera.

¿Cómo establecer una política inteligente al res-pecto? Esto es incorporando en los niveles de de-cisión gente que realmente entienda de esto, a lo mejor que fueran académicos y estuvieran inmer-sos en los medios de la ciencia. Tuve la oportunidad de platicar con el presidente de la Academia Mexi-cana de Ciencias (AMC) de China y me decía que tiene derecho de picaporte con el Primer Ministro de ese país y que en materia de políticas públicas de China no se hace nada sin que se considere cómo la ciencia y la tecnología pueden aportar y apoyar, para que China se convierta en un país más competitivo. Esto quiere decir que hay una nueva generación de políticos en países como China que están realmente interesados en el desarrollo na-cional, en mejorar el nivel económico de la pobla-ción y que para que eso se logre es imprescindible el desarrollo científico y tecnológico, que se creen cadenas productivas, ciencia básica que genera conocimiento, transferencia de conocimiento a de-sarrollos tecnológicos y toda la ingeniería continua que se necesita, y apoyo al desarrollo de empresas que son productivas. Además, que el gobierno en-tienda que muchos de sus problemas nacionales se pueden resolver adecuadamente con los cono-cimientos de los científicos del país.

“…hay una nueva generación depolíticos en países como China

que están realmente interesados en el desarrollo nacional, en mejorar el nivel económico de la población y que para que eso se logre es imprescindible el desarrollo científico y tecnológico…”

200859

Entrevista

En nuestro país no hay ningún interés por parte de los políticos, o no lo entienden, o son perver-sos. La única respuesta yo la podría dar pensando en que los tiempos del desarrollo científico son largos y los tiempos políticos son cortos, y como no compaginan, a los políticos no les interesa el futuro, les interesa la inmediatez, no tienen plan hacia el futuro, quieren resolver hoy, mañana, y no atienden las cosas importantes. México se queda cada vez más atrás, la diferencia entre nuestro país y otros es cada vez más abismal y va a llegar el día en que no podremos reducir ese abismo creado entre los países desarrollados y nosotros.

-Doctor, ¿Existen diferencias entre investi-gación aplicada e investigación básica?-La investigación aplicada no existe, lo que existe es la ciencia básica, la ciencia fundamen-tal que genera conocimientos, cuando esos conocimientos se aplican se usan para mejo-rar. Cómo vamos a hacer ciencia aplicada, si no hay ciencia que aplicar, primero tenemos que hacer la ciencia, generar conocimientos, y des-pués podremos aplicar algunos de estos cono-cimientos para resolver problemas. Esa disyun-tiva no debería existir, porque hay un sólo tipo de ciencia, que es la que genera conocimiento.

A la ciencia y a los científicos hay que dejarlos tra-bajar; a algunos no les gusta eso porque dicen que los científicos andan haciendo cosas irrelevantes. En Alemania tienen una política: cuando contratan, solicitan o compran equipo no les preguntan a los científicos para qué sirve, porqué lo van a hacer, cuál es el proyecto, simplemente el Estado se los compra y les da todas las facilidades para que hagan ciencia.

“…La ciencia requiere de presupuesto,la ciencia es cara, requiere de

tranquilidad para que los científicospuedan hacer lo que saben hacer…”

La ciencia requiere de presupuesto, la ciencia es cara, requiere de tranquilidad para que los científicos puedan hacer lo que saben hacer, y para ello es importante un ambiente propi-cio para que puedan llevar a cabo su trabajo, le toca a la sociedad y a la clase política de los países aprovechar al máximo lo que hacen los científicos y para eso se tiene que generar una

estructura que no le corresponde a los cientí-ficos llevar a cabo, le corresponde a un sector que entiende la ciencia, la importancia de la ciencia y procura obtener beneficios de los ex-perimentos, conocimientos o modos de estu-dio que hacen los científicos.

Aquí, frecuentemente se nos acusa que los científicos hacen cosas que a nadie interesan y no participan en el desarrollo. A nosotros no nos toca eso, el científico lo único que hace es generar nuevos conocimientos, importantes o no, la ciencia va acumulando información para que finalmente, con ese cúmulo de información se modifique algún concepto, algún producto, para que se entienda mejor el Universo.

Yo creo que en nuestro país hay una mala con-cepción, un director del CONACYT en una oca-sión dijo: “estos investigadores, algunos trabajan en la mosca, a quién le interesa la mosca, debe-rían estar trabajando en cosas importantes”. Uno de los sujetos de investigación más importante en Biología, y particularmente en la Genética, es la mosca de la fruta que se descubrió hace algu-nos años que el 70 por ciento de sus genes tam-bién los tiene el ser humano. Puede uno estu-diar los diversos genes y algunas de las diversas enfermedades que éstos producen y entonces pueden manipularlas mejor, es un excelente su-jeto de investigación ¿no?

“…La divulgación es fundamental para hacerle entender a la sociedad mexicana

la importancia de la ciencia y de los descubrimientos mexicanos…”

La divulgación es fundamental para hacerle en-tender a la sociedad mexicana la importancia de la ciencia y de los descubrimientos mexicanos. La gente cree que cuando hay un descubrimien-to que impacta pues se pensó el lunes, se hizo el martes y el miércoles ya tenemos los resultados. Cuando se descubrió que se había completado el genoma humano, habría que decir que tomó 150 años desde el primer señor que habló sobre los genes. Hay cosas en la ciencia que son muy complejas, que toman mucho tiempo, ve uno el resultado final, pero empezó muchos años atrás, y a los políticos eso no les interesa.

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Entrevista

-¿Qué piensa sobre la fuga de cerebros?-Este es un problema muy añejo de la sociedad mexicana, habrá que recordar a un director del CONACYT que no quería ser director, buscaba una Secretaría de Estado que no le otorgaron, lo único que quedaba era el CONACYT, como premio de consolación. No puede haber en este cargo gente a la que no le interesa. A un direc-tor le preguntaron “¿oiga que piensa usted de la fuga de cerebros?”, y contestó: “no hay fuga de cerebros, lo que hay es fuga de braceros”. No hay ningún interés por incorporar a la gente que el país forma para tener un doctorado, que ade-más formamos muy pocos doctores en México, mil 500 al año, y no se generan las condiciones para que sean aprovechados. Hemos gastado una buena cantidad de dinero para formar a una persona en licenciatura, maestría, doctorado e incluso postdoctorado, lo que cuesta aproxi-madamente seis millones de pesos al Estado, y cuesta más no aprovecharlo. Los jóvenes bus-can oportunidades donde se las ofrezcan, aho-ra tenemos braceros de alto nivel que se van a otros países, debe haber alrededor de cinco mil mexicanos con doctorado en el extranjero y una política inteligente sería traerlos de regreso para aprovecharlos de la mejor manera posible, así le hacen los chinos que tienen alrededor de 100 mil chinos preparándose en otros países como los Estados Unidos. Esa es una política inteligen-te, les ofrecen una situación atractiva para que vivan dignamente y realicen su trabajo adecua-damente.

“…formamos muy pocos doctoresen México, mil 500 al año, y no se

generan las condiciones paraque sean aprovechados…”

El CONACYT tuvo un programa de repatriación, se repatriaron cerca de dos mil mexicanos, pero lle-gó Fox y ese programa desapareció, y creo que es uno de los peores errores de política a largo plazo. ¿Para qué formó a un doctor al que no se le dan las condiciones y como país no se le aprovecha?

Eso quiere decir que se tienen que abrir nuevas plazas en las universidades públicas, en los cen-tros públicos de investigación, habría que gene-rar nuevos centros de investigación en diferen-

tes regiones del país e impulsar las actividades científicas de las universidades públicas de este país. Digo públicas porque está clarísimo que a las universidades privadas no les interesa hacer investigación y la poquita que hacen se refleja en un bajo número de miembros en el Sistema Nacional de Investigadores. Las universidades públicas son los lugares donde debería incorpo-rarse toda esta gente y el gobierno debe gene-rar un proyecto donde realmente se pueda in-corporar a estos jóvenes científicos y si se hiciera eso, el sistema científico nacional podría crecer en forma apropiada. Ahora somos 12 mil en pro-medio, deberíamos tener 35 mil como mínimo, pues es más costoso no hacerlo. El impacto que esto tendría en el país sería notorio.

Yo creo que hay que decirle a los jóvenes que ésta es un área de grandes oportunidades y las oportunidades necesitamos crearlas nosotros, necesitamos impulsar, seguir luchando porque el Estado mexicano entienda la importancia de estas actividades. Si no se hace, como decía hace un momento, nos vamos a quedar como siempre: en los últimos lugares de las estadísti-cas, nos vamos a quedar como un país vende-dor de productos que se hacen en otros lados, y eso nos hace un país muy pobre competiti-vamente, dependiente de las tecnologías ex-tranjeras e incapaz de generar empleos bien pagados para los mexicanos.

Figura 3. Drucker se siente muy orgulloso de pertene-cer a la UNAM, “…el mejor lugar donde un académico puede trabajar en este país…”

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Entrevista

-Tuvo oportunidad de quedarse en una uni-versidad de Estados Unidos, sin embargo decide regresar a México e incorporarse a la UNAM, ¿qué significa para usted la UNAM?-Todo, yo cada día que entro a la UNAM digo: “qué bueno que trabajo en esta institución” me felicito, agradezco a las autoridades en ese mo-mento que me hayan dado la oportunidad, yo creo que el mejor lugar en donde uno puede trabajar en este país es la Universidad Nacional Autónoma de México. Es una institución que está muy preocupada por dar las mejores con-diciones posibles a sus académicos, no siem-pre se puede porque las condiciones externas nos rebasan, pero es una gran institución y la verdad estoy eternamente agradecido.

Efectivamente pude haberme quedado en Esta-dos Unidos, pero no tenía ningún interés de que-darme ahí. Creo que los mexicanos necesitamos trabajar aquí, en México, es en nuestro país don-de tenemos que hacer los esfuerzos, es el país el que nos requiere, a veces las posibilidades reba-san a la gente y aunque no quiere irse, se tiene que ir ante una oportunidad, esa realmente es una tragedia no sólo para las personas, sino para el país. Repito: tenemos que generar políticas que hagan absolutamente factible que todas las personas que tienen un grado de doctor se puedan quedar y las podamos aprovechar.

La formación de recursos de alto nivel es lo que este país requiere para salir adelante, se necesi-tan generar las condiciones para que esta gen-te sea aprovechada, nadie más que el gobierno lo puede hacer y el gobierno también debe ha-cer políticas públicas que favorezcan a las em-presas para que puedan incorporar a otra gen-te, como lo hacen en otros países, no todos los doctores que se forman hacen esa ciencia que es la ciencia básica en las universidades, hacen ciencia dirigida a resolver algunos problemas o a enriquecer a las empresas, orientada a re-solver problemas específicos de la empresa que los está contratando, a la que le interesa mejorar sus productos. Ejemplo en deportes, ropa que absorbe sudor, tenis para correr más rápido, laboratorios de investigación básica, lo que hacen es investigación orientada hacia un problema, nuevos materiales; por ejemplo,

los trajes de baño de los nadadores, esa es la ciencia aplicada que les gustaría a los políticos que se hiciera, pero dónde están las empresas, el estado necesita generar condiciones que favorezcan el desarrollo de las empresas, que generen nuevas estrategias de desarrollo tec-nológico, toda una estrategia que en nuestro país no se lleva a cabo.

“…el estado necesita generarcondiciones que favorezcan el desarrollo

de las empresas, que generen nuevas estrategias de desarrollo tecnológico…”

El Dr. René Drucker Colín es, desde febrero de 2008, titular de la Dirección General de Divulgación de la Ciencia, de la UNAM, ins-titución donde cursó la licenciatura. En la Universidad del Norte de Illinois, Estados Unidos, realizó estudios de Maestría en Psicofi-siología; ocupó una plaza como asistente de investigación en el Departamento de Fisiología de la Escuela de Medicina en Saskat-chewan, en Canadá, donde obtuvo el doctorado en Fisiología.

Fue profesor de asignatura en la Facultad de Psicología, de la Universidad Nacional, donde fungió como Jefe del Departa-mento de Psicobiología. Gracias a una beca de la Foundation’s Fund for Research in Psychiatry realizó una estancia como pro-fesor visitante en el Departamento de Psicobiología, en la Uni-versidad de California, en Irvine, Estados Unidos.

Es miembro del Instituto de Fisiología Celular, investigador emé-rito y fungió como coordinador de la Investigación Científica de la UNAM. Con el apoyo de la Fundación Guggenheim realizó una estancia sabática como profesor visitante en el Departa-mento de Anatomía del Brain Research lnstitute, en la Universi-dad de California, en Los Ángeles (UCLA).

Es miembro emérito del Sistema Nacional de Investigadores; su trabajo en neurología versa sobre el mal de Parkinson, entre otras enfermedades.

Angélica M. Ortiz Bueno obtuvo el título de Químico Fárma-co Biólogo (1999) y la Maestría en Ciencias Químicas (2003) por la BUAP. Actualmente es Directora de Vinculación Cientí-fica del CONCYTEP. [email protected]

Graciela Juárez García es Licenciada en Comunicación por la UPAEP. Su labor profesional abarca el desarrollo de progra-mas de televisión en Televisa-Puebla y la BUAP. Actualmente se despeña en el Departamento de Comunicación Social de la BUAP y colabora en la corrección de estilo en el CONCYTEP. [email protected]

200862

Entrevista

Reseña

Benjamín Hernández

Rojas*

En Miradas al Universo confluyen dos esfuer-zos de naturaleza distinta pero afines: por

un lado la Astronomía y por otro la expresión artística.

Los ojos de la Astronomía muestran, a través de las palabras de la doctora Esperanza Carrasco Licea, el Sistema Planetario Solar al que perte-necemos. Explica con detalle lo que la ciencia astronómica ha ido descubriendo de los plane-tas, del sol, del Cinturón de Asteroides, del Cin-turón de Kuiper o la Nube de Oort, de los me-teoritos y los cometas, y avizora otros Sistemas Planetarios parecidos al nuestro.

El recorrido –texto previo– de la doctora Es-peranza (investigadora del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE) en Tonantzintla, Puebla) dio a las instituciones de Nuevo León el motivo primordial para generar una convocatoria dirigida a las escuelas prima-rias, secundarias, de educación media superior y superior, tanto públicas –en su mayoría– como privadas del área metropolitana de Monterrey, en la cual los alumnos participarán plasmando su mirada del universo y su sensibilidad ante la perspectiva que la ciencia trae hasta nosotros.

La conformación y publicación del libro Mira-das al universo estuvo a cargo del Gobierno de Nuevo León y de la Secretaría de Educación Pública, a través del Fondo Editorial de Nuevo León, con la participación del Comité Regional Norte de la Comisión Mexicana de Coopera-ción con la UNESCO A. C. y el Planetario Alfa de Monterrey.

Este espléndido volumen da cuenta de la voluntad para promover estas asignaturas y cumple ampliamente con la estoica tarea de la divulgación en México. La divulgación científica en nuestro país es muy limitada a pesar del papel fundamental que tiene en las sociedades para vincular a las nuevas gene-raciones con la investigación científica y con el arte. Las áreas de divulgación en las aulas

cuentan con un espacio, tiempo y recursos restringidos; si a ello agregamos la poca co-bertura que dan los medios de comunica-ción, el hueco en la formación de científicos y creadores es enorme; es decir, el ejercicio que funciona como catalizador del interés por las áreas urgentes y necesarias que solicita el desarrollo nacional se está dejando de lado. En este contexto Miradas al universo es una propuesta afortunada, pues motiva la lectura y el interés por las artes plásticas desde muy temprana edad; siembra la cosquillita por co-nocer y por sumergirse en la ciencia. Además, muestra la afinidad y complicidad entre estas áreas; valora la sensibilidad y motiva la recep-tividad de jóvenes, adolescentes y niños.

En cada época los postulados de la ciencia han causado efectos en toda la estructura social y el arte ha ido de la mano en estas transforma-ciones del pensamiento en todas sus formas: desde pintura, literatura, fotografía, escultu-ra, hasta el cine, el cual tiene un poder en la actualidad de comunicar los horizontes que la ciencia va registrando. El arte se aventura a configurar las nuevas hipótesis como lo hiciera Julio Verne, y que mañana tendrán asideros y elementos tecnológicos para que otra vez vea-mos nacer los nuevos paradigmas de la ciencia y del pensamiento.

A cada componente de nuestro Sistema Planetario Solar se le destinó un capítulo y agrega dos apartados más: el primero, a modo de conclusión, esboza un eslabón con el estudio de otros sistemas planetarios. Has-ta aquí cada capítulo ha sido ilustrado con imágenes que aportan los distintos centros de investigación en el mundo en esta ma-teria: fotografías, maquetas, etcétera, y cada apartado va acogiendo las ilustraciones co-rrespondientes a cada elemento de nuestro sistema planetario que los chicos y chicas de Monterrey crearon. El ritmo del libro es, pues, de una alegría colorida y armónica genial, pues primero acudimos a la imagen que nos da la tecnología; luego, a la imagen creativa, y el texto permanece enlazando los matices creativos y con las precisiones científicas. El libro nos coloca frente a un espectáculo creativo intenso, abstracto y absoluto con la Astronomía como guía y motivo. Nos deja claro que “hay más cosas en el cielo y en la tierra, que todas las que pueda soñar [mirar] nuestra filosofía”.

* Benjamín Hernández Rojas es Editor del diario Sín-tesis y colaborador del Consejo Editorial de la Facultad de Filosofía y Letras de la Benemérita Universidad Au-tónoma de [email protected]

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