Mayo de 2013 Volumen 1 Número 4

La Antorcha Verde

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“Yo pregunto a todo el mundo por una diferencia genérica entre el hombre y el simio que se apegue a los principios de la historia natural. Ciertamente sé de ninguna…Si volviera a llamar al hombre simio o viceversa, debería derribar a todos los teólogos en mi cabeza. Pero lo haría de acuerdo a las reglas de la ciencia” - Carl Linnaeus

El Quinto PilarSociedad de Divulgación Científica

quintopilarec@gmail.com

Imágen de Portada: Célula inmunológica infectada (en azul) por el Virus de la Inmunodeficiencia Humana (en amarillo). Imagen del Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas (NIAID, en inglés)

Contenido• Editorial 3• Insectos en la Escena del Crimen 4• In Nomini Equatoria 6• VIH/SIDA: Una pandemia moderna 7• Plantas de páramo y ambientes extremos 10• Recomendaciones del mes 11 Planet of Virus – Carl Zimmer 11 Explorando el árbol de la vida 11• Ciencia en Ecuador 12 La Estimulación Eléctrica Del Cerebro Puede Ser La Solución Para La Fibromialgia 12 Depredadores de cultivos: ¿Cómo interactúan a distintos niveles de temperatura? 12 La variación de las especies más comunes da luces para encontrar a las especies amenazadas 12 Otros tipos de hemoglobina en la población afroamericana 13 Conocer tus números podría salvarte la vida 13• Ciencia en el Mundo 14 Usando bacterias para controlar la malaria 14

• FOTOGRAFÍA 15 Biodiversidad 15 Trabajo Científico 16

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Editorial

En la edición anterior , publicamos en la sección “Ciencia en Ecuador” un estudio espectacular . En resumen , algunos científicos evaluaron la capacidad de un mosquito ( Aedes taeniorhynchus ) para contagiarse del virus que provoca la fiebre del Nilo en EE.UU . Descubrieron que el insecto incluso podría convertirse en la clave para establecer un ciclo de infección permanente en el sitio donde es residente , las Islas Galápagos . Este estudio va un paso más allá en la forma de investigar las enfermedades infecciosas ; su prevención empieza considerando las condiciones en las que puede aparecer una nueva enfermedad .

Nathan D . Wolfe actual Director de “Global Viral” , es otro pionero en el tema; su equipo de investigación utiliza un sistema de rastreo telefónico para determinar la presencia de brotes epidémicos en comunidades africanas al sur del Sahara. Quizás una nueva enfermedad está a la vuelta de la esquina incubándose en otros animales y esperando el momento oportuno para atacar a todo el orbe .

En el artículo “VIH/SIDA : Una Pandemia Moderna” , tengo el placer de ejemplificar cómo en el pasado esta falta de estrategias permitió el ataque sin cuartel del VIH . Este mes , los virus , también son la entidad biológica más numerosa de nuestro boletín , desde la portada hasta la recomendación del mes .

También les ofrecemos artículos referentes a las adaptaciones evolutivas de las plantas de páramo , el uso de los insectos en la ciencia forense y un pequeño informe sobre los primeros pasos del Ecuador en el espacio con el satélite “Pegaso” . El resto de las secciones ya las conocen , espero que continúen siendo de su deleite . Les invitamos a seguir participando en nuestra sección fotográfica con sus mejores imágenes en Biodiversidad y en Trabajo Científico.

PD : La Tercera Cumbre Mundial de la Evolución se llevará a cabo del 1 al 5 de junio del presente año en la Isla San Cristóbal – Galápagos; el comité editorial del Quinto Pilar asistirá a este evento para traerles la mejor cobertura de la Cumbre. Debido a la preparación para este trabajo , el siguiente número lo publicaremos el mes de julio, aquí consolidáremos en una gran edición el trabajo que vamos realizando desde marzo con la cobertura de las Conferencias del Milenio. No te lo pierdas.

Daniel A . Romero - ÁlvarezEditor General

Microscopía electrónica del Virus del Oeste del Nilo, causante de la enfermedad homónima. Imagen de dominio público

"Galápagos at dusk" Atardecer en las Islas Galápagos, protagonistas de la III Cumbre Mundial de Evolución. Fotografía de Ben Tavener - Flickr Creative and Commons

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Insectos en la Escena del Crimen

Leonardo D. Ortega López

Uno de los grupos de animales menos atractivos para mucha gente son los insectos. A pesar de presentar formas y colores llamativos, la mayoría son tan pequeños que pasan desapercibidos; por esto , normalmente se los asocia con lugares sucios, con plagas, o incluso se los generaliza con aquellos que tienen la capacidad de picar.

Los insectos son el grupo más diverso de animales en el mundo, pues se conocen alrededor de un millón de especies, y se estima que pueden existir entre 10 y 30 millones de especies. A pesar de estos números grandes, muy poco se conoce sobre ellos. Es así que tanto sus funciones vitales en la naturaleza como los beneficios directos que pueden ofrecer al ser humano son mayormente ignorados.

De todas maneras, hay ciertos beneficios evidentes, se puede hablar de la producción de miel de las abejas, la participación de los insectos en la polinización de las flores y en la descomposición de la materia orgánica; además muchos son alimento de otros animales y algunos se consideran manjares para el ser humano (http://edibug.wordpress.com/recipes/).

Otro beneficio tremendamente interesante pero poco conocido es el uso de los insectos para investigaciones forenses. El campo de estudio es la “Entomología Forense” y se dedica a reconstruir los hechos de crímenes cometidos a través del uso de larvas y adultos de insectos que han llegado a la escena del crimen. Se tiene registros históricos del empleo de insectos para estas investigaciones desde mediados del siglo X. Es así que hacia el año de

1235, Sung Tz’u escribió un libro llamado Washing Away of Wrongs, el cual puede ser el primer registro académico de esta especialización; aquí describe el arribo de moscas a una hoz, hecho que la identificó como el arma del crimen e hizo confesar al asesino.

Entre el siglo XIII y el siglo XIX, los estudios de los insectos fueron más de carácter biológico. Investigaciones claves como la de Esperienze intorno alla Generazione degli Insetti de Francesco Redi (1668) sobre el origen de los insectos, demostró que las moscas no se generaban espontáneamente de la carne podrida, sino que debían primero llegar a la carne, depositar los huevos y sólo entonces las larvas podrían eclosionar y en un tiempo determinado, convertirse en moscas adultas.

a) Esperienze intorno alla Generazione degli Insetti (Experimentos Sobre la Generación de los Insectos) de Francesco Redi (1668). b) La Faune des Cadavres: Application de l’Entomologie à la Médicine Légale de Jean Pierre Mégnin (1894). Imagenes de dominio público

Abeja colectando polen. imágen bajo licencia Creative Commons.

Calliphora vomitoria se encuentra relacionada con la primera fase de descomposición de cadáveres. Imagen tomada de Creative Commons

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La publicación del libro de Jean Pierre Mégnin (1894) La Faune des Cadavres: Application de l’Entomologie à la Médicine Légale, marcó un referente para la entomología forense. Pues es aquí que por primera vez se estableció la importancia de las etapas de descomposición del cadáver y la relación de cada una de éstas con los distintos tipos de insectos que interactúan con ellas.

Esta información empezó a ser usada para el estudio de cadáveres, donde de acuerdo al estado corporal, la temperatura ambiental y al número, tipo y fase (edad) de los insectos, se podía concluir el tiempo de fallecimiento de la víctima. La experticia en el tema llegó a tener tal precisión que se convirtió en una herramienta certera en la incriminación de culpables y la reconstrucción de los hechos.

Hoy en día, la entomología forense ha sido tan ampliamente desarrollada que no se dedica únicamente al estudio de asesinatos o suicidios sino también a investigaciones sobre el abuso físico y consumo y tráfico de drogas. En estas dos últimas décadas se han creado el American Board of Forensic Entomology, y el ≠≠, los cuales son organismos regionales dedicados a este tipo de investigaciones

Lucilia sericata, mosca usada para evidenca de maltrato físico y homicidios. Imagen tomada de Creative Commons.

¿Te gusta la fotografía?

El Quinto Pilar, por medio de su boletín mensual “La Antorcha Verde”, inaugura dos segmentos fotográficos: TRABAJO CIENTÍFICO y BIODIVERSIDAD.

Envía tus mejores fotos de cada categoría al correo fotoantorchaverde@gmail.com y comparte tus experiencias científicas y las maravillas naturales que te rodean.

No olvides adjuntar una breve descripción de cada imagen, explicando tu trabajo o exponiendo datos curiosos.

El consejo editorial publicará mensualmente las mejores fotografías que guarden una completa relación con el texto, de tal manera que juntos formen una historia perfecta.

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In Nomini Equatoria

Jorge A. Castillo-Castro

En 1957 la Unión Soviética puso en órbita el “Sputnick" -primer satélite artificial- lo que dio inicio a la carrera espacial. Con solo 22 días en servicio el Sputnick logró enviar información sobre la ionósfera y la densidad de la atmósfera; medía 58 cm y además de llevar consigo el orgullo de una nación, elevó los sueños de cientos de niños que fueron inspirados por este acontecimiento.

El 4 de abril de 2011 la Agencia Espacial Civil Ecuatoriana dio a conocer a “NEE-01 PEGASUS”, el primer satélite del país, construido con mano de obra y materiales elaborados en el Ecuador. Fue diseñado con dos objetivos: probar sus nuevas tecnologías incorporadas y proveer de una plataforma espacial dedicada a la educación secundaria y universitaria.

Algunas de las innovaciones tecnológicas estructurales e instrumentales de nuestro nano-satélite (mide 10 cm y 75 con los paneles desplegados) son: Un nuevo tipo de recubrimiento que lo vuelve más resistente a la radiación; los paneles solares más pequeños del mundo (1,55mm) y una cámara de video que es capaz de transmitir en vivo desde el espacio. Desde el 16 mayo Jóvenes de todo el mundo podrán acceder a este módulo en la página de EXA (http://www.earthcam.com/world/ecuador/ecsa/) y plantear interrogantes que “Pegaso” ayudará a responder.

El 25 de Abril de 2013 desde Jiuquan, China, se lanzó el satélite y así nos sumamos a lista de países con satélites propios. EXA tiene planes para lanzar otro satélite en agosto. En el futuro también considera la posibilidad de enviar satélites orbitales tripulados, sondas no tripuladas a la luna y como objetivo final el alunizaje tripulado de astronautas ecuatorianos

Replica del Satélite Sputnick, estuvo activo por 22 días hasta que las baterias se agotaron. Luego de 3 meses de orbitar la tierra el satélite cayó y entró en orbita. Imágen generada por AFP/Getty Images

Imagen del Nano Satélite E001-Pegaso. Imagen tomada por EXA (Agencia Civil Espacial Ecuatoriana)

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VIH/SIDA: Una pandemia moderna

Daniel A. Romero-Álvarez

El Síndrome de Inmuno-Deficiencia Adquirida (SIDA) es la enfermedad producida por el Virus de la Inmunodeficiencia Humana (VIH). Luego de portar el virus por algunos años, el paciente infectado es atacado por patógenos inofensivos para el resto del mundo. Placas blanquecinas en la cavidad oral; fiebre, tos y dificultad respiratoria; dolor de cabeza y vómitos; etc. son algunos de los síntomas que incentivan al individuo a buscar ayuda médica. Pero estas manifestaciones son tardías, solo ocurren cuando el sistema inmunológico del paciente está al borde del colapso.

A diferencia de la malaria o la tuberculosis que han causado enfermedad a lo largo de la historia, el SIDA apareció de la nada. En 1981, los primeros casos de la misteriosa enfermedad fueron detectados: hombres estadounidenses fallecían con la denominada “neumonía pneumocystis” por el hongo que la provocaba. Los medios de comunicación acuñaron el nombre “Inmuno Deficiencia de los Gays“(GRID en inglés), pues la mayoría de enfermos mantenían contactos homosexuales. Pronto se empezó a utilizar el apelativo “Enfermedad 4 H” para describirla pues sus víctimas abarcaban Homosexuales, Haitianos, Hemofílicos y consumidores de Heroína. Mientas más pacientes aparecían alrededor del mundo, entre ellos mujeres y recién nacidos, la sombra epidemiológica se fue desvaneciendo. Un año después de la detección de los primeros casos se bautizó a la enfermedad con su nombre actual; y en 1983 se determinó que la enfermedad es causada por un virus; un retrovirus.

Los retrovirus se llaman así porque poseen ácido ribonucleico (ARN) en su interior, y necesitan convertirlo en ácido desoxiribonucleico (ADN) antes de continuar con su ciclo vital. Una vez dentro de sus células huéspedes – que en el caso del VIH son las células encargadas de combatir infecciones (sistema inmunológico) – utilizan una proteína denominada “transcriptasa reversa” para realizar este proceso y fusionar su material genético con el ADN de sus víctimas.

El VIH se contrae al entrar en contacto con fluidos corporales infectados, como la sangre, el semen, la leche materna, etc. A este tipo de transmisión se le denomina parenteral e incluye encuentros sexuales, uso compartido de jeringuillas, transfusiones sanguíneas; y la transmisión de madre a hijo durante el parto y la lactancia. En un primer momento el organismo elimina la mayoría de células infectadas, pero el material genético viral queda indemne en las sobrevivientes. Tras un intervalo de tiempo – que puede durar hasta 20 años – el genoma del virus despierta y arrasa con las células hospedadoras, secuestrando su batería molecular para una replicación masiva. Por cada célula, se producen 1010 VIH nuevos. Este evento deja al individuo a merced de todo tipo de microorganismos oportunistas que provocan su muerte.

Tras recopilar y analizar miles de virus se descubrió que al replicarse el VIH sufre varias mutaciones

Partículas de VIH (en amarillo) sobra la superficie de una célula inmunológica infectada. Imagen del Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas (NIAID, en inglés)

El ARN y la transcriptasa reversa son componentes fundamentales de la estructura interna del VIH. Imagen de Luis Fernández García – Wikimedia Commons

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(cambios espontáneos en su material genético) que se acumulan obedeciendo un patrón temporal. El reconocimiento de tejidos infectados en Kinshasa – capital de la República Democrática del Congo – en 1959 y 1960 y el contaje molecular de mutaciones permitió determinar que el primer virus en afectar a los seres humanos apareció a comienzos del siglo XX.

En 1985 los científicos aislaron un virus similar al VIH pero propio de otros primates. Lo denominaron Virus de la Inmunodeficiencia de los Simios o VIS. Si bien el VIH mundialmente distribuido es la variante denominada VIH-1, se encontró una forma más leve de la enfermedad restringida al oeste de África y causada por el denominado VIH-2. El análisis molecular permitió establecer una relación directa entre esta segunda variante y el VIS propio de los monos de la región denominados: Cercocebus atys.

La variante del VIS más parecida al VIH-1 fue descubierta analizando muestras fecales de una población de chimpancés en Camerún. Este conocimiento permitió elaborar un posible escenario, durante una cacería un hombre africano dio muerte a un chimpancé infectado. Mientras cortaba el cadáver se lastimó y la sangre del chimpancé y la del ser humano se encontraron.

La puerta se abrió para que el VIS se instale en el hombre. Una elevada tasa de mutación y la selección natural le permitió alcanzar las adaptaciones necesarias para convertirse en VIH-1. Esta propuesta recibe el nombre “Teoría Corte delCazador”

El suceso descrito debió ocurrir incontables ocasiones pues la cacería de chimpancés era parte de la rutina en esta región de África. Las condiciones

propicias para el origen de la epidemia mundial se dieron en 1900 cuando el ingreso de capital extranjero impulsó el desarrollo de Camerún y el Congo que se convirtieron en centros urbanos con una mayor población.La interacción de los individuos infectados en este

medio – en Kinshasa de 1928 el 45% de mujeres se dedicaban a la prostitución – estableció un ciclo de infección-transmisión propicio para la supervivencia y distribución del VIH-1.El VIS de los chimpancés es una combinación de otras dos cepas de VIS presentes en algunos monos de la región. Probablemente los hábitos alimenticios del chimpancé – carnívoro, con frecuencia caza otro tipo de monos – lo pusieron en contacto con estas dos cepas dando origen a los primeros virus que después pasarían al ser humano.

Con el desarrollo de los primeros fármacos contra el VIH-1, en 1987, empezaron las intervenciones enfocadas en prevenir el contagio exaltando el uso del preservativo; políticas de salud que tuvieron éxito a partir de 1990. Solo con el advenimiento de la Terapia Anti-Retroviral Altamente Activa (HAART, en inglés) en 1996 se pudo controlar realmente la epidemia. Si bien el objetivo de la terapia fue eliminar el virus, el cóctel farmacológico fracasó y los múltiples efectos adversos incentivaron el desarrollo de nuevas y mejores drogas con otro objetivo: extender la vida de los pacientes y mejorar su calidad de vida, pero a un precio inalcanzable.

En un intento por distribuir la medicación, empresas farmacéuticas europeas ignoraron las patentes estadounidenses para producir versiones genéricas asequibles para los países necesitados; este hecho fundamentó un litigio legal que se resolvió plenamente en 2004. En 2010, 34 millones de personas vivían con VIH, de las cuales, 22 millones

Los primates implicados en el origen del VIH. El Cercocebus atys porta naturalmente la cepa de VIS más relacionada con el VIH-2. El consumo de monos permitió a los chimpancés desarrollar el virus más parecido el VIH-1, causante de la epidemia mundial. Imagen modificada de Graham Colm - Wikimedia Commons.

Zona de distribución del chimpancé Pan troglodytes troglodytes, portador del virus antecesor del VIH-1. Imagen por Luis Fernando García – Wikimedia Commons

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eran del África subsahariana, la mayoría de ella aún no tiene acceso a la medicación.

La sensación ilusa de seguridad que se tiene en esta época con respecto a la enfermedad se desvanece al revisar información relevante. Desde los primeros hasta los últimos intentos por desarrollar una vacuna han resultado inútiles, y el caso más certero de curación es una situación extraordinaria. Luego de recibir un transplante de células madres para curar el cáncer de su sangre (leucemia), el llamado “Hombre de Berlín” eliminó al virus de su cuerpo. Otro caso de curación reporta un recién nacido curado por la administración temprana de antiretrovirales. Ambas situaciones distan del caso “típico” como para utilizar esta información en programas de curación. Solo con una comprensión precisa de la historia molecular del VIH será posible desarrollar

herramientas que innoven la terapéutica actual para lograr la clásica victoria contra toda enfermedad infecciosa, hallar una cura

La cinta roja fue establecida en 1991 como el símbolo universal de la lucha contra el SIDA. Imagen tomada de Garyvdm - Wikimedia Commons

Conferencias del Milenio Pre Cumbre de Evolución “La Biología y la “Evolución en el Siglo XXI

CIESPAL - 18h00Para más Información: vbarragan@usfq.edu.ec

Mayo-14ADN basura, genes egoístas y otros entes del inframundo genómico.Los genomas de casi todas las formas de vida tienen abundantes elementos que derivan de virus y transposones. En esta conferencia hablaremos de la evolución de estas estructuras. Gabriel Trueba Mayo-15Evolución de ecosistemas pelágicos en periodos de cambio climático, el ejemplo de los cetáceos en Galápagos.Los delfines y ballenas son particularmente sensibles a cambios en la temperatura del agua. En esta charla analizaremos en qué medida estos mamíferos de Galápagos están siendo afectados por el cambio climático. Judith Denkinger Mayo-16La evolución del cormorán no volador de Galápagos. El cormorán no volador de las Galápagos es una de aquellas rarezas de la naturaleza que ha desarrollado características únicas en su comportamiento. Carlos Valle Mayo-21Secretos en la evolución de plantas con flores. Las plantas con flores son organismos cuya evolución abarca procesos fascinantes que en ocasiones se asemejan a los de los animales y en otras crean escenarios únicos. Lourdes Torres Mayo-22Evolución de la Flora en Galápagos: Orígenes y cambios Se resumen los cambios, origen y evolución, de la Flora vascular endémica y nativa presente en Galápagos y se discuten los factores ambientales y biológicos que han “moldeado” la flora actual en el archipiélago. Hugo Valdebenito Mayo-23 La epidemiologia molecular en la era de la genómica Las tecnologías de secuenciamiento de ADN de alto rendimiento y los avances de la biología evolutiva permiten una ultra alta resolución de la estructura de las poblaciones

bacterianas gracias a la cual podemos conocer más sobre epidemias como la del cólera en Haití. Paul Keim Mayo-28El futuro de la crisis ambiental desde una perspectiva evolutiva ¿Se puede explicar desde el punto de vista evolutivo por qué los seres humanos sobre explotamos a otras especies y contaminamos el ambiente hasta el punto de poner en peligro nuestra propia sobrevivencia?. Esteban Suárez Mayo-29El triunfo del racionalismo evolutivo sobre la terquedad del creacionismo En esta charla se discutirá conceptualmente la interacción entre racionalismo científico, evolutivo y la creencia en causalidad sobrenatural de los fenómenos. Guillermo Paz-y-Miño Mayo-30¿Están los antibióticos acelerando la evolución biológica de las poblaciones bacterianas? El estrés causado por la aplicación de antibióticos inicia una respuesta fisiológica que culmina con la aceleración de los procesos de recombinación de ADN el cual puede cambiar genéticamente a las bacterias. Fernando Baquero Mayo-30Farmacias naturales: Evolución de anfibios y sus toxinas Los anfibios pueden producir en su piel una serie de sustancias químicas con el potencial de convertirse en medicinas para graves enfermedades humanas. Diego Cisneros Mayo-31Origen y evolución de los virus: ¿genes errantes o parásitos primitivos? El origen de los virus es uno de los misterios de la naturaleza; se ha postulado que derivan de organismos arcaicos anteriores a las primeras células o que provienen de genes modificados que han adquirido autonomía para replicarse. Antonio Lazcano

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Plantas de páramo y ambientes extremos

Jorge A. Castillo-Castro Andrés Daniel Zurita Altamirano

Los páramos son formaciones vegetales típicas de los Andes, se extienden desde Costa Rica y Panamá hasta el sur de Ecuador sobre los 3500 metros. Se caracterizan por tener un clima extremadamente variable; algunos autores lo describen como “Verano todos los días, invierno todas las noches” pues observaciones realizadas muestran temperaturas desde los 22˚ C en la mañana hasta grados bajo cero en la noche. A diferencia de los animales, las plantas no pueden resguardarse del mal clima, por tanto el desarrollo de estrategias que les permitan soportar estos cambios climáticos son fundamentales.

“Extensiones de tierra cubiertas de pasto y hierbas” es la descripción clásica del paisaje, pero no se toma en cuenta a los páramos arbustivos y los pocos árboles que crecen aquí (Polilepis, Gynoxis, y Frailejones). Todas estas plantas tuvieron que desarrollar algún mecanismo que evite el congelamiento de órganos importantes como el meristemo apical, un grupo de células indiferenciadas que conforme crece dará origen al tallo, hojas y flores. Esta parte es muy sensible y de vital importancia, para evitar la congelación muchas plantas cubren este tejido con sus hojas o disminuyen el punto de congelación de los fluidos para evitar la formación de cristales dentro de las células que dañan su estructura.

Entre las formas más comunes de aislamiento térmico está el recubrir el tallo con hojas muertas. En los frailejones se ha observado que el 85% de la biomasa de la planta corresponde a estas hojas lo que crea una diferencia de casi 3˚ C entre el exterior y los tejidos de conducción (como el xilema y el floema). En la

noche las hojas que crecen alrededor del meristemo de algunas plantas se cierran formando un bulbo concentrando y así disminuyen la pérdida de calor. En otras plantas que crecen formando rosetas basales (como las bromelias), almohadillas y penachos (como el sigse) son visibles adaptaciones similares. En Stipa (un tipo de pasto) se ha observado que la diferencia entre de la temperatura en el centro de los penachos y del aire es de 5,5˚C. Las hojas viejas ayudan a concentrar el calor durante el día y mantenerlo en los brotes jóvenes evitando su congelación.

Para mantener y regular la temperatura dentro de un rango aceptable para los tejidos, las plantas usan una diversidad de mecanismos. Otro tipo de amortiguamiento térmico usa sustancias anticongelantes como el mucílago que previene la formación de hielo nuclear y preserva la integridad del tejido. El supercongelamiento consiste en la solidificación acelerada del líquido extracelular para impedir que exista peligro dentro de la misma. Otra cualidad de ciertas plantas de páramo es la presencia de crioprotectores que impiden que moléculas, como ciertos iones, afecten la integridad de la membrana plasmática, Para conseguirlo, la célula almacena sacarosa que por ser una molécula acarreadora de iones, protege y aísla las partes vitales de las células. Por último, la fluidez de la membrana plasmática permite que sus proteínas y su permeabilidad se mantengan estables, esto se logra gracias a la alta insaturación de lípidos y al rango proteína/lípido de las membranas de las hojas que son las estructuras más expuestas al medio.

La caída de la temperatura durante la noche se convierte en un factor que limita la existencia de las plantas en ecosistemas cercanos a las nieves perpetuas si bien el aislamiento de los tejidos importantes influye, el amortiguamiento termal es el mecanismo más exitoso. Los microclimas que se forman en el interior de estas plantas se convierte en un hábitat para plantas más pequeñas

Atardecer en el páramo del Volcán Chimborazo, minutos antes de que comienze una ventisca. Este páramo es uno de los más secos del Ecuador, Fotográfia por Jorge A. Castillo-Castro

Plantas tipicas de los páramos. a) Sigse (Cortaderia nitida) b) Árbol de papel (Polilepis sp.) c) Frailejón (Espeletia pycnophylla). Fotos cortesia de Susana León-Yanez

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Planet of Virus – Carl Zimmer

Tal como reportamos este mes (http://goo.gl/4zscN), los virus están involucrados en historias de vida y de muerte. La iniciativa “World of Viruses Project” (Mundo de Virus) oficializada en 2007, convocó a científicos y divulgadores con la finalidad de introducir la virología a estudiantes de colegio para inspirar a posibles futuros investigadores en esta área.

En las filas de la divulgación el aclamado autor Carl Zimmer publicó en 2011 esta breve reseña – el libro consta de 100 páginas - con virus como el ébola, la influenza, el virus del papiloma humano, entre otros, como protagonistas. Además, introduce claramente la influencia de los virus en la construcción de genomas y como posiblemente estuvieron involucrados en el origen de la vida. Con miras al futuro, cita lecciones históricas emblemáticas (viruela y VIH) cuyas consecuencias han sido cruciales para utilizar la tecnología y el conocimiento de su estudio en busca de las mejores aplicaciones que estas entidades biológicas nos puedan ofrecer.

Recomendaciones del mesUnas cuantas sugerencias con respecto a libros, artículos, documentales entre otros temas que consideramos interesantes y nos complace compartirlo con ustedes.

Reseñas por Daniel A. Romero-Álvarez

Explorando el árbol de la vida

En 1837, Charles Darwin dibujó en su libreta de apuntes el primer árbol filogenético de la historia. Estos árboles son una herramienta visual impresionante para comprender como diversos organismos se relacionan entre sí.

Como siempre, los instrumentos del mundo digital revolucionan la concepción de ideas clásicas. En la página www.onezoom.org podemos explorar gratuitamente gran parte del llamado “árbol de la vida”. El proyecto todavía se encuentra en desarrollo y ofrece una plataforma para navegar por diferentes grupos biológicos; cada vez se optimizan las funciones y se agregan datos importantes en las especies como por ejemplo si se encuentran amenazadas.

Aprende a usarlo, esta estrategia promete inspirar al mundo para continuar con la labor de miles de evolucionistas en la era informática.

Imágenes tomadas de la galería de la página www.onezoom.org

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Ciencia en EcuadorUn resúmen de los últimos avances en ciencia ecuatoriana

La Estimulación Eléctrica Del Cerebro Puede Ser La Solución Para La Fibromialgia

Carlos A. Rodríguez Saltos

La fibromialgia es una enfermedad caracterizada por un dolor crónico y difuso en el sistema óseo y muscular, está presente hasta en el 5% de la población general. El mal es refractario (resistente) a varios tratamientos médicos, aunque en los últimos años la estimulación eléctrica no invasiva del sistema nervioso ha arrojado algunos resultados promisorios. Una de estas técnicas, la estimulación eléctrica transcraneal (tDCS), dirige una débil corriente eléctrica con la potencia suficiente para activar o desactivar circuitos de neuronas, sin necesidad de intervenir al paciente. La tDCS ha sido utilizada con éxito en el tratamiento de múltiples males, pero tiene la desventaja de actuar difusamente en el cerebro. Mauricio Villamar, de la Pontificia Universidad Católica del Ecuador, realizó un estudio que indica la ventaja de un nuevo método de alta definición de tDCS para tratar la fibromialgia. Mauricio comparte la primera autoría del estudio con Pakorn Wivatvongvana, de la Universidad

Chiang Mai de Tailandia, y trabajó en colaboración con investigadores de Harvard Medical School, Universidad de Chiang Mai, y The City College of New York of CUNI. Los científicos utilizaron un dispositivo portátil que entrega una corriente eléctrica localizada en el cerebro, y se enfocaron en la corteza motriz para el tratamiento de la fibromialgia. Los pacientes, del Hospital Spaulding de Harvard Medical School, notaron una disminución en los niveles de dolor que sienten a diario con tan sólo una sesión de 20 minutos de estimulación eléctrica, y los efectos perduraron hasta 30 minutos después de la sesión. El estudio es un paso importante en el tratamiento de este mal prevalente, y demuestra la utilidad clínica de una novedosa herramienta de bioingeniería.

Villamar, M. F., Wivatvongvana, P., Patumanond, J., Bikson, M., Truong, D. Q., Datta, A., & Fregni, F. (2013). Focal Modulation of the Primary Motor Cortex in Fibromyalgia Using 4× 1-Ring High-Definition Transcranial Direct Current Stimulation (HD-tDCS): Immediate and Delayed Analgesic Effects of Cathodal and Anodal Stimulation. The Journal of Pain.

Depredadores de cultivos: ¿Cómo interactúan a distintos niveles de temperatura?

Leonardo D. Ortega López

Es incierta la forma de cómo varía la interacción de las especies frente a distintos niveles de temperatura ambiental. Hay muchos factores que pueden influir en la fisiología individual y de cada especie, y consecuentemente en su forma de interactuar. Olivier Dangles y Mario Herrera, de la Pontificia Universidad Católica del Ecuador, junto a otros dos investigadores realizaron un estudio para analizar la interacción de 7 especies de depredadores de cultivos bajo 6 distintas temperaturas. Los resultados mostraron que el número de especies de depredadores presentes, su interacción y los niveles de temperatura, afectan de manera no linear a la forma de depredación de cultivos. Con esta evidencia, se confirmó la incertidumbre para determinar cuál es la influencia de temperaturas globales sobre estos organismos.

Dangles O, Herrera M, Mazoyer C, Silvain JF. 2013. Temperature-dependent shifts in herbivore performance and interactions drive nonlinear changes in crop damages. Global Change Biology 19(4):1056-63. doi: 10.1111/gcb.12104

La variación de las especies más comunes da luces para encontrar a las especies amenazadas

Leonardo D. Ortega López

Los investigadores Manuel Peralvo, de la Iniciativa de Estudios Ambientales Andinos, y Pablo Jarrín, de la Pontificia Universidad Católica del Ecuador, junto con 17 investigadores más, participaron en un estudio para de una forma fácil y barata determinar la distribución de las especies amenazadas. El costo de encontrar a dichas especies y estudiarlas directamente es alto, por eso se intenta ver otros factores que puedan predecir el problema de manera más precisa. En este estudio, se analizó a la variabilidad morfológica y genética intraespecífica (dentro de una misma especie) de las especies comunes con el fin de determinar si esto podría o no predecir la ocurrencia de especies amenazadas. Los investigadores encontraron que la variación intraespecífica de aves, murciélagos y sapos era un excelente factor de predicción de la ocurrencia de las especies amenazadas a cualquier altitud.

Fuller TL, Thomassen HA, Peralvo M, Buermann W, Milá B, Kieswetter CM, Jarrín-V P, Devitt SE, Mason E, Schweizer RM, Schlunegger J, Chan J, Wang O, Schneider CJ, Pollinger JP, Saatchi S, Graham CH, Wayne RK, Smith TB. 2013. Intraspecific morphological and genetic variation of common species predicts ranges of threatened ones. Proceedings of the Royal Society. 280(1760): http://dx.doi.org/10.1098/rspb.2013.0423.

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Otros tipos de hemoglobina en la población afroamericana

Daniel A. Romero-Álvarez

La homoglobina es la proteína encargada del transporte de oxígeno. Si su código genético se altera, aparecen proteínas que cumplen su función a medias; cuando sucede, se dice que el individuo tiene una hemoglobinopatía que dependiendo de ciertas circunstancias puede resultar mortal. Para desarrollar la enfermedad es necesario poseer dos copias de los genes dañados, individuos que solo poseen una copia dañada (heterocigotos) no la poseen. En este estudio, se analizó la prevalencia de estas variantes en individuos afroamericanos asintomáticos de Ambuquí en la provincia de

Imbabura. De 114 individuos analizados, 25 (22%) resultaron positivos para mutaciones de la proteína. Se encontró que la denominada hemoglobina S es la más frecuente seguida de la homoglobina E, hemoglobina fetal y hemoglobina C. Esta última presenta mayor prevalencia en otras poblaciones afroamericanas del país, para explicar este detalle los autores sugieren una migración de nativos americanos a la región que disminuyó la presencia del rasgo. Con la confirmación de esta elevada presencia de hemoglobinas, los autores sugieren la implementación de instrumentos diagnósticos para considerar la presencia o ausencia de la proteína a la hora de tomar decisiones terapéuticas con la población afroamericana.

Domínguez Y, Zurita C, Calvopiña D, Villacís J, Mora M. Prevalence of common hemoglobin variants in an afro-descendent Ecuadorian population. BMC Res Notes. 2013 Apr 4;6:132. doi: 10.1186/1756-0500-6-132.

Conocer tus números podría salvarte la vida

Carlos A. Rodríguez Saltos

La Organización Mundial de la Salud (OMS) tiene como meta reducir la muerte por enfermedades no comunicables-no contagiosas- en un 25% para el año 2025; entre ellas figuran el infarto y la enfermedad isquémica del corazón, que cobran un elevado número de víctimas al año. Para alcanzar la meta se han propuesto programas de monitoreo continuo a la población donde los entrevistados tengan acceso a sus propios indicadores de salud y puedan tomar medidas preventivas necesarias a fin de prevenir una calamidad. En el caso de las enfermedades del corazón, las campañas han cobrado el nombre popular de “conoce tus números”, y han sido puestas en marcha en varios países alrededor del mundo; sin embargo, ninguno de estos proyectos han evaluado la eficacia que tiene “conocer tus números” en la reducción de enfermedades del corazón. El equipo investigador del Proyecto Atahualpa, en Ecuador, plantea ser pionero a nivel mundial en la investigación de la eficacia de este tipo de campañas. El equipo

está conformado por médicos investigadores de la Universidad Espíritu Santo, Hospital-Clínica Kennedy y el Hospital Luis Vernaza, de Guayaquil, y presentó su propuesta este mes en la revista International Journal of Cardiology, en un artículo liderado por Oscar del Brutto. El proyecto se realizará en la población rural de Atahualpa, en la costa ecuatoriana, y consistirá en tres fases: encuestas a la población, análisis de muestras biológicas y seguimiento continuo durante cinco años. Las personas que voluntariamente accedan a la evaluación recibirán información detallada de sus “números de salud” y los investigadores harán un seguimiento de las medidas preventivas que tomen en el caso de padecer algún riesgo. El equipo del Proyecto Atahualpa ha liderado investigaciones médicas en neurología y cardiología con resultados bien apreciados en la comunidad científica internacional, y por lo tanto existe una enorme expectativa de este nuevo estudio.

Del Brutto, O. H., Montalván, M., Tettamanti, D., Peñaherrera, E., Santibáñez, R., Pow-Chon-Long, F., & Del Brutto, V. J. (2013). The” know your numbers” program in Atahualpa-A pilot study aimed to reduce cardiovascular diseases and stroke burden in rural communities of developing countries. International journal of cardiology.

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Usando bacterias para controlar la malaria

Daniel A. Romero-Álvarez

La Malaria es una enfermedad que afecta a la humanidad desde tiempos remotos, es una de las grandes junto con la Tuberculosis y el SIDA en recibir suficiente atención mediática y económica para combatirla. Es causada por el parásito conocido como Plasmodium y se transmite por la picadura de los mosquitos del género Anopheles. En la lucha contra la enfermedad las estrategias clásicas utilizadas han sido derrotadas una por una; los parásitos adquieren resistencia a los fármacos más fuertes y aún no se obtiene una vacuna que sea realmente aplicable. En este contexto, Guowu Bian y Deepak Joshi del Departamento de Microbiología de la Universidad Estatal de Michigan atacaron la enfermedad desde un nuevo ángulo. La bacteria Wolbachia es un organismo simbiótico que infecta varios tipos de insectos y puede ser heredada a la siguiente generación de insectos afectados; ha sido utilizado en el control del dengue con resultados positivos. En este caso los investigadores infectaron exitosamente a la especie Anopheles stephensi con la cepa wAlbB de la bacteria, este fue el principal logro del experimento pues por primera vez se consiguió establecer una población de mosquitos infectados durante 34 generaciones. Además, los investigadores encontraron que los mosquitos infectados eran resistentes a la infestación de Plasmodium falciparum. Este hallazgo inspira la nueva propuesta de manejo de la enfermedad: liberar estos mosquitos para establecer una población de vectores residentes y así disminuir la prevalencia de la malaria.

Guowu Bian, Deepak Joshi, Yuemei Dong, Peng Lu, Guoli Zhou, Xiaoling Pan, Yao Xu, George Dimopoulos, Zhiyong Xi. Wolbachia Invades Anopheles stephensi Populations and Induces Refractoriness to Plasmodium Infection. Science 10 May 2013: Vol. 340 no. 6133 pp. 748-751. DOI: 10.1126/science.1236192

Mayo de 2013 La Antorcha Verde

Volumen 1 Número 4

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Biodiversidad|

Durante la disección de algunos ejemplares de cangrejos de río (Zilchiospis ecuadoriensis) observamos en el equivalente a sus pulmones la presencia de estos decápodos. Aparte de estos organismos también se encontraron rotíferos, metacercarias y algunos nemátodos, todo un microecosistema. La imagen es tomada con un aumento de 10x en un microscopio óptico. Fotografía por Daniel A. Romeo-Álvarez

Vicuñas fotografiadas en un páramo situado en la base de la cara norte del volcán Chimborazo. Foto: Jaime García.

Glaciar del volcán Cayambe Foto: Jaime García.

Mayo de 2013 La Antorcha Verde

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Trabajo Científico

Nacimiento de Pristimantis unistrigatus. Este anfibio se encuentra de manera muy abundante en la ciudad de Quito. Presenta un desarrollo directo, es decir luego de que la hembra deposita los huevos fertilizados en tierra húmeda nacen individuos juveniles totalmente desarrollados sin haber pasado por la etapa larval (renacuajos). Laboratorio de Biología del Desarrollo, Pontificia Universidad Católica del Ecuador. Foto: Kathya Bustamante

El Batrachochytrium dendrobatidis es una especie de hongo que está asolando poblaciones de ranas a nivel mundial. Este hongo provoca quitridiomicosis cutánea, que ocasiona daños en la piel de estos anfibios, pudiendo llevarles a la muerte. Investigadores de la Universidad Tecnológica Indoamérica realizan monitoreos de ranas en peligro en Ecuador, como en este caso, una Centrolene peristictum, Centrolenidae considerado Vulnerable en la IUCN Red List. Para ello, se toman muestras de la piel que serán analizadas en el laboratorio y así detectar si existe presencia o no de esta hongo, considerado una de las 100 especies exóticas invasoras más dañinas del planeta. Foto: Jaime García.

UNIVERSIDAD SAN FRANCISCO DE QUITO

Más información: http://evosummit.usfq.edu.ec E-mail: summit@usfq.edu.ec (att. Patricia Sierra)

Organizado por:

Conferencistas Invitados:

CUMBRE MUNDIALDE EVOLUCION

¿Por qué es Importante la Evolución?

La III Cumbre Mundial de Evolución enfatizará en la importancia de la evolución para la humanidad y para nuestro planeta. Las Islas Galápagos son el escenario ideal para este debate, por su importancia en ciencia evolutiva, por sus conexiones históricas con Charles Darwin, por sus incomparables paisajes y biota única.

Invitamos a investigadores (profesionales y estudiantes) de todo el planeta a ser parte de esta cumbre, como participantes o presentadores.

1-5 JUNIO,2013ISLAS GALÁPAGOS,ECUADOR

Evolución Pre-celular :Ada Yonath: Weizmann Institute of Science at Israel, Premio Nobel en Química 2009, Israel.Antonio Lazcano: Universidad Autónoma de México, México.Marie-Christine Maurel: University Pierre-and-Marie-Curie (Paris 6), Francia.

GenomaRasmus Nielsen: University of California-Berkeley (Center of Theoretical Evolutionary Genomics), EE.UU.Roderic Guigó: Universitat Pompeu Fabra, Proyecto ENCODE, España.

Microorganismos y EnfermedadFernando Baquero: Instituto Ramón y Cajal de Investigación Sanitaria de Madrid, España. Paul Keim: Northern Arizona University (MGGen) y TGen, EE.UU.Avelina Espinosa: Roger Willams University, EE.UU.

La Evolución y la EducaciónGuillermo Paz-y-Miño: University of Massachusetts de Darmuth, EE.UU.

Ambiente y ComportamientoForest Rohwer: San Diego State University, EE.UU.Charles Snowdon: University of Wisconsin, EE.UU.Patricia Parker: University of Missouri - Saint Louis y Saint Louis Zoo, EE.UU.

I S L A S G A L Á P A G O S, E C U A D O R

www.venegasrepresentaciones.com

TM

Colegio CienciasBiológicas yAmbientalesCOCIBA

Universidad San Francisco de Quito