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compartidos
año 2
no. 2 • 2008
Primer Semestre
Puebla, Pue.
Revista de Divulgación Científica, Tecnológica y Humanística
Los organismos transgénicos,
un bien necesario
La formación de las
estrellas 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 jóvenes
y en la sociedad: René Drucker Colín
Núm. 2
año 2 • Primer Semestre 2008
Directorio
Dr. Jaime Díaz Hernández
Director General del
Consejo de Ciencia y Tecnología
del Estado de Puebla
Dr. Benito Ramírez Valverde
Dr. Eduardo Mendoza Torres
Dr. Gregorio Hernández Cocoletzi
Consejo 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 Sánchez
Editor
4
Editorial
Manuel R. Villa Issa
5
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.mx
ISSN (en trámite)
Reserva 04-2008-020110330500-102
2008
Artículos
de Divulgación
Los organismos transgénicos,
un bien necesario
11
Ma. Elena Zavala Soto/Martha D. Bibbins Martínez
21
La formación de las estrellas
a través del tiempo
Luis Felipe Rodríguez Jorge
Mal de Parkinson: Un fragmento no
tóxico de la toxina tetánica, probable
alternativa en la terapéutica de esta enfermedad
26
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 México
33
Carlos Lázaro Castellanos/Benito Ramírez
Valverde/ Pedro Juárez Sánchez
Mitos y realidades sobre los
murciélagos en la Sierra Norte de Puebla
38
42
Ana Gabiela Colodner Chamudis/
Mario Eduardo Olivares Romero
¿Seres vivos mecánicos?
Vitalismo vs. Mecanicismo
Rosa María Aguilar Garduño/Alejandro Guzmán Silva
Los programas de recolección de
pilas en México, el “Programa
Puebla Ya Recicla” y el Proyecto de
Norma 2007-2008
Lic. Graciela Juárez García
Lic. Verónica Macías Andere
Lic. Beatriz Guillen Ramos
Corrección de Estilo
Fabiola Mayela Herrerias Arias
Diseño y Formación Editorial
Sumario
José Ignacio Castillo Velázquez/Celso-Moisés
Bautista Rodríguez
50
Artículos de Investigación
y de Enseñanza
¿Sabes qué es un hexaedro? La
respuesta y un modelo plegable
elaborado con materiales de desecho
Aarón Pérez Benítez/Rosa Elena Arroyo Carmona
55
Entrevista
René Drucker Colín
Angélica M. Ortiz Bueno/Graciela Juárez García
62
Reseña
Miradas al Universo: un libro interestelar
Benjamín Hernández Rojas
Directorio/Sumario
3
Editorial
L
os 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 forma 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 intervención, mediante los organismos genéticamente modificados, en la tarea, que la naturaleza 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 nuestro 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, sequías, 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 difundir el conocimiento en sus tres expresiones: científica, tecnológica y humanística.
Dr. Manuel R. Villa Issa
Presidente del Colegio de Puebla
4
Editorial
2008
Los organismos
transgénicos,
un bien necesario
Ma. Elena Zavala Soto
Martha D. Bibbins Martínez
E
n la actualidad, escuchar hablar sobre organismos genéticamente modificados (OGM)
o transgénicos es bastante común, sin embargo con mucha frecuencia no comprendemos
exactamente de qué se trata, cuál fue su origen
y la importancia que tienen.
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 sectores como salud, agrícola, pecuario, alimentos,
industrial y en el medio ambiente.
“…Un Organismo Genéticamente Modificado (OGM) es un organismo vivo que
tiene en su material genético genes que
de forma natural no podría tener…”
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 alterado en el contexto total de ese organismo, hasta
el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas
para controlar alguna enfermedad. Estos animales, además, han ayudado a clarificar los mecanismos 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).
Hablemos al respecto. Un OGM es un organismo cuyo genoma ha sido modificado utilizando 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 conocimiento 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 bioló2008
“…El conocimiento generado con la
Biología Molecular ha permitido
generar tecnología para solucionar
problemas de salud, agrícolas,
alimentarios y ambientales…”
Artículos de Divulgación
5
Por otra parte se encuentran las plantas
transgénicas, las cuales son el resultado del
avance de las técnicas de la biología experimental y de la búsqueda de soluciones a diversos problemas de la producción agroindustrial. 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 semejante 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 heredaron de sus antecesoras. En cada una de sus
células llevan genes “añadidos” artificialmente,
es decir, fragmentos adicionales de ácido desoxirribonucleico (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 enfermedades, 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.
su funcionamiento, sino que también lo pueden manipular, de modo que hoy día la Biología 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 modificaciones 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 permitió 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.
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 transgénicas y en su impacto en la Biotecnología Agrícola y Alimentaria.
“…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…”
Origen de los OGMs
Los Alimentos Genéticamente Mejorados
(AGM) son el más reciente fruto de la evolución tecnológica (5). El diseño de un alimento
es posible gracias a que se trabaja con genes
aislados en el laboratorio que están perfectamente identificados a nivel molecular. Cabe
mencionar que en el diseño de un AGM se obtienen los resultados de una forma mucho más
El descubrimiento del ADN en 1953 y el gran
progreso tecnológico que se ha realizado a
partir de esa fecha, fundamentaron el desarrollo 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
6
Artículos de Divulgación
2008
rápida, aunque hay que aclarar que el hecho
de obtener antes el desarrollo no implica necesariamente 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 trabajos suelen llevar una media de siete años (6). En
todo el mundo se ha autorizado la comercialización de 80 alimentos transgénicos. La mayoría se venden en Estados Unidos, Australia y
Canadá. Se calcula que hay más de 500 en últimas 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 Argentina 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
OGMs
Las plantas transgénicas resistentes a las enfermedades, 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 consumidores. 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 fisiológico, actualmente es posible mediante el control de los mecanismos moleculares retrasar la
maduración de frutas y verduras, lo que posibilita el transporte a lugares lejanos sin la necesidad 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 producción comercial y consumo humano. Además
2008
existe otro elemento que ha determinado la posibilidad 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: beneficios para los consumidores (responden mejor
a las necesidades nutricionales y alimentarias,
preven enfermedades, son portadores de vacunas, presentan mejores características sensoriales y aumento de la síntesis de macro y micro
nutrientes), beneficios para los productores (son
organismos genotípicamente mejor adaptados a factores ambientales adversos, presentan
mayor tolerancia a sequías, alcalinidad o salinidad 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 medio ambiente (permiten el uso más racional de
la tierra, el agua y los nutrientes, y disminuyen el
empleo de sustancias quimiotóxicas como fertilizantes o plaguicidas) (5, 7).
“…Los AGMs benefician directamente a
los consumidores, a los productores y al
medio ambiente…”
Ejemplos de OGMs
Como hemos mencionado en párrafos anteriores, el desarrollo de OGMs se ha dado en diferentes campos y disciplinas, y actualmente contamos con animales, plantas y microorganismos
con características y propiedades novedosas.
Con la intención de comprender mejor la imporArtículos de Divulgación
7
tancia y/o aporte de los OGMs, a continuación
mencionamos algunos ejemplos: A nivel biomédico, 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 estudio han sido muy útiles en la investigación realizada 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 se
ha dado en diferentes campos
y disciplinas, y actualmente contamos
con animales, plantas y
microorganismos transgénicos…”
Actualmente en México existen por lo menos 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 dirigido 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 insectos benéficos (6).
que la generación de transgénicos es una solución 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 maduración retrasada en sus frutos, lo cual retrasa su
ablandamiento y hace posible que permanezca
más tiempo fresco, aparte de que conserva su color, 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, llamado “arroz dorado” que tiene incorporados genes
de distintos vegetales, que le confieren un mayor contenido de betacaroteno y de fierro, útiles
para la prevención y manejo de la anemia y la
ceguera, patologías que son endémicas en algunas zonas del mundo (5).
Existen reportes de estudios en una cepa de
maíz con baja cantidad de ácido fítico (compuesto 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 dietas basadas en maíz modificado (5).
“…Actualmente en México existen
por 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 generación de resistencia a virus, ya que a diferencia
de los insecticidas, fungicidas o antibióticos, no
existen compuestos antivirales efectivos, por lo
8
Artículos de Divulgación
Fig. 2.- Cultivo de algodón resistente a plagas.
2008
“…destaca una variedad de jitomate
transgénico de maduración retrasada…
que ayuda a prevenir algunos
tipos 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 concentraciones de sal o alcalinidad (5). Actualmente existen
papayos y otros frutales que toleran el aluminio
tóxico de suelos ácidos y absorben mejor el fósforo disponible (3).
Usar o no usar OGMs: el dilema de hoy
Actualmente 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, vegetal y al ambiente, con lo cual no se niega la
indudable necesidad de contar con un marco jurídico preventivo que evite a toda costa
los posibles riesgos que deriven de la utilización de OGMs. En esta dirección y desde
hace más de quince años, organismos internacionales como la FAO (Organización para
la Agricultura y la Alimentación), la OCDE
(Organización para la Cooperación y Desarrollo 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, superior 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 protección de zonas o países que, al no contar con
2008
los recursos y tecnología para desarrollar y
explotar su propio potencial, pueda ser utilizado y patentado por quien posee las herramientas 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 específico este fenómeno. Así surgió el Protocolo de
Cartagena sobre seguridad de la Biotecnología, mismo que entró en vigor en septiembre
del año 2003. A pesar de que dicho acuerdo
surge de un tratado absolutamente ambiental, el objetivo del Protocolo esta sustentado
en el movimiento transfronterizo de OGMs.
Regula además cuestiones como el etiquetado, manipulación, envasado y transporte de
transgénicos. Es evidente que su vocación es
de carácter comercial con lo cual se ha generado un gran número de diferencias ideológicas, 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, sociedad civil y académicos, tomemos conciencia e
impulsemos este sector en nuestro país, siempre bajo un debate científico y sin tomar decisiones fundadas en políticas de organizaciones
no gubernamentales transnacionales que directa o indirectamente frenan a México.
Por lo tanto, debido a la gran rapidez con
la que se desarrollan nuevos productos biotecnológicos y la movilidad de los mismos, es
Artículos de Divulgación
9
importante generar la información necesaria
que permita desarrollar las medidas adecuadas 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 ambiente 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 propósito de resolver estos problemas, que sin
duda están rodeados de intereses sociales y
políticos, lo que resta es que cada uno de nosotros, 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 tecnologías para el mejor aprovechamiento en
beneficio de todos.
Glosario
ADN. 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.
10
Artículos de Divulgación
Referencias
1) 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 69
ISSN 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 MetropolitanaIztapalapa. 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 Alimentos en el Instituto Tecnológico de Celaya (ITC). Trabajó como
Auxiliar de Investigación en diversos proyectos del Centro de Investigaciones y Estudios Avanzados (Cinvestav-IPN), U. Irapuato
y en la industria en el área de Servicios y Asesoría en Biotecnología (TropiGen SA de CV). Ha impartido cursos de Posgrado de
Técnicas Básicas de Biología Molecular y actualmente es Profesor 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 Química Farmaceútica Bióloga en la Facultad de Química de la
UNAM (mención honorífica). Realizó la Maestría en Ciencias (mención honorífica) y el Doctorado en la Univ. de
Reading, Inglaterra. Cursó un posdoctorado en el Cinvestav U. Irapuato. Ha dirigido varios proyectos de investigación 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 catedrático del Posgrado de Biotecnología Aplicada y realiza
investigaciones de Mejoramiento Genético de Hongos.
[email protected]
2008
La formación de las
estrellas a través
del tiempo
Luis Felipe Rodríguez Jorge
E
l Universo se expande como un todo, por
lo que las galaxias que lo forman quedan
cada vez más separadas entre sí. En ciertas regiones, sin embargo, ocurre el proceso inverso
y nubes de gas se contraen para formar nuevas
estrellas y planetas.
En el principio
Existe 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 minutos de su existencia ocurrieron diversos eventos 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 expandió 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 presen2008
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 cantidades de ondas electromagnéticas.
Pero además de denso y caliente, el Universo 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 discutiendo 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 heterogeneidad, porque los seres humanos, con una densidad promedio del orden de un gramo por centímetro 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 promedio del Universo.
Artículos de Divulgación
11
Y es que a través del tiempo, el Universo se
hizo gradualmente más heterogéneo, más estructurado, 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
fondo
Durante los primeros 400 mil años de la existencia del Universo, los átomos de hidrógeno
y helio que formaban la materia normal estaban ionizados por la gran temperatura presente. 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 electromagnética, 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 electrones 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 trayectoria. Puesto que vemos la luz en el punto
donde tuvo su última desviación, prácticamente en la superficie, vemos al Sol como
si fuera una bola sólida, con una superficie
bien definida.
“Mientras el Universo se mantuvo
ionizado era muy opaco...”
12
Artículos de Divulgación
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 enfriado a unos 3 mil grados Kelvin, lo suficiente 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 Universo se hizo transparente. Lo sorprendente es
que la astronomía moderna puede estudiar en
gran detalle al Universo en esta Época de la Recombinación. 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 equivalente a una máquina del tiempo, aunque con la
limitación de que sólo funcionan hacia el pasado 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 opaco. 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 radiación que cuando se produjo era mayormente luz visible. Pero con la expansión del Universo 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 momento de producirse, ahora es mucho mas fría,
con una temperatura de sólo 2.7 grados Kelvin.
Estas ondas de radio forman la llamada radiación cósmica de fondo, cuyo estudio es de gran
importancia para físicos y astrónomos. Fue observada por primera vez en 1965 por los estadounidenses Robert W. Wilson y Arno Penzias,
quienes recibieron el Premio Nóbel de Física
2008
por su descubrimiento en 1978. Las características detalladas de esta radiación, en particular
su grado de heterogeneidad, fueron estudiadas 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 satélite 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 extremadamente 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).
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 (nosotros nos referimos a esta época histórica simplemente como la Edad Media), traduciremos
el término como la Época Oscura.
Durante esta era, las pequeñas heterogeneidades que había en el momento de la recombinación 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 materia 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 primeras estrellas del Universo.
En las condiciones que existían entonces,
las variaciones en la densidad eran proporcionales a las variaciones en la temperatura,
lo cual nos indica un Universo aún muy homogéneo (las variaciones eran del orden de
0.000001 sobre 2.7).
“Al recombinarse los electrones
con los núcleos, el Universo se hizo
transparente y la radiación pudo viajar
en línea recta a través de él.”
La época oscura
Al recombinarse los electrones con los núcleos, 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
2008
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 heterogeneidades se hicieron más marcadas (zonas más oscuras
en la figura) y finalmente alrededor de los 200 millones de años de edad del Universo se dio la formación
de las primeras estrellas (zonas amarillas). (Imagen
cortesía de T. Abel.)
Artículos de Divulgación
13
“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
reionización
Como hemos dicho, el Universo se fue expandiendo 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 contrapelo 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 contracción que produce la fuerza de la gravedad, las
primeras estrellas. A su vez, estas primeras estrellas 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 dinámica de una región, la contracción continúa hasta
que aparece un nuevo elemento que la detiene. Este nuevo elemento es generado por la
temperatura que va ganando la región en contracción; este aumento de temperatura produce 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 ahora, quizá con miles de veces la masa de nuestro 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 situación de equilibrio entre la fuerza atractiva de la
gravedad y el efecto repulsivo de la gran presión en el interior de la estrella. En esta región,
los átomos originales de hidrógeno y helio se
14
Artículos de Divulgación
fueron fusionando para formar carbono, nitrógeno, oxígeno y los otros elementos químicos
que ahora conocemos. Luego, después de unos
cientos de miles de años de formadas, estas estrellas explotaron y lanzaron al espacio aquellos 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 siguientes 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 supernovas y se han observado tanto en nuestra galaxia como en otras galaxias.
“Estas primeras estrellas producían
grandes cantidades de luz y radiación
ultravioleta, lo cual volvió
a 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 grandes 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.
2008
“… es bien sabido que nuestro Sol no
se formó en aquella primera generación
de estrellas…”
Así, las primeras estrellas no sólo sacaron
con su luz y calor al Universo de la Época Oscura, sino que cambiaron la composición del
Universo, creando una diversidad de elementos químicos que posteriormente permitirían, 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 lugar hace alrededor de 13 mil 200 millones de
años), sino mucho después, hace aproximadamente 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 hoy
El 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 estudiar muy lejos de nosotros y como es de
esperarse, es más difícil estudiar lo que está
lejos que lo que está cerca. Afortunadamente, 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 encuentra en galaxias, familias de cientos de miles de
millones de estrellas que son como los “ladrillos” básicos del Universo.
Las galaxias se dan en dos grandes tipos:
las galaxias elípticas y las espirales (ver la figura 5). Existe también la categoría de las
galaxias irregulares, para todo lo que no cae
en las dos clases anteriores, pero no necesitamos discutir esta categoría para los propósitos de este artículo.
“Las galaxias se dan en
dos grandes tipos:
las galaxias elípticas
y las espirales…”
Fig. 4. Esquema artístico que muestra los momentos más importantes en la historia del Universo (imagen cortesía de Caltech).
2008
Artículos de Divulgación
15
En la actualidad, la formación estelar sólo se
da de manera vigorosa en las galaxias espirales 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 disponible en estas galaxias se haya contraído para
transformarse en estrellas. Es decir, la rotación
presente en estas galaxias ha dosificado la formación 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 actividad de formación estelar que llevó a que se
agotara el gas disponible y a que en la actualidad prácticamente no formen estrellas.
Fig. 5. Las galaxias espirales (izquierda) tienen bastante 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 estelar
De lo anterior se puede concluir que si queremos 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 estrellas 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.
16
Artículos de Divulgación
“..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 aproximadamente 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 termonuclear 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 rápidamente, 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 elefantes 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 masivas que por su relativa corta vida se tuvieron
que haber formado en el pasado relativamente 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 las
que 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 actualidad, mucho del espacio entre las estrellas
está muy vacío y no parece posible formar una
estrella juntando al tenue material que normalmente existe entre las estrellas. Sin embargo,
en algunas regiones del espacio existen unas
2008
“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.
muchas estrellas y de hecho lo están haciendo. ¿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 astronomía 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 ondas infrarrojas. Digamos que la situación es
similar a la de estudiar a un ser humano en
gestación dentro del seno materno: no lo podemos 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 radioastronomía 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 solar
Fig. 6. Nube molecular en nuestra galaxia. Es en el interior de estas nubes donde se forman las nuevas estrellas (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 nacimiento 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 molecular, 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
2008
Como 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 propiedad de los cuerpos se le llama el momento
angular. El momento angular de una nube hace
que conforme caiga más gas hacia la protoestrella (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 protoestrella. Cuando algo gira aparece la fuerza
centrífuga, que hace que las cosas que giran se
quieran alejar del centro (esto es lo que aprovecha alguien que trata de hacer una pizza,
dándole vueltas en el aire para que se extienda
y se haga más grande).
Artículos de Divulgación
17
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 espiral 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 apareciera otro proceso de la naturaleza que se
encarga de permitir que el gas que cae primero al disco, vaya después cayendo en espiral hacia la protoestrella.
En resumen, para que el gas que gira alrededor de la protoestrella caiga en ella y la “engorde” es necesario que este gas se deshaga del
momento angular.
La manera en que esto sucede permaneció 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 jóvenes expulsan al espacio circundante parte
del gas que les está cayendo de los alrededores (ver la figura 7). Estas expulsiones (o
eyecciones, como también se les llama en la
literatura) se llevan el momento angular excedente para permitir que el gas caiga a la
protoestrella y la haga crecer.
“Estas expulsiones… se llevan el
momento angular excedente para
permitir que el gas caiga a la
protoestrella y la haga crecer.”
18
Artículos de Divulgación
Fig. 8. Imagen del Telescopio Espacial Hubble del objeto Herbig-Haro 111. Descubiertos en los años cincuenta del siglo pasado en el Observatorio de Tonantzintla, estos objetos aparecen como chorros de gas
que son expulsados por las estrellas muy jóvenes.
Estas expulsiones de gas ocurren a gran velocidad, cientos de kilómetros por segundo, y
producen fenómenos muy vistosos en los alrededores 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 dirección, 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 mexicano 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 espacio donde se forman las estrellas, producen ca2008
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 angular del disco, y esto permite que el gas en el
disco continúe su caída hacia la estrella.
Los retos del futuro
Nuestro 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 actualidad. 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 planetas (ver http://exoplanet.eu para una lista actualizada 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 planetas gaseosos, como Júpiter y Saturno, están en las
afueras. Obviamente, la naturaleza no repitió en
todas las estrellas lo que ocurrió en nuestro Sistema Solar y se requiere mucho trabajo observacional 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 presente, de las estrellas mucho más y mucho menos masivas 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 protoplanetario 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.
2008
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 simplemente no sabemos cómo se forman las estrellas
más grandes del cielo, las luminarias más espectaculares 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 entender cómo es que se forman las estrellas muy
pequeñas, de muy baja masa. Como parte de
estos estudios astronómicos se ha descubierto 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 estrellas 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 gigantesco, ya sin producir energía propia.
¿Se forman las enanas marrón como estrellas (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 forArtículos de Divulgación
19
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 sabemos a ciencia cierta qué es. Por otro lado,
si se forman como planetas, ¿por qué las encontramos 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 primeras estrellas en el Universo temprano. Los países desarrollados están planeando una nueva
generación de telescopios ultrasensitivos que
permitan estudiar este remoto y antiguo fenómeno. El estudio de la formación y evolución de
las estrellas de tipo solar nos ha llevado a avanzar 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 generaciones de éstas?
La formación de estrellas y de sus planetas
acompañantes es uno de los procesos más importantes de la naturaleza. Al comprender mejor
este proceso más nos acercamos al conocimiento de nuestros propios orígenes.
Glosario
Ionización: 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
20
Artículos de Divulgación
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.
Bibliografía
1. 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 estrellas, 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 elucidación del mecanismo que excita a los objetos HerbigHaro (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 colaboradores 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 mucho a las aportaciones del grupo mexicano, cuyo líder es el doctor 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 Astronómica 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 Ciencias.
[email protected]
2008
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
L
as enfermedades neurodegenerativas se caracterizan por la pérdida progresiva e irreversible de neuronas en regiones específicas del cerebro. James Parkinson propuso por primera vez
en 1917 una enfermedad denominada “Parálisis
agitante o parálisis temblorosa” la cual ahora lleva su nombre. Los síntomas característicos de la
Enfermedad de Parkinson (EP) son: la bradicinesia, que se observa como lentitud y escasez de
movimientos, la rigidez muscular del tronco y
las extremidades dando como resultado posturas anormales, temblor en reposo, y trastornos
del equilibrio postural, lo que genera alteraciones en la iniciación de la marcha y pérdida del
equilibrio con caídas frecuentes (figura 1).
La EP es la segunda enfermedad neurodegenerativa 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 Instituto Nacional de Neurología y Neurocirugía.
En el laboratorio de Neurofarmacología de la
2008
BUAP, Parra Cid en el 2003 presentó un estudio
fármaco epidemiológico de la incidencia de la
EP en Puebla, realizado en tres unidades hospitalarias y reportó 54 casos entre los años 20002001. La mayor prevalencia fue en hombres
mayores de 66 años.
Figura 1. Síntomas clásicos de la Enfermedad de Parkinson. Rigidez, temblor, trastorno en equilibrio postural y dificultad al caminar.
“…En Puebla, entre los años 2000-2001
se reportaron 54 casos de EP. La mayor
prevalencia fue en hombres
mayores de 66 años…”
Artículos de Divulgación
21
Si bien la etiología de la EP es principalmente idiopática (99.0 %), también se han
asociado como factores de riesgo la exposición a contaminantes ambientales como insecticidas o metales pesados. Sólo 1% de los
casos es de tipo genético, se han descrito dos
mutaciones, una localizada en el gen de la proteína α-sinucleína en el cromosoma 4 y otra en
el gen parkina, ubicado en el cromosoma 6 de
las personas con parkinsonismo juvenil. Posteriormente 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 cerebros de pacientes parkinsonianos una disminución severa de los niveles de dopamina (DA)
-un neurotransmisor necesario para las conductas motoras-, en el núcleo caudado y putamen. Estos hallazgos dieron la pauta a que
la terapia para dichos pacientes fuese a base
de DA; a pesar de no atravesar la barrera hematoencefálica. 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 alteraciones causadas por la reserpina eran semejantes
a la EP. Además mostró que la L-Dopa normalizaba 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 mejorías 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 pacientes. 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
22
Artículos de Divulgación
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 fármacos anticolinérgicos o agonistas dopaminérgicos, entre otros.
“…La L-Dopa produce mejorias en la
Enfermedad de Parkinson, sin embargo
no logra disminuir la muerte neuronal…”
Los fármacos anticolinérgicos son empleados para disminuir el desequilibrio entre la DA
y la acetilcolina, como el biperideno y trihexifenidilo los cuales mejoran algunos síntomas
al inicio de la patología, sin detener el progreso de la enfermedad. Otras alternativas son
los inhibidores de las enzimas encargadas del
metabolismo de la DA, como la monoaminoxidasa-B (MAO-B) y la catecol-orto-metiltransferasa (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 xantinas como la cafeína para mejorar la sintomatología en la EP. Recientes estudios proponen
el uso de factores neurotróficos, un grupo de
proteínas que regulan el número de neuronas, 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 supervivencia sino que contrarresta la muerte neuronal. Además, ha mostrado tener efectos
neurorestauradores en modelos de EP, esto
debido a que activa a receptores Trk, involucrados en la supervivencia y diferenciación
celular, activando diferentes cascadas de señalización. Sin embargo, aunque el GDNF parece ser atractivo en la terapéutica de EP, no
2008
puede atravesar la barrera hematoencefálica,
por lo que es necesario su administración local (Maxim M. y Mart., 2007). Debido a que los
tratamientos hasta el momento no han detenido el proceso neurodegenerativo, actualmente se están buscando nuevos fármacos
que ayuden tanto a retardar la muerte neuronal 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 neuroprotector, ya que se ha mostrado que es un fragmento 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 disminuye 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 Clostridium tetani, causante del tétanos, una enfermedad que induce una fuerte contracción muscular conocida como parálisis espástica. Pertenece a la larga
familia de las neurotoxinas clostridiales (NTC) y actúa sobre el sistema nervioso central y periférico, sin
embargo la cadena ligera (L-TeTx) es la responsable
de efecto tóxico. Recientes estudios han demostrado que un fragmento inocuo de esta toxina (Hc-TeTx)
disminuye la muerte neuronal en cultivos celulares
frente a MPP+.
2008
El fragmento c-terminal de la toxina
tetánica como una estrategia
farmacológica
La toxina tetánica (TeTx) es una de las más letales, 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 membrana 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 contracciones. El precursor de la TeTx es una cadena
polipeptídica con un peso molecular aproximado de 150 kDa. La forma activa se produce por la
hidrólisis del enlace peptídico produciendo dos
cadenas unidas por un puente disulfuro: la cadena ligera L-TeTx (N-Terminal) de 50 kDa y la cadena 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 puede ser transportado por las neuronas de manera 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 HcTeTx a partir de la toxina tetánica.
Artículos de Divulgación
23
Para entender la acción del fragmento HcTeTx en SNC se evaluó en cultivos celulares, lo
que llevó al hallazgo de que dicho fragmento
activa cascadas de señalización como los factores de crecimiento (NGF o BDNF), que mejoran
los procesos de supervivencia celular. Estudios
realizados por el grupo de Aguilera (comunicado personal) dieron las primeras evidencias
de los efectos del Hc-TeTx frente al daño por
MPP+ y determinaron que prolonga la supervivencia 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…”
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 causado por factores de crecimiento celular (ChaibOükadour 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 neurodegenerativo. 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.
Por otra parte, la 6-Hidroxidopamina (6OHDA) es una neurotoxina que resulta útil para
estudiar la fisiopatología y nuevas terapéuticas
para la EP. Esta sustancia, al ser inyectada de forma unilateral, produce una asimetría motora en
los animales, la cual puede ser evaluada por medio de la prueba de conducta de giro. Esta última se evalúa al administrar metanfetamina, produciendo 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 Neurofarmacología FCQ-BUAP, Mendieta mostró que la administración 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 encontraron a la dosis de 2 μM (figura 4). Los resultados
que se obtuvieron en el modelo anterior nos indican que el número de giros ipsilaterales disminuye en las ratas administradas con Hc-TeTx/6OHDA en comparación del grupo administrado
sólo con 6-OHDA. Esta información muestra que
hay mejorías motoras en el modelo de EP, probablemente debido a que esta fracción ayuda a
incrementar la eficacia en la neurotransmisión
dopaminérgica y a su efecto neuroprotector.
24
Artículos de Divulgación
Figura 3. Número total de giros ipsilaterales durante
la prueba de asimetría motora. Los grupos Hc-TeTx/6OHDA a una dosis de 2 μM del fragmento muestran
una disminución significativa del número total de giros en 60 min respecto a su control 6-OHDA.
2008
“…El fragmento Hc-TeTx ha mostrado
activar vías de sobrevivencia celular
y mejorar conductas motoras en
modelos animales de EP…”
Actualmente, en el laboratorio se desarrollan diversos experimentos en modelos de asimetría 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 hemiparkinsonianas. Los resultados han sido favorables hasta
el momento, lo que abre nuevas expectativas
para seguir con el estudio de dicho fragmento.
Glosario
Acinesia: 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.
Bibliografía
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from tetanus toxin: chemical characterization,
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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
2008
phosphatidylinositol 3-kinase and mitogenactivated 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
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23:10
7. 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 título de Quimicofarmacobiólogo por la Facultad de Ciencias
Químicas (FCQ-BUAP), la Maestría en Ciencias en Farmacología Conductual UNAM 1994, cDr, Quimicobiologicas
ENCB-IPN 2007. Actualmente es Profesor Investigador Titular “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 Investigadores de la BUAP 2008-2012 y lleva a cabo proyectos en colaboración con el laboratorio de Enfermedades
Neurodegenerativas del INNN; Laboratorio de Bioquímica
de la Universidad de Barcelona España y con el Laboratorio de Pruebas de toxicología Pre-clínica ENCB-IPN.
[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 Autónoma de Barcelona, España.
Artículos de Divulgación
25
La broca (Hypothenemus hampei Ferr.):
El principal enemigo
del cultivo del
café en México
Carlos Lázaro Castellanos
Benito Ramírez Valverde
Pedro Juárez Sánchez
Introducción
Desde su llegada a finales del siglo XVIII, el cultivo de café tiene una gran tradición en nuestro
país, y se ha difundido en estados como Veracruz y Chiapas, que hoy en día son de los principales 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 cultivo. A partir de la Reforma Agraria, pasó a ser una
actividad con parcelas pequeñas en manos de
campesinos en su gran mayoría indígenas.
de México, así como también en el ámbito económico y social, ya que, además de involucrar
a miles de productores y jornaleros en su producción, 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 alrededor del 80% de su producción.
“...el cultivo de café tiene una gran
tradición en nuestro país, y se ha
difundido en estados como
Veracruz y Chiapas...”
El café se produce en 12 estados de la Republica Mexicana, pero es en cuatro estados en
donde se concentra más del 90% de la producción nacional (Chiapas con el 36.87%, Veracruz
con el 23.82%, Puebla con el 21.07% y Oaxaca
con el 10.15%).
La cafeticultura es una de las actividades de
mayor importancia en el sector agropecuario
En el estado de Puebla la producción se lleva a cabo en 55 municipios de la Sierra Negra,
26
Artículos de Divulgación
2008
Sierra Nororiental y Sierra Norte, ocupando el
tercer lugar nacional como estado productor, el
primer lugar en rendimiento, el cuarto en extensión 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 café
En el sistema productivo del café, como sucede en cualquier otro cultivo de interés para el
hombre, se presentan problemas de todo tipo,
pero uno de los principales es y será, la presencia de plagas insectiles, enfermedades y
malezas o malas hierbas que, por su ataque o
infestación, provocan disminución en el rendimiento y, por consecuencia, también generan
pérdidas económicas. Se considera que las plagas insectiles, enfermedades y malezas, tienen
una distribución universal en el cafeto, es decir,
que están presentes en todas las regiones cafetaleras de nuestro planeta, pero la importancia
económica de cada una de ellas varía de acuerdo a las condiciones ecológicas de cada región,
tal es el caso del insecto conocido como Chacuatete (Idiarthron subquadratum) que llega a
ser importante en algunas regiones cafetaleras
de Chiapas, o la roya anaranjada (Hemileia vastatrix) 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 problema cuando no se realizan los chapeos o el
desmonte del cafetal (se dice así cuando se
corta toda la maleza con machetes o la aplicación 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 (Lázaro et al., 2006).
2008
Cuadro 1. Principales plagas y enfermedades del café
en México.
“…se considera que la broca del café
(Hypothenemus hampei) es el problema
fitosanitario más problemático
y devastador para el cultivo del
café en México.”
A pesar de que existen diversas plagas insectiles, 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 (Hypothenemus hampei Ferr.)
Esta plaga fue descubierta en un cargamento 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 Cacahoatan, Chiapas; en 1992 se detectó en Tlacotepec de Díaz, Puebla (Velasco, 1995).
Hoy en día la plaga se encuentra distribuida 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
Artículos de Divulgación
27
Potosí, Tabasco, Veracruz y Colima, en éste último estado se encontraba en fase de prevención 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 ).
“…nombres comunes lo podemos
encontrar como: broca del grano del café,
gorgojo del grano del cafeto…”
Diseminación y hospedantes
“…no se considera a ninguna entidad
federativa libre de la broca del café...”
Figura 1. Distribución de la broca del café en México (Fuente: elaboración propia con datos de SENASICA, 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 berry borer (inglés), broca-do-café (portugués) y
scolyte des grains de café (francés).
28
Artículos de Divulgación
La broca del café puede diseminarse a otras
regiones del país o, incluso, fuera de éste
por diversos factores, como es la activa migración de las hembras por medio del vuelo 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 encontrar en frutos de algodón, ricino, cacahuate,
algunas leguminosas; sin embargo, en estas
plantas no se reproducen, sólo pueden hacerlo en granos de café, por eso se dice que
es una plaga monófaga (Urbina, 1986). Existe
una falsa broca del café, Hypothenemus seriatus, 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 plantas
no se reproducen…”
2008
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, reinfesta 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 condiciones propicias para su proliferación.
Aspectos biológicos y hábitos de
comportamiento
Las brocas adultas llegan al cafetal cuando las
corolas de las flores del cafeto secretan un líquido dulce (indicativo de que los frutos se están
formando), prefieren frutos con un 20% de materia seca para poder reproducirse, el apareamiento 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 manera importante en el desarrollo de la broca, en
altitudes de 1000 msnm o menos (con climas
tropicales y subtropicales) encuentra condiciones óptimas, mientras que en alturas mayores
de 1500 msnm, por el frío, se inactivan (Velasco,
1995). Las plantaciones densas y sombrías favorecen la reproducción de la plaga, las ramas
más infestadas por lo general son las más viejas, 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 biológicos 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.
2008
Artículos de Divulgación
29
Los huevecillos son de forma globosa, corion liso (cascarón liso), de color blanco lechoso
en los primeros días, posteriormente adquiere
un color blanco amarillento, tienen una longitud 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 según las condiciones climáticas, ya que a mayor
temperatura, menor tiempo de incubación.
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).
Las larvas (gusanos) son de color blanco cremoso 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, periodo en el que se alimentan del grano de café.
Daños e importancia económica de la
broca del grano del 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 pálido, es del tipo exarata (porque se pueden ver
las patas, cabeza, alas, lo que no sucede con
las pupas de las mariposas), las hembras miden 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, posteriormente cambian a un color café oscuro hasta
casi negro (que es cuando alcanzan la madurez
sexual), el cuerpo es de forma cilíndrica, los élitros (alas duras) están cubiertos con cerdas o
pelitos que crecen hacia atrás, las patas presentan 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 vida
En 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
30
Artículos de Divulgación
“…El ciclo promedio de vida es de
38 días, lo que les permite tener de cuatro
a siete generaciones por año…”
En México el problema fitosanitario más importante es el ataque de la broca del grano del café,
porque las larvas y los adultos destruyen parcial 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 bajas, 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 Veracruz
rebasarían los 32 millones de dólares…”
En 1993-1994 en Veracruz hubo una infestación 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 20052006, productores indígenas tuvieron un rendimiento 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 cantidad de $1,350 por hectárea (Lázaro et al., 2006).
2008
Figura 3. Ciclo biológico de la broca
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 actividades estipuladas están la recolección y destrucción 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 profesionales fitosanitarios que envía el Comité Estatal
de Sanidad Vegetal de cada estado.
Conclusión
Figura 4. Daños en el grano de café.
2008
La broca del café es una plaga de reciente introducción 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 Fitosanitaria que es de aplicación obligatoria por parte de los productores cafetaleros, no obstante
falta hacer conciencia en los cafeticultores sobre el combate a la broca y apoyos económicos 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 niveArtículos de Divulgación
31
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 plaga utilizando practicas culturales y biológicas
es de bajo costo, usa mano de obra familiar y la
efectividad es alta si se realiza oportunamente y en forma adecuada, además estos métodos 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 ambiente por medio de residuos tóxicos altamente dañinos para el hombre.
Bibliografía
1. Aguilar R., A. 1999. Investigación bibliográfica
sobre las principales plagas insectiles del cafeto
en México. Tesis profesional. Departamento de
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2. Anónimo. 1990. El manejo integrado de
la broca del fruto del cafeto (Hypothenemus
hampei Ferr). IICA-PROMECAFE Manual técnico.
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3. Anónimo. 2005. Apuntes de la materia
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Universidad Autónoma Chapingo. Texcoco,
Edo de México.
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en México. INIFAP. Folleto técnico No 8. Xalapa,
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32
Artículos de Divulgación
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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,
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Fitotecnia. Chapingo, México. 76 p.
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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 especialista 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 especialista en Fitotecnia (1983), Universidad Autónoma Chapingo.
Obtuvo la Maestría en Ciencias en Estadística (1984), en el
Colegio de Postgraduados, Chapingo, México, y el Doctorado en Estudios Latinoamericanos (1995), Tulane University,
Nueva Orleans, Estados Unidos. Realizó un Ph. D. en Estudios Latinoamericanos (1999), Tulane University, Nueva Orleans, 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 investigación se orienta a los problemas socioeconómicos de
productores agropecuarios.
[email protected]
2008
Mitos y realidades
sobre los murciélagos
en la Sierra Norte de
Puebla
Ana Gabiela Colodner Chamudis
Mario Eduardo Olivares Romero
Los incomprendidos de siempre
Los murciélagos son un grupo de organismos
muy interesante, con habilidades extraordinarias y funciones importantes para el ambiente, 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 desafortunadamente en riesgo de desaparecer si no se toman
medidas de conservación apropiadas [1].
Poseen un gran valor ecológico, económico y cultural, sin embargo muy pocos lo saben y con frecuencia se exagera su impacto
negativo y se desconoce su efecto benéfico
[4,5]. Esto se refleja en las acciones del hombre como indiferencia, rechazo, precaución o
persecución de estos animales, además de la
falta de cuidado y destrucción del lugar donde viven como cuevas y árboles. El origen de
esta desinformación se relaciona con la confusión pública entre hechos verídicos y leyendas sobre los murciélagos. Por lo mismo,
se considera necesario presentar información
clara y apegada a la realidad sobre los mur2008
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 realidades
1. Se dice: “Los murciélagos son ratones viejos a los que les crecieron las alas y se quedaron ciegos”.
Artículos de Divulgación
33
Es: FALSO. Los murciélagos y los ratones pertenecen a grupos diferentes de mamíferos,
mientras que los murciélagos son quirópteros, los ratones son roedores.
Figura 3. Murciélago frugívoro: Murciélago frutero gigante (Artibeus lituratus).
Figura 2. Murciélago hematófago: Vampiro de patas
peludas (Diphylla ecaudata).
Los murciélagos son parientes más cercanos de los seres humanos que de los roedores. Hay muchas diferencias entre ambos
grupos. Por ejemplo, la mayoría de los roedores tienen varias crías después de una gestación 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].
3. Se dice: “Los murciélagos salen de noche”.
Es: VERDADERO. Estos animales tienen actividad nocturna principalmente, salen volando 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 depredadores 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].
“No todos los murciélagos son
vampiros, sólo tres especies se
alimentan de sangre (hematófagas)”
2. Se dice: “Todos los murciélagos son vampiros”.
Es: FALSO. No todos los murciélagos son vampiros, sólo tres especies de las cerca de mil que
existen en el mundo toman sangre y se las
llama hematófagas. La mayoría de los murciélagos 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 incluso de otros murciélagos (carnívoros) [1,3].
34
Artículos de Divulgación
Figura 4. Murciélago nectarívoro(Anoura geoffroyi).
2008
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 durante la noche. Además poseen una adaptación
única que les resulta muy eficaz: la ecolocalización. Este mecanismo se basa en la emisión 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 daño
son las tres especies hematófagas”
5. Se dice: “Los murciélagos viven en cuevas”.
Es: VERDADERO. La mayoría de los murciélagos son cavernícolas, es decir viven en cuevas, aunque hay algunos que utilizan otros
refugios como huecos en troncos de árboles
viejos, en las rocas, entre las hojas de plátanos u otras hojas grandes de bosques tropicales. También hay murciélagos que hacen
uso de ambientes artificiales, creados por
el hombre y a veces en desuso como casas
abandonadas, capillas, bajo puentes, tuberías 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 hematófago 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 hasta saciarse; sin embargo, cuando se retira,
muchas veces la herida expuesta continúa
desangrándose [2,5]. El principal impacto
de los murciélagos hematófagos es económico y sanitario ya que pueden causar anemias, baja de peso y la muerte del ganado
y otros animales domésticos.
2008
Fifura 5. Murciélago insectívoro: Murciélago orejón
(Corynorhinus townsendii).
El riesgo mayor es que transmitan la rabia
paralítica bovina (derriengue) y sólo en pocas ocasiones llegan a atacar al humano [4].
Lo mejor es estar prevenido y vacunar a todos 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 abundante agua y jabón y acuda lo antes posible
al centro de salud más cercano para recibir el
tratamiento antirrábico (serie de vacunas gratuitas 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 principales funciones dentro del ambiente son: polinización de muchas plantas útiles como zapotes, 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 simplemente 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 reArtículos de Divulgación
35
pelentes temporales, la verdad es que ninguno
de estos tres métodos es efectivo para mantener alejados a los murciélagos. El dejar un foco
prendido, o colgar ajos en las puertas, o un crucifijo obedece más a las leyendas populares que
a la realidad [5]. El control de los murciélagos
hematófagos lo realiza la autoridad competente (SAGARPA, Municipio, Jurisdicción Sanitaria)
con un veneno específico que mata sólo a estas
especies. Este vampiricida (vampirín pomada específica; warfarina) es una sustancia anticoagulante 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 benéficos y cuales dañinos, podríamos hacer pagar a
“justos por pecadores”.
9. Se dice: “El excremento del murciélagos es
bueno”.
Es: VERDADERO. El excremento de murciélago, conocido como guano es rico en nitrógeno y resulta un excelente fertilizante natural
para los cultivos. Al colgar (perchar) los murciélagos 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 guantes 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 trastorno respiratorio (histoplasmosis) al hombre
si se inhalan sus esporas [4].
“Actualmente hay muchas especies
de 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 murciélagos que están amenazadas o en peligro de
extinguirse. Las principales razones son la destrucción de su ambiente, lo que acaba con sus
refugios y alimento, la contaminación con plaguicidas que se acumulan en los organismos
vivos y reducen su éxito reproductivo y la persecución 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.
36
Artículos de Divulgación
2008
Murciélagos en la Sierra Nororiental
de Puebla
De enero a diciembre del 2007, en un estudio que abarcó 9 municipios de la Sierra Nororiental 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), detectando 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 describieron 13 cuevas en la región y se localizaron
58 cuevas en un mapa. Se aplicaron entrevistas
a los pobladores del área acerca de sus conocimientos, opiniones y actitudes sobre los murciélagos, detectando 5 localidades conflictivas
debido a su escaso conocimiento, y percepciones y actitudes negativas hacia el grupo: Ahuacatlán, 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 informativos en las 5 localidades anteriores.
Agradecimientos
Al Instituto Tecnológico Superior de Zacapoaxtla (ITSZ) y a la División de Investigación
y Divulgación Científica del ITSZ por su apoyo
con el proyecto de investigación titulado “Diversidad de murciélagos para el área natural
Chignautla-Cuetzalan: implicaciones para su
conservación” (responsable: M. en C. Ana Gabriela 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 Jurisdicción Sanitaria Nº. 03, Zacapoaxtla, Puebla, por
su colaboración.
2008
Para solicitud del material didáctico elaborado
en este proyecto, el lector se puede dirigir al correo electrónico de los autores: agabicol@hotmail.
com y [email protected] o a los teléfonos
del Instituto Tecnológico Superior de Zacapoaxtla: 01 (233) 3172000 al 003.
Referencias
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de México”. CONABIO, Fondo de Cultura Económica. México, D.F.
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Manejo de Vida Silvestre. Universidad Nacional,
Heredia, Costa Rica. Recuperado el 10 de marzo
del 2007 de http://www.acguanacaste.ac.cr/rothschildia/v4n1/textos/murcielagos.html
3. Medellín, R. A., Arita, H. T., y Sánchez, O.
(1997). “Identificación de los murciélagos de
México”. Asociación Mexicana de Mastozoología, 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, importancia, 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), Zacapoaxtla, Puebla desde 2004 a la fecha. Responsable del proyecto
del 2007 “Diversidad de murciélagos para el área natural Chignautla-Cuetzalan: implicaciones para su conservación”. y del proyecto 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, alumno del Instituto Tecnológico Superior de Zacapoaxtla (ITSZ) del
2001 a la fecha. Actualmente se encuentra desarrollando su tesis con el título “Diversidad de murciélagos para el área natural
Chignautla-Cuetzalan, Puebla, México”, bajo el proyecto de residencia profesional 2006 “Impacto de los murciélagos en el Municipio de Zacapoaxtla, Pue.: percepciones y actitudes públicas”.
[email protected]
Artículos de Divulgación
37
¿Seres vivos
mecánicos? Vitalismo
vs. Mecanicismo
Rosa María Aguilar Garduño
Alejandro Guzmán Silva
S
iempre 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 características que diferencian al mundo vivo del
mundo material, incluso los niños pequeños
tienden a considerar muchos objetos inanimados como capaces de tener sensaciones, emociones 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, moverse, andar, crecer, sin embargo, otras propiedades, como respirar muchas veces no lo consideran 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.
las explicaciones de los niños, pero se reconocen
de manera simple y sin referencia a una idea “biológica” de la vida, lo que sugiere que éstos (y algunos adultos) no siempre reconocen lo que distingue a un ser vivo de lo que no lo es. (Driver, 2000).
“…asocian a los seres vivos con
actividades como comer, beber,
moverse, andar, crecer…”
De la palabra “ánima” podemos derivar las
siguientes: animar, animal, animado, animación, animador, animalesco, ánimo, animadversión, anime. Y todas hacen referencia a ésa
“energía” característica de los animales, ¡pero
recordemos que el concepto “energía” sigue
siendo difícil de explicar!
Las siete características de la vida (movimiento, respiración, sensibilidad, crecimiento, reproducción, excreción y nutrición) se encuentran en
38
Artículos de Divulgación
Las ideas previas
Muchas de las ideas que tienen los niños se parecen a las que sostenían en el pasado los antiguos 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 “animista” de la naturaleza fue extinguiéndose poco a
poco, pero por mucho tiempo siguió creyéndose que en los seres vivos existía “algo” que los distinguía de los objetos inanimados, en la antigua
Grecia ése algo se conocía como “aliento” y en la
religión cristiana como “alma”. (Curtis, 2000).
2008
“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 seres vivos, que se vieron influidas por los adelantos 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 pensamiento que afirmaba que los organismos vivos
no eran diferentes de la materia inanimada,
a estas personas se les llamó primero mecanicistas 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 momentos los fisicistas parecieron salir victoriosos, 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 mecanicistas
Trataron de explicar el funcionamiento de
los organismos vivos comparándolos con
una máquina, y decían, por ejemplo, que el
corazón era como una bomba, el estómago como un mortero con su mano, los pulmones 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 organismo
y una máquina es muy superficial...”
2008
El movimiento fisicista tuvo el mérito de
refutar gran parte del pensamiento mágico que había caracterizado a los siglos precedentes, 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 existencia de una “fuerza vital”, pero debido a su
incapacidad para explicar muchos de los fenómenos y procesos exclusivos de los seres
vivos, como el desarrollo, el aprendizaje, el
comportamiento, la adaptación etcétera, el
fisicismo tuvo que enfrentarse a otra corriente de pensamiento que se conoce como el
vitalismo. (Mayr, 2000).
Los vitalistas
En realidad fueron un grupo muy heterogéneo, aunque se les llamó así a todos los científicos que plantearon argumentos en contra
de los fisicistas. El vitalismo, desde su aparición en el siglo XVII, fue siempre un movimiento que se revelaba contra la idea mecanicista 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 ninguna teoría representativa. Así, se habló de una
sustancia especial a la que se le llamó protoplasma, que no se encontraba en la materia
inanimada; algunos hablaban de una entelequia, de fluido o fuerza vital; otros invocaban fuerzas psicológicas o mentales que los
físicistas habían sido incapaces de explicar.
Con estos argumentos muchos científicos escribieron acerca de extinción, creación, catástrofes, 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!...”
Artículos de Divulgación
39
En Inglaterra, todos los fisiólogos de los siglos XVI, XVII, y XVIII tenían ideas vitalistas, en
Francia también este movimiento fue muy vigoroso, pero fue en Alemania donde este movimiento alcanzó mayor popularidad, George
Ernst Stahl, químico y médico de finales del siglo 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, interpretaba que la combustión, es decir, algo ardiente 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 incorporaban a su materia, de tal modo que si la
planta ardía (como la madera o la paja) el “flogisto” 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 estuvo 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 contra 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.
40
Artículos de Divulgación
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 poner a prueba sus afirmaciones; además la creencia en una fuerza vital que sólo habitaba en los
organismos vivos y que era imposible demostrar
contribuyó a su abandono, y, finalmente, el desarrollo 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 respuesta a las preguntas que se planteaban los
científicos, porque todavía no existía una base
de conocimientos que permitiera ofrecer mejores 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 disciplina científica autónoma. (Mayr, 2000).
“...el vitalismo fue un movimiento
necesario para demostrar la ligereza
de las explicaciones de los fisicistas...”
Los organicistas
El abandono de las ideas vitalistas no significó
el triunfo de las teorías mecanicistas, sino el
paso a un nuevo modo de explicar las características de los seres vivos, una nueva corriente 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 características 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 existe integración de las partes a todos los niveles
2008
de la célula, de los tejidos, órganos, sistemas y
organismos completos. Esta integración existe a nivel bioquímico, a nivel del desarrollo y,
en el organismo completo, a nivel de comportamiento. Es decir, las características exclusivas 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 predecir por muy bien que se conozcan los componentes del nivel inferior.
En resumen, el organicismo cree en dos
puntos fundamentalmente: primero, la importancia de considerar al organismo como
un todo, y segundo, que este todo debe estudiarse y analizarse eligiendo el nivel adecuado, en dirección descendente, sólo hasta
el nivel más bajo en que este enfoque proporcione nueva información y nuevos conocimientos. (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 decir, 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 organismos 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, organizar, organización, organizador, y todos hacen
referencia al orden.
2008
Las características de los seres vivos
Podemos decir que entre los científicos existe el
consenso de que los organismos son fundamentalmente diferentes de la materia inerte, y que a nivel molecular, todas sus funciones y a nivel celular
casi todas, obedecen a las leyes de la física y de la
química, son sistemas ordenados jerárquicamente, con numerosas propiedades emergentes que
no se observan nunca en la materia inanimada, lo
que les confiere la propiedad de evolucionar, autorreplicarse, crecer y diferenciarse siguiendo el
programa genético, metabolizar, autorregularse y
responder a estímulos del medio ambiente.
La aceptación gradual de estas características únicas de lo seres vivos dio origen a la
ciencia llamada BIOLOGÍA como la conocemos
ahora. (Karp, 1998).
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Peter.Wood- Robinson Valerie. (2000). Dando
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México. Pp. 2-7.
5. Mayr Ernst.(2000). Así es la biología. Editorial
Debate. Primera edición SEP/ Debate. México.
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Rosa María Aguilar Garduño Licenciada en QFB y Maestra en Educación en Ciencias (Biología) por la Benemérita
Universidad Autónoma de Puebla (BUAP), docente en activo de la Facultad de Ciencias Químicas de la misma institución. Las líneas de Investigación son “El lenguaje de la
ciencia: recursos y estrategias didácticas para el aprendizaje de la Biología”. [email protected]
Alejandro Guzmán Silva es estudiante de Biomedicina
de la Facultad de Medicina de la BUAP.
[email protected]
Artículos de Divulgación
41
Los programas de
recolección de pilas
en México: el “Programa
Puebla Ya Recicla” y el
Proyecto de Norma 20072008
José Ignacio Castillo Velázquez
Celso Moisés Bautista Rodríguez
Introducción
En la actualidad los equipos electrónicos
portátiles han invadido nuestras vidas, de
tal modo que para muchos sería imposible
vivir sin monitores de signos vitales -cuando padecemos alguna enfermedad-, trabajar 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 funcionen y cubran sus necesidades energéticas, 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 electrónica o residuos electrónicos, que en términos tecnológicos se conoce como e-waste
(electronic-waste)-.
“…Las pilas y baterías son un tipo
de residuo electrónico (e-waste)…”
42
Artículos de Divulgación
Todo equipo electrónico y las pilas contienen sustancias tóxicas que mientras se
encuentren dentro de sus encapsulados no
representan peligro alguno, pero que son peligrosas para el ambiente en el caso de que
se haga un manejo inadecuado y se les trate
sin cuidados especiales cuando se han convertido en residuos.
“…Las pilas contienen sustancias
tóxicas 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 desechan son arrojadas en la vía pública, jardines,
bosques, ríos, lagos, cenotes o en la basura doméstica que es incinerada, con lo que se contamina 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.
2008
“…Todos los consumidores, somos
responsables de las implicaciones
sociales de la tecnología…”
Como todo residuo, las pilas y baterías empleadas en equipos portátiles que se desechan
deberían pasar por un proceso de recolección y
clasificación para que se determine si se reutilizarán, reciclarán o se hará una disposición final
adecuada. Dados los rápidos cambios tecnológicos, 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 científicos y tecnólogos, pero sobre todo de los consumidores, 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 relacionadas
con el impacto socioeconómico…”
Las bases de las pilas
Una pila se define como un dispositivo electroquímico que transforma energía química en
energía eléctrica (como es el caso de las pilas
no recargables) y que podría presentar el proceso inverso (un proceso reversible), es decir,
transformar también energía eléctrica en química (como en el caso de las pilas recargables)
[Castillo V. J. I et al]. Por otra parte, es importante 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 batería
no son la misma cosa…”
Se vende en formatos físicos cilíndricos conocidos (de grande a pequeño) como del tipo
D, C, AA, AAA y botón, pero todas entregan
aproximadamente 1.5 voltios, las más grandes
2008
tienen la capacidad de proveer más energía ya
que contienen una mayor cantidad de componentes 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 desensamblar una batería de una radio de comunicaciones
marca Motorola que contiene pilas recargables de Niquel- 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 pilas
Los aparatos eléctricos y electrónicos requieren de un mínimo de energía sin el cual ya no
funcionan. En términos prácticos, el consumidor decide desechar su pilas aunque éstas todavía 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 metales si sus componentes internos entran en contacto con otros materiales.
“…los componentes de las pilas no
deben llegar al ambiente…”
Las sustancias químicas que componen a las
pilas son ácidas o alcalinas y contienen para su
funcionamiento metales pesados, como el mercurio, cadmio, manganeso, plomo entre otros, por
lo que son tóxicos y se debe evitar que estos residuos tengan contacto con el agua y con el suelo,
ya que al filtrarse podrían llegar hasta los mantos
acuíferos. También debe impedirse su incineración, ya que contamina el aire que respiramos.
Artículos de Divulgación
43
Evidencia internacional: cómo se
resuelve la problemática en el resto
del mundo
El Parlamento Europeo y el Consejo de la
Unión Europea han plasmado, desde 1970,
directivas (leyes) sobre residuos electrónicos (e-waste), siendo la más actual la Directiva [2003/108/CE] y particularmente sobre
pilas y baterías desechadas a partir de equipos 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 mercado, 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, entre 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 negativos 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 residuos es como una papa caliente que nadie quiere tomar solo; las empresas productoras dicen que la responsabilidad es de los
gobiernos y viceversa o responsabilidad
de los propios consumidores. Algunos países imponen un impuesto a estos energéticos. 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, clasificación 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 paso
La legislación europea considera el etiquetado
con el símbolo gráfico que indica la recogida
selectiva de todas las pilas y baterías: un contenedor de basura tachado como en la figura 2.
44
Artículos de Divulgación
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 símbolo químico del metal correspondiente y la
etiqueta debe ser legible, visible e indeleble.
En realidad este proceso de acopio es complejo y costoso, se requiere de instalaciones
para residuos peligrosos, medios de transporte y permisos correspondientes, sin embargo
la salud pública bien merece las inversiones
necesarias, pese a que la mayoría de los gobiernos no comparte esta opinión.
“…Por curiosidad busca el símbolo
de recogida selectiva en pilas,
baterías y equipos electrónicos…”
El reciclaje
Una vez que se cuenta con programas de recolección 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 cementerios industriales. La implementación de procedimientos y tecnologías para el reciclaje de
pilas es costoso, de acuerdo con [Castillo V J.
I et al], el reciclaje depende de muchos factores, entre ellos la tecnología de la pila, tecnologías para el reciclaje, viabilidad económica,
facilidad gubernamental, facilidades legales
y colocación en el mercado de los productos
que se pueden emplear para reciclar. Existen
2008
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 económicamente viables (por el momento nadie se
preocupa porque el reciclaje sea ambientalmente viable, en ningún país). Por lo general,
las pilas y baterías recargables como las hechas con tecnologías de NiCd (Niquel Cadmio) 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 reciclaje de pilas y baterías con esta tecnología
difícilmente sería económicamente rentable
por varias razones: una, la sociedad mexicana
no consume muchas pilas y baterías recargables; dos, se requiere de un horno de arco
eléctrico que se importaría; tres, México es exportador 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 industriales
Tanto 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 estas soluciones también es complejo debido
a los factores sociales, políticos económicos
y tecnológicos, lo que ha llevado a diferentes países a distintas soluciones. Por ejemplo, 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
2008
Brasil, Argentina y Chile dirigidos por universidades, empresas y gobiernos entierran
en concreto las pilas. Por otro lado, la directiva [2006/66/CE] exige un tratamiento que
comprende la extracción de todos los fluidos ácidos y su almacenamiento temporal
o definitivo deberá darse en instalaciones
impermeabilizadas y convenientemente cubiertas o en contenedores adecuados.
Opciones para México
A continuación, mostraremos lo que Alter Energías ha podido constatar desde 2003 a través
de la implementación de proyectos relacionados con residuos electrónicos:
1. El reciclaje de pilas y baterías de baja potencia que se emplean en equipos portátiles no existe en México, solamente se cuenta
con el reciclaje para baterías de mediana y
alta potencia cuya tecnología es ácido plomo que entregan 12 voltios y que emplean
autos, camiones y barcos entre otras aplicaciones, pero no existe un plan nacional que
regule y supervise que se aplique en todo
el país, ni se cuenta con la suficiente capacidad instalada.
2. La exportación de residuos peligrosos hacia países como Francia o EEUU, donde se encuentra el mayor número de plantas recicladoras, es un tema casi prohibido para los países
miembros de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE), de
la que México es miembro. La embajada francesa en entrevista confirmó a Castillo V. J. I. en
2004 esta problemática.
3. En 2006, Castillo V J. I. publica un análisis iniciado 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 electrónico que desgraciadamente por factores económicos no ha pasado de la etapa de prototipo,
como el mostrado en la figura 3, pero cuya propuesta plantea dos beneficios.
“…Usar menos el control
remoto, reduce el uso de pilas…”
Artículos de Divulgación
45
Canadá que posteriormente siguieron sus propios 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.
Figura 3. Prototipo empleado para el aprovechamiento 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 propuesto 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 potencial 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 método combinado para la desactivación electrónica 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.
“…La participación ciudadana es
importante para implementar
programas de gobierno en pro
del medio ambiente…”
Durante el mismo 2004 el programa del rescate 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 plata. 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. Posteriormente el Dr. Bautista mantuvo el programa
universitario desde la Facultad de Ingeniería
Química de la BUAP.
Acciones de académicos, asociaciones y
gobiernos municipales en México
Una vez que se tiene claridad sobre la problemática y las posibles soluciones vienen las propuestas; 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 Carrefour 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 inició un proyecto de recolección universitaria y
asesoró instituciones académicas de Brasil y
46
Artículos de Divulgación
Figura. 4. Contenedor de pilas y baterías de baja potencia, ubicada desde agosto de 2005 en el interior
edificio 181 de la FCE de la BUAP. BUAP-OOSL.
2008
También en 2005 el programa “Puebla Ya
Recicla” del Organismo Operador del Servicio
de Limpia del Ayuntamiento de Puebla incluyó 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 plásticos, además de pilas.
Después del anuncio del GDF en noviembre, para diciembre del 2006 principalmente
organismos del gobierno federal aceleraron
la liberación del proyecto de Norma Mexicana
NMX-AA-104-SCFI-2006.
En ese mismo año, la Universidad Autónoma de Morelos implementó un programa similar a los anteriores. En noviembre de 2006,
el Gobierno del Distrito Federal (GDF) anunció un programa similar al del Municipio de
Puebla pero de mucho mayor impacto por
el volumen de recolección. Fue lanzado finalmente en marzo de 2007 y promueve la
ubicación de 280 contenedores colocados
por parte del programa denominado “Manejo Responsable de Pilas ”, para que los
ciudadanos las depositen en “columnas turísticas” ubicadas en la vía pública de las 16
delegaciones del D.F.
El destino de las pilas recolectadas por
los diferentes programas de recolección
“…El municipio de Puebla fue
uno de los pioneros en programas
de pilas a nivel nacional…”
En 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 Nuevo León. De entrada, en este tema habría que
considerar la capacidad instalada y la viabilidad económica para trasladar todo este tipo
de residuos desde todo el país en el caso de
que se pudiese implementar un programa nacional 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 pesos, 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 almacenar 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
implicaciones
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.
2008
En 2004, Castillo tuvo contacto con el INE,
donde se albergan los responsables del proyecto de pilas nacional. En ese momento dicho 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
Artículos de Divulgación
47
que el gobierno federal y Amexpilas (Asociación 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 problemática anteriormente indicada, resulta una
verdadera papa caliente que tendría únicamente tres opciones:
a) Si el gobierno federal se encargara exclusivamente de este tipo de residuos peligrosos se gastaría mucho dinero en información, recolección reciclaje y disposición
final, que implicarían proyectos a largo plazo 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 consumidor reducirían las ventas y ello impactaría
el empleo. Es aquí donde viene el argumento
fuerte de Amexpilas, ellos pierden mucho dinero anualmente por el contrabando de pilas
asiáticas, por lo que el gobierno federal tendría 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 podría ser dar el primer paso hacia la legislación,
mediante una norma que indicara que las pilas que produce Amexpilas no se necesitan
recolectar y se pueden tirar a la basura ya que
no contaminan, y decir que las que contaminan son las asiáticas, ello implicaría que el gobierno federal trabaje en sus aduanas, para no
afectar las ventas, los ingresos, los empleos y
evitar la competencia desleal.
“…Toda Norma, Reglamento o
Ley tiene fuertes implicaciones
económicas, ¿quién paga por ello?...”
48
Artículos de Divulgación
Por lo anterior se generó el proyecto de norma que incluso viene por parte de la Secretaría
de Comercio y Fomento Industrial, (SCFI) indicado en las siglas de la norma, tiene un fin netamente económico y comercial. Por lo anterior,
consideramos que el paso es bueno desde el
punto de vista económico, y una vez que el gobierno federal haga su tarea en las aduanas, se
elevarán las ventas de Amexpilas y ésta tendrá
recursos para poder hablar de una futura norma 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 imprecisiones como las del todavía Proyecto de
Norma, que desde el punto de vista académico
presenta muchas debilidades.
Conclusiones
Los autores consideramos que una sociedad
es responsable de que su desarrollo sea sostenible, todos los actores involucrados en una
tecnología, ya sea como productores, gobierno y consumidores, deben por tanto entregar
a las generaciones futuras tecnologías ambientalmente sustentables, fomentar el empleo de energías alternativas, reducir el consumo 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 hacer bien las cosas genera penosos resultados
como el proyecto de norma mexicana PROYNMX-AA-104-SCFI-2006, publicado en diciembre 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 internacionales, sin siquiera citar a las directivas europeas que tratan el tema de estos residuos desde
hace más de 30 años. También es posible observar que la norma mexicana permitirá que las pilas
que se comercian legalmente tengan ¡20 veces
2008
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 permitirá
20 veces más mercurio, 7.5 veces más
cadmio y 5 veces más plomo en las pilas!..”
Por otro lado, una ventaja de la norma mexicana 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 participación de los grupos sociales.
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José Ignacio Castillo Velázques Licenciado en Electrónica
(1995) y Maestro en Ciencias (1998) por la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP). Su experiencia profesional
combina universidades y empresas, tanto públicas como privadas. En universidades como profesor investigador tiempo
completo en la Universidad Tecnológica de la Mixteca (UTM)
(1998-1999); tiempo completo en la Universidad Popular Autónoma 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), Coordinador CEDAT en el Instituto Federal Electoral (IFE) (1997), consultor en Computadoras y Servicios Especiales (COMSE) (20052006) 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 México (2008-2009). Fundador y presidente de Alter Energías A. C.
(2005-2006), secretario (2007-2008) donde realiza investigación independiente en energías alternativas y medio ambiente. 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 Universidad 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 tecnológico en el área de generación de energía a partir de fuentes
alternativas, particularmente en el diseño de pilas a combustible 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. Profesionalmente 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 involucrado 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, incrementos 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 ingeniería en planta y grupos externos con empresas de servicios.
[email protected]
Artículos de Divulgación
49
Investigación
y enseñanza
¿Sabes qué es
un hexaedro?
La respuesta y un modelo
plegable elaborado con
materiales de desecho
Aarón Pérez-Benítez
Rosa Elena Arroyo-Carmona
Introducción
¿Qué te imaginas cuando escuchas que alguien
es de cabeza cuadrada1?, ¿Asocias quizá la frase “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 entonces 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 licenciatura 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.
50
Investigación y Enseñanza
Figura 1. a) Idea o imagen alternativa que frecuentemente 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.
2008
Por cierto que esa imagen mental de “cabeza 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 internet 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 mental
de “cabeza cuadrada” no es
exclusiva de nuestro país...”
Un poco de teoría
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 encontrar 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...”
Recuerda que un cuadrado es un polígono regular 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 regular 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 perspectiva tridimensional. Las propiedades geométricas más importantes de un cubo de arista l = 7
cm. se describen en la tabla 2.
Figura 2. a) Los cinco sólidos platónicos, se incluye
abajo a la izquierda al cubo o hexaedro.
“... 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.
2008
Figura 3. El cubo es un objeto común en nuestras vidas: a)
una lámpara cúbica; b) sillones cúbicos, c) el cubo Rubik.
Investigación y Enseñanza
51
En ese estudio concluimos que los estudiantes no tenían conocimiento de las raíces 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 Químicas de la BUAP, que realizaran el dibujo
de un hexaedro. Y al igual que en el estudio anterior, encontramos no sólo dibujos
de poliedros distintos al cubo sino también
dibujos de figuras planas; es decir, de polígonos. 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 material desechable
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 problema
A priori podríamos pensar que la confusión entre
lo que es un cuadrado y un cubo es sólo una casualidad. Sin embargo, el problema va más allá de
una simple confusión y se extiende a otros cuerpos geométricos más o menos comunes, como el
tetraedro y el octaedro, tal y como lo demuestra
un estudio realizado con estudiantes de la licenciatura 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 %).
52
Investigación y Enseñanza
En 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 existen 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 tetragonales vacíos de leche o de jugo.
Materiales:
• Un empaque de cartón de base cuadrada, vacío 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 (figura 4a)
2. Trace líneas y recorte a alturas / y 2 / del cartón (Figura 4b), donde / es la longitud de la arista de la base (usualmente / = 7 cm)
3. Rote 90° una de las bandas cuadradas resultantes (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 )
2008
Las bandas semi-ensambladas y el modelo
terminado se presentan en la figura 5.
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 público 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 (Eaton, 1964). A diferencia del Atomium, el cubano no es una molécula única, pues en un sólo
gramo-masa de cubano hay ¡5,782.1006 trillones de moléculas de cubano!; y además, siguiendo el procedimiento descrito por Eaton
y Cole, los químicos somos capaces de sintetizar una decena de gramos de esta sustancia
en el laboratorio.
Figura 4. Elaboración de un cubo a partir de un cartón
de leche o de jugo
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 5. Modelos semi-cerrado (izquierda) y cerrado (derecha) de cubos elaborados a partir de una
caja tetragonal de cartón de jugo y de leche, respectivamente.
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 arquitecto André Waterkeyn, fue planeada para
ser exhibida durante sólo seis meses, rápidamente se convirtió en una atracción turística y
2008
Figura 6. a). El atomium, el cubo más grande del mundo; 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).
Investigación y Enseñanza
53
Conclusión
Con la construcción de este modelo plegable de
un cubo puedes contribuir a la cultura del reciclaje, 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 investigues 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.
Referencias
1
“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 denominar a aquellas ideas distintas a las científicamente
aceptadas.
3
La figura 1a es un diseño del escultor Marsellés Alexandre Joseph Sosnowsky, mejor conocido como Sasha Sosno, 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 geométricas de un cuadrado y de un cubo de lado l = 7 cm debido 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 describe 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. Actividades matemáticas. “Los sólidos platónicos”. En
línea en:
<http://personal.telefonica.terra.es/web/imarti22/actividades/actividades/poliedros/marco_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>. Fecha de consulta: 31 de octubre de 2007.
• Figura 2b:
Carrinhos. Lafersa. En línea en:
<http://w w w.lafersa.com/puff/hi/
Puff%20Cubo%20Dado%20-%20Banner.jpg>.
Fecha de consulta: 16 de abril de 2008.
54
Investigación y Enseñanza
• 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://inauspicious.org/photos/films/021/11/ >. Fecha de
consulta: 16 de abril de 2008.
Bibliografía
1. 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 correspondencia.
[email protected]
Rosa Elena Arrollo Carmona es M en C. en la especialidad de Fisiología por la BUAP. Ella ha colaborado con el primer autor en los proyectos de enseñanza de las ciencias y en los eventos y proyectos
del CONCYTEP, sobre todo en el Fomento a la Cultura Científica.
[email protected]
2008
Entrevista
Necesario redireccionar
valores en los jóvenes:
René Drucker Colín
Angélica María Ortiz Bueno
Graciela Juárez García
“Los científicos sin posibilidades
de igualar el sueldo de un futbolista o
beisbolista profesional”
M
éxico no dispone de una política científica inteligente que pondere la importancia de la ciencia y la tecnología en el desarrollo
económico-social. Ante ese vacío, es necesario
establecer una política de Estado que incorpore a académicos y científicos en la toma de decisiones 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 divulgación científica en México. Su prestigio como
investigador y su interés porque se aprecie la
función estratégica de la ciencia para la sustentabilidad del país, le han permitido trascender.
A continuación una entrevista que realizó personal de CONCYTEP, en la sala de juntas de la Coordinación 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.
2008
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
55
me al que considero fue mi maestro, un neurofisiólogo conocido y reconocido que se llamaba 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 interesaba entender los mecanismos que producen
el sueño; ese fue mi primer acercamiento a las
neurociencias, precisamente sobre los mecanismos 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 pasamos 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 alteraciones importantes en el sueño, esto impacta
su vida cotidiana, le afecta de diversas maneras 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 hemos
dormido 20 años de nuestra vida.”
El equilibrio en el organismo hace que el sueño 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 filosofía, no entendía porqué pues era chavo, pero
uno lee, entonces estaba yo preocupado por
comprender la condición humana, entender
56
Entrevista
las cosas de la vida, profundizar el porqué.
Empecé a escribir, tenía inquietudes académicas, literarias, quería hacer algo interesante.
Lo que sí debo decir es que nunca pensé en
carreras en las que lo financiero es importante, 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 mantenerme, 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 tienen nada que ver con la ciencia; creo que es
importante para los jóvenes tomar decisiones en lo que más les gusta, no en lo que les
va a redituar más.
“…nunca pensé en carreras en las
que lo financiero es importante…es
importante para los jóvenes tomar
decisiones en lo que más les gusta, no
en 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 ganas de hacer muchas cosas”. No me acuerdo
haberme levantado y decir: “chin, ahora tengo que ir a trabajar”.
-¿Cómo pueden influir la sociedad, los padres 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 exactamente lo contrario. Los niños tienen demasiados distractores, la sociedad en general está
diseñada para impulsar lo superficial de la vida
y no lo importante; los medios de comunicación 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.
2008
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 dediquen a cuestiones culturales o científicas. Las
cosas poco útiles dan satisfacciones inmediatas, que son las que buscan los jóvenes; mientras 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 sociedad
están tergiversados…”
Una familia bien integrada, con profesionistas, puede influir en los muchachos, una buena escuela donde se les dé atención les ayuda, 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 héroes 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 tengamos héroes en los deportes, que tengamos
deportistas de primera clase, pero la diferencia 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 ingreso equivalente al que gana un basquetbolista profesional, un beisbolista, un cantante,
actividades que divierten a la gente y es importante que existan, pero lo que no se vale
es que la diferencia que la sociedad les da es
demasiado grande.
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 descubrimientos mexicanos.
“Hemos invertido nuestros
valores de forma
sumamente peligrosa…”
-Hoy se habla de sociedades del conocimiento, donde la ciencia y tecnología son
fundamentales para el desarrollo; un país
2008
Hemos invertido nuestros valores de forma sumamente 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: conferencia 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 cuando yo era un joven me interesaba divertirme
como a la mayoría de los jóvenes y no pensaba mucho en lo que iba a ser, pero llega un
momento en que se preocupa uno por el futuro, 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”.
Entrevista
57
que no invierte en ciencia y tecnología está
destinado a fracasar económicamente y volverse 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 desarrollo científico y tecnológico y esos países son los que dominan las economías del
mundo; incorporan nuevas tecnologías a las
empresas, hay una gran cantidad de patentes, 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, nunca 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 conciba a la ciencia y la tecnología como áreas de
enorme importancia e impacto en el desarrollo 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 científico nacional para que éste realmente impulse 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 demostración de que lo que dicen lo van a aplicar
de manera efectiva.
58
Entrevista
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 sectores que corresponden entre ellos, desde luego
la SEP, que tendría que estar mejorando la enseñanza de la ciencia con actividades científicas y
esto tampoco lo hace la educación publica.
Hay un enorme déficit en la enseñanza de materias científicas en el país, lo cual se demuestra claramente 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 respecto? Esto es incorporando en los niveles de decisión gente que realmente entienda de esto, a lo
mejor que fueran académicos y estuvieran inmersos en los medios de la ciencia. Tuve la oportunidad
de platicar con el presidente de la Academia Mexicana 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 nacional, en mejorar el nivel económico de la población 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 desarrollos tecnológicos y toda la ingeniería continua
que se necesita, y apoyo al desarrollo de empresas
que son productivas. Además, que el gobierno entienda que muchos de sus problemas nacionales
se pueden resolver adecuadamente con los conocimientos de los científicos del país.
“…hay una nueva generación de
políticos 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…”
2008
En nuestro país no hay ningún interés por parte
de los políticos, o no lo entienden, o son perversos. 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 investigación aplicada e investigación básica?
-La investigación aplicada no existe, lo que
existe es la ciencia básica, la ciencia fundamental que genera conocimientos, cuando esos
conocimientos se aplican se usan para mejorar. Cómo vamos a hacer ciencia aplicada, si no
hay ciencia que aplicar, primero tenemos que
hacer la ciencia, generar conocimientos, y después podremos aplicar algunos de estos conocimientos para resolver problemas. Esa disyuntiva 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 trabajar; 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 científicos
puedan 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 propicio 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
2008
estructura que no le corresponde a los científicos llevar a cabo, le corresponde a un sector
que entiende la ciencia, la importancia de la
ciencia y procura obtener beneficios de los experimentos, conocimientos o modos de estudio 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 concepción, un director del CONACYT en una ocasión dijo: “estos investigadores, algunos trabajan
en la mosca, a quién le interesa la mosca, deberían 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 algunos años que el 70 por ciento de sus genes también los tiene el ser humano. Puede uno estudiar los diversos genes y algunas de las diversas
enfermedades que éstos producen y entonces
pueden manipularlas mejor, es un excelente sujeto 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 entender a la sociedad mexicana la importancia de
la ciencia y de los descubrimientos mexicanos.
La gente cree que cuando hay un descubrimiento 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.
Entrevista
59
-¿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 director 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 además 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 aproximadamente seis millones de pesos al Estado, y
cuesta más no aprovecharlo. Los jóvenes buscan oportunidades donde se las ofrezcan, ahora 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 inteligente, les ofrecen una situación atractiva para que
vivan dignamente y realicen su trabajo adecuadamente.
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 incorporarse toda esta gente y el gobierno debe generar un proyecto donde realmente se pueda incorporar a estos jóvenes científicos y si se hiciera
eso, el sistema científico nacional podría crecer
en forma apropiada. Ahora somos 12 mil en promedio, 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 estadísticas, nos vamos a quedar como un país vendedor de productos que se hacen en otros lados,
y eso nos hace un país muy pobre competitivamente, dependiente de las tecnologías extranjeras e incapaz de generar empleos bien
pagados para los mexicanos.
“…formamos muy pocos doctores
en México, mil 500 al año, y no se
generan las condiciones para
que sean aprovechados…”
El CONACYT tuvo un programa de repatriación, se
repatriaron cerca de dos mil mexicanos, pero llegó 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 centros públicos de investigación, habría que generar nuevos centros de investigación en diferen60
Entrevista
Figura 3. Drucker se siente muy orgulloso de pertenecer a la UNAM, “…el mejor lugar donde un académico
puede trabajar en este país…”
2008
-Tuvo oportunidad de quedarse en una universidad 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 momento 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 condiciones posibles a sus académicos, no siempre se puede porque las condiciones externas
nos rebasan, pero es una gran institución y la
verdad estoy eternamente agradecido.
Efectivamente pude haberme quedado en Estados Unidos, pero no tenía ningún interés de quedarme ahí. Creo que los mexicanos necesitamos
trabajar aquí, en México, es en nuestro país donde tenemos que hacer los esfuerzos, es el país el
que nos requiere, a veces las posibilidades rebasan 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 necesitan generar las condiciones para que esta gente sea aprovechada, nadie más que el gobierno
lo puede hacer y el gobierno también debe hacer políticas públicas que favorezcan a las empresas para que puedan incorporar a otra gente, 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 resolver 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,
2008
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 tecnológico, toda una estrategia que en nuestro
país no se lleva a cabo.
“…el estado necesita generar
condiciones 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, institución donde cursó la licenciatura. En la Universidad del Norte
deIllinois,EstadosUnidos,realizóestudiosdeMaestríaenPsicofisiología; ocupó una plaza como asistente de investigación en el
Departamento de Fisiología de la Escuela de Medicina en Saskatchewan, 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 Departamento de Psicobiología. Gracias a una beca de la Foundation’s
Fund for Research in Psychiatry realizó una estancia como profesor visitante en el Departamento de Psicobiología, en la Universidad de California, en Irvine, Estados Unidos.
EsmiembrodelInstitutodeFisiologíaCelular,investigadoremérito 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 Departamento de Anatomía del Brain Research lnstitute, en la Universidad 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 Fármaco Biólogo (1999) y la Maestría en Ciencias Químicas (2003)
por la BUAP. Actualmente es Directora de Vinculación Científica del CONCYTEP.
[email protected]
Graciela Juárez García es Licenciada en Comunicación por
la UPAEP. Su labor profesional abarca el desarrollo de programas 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]
Entrevista
61
Reseña
Benjamín
Hernández
Rojas*
E
n Miradas al Universo confluyen dos esfuerzos 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 pertenecemos. Explica con detalle lo que la ciencia
astronómica ha ido descubriendo de los planetas, del sol, del Cinturón de Asteroides, del Cinturón de Kuiper o la Nube de Oort, de los meteoritos y los cometas, y avizora otros Sistemas
Planetarios parecidos al nuestro.
El recorrido –texto previo– de la doctora Esperanza (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 primarias, 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 Miradas 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 Cooperación 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 generaciones con la investigación científica y con
el arte. Las áreas de divulgación en las aulas
62
Entrevista
cuentan con un espacio, tiempo y recursos
restringidos; si a ello agregamos la poca cobertura que dan los medios de comunicación, 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 conocer y por sumergirse en la ciencia. Además,
muestra la afinidad y complicidad entre estas
áreas; valora la sensibilidad y motiva la receptividad 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 transformaciones del pensamiento en todas sus formas:
desde pintura, literatura, fotografía, escultura, 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 veamos 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. Hasta aquí cada capítulo ha sido ilustrado con
imágenes que aportan los distintos centros
de investigación en el mundo en esta materia: fotografías, maquetas, etcétera, y cada
apartado va acogiendo las ilustraciones correspondientes 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 Síntesis y colaborador del Consejo Editorial de la Facultad
de Filosofía y Letras de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla
[email protected]
2008