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BiológicaB O L E T Í N D E D I V U L G A C I Ó N D E T E M A S R E F E R I D O S A L A S C I E N C I A S B I O L Ó G I C A S
P A R T I D O D E L A C O S T A , B U E N O S A I R E S , A R G E N T I N A
Secciones fijasEditorial - pág. 2 -
Conociendo nuestros hongosEl hongo de la risa - pág. 3 -
Poesía - pág. 3 -
Recursos en Internet - pág. 11 -
Juegos - pág. 14 -
Comentarios BibliográficosLas Plantas: entre el suelo y el cielo - pág. 16 -
Publicaciones Científicas: PLOS Biology - pág. 17 -
NUEVA SECCION: La nota prestadaUna editorial imperdible... - pág. 18
Un investigador nos cuenta su trabajoUna molécula clave para la reproducción - pág. 4 -
Comentarios teóricosBiodiversidad: Taxonomía y filogenia
- pág. 7 -La Página del Club de CienciasLas hojas y el viento... - pág. 12
Sumario
NUEVA SECCION: Experiencia de laboratorio.Factores que influyen en la actividadenzimática - pág. 19 -
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EDITORIAL:Esta edición esta dedicada a todos aquellos que nos concedieron unos minutos, se apar-
taron de sus tareas y decidieron leer el primer número del boletín BioLógica. Abrimos laspuertas de este proyecto y pronto tuvimos respuesta: comentarios, ideas, críticas, cuestio-nes por resolver. En el transcurso de este primer mes, descubrimos que del «otro lado» haypersonas como nosotros con las mismas necesidades de encontrar un espacio de intercam-bio, un lugar donde no sólo podamos conocer y analizar cuestiones referentes a la biología ysu enseñanza sino que además, nos permita contactarnos con pares que estudian, investigany enseñan sobre lo que tanto nos apasiona.
BioLógica nació de la necesidad y las inquietudes de unos pocos, no vamos a negarlo,pero recibió el apoyo y el aliento de todos ustedes. Muchos de los que compartieron sutrabajo con nosotros encuentran hoy, sus palabras en estas páginas; otros, las verán en lospróximos números, lo importante es que estamos compartiendo, estamos construyendo jun-tos y eso nos hace crecer.
En las siguientes páginas, el lector encontrará nuevas secciones como una experiencia delaboratorio acerca de los factores que influyen en la actividad enzimática. En el comentariobibliográfico, referido a otro libro de la colección de ciencia joven y a cargo del Ing. AgrónomoRafael Mac Donough, se incluyen para agendar, el resto de los títulos de esta colección.Resolvemos la incógnita de la foto del número anterior, y recordamos la vida y los aportes queeste científico centenario alemán, realizó a la biología. Además, el Club de Ciencias nosenseña sobre la poda en nuestra zona y, el biólogo Gastón Guilgur nos cuenta su trabajosobre endocrinología de la reproducción del pejerrey. Pero no queremos demorar la lectura, enesta segunda entrega del boletín BioLógica hay mucho más y los invitamos a compartirlo.
Prof. Amparo Dolabani(Comité editorial).
El Boletin BioLógica, es editado porun grupo de docentes de biología del Partidode La Costa. Su elaboración y difusión noposee fines de lucro. Se distribuye por correoelectrónico en formato PDF a todo color.
Si Usted recibió este número delboletín sin haberlo solicitado y luego deleerlo, le gustaría recibir los próximosnúmeros, envíenos un mail a:
Comité editorial
Editores: Pablo Adrián Otero ([email protected]) y AmparoDolabani ([email protected]).Revisión ortográfica y de estilo: María Eugenia MedinaSitio web: http://ar.geocities.com/biologicaboletin
Correo electrónico: [email protected]
Blog:
http://my.opera.com/biologicaboletin/blog/2007/04/08/boletin-biol
AGRADECIMIENTOS:A todos aquellos que leyeron el primer númerode BioLógica y lo recomendaron a otras perso-nas. Gracias a ustedes BioLógica puede cumplirsu objetivo de ser un espacio de intercambio. Nolos nombramos, por que fueron muchos y noqueremos omitir a nadie.A Magalí Bassarsky, por compartir con loslectores de BioLógica sus Comentarios Teóricosacerca de la Biodiversidad y la clasificación.A Gastón Guilgur, quien una vez más, demostróser un investigador preocupado por la educación.A Alejandra Donato por sus aportes poéticos.A Rafael Mac Donough por el comentario biblio-gráfico.
GRACIAS!!
Todos los textos y artículos de este boletín pueden ser utilizados,copiados o editados sin previa autorización del editor o los autores,pero con la correspondiente cita. En el caso de las ilustraciones eimágenes se aclara su permiso de uso. Cada autor es responsable delo expresado en la nota de su autoría.
CAMBIARÉ DE OPINIÓN TANTAS VECES Y TAN A MENUDO COMO ADQUIERA CONOCIMIENTOS NUEVOS. EL DÍA QUE ADVIERTA QUE MI CEREBRO HA DEJADO DE SER APTO PARAESTOS CAMBIOS, DEJARÉ DE TRABAJAR.
FLORENTINO AMEGHINO
En BioLógica queremos ser más:Los editores de BIOLOGICA invita-mos a docentes de biología que
deseen colaborar con la edición delboletín a sumarse al equipo editorial.Los interesados pueden comunicarse
al (02246)421826 o por correoelectrónico a:
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DONDE HAY EDUCACIÓN, NO HAY DIFERENCIAS DE CLASE CONFUCIO
Hongo de la Risa, especie de hongo
que puede aparcer en nuestros
jardines al pie de pinos y eucaliptos.
Foto derecha: anillo membranozso en
el pie. Foto inferior: aspecto de los
cuerpos fructíferos, recién salidos.
Fotos: Pablo A. Otero. Mar del Tuyu.
CONOCIENDO NUESTROSHONGOSEl hongo de la RisaGymnopilus spectabilis
Esta especie de hongo se encuentrafrecuentemente en verano y otoño, en lospies de troncos de eucaliptos o pinos, o entocones de árboles talados. La coloraciónpredominante es anaranjada. Su carne escompacta y dura. El pié es cilíndrico,grueso, a menudo curvado con anillomembranoso en su tercio superior (verfotos). El sombrero puede tener hasta 12cm de diámetro. No es comestible y sucarne es de sabor amargo y contienesustancias tóxicas, que entre variossíntomas indeseables produce hilaridad.
Mas información en:
http://www.setasysitios.es/
http://www.rednaturaleza.com/mw_setas.asp
NOTICIASCapacitación en Biotecnología
La Dirección de Cultura, Educación, Ciencia Y Tecnología delMunicipio de La Costa, el Club de Ciencias del Pdo. de La Costa,la Jefatura de Inspección Distrital, y el área de Actividades Cien-tíficas y Tecnológicas Juveniles (ACTJ), te invitan a una Jornadade capacitación gratuita en BIOTECNOLOGÍA en adhesión a la VSemana de la Ciencia y la Tecnología.
Se trata de un seminario presencial de 4 horas destinado adocentes y profesionales que se llevará a cabo el martes 12junio de 2007, entre las 9 a 13 hs, en las instalaciones del Hoteldel Sindicato de Luz y Fuerza Eléctrica cito en la calle Chiozza al2400 de la localidad de San Bernardo.
La capacitación será ofrecida por el Programa Educativo deArgenBio - Consejo Argentino para la Información y el Desarro-llo de la Biotecnología: Por Qué Biotecnología, que impulsa laenseñanza de la biotecnología en los diferentes niveles de laeducación (www.porquebiotecnologia.com.ar). Está destinadaa docentes de nivel primario a partir de 5to grado, y a docentesde Nivel Medio y/o Polimodal; profesionales en ciencias bioló-gicas, agronomía, veterinaria, medio ambiente, y materias afi-nes (química, medio ambiente, salud, física, y tecnología); y téc-nicos y ayudantes de laboratorio que desarrollan sus tareas eninstituciones educativas de nivel primario y secundario.
Quienes deseen conocer más detalles o estén interesadosen participar pueden comunicarse a:[email protected]
El plazo de inscripción ha sido extendido hasta el 24 demayo de 2007.
POESIAEl hombre y el agua
Si el hombre es un gestoel agua es la historia.Si el hombre es un sueñoel agua es el rumbo.Si el hombre es un puebloel agua es el mundo.Si el hombre es recuerdoel agua es memoria.Si el hombre está vivoel agua es la vida.Si el hombre es un niñoel agua es París.Si el hombre la pisael agua salpica.
Cuídalacomo cuida ella de ti.Brinca, moja, vuela, lava,agua que vienes y vas.Río, espuma, lluvia, niebla,nube, fuente, hielo, mar.Agua, barro en el camino,agua que esculpes paisajes,agua que mueves molinos.¡Ay agua!, que me da sed nombrar-te,agua que le puedes al fuego,agua que agujereas la piedra,agua que estás en los cieloscomo en la tierra.Brinca, moja, vuela, lava,agua que vienes y vas.Río, espuma, lluvia, niebla,nube, fuente, hielo, mar...
Joan Manuel Serrat
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Por Leandro Gastón Guilgur([email protected])
La investigación biológica dedica nota-bles esfuerzos y recursos al estudio de lareproducción sexual, ya que este fenómenopermite la transmisión de la informacióngenética de unas generaciones a otras, laexistencia de la diversidad biológica y la per-petuación de las especies.
Para que la reproducción tenga éxito, espreciso que se produzca una sincronizaciónde los reproductores entre sí y de estos conlas variaciones de los factores ambientales.Esta sincronización permitirá que los indivi-duos maduren simultáneamente y en el mo-mento más apropiado para garantizar la ma-yor sobrevida de la progenie. Así, cada indi-viduo debe disponer de un sistema que reci-ba las informaciones procedentes tanto delexterior como del interior del organismo, quelas integre y determine el establecimientode un estado endocrino apropiado que re-gule, a su vez, todos los eventos fisiológi-cos que conducirán a la reproducción. Es-tas complejas funciones se llevan a cabo através de múltiples interacciones que tie-nen lugar a lo largo del eje cerebro-hipófiso-gonadal (ver figura).
Los estímulos sociales (presencia de otrosindividuos, densidad de población, propor-ción de sexos, etc.) y ambientales (tempe-ratura, fotoperíodo, salinidad, nutrientes,etc.) son captados por sistemas sensorialesespecíficos y transmitidos al sistema ner-vioso central (SNC). Este sistema respondepor medio de circuitos neuronales precisos,mediante la liberación de determinadasneurohormonas que regulan la actividad dela hipófisis.
La hipófisis, en respuesta a estos facto-res neuroendocrinos, sintetiza y secretagonadotrofinas, hormonas encargadas dedirigir el desarrollo de las gametas y la se-creción de esteroides en las gónadas. Envertebrados, las gonadotrofinas están prin-cipalmente representadas por dos molécu-las: la hormona luteinizante (LH) y la hor-mona folículo estimulante (FSH).
Podemos decir, en general, que lagametogénesis en el ovario y el testículo,dependen de la acción de estasgonadotrofinas. Su acción está mediada por
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la unión de las mismas a receptores situa-dos en la membrana de ciertas células delas gónadas e implica la activación de la rutade síntesis y secreción de diferentesesteroides sexuales (estrógenos, andrógenosy progestágenos). Los esteroides son ca-paces de actuar sobre la propia gónada,sobre la hipófisis y el cerebro en un circuitode retroalimentación.
Si bien, como acabamos de ver, el con-trol de la reproducción depende de lainteracción de múltiples factores, existe unamolécula clave en la regulación de la activi-dad del eje reproductivo (cerebro-hipófiso-gonadal). Esta molécula, es la hormonaliberadora de gonadotrofinas GnRH(Gonadotropin Releasing Hormone). Como sunombre lo indica, la principal función de estaneurohormona (secretada por el cerebro) esllegar a la hipófisis y estimular la produccióny secreción de las gonadotrofinas hipofisarias(FSH y LH).
La molécula de GnRH es un decapéptido,esto significa que es una «proteína chica»formada por 10 aminoácidos. Existen distin-tas formas de esta molécula con pequeñasvariaciones entre ellas. ¿A que nos referi-mos cuando hablamos de distintas «formasmoleculares» de GnRH? Sucede que de los10 aminoácidos, 4 siempre son los mismos yocupan la misma posición (1, 4, 9 y 10) perolas posiciones restantes no están conser-vadas y varían de acuerdo a la molécula (osea que los aminoácidos que ocupan esasposiciones no siempre son los mismos) estoes lo que determina que existan distintasformas moleculares para GnRH. Hasta el mo-mento, se han identificado 14 formas distin-tas en el grupo de los vertebrados.
Otra cosa importante a tener en cuentay comprender, es que el cerebro de todoslos vertebrados, posee al menos dos formasmoleculares distintas de GnRH (digo «al me-nos» porque en el caso particular de algu-nos peces existen hasta tres moléculas dis-tintas), las cuales se producen en distintasáreas cerebrales. La coexistencia de múlti-ples formas de GnRH en el cerebro de unindividuo, nos plantea interrogantes acercade cual es la función específica de cada una
Un investigador nos cuenta su trabajo....
UNA MOLÉCULA CLAVE PARA LA REPRODUCCIÓN
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de ellas teniendo en cuenta que sólo una esla encargada de cumplir con la funciónhipofisiotropa (es decir, sólo una de ellas esla que llega a la hipófisis). ¿Que rol fisiológi-co cumplen las restantes en el cerebro? Pocose conoce, sus funciones no están aún deltodo esclarecidas, sin embargo, algunos es-tudios parecen relacionarlas con accionesde neurotransmisión o neuromodulación,durante la recepción de estímulos sensoria-les que tengan que ver con la reproducción(por ejemplo detectar al sexo opuesto pormedio del olfato), o durante la manifesta-ción de algún tipo de comportamientoreproductivo (por ejemplo durante el corte-jo).
El grupo de trabajo al que pertenezcocentra su interés en el estudio de la endo-crinología de la reproducción en pecesteleósteos, utilizando como modelo una delas especies más emblemáticas de nuestropaís y la región pampeana: el pejerrey bo-naerense, Odontesthes bonariensis.
Los estudios sobre la reproducción de estaespecie se han centrado en aspectos comola distribución de sexos, épocasreproductivas, variación de tamaño, tama-ño de gónadas, etc., pero poco se conoceacerca de la fisiología de la reproducciónanalizada desde un punto de vista bioquímicoy molecular.
Mi trabajo en particular consiste en lacaracterización a nivel molecular del «siste-ma GnRH» en el pejerrey. Sabíamos por es-tudios anteriores que el pejerrey posee tresformas moleculares de GnRH en su cerebro.Mediante la utilización de herramientas debiología molecular pude aislar y caracterizarlas secuencias de ADNc (ácidodesoxirribonucleico copia) que codifican paralas correspondientes tres formas proteicasde GnRH en esta especie.
Conociendo las secuencias codificantespara las tres moléculas puedo analizar losniveles de expresión génica de cada formade GnRH, es decir, nuevamente, usando téc-
Cariotipo de Escuercito (Odontophrynus americanus)
especie tetraploide. Foto: Sergio Rosset
Figura 1: Esquema representativo del circuito hormonal a lo largo del eje reproductivo en vertebrados.
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Invitamos a otros investigadores a difundirmediante esta sección su trabajo y experiencia.Difundir el trabajo de los científicos, acerca laciencia a la gente y nos vuelve más criteriosos, y ...libres.Contáctese con nosotros: [email protected]
nicas de biología molecular observar si hayvariaciones (aumento o disminución) de es-tas moléculas en el cerebro de pejerreyesque se encuentran en distintos estadios desu ciclo de vida o que fueron sometidos acondiciones ambientales que estimulan losprocesos fisiológicos que desencadenan lamaduración gonadal (como por ejemplofotoperíodo y temperatura).
Además, otra cuestión que me interesaresolver es poder establecer cuál es la lo-calización exacta de estas moléculas en elcerebro, para ello estoy tratando de obte-ner anticuerpos que reconocenespecíficamente a cada una; y así, por me-dio de técnicas inmunocitoquímicas, poderdetectar en cortes histológicos de cerebrode pejerrey, en que regiones se localiza exac-tamente cada variante de GnRH.
Todos estos procedimientos tienen el pro-pósito de obtener información útil que per-mita esclarecer el posible rol fisiológico decada una de las formas de GnRH en el
pejerrey.La pregunta que nos podemos hacer es
la siguiente: ¿De que nos sirve conocer comofunciona el sistema GnRH en el pejerrey?Acabamos de ver que GnRH es una moléculaclave para que se produzca la maduracióngonadal, es decir, para que los organismosalcancen su madurez sexual y estén aptospara reproducirse. De modo, que tener unconocimiento amplio de cómo funciona estey otros mecanismos fisiológicos asociados ala reproducción nos puede permitir controlarde manera efectiva la reproducción delpejerrey en cautiverio y hacer posible a tra-vés de la manipulación hormonal o de otrosfactores inducir la reproducción en esta es-pecie.
En alguna otra edición de este boletínpodemos compartir cuestiones que están másrelacionadas con la actividad realizada pornuestro grupo de trabajo sobre el desarrollode la Acuicultura del pejerrey bonaerenseen cautiverio.
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INTERNET
ACTIONBIOSCIENCE
(WWW.ACTIONBIOSCIENCE.ORG)
Sitio con muy buen material bibliográfico. Vale la
pena recorrerlo detenidamente, ya que del
mismo se pueden descargar numerosas entre-
vistas y textos escritos por científicos de renom-
bre y de diferentes disciplinas biológicas (evolu-
ción, biodiversidad, medio ambiente, etc.). Si
bien la mayor parte del contenido está en inglés,
muchos textos están en español (http://
www.actionbioscience.org/spanishdirectory.html).
INTERNETEL PROYECTO BIOLÓGICO
(WWW.BIOLOGIA.ARIZONA.EDU/DEFAULT.HTML)
El contenido de este sitio fue producido por la
Universidad de Arizona, pero parte fue traducido
al español por universidades de Sudamérica.
El sitio es muy sencillo de recorrer, posee gran
cantidad de problemas, tutoriales y preguntas
(con corrección) sobre diferentes temas:
bioquímica, genética, biología celular, molecular
y humana. Además, en inglés, se desarrollan los
temas: inmunología, y biología del desarrollo.
NOS INTERESA MUCHO SU OPINIÓN:
Correo electrónico:[email protected]
En el próximo núme-ro su opinión puedeaparecer en..
CARTAS DE LOSLECTORES
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teóricos
por Magalí Bassarsky([email protected])
Entendemos por biodiversidad a la varie-dad de especies que coexisten en un deter-minado hábitat. Si consideramos a la biósferaen su conjunto, ¿cuántas especies convi-ven actualmente en nuestro planeta? Lacuriosidad y las múltiples aplicaciones de esteconocimiento llevan a muchos científicos ainvestigar acerca de la diversidad biológica.Hasta el momento se han registrado aproxi-madamente un millón y medio de especiesactualmente vivientes (un dato curioso: lamitad corresponde sólo a insectos). Peroesta cifra dista mucho del número total. Enrealidad no se sabe con precisión cuál esese número, dadas las dificultades que apa-recen al intentar estimarlo. Distintos méto-dos arrojan valores que van desde los 10hasta los 80 millones de especies. Una esti-mación reciente indica 30 millones.
A lo largo de la historia, el conocimientode un número cada vez mayor de especiesfue llevando a la necesidad de crear siste-mas de clasificación que resultaran útilespara estudiarlas, y que permitieran a loscientíficos de todo el mundo compartir lainformación. Como sabemos, en la actuali-dad se utiliza el sistema propuesto por elnaturalista Carl von Linné (1707 –1778), quepresenta dos características fundamenta-les:
1) Utiliza una nomenclatura binomial,es decir, a cada especie se le adjudica unnombre genérico y un nombre específico,análogos a nuestro apellido y nuestro nom-bre respectivamente.
2) Es jerárquico. Esto significa que unconjunto de especies que comparten ca-racterísticas se agrupan en un conjunto demayor jerarquía llamado género; a su vez unconjunto de géneros que comparten carac-terísticas se agrupan en un conjunto demayor jerarquía llamado familia, y así suce-sivamente. Es decir, este sistema está for-mado por conjuntos inclusivos llamados ca-tegorías taxonómicas (en orden creciente,a la familia le siguen: orden, clase, filum odivisión, y finalmente reino).
La taxonomía es la rama de la biologíaque se encarga de ponerle nombre a las es-pecies y clasificarlas según sus caracterís-ticas; también se encarga de establecer lasreglas internacionales para que esto seaposible. La clasificación más difundida en lasúltimas décadas (propuesta por Whitakkeren 1959 y revisada por Whitakker y Margulisen 1978) agrupa a los organismos en cincoreinos: Animalia, Plantae, Fungi, Protista yMonera. Este agrupamiento tiene en cuentados criterios principales: la organización ce-lular y el modo de nutrición (ver tabla 1). Sibien ha sufrido algunos cambios y no hayacuerdo acerca de los límites exactos de
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Tabla 1: Características de los organismos clasificados en los diferentes Reinos.
Reino ANIMAL PLANTAE FUNGI PROTISTA MONERA
Tipo decélula
Eucarionte Eucarionte Eucarionte Eucarionte Procarionte
Número decélulas
Pluricelulares. Pluricelulares.
La mayoría sonpluricelulares.
Hay unicelularescomo las
levaduras.
La mayoría sonunicelulares,
algunos (comomuchas algas)
sonpluricelulares.
Unicelulares.
Tipo denutrición
Heterótrofos. Autótrofos. Heterótrofos.
Las algas sonautótrofas, el
resto (protozoosy protistassemejantes
ahongos) sonheterótrofos.
La mayoría sonheterótrofas,
algunas como lascianobacteriasson autótrofas.
BIODIVERSIDAD: TAXONOMÍA Y FILOGENIA
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boletín anterior, podemos decir que lo queocurrió fue algo análogo a una exaptación,en este caso no biológica, sino cultural: unaidea surgida originalmente con una función–la de ordenar jerárquicamente el conoci-miento de la biodiversidad- resultó poste-riormente útil para otra función, que es lade establecer relaciones filogenéticas en-tre las especies. Casi cualquier ejemplo quese nos ocurra confirma lo dicho: mariposasy mosquitos están más relacionados entresí que cualquiera de ellos con los hipopóta-mos, tanto en la taxonomía clásica comoen sus historias evolutivas. Si esto se cum-ple, un género constituye un grupo de es-pecies que divergieron muy recientemente,una familia es un grupo de géneros quedivergieron hace más tiempo, etc. Es decir,cada taxón resultaría ser una unidad histó-rica real, en la cual todos sus miembrosson descendientes de un único antecesor.A esta hipótesis se la conoce como el idealmonofilético.
Intentemos entonces aplicar este prin-cipio a la clasificación en cinco reinosdescripta más arriba. Estudios basados enel análisis del ARN ribosomal de numerosasespecies, revelaron que, una vez que la vidasurgió en nuestro planeta hace más de 3.500millones de años, un único antecesor co-mún dio origen a tres ramas. Este descubri-miento –respaldado por otras evidencias-obligó a crear una nueva categoríataxonómica: el dominio (Woese, 1990). Siconsideramos a un dominio como una cate-goría de rango superior al de reino, pode-mos reagrupar a los seres vivos de la si-guiente manera (ver figura 1):
- Dominio Eubacteria: incluye un úni-co reino, considerado el más antiguo. Aque-llos primeros seres vivos compartían carac-terísticas con las eubacterias actuales, queson organismos con los más variadosmetabolismos (autótrofos y heterótrofos,aerobios y anaerobios), y que se encuen-tran en casi todos los hábitats, por lo quesu clasificación resulta compleja.
algunos de los reinos, esta clasificación re-sulta muy útil como primera aproximación alordenamiento de la enorme biodiversidadconocida (ver tabla 2).
Acerca de la biodiversidad, no sólo inte-resa su estado actual, sino también su his-toria evolutiva. En este caso, la gran pre-gunta que se intenta responder es: ¿cómoes el «árbol genealógico» del conjunto delos seres vivos? Las investigaciones abar-can temas tan variados como la formaciónde las primeras células, los eventos de di-versificación y extinción masivas, el origende las células eucariontes o el pasaje de lavida al ambiente aeroterrestre. Nuestra pro-pia historia –la del Homo sapiens-, y la delorigen de la vida, son las que probablemen-te generan más pasión y polémica. Otra lí-nea muy polémica por sus implicancias, esel estudio de las extinciones que se estánproduciendo en la actualidad debido a laactividad humana.
La sistemática es la rama de la biologíaque estudia las relaciones filogenéticas (deparentesco evolutivo) entre los organismos.Los científicos ocupados en la sistemáticatratan de averiguar cuál es la historia decada especie, y de establecer cuáles fue-ron (o al menos hace cuánto tiempo existie-ron) los antecesores comunes de dos o másespecies. Uno de los métodos más utiliza-dos para establecer parentescos es el decomparar secuencias de nucleótidos del ADNo del ARN de los organismos. Estos estudiosse basan en que, por lo general, mientrasmás emparentadas estén dos especies, mássimilares serán sus secuencias denucleótidos.
Los científicos tienden a que la taxono-mía respete la filogenia. Seguramente Linnéno sospechó que esto podía ser así, dadoque en su época predominaban las ideasfijistas1. Sin embargo, de hecho realmentesí ocurre. Tomando prestado un conceptodel artículo publicado en esta sección en el
Tabla 2: Cantidad de especies descriptas en cada uno de los Reinos.
Reino ANIMAL PLANTAE FUNGI PROTISTA MONERA
Nº aproximadode especiesconocidas
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- Dominio Archaea (o arquibacterias):incluye un único reino, que surgió hace en-tre 1.500 y 2.600 millones de años. Nóteseque el significado de su nombre («arcaico»)confunde, dado que son más modernos quelas eubacterias. Las arquibacterias se ca-racterizan por su capacidad para vivir enambientes extremos, por lo que se las co-noce como «extremófilas». Comparten ca-racterísticas con las eubacterias (fundamen-talmente su estructura procarionte, tambiénsu genoma organizado en operones), perotambién presentan características propias(como la composición lipídica de sus mem-branas) y otras que comparten con loseucariontes (por ejemplo, la presencia deintrones en sus genes).
- Dominio Eukarya (o eucariontes):incluye los otro cuatro reinos; todos ellosde organismos con células que presentannúcleo y otras organelas. Se estima que lascélulas eucariotas se formaron en un largo ycomplejo proceso, que probablemente cul-minó con el surgimiento de los primerosprotistas, hace aproximadamente 1.500 mi-llones de años.
Como vemos, el agrupamiento de todaslas bacterias en un único reino no tiene sucorrelato en el árbol filogenético de los do-
minios. Entonces ¿debemos desechar la cla-sificación de los cinco reinos? La realidad esque esto todavía no ha sucedido; por elcontrario, ambas clasificaciones coexisten.Y es así porque, a pesar de la discrepancia,mantener el Reino Monera como tal simple-mente resulta práctico.
Pero éste es sólo un ejemplo de lo quesucede con el llamado ideal monofilético, queno siempre se cumple. Sucede que muchostaxones son polifiléticos, es decir, contie-nen organismos que descendieron de másde una línea ancestral (como ocurre con elReino Monera). El hecho de que la clasifica-ción taxonómica no siempre coincide con lafilogenia, puede deberse a que simplementela información con la que se cuenta es in-suficiente. Suele suceder que los avancesen el estudio de la filogenia permiten modi-ficar una clasificación ya formada. De he-cho en la actualidad, cualquier clasificaciónque se plantee es considerada una hipóte-sis, plausible de ser modificada. Sin embar-go, como en el ejemplo de los reinos y losdominios, puede ocurrir que se reconozcandiferencias entre una determinada clasifi-cación taxonómica y los nuevos descubri-mientos filogenéticos, pero que de todas ma-neras no resulte conveniente o práctico mo-dificarla2.
Figura 1: Dominios propuestos por Woese en 1990 a partir de estudios filogenéticos utilizando genes deARNr. Los números corresponden a diferentes grupos de organismos: 1) cianobacterias, 2) bacteriaspúrpuras, 3) bacterias Gram-positivas, 4) metanobacterias, 5) bacterias halófilas extremas, 6) animales,7) plantas verdes y 8) hongos. No se aclara el nombre de todos los grupos para facilitar la comprensiónde la imagen (adaptado a partir de Woese (1990)).
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A veces, la información con la que secuenta lleva a errores, o resulta engañosa,como ocurre en loscasos de conver-gencia evolutiva:dos especies (o gru-pos de especies)muy alejadas en sufilogenia, puedenpresentar caracte-rísticas fenotípicassimilares, debido aque dichas caracte-rísticas resultan deprocesos de adapta-ción al mismo am-biente (por ejemplolas alas de aves y deinsectos, o el cuer-po fusiforme de lospeces y de los ma-míferos acuáticos).Como la taxonomíaclásica desconoce lafilogenia, puede ocu-rrir que considere adichas especies den-tro de un mismo gru-po, aunque su pa-
rentesco sea muy remoto. En otros casos,la discrepancia se produce debido a las di-ferencias en la velocidad a la cual evolucio-nan ciertos grupos. Veamos un ejemplo:taxonómicamente la Clase Reptiles está se-parada de la Clase Aves (ver figura 2). Loslagartos y los cocodrilos pertenecen al pri-mer grupo, mientras que cualquier ave opájaro pertenece al segundo. Sin embargohoy se sabe que las aves y los cocodriloscomparten un antecesor común más recien-te que el antecesor común de los tres gru-pos (ver figura 3). Lo que sucedió fue que,una vez que surgieron las aves, esta nove-dad evolutiva resultó muy exitosa y se pro-dujo una rápida radiación adaptativa. Encambio, los diferentes grupos de reptiles,mucho más antiguos, evolucionaron a unatasa menor. Nuevamente estamos frente aun caso en el que no se cumple la intenciónde que la clasificación respete la historia, yes seguro que, la Clase Reptiles seguirá es-tudiándose en universidades y escuelas talcual se hizo hasta ahora.
El tema desarrollado en este artículo esun buen ejemplo de que la biología es unaciencia dinámica, que dista mucho de serun dogma, dado que sufre cambios cons-tantemente. Además, distintas maneras deencarar un asunto pueden coexistir, a ve-ces confrontadas, otras sin molestarse. Sinembargo, si observamos qué ocurre con la
Figura 2: Clasificación clásica. En la Clase Repti-les se agrupan a las tortugas, lagartos, serpientes,cocodrilos y los extintos dinosaurios; mientras quea las aves se las incluye en una Clase aparte,Aves.
Figura 3: Relación filogenética entre los anfibios (gris), reptiles (amarillo),aves (celeste) y mamíferos (rosa). Como se muestra en la figura, aunquelas aves están emparentadas con los reptiles, se los clasifica en una Claseaparte; por lo que la Clase Reptiles sería un taxón parafilético.
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enseñanza de la biología, generalmente sela muestra como un conjunto de verdadesacabadas e indiscutibles. En nuestras cla-ses podemos usar los ejemplos de este ar-tículo u otros similares para desterrar estaidea equivocada.
Notas:1) El fijismo sostenía que las especies fueroncreadas de manera independiente unas de otras,y que permanecen inmutables a lo largo de todala historia del mundo. Recién durante la segundamitad del siglo XIX ocurrió la gran batalla entrefijistas y evolucionistas.2) La taxonomía y la sistemática se valen dediversas herramientas (como la secuenciación deácidos nucleicos, el análisis del desarrolloembrionario o la datación de los fósiles). Tam-bién cuentan con varios métodos (como lafenética, la cladística y métodos que resultan deuna combinación entre ambos), pero en muchoscasos éstos pueden arrojar resultados contra-puestos, y entre los científicos no siempre hayacuerdo acerca de cuál es más convenienteaplicar.
Bibliografía citada y recomendada:Crisci, J.V.; P. E. Posadas; y J. J. Morrone. Labiodiversidad en los umbrales del siglo XXI.Revista Ciencia Hoy. Vol. 6 nº36, 1997.Curtis, H y N. S. Barnes. Biología. Quintaedición. Editorial Panamericana, 1994.Enger, E. D. y F. C. Ross. Concepts in Biology.Novena edición, Ed. Mc Graw Hill, 2001.Mark, R. Evolution. Tercera edición. EditorialBlackwell Publishing. 1998.Woese, C.; O. Kandler y M. Whellis. Towardsa natural system of organisms: Proposal for thedomains Archaea, Bacteria and Eucarya. PNAS.Vol. 87, pp. 4576-4579. 1990.
Fe de erratas Nº 1En el artículo: El término «adaptación» enbiología, escrito por Pablo Otero y publicado enel número anterior, existe un error que el autorquiere salvar con esta fe de erratas. En el últimopárrafo del artículo, dos conceptos quedaroninvertidos. El párrafo debería decir: «Comocorolario podríamos afirmar que: la selecciónnatural es el mecanismo evolutivo que producelas adaptaciones, pero no todas las característi-cas adaptativas son producto de la selecciónnatural».
Invitamos a otros investigadores o docentes debiología a compartir con otros colegas, trabajos orevisiones teóricas de temas biológicos.Contáctese con nosotros: [email protected]
RECURSOS EN INTERNET
El objetivo de esta sección es difundirdirecciones de internet, a partir de las cua-les, se puede descargar gratuitamente ma-terial bibliográfico en formato digital. Siconoce alguna dirección y desea compar-tirla con nosotros y sus colegas docentes,la incluiremos en próximas ediciones.
Libro deevolución:El Origen delas Especiespor Charles Darwin
Esté clásico de la biología e historia de laciencia, se puede descargar completo enformato PDF. Para eso luego de acceder al sitioLibros en Red (www.librosenred.com), utilice elbuscador para acceder al libro. El tamaño delarchivo es 1900 kb.
Cuadernillos:Publicacionesde la SEBIOTpor Soc. Española deBiotecnología
En la sección publicaciones de la SEBIOT haydisponibles para descargar en formato PDF,cuadernillos referidos a: plantas transgénicas,biotecnología y salud, ambiente y alimentos.Los archivos son como máximo de 2000Kb.Para descargarlos ingrese a http://www.sebiot.org/espa/publicaciones.htm
(sección fija)
!!!!! SU APORTE ES FUNDAMENTAL:Si luego de leer este boletín, encontró su conte-nido interesante, tal vez pueda colaborar connosotros. ¿Cómo?:
- Enviándonos información sobre eventosinteresantes para docentes de biología, como:cursos, encuentros, talleres, etc. Nosotros ladifundiremos en los próximos números.- Escribiendo y compartiendo experienciasdidácticas o de laboratorio.- Enviándonos direcciones de internet conmaterial para docentes.- Enviándonos direcciones de correo electrónicode docentes a los que usted crea les puedainteresar el boletín.
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Podar un árbol para que produzca más frutos es una práctica cultural casi obligada, talcomo ocurre en plantaciones frutales donde el resultado productivo, y por ende económico,depende de ella.
Pero si se trata de un árbol ornamental, es decir los que son parte de un diseño paisajístico,cortina forestal o borde de calles y caminos... la cosa varía, y de hecho la poda que esaplicada sin un criterio técnico ocasiona diversos problemas en la salud de los árboles. Cadaaño, cuando comienza a descender la temperatura, se empiezan a cortar ramas de losárboles, en general con argumentos de tipo decorativos como por ejemplo «que tienen mu-chas hojas», «que da sombra en el invierno», «que molesta a alguna edificación» y hasta«para que la planta rebrote mejor en primavera».
El árbol es importante en el ecosistema urbano porque hace a la estética de la ciudad,permitiendo la formación de microclimas más frescos en las temporadas estivales; porque alrealizar la fotosíntesis, aporta oxígeno y capta dióxido de carbono atmosférico, y porque es elhábitat de numerosas especies de aves, entre otras muchas razones.
El manejo que se hace de los ár-boles en las ciudades no siempre esel adecuado, y es muy común obser-var la realización de depredacionessumamente importantes. Es comúnobservar en las calles, arboles quehan sido podados de un modo exce-sivo, a los que se les han cortadoalgunas de sus ramas principales oque se han podado en una época in-adecuada.
A la hora de decidir una poda enforestaciones urbanas, deberíamos:
-respetar la época en que se debeejecutar esta tarea, no debe hacer-se durante la foliación (primavera) ydefoliación (otoño), dado que se al-tera el proceso de movimiento de re-servas en la planta. Si se poda enotoño, el árbol pierde las reservasenergéticas que debería emplear ensu posterior rebrote primaveral. Porotro lado, si se poda hacia fines delotoño, las heridas tardan más en ci-catrizarse, quedando expuestas a lospatógenos xilófagos que son los res-ponsables de las pudriciones de lostroncos y ramas. Los daños que estocausa a la planta no se perciben en
En estos meses de otoño, basta detenerse a observar el aspecto
de los árboles urbanos, con sus deformidades y mutilaciones, para
intuir que algo debería hacerse de otra manera en esta especie de
ritual que repetimos año tras año: la poda.
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S LAS HOJAS Y EL VIENTO...
Figura 1: Formas correctas e incorrectas de cortar unarama.
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el momento sino solo en el desarrollo y longevidad de losejemplares.
-no cortar ramas principales, de más de 10 cm de diáme-tro.
-considerar que hay especies como el tilo que no admitenpoda.
-no hacer la poda total, sino conducción, raleo yescamonda.
-no remover con la poda más de un 30% de la superficiefoliar.
-realizar el corte con las herramientas correctas, sesgadosen relación al cuello de la rama y sin desgarros en la herida(ver figura 1), para que se vaya formando un callo de cicatri-zación, que es como un labio que se va cerrando sobre laherida (ver figura 2).
Los tocones deben eliminarse, porque son estructuras fá-cilmente infectadas por patógenos que degradan la madera.
Un corte que no deja tocón, favorece la formación de un callo de cicatrización circular quelimita la entrada de microorganismos.
Para mayor tranquilidad pueden aplicarse sobre el corte, productos fungicidas e insectici-das para evitar el ataque de enfermedades y para favorecer la cicatrización, si bien la saviade los árboles contiene sustancias con estas propiedades.
Podar solamente las plantas que estén en formación, sin alterar gravemente la fisiologíade la planta; mediante una poda correctiva, de conducción y mantenimiento.
Si inevitablemente debemos podar ante situaciones puntuales, como ser cuando las ramasinvaden zonas de cableados, o de una edificación, lo que se recomienda es hacerlo cuandolas ramas son aún de diámetro reducido.
La poda debe entenderse como una agresión; por eso si aprendemos a mejorar nuestratécnica; podremos minimizar el estrés que, a veces involuntariamente, ocasionamos en lasplantas.
Por la Ing. Agr. Adriana Balzarini.Para mayor información sobre este tema:
http://www.unrc.edu.ar/publicar/24/cinco.htmlhttp://www.ci5.org.ar/poda2.htm
ht.glacoxan.com/podadearboles.htmImágenes: http://articulos.infojardin.com/arboles/como_hacer_cortes.htm
CLUB DE CIENCIASDEL PARTIDO DE LA COSTA
Visitá nuestro sitio web y conocénuestros proyectos y actividades:
www.cienciaslacosta.com.ar
Si querés participar o conocernosmejor, comunicate por correo electrónico
a:
Figura 2: Callo decicatrización en forma de
EN EL PRÓXIMO BOLETÍN:Un investigador nos cuenta su trabajo.Otro artículo de teoría de la biología.
Nueva secciones:Historia de la Biología.
Entrevista.Además, las secciones fijas: comentario
bibliográfico, juegos (nuevos y resoluciones),conociendo nuestra flora y publicaciones.
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BIOGRILLALa segunda entrega de la
BIOGRILLA está dedicada a la florade la zona. Incluiremos en este jue-go tanto las especies de plantasnativas como las introducidas.
Al completar con las respuestascorrectas, se formará en la columnamarcada con negro, el nombre de ladisciplina biológica que estudia lasplantas.
Definiciones:1. Nombre común de una espe-
cie de árbol cuyo nombre científicoes Erythrina crista-galli. Pertenecea una familia de plantas, que inclu-ye un sinnúmero de especies quenos brindan recursos alimenticios,forestales, medicinales, etc.
2. Nombre de un género de plantas de la familia Onagraceae. Hugo De Vries realizó susexperimentos con los que descubrió las mutaciones con una especie de este género. Ennuestra zona, crece una especie nativa perteneciente a esta familia.
3. Nombre común de una planta gramínea de alto porte con cañas floríferas de hasta 3metros de largo que crece espontáneamente en suelos arenosos.
4. Nombre común de un árbol con grandes hojas acorazonas y con flores blancas yperfumadas que embellecen algunas de las calles de nuestro partido. Un dato más: pertene-ce a la misma familia que el Jacarandá.
5. Nombre del género al cual pertenece una planta que produce una gran cantidad deflores naranjas, organizadas como en «pisos». Muy visitada por picaflores. Es originaria deAfrica y crece muy bien en nuestros jardines.
6. Nombre del género al cual pertenece una planta crucífera que crece en los médanos.Sus tallos u hojas son carnosas y sus flores de un color blanco a rosado.
7. Nombre de un género de árboles de los que en nuestra zona se encuentran variasespecies. Son nativos de Australia, pero crecen muy bien por estos pagos. Florecen enprimavera y despiden un hermoso «aroma».
8. Nombre común con que se conoce a los árboles pertenecientes al género Populus.Brindan una sombra espesa en verano pero por ser caducifolios dejan pasar el tibio sol delinvierno.
¿QUIÉN ES LA DE LA
FOTO?Datos: Química nacida en
1920, falleció en 1958 en el
esplendor de su carrera.
Sus estudios en
cristalografía del ADN
fueron fundamantales para
el descubrimiento de la
estructura del ADN. En el
próximo número, responde-
mos la incógnita y le
dedicaremos unos párrafos.
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NO ACOSTUMBRO ATIBORRAR MI MENTE CON COSAS QUE PUEDO ENCONTRAR EN CUALQUIER LIBRO.ALBERT EINSTEIN
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Resolución de la Biogrilla Nº 1:En la columna central: Milstein. En lasfilas: 1) Morgan, 2) Crick, 3) Lamarck, 4)Woese, 5) Watson, 6) Krebs, 7) Griffith y8) Mendel.
Fe de erratas: Aunque no impedíaresolver el acertijo, cabe señalar que CarlR. Woese propuso en un artículo publicadoen 1977, una nueva estructurafilogenética para los procariotas. En esetrabajo los clasificó en tres grupos:Archaebacteria, Eubacteria y Urkaryotes.La propuesta de clasificar los seres vivosen tres dominios, llamados Archaea,Eubacteria y Eucarya, corresponde a otrapublicación de Woese en PNAS, pero delaño 1990. Gracias a Rafael Mac Donoughpor señalar el error.
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¿QUIÉN ES?RESOLVEMOS NUESTRA
INCÓGNITA DEL NÚMERO
ANTERIOR:ERNST MAYR(1904-2005)
Nació en Kempten,Alemania el 5 de juliode 1904, en el senode una familia de cla-se media culta. Desde niño disfrutaba la ob-servación de aves y aunque siguiendo la tra-dición familiar estudió medicina, nunca sealejó de la ornitología.
A la edad de 21 años y con la licenciatu-ra en medicina en mano, ingresa a zoologíaen la Universidad de Humbolt (Berlín) y 16meses después obtiene su doctorado. Enseguida, acepta el cargo en el Museo de launiversidad pero la estructura rigurosamen-te jerárquica de la institución, pronto lo lle-va en busca de otros horizontes. Fue con-tratado como colector de aves lo que lo lle-vó durante 2 años y medio de Nueva Guineaa las Islas Salomón. De regreso, su ascen-dente reconocimiento dentro de laornitología, lo llevó a Nueva York como in-vestigador del Museum of Natural History.Durante los próximos 22 años, Mayr conti-núo dedicándose a la sistemática de aves ya la teoría sistemática, sin embargo, dichosestudios no fueron excluyentes. Publicónovedosos artículos ornitológicos que se ale-jaron de las tradicionales publicacionestaxonómicas, abarcando otros campos comola biología básica, la morfología, las varia-ciones geográficas y desembocaron en elterreno de la especiación y la evolución.
Bajo la influencia del genetistaTheodosius Dobzhansky, Mayr escribe:Systematics and the origin of species, suprimer gran aporte al campo de la evolu-ción; en el cual se indagan los mecanismosde especiación, proponiendo el aislamientogeográfico como mecanismo de aislamientobiológico en la especiación alopátrica. Esjunto a Dobzhansky y al paleontólogo GaylordSimpson que Mayr conforma el Círculo deNueva York, pieza principal en la construc-ción conceptual e institucional de la Teoríade la síntesis evolutiva y sin lugar a dudas,su mayor contribución a la biología. Los tra-
bajos de Mayr nunca cesaron, dejó atrás eltrabajo empírico, aceptó un puesto comoprofesor en el Museum of ComparativeZoology, centró su atención en los proble-mas teóricos de la evolución y publicó suhipótesis sobre la mayor velocidad evolutivaen pequeñas poblaciones periféricas aisla-das respecto de las poblaciones centrales.La misma fue recogida por Eldredge y Goulden la «teoría de los equilibrios puntuados».
En 1953, el hallazgo de la doble hélicecentró la atención en la biología molecular yMayr intentó revertir la situación promovien-do la biología evolucionista histórica. Fundóen 1967 el Journal of the History of Biologyy realizó diferentes publicaciones acerca dela historia del pensamiento evolutivo. La fi-siología y la genética permiten conocer cómoocurren determinados procesos pero, la bio-logía va más allá de las «causas próximas»,son la ecología y la evolución las que al acer-carnos a las causas remotas, nos permitenresponder el por qué de dichos fenómenos.
Ernst Mayr en el transcurso de sus 80años dedicados a la biología, publicó más de700 artículos científicos y 25 libros sobre elestudio de la sistemática, la evolución y lafilosofía e historia de la biología. Su capaci-dad, tenacidad e iniciativa, lo convirtieronen un referente para la biología, al que lacomunidad científica distinguió y que desdeaquí, queremos recordar.
Prof. Amparo Dolabani
Bibliografía consultada:González del Solar, R y López de Casenave, J.Obituario Ernest Mayr. Revista Hornero 20(2):193-196, (2005).Mayr, Ernst. 80 Years of Watching the EvolutionaryScenery. Science. Vol. 305: 46-47. July 2004.
Biografías Breves
Ernst Mayr (ala derecha) alos 24 años enNueva Guinea.
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COMENTARIOSBIBLIOGRÁFICOS
Las plantas, entre el suelo y el cielo
Jorge Casal. (2006).
Colección Ciencia Joven Nº 3 , EditorialEUDEBA.104 páginas. Tapa color. 20 x 13 cm.ISBN 950-23-1449-2. $12.
Este libro es parte de la misma coleccióna la que pertenece «Evolución y selecciónnatural» comentado en Biológica Nº1.
El libro cuenta lo que ocurre a una plantaa lo largo de su ciclo de vida. El lenguaje yredacción del libro son amenos y su principalvirtud es la claridad que indudablemente sur-ge de la vasta experiencia de Jorge Casalcomo profesor de la facultad de Agronomíade la UBA. Como se explican cuestiones com-plejas debe hacerse un esfuerzo importantepor comprender ya que el autor no sobresimplifica las explicaciones para no sacrificarla profundidad de una visión científica. Aun-que sin pretensiones de totalidad y sin losdetalles de las pruebas experimentales exis-te una intensión implícita de eliminar las fan-tasías y la sensación de «misterio» que so-lemos tener frente al estudio de los seresvivos.
El texto está dividido en siete capítulos yes muy rico en esquemas que simplifican lasexplicaciones. La introducción explica la im-portancia de dos aspectos esenciales entodo estudio sobre vegetales: a) las plantasinteractúan intensamente con el ambienteque las rodea y b) los procesos ocurren endiversos niveles de organización, desde lasinteracciones moleculares hasta una comu-nidad vegetal.
Los capítulos 2 y 3 consideran la primeraetapa del ciclo de vida de la mayoría de lasplantas: la transformación de una semilla enplántula. Se explica qué es y cómo funcionauna semilla y se describen los principalesefectos del ambiente desde que son disper-sadas hasta que emergen del suelo. Sus tí-tulos «Durmiendo en el suelo hasta que lle-gue el momento» y «¡Rápido! Del suelo a laluz», sintetizan la importancia ecológica deeste período y justifican la existencia de la«dormición» en la mayoría de las semillas.
El capítulo 4 explica el vínculo entre lasplantas y el agua comenzando por las ca-racterísticas de los suelos y cómo almace-nan agua, cómo las plantas la absorben yfinalmente cómo ocurre la transpiración. Se
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explica cómo las plantas regulan la absorcióny transpiración mediante la aperturaestomática y las consecuencias que esto tie-ne sobre el crecimiento. El capítulo tiene dosvirtudes principales: a) muestra que el movi-miento del agua dentro de la planta obedecea principios físicos universales y b) rompe laidea equivocada y vastamente distribuida deque la sequía afecta las plantas porque es unsustrato del proceso bioquímico de la fotosín-tesis.
El capítulo 5 explica cómo las plantas ab-sorben y regulan la absorción de nutrientesdel suelo. Nuevamente el proceso se explicacon principios fisicoquímicos universales mos-trando que las plantas no escapan a las ge-nerales de la ley de funcionamiento del mun-do inanimado.
El capítulo 6 nos enfrenta a los problemasque debe resolver una planta por estar fija alsuelo. Esta condición de inmovilidad fuerza ala mayoría de las plantas a convivir con otrosorganismos y competir por recursos. El desa-fío más importante para comprender estos pro-blemas consiste en convencerse previamentede que las plantas no tienen conciencia, yque sus respuestas se explican por mecanis-mos codificados en su genoma que les con-fieren plasticidad. Las explicaciones permitencontestar preguntas como: ¿Por qué las ho-jas de las plantas son más gruesas cuandocrecen en lugares soleados?, ¿Por qué lasplantas son más altas cuando crecen en co-munidades muy densas?, ¿Cómo hacen lasplantas de una especie para florecer siempreen la misma fecha?, etc. El último capítulocuenta los desafíos que tienen hoy los fisiólogosvegetales y esboza el modo en que intenta-rán resolverlos.
Permanentemente se explican los proce-sos atravesando varios niveles de organiza-ción aunque excluye detalles acerca de la or-ganización molecular. Aunque el asunto da paraotro libro, quizás se pudo haber elegido algúnejemplo (como los fitocromos, tema en el cual
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Jorge Casal es especialista) y explicarsintéticamente su funcionamiento. Tambiénme hubiera gustado encontrar una seccióndonde el autor cite y comente bibliografíaque permita profundizar el estudio de lostemas discutidos. El libro está escrito en unlenguaje que permite usarlo como materialde lectura para estudiantes de Polimodal.Además es una muy buena manera de ente-rarse del «estado del arte» de la fisiologíade las plantas, lo que lo convierte en unexcelente texto para la actualización de losprofesores.
Rafael Mac Donough([email protected])
Otros títulos referidos a temas biológicosde la Colección Ciencia Joven que editóEUDEBA:• Introducción a la geología. Andrés Folguera,Víctor A. Ramos y Mauro Spagnuolo. Nº4• Reproducción humana. Marta Tesone. Nº 6• Biodiversidad y ecosistemas. La naturaleza en
funcionamiento. Claudio M. Ghersa. Nº 8• Entre el calamar y el camello. O del control delmedio interno. Carlos Amorena y AlejandraGoldman. Nº 10• La intimidad de las moléculas de la vida. De losgenes a las proteínas. Martín Vazquez. Nº 13• El lenguaje de las neuronas. Osvaldo Uchitel. Nº14• Biología Marina. Pablo E. Penchaszadeh y MartínI. Brogger. Nº 15• Respuesta inmune. Anticuerpos, alergias,vacunas y reproducción humana. Ana Cauerhff ycolaboradores. Nº 20• El agua y el aire en nuestro planeta. InésCamilioni y Carolina Vera. Nº19• Contaminación y medio ambiente. DanielCicerone. Nº 21
Editorial Eudeba: http://www.eudeba.com.ar/index.htm
Invitamos a otros investigadores o docentes debiología a compartir sus comentarios sobre librosque sean interesantes para realizar nuestro trabajoen el aula y/o continuar nuestra formación.Contáctese con nosotros: biologicaboletí[email protected]
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PUBLICACIONES CIENTIFICASPLoS Biology (link)
PLoS Biology es una revista de acceso libre y gratuito editada por la Biblio-teca Científica Pública (Public Library of Science - PLoS-), una organización decientíficos sin fines de lucro que tiene como objetivo que la bibliografía cien-tífica y médica sea un recurso público.
Todo el material publicado está disponible sin ningún costo, y se puededescargar, redistribuir y utilizar de cualquier forma, con la única condiciónde citar la fuente.
PLoS Biology publica artículos de diferente tipo (ensayos, revisiones, etc),todos de excepcional importancia y relevancia para muchas áreas de la biología, desde la biología molecularhasta la ecología; incluidos trabajos interdisciplinarios con otras ciencias como química, medicina y matemáti-cas.
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temas relacionados con la biología: PLoS Medicine, PLoS Computational Biology, PLoS Genetics, PLoS Pathogens,PLoS Clinical Trials, PLoS ONE y PLoS Neglected Tropical Diseases.
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editorial imperdible
EL MAYOR DESAFÍO DE LACIENCIA *
por Douglas Futuyma **
El andar del progreso de las ciencias bio-lógicas, como generalmente en las ciencias,es tambaleante. Como un joven miembro delclaustro universitario en los 70, yo no podíaconcebir que pronto tuviéramos a mano, si-quiera la secuencia completa del genoma deun virus, mucho menos del genoma humano.
Lo mismo se puede sostener para las apli-caciones de la ciencia. Cuando era estu-diante, asistimos a la aparición de una pla-ga letal causada por una clase de virus queera desconocida; no obstante hemos podi-do describir el agente y desarrollar terapiasefectivas en poco menos de una década. Elprogreso ha sido tan grande que se dio porsentado y no se discute sobre él. Incluso secreó una excesiva satisfacción generaliza-da: no se preocupe por el futuro, la tecno-logía resolverá nuestros problemas.
Es verdad que la ciencia es aceptada bajola capa de la tecnología. Somos gente prag-mática y apreciamos que trabaje para nues-tro beneficio, mientras que sea bastante in-mediato (y preferentemente económico).Muchos aprendemos suficiente sobre tec-nología como para conectar nuestros siste-mas de audio, pero pocos aprendemos comolos científicos descubrieron los principios quehacen esos sistemas posibles. ¿Cuántas per-sonas comprenden que la tecnología en lacual confían, existe en virtud de las teoríascientíficas (conocimiento legítimo y fidedig-no de las regularidades fundamentales de lafísica, química, biología y otras ciencias)?.
Aún cuando la gente aprecia la tecnolo-gía, desconfía ampliamente de la ciencia,como queda claro cuando los científicos po-nen en tela de juicio las creencias o dicenuna «verdad inconveniente». Entre los te-mas contemporáneos, la evolución, el cam-bio climático y los desastrosos e impredeci-bles efectos del crecimiento poblacional sonlos ejemplos más conspicuos. Gran parte delos norteamericanos no aceptan el más im-portante y unificador principio de la cienciade la vida; los políticos menosprecian el con-senso científico unánime sobre el cambioclimático; y los derechos religiosos asegu-ran que aún la anticoncepción es un temapolíticamente riesgoso. Algunas conclusio-nes científicas son desconcertantes, ¿peropuede una persona pragmática no ver queun consenso científico es más confiable que
los pronunciamientos de una industriaesponsoreada o un presidente ignorante enbiología o física?
El mayor desafío de la biología y la cien-cia no es lograr un entendimiento más pro-fundo de los genomas, ecosistemas o agu-jeros negros (ese conocimiento ya está pro-gresando). El desafío que importa ahora esasegurarnos que la ciencia sea tomada se-riamente. Los científicos necesitan conven-cer a la gente de que hemos desarrolladoprocedimientos honrados para entender comoel mundo funciona, que hemos podido ponerlímites de confianza a la mayoría de nues-tras conclusiones, y que nuestros antece-dentes muestran que hemos alcanzado unconocimiento confiable y aún incompleto.
A este respecto, como ex presidente dela AIBS (American Institute of BiologicalScience), Kent Holsinger describió en su edi-torial de diciembre de 2006, que la AIBS tra-bajará con la Academia Nacional de Cien-cias, para que el 2009 sea «el año de en-tendimiento público de la ciencia». Mientrastanto, muchos de nosotros podemos hacernuestra contribución, enseñando a nuestrosalumnos como trabaja la ciencia. Es sólo através de la educación que podemos espe-rar una población culta científicamente. ¿Esdemasiado decir que el futuro del mundodepende de ello?
* Título original: Science´s Greatest Challenge.Editoria de BioScience. Enero 2007. Vol 57 Nº 1,página 3.
** Douglas Futuyma es un biólogo de renombremundial. Obtuvo su título de grado en en laUniversidad de Cornell, y su Master y Doctorado(1969) del Departamento de Zoología de laUniversidad de Michigan. Es profesor de biologíaevolutiva en la Universidad Estatal de NuevaYork. Fue presidente de la Sociedad para elEstudio de la Evolución y de la Sociedad Norte-americana de Naturalistas y editor de las revistascientíficas Evolution y Annual Review of Ecologyand Systematics. Futuyma recibió el PremioSewall Wrigth de la Sociedad Norteamericana deNaturalistas. Entre sus numerosos libros publica-dos, es autor de Biologia Evolutiva (terceraedición, 1998.), libro utilizado en cursos debiología de pre- y postgrado.
Sugerencias en la traducción: Romina Hildebrandt([email protected].) Capacitaciónbilingüe y traducciones.
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Introducción teóricaLas enzimas son proteínas
cuya función en los seres vivoses acelerar las reaccionesbioquímicas. Una particularidadde las enzimas es que son alta-mente específicas y reaccionansólo con determinadas sustan-cias, llamadas sustratos. Estaalta especificidad por unsustrato, está determinada por laestructura espacial (estructuras2º, 3º y 4º) que posee la enzima.Si bien los aminoácidos que for-man las proteínas, están unidosentre sí por uniones covalentes(uniones peptídicas); la forma deuna proteína se produce por lasuniones débiles (puentes de hi-drógeno y uniones iónicas) entrelos radicales de los aminoácidos.
Algunos factores del medioacuoso en el que actúan lasenzimas pueden alterar y romperestas uniones débiles, modifican-do la forma de la enzima y comoconsecuencia su función. Entreestos factores se encuentran: latemperatura y el pH.
Una enzima ideal para expe-rimentar con los factores queafectan la actividad enzimática esla catalasa. Las razones son nu-merosas: es una enzima que sepuede obtener fácilmente ya quese encuentra en la sangre e híga-do de animales y en tubérculoscomo la papa. El sustrato de estaenzima es agua oxigenada (operóxido de hidrógeno) que sepuede conseguir fácilmente. Lacantidad de uno de los productosliberados puede ser visualizada,ya que son pequeñas burbujas deoxígeno. Además es una enzima
de una velocidad de acción muyrápida y los resultados se obtie-nen inmediatamente (ver figura),lo que la hace ideal para expe-riencias en escuelas.
La catalasa es una enzima queen la célula se encuentra conte-nida dentro de los peroxisomas ysu función es romper la moléculade peróxido de hidrógeno, en aguay oxígeno gaseoso (ver ecuación).El peróxido de hidrógeno se pro-duce en la oxidación de los lípidosy es un oxidante muy fuerte quepuede dañar otros compuestos dela célula.
ObjetivoEl objetivo de esta experien-
cia es demostrar como los cam-bios de pH y de temperatura afec-tan la actividad de la enzimacatalasa. La experiencia es muysencilla y requiere de poco
equipamiento, e incluso se puederealizar en un aula si se carecede laboratorio. Muchos de los
El objetivo de esta sección es compartir experiencias delaboratorio entre los docentes. Todos nosotros en nuestras cla-ses hicimos alguna experiencia que resultó exitosa o no tanto.En esta sección podemos compartir con otros docentes, datos yconsejos para que nuestra incursión al laboratorio, sea lo másprovechosa posible para los alumnos. Además, es una reali-dad que no todas las escuelas poseen laboratorios equipa-dos, por lo que intentaremos que en estas experiencias losmateriales y sustancias utilizadas sean accesibles.
FACTORES QUE AFECTAN LA ACTIVIDAD ENZIMÁTICA
Experiencias de Laboratorio
Materiales:10 tubos de ensayo.Agua oxigenada (peróxido de hi-drógeno) de 10 volúmenes.Agua destilada.Bicarbonato de sodio.Hidróxido de sodio (se puede uti-lizar soda cáustica, que se con-sigue en ferreterías).Acido Clorhídrico (se puede utili-zar ácido muriático, que se con-sigue en ferreterías).Papel indicador de pH (de 0 a 14).Hígado de vaca (no se requieremás que un pedazo pequeño).Filtro de papel para café.Pipetas de 10 ml y 1ml.
Figura: Secuencia de la reacción obtenida luego de agregarel sustrato de la enzima. a: sin sustrato, b: recién agregadoy c: diez segundos después de agregado.
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materiales y sustancias utilizadas las encontramosen cualquier cocina o las podemos conseguir en co-mercios del barrio (ferreterías y farmacias).
Preparación de la experienciaSe prepararon cuatro soluciones de diferente pH.
Cabe destacar que el pH de las soluciones no debe serexacto, sino que la idea es poseer medios acuososcon valores de pH diferentes entre sí, desde muy áci-do a muy básico. Se recomienda tener especial cuida-do en el manejo del hidróxido de sodio (o sodacaústica) y del ácido clorhídrico (o ácido muriático)ya que ambos pueden causar daños graves en la piely mucosas.
Las soluciones utilizadas fueron:Solución muy ácida (pH 2): preparada con agua
destilada y ácido clorhídrico.Solución neutra (pH 7): simplemente agua destila-
Armado de los tubos1. Rotular los tubos de forma tal de poder identifi-carlos a lo largo de todo el experimento.2. Colocar el volumen correspondiente de la solu-ción de pH indicado. Si no se dispone de una pipetapor cada una de las soluciones, lavar bien entrepipeteado de diferentes soluciones.3. Colocar el volumen de la solución con enzima.4. Controlar el pH mediante un tira de papel indica-dor.5. En el caso de los tubos 5 y 6. Para el tubo 5, herviragua en una vaso de precipitado (o recipiente simi-lar) y colocar el tubo dentro cuando arranque el her-vor por 2 minutos. Para el tubo 6, calentar agua has-ta la temperatura de 60ºC y dejar en tubo dentro has-ta realizar la experiencia.6. Agregar el agua oxigenada. Tratar de hacerlo lomás rápidamente posible para poder comparar lareacción en los diferentes tubos.7. Comparar la actividad entre los tubos teniendo encuenta la altura que alcance la espuma y el tiempoque se produce.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Temperatura (ºC) ambiente >90 50 ambiente
Solución enzimática (ml) 0.5 0 0.5 0.1 1.0
pH del agua 2 7 9 12 7
Agua (ml) 2 2.4 1.5
Agua oxigenada (ml) 0.5 0 0.5
Actividad enzimática nada si si nada nada mayor nada nada ¿? ¿?
Tabla: Características de los tubos armados para esta experiencia. En la última fila se muestra la activi-dad obtenida en cada tubo. Los tubos 1 al 4 permiten observar el efecto del pH sobre la actividad de lacatalasa. Los 2, 5 y 6 permiten observar el efecto de la temperatura sobre la actividad de la catalasa.
da.Solución básica (pH 9): preparada con agua desti-
lada y bicarbonato de sodio.Solución muy básica ( pH 12): preparada con agua
destilada e hidróxido de sodio.
Preparación de la solución enzimática:Se colocó el pedacito de hígado en una licuadora
con un poco de agua (preferentemente destilada), parafavorecer su procesamiento. Luego de licuar bien elhígado se tomaron dos cucharaditas y se las colocóen un vaso junto con 40 mililitros de agua. La suspen-sión obtenida se pasó por un filtro de cocina fino(tipo filtro de té). La solución resultante de colora-ción rosada fue conservada en la heladera hasta larealización del experimento.
Este paso de dilución de la solución enzimática esimportante, ya cuando se utilizó directamente el li-cuado, no se apreciaron buenos resultados segura-mente por la gran concentración de enzima agregada.
Una vez preparadas las soluciones, se armarondiez tubos con diferentes soluciones y temperaturas(ver tabla).
El efecto de la temperatura sobre la actividadenzimática se aprecia comparando los resultados delos tubos 2, 5 y 6. El efecto del pH en la actividad de lacatalasa se observó en los tubos 1 al 4. Los tubos 7 y8 son controles.
ResultadosLa actividad fue determinada cualitativamente,
según la cantidad y tiempo que se produce espuma.Las actividades obtenidas figuran en la tabla.
Efecto del pH:En los tubos de pH 2 y 12 no se visualizó la pro-
ducción de burbujas, por lo tanto no hubo actividadde la enzima. En los tubos de pH 7 y 9 se liberó unagran cantidad de burbujas que llegaron a levantarhasta 3 cm de espuma por sobre el líquido. Aunquetal vez existió diferencia entre estos dos tubos, nopuede discriminarse a simple vista en cual hubo ma-yor actividad.
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Efecto de la temperatura:En el tubo con solución a tem-
peratura ambiente (tubo 2) lasproducción de burbujas fue no-tablemente menor y más lenta queen el tubo a 60 ºC (tubo 6). En eltubo 5, que había sido colocadoen agua hirviendo se formó unprecipitado y no se produjo acti-vidad alguna.
A parte de estos tres tubos, setrató de determinar la actividadde la enzima a bajas temperatu-ras. El resultado obtenido fue lla-mativo, ya que incluso cuando secongeló la solución acuosa conla enzima, se obtuvo una impor-tante actividad, pero difícil decomparar con los resultados delos otros tubos, ya que la activi-dad se daba sobre la superficiedel líquido congelado.
Efecto de la cantidad de enzi-ma:
No se realizó esta parte del
experimento, pero en la tabla sesugiere como hacerlo mediantelos tubos 9 y 10. También siguien-do el mismo protocolo, se puedenarmar tubos para observar la di-ferencia en la actividad con dis-tintas concentraciones desustrato. Para ello convendríahacer diluciones sucesivas delagua oxigenada y agregar a todoslos tubos el mismo volumen desoluciones con diferente concen-tración de peróxido de hidróge-no.
Preguntas sugeridas para tra-bajar en clase después de realizarla experiencia:1- ¿Cualquier enzima tiene mayoractividad a pH neutro?2- ¿Por qué se utiliza agua oxige-nada para decolorar el pelo?3- ¿Por qué se utiliza agua oxige-nada en las heridas –sobre todolas punzantes o las producidas
por objetos oxidados?4- ¿Por qué cuando se preparamasa de pan o pizza no hay quedisolver la levadura en agua hir-viendo?5- ¿Por qué una vez preparada lamasa se deja en un lugar cálidopara que levante?6- ¿Qué objetivo tuvo preparar lostubos 7 y 8? ¿Cuál sería la expli-cación, si en estos tubos hubieraactividad?
Lic. Pablo A. Otero([email protected])
FOTOS DE LA NATURALEZAwww.fnaweb.com.ar/BelenEtchegaray/Belen_Etchegaray.htm
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Reservados los derechos de autor. Fotógrafos: Belén Etchegaray y Lee Bersano.
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